（通用版）高考物理一輪復(fù)習(xí) 重點(diǎn)強(qiáng)化練1 受力分析 物體的平衡.docVIP

重點(diǎn)強(qiáng)化練(一)受力分析物體的平衡(限時(shí)：40分鐘)一、選擇題1如圖1所示，a和b兩物塊的接觸面是水平的，a與b保持相對(duì)靜止一起沿固定斜面勻速下滑，在下滑過(guò)程中b的受力個(gè)數(shù)為()圖1a3b4c5d6ba與b相對(duì)靜止一起沿斜面勻速下滑，可將二者當(dāng)作整體進(jìn)行受力分析，再對(duì)b進(jìn)行受力分析，可知b受到的力有：重力gb、a對(duì)b的壓力、斜面對(duì)b的支持力和摩擦力，選項(xiàng)b正確2(2017唐山模擬)在沿水平方向運(yùn)動(dòng)的車廂支架上，有兩個(gè)質(zhì)量均勻、半徑相同的半球，如圖2所示，兩半球接觸面沿豎直方向，不計(jì)兩半球之間以及半球與支架之間的摩擦，則小車()圖2a可能做勻速直線運(yùn)動(dòng)b一定做勻速直線運(yùn)動(dòng)c可能做勻變速直線運(yùn)動(dòng)d一定做勻變速直線運(yùn)動(dòng)(a)(b)b假設(shè)小車加速度為a，分別隔離左右兩半球受力分析如圖(a)、(b)所示，可得fcos mg、fsin fnma，fcos mg、fnfsin ma，所以ff，a0，故運(yùn)動(dòng)的小車只能是勻速的，b項(xiàng)正確3(2017揚(yáng)州市高三檢測(cè))在水平地面上固定一個(gè)上表面光滑的斜面體，在它上面放有質(zhì)量為m的木塊，用一根平行于斜面的細(xì)線連接一個(gè)輕環(huán)，并將輕環(huán)套在一根兩端固定、粗糙的水平直桿上，整個(gè)系統(tǒng)處于靜止?fàn)顟B(tài)，如圖3所示，則桿對(duì)環(huán)的摩擦力大小為() 【導(dǎo)學(xué)號(hào)：92492094】圖3amgsin bmgcos cmgtan dmgsin cos d設(shè)細(xì)線的彈力為f，對(duì)斜面上的物塊由共點(diǎn)力平衡條件有fmgsin 0，對(duì)輕環(huán)由共點(diǎn)力平衡條件有fcos f0，解得桿對(duì)環(huán)的摩擦力大小為fmgsin cos ，故選d.4(2016全國(guó)丙卷)如圖4所示，兩個(gè)輕環(huán)a和b套在位于豎直面內(nèi)的一段固定圓弧上；一細(xì)線穿過(guò)兩輕環(huán)，其兩端各系一質(zhì)量為m的小球在a和b之間的細(xì)線上懸掛一小物塊平衡時(shí)，a、b間的距離恰好等于圓弧的半徑不計(jì)所有摩擦小物塊的質(zhì)量為() 【導(dǎo)學(xué)號(hào)：92492095】圖4a.bmcmd2mc如圖所示，由于不計(jì)摩擦，線上張力處處相等，且輕環(huán)受細(xì)線的作用力的合力方向指向圓心由于a、b間距等于圓弧半徑，則aob60，進(jìn)一步分析知，細(xì)線與ao、bo間的夾角皆為30.取懸掛的小物塊研究，懸掛小物塊的細(xì)線張角為120，由平衡條件知，小物塊的質(zhì)量與小球的質(zhì)量相等，即為m.故選項(xiàng)c正確5如圖5所示，水平固定且傾角為30的光滑斜面上有兩個(gè)質(zhì)量均為m的小球a、b，它們用勁度系數(shù)為k的輕質(zhì)彈簧連接，現(xiàn)對(duì)b施加一水平向左的推力f使a、b均靜止在斜面上，此時(shí)彈簧的長(zhǎng)度為l，則彈簧原長(zhǎng)和推力f的大小分別為() 【導(dǎo)學(xué)號(hào)：92492096】圖5al，mgbl，mgcl，2mgdl，2mgb以a、b和彈簧組成的系統(tǒng)為研究對(duì)象，則fcos 302mgsin 30，得fmg；隔離a有kxmgsin 