2023年新高考物理考试热点1受力分析和共点力平衡.pdf

2023年 新 高 考 物 理 考 试 热 点 1 受 力 分 析 和 共 点 力 平 衡 1.（多 选）如 图 1,质 量 分 别 为 m.、的 力、B 两 个 楔 形 物 体 叠 放 在 一 起，8 靠 在 竖 直 墙 壁 上,在 水 平 力 F 的 作 用 下，小 B静 止 不 动，贝 女）A.4 物 体 受 力 的 个 数 可 能 为 3B.B受 到 墙 壁 的 摩 擦 力 方 向 可 能 向 上，也 可 能 向 下 C.力 尸 增 大（4、8 仍 静 止），4 对 B 的 压 力 也 增 大 D.力 F增 大（4、B仍 静 止），墙 壁 对 B的 摩 擦 力 也 增 大 答 案 AC解 析 隔 离 A 物 体，若 4、B 间 没 有 静 摩 擦 力，则 A 物 体 受 重 力、B 对 A 的 支 持 力 和 外 力 F 三 个 力 作 用 而 处 于 平 衡 状 态，A 正 确；将 4、B 看 成 一 个 整 体，整 体 在 竖 直 方 向 上 只 受 重 力 和 摩 擦 力，所 以 墙 壁 对 B 的 摩 擦 力 方 向 只 能 向 上，B错 误；若 F 增 大，则 F 在 垂 直 B 斜 面 方 向 的 分 力 增 大，所 以 4 对 B 的 压 力 增 大，C 正 确；对 4、B 整 体 受 力 分 析，由 平 衡 条 件 知，竖 直 方 向：F=GA+GB,因 此 当 水 平 力 F 增 大，墙 壁 对 8 的 摩 擦 力 不 变，D 错 误.2.（2021山 东 德 州 市 一 模）如 图 2 所 示，竖 直 墙 壁 上 的 M、N 两 点 在 同 一 水 平 线 上，固 定 的 竖 直 杆 上 的 P 点 与 M 点 的 连 线 水 平 且 垂 直 M N,轻 绳 的 两 端 分 别 系 在 P、N 两 点，光 滑 小 滑 轮 吊 着 一 重 物 可 在 轻 绳 上 滑 动.先 将 轻 绳 右 端 沿 直 线 缓 慢 移 动 至 M 点，然 后 再 沿 墙 面 竖 直 向 下 缓 慢 移 动 至 S 点，整 个 过 程 重 物 始 终 没 落 地.则 整 个 过 程 轻 绳 张 力 大 小 的 变 化 情 况 是（）图 2A.一 直 增 大 B.先 增 大 后 减 小 C.先 减 小 后 增 大 D.先 减 小 后 不 变 答 案 D解 析 由 于 P 点 与 M 点 的 连 线 水 平 且 垂 直 M N,将 轻 绳 右 端 由 N 点 沿 直 线 缓 慢 移 动 至 M 点过 程 中，轻 绳 的 夹 角 变 小，而 轻 绳 的 合 力 始 终 与 重 力 相 等，根 据 力 的 合 成 可 知 轻 绳 的 张 力 逐 渐 减 小；轻 绳 右 端 由 M 点 沿 墙 面 竖 直 向 下 缓 慢 移 动 至 S 点 的 过 程 中，轻 绳 的 夹 南 不 变，则 轻 绳 的 张 力 不 变.故 选 D.3.（2021.安 徽 安 庆 市 一 模）如 图 3 所 示，两 个 小 球 a、b 质 量 均 为 m,用 细 线 相 连 并 悬 挂 于。点.现 用 一 轻 质 弹 簧 给 小 球 a 施 加 一 个 拉 力 F,使 整 个 装 置 处 于 静 止 状 态，且 0 a 与 竖 直 方 向 的 夹 角 为 0=45。，已 知 弹 簧 的 劲 度 系 数 为 k,重 力 加 速 度 为 9,则 弹 簧 形 变 量 不 可 能 为（）A T B.2k C-3k D-k答 案 B解 析 以 小 球 a、匕 整 体 为 研 究 对 象，分 析 受 力，作 出 F 在 几 个 方 向 时 整 体 的 受 力 图,根 据 平 衡 条 件 得 知：F 与 5 的 合 力 与 整 体 重 力 2 m g 总 是 大 小 相 等、方 向 相 反，由 力 的 合 成 图 可 知，当 F 与 绳 子 0 a 垂 直 时，F 有 最 小 值，即 图 中 2 位 置，尸 的 最 小 值 为 Fmin=2mgsin6=rlmg,根 据 胡 克 定 律 F=kx,解 得 x=/min km g 当 F 方 向 竖 直 向 上 时，F 有 最 大 值,min min则 F=2mg=kx,解 得 x _2mg yf2 2mgmax max 由=丁，故 亍 mgWxW 丁 故 选 B4.（2021河 北 唐 山 市 一 模）如 图 4 所 示，为 倾 角 为 30。的 正 方 形 斜 面，其 中 A B 与 底 边 DC平 行、B C 与 A D 平 行.斜 面 上 一 质 量 为 1 kg的 物 块，在 斜 面 内 施 加 平 行 于 A B 向 左 的 拉 力 F,物 块 恰 好 沿 斜 面 对 角 线 B D 匀 速 下 滑.下 列 说 法 正 确 的 是 勾=10 m/s2）（）A.物 块 受 到 摩 擦 力 的 方 向 平 行 于 4 D 沿 斜 面 向 上 B.水 平 向 左 的 外 力 大 小 等 于 5电 NC.滑 动 摩 擦 力 的 大 小 等 于 5ND.