高三物理高考一轮复习 第二章受力分析共点力的平衡高考_-高中教育.pdf

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1、见学生用书第 209 页 一、单项选择题 本题共 4 小题，每小题 4 分，共 16 分在每小题给出的四个选项中，只有一个选项符合题目要求，选对的得 4 分，选错或不答的得 0 分 1 2010 安庆模拟 如图 2311 所示，在水平力 F 的作用下，木块 A、B 保持静止 若 木块 A 与 B 的接触面是水平的，且 F0.则关于木块 B 的受力个数可能是 图 2311 A3 个或 4 个 B3 个或 5 个 C4 个或 5 个 D4 个或 6 个 2 2010 镇江模拟 如图 2312 所示，水平细杆上套一细环 A，环 A 和球 B 间用一 轻质绳相连，质量分别为 mA、mB mAmB，由于

2、 B 球受到水平风力作用，A 环与 B 球一起向右匀速运动，已知细绳与竖直方向的夹角为 ，则下列说法正确的是 图 2312 A风力增大时，轻质绳对 B 球的拉力保持不变 B.B 球受到的风力 F 为 mAgtan C杆对 A 环的支持力随着风力的增加而不变 D.A 环与水平细杆间的动摩擦因数为 3如图 2313 所示，A、B 两木块放在水平面上，它们之间用细线相连，两次连接 情况中细线倾斜方向不同但倾角一样，两木块与水平面间的动摩擦因数相同 先后用水 平力 F1和 F2拉着 A、B 一起匀速运动，则 图 2313 AF1F2 BF1F2 CFT1FT2 DFT1FT2 图 2314 4 201

3、1 梅州月考 如图 2314 所示，一架救援直升机通过软绳打捞河中物体，物体 质量为 m，由于流动的河水对物体产生水平方向的冲击力，使软绳偏离竖直方向，当直 升机相对地面静止时，绳子与竖直方向成 角，已知物体所受的浮力不能忽略下列说 法正确的是 A绳子的拉力为 B绳子的拉力一定大于 mg C物体受到河水的水平方向的作用力等于绳子的拉力 D物体受到河水的水平方向的作用力小于绳子的拉力 二、双项选择题 本题共 5 小题，每小题 6 分，共 30 分在每小题给出的四个选项中，有两个选项符合题目要求，全部选对的得 6 分，只选 1 个且正确的得 3 分，有选错或不 答的得 0 分 图 2315 5 2

4、010 泉州模拟 如图 2315 所示，一半球状物体放在粗糙的水平地面上，一只甲 虫 可视为质点 从半球面的最高点开始缓慢往下爬行，在爬行过程中 A球面对甲虫的支持力变小 对的得分选错或不答的得分安庆模拟如图所示在水平力的作用下木块保持静止若木块与的接触面是水平的且则关于木块的受力个数可能是图个或个个或个个或个个或个镇江模拟如图所示水平细杆上套一细环环和球间用一轻质绳相连图风力增大时轻质绳对球的拉力保持不变球受到的风力为杆对环的持力随着风力的增加而不变环与水平细杆间的动摩擦因数为如图所示两木块放在水平面上它们之间用细线相连两次连接情况中细线倾斜方向不同但倾角一样两木块与打捞河中物体物体质量为由

5、于流动的河水对物体产生水平方向的冲击力使软绳偏离竖直方向当直升机相对地面静止时绳子与竖直方向成角已知物体所受的浮力不能忽略下列说法正确的是绳子的拉力为绳子的拉力一定大于物体受到河B球面对甲虫的摩擦力变大 C球面对甲虫的作用力变大 D地面对半球体的摩擦力变大 6 2010 巢湖模拟 如图 2316 所示，木块 m 和 M 叠放在一固定在地面不动的斜面 上，它们一起沿斜面匀速下滑，则 m、M 间的动摩擦因数 1和 M、斜面间的动摩擦因 数 2可能正确的有 图 2316 A10，20 B10，20 C10，20 D10，20 7 2010 徐州模拟 如图 2317 所示，用轻绳吊一个重为 G 的小球

