高考物理一轮复习 课时跟踪检测（七）受力分析 共点力的平衡（重点班）-人教版高三全册物理试题.doc

课时跟踪检测（七） 受力分析 共点力的平衡A级保分题目巧做快做1.(2018·山西大学附中月考)如图所示，斜面小车M静止在光滑水平面上，一边紧贴墙壁。若再在斜面上加一物体m，且M、m相对静止，此时小车受力个数为()A3B4C5 D6解析：选B先对物体m受力分析，受到重力、支持力和静摩擦力；再对M受力分析，受重力、m对它的垂直向下的压力和沿斜面向下的静摩擦力，同时地面对M有向上的支持力，共受到4个力，故B正确。2多选(2018·儋州四校联考)如图所示，质量为M的四分之一圆柱体放在粗糙水平地面上，质量为m的正方体放在圆柱体和光滑墙壁之间，且不计圆柱体与正方体之间的摩擦，正方体与圆柱体的接触点的切线与右侧墙壁成角，圆柱体处于静止状态。则()A地面对圆柱体的支持力为(Mm)gB地面对圆柱体的摩擦力为mgtan C墙壁对正方体的弹力为D正方体对圆柱体的压力为解析：选AC以正方体为研究对象，受力分析，并运用合成法如图所示。由几何知识得，墙壁对正方体的弹力N1圆柱体对正方体的弹力N2，根据牛顿第三定律，则正方体对圆柱体的压力为以圆柱体和正方体为研究对象，竖直方向受力平衡，地面对圆柱体的支持力：N(Mm)g水平方向受力平衡，地面对圆柱体的摩擦力：fN1，故A、C正确。3.(2018·盐城射阳二中调研)如图所示，一只半径为R的半球形碗倒扣在水平桌面上，处于静止状态。一质量为m的蚂蚁(未画出)在离桌面高度为R时恰能停在碗上，则蚂蚁受到的最大静摩擦力大小为()A0.6mg B0.8mgC0.4mg D0.75mg解析：选A蚂蚁受重力、支持力和最大静摩擦力，根据平衡条件有Fmmgsin ，而cos 0.8，所以Fmmgcos 0.6mg，故A正确。4.如图所示，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FN，细线的拉力大小为FT，则()AFN(m2m1)g BFNm2gCFTm1g DFTg解析：选B分析小球m1的受力情况，由物体的平衡条件可得，绳的拉力FT0，故C、D均错误；分析m2受力，由平衡条件可得：FNm2g，故A错误，B正确。5.(2018·长沙联考)如图所示的是一个力学平衡系统，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略，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，下列结论正确的是()AF1<F3 BF2<F3CF1>F2 DF1<F2解析：选C对两球整体受力分析，根据平衡条件可知F1mg；F32mgtan 30°mg，则F1>F3，选项A错误；对下方小球受力分析，因F2是直角三角形的斜边，而mg和F3是直角边，由轻绳2与竖直方向的夹角>45°，可知F2>F3，选项B错误；对上方小球分析，水平方向：F1sin 30°F2sin ，因>45°，则F1>F2，选项C正确，D错误。6.多选如图所示，两个相同的固定斜面上分别放有一个处于静止的三角形木块A、B，它们的质量相等。A木块左侧面沿竖直方向，B木块左侧面垂直于斜面，在两斜面上分别放上一个相同的光滑球后，木块仍保持静止，则放上球后()AA木块受到的摩擦力等于B木块受到的摩擦力BA木块受到的摩擦力小于B木块受到的摩擦力CA木块对斜面的压力等于B木块对斜面的压力DA木块对斜面的压力小于B木块对斜面的压力解析：选AD设小球的质量为m，A、B的质量为M，斜面的倾角为。