2021年新高考物理一轮复习考点强化训练考点七受力分析共点力的平衡(解析版).docx

精品word 可编辑资料 - - - - - - - - - - - - -2021 年新高考物理一轮复习考点强化训练考点七受力分析共点力的平稳1.如下列图 ,质量为 M 的小英坐在质量为m 的雪橇上 ,狗拉着雪橇沿水平地面从静止开头向左移动了一段距离,假定狗对雪橇的拉力恒为F 且与水平方向成角；已知雪橇与雪地间的动摩擦因数为重,力加速度为g,就以下说法正确选项()A. 雪橇对小英的作用力大小大于MgB.雪橇受到的摩擦力f= M(+m)g C.雪橇受到的摩擦力f=F cosD.地面对雪橇的支持力FN=mg- F sin 答案A2.( 多项 )如下列图 ,一个质量m=0.3 kg 的小球穿在水平直杆上处于静止状态,现对小球施加一个 5 N 的拉力 F,F 与杆的夹角为37,小球与杆之间的动摩擦因数=0.5取,g=10 m/s2,sin 37=0.6,cos 37=0.8,就()A. 小球受到2 个力B.小球受到3 个力C.如 F=10 N, 就小球受 4 个力D.如 F=10 N, 就小球受3 个力第 1 页，共 10 页 - - - - - - - - - -精品word 可编辑资料 - - - - - - - - - - - - -答案AC建立如图直角坐标系F 在 y 轴上的分力Fy =F sin 37=3 N,F 与重力在y 轴上的合力刚好为0,所以杆与小球只接触不挤压 ,无弹力和摩擦力,A 对 ,B 错;当 F=10 N 时,Fy =6 N, 它与重力在y 轴上的合力为3 N, 垂直于杆向上 ,此时杆对小球的弹力垂直于杆向下,且 F 在水平方向上有分力,因此杆对小球仍有摩擦力 ,小球一共受四个力,C 对,D 错；3.(2021 四川彭州中学模拟)如下列图 ,a、 b 两个质量相同的球用细线连接,a 球用细线挂在天花板上 ,b 球放在光滑斜面上,系统保持静止,以下图示中正确选项()答案B对 b 球受力分析 ,受重力、垂直斜面对上的支持力和细线的拉力,由于三力平稳时三个力中任意两个力的合力与第三个力等值、反向、共线,故细线拉力方向斜向右上方,故 A图错误 ;再对 a、b 两个球整体受力分析,受总重力、 垂直斜面对上的支持力和上面细线的拉力, 再次依据共点力平稳条件判定上面的细线的拉力方向斜向右上方,故 C、D 图均错误 ,B 图正确；4.L 形木板 P(上表面光滑 )放在固定斜面上,轻质弹簧一端固定在木板上,另一端与置于木板上表面的滑块Q 相连 ,如下列图；如P、Q 一起沿斜面匀速下滑,不计空气阻力；就木板P 的受力个数为 ()第 2 页，共 10 页 - - - - - - - - - -精品word 可编辑资料 - - - - - - - - - - - - -A.3B.4C.5D.6答案CP、Q 一起沿斜面匀速下滑时,木板 P 的上表面光滑 ,隔离滑块Q 分析受力 ,受到三个力 ,分别为重力、 P 对 Q 的支持力、弹簧对Q 沿斜面对上的弹力;再隔离木板P 分析受力 ,受到重力、 Q 对 P 的压力、弹簧对P 沿斜面对下的弹力、斜面对P 的支持力、斜面对P 的摩擦力 ,应选项 C 正确；5.(2021河南开封质检)如下列图 ,一件重力为G 的衣服悬挂在等腰衣架上,已知衣架顶角 =120 底,边水平 ,不计摩擦 ,就衣架一侧对衣服的作用力大小为()331A. 3 GB. 2 GC.2GD.G3答案A以衣服为讨论对象,受力分析如下列图,衣架两侧对衣服作用力的夹角为60,由平衡条件 ,2F cos 30=G, 解得 F= 3G,选项 A 正确；6.