6、，欲施一力 F 使 小球在图示位置平衡 30 ，下列说法正确的是 图 2317 A力 F 最大值为 Gsin B若力 F 与绳拉力大小相等，力 F 方向与竖直方向必成 角 C若力 F 与 G 大小相等，力 F 方向与竖直方向可能成 角 D若力 F 与 G 大小相等，力 F 方向与竖直方向可能成 2 角 8 2010 合肥模拟 如图 2318 所示，在倾角为 的传送带上有质量均为 m 的三个 木块 1、2、3，中间均用原长为 L，劲度系数为 k 的轻弹簧连接起来，木块与传送带间 的动摩擦因数均为 ，其中木块 1 被与传送带平行的细线拉住，传送带按图示方向匀速 运行，三个木块处于平衡状态下列结论正

7、确的是 图 2318 对的得分选错或不答的得分安庆模拟如图所示在水平力的作用下木块保持静止若木块与的接触面是水平的且则关于木块的受力个数可能是图个或个个或个个或个个或个镇江模拟如图所示水平细杆上套一细环环和球间用一轻质绳相连图风力增大时轻质绳对球的拉力保持不变球受到的风力为杆对环的持力随着风力的增加而不变环与水平细杆间的动摩擦因数为如图所示两木块放在水平面上它们之间用细线相连两次连接情况中细线倾斜方向不同但倾角一样两木块与打捞河中物体物体质量为由于流动的河水对物体产生水平方向的冲击力使软绳偏离竖直方向当直升机相对地面静止时绳子与竖直方向成角已知物体所受的浮力不能忽略下列说法正确的是绳子的拉力为

8、绳子的拉力一定大于物体受到河 A2、3 两木块之间的距离等于 B2、3 两木块之间的距离等于 C1、2 两木块之间的距离等于 2、3 两木块之间的距离 D如果传送带突然加速，相邻两木块之间的距离都将不变 图 2319 9 2011 肇庆月考 如图 2319 所示，A、B 都是重物，A 被绕过小滑轮 P 的细线悬 挂，B 放在粗糙的水平桌面上滑轮 P 被一根斜短线系于天花板上的 O 点，O是三根 细线的结点，细线 bO水平拉着物体 B，cO沿竖直方向拉着弹簧弹簧、细线、小 滑轮的重力不计，细线与滑轮之间的摩擦力可忽略，整个装置处于静止状态若悬挂小 滑轮的斜线中的拉力是 F20N，cOa120，重

9、力加速度 g 取 10 m/s2，则下列 说法正确的是 A弹簧的弹力为 20 N B重物 A 的质量为 2 kg C桌面对物体 B 的摩擦力为 10N D细线 OP 与竖直方向的夹角为 60 三、非选择题 本题共 3 小题，每小题 16 分，第 10 小题 16 分，第 11 小题 18 分，第 12 小题 20 分，共 54 分要有必要的文字说明和解题步骤，有数值计算的要注明单位 图 2320 10如图 2320 所示，重为 G 的均匀链条，两端用等长的轻绳连接，挂在等高的地 方，轻绳与水平方向成 角，试求：对的得分选错或不答的得分安庆模拟如图所示在水平力的作用下木块保持静止若木块与的接触面

10、是水平的且则关于木块的受力个数可能是图个或个个或个个或个个或个镇江模拟如图所示水平细杆上套一细环环和球间用一轻质绳相连图风力增大时轻质绳对球的拉力保持不变球受到的风力为杆对环的持力随着风力的增加而不变环与水平细杆间的动摩擦因数为如图所示两木块放在水平面上它们之间用细线相连两次连接情况中细线倾斜方向不同但倾角一样两木块与打捞河中物体物体质量为由于流动的河水对物体产生水平方向的冲击力使软绳偏离竖直方向当直升机相对地面静止时绳子与竖直方向成角已知物体所受的浮力不能忽略下列说法正确的是绳子的拉力为绳子的拉力一定大于物体受到河 1 绳子的拉力；2 链条在最低点的相互拉力的大小 图 2321 11如图 2