以小球与A整体为研究对象，由平衡条件可得：A木块受到的摩擦力fA(Mm)gsin ，同理，以小球与B整体为研究对象，得到B木块受到的摩擦力fB(Mm)·gsin ，则fAfB，故A正确，B错误。以A为研究对象，分析受力，如图所示，由平衡条件得：斜面对A的支持力NAMgcos N1sin 以B为研究对象，分析受力，由平衡条件得：斜面对B的支持力NBMgcos ，则得NA<NB。由牛顿第三定律可知，A木块对斜面的压力小于B木块对斜面的压力，故C错误、D正确。7.(2018·温州中学模拟)如图所示，倾角30°的斜面体A静止在水平地面上，一根轻绳跨过斜面体顶端的小滑轮，绳两端系有质量均为m的小物块a、b，整个装置处于静止状态。现给物块b施加一个水平向右的力F，使b缓慢移动直到轻绳与竖直方向成30°角(不计绳与滑轮间的摩擦)，对此过程说法正确的是()Ab受到绳的拉力先增大再减小B小物块a受到的摩擦力先增大再减小C水平拉力F逐渐增大D小物块a一定沿斜面缓慢上移解析：选Cb受力平衡，对b受力分析，如图甲所示。设绳与竖直方向的夹角为，b缓慢移动直到与竖直方向成30°角的过程中，变大，根据平行四边形定则可知，T逐渐增大，F逐渐增大，故A错误，C正确；对a受力分析，如图乙所示。刚开始Tmg，a处于静止状态，则fTmgsin 30°mg，方向向下，T增大时，f增大，摩擦力增大，由于不知道最大静摩擦力的具体值，所以不能判断a是否会滑动，故B、D错误。8多选(2017·全国卷)如图，柔软轻绳ON的一端O固定，其中间某点M拴一重物，用手拉住绳的另一端N。初始时，OM竖直且MN被拉直，OM与MN之间的夹角为。现将重物向右上方缓慢拉起，并保持夹角不变。在OM由竖直被拉到水平的过程中()AMN上的张力逐渐增大BMN上的张力先增大后减小COM上的张力逐渐增大DOM上的张力先增大后减小解析：选AD设重物的质量为m，绳OM中的张力为T，绳MN中的张力为TMN。开始时，Tmg，TMN0。由于缓慢拉起，则重物一直处于平衡状态，两绳张力的合力与重物的重力mg等大、反向。如图所示，已知角不变，在绳MN缓慢拉起的过程中，角逐渐增大，则角()逐渐减小，但角不变，在三角形中，利用正弦定理得：，()由钝角变为锐角，则TOM先增大后减小，选项D正确；同理知，在由0变为的过程中，TMN一直增大，选项A正确。B级拔高题目稳做准做9.多选(2018·盘锦模拟)如图所示，木板P下端通过光滑铰链固定于水平地面上的O点，物体A、B叠放在木板上且处于静止状态，此时物体B的上表面水平。现使木板P绕O点缓慢旋转到虚线所示位置，物体A、B仍保持静止，与原位置的情况相比()AA对B的作用力减小BB对A的支持力减小C木板对B的支持力增大D木板对B的摩擦力增大解析：选BC设木板与水平地面的夹角为。以A为研究对象，A原来只受到重力和支持力而处于平衡状态，所以B对A的作用力与A的重力大小相等，方向相反；当将P绕O点缓慢旋转到虚线所示位置，B的上表面不再水平，A受力情况如图1，A受到重力和B对A的支持力、摩擦力三个力的作用，其中B对A的支持力、摩擦力的合力仍然与A的重力大小相等，方向相反，则B对A的作用力保持不变。根据牛顿第三定律可知，A对B的作用力也不变，故A错误；当将P绕O点缓慢旋转到虚线所示位置时，设B的上表面与水平方向之间的夹角是，由于支持力与摩擦力相互垂直，则N1GAcos ，所以A受到的支持力一定减小了，故B正确；以AB整体为研究对象，分析受力情况如图2，总重力GAB、木板的支持力N2和摩擦力f2，N2GABcos ，f2GABsin ，减小，N2增大，f2减小，故C正确，D错误。