高考物理一輪題復(fù)習(xí) 第二章 相互作用 微專題10 受力分析和共點(diǎn)力的平衡試題

受力分析和共點(diǎn)力的平衡1．考點(diǎn)及要求：(1)力的合成和分解(Ⅱ)；(2)共點(diǎn)力的平衡(Ⅱ).2.方法與技巧：(1)整體法和隔離法；(2)靜態(tài)平衡問題常用效果分解法和正交分解法；(3)動態(tài)平衡問題常用解析法和圖解法．圖11.(單個物體的受力分析)(多選)如圖1所示，在水平力F作用下，木塊A、B保持靜止．若木塊A與B接觸面是水平的，且F≠0.則關(guān)于木塊B的受力個數(shù)可能是()A．3個 B．4個C．5個 D．6個2．(整體法和隔離法分析兩個或多個物體受力)如圖2所示，水平桌面上疊放著A、B兩物體，B物體受力F作用，A、B一起相對地面向右做勻減速直線運(yùn)動，則B物體的受力個數(shù)為()圖2A．4個B．5個C．6個D．7個3．(整體法和隔離法分析兩個或多個物體受力)(多選)圖3如圖3所示，在恒力F作用下，a、b兩物體一起沿粗糙豎直墻面勻速向上運(yùn)動，則關(guān)于它們受力情況的說法正確的是()A．a(chǎn)一定受到4個力B．b可能受到4個力C．a(chǎn)與墻壁之間一定有彈力和摩擦力D．a(chǎn)與b之間一定有摩擦力4．(平衡條件的應(yīng)用)在水平地面上固定一個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，整個系統(tǒng)處于靜止?fàn)顟B(tài)，如圖4所示，則桿對環(huán)的摩擦力大小為()圖4A．mgsinθ B．mgcosθC．mgtanθ D．mgsinθcosθ5．(用平衡條件分析動態(tài)平衡問題)如圖5所示，A、B兩物體的質(zhì)量分別為M、eq\f(M,2)，它們用細(xì)繩相連，跨過光滑的定滑輪，A置于傾角θ＝30°的斜面上，B懸于斜面之外而處于靜止?fàn)顟B(tài)，現(xiàn)在緩慢增加A物體的重量，整個系統(tǒng)始終保持靜止，則在這個過程中()圖5A．繩子拉力逐漸減小B．A所受的摩擦力逐漸增大C．A對斜面的壓力逐漸減小D．A所受的合力逐漸增大6．(用圖解法分析動態(tài)平衡問題)如圖6所示，頂端附有光滑定滑輪的斜面體靜止在粗糙水平面上，三條細(xì)繩結(jié)于O點(diǎn)，一條繩跨過定滑輪平行于斜面連接物塊P，一條繩連接小球Q，P、Q兩物體處于靜止?fàn)顟B(tài)，另一條繩OA在外力F的作用下使夾角θ<90°，現(xiàn)緩慢改變繩OA的方向至θ>90°，且保持結(jié)點(diǎn)O位置不變，整個裝置始終處于靜止?fàn)顟B(tài)．下列說法正確的是()圖6A．繩OA的拉力一直增大B．斜面體對物塊P的摩擦力的大小可能先減小后增大C．地面對斜面體有向右的摩擦力D．地面對斜面體的支持力大于物塊P和斜面體的重力之和7．如圖7所示，用等長的兩根輕質(zhì)細(xì)線把兩個質(zhì)量相等的小球懸掛．現(xiàn)對小球b施加一個水平向左的恒力F，同時對小球a施加一個水平向右的恒力3F圖7圖88．如圖8所示，A、B、C三物塊疊放并處于靜止?fàn)顟B(tài)，水平地面光滑，其他接觸面粗糙，以下受力分析正確的是()A．A與墻面間存在壓力B．A與墻面間存在靜摩擦力C．A物塊共受3個力作用D．B物塊共受5個力作用圖99．如圖9所示，一個人站在水平地面上的長木板上用力F向右推箱子，木板、人、箱子均處于靜止?fàn)顟B(tài)，三者的質(zhì)量均為m，重力加速度為g，則()A．箱子受到的摩擦力方向向右B．地面對木板的摩擦力方向向左C．木板對地面的壓力大小為3mgD．若人用斜向下的力推箱子，則木板對地面的壓力會大于3mg圖1010．