高考物理一輪復(fù)習(xí)鞏固提升第2章題型探究課　受力分析　共點(diǎn)力的平衡 (含解析)

1.(2019·綏化聯(lián)考)L形木板P(上表面光滑)放在固定斜面上，輕質(zhì)彈簧一端固定在木板上，另一端與置于木板上表面的滑塊Q相連，如圖所示．若P、Q一起沿斜面勻速下滑，不計(jì)空氣阻力．則木板P的受力個(gè)數(shù)為()A．3 B．4C．5 D．6解析：選C.P、Q一起沿斜面勻速下滑時(shí)，木板P的上表面光滑，隔離滑塊Q分析受力，受到三個(gè)力：重力、P對(duì)Q的支持力、彈簧對(duì)Q沿斜面向上的彈力；再隔離木板P分析受力：P的重力、Q對(duì)P的壓力、彈簧對(duì)P沿斜面向下的彈力、斜面對(duì)P的支持力、斜面對(duì)P的摩擦力，故選項(xiàng)C正確．2.(2019·天津渤海模擬)如圖所示，一箱蘋果沿著傾角為θ的斜面，以速度v勻速下滑．在箱子的中央有一個(gè)質(zhì)量為m的蘋果，它受到周圍蘋果對(duì)它作用力的合力的方向()A．沿斜面向上 B．沿斜面向下C．豎直向上 D．垂直斜面向上解析：選C.一箱蘋果整體向下勻速運(yùn)動(dòng)，其中央的一個(gè)蘋果也一定是做勻速運(yùn)動(dòng)，受到的合力為零．由于中央的那一個(gè)蘋果只受重力與它周圍蘋果對(duì)它作用力的合力的作用，故重力與它周圍蘋果對(duì)它作用力的合力為一對(duì)平衡力，大小相等、方向相反，受力分析如圖，故C正確．3．(2019·四川彭州中學(xué)模擬)如圖所示，a、b兩個(gè)質(zhì)量相同的球用線連接，a球用線掛在天花板上，b球放在光滑斜面上，系統(tǒng)保持靜止，以下圖示中正確的是()解析：選B.對(duì)b球受力分析，受重力、垂直斜面向上的支持力和細(xì)線的拉力，由于三力平衡時(shí)三個(gè)力中任意兩個(gè)力的合力與第三個(gè)力等值、反向、共線，故細(xì)線拉力向右上方，故A圖錯(cuò)誤；再對(duì)a、b兩個(gè)球整體受力分析，受總重力、垂直斜面向上的支持力和上面細(xì)線的拉力，再次根據(jù)共點(diǎn)力平衡條件判斷上面的細(xì)線的拉力方向斜向右上方，故C、D圖均錯(cuò)誤．4.如圖所示，光滑半球形容器固定在水平面上，O為球心．一質(zhì)量為m的小滑塊，在水平力F的作用下靜止于P點(diǎn)，設(shè)滑塊所受支持力為FN，OP與水平方向的夾角為θ.下列關(guān)系正確的是()A．F＝eq\f(mg,tanθ) B．F＝mgtanθC．FN＝eq\f(mg,tanθ) D．FN＝mgtanθ解析：選A.法一：合成法滑塊受力如圖甲，由平衡條件知：eq\f(mg,F)＝tanθ，eq\f(mg,FN)＝sinθ?F＝eq\f(mg,tanθ)，F(xiàn)N＝eq\f(mg,sinθ).法二：效果分解法將重力按產(chǎn)生的效果分解，如圖乙所示，F(xiàn)＝G2＝eq\f(mg,tanθ)，F(xiàn)N＝G1＝eq\f(mg,sinθ).法三：正交分解法將滑塊受的力水平、豎直分解，如圖丙所示，mg＝FNsinθ，F(xiàn)＝FNcosθ，聯(lián)立解得：F＝eq\f(mg,tanθ)，F(xiàn)N＝eq\f(mg,sinθ).法四：封閉三角形法如圖丁所示，滑塊受的三個(gè)力組成封閉三角形，解直角三角形得：F＝eq\f(mg,tanθ)，F(xiàn)N＝eq\f(mg,sinθ).5.