【同步】高中物理一轮复习课后习题-第二章第8课时　受力分析　共点力的平衡

第8课时受力分析共点力的平衡课时精练(分值：60分)1~7题每小题5分，共35分1.《中国制造2025》是国家实施强国战略第一个十年行动纲领，智能机器制造是一个重要方向，其中智能机械臂已广泛应用于各种领域。如图所示，一机械臂铁夹夹起一个金属小球，小球在空中处于静止状态，铁夹与球接触面保持竖直，则下列说法正确的是()A.铁夹对小球的两个弹力为一对作用力与反作用力B.若进一步加大铁夹对小球挤压，小球受到的摩擦力变大C.小球受到5个力的作用D.若铁夹水平匀速移动，铁夹对小球作用力的方向斜向上答案C解析铁夹对小球的两个弹力作用在同一个物体上，不是一对作用力与反作用力，故A错误；若进一步加大铁夹对小球挤压，小球受到的摩擦力不会变大，只要小球处于静止它所受的静摩擦力大小就等于重力大小，故B错误；小球受到5个力的作用，分别为：重力、左右两侧分别受到铁夹的两个弹力、左右两侧分别受到铁夹的两个摩擦力，故C正确；若铁夹水平匀速移动，铁夹对小球作用力的方向竖直向上，与重力等大反向，故D错误。2.(2024·黑吉辽·3)利用砚台将墨条研磨成墨汁时讲究“圆、缓、匀”，如图，在研磨过程中，砚台始终静止在水平桌面上。当墨条的速度方向水平向左时，()A.砚台对墨条的摩擦力方向水平向左B.桌面对砚台的摩擦力方向水平向左C.桌面和墨条对砚台的摩擦力是一对平衡力D.桌面对砚台的支持力与墨条对砚台的压力是一对平衡力答案C解析当墨条速度方向水平向左时，墨条相对于砚台向左运动，故砚台对墨条的摩擦力方向水平向右，故A错误；根据牛顿第三定律，墨条对砚台的摩擦力方向水平向左，由于砚台始终处于静止状态，故桌面对砚台的摩擦力方向水平向右，故B错误；由于砚台始终处于静止状态，水平方向桌面和墨条对砚台的摩擦力是一对平衡力，故C正确；桌面对砚台的支持力大小等于砚台的重力加上墨条对其的压力，故桌面对砚台的支持力大于墨条对砚台的压力，故D错误。3.(2023·广东卷·2)如图所示，可视为质点的机器人通过磁铁吸附在船舷外壁面检测船体。壁面可视为斜面，与竖直方向夹角为θ。船和机器人保持静止时，机器人仅受重力G、支持力FN、摩擦力Ff和磁力F的作用，磁力垂直壁面。下列关系式正确的是()A.Ff=G B.F=FNC.Ff=Gcosθ D.F=Gsinθ答案C解析如图所示，将机器人(包括磁铁)重力沿垂直于斜面方向和斜面方向分解。沿斜面方向，由平衡条件得Ff=Gcosθ，故A错误，C正确；沿垂直斜面方向，由平衡条件得F=Gsinθ+FN，故B、D错误。4.物体A、B叠放在固定的光滑斜面上，如图所示。当沿斜面向上的力F作用在物体B上时，可使A、B整体以共同的速度v缓慢沿斜面向上运动，已知两物体接触面均是粗糙的，在缓慢移动过程中，关于各物体的受力个数的说法正确的是()A.A受4个、B受3个 B.A受5个、B受4个C.A受4个、B受4个 D.A受5个、B受3个答案C解析A受重力，斜面对它的支持力，B对它的压力和沿斜面向上的摩擦力，共4个力；B受重力和A对它的支持力和沿斜面向下的摩擦力以及外力F，共4个力，故选C。5.“人体旗帜”指的是用手抓着支撑物，使身体与地面保持近乎平行的高难度动作。某同学重力为G，完成此动作时其受力情况如图所示，已知两手受力F1、F2方向与竖直方向夹角均为60°，则其中F1大小为()A.12G B.32G C.G 答案C解析对身体受力分析如图：任意两个力的夹角均为120°，根据力的平衡条件可知F1=G，故选C。6.(2023·江苏卷·7)如图所示，“嫦娥五号”探测器静止在月球平坦表面处。已知探测器质量为m，四条腿与竖直方向的夹角均为θ，月球表面的重力加速度为地球表面重力加速度g的16A.mg4 B.mg4cosθ C.mg答案D解析对“嫦娥五号”探测器受力分析有FN=mg月，则对一条腿有FN1=14mg月=mg24，根据牛顿第三定律可知每条腿对月球表面的压力大小为mg247.(2023·河北卷·4)如图，轻质细杆AB上穿有一个质量为m的小球C，将杆水平置于相互垂直的固定光滑斜面上，系统恰好处于平衡状态。已知左侧斜面与水平面成30°角，重力加速度为g，则左侧斜面对杆AB支持力的大小为()A.mg B.32mg C.33mg D.答案B解析对轻杆和小球组成的系统进行受力分析，如图设左侧斜面对杆AB支持力的大小为FNA，由平衡条件有FNA=mgcos30°得FNA=32mg，故选B8~10题每小题6分，11题7分，共25分8.如图所示，天花板上有一个底座，三条长度相同的轻绳一端与底座连接，另一端均匀分布在吊灯的圆环组件上，使吊灯悬在空中，已知吊灯重力为G，每根轻绳与竖直方向的夹角均为θ，不计一切摩擦，则每根轻绳对吊灯的拉力大小为()A.G3 B.G3sinθ C.G答案C解析设每根绳的拉力为FT，根据平衡条件可得：3FTcosθ=G，解得每根绳对吊灯的拉力大小为FT=G3cosθ，故9.(2024·河北卷·5)如图，弹簧测力计下端挂有一质量为0.20kg的光滑均匀球体，球体静止于带有固定挡板的斜面上，斜面倾角为30°，挡板与斜面夹角为60°。若弹簧测力计位于竖直方向，读数为1.0N，g取10m/s2，挡板对球体支持力的大小为()A.33N B.1.0N C.233答案A解析对小球受力分析如图所示由几何关系可得力F与力FN与竖直方向的夹角均为30°，因此将力F和FN正交分解可得FNsin30°=Fsin30°，FNcos30°+Fcos30°+FT=mg解得F=FN=33N，故选A10.如图所示，倾角为α的斜面固定在水平面上，在斜面和固定的竖直挡板之间有两个匀质球P、Q，P球的质量是Q球质量的三倍，各接触面均光滑，系统处于静止状态，若P、Q两球的球心连线与竖直方向的夹角为β，下列说法正确的是()A.4tanα=tanβ B.3tanα=tanβC.2tanα=tanβ D.tanα=tanβ答案A解析以P、Q两球整体为研究对象，受力如图甲所示，由平衡条件可得F2=4mgtanα隔离Q球，受力如图乙所示，由平衡条件可得F2=mgtanβ，解得4tanα=tanβ，故选A。11.(2022·海南卷·8)我国的石桥世界闻名，如图，某桥由六块形状完全相同的石块组成，其中石块1、6固定，2、5质量相同为m，3、4质量相同为m'，不计石