如圖10所示，一根輕質(zhì)細(xì)繩跨過定滑輪連接兩個小球A、B，它們都穿在一根光滑的豎直桿上，不計(jì)細(xì)繩與滑輪之間的摩擦，當(dāng)兩球平衡時OA繩與水平方向的夾角為60°，OB繩與水平方向的夾角為30°，則球A、B的質(zhì)量之比和桿對A、B的彈力之比分別為()A.eq\f(mA,mB)＝eq\f(\r(3),1) B.eq\f(mA,mB)＝eq\f(\r(3),3)C.eq\f(FNA,FNB)＝eq\f(\r(3),3) D.eq\f(FNA,FNB)＝eq\f(\r(3),2)11.如圖11所示，不計(jì)重力的輕桿OP能以O(shè)點(diǎn)為圓心在豎直平面內(nèi)自由轉(zhuǎn)動，P端用輕繩PB掛一重物，用一根輕繩通過滑輪系住P端．在力F的作用下，當(dāng)桿OP和豎直方向的夾角α(0<α<π)緩慢增大時，力F的大小應(yīng)()圖12A．恒定不變B．逐漸增大C．逐漸減小D．先增大后減小12．(多選)如圖12所示，一輛小車靜止在水平地面上，車內(nèi)固定著一個傾角為60°的光滑斜面OA，光滑擋板OB可繞轉(zhuǎn)軸O在豎直平面內(nèi)轉(zhuǎn)動．現(xiàn)將一重力為G的圓球放在斜面與擋板之間，擋板與水平面的夾角θ＝60°.下列說法正確的是()A．若保持擋板不動，則球?qū)π泵娴膲毫Υ笮镚B．若擋板從圖示位置沿順時針方向緩慢轉(zhuǎn)動60°，則球?qū)π泵娴膲毫χ饾u增大C．若擋板從圖示位置沿順時針方向緩慢轉(zhuǎn)動60°，則球?qū)醢宓膲毫χ饾u減小D．若保持擋板不動，使小車水平向右做勻加速直線運(yùn)動，則球?qū)醢宓膲毫赡転榱?3．如圖13所示，傾角為θ的斜面體C置于水平地面上，一條細(xì)線一端與斜面上的物體B相連，另一端繞過質(zhì)量不計(jì)的定滑輪與物體A相連，定滑輪用另一條細(xì)線懸掛在天花板上的O點(diǎn)，細(xì)線與豎直方向成α角，A、B、C始終處于靜止?fàn)顟B(tài)，下列說法正確的是()圖13A．若僅增大A的質(zhì)量，B對C的摩擦力一定減小B．若僅增大A的質(zhì)量，地面對C的摩擦力一定增大C．若僅增大B的質(zhì)量，懸掛定滑輪的細(xì)線的拉力可能等于A的重力D．若僅將C向左緩慢移動一點(diǎn)，α角將增大

答案解析1．BC[對木塊B受力分析，木塊B受重力，斜面的支持力，A對B的壓力，A對B的摩擦力，還可能受斜面的摩擦力，所以B受4個力或者5個力，選項(xiàng)B、C正確．]2．C[先用隔離法，選取A為研究對象，A必受到B對其施加的水平向左的摩擦力，所以A對B施加了水平向右的摩擦力；再運(yùn)用整體法，選取A和B組成的系統(tǒng)為研究對象，系統(tǒng)做勻減速運(yùn)動，合力方向向左，即地面對系統(tǒng)或B物體施加了水平向左的摩擦力；最后再選取B為研究對象，其共受到6個力的作用：豎直向下的重力，A對其豎直向下的壓力和水平向右的摩擦力，地面對其豎直向上的支持力和水平向左的摩擦力以及水平拉力F.選項(xiàng)C正確．]3．AD[將a、b看成整體，其受力圖如圖(甲)所示，a與墻壁之間沒有彈力和摩擦力作用；對物體b進(jìn)行受力分析，如圖(乙)所示，b受到3個力作用，所以a受到4個力作用．分別是重力Ga、恒力F、b對a的壓力FN′和b對a的靜摩擦力Ff′，故選項(xiàng)A、D正確，選項(xiàng)B、C錯誤．]4．D5．B[整個系統(tǒng)保持靜止，故A所受合力始終為零，D項(xiàng)錯；對B受力分析可知，繩子拉力F＝eq\f(Mg,2)，A項(xiàng)錯；對A受力分析可知，斜面對物體A的支持力FN＝Mgcosθ，由牛頓第三定律可知，A對斜面的壓力隨A質(zhì)量M的增大而增大，C項(xiàng)錯；在沿斜面方向上，Mgsinθ＝F＋Ff，F(xiàn)f＝Mgsinθ－eq\f(Mg,2)，隨A的質(zhì)量M的增大，F(xiàn)f不斷增大，B項(xiàng)正確．]