高考物理系統(tǒng)性復(fù)習(xí) (能力提高練) 第三節(jié) 共點(diǎn)力的平衡（附解析）

【能力提高練】第三節(jié)共點(diǎn)力的平衡1．(2022?高考湖南卷)2022年北京冬奧會(huì)跳臺(tái)滑雪空中技巧比賽場(chǎng)地邊，有一根系有飄帶的風(fēng)力指示桿，教練員根據(jù)飄帶的形態(tài)提示運(yùn)動(dòng)員現(xiàn)場(chǎng)風(fēng)力的情況。若飄帶可視為粗細(xì)一致的勻質(zhì)長(zhǎng)繩，其所處范圍內(nèi)風(fēng)速水平向右、大小恒定且不隨高度改變。當(dāng)飄帶穩(wěn)定時(shí)，飄帶實(shí)際形態(tài)最接近的是()A． B．C．D．【解析】飄帶上任意選取一點(diǎn)，以點(diǎn)及點(diǎn)以下的部分飄帶為研究對(duì)象，設(shè)飄帶總長(zhǎng)L，飄帶寬度為d，質(zhì)量為m，點(diǎn)距離飄帶下端距離x，點(diǎn)以下的部分飄帶受到的重力與風(fēng)力分別為，，則重力與風(fēng)力的的合力與水平方向的夾角為，根據(jù)題中數(shù)據(jù)可得，恒定，則點(diǎn)以下的部分飄帶的受到的重力與風(fēng)力的合力方向不變，則P點(diǎn)上方飄帶對(duì)其拉力方向不變。故選A?！敬鸢浮緼2．(2022?高考廣東卷)圖是可用來制作豆腐的石磨。木柄靜止時(shí)，連接的輕繩處于繃緊狀態(tài)。O點(diǎn)是三根輕繩的結(jié)點(diǎn)，F(xiàn)、和分別表示三根繩的拉力大小，且。下列關(guān)系式正確的是()A． B． C．D．【解析】以點(diǎn)為研究對(duì)象，受力分析如圖，由幾何關(guān)系可知，由平衡條件可得，，聯(lián)立可得，故D正確，ABC錯(cuò)誤。故選D?！敬鸢浮緿3．(2022?高考浙江卷)如圖所示，一輕質(zhì)曬衣架靜置于水平地面上，水平橫桿與四根相同的斜桿垂直，兩斜桿夾角°。一重為的物體懸掛在橫桿中點(diǎn)，則每根斜桿受到地面的()A．作用力為 B．作用力為C．摩擦力為 D．摩擦力為【解析】設(shè)斜桿的彈力大小為，以水平橫桿和重物為整體，豎直方向根據(jù)受力平衡可得，解得，以其中一斜桿為研究對(duì)象，其受力如圖所示，可知每根斜桿受到地面的作用力應(yīng)與平衡，即大小為，每根斜桿受到地面的摩擦力為，B正確，ACD錯(cuò)誤；故選B。【答案】B4．(2022?西北工業(yè)大學(xué)附屬中學(xué)高三(上)第四次適應(yīng)性訓(xùn)練)如圖所示，楔形物塊A靜置在水平地面上，其斜面粗糙，斜面上有小物塊B。用平行于斜面的力F拉B，使之沿斜面勻速上滑。現(xiàn)改變力F的方向至與斜面成一定的角度，仍使小物塊B沿斜面勻速上滑。在B運(yùn)動(dòng)的過程中，楔形物塊A始終保持靜止。下列描述正確的有()A．拉力F一定增大B．A對(duì)B的摩擦力減小C．B對(duì)A的作用力不變D．地面受到的摩擦力大小可能變大【解析】AC．A對(duì)B的作用力F′是A對(duì)B支持力N和滑動(dòng)摩擦力f的合力，根據(jù)可知F′的方向不變，則B可視為在F、F′和重力mg三力作用下保持平衡狀態(tài)，作出F方向可能的變化過程中的一系列力的矢量三角形如圖所示，由于開始時(shí)F與F′之間夾角一定大于90°，所以由圖可知F先減小后增大，F(xiàn)′一直減小，所以拉力F不一定增大，可能減小或不變，而F′一定減小，所以B對(duì)A的作用力FBA減小，故AC錯(cuò)誤；B．