【物理】2020届一轮复习人教版专题突破二受力分析共点力的平衡作业

【物理】2020届一轮复习人教版专题突破二受力分析共点力的平衡作业

‎2020届一轮复习人教版 专题突破二受力分析共点力的平衡 作业 ‎1．(2018·沛县中学调研)如图13所示，质量mA＞mB的两物体A、B叠放在一起，靠着竖直墙面．让它们由静止释放，在沿粗糙墙面下落过程中，物体B的受力示意图是(　　)‎ 图13‎ 答案　A 解析　A与B整体同时沿竖直墙面下滑，受到重力，墙壁对其没有支持力，如果有，将会向右加速运动，因为没有弹力，故也不受墙壁的摩擦力，即只受重力，做自由落体运动；由于整体做自由落体运动，处于完全失重状态，则A、B间无弹力，故B只受重力．‎ ‎2．(2018·扬州中学下学期开学考)如图14所示，恒力F垂直作用在倾角为α、质量为m的三角滑块上，滑块没被推动，则滑块受到地面的静摩擦力大小为(　　)‎ 图14‎ A．FsinαB．FcosαC．mgsinαD．mgcosα 答案　A ‎3.(2018·无锡市高三期末)如图15，轻质细绳AC、BC系于天花板上，在结点C的下方吊一个重力为G的物体而处于静止状态．下列说法正确的是(　　)‎ 图15‎ A．BC绳和AC绳的拉力大小之比为1∶ B．BC绳和AC绳的拉力大小之和为G C．天花板所受拉力的合力竖直向下 D．物体对轻绳的拉力与轻绳对物体的拉力是一对平衡力 答案　C ‎4.(2018·泰州中学开学考)如图16所示，用OA、OB两根轻绳将物体悬于两墙之间，OA、OB两根轻绳之间的夹角为90°.当更换OA绳，使A点下移，直至轻绳OA 为水平，在此过程中保持O点位置不变．则在A点不断下移到A′的过程中，绳OA的拉力(　　)‎ 图16‎ A．逐渐增大 B．逐渐减小 C．先变小后变大 D．先变大后变小 答案　A 解析　以结点O为研究对象，分析受力：重力G、绳OA的拉力FTAO和绳BO的拉力FTBO，如图所示，根据平衡条件知，两根绳子拉力的合力与重力大小相等、方向相反，作出轻绳OA在两个位置时力的合成图如图，由图看出，A点移到A′的过程中，绳OA的拉力FTAO逐渐增大．‎ ‎1．(2018·海安中学月考)“阶下儿童仰面时，清明妆点最堪宜．游丝一断浑无力，莫向东风怨别离．”这是《红楼梦》中咏风筝的诗，风筝在风力F、线的拉力FT以及重力G的作用下，能够高高地飞在蓝天上．关于风筝在空中的受力可能正确的是(　　)‎ 答案　A 解析　风筝受竖直向下的重力、风力和线的拉力，风筝飞在空中认为是平衡状态，所以线的拉力方向应该在重力和风力合力的反方向上，所以正确选项为A.‎ ‎2.(多选)(2019·田家炳中学期初)如图1所示，小车M在恒力的作用下，沿水平地面做直线运动，由此可判断(　　)‎ 图1‎ A．若地面光滑，则小车一定受三个力作用 B．若地面粗糙，则小车可能受三个力作用 C．若小车做匀速运动，则小车一定受四个力作用 D．若小车做加速运动，则小车可能受三个力作用 答案　CD 解析　若地面光滑，小车可能受重力、支持力、拉力F，当拉力F在竖直方向的分量等于重力时，支持力等于零，只受两个力，A错误；若地面粗糙，小车可能受重力、支持力、拉力F和摩擦力，当支持力等于零时摩擦力也等于零，所以小车可能受2个力，也可能受4个力，B错误；若小车做匀速运动，则小车受力平衡，所以小车受重力、支持力、拉力和摩擦力，一定受四个力作用，C正确；若小车做加速运动，若F的水平分量正好提供加速度时，不受摩擦力，此时可能受重力、支持力、拉力这三个力，D正确．‎ ‎3．(2018·南通中学期中)如图2所示，光滑斜面的倾角为θ＝37°，一个可以看成质点的小球在轻质细线的拉力作用下静止在斜面上，细线与斜面间的夹角也为37°，若小球的重力为G，sin37°＝0.6，cos37°＝0.8，则手对细线的拉力等于(　　)‎ 图2‎ A．G B. C. D. 答案　C 解析　球受重力、拉力和支持力，处于平衡状态，受力分析如图所示，由几何关系可知，F与竖直方向之间的夹角：α＝90°－37°－37°＝16°，则在水平方向：Fsin α＝FN·sin 37°，竖直方向：Fcos α＋FNcos 37°＝G，联立得：F＝，选项C正确，A、B、D错误．