高三物理一輪復(fù)習(xí)受力分析及物體的平衡專題練習(xí)（含答案）

8/8高三2019物理一輪復(fù)習(xí)受力分析及物體的平衡專題練習(xí)〔含答案〕受力分析將研究對象看作一個孤立的物體并分析它所受各外力特性的方法。查字典物理網(wǎng)整理了受力分析及物體的平衡專題練習(xí),請考生練習(xí)。一、選擇題(此題共10小題,每題7分,共70分.在每題給出的四個選項中,第1～6題只有一項符合題目要求,第7～10題有多項符合題目要求.全部選對的得7分,選對但不全的得4分,有選錯的得0分.)1.(2019石家莊市質(zhì)檢)如圖1所示,輕桿與豎直墻壁成53角,斜插入墻中并固定,另一端固定一個質(zhì)量為m的小球,水平輕質(zhì)彈簧處于壓縮狀態(tài),彈力大小為mg(g表示重力加速度),那么輕桿對小球的彈力大小為()A.mgB.mgC.mgD.mg【解析】對小球受力分析,根據(jù)平衡條件的推論作平行四邊形,得F=,解得F=,D正確.【答案】D2.(2019濟南市調(diào)研)如圖2所示,質(zhì)量為M的斜面體A放在粗糙水平面上,用輕繩拴住質(zhì)量為m的小球B置于斜面上,輕繩與斜面平行且另一端固定在豎直墻面上,不計小球與斜面間的摩擦,斜面體與墻不接觸,整個系統(tǒng)處于靜止?fàn)顟B(tài).那么()A.水平面對斜面體沒有摩擦力作用B.水平面對斜面體有向左的摩擦力作用C.斜面體對水平面的壓力等于(M+m)gD.斜面體對水平面的壓力小于(M+m)g【解析】如下圖,對A、B整體受力分析,根據(jù)平衡條件,整體受到豎直向下的重力、豎直向上的支持力FN、斜向上的拉力FT、水平向右的摩擦力Ff,選項A、B錯誤;根據(jù)平衡條件知地面對斜面體的支持力FN=(M+m)g-FTsin,應(yīng)選項C錯誤,選項D正確.【答案】D3.(2019北京西城區(qū)期末)如圖3所示,一個人用與水平方向成角斜向上的力F拉放在粗糙水平面上質(zhì)量為m的箱子,箱子沿水平面做勻速運動.假設(shè)箱子與水平面間的動摩擦因數(shù)為,那么箱子所受的摩擦力大小為()A.FsinB.FcosC.mgD.Fsin【解析】箱子做勻速運動,受到的合力為零,箱子受到的摩擦力等于F沿水平方向的分力,即f=Fcos,選項B正確.【答案】B4.(2019北京東城區(qū)期末)如圖4所示,在粗糙水平地面上放一質(zhì)量為M的斜面,質(zhì)量為m的木塊沿斜面勻速下滑,此過程中斜面保持靜止,那么()A.地面對斜面有水平向右的摩擦力B.地面對斜面有水平向左的摩擦力C.地面對斜面的支持力等于(M+m)gD.地面對斜面的支持力小于(M+m)g【解析】m勻速下滑,M靜止,把M、m當(dāng)作一個整體A,A在豎直方向受重力,地面對M的支持力,支持力等于重力;水平方向不受力,選項C正確,A、B、D錯誤.【答案】C5.(2019呼和浩特市階段考試)質(zhì)量分別為m1和m2的小球A和B與勁度系數(shù)均為k的輕彈簧L1和L2連接如圖5,靜止時,彈簧L1的伸長量為x1,彈簧L2的伸長量為x2,那么()A.假設(shè)m1=m2那么x1=x2B.假設(shè)m1m2那么x1x2C.假設(shè)m1D.在彈簧限度內(nèi),始終有x1【解析】對小球B進行受力分析有,小球B受重力、彈簧L1的彈力作用處于平衡,那么有彈簧L1中的彈力F1=m2g=kx1,再對小球A進行受力分析有,小球A受重力和L1對它向下的彈力F1和L2對它向上的彈力F2作用,根據(jù)平衡條件有,彈簧L2的彈力F2=m1g+F1=m1g+m2g=kx2.