設(shè)A的傾角為θ，F(xiàn)與斜面的夾角為α，則A對(duì)B的摩擦力大小為，由于α增大，所以f減小，故B正確；D．對(duì)A進(jìn)行分析，根據(jù)平衡條件可知，地面對(duì)A的摩擦力大小等于B對(duì)A作用力FBA在水平方向的分力大小，因?yàn)镕BA方向不變且變小，所以地面對(duì)A的摩擦力一定變小，則地面受到的摩擦力一定變小，故D錯(cuò)誤。故選B?！敬鸢浮緽5．(2022?四川外國(guó)語學(xué)校一模)(多選)如圖所示，質(zhì)量為M、半徑為R的半球形物體A放在水平地面上，通過最高點(diǎn)處的釘子用水平細(xì)線拉住一質(zhì)量為m、半徑為r的光滑球B，則()A．半球形物體A有向左運(yùn)動(dòng)的趨勢(shì)B．地面對(duì)A的支持力等于(M+m)gC．A對(duì)B的支持力大小為D．細(xì)線對(duì)小球的拉力大小為【解析】AB、對(duì)整體分析,支持力等于整體的重力即:，則A球?qū)Φ孛娴膲毫?，地面和A之間沒有相對(duì)運(yùn)動(dòng)趨勢(shì)，故A錯(cuò)，B對(duì)；C、對(duì)小球受力分析,如圖所示:根據(jù)平衡條件,有:，，則：,故C正確；D、從受力分析上可以看出：，而，所以，故D錯(cuò)誤；綜上所述本題答案是：BC【答案】BC6．(2022?安徽師范大學(xué)附屬中學(xué)第五次綜合測(cè)試)如圖所示，某樓頂為玻璃材料的正四面體。一擦子由智能擦玻璃機(jī)器人牽引，在外側(cè)面由A點(diǎn)勻速運(yùn)動(dòng)到BO的中點(diǎn)D。已知擦子與玻璃間的動(dòng)摩擦因數(shù)為，則運(yùn)動(dòng)過程中擦子受的牽引力與其重力的比值為()A． B． C． D．【解析】設(shè)ABO平面與水平面的夾角為，做AB中點(diǎn)E，設(shè)AB=2a，則，設(shè)垂直于ABC所在平面，且在ABC所在平面內(nèi)，則可得，，則，，將重力分解成沿平面和垂直于平面，在平面上受力分析如圖f在OA方向，可知，有，，，解得，故選A?！敬鸢浮緼7．(2022?湖南省長(zhǎng)沙市第一中學(xué)高三第九次月考)(多選)一定質(zhì)量的實(shí)心光滑大球半徑為R，放置在固定斜面上(斜面傾角為30°)，被一豎直擋板擋住，擋板可繞P點(diǎn)在豎直平面內(nèi)轉(zhuǎn)動(dòng)，將一半徑為r、質(zhì)量為m的光滑小球放置于大球與擋板之間，整體處于靜止?fàn)顟B(tài)，如圖所示，，現(xiàn)將豎直擋板順時(shí)針緩慢放平(此過程中大球與擋板始終緊密接觸)，重力加速度為g，下列說法正確的是()A．當(dāng)整體處于靜止?fàn)顟B(tài)時(shí)小球受擋板的彈力大小為B．擋板順時(shí)針緩慢放平過程中大球?qū)π∏虻膹椓σ恢弊兇驝．擋板順時(shí)針緩慢放平過程中擋板對(duì)小球的彈力一直變小D．最終斜面體對(duì)大球的彈力為零【解析】A．