高考物理一轮复习 第二章 相互作用 第三讲 受力分析 共点力的平衡课时作业-人教版高三全册物理试题.doc

第三讲 受力分析 共点力的平衡A组·基础题一、单项选择题1(2017·浙江金华十校调研)一超市员工用推车搬运货物，货物随推车一起沿水平地面向右做匀速直线运动则推车对货物的作用力()A沿竖直向上方向B沿斜向右上的某一方向C沿水平向右方向D沿斜向右下的某一方向解析：货物受重力以及推车对货物的作用力处于平衡状态，合力为零，则重力和推车对货物的作用力等值反向，所以推车对货物的作用力方向竖直向上，故A正确答案：A2.(2017·广西桂林第十八中学月考)如图所示，斜面体A上的物块P，用平行于斜面的轻弹簧拴接在挡板B上，在物块P上施加水平向右的推力F，整个系统处于静止状态，下列说法正确的是()A物块P与斜面之间一定存在摩擦力B轻弹簧一定被拉长C地面对斜面体A一定存在摩擦力D若增大推力F，则弹簧弹力一定减小解析：若物块P受到的弹簧的拉力与物块的重力及推力F、支持力平衡，则不受摩擦力，选项A错误；若物块P受到的支持力与物块的重力及推力F三力平衡，则无弹簧弹力，选项B错误；物块P、斜面体A及弹簧相对静止，可看成一整体，受到的水平面的摩擦力等于推力F，选项C正确；增大推力F，根据此时静摩擦力的特点，即FfFfm，判断弹簧弹力减小、不变或者增大都有可能，选项D错误答案：C3.(2017·四川资阳诊测)如图所示，质量m110 kg和m230 kg的两物体叠放在动摩擦因数为0.25的粗糙水平地面上劲度系数为k250 N/m的轻弹簧处于水平方向，其两端分别与墙壁和质量为m1的物体相连，弹簧处于自然状态现用一水平拉力F作用于m2上，使它缓慢地向右移动，当移动x0.20 m时，两物体开始相对滑动，g取10 m/s2，则此时水平拉力F的大小为()A50 NB100 NC150 N D200 N解析：当质量为m2的物体向右移动0.20 m时，弹簧伸长量为x0.20 m，根据胡克定律得，此时弹簧的弹力大小F弹kx250×0.2 N50 N；以整体为研究对象，根据平衡条件得FF弹Ff，又Ff(m1m2)g，得FF弹(m1m2)g50 N0.25×(1030)×10 N150 N故选C.答案：C4.(2017·湖南师大附中月考)如图所示，桌面上固定一个光滑竖直挡板，现将一个长方体物块A与截面为三角形的垫块B叠放在一起，用水平外力F缓缓向左推动B，使A缓慢升高，设各接触面均光滑，则该过程中()AA和B均受三个力作用而平衡BB对桌面的压力越来越大CA对B的压力越来越小D推力F的大小恒定不变解析：A受到重力、挡板的弹力和B的支持力三个力，B受到重力、A的压力、桌面的支持力和推力F四个力，故A错误当B向左移动时，B对A的支持力和挡板对A的弹力方向均不变，根据平衡条件得知，这两个力的大小也保持不变，则A对B的压力也保持不变对整体受力分析如图所示，由平衡条件得知FFN1，挡板对A的弹力FN1不变，则推力F不变桌面对整体的支持力FNG总，保持不变，则B对桌面的压力不变，故B、C错误，D正确答案：D5.(2016·宁夏银川一中一模)把一光滑圆环固定在竖直平面内，在光滑圆环的最高点有一个光滑的小孔，如图所示质量为m的小球套在圆环上，一根细线的下端系着小球，上端穿过小孔用手拉住现拉动细线，使小球沿圆环缓慢下降在小球移动过程中手对细线的拉力F和圆环对小球的弹力FN的大小变化情况是()AF不变，FN增大BF不变，FN减小CF减小，FN不变DF增大，FN不变解析：小球沿圆环缓慢下移可看成是匀速运动，对小球进行受力分析，小球受重力G、F、FN三个力，满足受力平衡，受力分析如图，设圆环半径为R，由三角形相似知识可得，小球沿圆环缓慢下移时，圆环半径不变，AB长度增大，故F增大，FN不变，故D正确答案：D二、多项选择题6.