2022年高三物理一轮复习课时作业及详细解析：第10讲物体的平衡.docx

2022年高三物理一轮复习课时作业及详细解析：第10讲物体的平衡1. 如图K10-1所示，在两块相同的竖直木块之间，有质量均为m的4块相同的砖，用两个大小均为F的水平力压木板，使砖静止不动，则第2块砖对第3块砖的摩擦力大小为（）A.0B.mgC.2（mg）D.4（mg）图K10-1图K10-22.如图K10-2所示，质量为m的两个球A、B固定在杆的两端，将其放入光滑的半圆形碗中，杆的长度等于碗的半径，当杆与碗的竖直半径垂直时，两球刚好能平衡，则杆对小球的作用力为（）A.3（3）mg B.3（3）mg C.2（3）mg D.2mg3.如图K10-3所示，物块M通过与斜面平行的细绳与小物块m相连.斜面的倾角α可以变更.探讨物块M对斜面的摩擦力的大小，则有（）图K10-3A.若物块M保持静止，则α角越大，摩擦力肯定越大B.若物块M保持静止，则α角越大，摩擦力肯定越小C.若物块M沿斜面下滑，则α角越大，摩擦力越大D.若物块M沿斜面下滑，则α角越大，摩擦力越小4. 2022临沂检测图K10-4甲为杂技表演的平安网示意图，网绳的结构为正方格形，O、a、b、c、d为网绳的结点，平安网水平张紧后，若质量为m的运动员从高处落下，并恰好落在O点上，该处下凹至最低点时，网绳dOe，bOg均呈120°向上的张角，如图乙所示，此时O点受到的向下的冲击力大小为F，则这时O点四周每根网绳承受的力的大小为（）图K10-4A.FB.2（F）C.F+mgD.2（F+mg）5. A、B两物体叠放在一起，用手托住静靠在竖直墙上，突然释放，它们同时沿墙面下滑，如图K10-5所示，已知mA>mB，则（）A.物体A只受重力作用B.物体B受重力和A对它的压力C.物体A处于完全失重状态D.物体A、B都受到墙面的摩擦力图K10-5图K10-66.如图K10-6所示，传送带向右上方匀速运转，石块从漏斗里竖直掉落到传送带上，然后随传送带向上运动，下述说法中正确的是（）A.石块落到传送带上可能先做加速运动后做匀速运动B.石块在传送带上始终受到向右上方的摩擦力作用C.石块在传送带上始终受到向左下方的摩擦力作用D.起先时石块受到向右上方的摩擦力后来不受摩擦力7.2022扬州模拟如图K10-7所示，重80 N的物体A放在倾角为30°的粗糙斜面上，有一根原长为10 cm，劲度系数为1010 N/m的弹簧，其一端固定在斜面底端，另一端放置物体A后，弹簧长度缩短为8 cm，现用一测力计沿斜面对上拉物体，若滑块与斜面间最大静摩擦力为25 N，当弹簧的长度仍为8 cm时，测力计读数不行能为（）A.10 N B.20 N C.40 N D.60 N图K10-7图K10-88.2022珠海摸底如图K10-8所示，用轻弹簧竖直悬挂质量为m的物体，静止时弹簧伸长量为L，现用该弹簧沿倾角为30°的斜面拉住质量为2m的物体，系统静止时弹簧伸长量也为L，则物体此时所受摩擦力（）A.等于零B.大小为2（1）mg，方向沿斜面对下C.大小为2（3）mg，方向沿斜面对上D.大小为mg，方向沿斜面对上9.如图K10-9所示，一个半球形的碗放在桌面上，碗口水平，O点为其球心，碗的内表面及碗口是光滑的.一根细线跨在碗口上，线的两端分别系有质量为m1和m2的小球.当它们处于平衡状态时，质量为m1的小球与O点的连线与水平线的夹角为 α=90°，质量为m2的小球位于水平地面上，设此时质量为m2的小球对地面压力大小为N，细线的拉力大小为T，则（）图K10-9A.N=（m2-m1）g B.N=m2gC.T=2（2）m1g D.T=（m2-2（2）m1）g10.一光滑圆环固定在竖直平面内，环上套着两个小球A和B（中心有孔），A、B间由细绳连接着，它们处于如图K10-10所示位置时恰好都能保持静止状态.此状况下，B球与环中心O处于同一水平面上，A、B间的细绳呈伸直状态，且与水平线成30°角.已知B球的质量为3 kg，求细绳对B球的拉力大小和A球的质量.（g取10 m/s2）图K10-1011.供电局某工程队在冬天架设电线，如图K10-11所示，设两电线杆间距离为L，铜导线总重力为G，电线架好后，在两杆正中部位电线下坠的距离为h，电线在杆上固定处的切线方向与竖直方向的夹角为θ，求：（1）两电线杆处的电线弹力.（2）当到夏天时，两电线杆处的电线弹力与冬天相比是变大了，还是变小了? 