當(dāng)整體處于靜止?fàn)顟B(tài)時(shí)，對(duì)小球進(jìn)行受力分析，小球受到重力豎直向下，擋板的彈力水平向左，以及實(shí)心大球?qū)λ膹椓Γ毕蛴疑戏?，與水平方向成夾角，可得小球受擋板的彈力大小為，故A正確；BC．緩慢放平擋板的過程，對(duì)小球進(jìn)行受力分析，大球?qū)π∏虻膹椓?，小球的重力mg和擋板對(duì)小球的彈力，將三力平移到三角形中，重力不變，大球?qū)π∏虻膹椓蛽醢鍖?duì)小球的彈力夾角不變(擋板水平前)，重力方向與大球?qū)π∏虻膹椓χg的夾角逐漸增大，擋板對(duì)小球的彈力與重力方向的夾角逐漸減小。由正弦定理，mg、不變，增大(由逐漸增大變?yōu)殇J角)，減小，則擋板對(duì)小球的彈力先增大后減小，大球?qū)π∏虻膹椓χ饾u減小，直至擋板水平，擋板的彈力等于重力，故BC錯(cuò)誤；D．大球與擋板始終接觸，最終大球應(yīng)該在擋板上，此時(shí)重力和擋板對(duì)它的彈力平衡，不受斜面體的力的作用，故D正確。故選AD。【答案】AD8．(2022?四川省南充高級(jí)中學(xué)高三(上)第一次月考)如圖所示，光滑圓環(huán)豎直固定，A為最高點(diǎn)，橡皮條上端固定在A點(diǎn)，下端連接一套在圓環(huán)上的輕質(zhì)小環(huán)，小環(huán)位于B點(diǎn)，AB與豎直方向的夾角為30°，用光滑鉤拉橡皮條中點(diǎn)，將橡皮條中點(diǎn)拉至C點(diǎn)時(shí)，鉤的拉力大小為F，為保持小環(huán)靜止于B點(diǎn)，需給小環(huán)施加一作用力F'，下列說法中正確的是()A．若F'沿水平方向，則B．若F'沿豎直方向，則C．F'的最小值為D．F'的最大值為【解析】A．設(shè)橡皮條的拉力大小為T．則有：2Tcos30°=F，得：，若F'沿水平方向，小環(huán)只受橡皮條的拉力和F'，由平衡條件知：，故A錯(cuò)誤．B．若F'沿豎直方向，則有：，故B錯(cuò)誤．C．作出小環(huán)的受力圖，由三角形定則知，當(dāng)F'⊥N時(shí)，F(xiàn)'有最小值，且最小值為：，故C正確．D．根據(jù)平行四邊形定則可知F′的最大值可取無窮大，故D錯(cuò)誤；【答案】C9．(2022?江西省新余市第一中學(xué)高三(上)第三次段考)如圖所示，輕繩的一端與質(zhì)量為的物塊A連接，另一端跨過定滑輪與輕繩拴接于O點(diǎn)。與水平方向成角的力F的作用在O點(diǎn)，質(zhì)量為的物塊B恰好與地面間沒有作用力。已知，定滑輪右側(cè)的輕繩a與豎直方向的夾角也為，重力加速度為g。當(dāng)F從圖中所示的狀態(tài)開始順時(shí)針緩慢轉(zhuǎn)動(dòng)90°的過程中，結(jié)點(diǎn)O、的位置始終保持不變，則下列說法正確的是()A．B．F的最小值為C．地面對(duì)物塊B的支持力變大D．地面對(duì)物塊B的摩擦力先變大后變小【解析】A．受力分析可知，可知，A錯(cuò)誤；B．由圖可知，F(xiàn)的最小值為，B錯(cuò)誤；CD．F從圖中所示的狀態(tài)順時(shí)針轉(zhuǎn)動(dòng)90°的過程中，輕繩b的拉力變小，故地面對(duì)物塊B支持力變大，地面對(duì)物塊B的摩擦力始終為零，D錯(cuò)誤C正確。故選C。【答案】C10．(2022?