6．BD[緩慢改變繩OA的方向至θ>90°的過程，OA拉力的方向變化如圖從1位置到2位置到3位置所示，可見OA的拉力先減小后增大，OP繩的拉力一直增大，選項(xiàng)A錯誤；若開始時P受繩子的拉力比較小，則斜面對P的摩擦力沿斜面向上，OP繩拉力一直增大，則摩擦力可能先減小后反向增大，選項(xiàng)B正確；以斜面和P、Q整體為研究對象受力分析，根據(jù)平衡條件，斜面受地面的摩擦力與F沿水平方向的分力等大反向，故摩擦力方向向左，選項(xiàng)C錯誤；以斜面體和P、Q整體為研究對象受力分析，根據(jù)豎直方向受力平衡：FN＋Fcosα＝M斜g＋MPg＋MQg，式中α為F與豎直方向的夾角，由圖分析可知Fcosα的最大值即為MQg(當(dāng)F豎直向上時)，故Fcosα<MQg，則FN>M斜g＋MPg，選項(xiàng)D正確．]7．D[對兩個球整體受力分析，水平方向受向左的F和向右的3F，故上面繩子一定向右偏；設(shè)上面繩子與豎直方向夾角為α，則：FTsinα＝FTcosα＝2mg設(shè)下面繩子與豎直方向夾角為β，則：FT′sinβ＝FFT′cosβ＝mg聯(lián)立可得：α＝β故選D.]8．C[以三個物塊組成的整體為研究對象，水平方向上：地面光滑，對C沒有摩擦力，根據(jù)平衡條件得知，墻對A沒有壓力，因而也沒有摩擦力．故A、B錯誤．對A：受到重力、B的支持力和摩擦力三個力作用．故C正確．先對A、B整體研究：水平方向上，墻對A沒有壓力，則由平衡條件分析可知，C對B沒有摩擦力．再對B分析，受到重力、A的壓力和摩擦力、C的支持力，共四個力作用．故D錯誤．]9．C[人用力F向右推箱子，對箱子受力分析，受推力、重力、支持力、靜摩擦力，根據(jù)平衡條件，箱子受到的摩擦力方向向左，與推力平衡，故A錯誤；對三個物體的整體受力分析，受重力和支持力，不受靜摩擦力，否則不平衡，故地面對木板沒有靜摩擦力，故B錯誤；對三個物體的整體受力分析，受重力和支持力，根據(jù)平衡條件，支持力等于重力，根據(jù)牛頓第三定律，支持力等于壓力，故壓力等于重力，為3mg，故C正確；若人用斜向下的力推箱子，對三個物體的整體受力分析，受重力和支持力，故壓力依然等于3mg，故D錯誤．]10．A[分別對A、B兩球受力分析，運(yùn)用合成法，如圖：由幾何知識得：FTsin2θ＝mAgFTsinθ＝mBg故mA∶mB＝sin2θ∶sinθ＝2cosθ∶1＝eq\r(3)∶1桿的彈力FN＝eq\f(mg,tanθ)則：eq\f(FNA,FNB)＝eq\f(tan30°,tan60°)＝eq\f(1,3)]11．B[對點(diǎn)P受力分析，設(shè)桿的彈力為FN，繩子的拉力為F′，如圖所示．根據(jù)平衡條件得，F(xiàn)′＝F，F(xiàn)N與F′的合力與重力大小相等，方向相反．由三角形相似法得：eq\f(F′,PQ)＝eq\f(G,OQ).當(dāng)α緩慢增大時，PQ增大，而G、OQ不變，故F′逐漸增大．]12．AD[由題意知，若保持擋板不動，球受到重力、斜面與擋板對球的彈力，三力之間的夾角為120°，可知三力大小相等，由牛頓第三定律知球?qū)π泵娴膲毫Υ笮∫矠镚，則選項(xiàng)A正確；若擋板從圖示位置順時針方向緩慢轉(zhuǎn)動60°，由動態(tài)分析圖(圖略)可知球?qū)π泵娴膲毫χ饾u減小，球?qū)醢宓膲毫ο戎饾u減小后逐漸增大，則選項(xiàng)B、C錯誤；若保持擋板不動，使小車水平向右做勻加速直線運(yùn)動，由牛頓第二定律知，球受到合力方向向右，斜面對球的彈力將增大，而球?qū)醢宓膲毫赡軠p少到零，則選項(xiàng)D正確．]13．B[隔離物體B進(jìn)行受力分析，因不確定mAg和mB