‎ ‎4.(多选)(2018·盐城中学段考)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3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，与水平线成30°角，已知B球的质量为m，下列说法正确的是(　　)‎ 图3‎ A．细绳对B球的拉力为2mg B．A球的质量为2m C．环对B球的弹力大小为mg，方向水平向左 D．环对A球的弹力大小为2mg 答案　ABD 解析　对B球，受力分析如图，小球B处于平衡状态，有：FTsin 30°＝mg 得：FT＝2mg；‎ 圆环对B球的弹力大小：FNB＝FTcos 30°＝2mg×＝mg，方向水平向右，故A正确，C错误；‎ 对A球，受力分析如图，小球A处于平衡状态，有：‎ 在水平方向：FT′cos 30°＝FNAsin 30°，FT′＝FT 所以圆环对A球的弹力大小：FNA＝＝2mg.‎ 在竖直方向：FNAcos 30°＝mAg＋FT′sin 30°‎ 联立解得：mA＝2m，故B、D正确．‎ ‎5．(多选)(2018·海安中学月考)如图4，对斜面上的物块施以一个沿斜面向上的拉力F作用时，物块恰能沿斜面匀速上滑．在此过程中斜面相对水平地面静止不动，斜面倾角为θ，物块和斜面的质量分别为m、M，则(　　)‎ 图4‎ A．地面对斜面的支持力等于(M＋m)g B．地面对斜面的支持力等于(M＋m)g－Fsinθ C．斜面受到地面向左的摩擦力为Fcosθ D．斜面受到地面的摩擦力为零 答案　BC 解析　以整体为研究对象，分析受力情况：总重力(M＋m)g、地面的支持力FN、地面的摩擦力Ff和拉力F.由于F有水平向右的分力，则由平衡条件可知：Ff一定水平向左．根据平衡条件可得：Ff＝Fcos θ，FN＝(M＋m)g－Fsin θ，故B、C正确，A、D错误．‎ ‎6.(2018·高邮市期初)如图5所示，在竖直平面内，用甲、乙两个弹簧秤通过细线拉着一个钩码，使之处于静止状态．若保持甲弹簧秤拉力的方向不变，缓慢地调节乙弹簧秤，使两细线之间的夹角增大一些，则(　　)‎ 图5‎ A．两拉力的合力可能增大 B．甲弹簧秤的示数一定增大 C．甲弹簧秤的示数可能减小 D．乙弹簧秤的示数一定增大 答案　B 解析　由平衡条件得知，甲、乙两个拉力F1和F2的合力与钩码的重力G大小相等、方向相反，保持不变，作出甲、乙两个拉力在三个不同位置时力的合成图，如图，在甲、乙从3→2→1三个位置的过程中，可以看出，当甲、乙两个拉力方向相互垂直时，F2最小，可见，F1逐渐增大，F2先逐渐减小后逐渐增大．‎ ‎7.(2018·盐城中学最后一卷)如图6所示，用OA、OB两根轻绳将花盆悬于两竖直墙之间，开始时OB绳水平，现保持O点位置不变，改变OB绳长使绳右端由B点缓慢上移至B′点，此时OB′与OA之间的夹角θ<90°，设此过程中OA、OB绳的拉力分别为FOA、FOB，则下列说法正确的是(　　)‎ 图6‎ A．FOA一直增大 B．FOA一直减小 C．FOB一直减小 D．FOB先增大后减小 答案　B 解析　对结点O受力分析：重力G、绳OA的拉力FOA和绳OB的拉力FOB，根据平衡条件知，两根绳子的拉力的合力与重力大小相等、方向相反，作出轻绳OB在两个位置时力的合成图如图所示，由图看出，由3→2→1的过程中，FOA逐渐减小，FOB先减小后增大，当θ＝90°时，FOB最小．‎ ‎8．(2018·泰州中学四模)如图7所示，水平面上的长方体物块被沿对角线分成相同的A、B两块．物块在垂直于左边的水平力F作用下，保持原来形状沿力F的方向匀速运动，则(　　)‎ 图7‎ A．物块A受到4个力作用 B．物块A受到水平面的摩擦力为 C．物块B对物块A的作用力为F D．若增大力F，物块A和B将相对滑动 答案　B 解析　对物块A分析受力情况，物块A在水平方向受到水平向左的滑动摩擦力Ff、B的弹力FNBA和摩擦力FfBA，竖直方向受重力和桌面的支持力，所以A受到5个力作用，A错误；A、B受到水平面的摩擦力大小相等，对A、B整体，由平衡条件得F＝2Ff，知物块A受到水平面的摩擦力Ff＝，故B正确；如图所示，由平衡条件知，FfBA与FNBA的合力大小等于Ff的大小，故物块B对物块A的作用力为，故C错误；整体匀速运动，有FfBA＝≤μFNBA，得μ≥ ‎，若增大力F，物块A和B不会发生相对滑动，故D错误．