( 多项 )如下列图 ,斜面体置于粗糙水平面上,斜面光滑；小球被轻质细线系住放在斜面上,细线另一端跨过定滑轮,用力拉细线使小球沿斜面缓慢向上移动一小段距离,斜面体始终静止；移动过程中 ()第 3 页，共 10 页 - - - - - - - - - -精品word 可编辑资料 - - - - - - - - - - - - -A. 细线对小球的拉力变大B.斜面对小球的支持力变小C.斜面对地面的压力变大D.地面对斜面的摩擦力变小答案ABD设小球和斜面的质量分别为m 和 M, 细线与斜面的夹角为以小球为讨论对象,受到重力mg、斜面的支持力N1 和细线的拉力T,如图甲 ,就由平稳条件得甲平行斜面方向 :mg sin=T cos垂直斜面方向 :N 1+T sin =mg cos使小球沿斜面缓慢向上移动时, 增大 ,其他量不变 ,由式知 ,T 增大 ,由式知 ,N1 变小 ,故 A 、B 正确；对斜面分析受力 ,受重力 Mg 、地面的支持力 N 2 和摩擦力 f、小球的压力 N 1,如图乙由平稳条件得 f=N 1 sin 1=,NN1 变小 ,就 f 变小 ,N2=Mg+N 1 cos 1 变,N小 ,就 N2 变小 ,由牛顿第三定律得知,斜面对地面的压力变小 ,故 C 错误 ,D 正确；乙7.如下列图 ,甲、乙两物体叠放在水平地面上 ,用水平向右的拉力 F 拉乙 ,甲、乙保持静止状态 ,甲、乙间的接触面水平 ,就乙受力的个数为 ( )第 4 页，共 10 页 - - - - - - - - - -精品word 可编辑资料 - - - - - - - - - - - - -A.3 个B.4 个C.5 个D.6 个答案C对甲受力分析可知,甲仅受到重力和乙的支持力,甲、乙之间没有摩擦力,故乙受到重力、甲对乙的压力、地面的支持力、水平向右的拉力F 和地面对左的摩擦力,故 C 正确；8.如下列图是一个简易起吊装置的示意图,AC是质量不计的撑杆,A 端与竖直墙用铰链连接,一滑轮固定在A点正上方 ,C 端吊一重物；现施加一拉力F 缓慢将重物P 向上拉,在 AC杆达到竖直前 ()A.BC 绳中的拉力FT 越来越大 B.BC 绳中的拉力FT 越来越小 C.AC 杆中的支持力FN 越来越大D.AC 杆中的支持力FN 越来越小答案B作出 C 点的受力示意图,如下列图 ,由图可知力的矢量三角形与几何三角形ABC 相似；依据相像三角形的性质得.T.N.=,解得 BC 绳中的拉力为FT=G ,AC 杆中的支持力为. .FN=G.；.由于重物P 向上运动时 ,AB 、AC 不变 ,BC 变小 ,故 FT 减小 ,FN 不变； 选项 B 正确；.第 5 页，共 10 页 - - - - - - - - - -精品word 可编辑资料 - - - - - - - - - - - - -9.(2021 辽宁沈阳模拟)如下列图 ,三根长度均为l 的轻绳分别连接于C、D 两点 ,A 、B 两端被悬挂在水平天花板上,相距 2l；现在 C 点上悬挂一个质量为m 的重物 ,为使 CD 绳保持水平 ,在 D 点上可施加的力的最小值为(重力加速度为g)()311A.mgB. 3 mgC.2mgD.4mg答案C由题图可知 ,要想 CD 水平 ,各绳均应绷紧,就 AC 与水平方向的夹角为60,结点 C受力平稳 ,受力分析如下列图,就 CD 绳对结点C 的拉力 FT =mg tan 3033= mg,D 点受 CD 绳拉力 FT 大小等于FT,方向向左；要使CD 水平 ,D 点受两绳的拉力与外界施加的力的合力为零,就 CD 绳对 D 点的拉力可分解为沿BD 绳的力 F1 和另一分力F2,由几何关系可知,当力 F2 与BD 垂直时 ,F2 最小 ,而 F2 的大小等于施加的力的大小,故最小力F=FT sin 601= mg；210.