30，得彈簧原長(zhǎng)為lxl，故選項(xiàng)b正確6(2017新鄉(xiāng)模擬)如圖6所示，一個(gè)“房子”形狀的鐵制音樂(lè)盒靜止在水平面上，一個(gè)塑料殼里面裝有一個(gè)圓柱形強(qiáng)磁鐵，吸附在“房子”的頂棚斜面上，保持靜止?fàn)顟B(tài)，己知頂棚斜面與水平面的夾角為，塑料殼和磁鐵的總質(zhì)量為m，塑料殼和斜面間的動(dòng)摩擦因數(shù)為，則以下說(shuō)法正確的是() 【導(dǎo)學(xué)號(hào)：92492097】圖6a塑料殼對(duì)頂棚斜面的壓力大小為mgcos b頂棚斜面對(duì)塑料殼的摩擦力大小一定為mgcos c頂棚斜面對(duì)塑料殼的支持力和摩擦力的合力大小等于mgd磁鐵的磁性若瞬間消失，塑料殼不一定會(huì)往下滑動(dòng)d對(duì)m分析可得圓柱形強(qiáng)磁鐵受到重力mg、音樂(lè)盒的吸引力f，音樂(lè)盒的支持力fn，以及靜摩擦力ff，處于靜止?fàn)顟B(tài)，合力為零，故fn(mgf)cos ，ff(mgf)sin ，由于是靜摩擦力，故a、b錯(cuò)誤；塑料殼和磁鐵整體靜止，合力為零，則頂棚斜面對(duì)塑料殼的支持力和摩擦力的合力大小等于重力和f的合力，故c錯(cuò)誤；磁鐵的磁性若瞬間消失，因?yàn)閙gsin mgcos ，則塑料殼不會(huì)往下滑動(dòng)，故d正確7(2017鄭州模擬)如圖7所示，a、b兩個(gè)小球穿在一根光滑的固定桿上，并且通過(guò)一條細(xì)繩跨過(guò)定滑輪連接已知b球質(zhì)量為m，桿與水平面成角，不計(jì)所有摩擦，重力加速度為g.當(dāng)兩球靜止時(shí)，oa段繩與桿的夾角也為，ob段繩沿豎直方向，則下列說(shuō)法正確的是()圖7aa可能受到2個(gè)力的作用bb可能受到3個(gè)力的作用c繩子對(duì)a的拉力等于mgda的重力為mgtan c對(duì)a、b受力分析可知，a一定受3個(gè)力，b一定受2個(gè)力作用，選項(xiàng)a、b錯(cuò)誤；對(duì)b受力分析可知，b受繩子拉力等于mg，因此繩子對(duì)a的拉力等于mg，選項(xiàng)c正確；對(duì)a受力分析，gasin mgcos ，可得：ga，選項(xiàng)d錯(cuò)誤8(多選)(2017貴州七校聯(lián)考)如圖8所示，橫截面為直角三角形的斜劈a，底面靠在粗糙的豎直墻面上，力f指向球心水平作用在光滑球b上，系統(tǒng)處于靜止?fàn)顟B(tài)，當(dāng)力f增大時(shí)，系統(tǒng)還保持靜止，則下列說(shuō)法正確的是()圖8aa所受合外力增大ba對(duì)豎直墻壁的壓力增大cb對(duì)地面的壓力一定增大d墻面對(duì)a的摩擦力可能變?yōu)榱鉨cda一直處于靜止，所受合外力一直為零不變，故a錯(cuò)誤；以整體為研究對(duì)象受力分析，根據(jù)平衡條件，水平方向：fnf，f增大則fn增大，故b正確；對(duì)b受力分析，如圖所示，根據(jù)平衡條件：ffnsin ，可見(jiàn)f增大則fn增大，fnmgfncos ，可見(jiàn)fn增大則fn增大，根據(jù)牛頓第三定律知球?qū)Φ孛娴膲毫υ龃螅蔯正確；以整體為研究對(duì)象，豎直方向：fnffmgmg，若fn增大至與mgmg相等，則ff0，故d正確9(2017武漢模擬)如圖9所示， 一根不可伸長(zhǎng)的輕繩兩端連接兩輕環(huán)a、b，兩環(huán)分別套在相互垂直的水平桿和豎直桿上，輕繩繞過(guò)光滑的輕小滑輪，重物懸掛于滑輪下，始終處于靜止?fàn)顟B(tài)，下列說(shuō)法正確的是() 【導(dǎo)學(xué)號(hào)：92492098】圖9a只將環(huán)a向下移動(dòng)少許，繩上拉力變大，環(huán)b所受摩擦力變小b只將環(huán)a向下移動(dòng)少許，繩上拉力不變，環(huán)b所受摩擦力不變c只將環(huán)b向右移動(dòng)少許，繩上拉力變大，環(huán)a所受桿的彈力不變c只將環(huán)b向右移動(dòng)少許，繩上拉力不變，環(huán)a所受桿的彈力變小b設(shè)滑輪兩側(cè)繩子與豎直方向的夾角為，繩子的長(zhǎng)度為l，b點(diǎn)到墻壁的距離為s，根據(jù)幾何知識(shí)和對(duì)稱性，得：sin 