2022年一轮复习受力分析物体的平衡经典习题有详解答案.docx

名师归纳总结 精品学习资料 - - - - - - - - - - - - - - -课时作业 6优秀学习资料欢迎下载物体的平稳受力分析时间： 45 分钟一、单项挑选题1如下列图,在倾斜的滑杆上套一个质量为m 的圆环,圆环通过轻绳拉着一个质量为 M 的物体,在圆环沿滑杆向下滑动的过程中,悬挂物体的轻绳始终处于竖直方向就 A环只受三个力作用B环肯定受四个力作用C物体做匀加速运动D悬绳对物体的拉力小于物体的重力解析：分析物体 M 可知,其受两个力作用,重力和轻绳拉力,因为悬挂物体的轻绳始终处于竖直方向,故二力平稳,物体做匀速运动,C、D 错误；再对环进行受力分析可知,环受重力、轻绳拉力、滑杆 支持力和摩擦力, A 错误, B 正确答案： B 2如下列图,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稳状态时,质量为 第 1 页,共 11 页 细心整理归纳 精选学习资料 - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - 名师归纳总结 精品学习资料 - - - - - - - - - - - - - - -优秀学习资料 欢迎下载m1 的小球与 O 点的连线与水平线的夹角为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F N,细线的拉力大小为F T,就 AF Nm2m1gBF Nm2g2CF T2 m1g2DF Tm22 m1g解析： 分析小球m1 的受力情形,由物体的平稳条件可得,绳的拉力 F T0,故 C、D 均错误；分析m2受力,由平稳条件可得：F Nm2g,故 A 错误, B 正确答案： B 3如下列图, A、B 两物体静止在粗糙水平面上,其间用一根轻 弹簧相连,弹簧的长度大于原长如再用一个从零开头缓慢增大的水 平力 F 向右拉物体 B,直到 A 即将移动,此过程中,地面对 B 的摩 擦力 F 1 和对 A 的摩擦力 F 2的变化情形是 AF 1 先变小后变大BF 1 先不变后变大细心整理归纳 精选学习资料 - - - - - - - - - - - - - - - 第 2 页,共 11 页 - - - - - - - - - 名师归纳总结 精品学习资料 - - - - - - - - - - - - - - -优秀学习资料 欢迎下载CF 2 先变大后不变DF 2 先不变后变大解析：因在施加拉力 F 前,弹簧处于伸长状态, 此时地面对 A 的 摩擦力水平向左, 地面对 B 的摩擦力水平向右, 对 B 施加水平向右的 拉力后, 随着 F 的增大,物体 B 受的摩擦力先水平向右逐步减小,再 水平向左逐步增大, 当 B 相对地面对右运动后, 物体 B 受地面的摩擦 力不再变化,而在物体 B 运动之前,物体 A 受地面的摩擦力水平向左,大小不变,当 B 向右运动后,随弹簧弹力的增大,物体 A 受到的摩擦 力逐步增大,故 D 正确, A、B、C 错误答案： D 4如下列图,物块A 放在直角三角形斜面体B 上面, B 放在弹簧上面并紧挨着竖直粗糙墙壁,处于静止状态 现用力 F 沿斜面对上推 A,A、B 仍处于静止状态以下说法正确选项 AA、B 之间的摩擦力大小可能不变 BA、B 之间的摩擦力肯定变小 CB 受到弹簧弹力肯定变小 DB 与墙之间可能没有摩擦力解析： 此题考查整体法、隔离法、物体的平稳条件等学问点,意在考查考生的规律推理才能对物块A,开头受重力、 B 对 A 的支持细心整理归纳 精选学习资料 - - - - - - - - - - - - - - - 第 3 页,共 11 页 - - - - - - - - - 名师归纳总结 精品学习资料 - - - - - - - - - - - - - - -优秀学习资料欢迎下载A 所受力和静摩擦力作用而平稳,当施加F 后,仍旧处于静止,开头的静摩擦力大小为 mAgsin,如 F2mAgsin,就 A、B 之间的摩擦力大小可能不变,故 A 