(2021 河北衡水调研)如下列图 ,A 、B 两木块放在水平面上,它们之间用细线相连,两次连接情形中细线倾斜方向不同但倾角一样,两木块与水平面间的动摩擦因数相同,先后用水平力F1 和 F2 拉着 A 、 B 一起匀速运动 ,两次细线上的力分别为FT1、FT2,就()A.F 1>F2FT1 <FT2B.F 1=F2FT1 <FT2C.F1<F2FT1 =FT2D.F1<F2FT1 >FT2第 6 页，共 10 页 - - - - - - - - - -精品word 可编辑资料 - - - - - - - - - - - - -答案B对整体受力分析可知,整体受重力、 拉力、 支持力及摩擦力；因整体对地面的压力相同 ,故摩擦力相同,因此水平拉力相等,即 F1=F2；再对 A 受力分析可知 ,A 受重力、支持力、绳子的拉力及与地面间的摩擦力而处于平稳状态；对第一种情形有FT1 sin =-(mgFT1 cos 解 ), 得 FT1=.;对其次种情形有FT2 sin = (mgT2+Fcos解),得 FT2=.,sin.+.cos.sin.-.cos.故 FT1<FT2 ；选 B ；11.(多项 )如下列图 ,轻质不行伸长的晾衣绳两端分别固定在竖直杆 M 、N 上的 a、b 两点 ,悬挂衣服的衣架挂钩是光滑的 ,挂于绳上处于静止状态； 假如只人为转变一个条件 ,当衣架静止时 , 以下说法正确选项 ( )A. 绳的右端上移到b,绳子拉力不变 B.将杆 N 向右移一些 ,绳子拉力变大C.绳的两端高度差越小,绳子拉力越小D.如换挂质量更大的衣服,就衣架悬挂点右移,答案AB衣架挂钩为 “活结 ”模型 ,作出受力示意图如下列图,oa、ob 为一根绳 ,两端拉力相 等,设绳 aob 长为 L,M 、N 间的水平距离为d,bo 延长线交 M 于 a,由几何学问知ao=ao,sin.=.由平稳条件有2F cos=m就g,F= . ,当 b 上移到 b时,d、L 不变 , 不变 ,故 F 不变 ,选项 A 正2cos.确,C 错误；将杆N 向右移一些 ,L 不变 ,d 变大 , 变大 , cos 变小 ,就 F 变大 ,选项 B 正确；只转变 m,其他条件不变,就 sin不变 , 不变 ,衣架悬挂点不变,选项 D 错误；第 7 页，共 10 页 - - - - - - - - - -精品word 可编辑资料 - - - - - - - - - - - - -12.如下列图的是一个力学平稳系统,该系统由三条轻质细绳将质量均为m 的两个小球连接悬 挂组成 ,小球直径相比轻绳长度可以忽视,轻绳 1 与竖直方向的夹角为30,轻绳 2 与竖直方向的夹角大于45,轻绳 3 水平；当此系统处于静止状态时,轻绳 1、2、3 的拉力分别为F1、F2、 F3,比较三力的大小,以下结论正确选项()A.F 1<F3B.F 2<F3C.F1>F2D.F 1<F2答案C对两球整体受力分析,依据平稳条件可知F2.4 3231= cos30 =3 mg,F3=2mgtan30 =3 mg,就 F1>F3,选项 A 错误 ;对下方小球受力分析,水平方向F2 sin3=,可F 知 F2>F3,选项 B 错误 ;对上方小球分析 ,水平方向F1 sin 30=F2 sin因, >45 就,F1>F2 ,选项 C 正确 ,D 错误；13.