- 2021-05-26 发布 |
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文档介绍
【物理】2020届一轮复习粤教版6受力分析 共点力的平衡作业
课练 6 受力分析 共点力的平衡 小题狂练⑥ 小题是基础 练小题 提分快 1.[2019·陕西省部分学校摸底]如图所示,物体A靠在竖直墙面上,在竖直向上的力F作用下,A、B共同向上匀速运动,下列说法正确的是( ) A.物体A受到物体B对它的作用力的大小等于物体A的重力 B.物体B受到的作用力F的大小要小于物体A、B的重力之和 C.墙面对物体A的滑动摩擦力方向向下 D.物体A对物体B的静摩擦力方向沿接触面斜向上 答案:A 解析:A、B共同向上匀速运动,则A和B均处于受力平衡状态.对B分析可知,B受A的作用力、向下的重力、向上的力F三力作用,则A对B的作用力竖直向下,B对A的作用力竖直向上,分析可知,B对A的作用力大小等于A的重力,选项A正确;A、B整体水平方向不受力,故墙面对A、B无弹力作用,墙面对物体A没有摩擦力,F大小等于A、B的重力之和,选项B、C错误;物体A对物体B的静摩擦力方向沿接触面斜向下,选项D错误. 2.[2019·湖北省武昌调研]将两个质量均为m的小球a、b用细线相连后,再用细线悬挂于O点,如图所示.用力F拉小球b,使两个小球都处于静止状态,且细线Oa与竖直方向的夹角θ=30°,则F的最小值为( ) A.mg B.mg C.mg D.mg 答案:B 解析:将a、b看成一个整体受力分析可知,当力F与Oa垂直时,F有最小值,可知此时Fmin=2mgsinθ=mg,B正确. 3.[2019·河南省商丘模拟]如图所示,固定在竖直平面内的光滑圆环的最高点有一个光滑的小孔.质量为m的小球套在圆环上.一根细线的下端系着小球,上端穿过小孔用手拉住.现拉动细线,使小球沿圆环缓慢上移,在移动过程中手对线的拉力F和圆环对小球的弹力FN的大小变化情况是( ) A.F不变,FN增大 B.F不变,FN减小 C.F减小,FN不变 D.F增大,FN减小 答案:C 解析:小球沿圆环缓慢上移可看成小球处于平衡状态,对小球进行受力分析,如图所示,由图可知==,当小球上移时,R不变,AB减小,故F′减小,FN不变,而F′=F,故C正确. 4.[2019·黑龙江省伊春模拟]如图所示,在竖直放置的穹形光滑支架上,一根不可伸长的轻绳通过光滑的轻质滑轮悬挂一重物G.现将轻绳的一端固定于支架上的A点,另一端从B点沿支架缓慢地向C点靠近.则绳中拉力大小变化的情况是( ) A.先变小后变大 B.先变小后不变 C.先变大后不变 D.先变大后变小 答案:C 解析:当轻绳的右端从B点移到直杆最上端时,设两绳的夹角为2θ,绳中的拉力大小为F.以滑轮为研究对象,受力分析如图甲所示.根据平衡条件得2Fcosθ=mg,得到绳子的拉力大小为F=,所以在轻绳的右端从B点移到直杆最上端的过程中,θ增大,cosθ减小,则F变大.当轻绳的右端从直杆最上端移到C点时,如图乙,设两绳的夹角为2α.设绳子总长为L,两直杆间的距离为s,由数学知识得sinα=,L、s不变,则α保持不变.再根据平衡条件可知,两绳的拉力F保持不变,所以绳中拉力大小变化的情况是先变大后不变.C正确. 5. 