‎ ‎9.(2018·红桥中学一调)如图8所示，一个重为30N的物体，放在倾角θ＝30°的斜面上静止不动，若用F＝5N的竖直向上的力提物体，物体仍静止，下述结论正确的是(　　)‎ 图8‎ A．物体受到的摩擦力减小5N B．物体对斜面的作用力减小5N C．斜面受到的压力减小5N D．物体受到的合外力减小5N 答案　B 解析　无拉力时对物体受力分析，受重力、支持力和静摩擦力，如图甲所示 根据共点力平衡条件，有：Ff＝mgsin θ，FN＝mgcos θ，有拉力F作用后，再次对物体受力分析，受到拉力、重力、支持力和静摩擦力，如图乙所示，根据共点力平衡条件，有：‎ Ff1＝(mg－F)sin θ，FN1＝(mg－F)cos θ，故Ff－Ff1＝Fsin 30°＝2.5 N，FN－FN1＝Fcos 30°＝2.5 N，即物体受到的摩擦力减小了2.5 N，故A错误；物体对斜面的压力等于斜面对物体的支持力，减小了2.5 N，故C错误；无拉力时，斜面对物体的作用力与重力大小相等，即为mg；有拉力时，斜面对物体的作用力与重力、拉力两个力的合力大小相等，即为mg－F，所以斜面对物体的作用力减小了F＝5 N，则物体对斜面的作用力也减小5 N，故B正确．两次物体都保持静止状态，合力为零，保持不变，故D错误．‎ ‎10.(2019·田家炳中学期初)如图9所示，斜面体M放在水平面上，物体m放在斜面上，m受到一个水平向右的力F，m和M始终保持静止，这时m受到的摩擦力大小为Ff1，M受到水平面的摩擦力大小为Ff2，当F变大时，则(　　)‎ 图9‎ A．Ff1变大，Ff2不一定变大 B．Ff2变大，Ff1不一定变大 C．Ff1与Ff2都不一定变大 D．Ff1与Ff2都一定变大 答案　B 解析　对物体m受力分析，受推力、重力、支持力，可能有摩擦力，设斜面倾角为θ，则在斜面方向上有：①当mgsin θ＞Fcos θ时，摩擦力沿着斜面向上，大小为Ff1＝mgsin θ－Fcos θ，当F增大时，Ff1变小；‎ ‎②当mgsin θ＝Fcos θ时，摩擦力为零，F增大时，Ff1变大；‎ ‎③当mgsin θ＜Fcos θ时，摩擦力沿着斜面向下，大小为Ff1＝Fcos θ－mgsin θ，F增大时，Ff1变大；‎ 对整体受力分析，如图，‎ 则有Ff2＝F，则F变大，Ff2一定变大，综上所述，B正确．‎ ‎11．如图10所示，重物A和B的质量分别为mA＝3kg、mB＝2kg，斜面体质量为M＝4kg，滑轮和绳质量及其之间的摩擦不计，整个装置均静止，试求：(g取10m/s2)‎ 图10‎ ‎(1)画出受力分析图，求绳中张力F的大小；‎ ‎(2)A受斜面的摩擦力Ff的大小和方向；‎ ‎(3)地面给斜面体的支持力大小，以及地面给斜面体的摩擦力Ff′大小和方向．‎ 答案　见解析 解析　(1)滑轮受力分析图如图甲 F＝mBg＝20 N ‎(2)对A受力分析，如图乙，则Ff＝F－mAg·sin 37°＝2 N，方向沿斜面向下 ‎　　　　‎ ‎(3)将斜面体和A视为整体，受力分析如图丙 FN＝(M＋mA)g＋F·cos 60°‎ Ff′＝F·sin 60°‎ 解得FN＝80 N，‎ Ff′＝10 N，‎ 方向水平向左．‎ ‎12．(2018·盐城中学段考)如图11，球A夹在竖直墙壁与三角劈B的斜面之间，三角劈的重力为G，劈的底部与水平地面间的动摩擦因数为μ，劈的斜面与竖直墙面是光滑的，劈倾角θ为60°，问：‎ 图11‎ ‎(1)若劈始终静止不动，当球的重力为G′时，球与劈间的弹力多大？‎ ‎(2)欲使劈静止不动，球的重力不能超过多大？(设最大静摩擦力等于滑动摩擦力)‎ 答案　(1)2G′　(2) 解析　(1)A的受力如图甲所示．‎ 则根据平衡条件，有：‎ F1＝G′tan 60°＝G′，F2＝＝2G′‎ ‎(2)将A、B视作整体，受力如图乙所示，Ff＝F1，FN＝G＋G′.‎ B要保持静止，则必须满足：Ff≤Ffmax，即为：‎ F1≤μFN，即G′≤μ(G′＋G)‎ 解得：G′≤.‎