正确, B 错误；对整体分析,由于 A、B 不动,弹簧的形变量不变,就弹簧的弹力不变,开头弹簧的弹力等于 A、B的总重力,施加 F 后,弹簧的弹力不变,总重力不变,依据平稳条件知,B 与墙之间肯定有摩擦力,故 C、D 错误答案： A 5如下列图,质量均为m 的两个铁块 a、b 放在水平桌面上,二者用张紧的轻质橡皮绳,通过光滑的定滑轮相连,系统都处于静止状态,如用水平外力将a 向左由 P 缓慢移至 M 处,b 未动；撤掉外力后仍都能保持静止,对 a、b 进行分析,正确的有 A铁块 a 在 P、M 两点位置所受的摩擦力大小都等于 b 受的摩擦力大小B两者对桌面的压力肯定都变大C水平外力推动a 做的功等于橡皮绳增加的势能D此过程 b 受的摩擦力变大,但假如用外力将 a 连续向左移动下去, b 受的摩擦力有可能会突然变小解析： 由于系统始终处于平稳状态,橡皮绳上的拉力大小到处相等,所以铁块 a 在 P 点位置所受的摩擦力大小小于b 受的摩擦力大小,细心整理归纳 精选学习资料 - - - - - - - - - - - - - - - 第 4 页,共 11 页 - - - - - - - - - 名师归纳总结 精品学习资料 - - - - - - - - - - - - - - -优秀学习资料 欢迎下载铁块 a 在 M 点位置所受的摩擦力大小等于b 受的摩擦力大小, 选项 A错误；由 P 缓慢移至 M 处的过程中,橡皮绳上的拉力逐步增大,易知 b 对桌面的压力逐步减小,选项B 错误；由于摩擦力的影响,水平外力推动 a 做的功大于橡皮绳增加的势能,选项 C 错误；由 P 缓慢移至 M 处的过程中,橡皮绳上的拉力逐步增大,b 受的静摩擦力变大,假如用外力将 a 连续向左移动下去,就 b 受到的静摩擦力将会达到最大静摩擦力,而后向左滑动,摩擦力会突然变小,选项 D 正确答案： D 二、多项挑选题6如下列图,物体m 通过定滑轮牵引另一水平面上的物体沿斜面匀速下滑,此过程中斜面仍静止,斜面质量为 M,就水平地面对斜 面体 A无摩擦力 B有水平向右的摩擦力 C支持力为 Mmg D支持力小于 Mmg解析： 设斜面夹角为 ,细绳的拉力为 F T,M 、m 整体处于平稳状态,对 M、m 整体受力分析可得平稳方程F TcosF 静,F Tsin细心整理归纳 精选学习资料 - - - - - - - - - - - - - - - 第 5 页,共 11 页 - - - - - - - - - 名师归纳总结 精品学习资料 - - - - - - - - - - - - - - -优秀学习资料 欢迎下载F NMmg,故 F 静方向水平向右, B、D 正确答案： BD 7如下列图,光滑水平地面上放有截面为1 4圆周的柱状物体A,A 与墙面之间放一光滑的圆柱形物体B,对 A 施加一水平向左的力F,整个装置保持静止 如将 A 的位置向左稍许移动, 整个装置仍保持平 衡,就 A水平外力 F 增大 B墙对 B 的作用力减小 C地面对 A 的支持力减小 DB 对 A 的作用力减小解析：受力分析如下列图, A 的位置左移, 角减小,F N1Gtan,F N1 减小, B 正确； F NG/cos,F N 减小, D 正确；以 A、B 为整体受力分析, F N1F,所以水平外力减小, A 错误；地面对 A 的作用力等于两个物体的重力,所以该力不变,C 错误 第 6 页,共 11 页 细心整理归纳 精选学习资料 - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - 名师归纳总结 精品学习资料 - - - - - - - - - - - - - - -优秀学习资料 欢迎下载答案： BD 8一铁架台放于水平地面上,其上有一轻质细线悬挂一小球,开头时细线竖直, 现将水平力 F 作用于小球上, 使其缓慢地由实线位置运动到虚线位置,铁架台始终保持静止,就在这一过程中 A细线拉力逐步增大 B铁架台对地面的压力逐步增大 C铁架台对地面的压力逐步减小 D铁架台所受地面的摩擦力逐步增大解析：对小球受力分析知其受重力、 线的拉力及水平力 