如图所示,用一轻绳将光滑小球P系于竖直墙壁上的O点,在墙壁和球P之间夹有一正方体物块Q,P、Q均处于静止状态,现有一铅笔紧贴墙壁压在轻绳上从O点开始缓慢下移(该过程中,绳中张力处处相等),P、Q始终处于静止状态,则在铅笔缓慢下移的过程中( ) A.P所受的合力增大 B.Q受到墙壁的摩擦力逐渐变大 C.P对Q的压力逐渐减小 D.绳的拉力逐渐增大 答案:D 解析:P受重力、绳的拉力和Q的支持力而处于平衡状态,合力为零,选项A错误;设绳与竖直方向的夹角为θ ,根据共点力平衡,绳的拉力大小为T=,Q对P的支持力大小为N=mgtanθ,铅笔缓慢下移的过程中,θ增大,则拉力T增大,Q对P的支持力增大,选项D正确,C错误;对Q,在竖直方向上,Q的重力与摩擦力始终平衡,Q受到的摩擦力不变,选项B错误. 6. 如图所示,带有光滑竖直杆的三角形斜劈固定在水平地面上,放置于斜劈上的光滑小球与套在竖直杆上的小滑块用轻绳连接,开始时轻绳与斜面平行.现给小滑块施加一竖直向上的拉力,使小滑块沿杆缓慢上升,整个过程中小球始终未脱离斜面,则有( ) A.轻绳对小球的拉力逐渐减小 B.小球对斜劈的压力逐渐增大 C.对小滑块施加的竖直向上的拉力逐渐增大 D.竖直杆对小滑块的弹力先增大后减小 答案:C 解析: 对小球受力分析,受重力G1、支持力N1和细线的拉力T,如图甲所示.根据平衡条件可知,T增大,N1减小,根据牛顿第三定律,小球对斜劈的压力也减小,A、B均错误;对小球和滑块整体分析,受重力G、斜面的支持力N1,杆的支持力N,拉力F,如图乙所示,根据平衡条件,水平方向N=N1sinθ,竖直方向F+N1cosθ=G,因N1减小,故N减小,F增大,C正确,D错误. 7. (多选)如图所示,一光滑半圆环竖直固定于粗糙的木板上,圆心为O1,穿套在环上的小球A位于左侧最低点,并由细线通过光滑的小滑轮O与小球B相连,B右侧细线水平,O在圆心O1的正上方,OA与竖直方向成30°角,OA⊥OB ,地面水平,两球均处于静止状态,小球A恰好对木板没有力的作用.若对B施加一外力,使小球A缓慢运动到O点正下方的过程中,木板始终静止,则下列说法正确的是( ) A.A、B两球的质量之比为:1 B.OA细线拉力逐渐变大 C.地面对木板的摩擦力逐渐变小 D.地面对木板的支持力逐渐变小 答案:AC 解析:小球A位于左侧最低点时,细线对小球A的拉力大小T=,对小球B有OB细线拉力T′=,T=T′,得mA:mB=:1,选项A正确;设OO1=h,OA=x,圆环的半径为R,细线OA的拉力大小为F,环对A的支持力大小为N1,如图1所示,则根据三角形相似有==,当x变小时,F也变小,但N1不变,选项B错误;设细线OA与OO1间夹角为θ,以小球A、半圆环和木板整体受力分析如图2所示,地面对木板的摩擦力大小f=Fsinθ=xsinθ,而xsinθ表示小球A与O间的水平距离,是逐渐变小的,故f逐渐变小,选项C正确;地面对木板的支持力大小N2=(m板+mA+m环)g-Fcosθ=(m板+mA+m环)g-xcosθ而xcosθ表示小球A与O间的竖直距离,是逐渐变小的,N2逐渐变大,选项D错误. 