(多项 )(2021 湖南岳阳检测)如下列图 ,物体 A、B 跨过定滑轮并用轻绳连接起来,物体 A 放在倾角为的固定粗糙斜面上,滑轮左边的轻绳平行斜面；已知物体A 的质量为m,物体 A 与斜面的动摩擦因数为( <tan <1)不, 计滑轮与绳之间的摩擦,要使物体A 能在斜面上滑动,物体 B 的质量可能为 ()A.m(1- ) sinB.m(1+ ) cosC.m(1- ) cosD.(sin.-.cos.) 2答案BD当物体 A 恰好下滑时有mg sin=mg cos B +g,m得 mB =m(sin- cos当物),体A 恰好上滑时有mg sin + mg cos B g,得= m B=m(sin + co即sB的),质量只要小于m(sin- cos或者)大于m(sin + co即s)可 ,D 正确 ;又由题意tan <所1,以 <45 即,sin + cos <(1+ ) cos所以B,正确 ,A 、C 错误；14.(多项 )(2021 湖南株洲二中月考)如下列图 ,A 球被固定在竖直支架上,A 球正上方的O 点悬第 8 页，共 10 页 - - - - - - - - - -精品word 可编辑资料 - - - - - - - - - - - - -有一轻绳拉住B 球,两球之间连有轻弹簧,平稳时绳长为L, 拉力为 T1,弹簧弹力为F1；如将弹簧换成原长相同的劲度系数更小的轻弹簧,再次平稳时绳中的拉力为T2,弹簧弹力为F2, 就()A.T 1>T2B.T 1=T 2C.F1<F2D.F 1>F2答案BD以 B 球为讨论对象 ,B 球受到重力G、弹簧的弹力F 和绳子的拉力T,受力示意图如下列图； B 球平稳时 ,F 与 T 的合力与重力G 大小相等、方向相反,即 G=G; 依据三角形相.似得=.=；换成原长相同而劲度系数更小的弹簧,弹簧的形变量增大,AB 减小 ,OB 不变 ,. .就 T 不变 ,F 减小 ,B、D 项正确；15.如下列图 ,A 、B 两物体的质量分别为mA、m B,且 mA >m B,整个系统处于静止状态,滑轮的质量和一切摩擦均不计,假如绳一端由Q 点缓慢地向左移到P 点,PQ 距离为 L, 整个系统重新平稳后 ,物体的高度和两滑轮间的绳与水平方向的夹角变化情形是 ()A. 物体 A 上升 ,上升的高度为., 角不变cos.B.物体 A 下降 ,下降的高度为.2cos., 角不变C.物体 A 上升 ,上升的高度为2., 角不变cos.D.物体 A 的高度不变 , 角变小第 9 页，共 10 页 - - - - - - - - - -精品word 可编辑资料 - - - - - - - - - - - - -答案A将绳一端由Q 点缓慢向左移到P 点时 ,绳子的拉力大小不变,分析动滑轮的受力情形,作出受力图如图,设绳子的拉力大小为F,两绳子的夹角为2=-2由,于动滑轮两侧绳子的 拉力关于竖直方向对称,就有 2F cos=mB g,由于 F=m A g,保持不变 ,就 角保持不变 ,由几何学问有 +=90就,保持不变 ,当绳一端的固定点Q 缓慢向左移到P 点,动滑轮将下降 ,就物体 A的高度上升；结合几何关系,动滑轮与天花板间的2 段绳子的长度增加量L=.2.2=,故 A 上升的高度为 h=. ,故 A 正确 ,B、C、D 错误；cos.cos.cos.第 10 页，共 10 页 - - - - - - - - - -