(2017·湖南株洲二中月考)如图所示，A球被固定在竖直支架上，A球正上方的点O悬有一轻绳拉住B球，两球之间连有轻弹簧，平衡时绳长为L，张力为T1，弹簧弹力为F1，若将弹簧换成原长相同的劲度系数更小的轻弹簧，再次平衡时绳中的张力为T2，弹簧弹力为F2，则()AT1>T2 BT1T2CF1<F2 DF1>F2解析：以B球为研究对象，B球受到重力G、弹簧的弹力F和绳子的张力T，如图所示B球平衡时，F与T的合力与重力G大小相等、方向相反，即GG.根据三角形相似得，换成劲度系数小的弹簧，形变量增大，AB减小，则T不变，F减小，B、D正确答案：BD7.(2017·吉林东北师大附中模拟)如图，在楔形木块的斜面与竖直墙之间放置一个质量为m的光滑铁球，楔形木块置于水平粗糙地面上，斜面倾角为，球的半径为R.现对球再施加一个水平向左的压力F，F的作用线通过球心O.若F缓慢增大而整个装置仍保持静止则在此过程中()A竖直墙对铁球的作用力始终大于水平外力FB斜面对铁球的作用力缓慢增大C斜面对地面的摩擦力保持不变D地面对楔形木块的支持力缓慢增大解析：以铁球为研究对象，分析受力，作出受力分析图如图所示，根据平衡条件得知，竖直墙对铁球的作用力FN2FFN1sin F，即竖直墙对铁球的作用力始终大于水平外力F，故A正确由图得到mgFN1cos ，因为mg、均不变，则斜面对铁球的支持力FN1保持不变，故B错误以楔形木块为研究对象，球对楔形木块的压力不变，楔形木块受力情况不变，则楔形木块对地面的摩擦力保持不变，地面对楔形木块的支持力也不变，故C正确，D错误答案：AC8(2017·浙江六校联考)如图所示，木板C放在水平地面上，木板B放在C的上面，木板A放在B的上面，A的右端通过轻质弹簧测力计固定在竖直的墙壁上，A、B、C质量相等，且各接触面间动摩擦因数相同，用大小为F的力向左拉动C，使它以速度v匀速运动，三者稳定后弹簧测力计的示数为T.则下列说法正确的是()AB对A的摩擦力大小为T，方向向左BA和B保持静止，C匀速运动CA保持静止，B和C一起匀速运动DC受到地面的摩擦力大小为FT解析：由题意知，A、B、C质量相等，且各接触面间动摩擦因数相同，再依据滑动摩擦力公式FfFN可知B、C之间的滑动摩擦力大于A、B之间的滑动摩擦力，因此在力F作用下，B、C作为一整体运动；A受水平向右的拉力和水平向左的摩擦力，根据平衡条件可知B对A的摩擦力大小为T，方向向左，故A、C正确，B错误因为物体间力的作用是相互的，则物体B、C整体受到A对它水平向右的摩擦力，大小为T；由于B、C整体做匀速直线运动，则B、C整体受到的水平向左的拉力F和水平向右的两个摩擦力(A对B的摩擦力和地面对C的摩擦力)，根据平衡条件可知，C受到地面的摩擦力大小为FT，故D正确答案：ACDB组·能力题一、选择题9(2017·江西南昌二中第四次考试)如图所示，一固定的细直杆与水平面的夹角为15°，一个质量忽略不计的小轻环C套在直杆上，一根轻质细线的两端分别固定于直杆上的A、B两点，细线依次穿过小环甲、小轻环C和小环乙，且小环甲和小环乙分居在小轻环C的两侧调节A、B间细线的长度，当系统处于静止状态时45°.不计一切摩擦设小环甲的质量为m1，小环乙的质量为m2，则m1m2等于()Atan 15° Btan 30°Ctan 60° Dtan 75°解析：小环C为轻环，重力不计，两边细线对其的拉力的合力与杆垂直，C环与乙环的连线与竖直方向的夹角为60°，C环与甲环的连线与竖直方向的夹角为30°，A点与甲环的连线与竖直方向的夹角为30°，乙环与B点的连线与竖直方向的夹角为60°，根据平衡条件可知，对甲环有2Tcos 30°m1g，对乙环有2Tcos 60°m2g，得m1m2tan 60°，故选C.