11、321 所示，斜面体倾角为 ，重力为 G1，置于粗糙地面上，斜面光滑，重力为 G2的小物块置于斜面上，为使二者都静止，需用一沿斜面向上的力拉住小物块，试求：1 拉力的大小；2 斜面体所受支持力和静摩擦力的大小 12.图 2322 2010 合肥模拟 一光滑圆环固定在竖直平面内，环上套着两个小球 A 和 B 中央有孔，A、B 间由细绳连接着，它们处于如图 2322 所示位置时恰好都能保持静止状态此 情况下，B 球与环中心 O 处于同一水平面上，A、B 间的细绳呈伸直状态，且与水平线 成 30 角已知 B 球的质量为 3 kg，求细绳对 B 球的拉力和 A 球的质量 g 取 10 m/s2 解析和

12、答案 1【解析】木块 B 一定受重力和 A 对它的压力；将 A、B 看作整体，因整体保持静 止，所以 B 一定受斜面的支持力；隔离木块 A 对其受力分析，因 A 静止，故 A 一定受 B 的静摩擦力，从而 B 也一定受 A 的静摩擦力；斜面对木块 B 的静摩擦力可能有，也 可能无综上所述，正确答案为 C.【答案】C 2【解析】对的得分选错或不答的得分安庆模拟如图所示在水平力的作用下木块保持静止若木块与的接触面是水平的且则关于木块的受力个数可能是图个或个个或个个或个个或个镇江模拟如图所示水平细杆上套一细环环和球间用一轻质绳相连图风力增大时轻质绳对球的拉力保持不变球受到的风力为杆对环的持力随着风力

13、的增加而不变环与水平细杆间的动摩擦因数为如图所示两木块放在水平面上它们之间用细线相连两次连接情况中细线倾斜方向不同但倾角一样两木块与打捞河中物体物体质量为由于流动的河水对物体产生水平方向的冲击力使软绳偏离竖直方向当直升机相对地面静止时绳子与竖直方向成角已知物体所受的浮力不能忽略下列说法正确的是绳子的拉力为绳子的拉力一定大于物体受到河 如图为球 B 的受力情况，其中 F 为风力，FT 为轻质绳对球 B 的拉力，由图中的几何关 系可得 FmBgtan ，故 B 错误；由题中所给的 B 球的运动状态可知，FT 大小等于 F 和 mBg 的合力 F，当风力 F 增大时，F 和 mBg 的合力 F会增大

14、，从而 FT 增大，故 A 错误；杆对 A 环的支持力大小等于环 A 与球 B 的总重力，故 C 正确；环 A 所受的滑 动摩擦力大小等于风力，即 mAmB gF，故 ，D 错误【答案】C 3【解析】取 A、B 为一整体，由水平方向合力为零可得，F1F2 mAmB g，A 错误，B 正确；隔离木块 A 可求得：FT1cos mAgFT1sin ，FT2cos mAg FT2sin ，比较可得：FT1FT2，C、D 均错误【答案】B 4【解析】选河中物体为研究对象，将其隔离进行受力分析，受到竖直向下的重力，沿绳方向的拉 力，河水的水平方向的作用力，河水的竖直向上的浮力，受力分析如图所示，竖直方向

15、 有 Fcos f浮mg，则有 F，故绳子的拉力与 mg 的关系不确定，A、B 项 均错；在水平方向上有 Fsin F冲，因为 sin 1，故 FF冲，即物体受到河水的水平 方向的作用力小于绳子的拉力，C 项错、D 项对【答案】D 对的得分选错或不答的得分安庆模拟如图所示在水平力的作用下木块保持静止若木块与的接触面是水平的且则关于木块的受力个数可能是图个或个个或个个或个个或个镇江模拟如图所示水平细杆上套一细环环和球间用一轻质绳相连图风力增大时轻质绳对球的拉力保持不变球受到的风力为杆对环的持力随着风力的增加而不变环与水平细杆间的动摩擦因数为如图所示两木块放在水平面上它们之间用细线相连两次连接情况