湖南師范大學(xué)附屬中學(xué)第四次月考)如圖所示，水平傳送帶在電機(jī)帶動(dòng)下逆時(shí)針轉(zhuǎn)動(dòng)，開始時(shí)，質(zhì)量分別為m、M的物塊在作用于M上的水平細(xì)繩OA的牽引下靜止在傳送帶上，現(xiàn)將A點(diǎn)緩慢向上移動(dòng)至B點(diǎn)過程中M始終在傳送帶上，M與傳送帶間的動(dòng)摩擦因數(shù)為μ=0.75。重力加速度為g，sin37°=0.6，則()A．m受到的靜摩擦力水平向左B．M受到的靜摩擦力水平向左C．當(dāng)細(xì)繩與水平方向成37°時(shí)，細(xì)繩中拉力最小，為D．若剪斷細(xì)繩m、M將一起向左做勻加速直線運(yùn)動(dòng)【解析】A．m在水平方向沒有與M發(fā)生相對(duì)運(yùn)動(dòng)的趨勢(shì)，不受靜摩擦力，故A錯(cuò)誤；B．根據(jù)A項(xiàng)分析可知M不受m對(duì)其的靜摩擦力作用，M受傳送帶的滑動(dòng)摩擦力方向水平向左，故B錯(cuò)誤；C．對(duì)M和m整體進(jìn)行分析，因?yàn)檎w所受傳送帶支持力N和滑動(dòng)摩擦力f始終滿足關(guān)系為，所以N和f的合力F方向始終不變，其與豎直方向的夾角為，將A點(diǎn)緩慢向上移動(dòng)至B點(diǎn)的過程中，整體在F、重力(M+m)g和細(xì)繩拉力T作用下保持動(dòng)態(tài)平衡，作出一系列力的矢量三角形如圖所示，可知當(dāng)T與F垂直時(shí)有最小值，此時(shí)T與水平方向的夾角為37°，大小為，故C正確；D．只有當(dāng)m和M之間的最大靜摩擦力滿足時(shí)，剪斷細(xì)繩m、M才能一起向左做勻加速直線運(yùn)動(dòng)，否則m、M之間將發(fā)生相對(duì)滑動(dòng)，故D錯(cuò)誤。故選C。【答案】C11．(2022?黑龍江省哈三中高三(下)一模)如圖所示，一個(gè)質(zhì)量為M的物體被兩根長(zhǎng)度均為L(zhǎng)=4cm的輕繩相連，輕繩的另一端分別與兩個(gè)不計(jì)質(zhì)量的輕環(huán)相連，兩輕環(huán)套在粗糙的水平桿上，輕環(huán)與桿之間的動(dòng)摩擦因數(shù)為。在保證系統(tǒng)處于靜止?fàn)顟B(tài)的情況下，若增大兩輕環(huán)之間的距離，則下列說法正確的是()A．輕環(huán)所受摩擦力不變 B．桿對(duì)輕環(huán)的作用力不變C．兩環(huán)之間的最大距離為4cm D．輕繩上的最大拉力為【解析】AB．用整體法分析，豎直方向受重力和支持力，水平方向受兩個(gè)反向的靜摩擦力，每個(gè)小環(huán)豎直方向的支持力始終不變，都為，設(shè)繩與水平方向的夾角為，繩子的拉力為，對(duì)環(huán)進(jìn)行受力分析可得，豎直方向，水平方向，增大兩輕環(huán)之間的距離，減小，桿對(duì)環(huán)之間的摩檫力增大，桿對(duì)輕環(huán)的作用力增大，A錯(cuò)誤，B錯(cuò)誤；CD．對(duì)小環(huán)若靜止，則滿足，解得，則，，C正確，D錯(cuò)誤；故選C?！敬鸢浮緾12．(2022?