浙江專版2019版高考物理一輪復習 課時跟蹤檢測七受力分析 共點力的平衡含解析

2019版高考物理一輪復習PAGE2019版高考物理一輪復習2019版高考物理一輪復習課時跟蹤檢測（七）受力分析共點力的平衡對點訓練：物體的受力分析1.(2018·南京聯(lián)考)如圖所示，甲、乙兩物體疊放在水平面上，用水平向右的拉力F拉乙，甲、乙保持靜止狀態(tài)，甲、乙間的接觸面水平，則乙受力的個數(shù)為()A．3個 B．4個C．5個 D．6個解析：選C對甲受力分析可知，甲僅受到自身的重力和乙的支持力，甲、乙兩物體之間沒有摩擦力，故乙受到重力、甲對乙的壓力、地面的支持力、水平向右的拉力F和地面向左的摩擦力，故選C。2．(2019·泰興模擬)如圖所示，A、B、C、D是四個完全相同的木塊，在圖甲中，水平力F作用于B上，A、B處于靜止狀態(tài)，圖乙中，豎直彈簧作用于D上，C、D處于靜止狀態(tài)。關于A、B、C、D的受力情況，下列說法不正確的是()A．圖甲中A受五個力作用，圖乙中C受三個力作用B．圖甲中墻對A一定有向上的摩擦力C．圖乙中墻對C可能有摩擦力D．圖乙中D對C一定有向右上方的摩擦力解析：選C圖甲中整體受重力、墻的彈力、壓力F和向上的摩擦力而處于靜止；對A分析可知，A受重力、墻對A的彈力、B對A的彈力、墻給的向上的摩擦力，根據(jù)B的平衡條件，可得A、B間一定有摩擦力，故A受5個力；而乙中CD整體受重力、彈力的作用即可以平衡；故C與墻之間沒有摩擦力；則C只受重力、D的支持力及D對C的摩擦力的作用，共受3個力，A、B正確；若圖乙中墻對C有摩擦力，則C一定受到向右的墻的彈力；對整體分析可知，整體不可能平衡，C錯誤；因C有向下的運動趨勢，D、C間一定有壓力且有相互的運動趨勢，故D對C一定有向右上方的摩擦力，D正確。對點訓練：解決平衡問題的四種常用方法3．如圖所示，用相同的彈簧測力計將同一個重物m，分別按甲、乙、丙三種方式懸掛起來，讀數(shù)分別是F1、F2、F3、F4，已知θ＝30°，則有()A．F4最大 B．F3＝F2C．F2最大 D．F1最大解析：選C由平衡條件可知：F1＝mgtanθ，F(xiàn)2cosθ＝mg,2F3cosθ＝mg，F(xiàn)4＝mg，因此可得F1＝eq\f(\r(3),3)mg，F(xiàn)2＝eq\f(2\r(3),3)mg，F(xiàn)3＝eq\f(\r(3),3)mg，故A、B、D錯誤，C正確。4.(2017·全國卷Ⅱ)如圖所示，一物塊在水平拉力F的作用下沿水平桌面做勻速直線運動。若保持F的大小不變，而方向與水平面成60°角，物塊也恰好做勻速直線運動。物塊與桌面間的動摩擦因數(shù)為()A．2－eq\r(3) B.eq\f(\r(3),6)C.eq\f(\r(3),3) D.eq\f(\r(3),2)解析：選C當F沿水平方向時，根據(jù)物塊受力情況，有F＝f，f＝μN，N＝mg，聯(lián)立解得F＝μmg。當F與水平面成60°角時，物塊受力如圖所示，有Fcos60°＝f′，f′＝μN′，N′＝mg－Fsin60°，聯(lián)立得Fcos60°＝μ(mg－Fsin60°)。解得μ＝eq\f(\r(3),3)，C正確。5.如圖所示，一只半徑為R的半球形碗倒扣在水平桌面上，處于靜止狀態(tài)。一質量為m的螞蟻(未畫出)在離桌面高度為eq\f(4,5)R時恰能停在碗上，則螞蟻受到的最大靜摩擦力大小為()A．0.6mg B．0.8mgC．0.4mg D．0.75mg解析：選A螞蟻受重力、支持力和最大靜摩擦力，受力分析如圖所示：根據(jù)平衡條件有Fm＝mgsinθ，而cosθ＝eq\f(\f(4,5)R,R)＝0.8，所以Fm＝0.6mg，故A正確，B、C、D錯誤。6.如圖所示，一條細繩跨過定滑輪連接物體A、B，A懸掛起來，B穿在一根豎直桿上，兩物體均保持靜止。不計繩與滑輪、B與豎直桿間的摩擦。已知繩與豎直桿間的夾角為θ，則物體A、B的質量之比mA∶mB等于()A．cosθ∶1 B．1∶cosθC．tanθ∶1 D．1∶sinθ解析：選B物體A處于靜止狀態(tài)，繩子上的彈力大小等于物體A的重力。再分析物體B的受力，物體B受重力、繩子拉力、豎直桿對它水平向右的彈力，根據(jù)正交分解法，在豎直方向有mAgcosθ＝mBg，則兩物體的質量之比為1∶cosθ，故B正確，A、C、D錯誤。對點訓練：解決動態(tài)平衡問題的三種方法7.[多選](2017·天津高考)如圖所示，輕質不可伸長的晾衣繩兩端分別固定在豎直桿M、N上的a、b兩點，懸掛衣服的衣架掛鉤是光滑的，掛于繩上處于靜止狀態(tài)。如果只人為改變一個條件，當衣架靜止時，下列說法正確的是()A．繩的右端上移到b′，繩子拉力不變B．將桿N向右移一些，繩子拉力變大C．繩的兩端高度差越小，繩子拉力越小D．