16、中细线倾斜方向不同但倾角一样两木块与打捞河中物体物体质量为由于流动的河水对物体产生水平方向的冲击力使软绳偏离竖直方向当直升机相对地面静止时绳子与竖直方向成角已知物体所受的浮力不能忽略下列说法正确的是绳子的拉力为绳子的拉力一定大于物体受到河5【解析】如图所示为甲虫运动到某位置时的受力情况，其中 FN 和 f 分别是甲虫所受的支持力和 摩擦力，因甲虫缓慢往下爬行，即处于平衡状态，则球面对甲虫的作用力，即 FN 和 f 的合力与重力 mg 平衡，故选项 C 错误；将重力 mg 正交分解，则有 fmgsin ，FN mgcos ，随着甲虫的向下爬行，逐渐变大，摩擦力 f 会逐渐变大，而支持力 FN 会

17、逐 渐变小，故选项 A、B 正确；将半球状物体和甲虫看作整体，由于甲虫和半球状物体均 处于平衡状态，所以地面对半球状物体的摩擦力始终为零，故选项 D 错误【答案】AB 6【解析】因木块 m 和 M 整体沿斜面匀速下滑，所以 M 与斜面之间一定存在摩擦 力，故 M、斜面间的动摩擦因数 2一定不等于零；因木块 m 和 M 的接触面水平，由 m 的运动状态可知，它一定不受 M 的摩擦力，所以木块 m 和 M 之间的动摩擦因数 1可 以为零，也可以不为零综上所述，正确答案为 B、D.【答案】BD 7【解析】根据力的平行四边形定则可知，当力 F 与轻绳垂直斜向上时，力 F 有最小值，根据物 体的平衡条件

18、可知，其值为 Gsin ，A 错误若力 F 与绳拉力大小相等，则力 F 的方向 与轻绳中拉力的方向应该相对于过小球的竖直线对称，所以力 F 方向与竖直方向必成 角，故 B 正确若力 F 与 G 大小相等，则有两种情况，一种情况是力 F 与 G 是一对平 衡力；另一种情况是力 F 与 G 的合力与轻绳中拉力是一对平衡力，此时力 F 方向与竖 对的得分选错或不答的得分安庆模拟如图所示在水平力的作用下木块保持静止若木块与的接触面是水平的且则关于木块的受力个数可能是图个或个个或个个或个个或个镇江模拟如图所示水平细杆上套一细环环和球间用一轻质绳相连图风力增大时轻质绳对球的拉力保持不变球受到的风力为杆对环

19、的持力随着风力的增加而不变环与水平细杆间的动摩擦因数为如图所示两木块放在水平面上它们之间用细线相连两次连接情况中细线倾斜方向不同但倾角一样两木块与打捞河中物体物体质量为由于流动的河水对物体产生水平方向的冲击力使软绳偏离竖直方向当直升机相对地面静止时绳子与竖直方向成角已知物体所受的浮力不能忽略下列说法正确的是绳子的拉力为绳子的拉力一定大于物体受到河直方向成 2 角斜向下，C 错误、D 正确【答案】BD 8【解析】设 2、3 两木块之间弹簧伸长量为 x1，分析木块 3 的受力，由平衡条件可知，mgsin mgcos kx1，故 2、3 两木块之间的距离为 Lx1L，A 错误，B 正确；设木块 1、

20、2 之间弹簧的伸长量为 x2，以 2、3 两木块为一整体，可得：kx22mgsin 2mgcos ，故 1、2 两木块之间的距离为 Lx2L，C 错误；如果传送带突然加速，并不影 响木块所受的摩擦力的大小和方向，因此相邻两木块之间的距离将不变，D 正确【答案】BD 9【解析】选取滑轮作为研究对象，滑轮两侧细线的夹角为 60，设滑轮两侧细线中 拉力为 Fa，则有 FamAg，F2Facos 30，联立解得重物 A 的质量为 mA2 kg，Fa 20 N，选项 B 正确；将 Oa 中的拉力 Fa沿水平方向和竖直方向分解，由平衡条件得 Facos 30 Fb，Fasin 30 Fc，解得弹簧的弹力为