四川德陽市高三(下)二模)新疆是我國(guó)最大的產(chǎn)棉區(qū)，自動(dòng)采棉機(jī)能夠在采摘棉花的同時(shí)將棉花打包成圓柱形棉包，通過采棉機(jī)后側(cè)可以旋轉(zhuǎn)的支架平穩(wěn)將其放下。放下棉包的過程可以簡(jiǎn)化為如圖所示模型，質(zhì)量為m的棉包放在“V”型擋板上，兩板間夾角為120°固定不變，“V”型擋板可繞P軸在豎直面內(nèi)轉(zhuǎn)動(dòng)，在使BP板由水平位置逆時(shí)針緩慢轉(zhuǎn)動(dòng)60°的過程中，忽略"V"型擋板對(duì)棉包的摩擦力，已知重力加速度為g，下列說法正確的是()A．當(dāng)BP板轉(zhuǎn)過30°時(shí)，棉包對(duì)AP板的作用力大小為B．當(dāng)BP板轉(zhuǎn)過30°時(shí)，棉包對(duì)AP板的作用力大小為mgC．當(dāng)BP板轉(zhuǎn)過60°時(shí)，棉包受到三個(gè)力的作用D．棉包對(duì)AP板的壓力先增大后減小【解析】AB．BP轉(zhuǎn)過一個(gè)角度時(shí)的棉包受力如圖所示，設(shè)BP給棉包的支持力為FB，AP給棉包的支持力為FA，合力為F，根據(jù)平衡條件知F=mg，當(dāng)BP板轉(zhuǎn)過30°時(shí)，∠2=30°，∠3=120°，根據(jù)正弦定理可得，根據(jù)牛頓第三定律知，棉包對(duì)AP板的作用力為，故A正確，B錯(cuò)誤；C．當(dāng)BP板轉(zhuǎn)過60°時(shí)，AP板處于水平位置，不計(jì)摩擦，棉包只受到重力和AP板的支持力，BP板雖然與之接觸，但沒有彈力，所以受兩個(gè)力的作用，故C錯(cuò)誤；D．由已知條件知，所以，根據(jù)正弦定理得，又因?yàn)?，所以比值是一個(gè)常數(shù)。，在這個(gè)過程中，∠2從0°增大到60°，所以FA逐漸增加，根據(jù)牛頓第三定律知棉包對(duì)AP的壓力逐漸增大，故D錯(cuò)誤。故選A?！敬鸢浮緼13．(2022?河北省保定市高三(上)期末)如圖所示，光滑半球固定在水平面上，球心O的正上方固定小定滑輪C，細(xì)繩一端拴一小球甲，小球甲置于半球面上的A點(diǎn)，細(xì)繩另一端繞過定滑輪拴有另一小球乙，小球乙置于半球面上的B點(diǎn)，平衡時(shí)AC與BC的長(zhǎng)度之比為k。兩球均視為質(zhì)點(diǎn)，甲、乙兩球的質(zhì)量之比為()A． B．k C．k2 D．【解析】對(duì)置于A點(diǎn)的甲球受力分析，如圖所示，可知N與T的合力F等于甲球的重力mAg，甲球處于平衡狀態(tài)，由相似三角形可得，解得，由于同一條繩上拉力大小相等，對(duì)乙球同理可得，聯(lián)立可得，甲、乙兩球的質(zhì)量之比為，故選A?！敬鸢浮緼14．(2022?湖南衡陽市高三(下)一模)如圖所示，四分之一圓柱體P放在水平地面上，球心O的正上方有一個(gè)大小可忽略的定滑輪A，一根輕繩跨過定滑輪，一端和置于圓柱體P上質(zhì)量為m的小球連接，另一端系在固定豎直桿上的B點(diǎn)，一質(zhì)量為的鉤碼掛在AB間的輕繩上，整個(gè)裝置處于靜止?fàn)顟B(tài)，四分之一圓柱體P與水平地面上有摩擦，其它摩擦不計(jì)，若在鉤碼下方再加掛一個(gè)鉤碼，P始終未動(dòng)，小球沒有離開圓柱體P，當(dāng)系統(tǒng)再次處于靜止?fàn)顟B(tài)時(shí)，則()A．