因為F2恒大于F1,根據(jù)胡克定律彈簧的形變量x=,那么恒有x2x1,應(yīng)選項D正確.【答案】D6.(2019天津市河西區(qū)調(diào)研)如圖6所示,用兩根輕繩AO和BO系住一小球,手提B端由OB的水平位置逐漸緩慢地向上移動,一直轉(zhuǎn)到OB成豎直方向,在這過程中保持角不變,那么OB所受拉力變化情況是()A.一直在減小B.一直在增大C.先逐漸減小,后逐漸增大D.先逐漸增大,后逐漸減小【解析】因為OB繩逐漸緩慢上移,所以O(shè)B繩上移過程中的任一位置,小球均可看作平衡狀態(tài).又因為小球受重力G及兩輕繩的拉力FTAO、FTBO三個力的作用,所以由平衡條件可知,拉力FTAO和FTBO的合力總與小球的重力等大反向,即OB繩上移的過程中,FTAO和FTBO合力的大小和方向均不變,又拉力FTAO的方向也不變,故可作出OB繩上移過程中力的合成示意圖,如下圖,可知FTBO先減小后增大,選項C正確.【答案】C7.(2019?？谑姓{(diào)研)如圖7所示,斜面體M放在水平地面上,物塊m靜止在斜面上.假設(shè)用平行于斜面向下的推力F,使物塊靜止,而斜面體亦靜止不動,那么斜面體()A.對地面的壓力增大B.對地面的壓力不變C.受到地面的摩擦力向左D.受到地面的摩擦力為零【解析】以M和m整體為研究對象,無推力F時,整體受重力(m+M)g、支持力FN1而處于平衡狀態(tài),那么有FN1=(m+M)g.施加推力F后,整體受重力(m+M)g、地面的支持力FN2和推力F的作用,設(shè)斜面的傾角為,那么豎直方向,有FN2=(m+M)g+Fsin,故FN2FN1,根據(jù)牛頓第三定律可知,斜面對地面的壓力也要增大,選項A正確,選項B錯誤;推力F在水平方向上存在向右的分力,假設(shè)整體平衡,地面一定對斜面體有向左的摩擦力,選項C正確,選項D錯誤.【答案】AC8.(2019上海十三校質(zhì)檢)如圖8所示,一個質(zhì)量為m的小滑塊靜止于傾角為30的粗糙斜面上,一根輕彈簧一端固定在豎直墻上的P點,另一端系在滑塊上,彈簧與豎直方向的夾角為30,重力加速度為g,那么()A.滑塊可能受到三個力作用B.彈簧一定處于壓縮狀態(tài)C.斜面對滑塊的支持力大小可能為零D.斜面對滑塊的摩擦力大小等于mg【解析】由幾何關(guān)系可知,彈簧軸線與斜面垂直,即彈簧彈力與斜面垂直.對物體受力進行正交分解如下圖,沿斜面方向有重力的分力Gsin30,要想平衡,必須有沿斜面向上的摩擦力f=Gsin30=G,選項D正確;有摩擦力一定有彈力,所以支持力FN0,選項C錯誤;垂直斜面方向有重力的分力Gcos30,斜面的彈力FN,彈簧彈力的方向大小不確定,所以彈簧是壓縮還是拉伸狀態(tài)不確定,選項B錯誤;假設(shè)無彈簧彈力那么受到三個力的作用,假設(shè)有彈簧彈力那么受到四個力的作用,選項A正確.【答案】AD9.(2019大連測試)如圖9所示,A、B兩物塊始終靜止在水平地面上,有一輕質(zhì)彈簧一端連接在豎直墻上P點,另一端與A相連接,以下說法正確的選項是()A.如果B對A無摩擦力,那么地面對B也無摩擦力B.如果B對A有向右的摩擦力,那么地面對B有向右的摩擦力C.在P點緩慢下移的過程中,B對A的支持力一定減小D.