21、 Fc10 N，选项 A 错误；细线 Ob 中拉力 Fb10 N，对物体 B 由平衡条件得桌面对物体 B 的摩擦力为 10 N，选 项 C 正确；细线 OP 的方向在滑轮两侧细线夹角的平分线上，与竖直方向的夹角为 30，选项 D 错误【答案】BC 10【解析】1 先用整体法，以整个链条为研究对象，链条受重力 G 和两端轻绳的拉 力 F1、F2的作用，此三力必相交于一点 O，如图 a 所示则有：F1cos F2cos ，即 F1F2.F1sin F2sin G，解得 F1F2G/2sin 对的得分选错或不答的得分安庆模拟如图所示在水平力的作用下木块保持静止若木块与的接触面是水平的且则关于木块的受

22、力个数可能是图个或个个或个个或个个或个镇江模拟如图所示水平细杆上套一细环环和球间用一轻质绳相连图风力增大时轻质绳对球的拉力保持不变球受到的风力为杆对环的持力随着风力的增加而不变环与水平细杆间的动摩擦因数为如图所示两木块放在水平面上它们之间用细线相连两次连接情况中细线倾斜方向不同但倾角一样两木块与打捞河中物体物体质量为由于流动的河水对物体产生水平方向的冲击力使软绳偏离竖直方向当直升机相对地面静止时绳子与竖直方向成角已知物体所受的浮力不能忽略下列说法正确的是绳子的拉力为绳子的拉力一定大于物体受到河 a b 2 再用隔离法，以链条的左半部为研究对象，如图 b 所示，左半部链条受到的重力为 G/2，受

23、到绳的拉力 F1，受到右半部链条的拉力 F 的作用，此三力相交于一点 O，则 有：FF1cos ，G/2F1sin.解得 FGcot.【答案】1 G/2sin 2Gcot 11【解析】由于小物块与斜面体都静止，在求解地面对斜面体的支持力和摩擦力时，可采用整体法，但由于拉力未知，需隔离出一个物体，另建方程，联合求解 先隔离小物块，受力分析如图 a 所示 x 轴：FG2sin a b 再把小物块和斜面体作为整体，受力分析如图 b 所示由平衡条件可得：x 轴：Fcos f y 轴：Fsin NG1G2 联立解得 fG2sin cos 对的得分选错或不答的得分安庆模拟如图所示在水平力的作用下木块保持静

24、止若木块与的接触面是水平的且则关于木块的受力个数可能是图个或个个或个个或个个或个镇江模拟如图所示水平细杆上套一细环环和球间用一轻质绳相连图风力增大时轻质绳对球的拉力保持不变球受到的风力为杆对环的持力随着风力的增加而不变环与水平细杆间的动摩擦因数为如图所示两木块放在水平面上它们之间用细线相连两次连接情况中细线倾斜方向不同但倾角一样两木块与打捞河中物体物体质量为由于流动的河水对物体产生水平方向的冲击力使软绳偏离竖直方向当直升机相对地面静止时绳子与竖直方向成角已知物体所受的浮力不能忽略下列说法正确的是绳子的拉力为绳子的拉力一定大于物体受到河NG1G2cos2.【答案】1 G2sin 2 G1G2co

25、s2 G2sin cos 12【解析】对 B 球受力分析如图所示，B 处于平衡状态有：FTsin 30 mBg FT2mBg2310 N60 N；对 A 球受力分析A 处于平衡状态有：在水平方向：FTcos 30 FNAsin 30 在竖直方向：FNAcos 30 mAgFTsin 30 由上两式解得：mA2mB6 kg.对的得分选错或不答的得分安庆模拟如图所示在水平力的作用下木块保持静止若木块与的接触面是水平的且则关于木块的受力个数可能是图个或个个或个个或个个或个镇江模拟如图所示水平细杆上套一细环环和球间用一轻质绳相连图风力增大时轻质绳对球的拉力保持不变球受到的风力为杆对环的持力随着风力的增加而不变环与水平细杆间的动摩擦因数为如图所示两木块放在水平面上它们之间用细线相连两次连接情况中细线倾斜方向不同但倾角一样两木块与打捞河中物体物体质量为由于流动的河水对物体产生水平方向的冲击力使软绳偏离竖直方向当直升机相对地面静止时绳子与竖直方向成角已知物体所受的浮力不能忽略下列说法正确的是绳子的拉力为绳子的拉力一定大于物体受到河