2023高考物理一轮复习课时分层作业六受力分析共点力的平衡.docx

课时分层作业(六)受力分析共点力的平衡基础性题组1.2021·浙江卷1月，4如图所示，电动遥控小车放在水平长木板上面，当它在长木板上水平向左加速运动时，长木板保持静止，此时()A小车只受重力、支持力作用B木板对小车的作用力方向水平向左C木板对小车的作用力大于小车对木板的作用力D木板对小车的作用力与小车对木板的作用力大小一定相等22022·山东临沂统考如图所示，粗糙的固定斜面上放有一小物块(视为质点)，小物块处于静止状态，连接在物块上的轻绳a竖直，轻绳b与斜面平行关于物块受力，下列分析正确的是()A绳a对物块一定有作用力B绳b对物块一定有作用力C斜面对物块一定有作用力D物块可能受到4个力作用3一根细线上端固定，下端系着一个质量为m的小球给小球施加拉力F，使小球平衡后细线跟竖直方向的夹角为，如图所示则拉力F()A方向可能在图中区内B方向可能在图中区内C最小值为mg cos D最小值为mg tan 4如图所示，半圆ABC是由一条光滑的杆弯曲而成的带有小孔的小球穿在杆上，在水平拉力F的作用下小球由半圆最低点B开始缓慢升高，此过程中半圆ABC竖直固定不动，A、C连线水平在小球缓慢上升的过程中，有关水平拉力F、杆对小球的作用力FN的变化情况，下列说法正确的是()AF保持不变 BF逐渐变小CFN逐渐变大 DFN逐渐变小5人教版必修第一册·P75·T2改编(多选)一根轻绳一端系小球P，另一端系于光滑墙壁上的O点，在墙壁和小球P之间夹有一长方体物块Q，如图所示，在小球P、物块Q均处于静止状态的情况下，下列有关说法正确的是()A物块Q受3个力B小球P受4个力C若O点下移，物块Q受到的静摩擦力将增大D若O点上移，绳子的拉力将变小6(多选)如图所示，一个质量为m0.4 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53°，小球与杆之间的动摩擦因数0.5，则()A小球受到2个力B小球受到3个力C若F10 N，则小球受4个力D若F10 N，则小球受3个力7如图所示，水平直杆OP右端固定于竖直墙上的O点，长为L2 m的轻绳一端固定于直杆上P点，另一端固定于墙上O点正下方的Q点，OP长为d1.2 m，重为8 N的钩码用质量不计的光滑挂钩挂在轻绳上且处于静止状态，则轻绳的弹力大小为()A10 N B8 NC6 N D5 N8(多选)如图，把重为20 N的物体放在倾角为30°的粗糙斜面上并静止物体与固定斜面上的轻弹簧相连接，若物体与斜面间的最大静摩擦力为12 N，则弹簧的弹力(弹簧与斜面平行)()A可以为22 N，方向沿斜面向上B可以为2 N，方向沿斜面向下C可以为2 N，方向沿斜面向上D不可以为零92021·八省联考广东卷某同学参加“筷子夹玻璃珠”游戏如图所示，夹起玻璃珠后，左侧筷子与竖直方向的夹角为锐角，右侧筷子竖直，且两筷子始终在同一竖直平面内保持玻璃珠静止，忽略筷子与玻璃珠间的摩擦下列说法正确的是()A两侧筷子对玻璃珠的合力比重力大B两侧筷子对玻璃珠的合力比重力小C左侧筷子对玻璃珠的弹力一定比玻璃珠的重力大D右侧筷子对玻璃珠的弹力一定比玻璃珠的重力大10.(多选)中国传统的石拱桥是力与美的完美结合，如图所示是科技馆中小朋友搭建的拱桥模型，1、2与4、5分别是左右对称的塑料构件，构件1、5紧贴在支撑底座上，构件1、2、3的左侧面与竖直面夹角分别为、，且.小朋友重力为G，构件质量不计，小朋友站在构件3的正中间保持静止，可近似认为5块构件表面光滑下列说法正确的是()A底座与构件1间的弹力等于B底座与构件1间的弹力等于C底座与构件1间，构件1、2间，构件2、3间弹力依次变大D底座与构件1间，构件1、2间，构件2、3间弹力依次变小综合性题组11如图所示，质量为m10 kg的木箱置于水平地面上，它与地面间的动摩擦因数，受到一个与水平方向成角斜向上的拉力F.为使木箱做匀速直线运动，拉力F的最小值以及此时分别是(g取10 m/s2)()A50 N和30° B50 N和60°C N和30° D N和60°122022·河北省唐山市高三一模某同学用拇指和食指掐住质量为500 g的玻璃瓶上同高度的A、B位置处于静止状态，且瓶相对于手指恰好不下滑该位置侧壁与竖直方向夹角为30°，其截面如图所示若玻璃瓶与手指之间的动摩擦因数为0.2，手指可视为形状不变的圆柱体，重力加速度g10 m/s2，设最大静摩擦力等于滑动摩擦力则拇指与玻璃瓶之间的摩擦力为()A1.25 N B2.5 NC N D N132022·四川省成都市高三三诊如图，光滑球A与粗糙半球B放在倾角为30°的斜面C上，C放在水平地面上，均处于静止状态若A与B的半径相等，A的质量为2m，B的质量为m，重力加速度大小为g，则()AC对A的支持力大小为mgBC对B的摩擦力大小为mgCB对A的支持力大小为mgD地面对C的摩擦力大小为mg14.如图所示，质量为m2的物体Q通过三段轻绳悬挂，三段轻绳的结点为O，轻绳OB水平且B端与另一质量为m1的物体P相连，P与水平地面之间的动摩擦因数0.3，轻绳OA与竖直方向的夹角37°，轻绳OA能承受的最大拉力为300 N.欲使Q、P均保持静止，且轻绳OA不断裂，则P、Q的质量可能为(已知sin 37°0.6，cos 37°0.8，g取10 m/s2，设最大静摩擦力等于滑动摩擦力) ()Am180 kg，m230 kgBm170 kg，m230 kgCm165 kg，m220 kgDm145 kg，m220 kg课时分层作业(六)受力分析共点力的平衡1解析：小车受重力、支持力和木板对小车的摩擦力，A错误；木板对小车的作用力包括竖直向上的支持力和水平方向的摩擦力，根据平行四边形定则可知合力方向一定不在水平方向，B错误；根据牛顿第三定律可知，作用力和反作用力总是大小相等、方向相反，C错误，D正确答案：D2解析：如果物块受到重力、支持力和摩擦力作用处于平衡状态，则绳a、b对物块没有作用力，故A、B错误如果绳子a的拉力大小等于物块的重力，则斜面对物块没有作用力，故C错误如果b绳的拉力等于0，a的拉力小于物块的重力，则物块受到重力、a绳子的拉力、斜面的支持力和摩擦力4个力作用；也可能是a的拉力为零，受到重力、b绳子的拉力、斜面的支持力和摩擦力4个力作用，故D正确答案：D3解析：小球受竖直向下的重力mg和沿细线斜向上的拉力T以及拉力F，三力平衡，则力F必在mg和T夹角的对角范围内，即在图中的区域，当力F与T垂直时，F最小，最小值为Fminmg sin .答案：B4解析：小球受到重力、杆的弹力、水平拉力作用，F与FN的变化情况如图所示，由图可知，在小球向上移动的过程中，FN与竖直方向的夹角变大，F逐渐变大，FN逐渐变大故选项C 正确答案：C5解析：对P和Q进行受力分析可知，P受重力、绳子的拉力、Q对P的弹力、Q对P的摩擦力，Q受重力、墙壁的弹力、P对Q的弹力、P对Q的摩擦力，因此A错误，B正确；分析Q的受力情况可知，若O点下移，Q处于静止状态，其受到的静摩擦力等于重力不变，C错误；对P进行受力分析可知，若O点上移，绳子的拉力将变小，D正确答案：BD6.解析：如图在沿杆和垂直杆方向建立直角坐标系，F在y轴上的分力FyF sin 53°4 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F10 N时，Fy8 N，它与重力沿垂直杆方向的合力为4 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，因此杆对小球还有摩擦力，小球一共受四个力，C对，D错答案：AC7.解析：设挂钩所在处为N点，延长PN交墙于M点，如图所示同一条绳子拉力相等，根据对称性可知两边的绳子与竖直方向的夹角相等，设为，则根据几何关系可知NQMNMQ，故NQMN，即PM等于绳长；根据几何关系可得：sin POPM1.220.6，则cos 0.8，根据平衡条件可得：2FTcos G，解得：FT5 N，故D正确答案：D8解析：将重力按照作用效果分解：平行斜面的下滑分力为mg sin 30°10 N，垂直斜面的垂直分力为mg cos 30°103 N；当最大静摩擦力平行斜面向下时，物体与斜面间的最大静摩擦力为12 N，弹簧弹力为拉力，等于22 N；当最大静摩擦力平行斜面向上时，物体与斜面间的最大静摩擦力为12 N，弹簧弹力为推力，等于2 N；故弹簧弹力可以是不大于2 N推力或者不大于22 N的拉力，也可以没有弹力；故A、B、C均正确答案：ABC9解析：对玻璃珠受力分析如图所示，受到重力G、左侧筷子对玻璃珠的弹力F1、右侧筷子对玻璃珠的弹力F2，玻璃珠在三个力的作用下处于平衡状态根据平衡条件可知，两侧筷子对玻璃珠的合力与重力等大反向，故A、B错误；根据平衡条件，竖直方向有F1sin G，水平方向有F2F1cos ，联立得F1Gsin，F2G cot ，由于小于90°，则一定有F1>G，而F2不一定大于G，故C正确，D错误答案：C10解析：对5块构件与小朋友整体的受力分析如图所示有F1sin F5sin G，由对称性可知，支撑底座对构件1、5的弹力大小相等，有F1F5，可得F1G2sin，选项A正确，B错误同理，对构件2、3、4与小朋友整体分析，可得构件1、2间的弹力F2G2sin，对构件3与小朋友整体分析，可得构件2、3间的弹力F3G2sin，可知底座与构件1间，构件1、2间，构件2、3间弹力依次变大，选项C正确，D错误答案：AC11解析：木箱受到重力mg，拉力F、地面的支持力和滑动摩擦力作用，根据平衡条件得F cos Ff，F sin FNmg，又FfFN，联立解得Fmgcos+sinmg1+2sin+，其中tan 13，60°.由数学知识知，当90°，即30° 时，F有最小值，且最小值为Fminmg1+233×10×101+332 N50 N选项A正确答案：A12解析：对玻璃瓶受力分析，并正交分解，如图所示，根据平衡条件有2f cos 2N sin mg，又fN，联立并代入数据得f255322 N，故C正确，A、B、D错误答案：C13解析：对球A进行受力分析，如图所示，由几何关系可知，C对A的支持力、B对A的支持力与A的重力的反向延长线的夹角都是30°，由平衡条件可知FBAFCAGA2cos30°23mg3.故C正确，A错误；以A、B整体为研究对象，沿斜面方向的静摩擦力与重力的分力平衡，所以C对B的摩擦力大小为Ff(GAGB)sin 30°3mg2，故B错误；以A、B、C整体为研究对象，在水平方向不受力，所以地面对C的摩擦力大小为0，故D错误答案：C14解析：对结点O受力分析，如图所示，结点O平衡，故有FTm2gcos，Fm2g tan ，结合题意，P、Q需满足FT300 N，且Fm1g，可得m224 kg，m160 kg，故A、B、D错误，C正确答案：C