答案：C10.(2017·山东青岛模拟)如图所示，倾角为30°的斜面体固定于水平地面上，挡板AD可绕A点自由转动，光滑小球置于挡板与斜面之间，调整挡板与地面的夹角，使得小球对斜面的压力大小等于小球的重力，则挡板与地面的夹角为()A15° B30°C45° D75°解析：对光滑小球受力分析，如图所示小球处于静止状态，受力平衡，则重力和斜面的支持力的合力与挡板的作用力大小相等、方向相反，而FNmg，则合力的平行四边形为菱形根据几何关系可知，75°，则75°，故D正确答案：D11.(多选)(2017·山东日照模拟)如图所示，倾角为30°的斜面体静止在水平地面上，轻绳一端连着斜面上的物体A(轻绳与斜面平行)，另一端通过两个滑轮相连于天花板上的P点动滑轮上悬挂质量为m的物块B，开始时悬挂动滑轮的两绳均竖直现将P点缓慢向右移动，直到动滑轮两边轻绳的夹角为90°时，物体A刚好要滑动假设最大静摩擦力等于滑动摩擦力，物体A与斜面间的动摩擦因数为.整个过程斜面体始终静止，不计滑轮的质量及轻绳与滑轮间的摩擦下列说法正确的是()A物体A的质量为mB物体A受到的摩擦力一直增大C地面对斜面体的摩擦力水平向左并逐渐减小D斜面体对地面的压力逐渐减小解析：动滑轮处于静止状态，受力平衡，根据平衡条件解得绳子拉力Tmgsin 45°mg，物体A刚好要滑动，受力平衡，根据平衡条件得TmAgsin 30°mAgcos 30°，解得mAm，故A正确；开始时悬挂动滑轮的两绳均竖直，则绳子拉力T1mAgsin 30°，则开始时A受到的静摩擦力方向向下，当P向右移动时，绳子的拉力一直增大，根据平衡条件可知，A受到的静摩擦力也一直增大，故B正确；设悬挂动滑轮的左侧绳子与水平方向的夹角为，对斜面体和A整体研究，由平衡条件得，水平方向有fTcos ，P向右移动过程中，T增大，减小，则f增大，故C错误；悬挂动滑轮的绳子中的拉力在竖直方向的分量T，所以斜面体对地面的压力等于斜面体、A的总重力与之和且不变，故D错误答案：AB二、非选择题12.(2017·广东中山华侨中学模拟)一个底面粗糙、质量为M的劈放在粗糙的水平面上，劈的斜面光滑且与水平面成30°角；现用一端固定的轻绳系一质量为m的小球，小球放在斜面上，小球静止时轻绳与竖直方向的夹角也为30°，如图所示试求：(1)当劈静止时绳子的拉力大小；(2)若地面对劈的最大静摩擦力等于地面对劈支持力的k倍，为使整个系统静止，k值必须满足什么条件？解析：(1)以小球为研究对象，其受力如图甲所示，建立如图所示直角坐标系，对FT和mg进行正交分解，由物体的平衡条件可知FTcos 30°mgsin 30°，得FTmg.(2)以劈和小球整体为研究对象，受力情况如图乙所示，由物体的平衡条件可得FfFTcos 60°，为使整个系统静止，其临界状态是静摩擦力Ff为最大值，即有Ffk(Mm)gFTsin 60°，联立以上两式可得k，即k值必须满足k.答案：(1)mg(2)k13(2017·东北三省三校模拟)两个带电小球A、B(可视为质点)通过绝缘的不可伸长的轻绳相连，若将轻绳的某点O固定在天花板上，平衡时两个小球的连线恰好水平，且两侧轻绳偏离竖直方向的夹角分别为30°和60°，如图甲所示若将轻绳跨过光滑定滑轮(滑轮大小可不计)，调节两球的位置能够重新平衡，如图乙所示求：(1)两个小球的质量之比；(2)图乙状态，滑轮两侧的绳长OA、OB之比解析：(1)带电小球处于静止状态，受力平衡，对任意一个带电小球受力分析，受到重力、绳子的拉力T和库仑力F，根据平衡条件得：Tcos mg0，Tsin F0，解得mg，则.(2)如图，对小球A受力分析，设绳子拉力为T，小球到滑轮的长度为L，OC的长度为h，根据三角形相似有，解得L，所以.答案：(1)31(2)13