10.如图所示，有一轻圆环和插栓，在甲、乙、丙三个力作用下平衡时，圆环紧压着插栓。不计圆环与插栓间的摩擦，若只调整两个力的大小，欲移动圆环使插栓位于圆环中心，下列说法中正确的是()A增大甲、乙两力，且甲力增大较多B增大乙、丙两力，且乙力增大较多C增大乙、丙两力，且丙力增大较多D增大甲、丙两力，且甲力增大较多解析：选D根据题意可知，轻圆环受甲、乙、丙三个力及插栓的弹力作用，处于平衡状态，根据共点力平衡条件的推论可知，甲、乙、丙三个力的合力必与插栓对轻圆环的弹力等大、反向，该弹力方向为沿轻圆环半径方向向外，要通过移动圆环使插栓位于圆环中心，则甲、乙、丙三个力的合力需变为零，此时可同时增大甲、丙两力且增加量的合力应与消失的弹力等大、同向，或同时减小乙、丙两力，且减小量的合力应与消失的弹力等大、反向，且甲力增加得多或乙力减小得多，故选项A、B、C错误，选项D正确。11.(2018·湖南师大附中模拟)表面光滑、半径为R的半球固定在水平地面上，球心O的正上方O处有一无摩擦定滑轮，轻质细绳两端各系一个可视为质点的小球挂在定滑轮上，如图所示。两小球平衡时，若滑轮两侧细绳的长度分别为L12.4R和L22.5R，则这两个小球的质量之比为，小球与半球之间的压力之比为，则以下说法正确的是()A. B.C.1 D.解析：选B先以左侧小球为研究对象，分析受力情况：重力m1g、绳子的拉力T和半球的支持力N1，作出受力示意图。由平衡条件得知，拉力T和支持力N1的合力与重力m1g大小相等、方向相反。设OOh，根据三角形相似得：，同理，对右侧小球，有：，解得：m1g，m2gN1N2由得：m1m2L2L12524，由得：N1N2m1m2L2L12524，故A、C、D错误，B正确。12.质量为M的木楔倾角为(<45°)，在水平面上保持静止，当将一质量为m的木块放在木楔斜面上时，它正好匀速下滑。当用与木楔斜面成角的力F拉木块，木块匀速上升，如图所示(已知木楔在整个过程中始终静止)。(1)当时，拉力F有最小值，求此最小值；(2)求在(1)的情况下木楔对水平面的摩擦力是多少？解析：木块在木楔斜面上匀速向下运动时，有mgsin mgcos ，即tan 。(1)木块在力F的作用下沿斜面向上匀速运动，有Fcos mgsin Ff，Fsin FNmgcos ，FfFN，解得F则当时，F有最小值，则Fminmgsin 2。(2)因为木块及木楔均处于平衡状态，整体受到地面的摩擦力等于F的水平分力，即FfFcos()当F取最小值mgsin 2时，FfFmincos 2mgsin 2·cos 2mgsin 4。 答案：(1)mgsin 2(2)mgsin 413.(2018·铜陵模拟)如图所示，质量M2 kg的木块A套在水平杆上，并用轻绳将木块A与质量m kg的小球相连。今用与水平方向成30°角的力F10 N，拉着球带动木块一起向右匀速运动，运动中M、m相对位置保持不变，取g10 m/s2。求：(1)运动过程中轻绳与水平方向的夹角；(2)木块与水平杆间的动摩擦因数。解析：(1)设轻绳对小球的拉力为FT，小球受力如图甲所示，由平衡条件可得Fcos 30°FTcos 0Fsin 30°FTsin mg0解得FT10 N，30°。(2)以木块和小球组成的整体为研究对象，受力分析如图乙所示，由平衡条件得Fcos 30°Ff0FNFsin 30°(Mm)g0又FfFN，解得。答案：(1)30°(2)