在P點緩慢下移的過程中,地面對B的摩擦力一定減小【解析】如果B對A無摩擦力,說明彈簧的彈力為0,選取A與B組成的系統(tǒng)為研究對象,系統(tǒng)僅僅受到重力和地面的支持力的作用,所以地面對B也無摩擦力,選項A正確;如果B對A有向右的摩擦力,根據(jù)牛頓第三定律,A對B有向左的摩擦力,物塊B有向左運動的趨勢,所以地面對B有向右的摩擦力,選項B正確;在P點緩慢下移到與A等高的過程中,假設(shè)彈簧原來處于拉伸狀態(tài),彈簧可能由伸長變?yōu)閴嚎s,也可能一直處于拉伸狀態(tài),那么彈力可能由斜向上逐漸減小的拉力變?yōu)樾毕蛳轮饾u增大的推力,也可能是斜向上逐漸減小的拉力,對A由平衡條件可知,B對A的支持力在彈簧彈力逐漸減小時一直增大,選項C錯誤;假設(shè)彈簧原來處于原長或壓縮狀態(tài)時,彈簧彈力一直增大,由整體法可知地面對B的摩擦力增大,選項D錯誤.【答案】AB10.(2019洛陽期末)兩個中間有孔的質(zhì)量為M的小球用一輕彈簧相連,套在一水平光滑橫桿上,兩個小球下面分別連一輕彈簧,兩輕彈簧下端系在同一質(zhì)量為m的小球上,如圖10所示.三根輕彈簧的勁度系數(shù)都為k,三根輕彈簧剛好構(gòu)成一等邊三角形,那么以下判斷正確的選項是()A.水平橫桿對質(zhì)量為M的小球的支持力為Mg+mgB.連接質(zhì)量為m小球的輕彈簧的彈力為mg/3C.連接質(zhì)量為m小球的輕彈簧的伸長量為mgD.套在水平光滑橫桿上輕彈簧的形變量為mg【解析】水平橫桿對質(zhì)量為M的小球的支持力為Mg+,選項A錯誤;設(shè)下面兩個彈簧的彈力均為F,那么2Fsin60=mg,解得F=mg,結(jié)合胡克定律得kx=mg,那么x=mg,選項B錯誤,選項C正確;下面的一根彈簧對M的水平分力為Fcos60=mg,再結(jié)合胡克定律得kx=mg,解得x=mg,選項D正確.【答案】CD二、非選擇題(此題共2小題,共30分.按題目要求作答.解答題應(yīng)寫出必要的文字說明、方程式和重要演算步驟,只寫出最后答案的不能得分.有數(shù)值計算的題,答案中必須明確寫出數(shù)值和單位.)11.(15分)(2019呼和浩特階段考試)如圖11所示,兩個完全相同的球,質(zhì)量均為m,兩球與水平地面間的動摩擦因數(shù)都為,且假設(shè)最大靜摩擦力等于滑動摩擦力,一根輕繩兩端固定在兩個球上,在繩的中點施加一個豎直向上的拉力,繩被拉直后,中點與繩延長線過球心,繩與水平方向夾角為.(1)當(dāng)用F1拉繩且兩球靜止時,繩的拉力多大?地面與球之間的彈力多大?(2)豎直向上的拉力為多大時,兩球?qū)l(fā)生滑動.【解析】(1)對結(jié)點受力分析可知2FTsin=F1得FT=F1/2sin對整體受力分析可知mg+mg=FN+FN+F1得FN=mg-F1/2(2)小球恰好滑動時,有FT=F2/2sinFTcosFNFTsin+FN=mg有F2=2mgsin/(cossin)【答案】見解析12.(15分)(2019福州市質(zhì)檢)如圖12所示,水平細(xì)桿上套一環(huán)A,環(huán)A與球B間用一不可伸長輕質(zhì)繩相連,質(zhì)量分別為mA=0.40kg和mB=0.30kg,由于B球受到水平風(fēng)力作用,使環(huán)A與球B一起向右勻速運動.運動過程中,繩始終保持與豎直方向夾角=30,重力加速度g取10m/s2,求：(1)