8. [2019·福建省福州质检]课堂上,教师准备了“L”形光滑木板和三个完全相同、外表面光滑的匀质圆柱形积木,要将三个积木按图示(截面图)方式堆放在木板上,则木板与水平面的夹角θ的最大值为( ) A.30° B.45° C.60° D.90° 答案:A 解析:θ取0°时,下面两圆柱将会分开,无法稳定,应适当增大θ以保持系统稳定,此时下面两圆柱之间有弹力;当下面两圆柱之间的弹力恰好为0时,对应的θ为最小值;增大θ,右圆柱和上圆柱之间的弹力减小,若θ太大,此两圆柱将分开,临界情况为θ取30°时,左边两圆柱的圆心连线在竖直方向上,保证上圆柱只受到两个力的作用恰好处于平衡状态,此时上圆柱与右圆柱间相互接触且无弹力,A正确. 9.[2019·山东省枣庄三中质检]如图所示,物体A、B叠放在物体C上,C置于水平地面上,水平力F作用于B,使A、B、C一起匀速运动,各接触面间摩擦力的情况是( ) A.B对C有向左的摩擦力 B.C对A有向左的摩擦力 C.C受到三个摩擦力作用 D.C对地面有向右的摩擦力 答案:D 解析:以A为研究对象,可知A与C间无摩擦力.以B为研究对象易知,C对B有向左的摩擦力,B对C有向右的摩擦力,以A、B、C整体为研究对象可知地面对C有水平向左的摩擦力,综上D正确. 10. [2019·河北省名校联盟一测](多选)如图所示,用光滑的粗铁丝做成一直角三角形,BC边水平,AC边竖直,∠ABC=β,∠A=α,AB及AC两边上分别套有细线系着的铜环M、N,当它们静止时,细线与AB所成的角为γ,与AC所成的角为θ(细线长度小于BC),则( ) A.γ=β B.θ= C.θ>-α D.β<γ< 答案:CD 解析:假设AC上的铜环的质量为零,重力为零,它仅受线的拉力和铁丝AC的弹力,由于铁丝对AC上的环的弹力垂直于AC,则细线必定垂直于AC,则细线平行于BC,此时γ=β.但实际上AC上的环的质量不为零,要使此环处于静止状态,细线的左端略高,则有γ>β.假设AB上的铜环的质量为零,重力为零,它仅受细线的拉力和铁丝AB的弹力,则平衡时,细线与AB垂直,γ=,而AB上的铜环的质量不为零,要使此环处于静止状态,细线不能与AB垂直,应有γ<,故β<γ<,θ>-α,选项A、B错误,C、D正确. 11.[2019·湖南省衡阳三中摸底](多选)如图所示,一根轻质细绳跨过定滑轮连接两个小球A、B,它们都穿在一根光滑的竖直杆上,不计细绳与滑轮之间的摩擦,当两球平衡时OA绳与水平方向的夹角为60°,OB绳与水平方向的夹角为30°,则A、B的质量之比和杆对A、B的弹力之比分别为( ) A.= B.= C.= D.= 答案:AC 解析:分别对A、B两球受力分析,如图所示.由几何知识得 T1sin60°=mAg,T2sin30°=mBg,T1=T2,故mA:mB=sin60°:sin30°=:1.同理,=,选项A、C正确,B、D错误;故选A、C. 12.[2019·四川省五校联考]如图所示,轻杆A端用铰链固定在墙上,B端吊一重物.轻绳跨过定滑轮用拉力F将B端缓慢上拉,滑轮O在A点正上方(滑轮大小及绳与滑轮间的摩擦均不计),且OA>AB,在AB杆达到竖直前( ) A.拉力F增大 B.拉力F大小不变 C.杆的弹力增大 D.杆的弹力大小不变 答案:D 解析: 以B点为研究对象,分析受力情况,绳子向下的拉力T、轻杆的支持力N和绳子沿BO方向的拉力F′,作出力的示意图如图,由平衡条件知,N和F′的合力T′与T大小相等,方向相反,根据三角形相似可得,==,又T′=G,F=F′,解得N=G,F=G,∠BAO变小时,AB、AO保持不变,BO变小,则N保持不变,F变小,D正确. 13.[2019·山东省青岛二中考试](多选)如图所示,横截面为直角三角形的斜劈P,靠在粗糙的竖直墙面上,力F通过球心水平作用在光滑球Q上,P、Q处于静止状态.