以滑輪為研究對(duì)象，設(shè)繩子拉力大小為f，根據(jù)平衡條件得：2fcos mg，得：f 當(dāng)只將繩的左端移向a點(diǎn)，s和l均不變，則由式得知，f不變b環(huán)受的摩擦fffsin 不變故a錯(cuò)誤，b正確當(dāng)只將繩的右端移向b點(diǎn)，s增加，而l不變，則由式得知，增大，cos 減小，則由式得知，f增大a環(huán)受彈力fnfsin tan 變大故c、d錯(cuò)誤故選b.10(多選)如圖10所示，帶有光滑豎直桿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與套在豎直桿上的小滑塊用輕繩連接，開(kāi)始時(shí)輕繩與斜劈平行現(xiàn)給小滑塊施加一豎直向上的拉力，使小滑塊沿桿緩慢上升，整個(gè)過(guò)程中小球始終未脫離斜劈，則有() 【導(dǎo)學(xué)號(hào)：92492099】圖10a輕繩對(duì)小球的拉力逐漸增大b小球?qū)π迸膲毫ο葴p小后增大c豎直桿對(duì)小滑塊的彈力先增大后減小d對(duì)小滑塊施加的豎直向上的拉力逐漸增大ad設(shè)斜面傾角為，斜面對(duì)小球的支持力為n1，繩對(duì)小球的拉力為t，小球的重力大小為g1，小滑塊的重力大小為g2，豎直桿對(duì)小滑塊的彈力大小為n2.由于小滑塊沿桿緩慢上升，所以小球沿斜面緩慢向上運(yùn)動(dòng)，小球處于動(dòng)態(tài)平衡狀態(tài)，受到的合力為零，作小球受力矢量三角形如圖甲所示，繩對(duì)小球的拉力t逐漸增大，所以選項(xiàng)a正確；斜面對(duì)小球的彈力n1逐漸減小，故小球?qū)π泵娴膲毫χ饾u減小，選項(xiàng)b錯(cuò)誤；將小球和小滑塊看成一個(gè)整體，對(duì)其進(jìn)行受力分析如圖乙所示，則由力的平衡條件可得：n2n1sin ，fg1g2n1cos ，因n1逐漸減小，所以n2逐漸減小，f逐漸增大，故選項(xiàng)c錯(cuò)誤，d正確二、非選擇題11(2017合肥模擬)如圖11所示，質(zhì)量m2 kg的木塊套在水平固定桿上，并用輕繩與質(zhì)量m1 kg的小球相連，今用跟水平方向成60角的力f10 n拉著小球并帶動(dòng)木塊一起向右勻速運(yùn)動(dòng)，運(yùn)動(dòng)中m、m的相對(duì)位置保持不變，g10 m/s2.在運(yùn)動(dòng)過(guò)程中，求：圖11(1)輕繩與水平方向的夾角；(2)木塊m與水平桿間的動(dòng)摩擦因數(shù). 【導(dǎo)學(xué)號(hào)：92492100】【解析】(1)m處于平衡狀態(tài)，其合力為零以m為研究對(duì)象，由平衡條件得：水平方向fcos 60ftcos 0豎直方向fsin 60ftsin mg0解得：30(2)m、m整體處于平衡狀態(tài)，可看做整體，系統(tǒng)所受合力為零以m、m整體為研究對(duì)象由平衡條件得水平方向fcos 60fn0豎直方向fnfsin 60mgmg0由得.【答案】(1)30(2)12質(zhì)量為m的木楔傾角為，在水平面上保持靜止，當(dāng)將一質(zhì)量為m的木塊放在木楔斜面上時(shí)，它正好勻速下滑如果用與木楔斜面成角的力f拉著木塊勻速上升，如圖12所示(已知木楔在整個(gè)過(guò)程中始終靜止)圖12(1)當(dāng)時(shí)，拉力f有最小值，求此最小值；(2)當(dāng)時(shí)，木楔對(duì)水平面的摩擦力是多大？ 【導(dǎo)學(xué)號(hào)：92492101】【解析】木塊在木楔斜面上勻速向下運(yùn)動(dòng)時(shí)，有mgsin mgcos ，即tan .(1