物 块 与 斜 面 间 的 动 摩 擦 因 数 为 手 答 案 D解 析 物 块 受 到 摩 擦 力 的 方 向 平 行 于 D B 沿 斜 面 向 上，A 错 误；水 平 向 左 的 外 力 大 小 等 于 F=mgsin300-tan45=5 N,B 错 误；滑 动 摩 擦 力 的 大 小 等 于 耳=y（mgsin30）2+尸 2=5 N,C 错 误；物 块 与 斜 面 间 的 动 摩 擦 因 数 为=，=吊=5啦 D 正 确.FN mgcos30。-J3 3 1I O X-5.如 图 5 所 示，质 量 均 可 忽 略 的 轻 绳 与 轻 杆 承 受 弹 力 的 最 大 值 一 定，杆 的 4 端 用 钱 链 固 定，光 滑 轻 小 滑 轮 在 A 点 正 上 方。处，B 端 吊 一 重 力 为 G 的 重 物，现 将 绳 的 一 端 拴 在 杆 的 B 端，用 拉 力 尸 将 B 端 缓 慢 上 拉，在 A B 杆 达 到 竖 直 前（均 未 断），关 于 绳 子 的 拉 力 尸 和 杆 受 的 弹 力 FN的 变 化，判 断 正 确 的 是（）图 5A.F 变 大 B.尸 变 小 C.FN变 大 D.小 变 小 答 案 B解 析 以 B 点 为 研 究 对 象，分 析 受 力 情 况：重 物 的 拉 力 片（等 于 重 物 的 重 力 G）、轻 杆 的 支 持 力 尸 N和 绳 子 的 拉 力 尸，作 出 受 力 图 如 图，P P Q由 平 衡 条 件 得，F 和 F 的 合 力 与 F 大 小 相 等，方 向 相 反，根 据 二 葡 形 相 似 可 得 1.=,N T AB OB OA解 得.F AB OB=G,F=G:使 N B A。缓 慢 变 小 时，AB,4。保 持 不 变，B。变 小，贝”F 保 N OA OA N持 不 变，F 变 小，故 B 正 确，A、C、D 错 误.6.（2021山 东 济 宁 市 高 三 一 模）某 位 同 学 用 筷 子 将 均 匀 球 夹 起 悬 停 在 空 中，如 图 6 所 示，己 知 球 心。与 两 根 筷 子 在 同 一 竖 直 面 内，小 球 质 量 为 0.1 kg,筷 子 与 竖 直 方 向 之 间 的 夹 角 均 为。=37,筷 子 与 小 球 表 面 间 的 动 摩 擦 因 数 为 0.875（最 大 静 摩 擦 力 等 于 滑 动 摩 擦 力），取 重 力 加 速 度 g=l（）m/s2,sin 37。=0.6,cos 37。=0.8.则 每 根 筷 子 对 小 球 的 压 力 大 小 至 少 为（）A.5 N B.7.5 N C.ION D.12.5 N答 案 A解 析 筷 子 对 小 球 的 压 力 最 小 时，小 球 受 到 的 摩 擦 力，达 到 最 大 静 摩 擦 力，方 向 沿 筷 子 向 上，小 球 受 力 平 衡.在 竖 直 方 向 上 有 2Ffcos 2FNsin 9=m g,f=/FN,解 得 尸=mg=Q.1X10 N=5 N,故 A 正 确，B、C、D 错 误.N 2 g o s。一 sin。）2 X（0.875X0.8-0.6）7.（2021安 徽 合 肥 市 高 三 上 第 一 次 教 学 质 量 调 研）如 图 7 甲 所 示，两 段 等 长 轻 质 细 线 将 小 球 A、B 悬 挂 在。点，现 对 小 球 A 施 加 水 平 向 右 的 恒 力 F,对 小 球 B 施 加 水 平 向 左 的 恒 力 当 系 统 处 于 静 止 状 态 时，小 球 8 刚 好 位 于。点 正 下 方，如 图 乙 所 示.若 产 F=4：1,则 m/m为（）A.1：1 B.2：1C.3：1 D.4：1答 案 B解 析 设 4。与 竖 直 方 向 的 夹 角 为 a,首 先 对 两 个 球 整 体 受 力 分 析，受 Fj、4、总 重 力（利.+mB）g,4。细 线 的 拉 力 FAO,如 图 甲 所 示：根 据 平 衡 条 件 有 F=F2+FAOsin a,cos a=（mA+mB）g卜 A。再 隔 离 球 8 分 析，如 图 乙 所 示:根 据 平 衡 条 件 有 尸,=叫 5m ano,联 立 以 上 式 子 解 得 尸=（吗+2 m R）gtan 由 于/：F）=4：1,解 得 叫：丐 2：1,故 B 正 确，A、C、D 错 误.8.（2021湖 南 省 1 月 适 应 性 考 试-6）如 图 8,一 根 质 量 为 m 的 匀 质 绳 子，两 端 分 别 固 定 在 同 一 高 度 的 两 个 钉 子 上，中 点 悬 挂 一 质 量 为 M 的 物 体.系 统 平 衡 时，绳 子 中 点 两 侧 的 切 线 与 竖 直 方 向 的 夹 角 为。，钉 子 处 绳 子 的 切 线 方 向 与 竖 直 方 向 的 夹 角 为 尸，则（）tan a m+Mtan p mtan a m+Mtan p Mcos a MQ-=-.cos 夕 m+Mcos a mD-=-cos 夕 m+M答 案 B解 析 以 物 体 为 研 究 对 象，2耳 8 0=9 以 物 体 和 绳 子 整 体 为 研 究 对 象，则+以 左 半 边 绳 子 为 研 究 对 象，得 FT|sin a=FT2sin夕 tan a m+M由 得：诉 一 乂，B 正 确.