当力F增大时,P、Q仍保持静止,下列说法正确的是( ) A.球Q对地面的压力不变 B.球Q对斜劈P的支持力增大 C.斜劈P对竖直墙壁的压力增大 D.墙面对斜劈P的摩擦力增大 答案:BC 解析:以P、Q整体为研究对象,水平向右的力F与墙壁的支持力等大反向,故墙壁对P的支持力增大,由牛顿第三定律知,C正确.对Q,受力分析如图1所示,可知当力F增大时,P、Q间的作用力增大,球Q对地面的压力增大,B正确,A错误.对P,受力分析如图2所示,开始时P与墙壁的摩擦力方向不确定,故无法判断此摩擦力的变化,故D错误. 14.[2019·吉林省长春一测](多选)如图所示,质量为M的三角形木块A静止在水平地面上,其左右两斜面光滑,一质量为m的物块B沿倾角α=30°的右侧斜面加速下滑时,三角形木块A刚好保持静止,已知最大静摩擦力等于滑动摩擦力,则当物块B沿倾角β=60°的左侧斜面下滑时,下列说法正确的是( ) A.A仍然静止不动,地面对A的摩擦力两种情况下等大 B.A仍然静止不动,对地面的压力比沿右侧斜面下滑时对地面的压力小 C.A将向右滑动,若使A仍然静止需对其施加向左的作用力 D.若α=45°,A将滑动 答案:CD 解析:物块B沿着右侧斜面下滑时,对斜面的压力等于其重力沿垂直斜面的分力,为F=mgcos30°,对木块A受力分析,木块A受重力、压力、支持力和向右的静摩擦力,如图1所示.木块A恰好不滑动,故静摩擦力达到最大值,等于滑动摩擦力,根据平衡条件有,x方向:f=Fsin30°,y方向:N=mg+Fcos30°,f=μN1,其中N=N1,解得μ=.物块B从左侧下滑时,先假设木块A不动,木块A受重力、支持力、压力和向左的摩擦力,如图2所示.压力等于物块B 重力沿垂直斜面的分力,即F′=mgcos60°,竖直方向一定受力平衡,即支持力N′=Mg+F′cos60°=Mg+mg,N′=N″,故最大静摩擦力fm=μN″=,压力沿平行地面方向的分力为F′cos30°=mg>fm,故A一定会滑动,要使A静止,需要对其施加向左的推力,故C正确,A、B错误.若α=45°,物块B沿右侧斜面下滑时,先假设A不动,B对A的压力为mgcos45°,该压力沿平行地面方向的分力为mgsin45°cos45°,竖直分力为mgcos45°sin45°,与α=30°时相比,B对A压力沿平行地面的分力变大,B对A压力的竖直分力变小,故A一定滑动,D正确. 15.[2019·广东省湛江调研](多选)如图所示,细线的两端固定在天花板上的A、B两点,在线上的C、D两点悬挂质量相等的物体a、b,并处于静止状态,CD段细线严格水 平.若将b物体的质量增大后,为了保持CD段细线严格水平,整个系统处于静止状态,则( ) A.应将悬挂点D适当向B移动,减小BD的长度 B.应将悬挂点C适当向A移动,减小AC的长度 C.移动后细线AC的张力大于细线BD的张力 D.移动后细线AC的张力小于细线BD的张力 答案:AD 解析:设a、b的质量分别为M和m,AC、BD与竖直方向的夹角分别为α、β,对结点C、D受力分析,如图所示.竖直方向:F1cosα=Mg,F2cosβ=mg,水平方向:F1sinα=T,F2sinβ=T′,其中T=T′,联立可得Mgtanα=mgtanβ,当a、b质量相等时,有α=β,若将b的质量增大,即M查看更多