如图甲所示,由于缓慢运动所以小球处于动态平稳状态,有 Fmgtan,F 拉mg cos, 增大, F、F 拉都变大, A 正确；将小球、线和铁架台看成一个整体,对其受力分析,如图乙所示,就知F fF,F NMmg,当 F 增大时,可知 F f 增大, F N 不变所以 B、C 错误, D 正确细心整理归纳 精选学习资料 - - - - - - - - - - - - - - - 第 7 页,共 11 页 - - - - - - - - - 名师归纳总结 精品学习资料 - - - - - - - - - - - - - - -优秀学习资料 欢迎下载答案： AD 三、非挑选题9如下列图,在倾角为 的粗糙斜面上,有一个质量为m 的物体被水平力 F 推着静止于斜面上,已知最大静摩擦力等于滑动摩擦力,物体与斜面间的动摩擦因数为 ,且 <tan,重力加速度为 g,如物体恰好不下滑,就推力 F 为多少？如物体恰好不上滑,就推力 F为多少？解析： 由于 <tan,F0 时,物体不能静止在斜面上,当物体恰好不下滑时,受力如图甲所示,有细心整理归纳 精选学习资料 - - - - - - - - - - - - - - - 第 8 页,共 11 页 - - - - - - - - - 名师归纳总结 精品学习资料 - - - - - - - - - - - - - - -优秀学习资料 欢迎下载mgsinF cosF f F f FN F NmgcosF sin解得 Fsincos mg sincos当物体恰好不上滑时,受力如图乙所示,有mgsinF fFcos F f FN F NmgcosF sin细心整理归纳 精选学习资料 解得 Fcossin mg cossincossin cossinmg 第 9 页,共 11 页 答案：sincos sincosmg - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - 名师归纳总结 精品学习资料 - - - - - - - - - - - - - - -优秀学习资料 欢迎下载10如右图所示, 在墙角有一根质量为m 的匀称松软细绳, 一端悬于天花板上的 A 点,另一端悬于竖直墙壁上的 B 点,平稳后最低点为 C 点,现测得 AC 段长度是 BC 段长度的两倍,且细绳在 B 端邻近的切线与墙壁夹角为.求绳在最低点 C 处的张力和在 A 处的张力解析：选取 BC 段绳为讨论对象, 受力情形如图甲所示 BC 段绳处于平稳状态,所以有F Bmg 3cos,F C1 3mgtan. 再选取 AC 段绳为讨论对象, 受力情形如图乙所示, AC 段绳也处于平稳状态,所以有 F AF C2 3mg 2,将 F C1 3mgtan 代入得 F Amg 4tan 2,tanF C 2tan 2 . 3mgA 处张力方向与竖直方向的夹角为答案：1 3mgtanmg4tan23arctantan 2 . 细心整理归纳 精选学习资料 - - - - - - - - - - - - - - - 第 10 页,共 11 页 - - - - - - - - - 名师归纳总结 精品学习资料 - - - - - - - - - - - - - - -优秀学习资料 欢迎下载11如右图所示,质量M2 3 kg 的木块套在水平杆上,并用轻绳与质量 m3 kg 的小球相连今用跟水平方向成 30°角的力 F10 3 N 拉着小球并带动木块一起向右匀速运动,运动中 M、m 的相对位置保持不变, g10 m/s2,求运动过程中轻绳与水平方向的夹角 及木块 M 与水平杆间的动摩擦因数解析： 以 M、m 整体为讨论对象由平稳条件得水平方向 Fcos30° N0竖直方向 NFsin30 °Mgmg0由得 3 5以 m 为讨论对象,由平稳条件得水平方向 Fcos30°Tcos0竖直方向 Fsin30 °Tsinmg0由得 30°细心整理归纳 精选学习资料 答案： 30°3 第 11 页,共 11 页 5 - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - -