2011届高考物理一轮复习单元练习第02章.第3讲 共点力作用下物体的平衡 doc--高中物理 .doc

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1、http:/ 永久免费组卷搜题网http:/ 永久免费组卷搜题网第第 2 章章第第 3 讲讲一、选择题1(2009江苏)用一根长 1m 的轻质细绳将一幅质量为 1kg 的画框对称悬挂在墙壁上 已知绳能承受的最大张力为 10N.为使绳不断裂，画框上两个挂钉的间距最大为(g 取 10m/s2)()A.32mB.22mC.12mD.34m答案A解析本题考查共点力的平衡由题意知，当两绳间夹角为 120时，两绳张力达 10N.此时画框上挂钉间距为 xLsin6032m 选项 A 正确2(2009山东)如图所示，光滑半球形容器固定在水平面上，O 为球心，一质量为 m 的小滑块，在水平力 F 的作用下静止于

2、 P 点设滑块所受支持力为 FN.OP 与水平方向的夹角为.下列关系正确的是()AFmgtanBFmgtanCFNmgtanDFNmgtan答案A解析本题主要考查受力分析与物体平衡条件，受力分析如图，由平衡条件知FNsinmg，FNmgsin，C 错，D 错FmgtanA 正确，B 错正确答案 A.来源:学+科+网 Z+X+X+K3如图所示，竖直放置的轻弹簧一端固定在地面上，另一端与斜面体 P 连接，P 的斜面与固定挡板 MN 接触且处于静止状态，则斜面体 P 此刻所受的外力个数有可能为()A2 个B3 个C4 个D5 个来源:学&科&网来源:学科网ZXXK答案AC解析若斜面体 P 受到的弹簧

3、弹力 F 等于其重力 mg，则MN 对 P 没有力的作用，如图(a)所示，P 受到 2 个力，A 对；若弹簧弹力大于 P 的重力，则 MN 对 P 有压力 FN，只有压力 FN则 P 不能平衡，一定存在向右或有向右分量的力，只能是 MN 对 P 的摩擦力 Ff，因http:/ 永久免费组卷搜题网http:/ 永久免费组卷搜题网此P 此时受到 4 个力，如图(b)所示，C 对来源:Zxxk.Com4(2009泰安模拟)如图所示，轻质光滑滑轮两侧用细绳连着两个物体 A 与 B，物体 B放在水平地面上，A、B 均静止已知 A 和 B 的质量分别为 mA、mB，绳与水平方向的夹角为，则()A物体 B

4、受到的摩擦力可能为 0B物体 B 受到的摩擦力为 mAgcosC物体 B 对地面的压力可能为 0D物体 B 对地面的压力为 mBgmAgsin答案BD解析对 B 受力分析如图所示，则水平方向上：FfFTcos，由于 FTmAg，所以 FfmAgcos，故 A 错误，B 正确；因为摩擦力不为零，所以压力不可能为零，故 C 错误；竖直方向上：FNBFTsinmBg，所以 FNBmBgFTsinmBgmAgsin，故 D 正确5三段等长的、不可伸长的细线结于 O 点，A 端固定在水平杆上，B 端接在套在竖直光滑杆上的轻圆环上，C 端挂一重物，重物质量为 m；开始时轻圆环固定在紧靠 D 端的位置，AD

5、 等于绳长 OA，静止时如图所示今不再固定圆环，让圆环可以在竖直光滑杆上自由滑动，再次静止时 OA 绳拉力为 FTA，OB 绳拉力为 FTB，则()AFTAmgBFTAmg，FTB0CFTAmg，FTBmg来源:Z.xx.k.ComDFTAmg，FTBmg答案B解析由于 ADOAOB，圆环自由下落稳定时，AO 竖直向下，故绳 OB 中无拉力FTB0；FTAmg.6如图所示，一个半球形的碗放在桌面上，碗口水平，O 是球心，碗的内表面光滑轻质杆的两端固定有两个小球，质量分别是 m1、m2.当它们静止时，m1、m2与球心的连线跟水平面分别成 60、30角，则碗对两小球的弹力 F1、F2大小之比是()

6、A12B.31C13D.32答案B解析选 m1、m2组成的整体作为研究对象进行分析，则三力平衡必共点，故 F1F2tan60 3，选项 B 正确7(2009天津质检)如图所示，把球夹在竖直墙面 AC 和木板 BC 之间，不计摩擦设球http:/ 永久免费组卷搜题网http:/ 永久免费组卷搜题网对墙的压力为 FN1，球对板的压力为 FN2，在将板 BC 逐渐放至水平的过程中，下列说法中正确的是()AFN1增大，FN2减小BFN1减小，FN2增大CFN1增大，FN2增大DFN1减小，FN2减小答案D解析如图，利用图象法可知 FN1、FN2都减小故 D 正确8如图所示，A、B 两物体的质量分别为

7、mA和 mB，且 mAmB，整个系统处于静止状态，小滑轮的质量和一切摩擦均不计如果绳的一端由 Q 点缓慢地向左移到 P 点，整个系统重新平衡后，物体 A 的高度和两滑轮间绳与水平方向的夹角如何变化()A物体 A 的高度升高，角变大B物体 A 的高度降低，角变小C物体 A 的高度升高，角不变D物体 A 的高度不变，角变小答案C解析系统静止时，与动滑轮接触的那一小段绳子受力情况如右图所示，同一根绳子上的拉力 F1、F2总是相等的，它们的合力 F 与 F3是一对平衡力，以 F1、F2为邻边所作的平行四边形是菱形，故 mBg2mAgsin.绳的端点由 Q 点移向 P 点时，由于 mA、mB的大小不变，

8、故不变，因此 B 下降，A 上升二、非选择题9在装修工程中，用与竖直方向成角的力 F 使质量为 m 的物体静止在斜板的某一位置上如图所示，斜板与水平方向成角请在图中画出这个物体的受力示意图，并写出计算斜板对它的压力大小的表达式_答案Fcos()mgcos解析物体受力如图所示，沿垂直于斜板面的合力为零，则有 FNFcos()mgcos.10如图所示，木板 B 放在粗糙的水平地面上，木块 A 放在 B 的上面，A 的右端通过http:/ 永久免费组卷搜题网http:/ 永久免费组卷搜题网一不可伸长的轻绳固定在直立墙壁上，用水平力 F 向左拉动 B，使 B 以速度 v 做匀速运动，A、B 的质量均为

9、 m，且 A、B 间及 B 与水平地面间的动摩擦因数都是，则绳的拉力 FT_，水平拉力 F_.来源:学科网 ZXXK答案mg3mg解析对 A 受力分析知 FTFfAmg，对 B 受力分析知 FFfAFf地Ff地2mg，故 F3mg.11如图所示为一攀岩运动员，正在竖直崖壁上攀登，由于身背很重的行装，重心上移至肩部的 O 点，总质量为 75kg，此时手臂与身体垂直手臂与崖壁夹角为 60，求此时手受到的拉力和脚受到的作用力(设手受到的拉力和脚受到的作用力均通过重心 O，g 取10m/s2)答案375N375 3N来源:Z,xx,k.Com解析对运动员进行受力分析如图所示，根据平衡条件正交分解得：F

10、sin60FNsin30Fcos60FNcos30mg.解得 F12mg375N，FN375 3N.12如图所示，半径为 R 的半球支撑面顶部有一小孔质量分别为 m1和 m2的两只小球(视为质点)，通过一根穿过半球顶部小孔的细线相连，不计所有摩擦请你分析：来源:学科网 ZXXK(1)m2小球静止在球面上时，其平衡位置与半球面的球心连线跟水平方向的夹角为，则m1、m2、和 R 之间应满足什么关系；(2)若 m2小球静止于45处，现将其沿半球面稍稍向下移动一些，则释放后 m2能否回到原来位置？来源:学科网 ZXXK来源:学|科|网答案(1)m1m2cos与 R 无关(2)不能解析(1)根据平衡条件

11、有 m2gcosm1g，所以 m1m2cos(或 cosm1m2)，与 R 无关(2)不能回到原来位置，m2所受的合力为 m2gcosm1gm2g(coscos45)0(因为45)，所以 m2将向下运动13当物体从高空下落时，空气阻力随速度的增大而增大，因此经过一段距离后将匀速下落，这个速度称为此物体下落的终极速度 已知球形物体速度不大时所受的空气阻力正比于速度 v，且正比于球半径 r，即阻力 Fkrv，k 是比例系数对于常温下的空气，比例系数 k3.4104Ns/m2.已知水的密度1.0103kg/m3，取重力加速度 g10m/s2，试求半径r0.10mm 的球形雨滴在无风情况下的终极速度

12、vT.(结果取两位有效数字)http:/ 永久免费组卷搜题网http:/ 永久免费组卷搜题网答案1.2m/s解析雨滴下落时受两个力作用：重力，方向竖直向下；空气阻力，方向竖直向上，当雨滴达到终极速度 vT后，加速度为零，二力平衡，用 m 表示雨滴的质量，有mgkrvT0m43r3由得终极速度 vT4r2g3k代入数值得 vT1.2m/s14(2009温州模拟)质量为 M 的木楔倾角为，在水平面上保持静止，当将一质量为 m的木块放在斜面上时正好匀速下滑，如果用与斜面成角的力 F 拉着木块匀速上升，如图所示求：(1)当时，拉力 F 有最小值，求出此最小值；(2)此时水平面对木楔的摩擦力是多少？答案

13、(1)mgsin2(2)12mgsin4解析(1)物体 m 放于斜面上时，正好沿斜面匀速下滑，则有 mgsinmgcos，得tan.当力 F 作用于 m 后，受力情况如图所示，有FcosmgsinFfFsinFNmgcosFfFN解得：Fmgsinmgcoscossinmg(sincos)cossin.当时，tan，F 有最小值Fmg(sintancos)costansin2mgsincoscos2sin2mgsin2，F 有最小值 mgsin2.(2)将 M、m 看作一个整体，且 M 和 m 处于平衡状态，则水平面对木楔的摩擦力FfFcos()Fcos2mgsin2cos212mgsin4.版权所有：学科网()