(2019·河北高三模擬)如圖，一不可伸長(zhǎng)的光滑輕繩，其左端固定于O點(diǎn)，右端跨過(guò)位于O′點(diǎn)的固定光滑軸懸掛一質(zhì)量為M的物體；OO′段水平，長(zhǎng)度為L(zhǎng)；繩子上套一可沿繩滑動(dòng)的輕環(huán)．現(xiàn)在輕環(huán)上懸掛一鉤碼，平衡后，物體上升L，則鉤碼的質(zhì)量為()A．eq\f(\r(2),2)M B．eq\f(\r(3),2)MC．eq\r(2)M D．eq\r(3)M解析：選D.重新平衡后，繩子形狀如圖，由幾何關(guān)系知：繩子與豎直方向夾角為30°，則環(huán)兩邊繩子的夾角為60°，根據(jù)平行四邊形定則，環(huán)兩邊繩子拉力的合力為eq\r(3)Mg，根據(jù)平衡條件，則鉤碼的質(zhì)量為eq\r(3)M，故選項(xiàng)D正確．6.如圖所示，用完全相同的輕彈簧A、B、C將兩個(gè)相同的小球連接并懸掛，小球處于靜止?fàn)顟B(tài)，彈簧A與豎直方向的夾角為30°，彈簧C水平，則彈簧A、C的伸長(zhǎng)量之比為()A．eq\r(3)∶4 B．4∶eq\r(3)C．1∶2 D．2∶1解析：選D.法一：隔離法分別對(duì)兩小球受力分析，如圖甲所示FAsin30°－FBsinα＝0F′Bsinα－FC＝0，F(xiàn)B＝F′B得FA＝2FC，即彈簧A、C的伸長(zhǎng)量之比為2∶1，選項(xiàng)D正確．法二：整體法將兩球作為一個(gè)整體，進(jìn)行受力分析，如圖乙所示由平衡條件知：eq\f(Feq\o\al(′,A),FC)＝eq\f(1,sin30°)，即Feq\o\al(′,A)＝2FC又Feq\o\al(′,A)＝FA，則FA＝2FC，即彈簧A、C的伸長(zhǎng)量之比為2∶1，故選項(xiàng)D正確．7．如圖所示，小球用細(xì)繩系住，繩的另一端固定于O點(diǎn)．現(xiàn)用水平力F緩慢推動(dòng)斜面體，小球在斜面體上無(wú)摩擦地滑動(dòng)，細(xì)繩始終處于直線狀態(tài)，當(dāng)小球升到接近斜面頂端時(shí)細(xì)繩接近水平，此過(guò)程中斜面對(duì)小球的支持力FN以及繩對(duì)小球的拉力FT的變化情況是()A．FN保持不變，F(xiàn)T不斷增大B．FN不斷增大，F(xiàn)T不斷減小C．FN保持不變，F(xiàn)T先增大后減小D．FN不斷增大，F(xiàn)T先減小后增大解析：選D.選小球?yàn)檠芯繉?duì)象，其受力情況如圖所示，用平行四邊形定則作出相應(yīng)的“力三角形O′AB”，其中O′A的大小、方向均不變，AB的方向不變，推動(dòng)斜面時(shí)，F(xiàn)T逐漸趨于水平，B點(diǎn)向下移動(dòng)，根據(jù)動(dòng)態(tài)平衡，F(xiàn)T先減小后增大，F(xiàn)N不斷增大，選項(xiàng)D正確．8．(2019·岳陽(yáng)高三檢測(cè))如圖所示，物體A、B跨過(guò)定滑輪并用輕繩連接起來(lái)，物體A放在傾角為θ的固定粗糙斜面上，滑輪左邊的輕繩平行斜面．已知物體A的質(zhì)量為m，物體A與斜面的動(dòng)摩擦因數(shù)為μ(μ<tanθ<1)，不計(jì)滑輪與繩之間的摩擦，要使物體A能在斜面上滑動(dòng)，物體B的質(zhì)量可能為()A．m(1－μ)sinθB．m(1＋μ)cosθC．m(1－μ)cosθD.eq\f(m（sinθ－μcosθ）,2)解析：選BD.當(dāng)物體A恰好下滑時(shí)有mgsinθ＝μmgcosθ＋mBg，得mB＝m(sinθ－μcosθ)，當(dāng)物體A恰好上滑時(shí)有mgsinθ＋μmgcosθ＝m