为什么?（提示：导线上每处的弹力均沿切线方向）图K10-1112.物体的质量为2 kg，两根轻细绳AB和AC的一端连接于竖直墙上，另一端系于物体上，在物体上另施加一个向与水平线成θ角的拉力F，相关几何关系如图K10-12所示，θ=60°，若要使绳都能伸直，求拉力F的大小范围.（g取10 m/s2）图K10-12课时作业（十）【基础热身】1.A 解析 将4块砖视为一个整体，受力分析如图甲所示，得f1=f4=2mg，方向竖直向上.再将3、4整体视为探讨对象，受力如图乙所示，得f23=0，故选项A正确.2.A解析 依据题意可知球A、B间的杆肯定水平，对其中一个小球受力分析，由共点力的平衡学问可得，杆的作用力F=mgtan30°=3（3）mg，故选项A正确.3.D解析若物块M保持静止，所受摩擦力为静摩擦力，其大小等于绳上拉力mg与物块M沿斜面方向的重力重量Mgsinα的合力，当mg>Mgsinα时，摩擦力方向沿斜面对下，其大小等于mg-Mgsinα，则α越大，摩擦力越小，当m擦力，其大小等于μMgcosα，α越大，摩擦力越小.4.B解析 对O点进行受力分析，O点受到竖直向下的冲力F和斜向上的网绳的拉力，设每根网绳的拉力大小为F1，由力的合成可知，网绳Oe和Od的拉力的合力大小为F1，方向竖直向上；同理，网绳Ob和Og的拉力的合力大小也为F1，方向竖直向上；由2F1=F得F1=2（F），故选项B正确.【技能强化】5.AC解析 释放后，因物体A、B与墙面间无压力，故无摩擦力，两物体均只受重力作用，做自由落体运动，处于完全失重状态，故A、C正确，B、D错误.6.AB解析 由相对运动可知，石块受到向上的滑动摩擦力，使石块加速向上运动，最终可与皮带达到共同速度，若加速运动时经过的位移大于两轮间距，则始终加速；若小于两轮间距，则达到共同速度后石块与皮带相对静止，此后受静摩擦力的作用，方向仍沿皮带向上.7.D解析 设滑块受斜面的静摩擦力沿斜面对上，由平衡条件得：F+f+kx=mgsin30°，可得：F+f=20 N，F由0渐渐增大的过程中，f渐渐减小，当f=0时，F为20 N；故A、B均可能；当f沿斜面对下时，F+kx=f+mgsin30°，有：F=f+20 N，随着F增大，f也渐渐增大，直到f=25 N，此时F=45 N，当F>45 N，滑块就沿斜面滑动，故测力计的读数不行能为60 N.8.A解析 由题知mg=kL.设物体所受摩擦力大小为f，方向沿斜面对上，由平衡条件得2mgsin30°=kL+f，解得f=0，故A正确，选项B、C、D错误.9.B解析 分析小球m1的受力状况，由物体的平衡条件可得，绳的拉力T=0，故C、D均错误；分析m2受力，由平衡条件可得：N=m2g，故选项A错误、B正确.10.60 N6 kg解析 对B球受力分析如图所示，物体B处于平衡状态，有Tsin30°=mBg解得T=sin30°（mBg）=60 N物体A处于平衡状态，则在水平方向：Tcos30°=FNAsin30°在竖直方向：FNAcos30°=mAg+Tsin30°.由上两式解得：mA=6 kg11.（1）2cosθ（G）（2）变小夏天电线下坠距离较大，θ变小，故拉力变小了解析 （1）以电线为探讨对象，电线两端所受的力为F1、F2，重力G可看作作用在电线中点，F1、F2分解成水平方向和竖直方向两个重量，由共点力的平衡条件F1cosθ+F2cosθ=GF1sinθ-F2sinθ=0解得F1=F2=2cosθ（G）（2）夏天电线下坠距离较大，θ变小，故拉力变小了.【挑战自我】12.3（20） N≤F≤3（40） N解析 作出物体A受力图如图所示，由平衡条件Fy=Fsinθ+F1sinθ-mg=0Fx=Fcosθ-F2-F1cosθ=0由以上两式解得F=sinθ（mg）-F1F=2cosθ（F2）+2sinθ（mg）要使两绳都能绷直，则有F1≥0，F2≥0即F有最大值Fmax=sinθ（mg）=3（40） N.有最小值Fmin=2sinθ（mg）=3（3） N则F的取值范围是3（20） N≤F≤3（40） N.第8页 共8页第 8 页 共 8 页第 8 页 共 8 页第 8 页 共 8 页第 8 页 共 8 页第 8 页 共 8 页第 8 页 共 8 页第 8 页 共 8 页第 8 页 共 8 页第 8 页 共 8 页第 8 页 共 8 页