若換掛質量更大的衣服，則衣架懸掛點右移解析：選AB設兩段繩子間的夾角為2α，由平衡條件可知，2Fcosα＝mg，所以F＝eq\f(mg,2cosα)，設繩子總長為L，兩桿間距離為s，由幾何關系L1sinα＋L2sinα＝s，得sinα＝eq\f(s,L1＋L2)＝eq\f(s,L)，繩子右端上移，L、s都不變，α不變，繩子張力F也不變，A正確；桿N向右移動一些，s變大，α變大，cosα變小，F(xiàn)變大，B正確；繩子兩端高度差變化，不影響s和L，所以F不變，C錯誤；衣服質量增加，繩子上的拉力增加，由于α不會變化，懸掛點不會右移，D錯誤。8.如圖所示，用與豎直方向成θ角(θ＜45°)的傾斜輕繩a和水平輕繩b共同固定一個小球，這時繩b的拉力為T1?，F(xiàn)保持小球在原位置不動，使繩b在原豎直平面內逆時轉過θ角固定，繩b的拉力變?yōu)門2；再轉過θ角固定，繩b的拉力為T3，則()A．T1＝T3＞T2 B．T1＜T2＜T3C．T1＝T3＜T2 D．繩a的拉力增大解析：選A以小球為研究對象，分析受力：重力，a、b兩繩的拉力。根據(jù)平衡條件得知，a、b兩繩的合力方向豎直向上，大小與重力相等，保持不變，作出b繩在三個不同位置時，兩個拉力的變化，如圖，由圖得到，T1＝T3＞T2，繩a的拉力減小。故A正確，B、C、D錯誤。9.[多選](2018·開封模擬)如圖所示，質量均為m的小球A、B用勁度系數(shù)為k1的輕彈簧相連，B球用長為L的細繩懸于O點，A球固定在O點正下方，當小球B平衡時，繩子所受的拉力為T1，彈簧的彈力為F1；現(xiàn)把A、B間的彈簧換成原長相同但勁度系數(shù)為k2(k2>k1)的另一輕彈簧，在其他條件不變的情況下仍使系統(tǒng)平衡，此時繩子所受的拉力為T2，彈簧的彈力為F2，則下列關于T1與T2、F1與F2大小之間的關系正確的是()A．T1>T2 B．T1＝T2C．F1<F2 D．F1＝F2解析：選BC以小球B為研究對象，分析受力情況，如圖所示。由平衡條件可知，彈簧的彈力F和繩子的拉力T的合力F合與重力mg大小相等，方向相反，即F合＝mg，由三角形相似得：eq\f(G,OA)＝eq\f(F,AB)＝eq\f(T,OB)。當彈簧勁度系數(shù)變大時，彈簧的壓縮量減小，故AB長度增加，而OB、OA的長度不變，故T1＝T2，F(xiàn)2>F1；故A、D錯誤，B、C正確?？键c綜合訓練10．[多選](2018·無錫模擬)在水平桌面上有一個質量為M且傾角為α的斜面體。一個質量為m的物塊，在平行于斜面的拉力F作用下，沿斜面向下做勻速運動。斜面體始終處于靜止狀態(tài)。已知物塊與斜面間的動摩擦因數(shù)為μ，重力加速度為g。下列結論正確的是()A．斜面對物塊的摩擦力大小是FB．斜面對物塊的摩擦力大小是μmgcosαC．桌面對斜面體的摩擦力大小是FcosαD．桌面對斜面體的支持力大小是(M＋m)g解析：選BC對物塊受力分析，如圖甲所示，由共點力的平衡條件得，F(xiàn)＋mgsinα＝f1，mgcosα＝FN1，f1＝μFN1，解得斜面對物塊的摩擦力大小f1＝F＋mgsinα或f1＝μmgcosα，故A錯誤，B正確；對物塊和斜面整體受力分析，如圖乙所示，由共點力的平衡條件得，f2＝Fcosα，F(xiàn)N2＝Fsinα＋(m＋M)g，故桌面對斜面體的摩擦力大小為Fcosα，桌面對斜面體的支持力大小為Fsinα＋(m＋M)g，故C正確，D錯誤。11.如圖所示，小球被輕質細繩系住斜吊著放在靜止光滑斜面上，設小球質量m＝1kg，斜面傾角θ＝30°，細繩與豎直方向夾角α＝30°，光滑斜面體M＝3kg置于粗糙水平面上，求：(g取10m/s2)(1)細繩對小球拉力的大小；(2)地面對斜面體的摩擦力的大小和方向。解析：(1)以小球為研究對象，受力情況如圖甲所示，根據(jù)平衡條件得知，T與N的合力F＝mg，Tcos30°＝eq\f(1,2)F，解得：T＝eq\f(\f(1,2)mg,cos30°)＝eq\f(10\r(3),3)N。(2)以小球和斜面體整體為研究對象，受力分析如圖乙所示，由于系統(tǒng)靜止，合力為零，則有：f＝Tcos60°＝eq\f(10\r(3),3)×eq\f(1,2)N＝eq\f(5\r(3),3)N，方向水平向左。答案：(1)eq\f(10\r(3),3)N(2)eq\f(5\r(3),3)N，方向水平向左12.(2018·銅陵模擬)如圖所示，質量M＝2eq\r(3)kg的木塊A套在水平桿上，并用輕繩將木塊A與質量m＝eq\r(3)kg的小球相連。今用與水平方向成α＝30°角的力F＝10eq\r(3)N，拉著球帶動木塊一起向右勻速運動，運動中M、m相對位置保持不變，取g＝10m/s2。求：(1)運動過程中輕繩與水平方向的夾角θ；(2)木塊與水平桿間的動摩擦因數(shù)μ。解析：(1)