輕繩的張力增大 B．P對(duì)小球的彈力減小C．P對(duì)地面的壓力不變 D．P對(duì)地面的摩擦力減小【解析】AB．對(duì)m進(jìn)行受力分析，如圖所示，設(shè)四分之一圓柱體的半徑為R，定滑輪A左側(cè)輕繩長(zhǎng)度為L(zhǎng)，根據(jù)相似三角形有，在鉤碼下方再加掛一個(gè)鉤碼直至系統(tǒng)再次處于靜止?fàn)顟B(tài)的過程中，小球會(huì)沿著P上移，小球再次處于靜止?fàn)顟B(tài)時(shí)，由于AO、mg、R不變，L減小，則N不變、T減小，AB錯(cuò)誤；C．設(shè)小球?qū)的壓力與豎直方向的夾角為θ，地面對(duì)P的支持力為N1，則有，θ變小，則cosθ增大，則地面對(duì)P的支持力增大，根據(jù)牛頓第三定律可知，P對(duì)地面的壓力增大，C錯(cuò)誤；D．設(shè)輕繩與豎直方向的夾角為α，對(duì)小球和P整體分析可知，T和α均變小，則f變小，即P對(duì)地面的摩擦力減小，D正確。故選D?！敬鸢浮緿15．(2022?湖南省長(zhǎng)沙市第一中學(xué)高三第九次月考)如圖甲所示，傾角為的斜面固定在水平地面上，斜面上一木塊受到與斜面底邊平行的力F的作用，當(dāng)力F逐漸增大時(shí)，木塊所受的摩擦力f和力F的大小關(guān)系如圖乙所示。若木塊的最大靜摩擦力等于滑動(dòng)摩擦力，圖中f1、f2、F1均為已知量，重力加速度為g，下列說法正確的是()A．木塊的質(zhì)量可表示為B．木塊與斜面間的動(dòng)摩擦因數(shù)可表示為C．F小于F1時(shí)木塊所受的摩擦力與斜面底邊垂直且沿斜面向上D．F大于F1后木塊做曲線運(yùn)動(dòng)【解析】A．將木塊所受重力分解為垂直于斜面方向和沿斜面方向，分析斜面所在平面內(nèi)的木塊受力情況，根據(jù)平衡條件得，當(dāng)時(shí)，由題圖乙可知，所以可求出木塊的質(zhì)量，故A錯(cuò)誤；B．當(dāng)木塊要運(yùn)動(dòng)時(shí)，靜摩擦力達(dá)到最大，有，求出木塊與斜面間的動(dòng)摩擦因數(shù)，又，聯(lián)立以上兩式得，故B錯(cuò)誤；C．F小于時(shí)，摩擦力小于最大靜摩擦力，則木塊保持靜止?fàn)顟B(tài)，故摩擦力方向與F和重力的下滑分力的合力方向相反，故不與斜面底邊垂直，故C錯(cuò)誤；D．F大于后木塊將運(yùn)動(dòng)，所受摩擦力大小和重力不變，但力F一直增大，所以木塊所受合力方向不斷變化，故木塊做曲線運(yùn)動(dòng)，故D正確。故選D?！敬鸢浮緿16．(2022?成都石室中學(xué)高三(下)專家聯(lián)測(cè)卷(四))如圖所示，斜面體A靜置于水平地面上，其傾角為，上底面水平的物塊B在A上恰能勻速下滑.現(xiàn)對(duì)B施加一個(gè)沿斜面向上的力F使B總能極其緩慢的向上勻速運(yùn)動(dòng)，某時(shí)在B上輕輕地放上一個(gè)質(zhì)量為m的小物體C(圖中未畫出)，A始終靜止，B保持運(yùn)動(dòng)狀態(tài)不變.關(guān)于放上C之后，下列說法正確的是()A．B受到的摩擦力不變B．B受到的摩擦力增加了C．A受到地面的摩擦力不變D．A受到地面的摩擦力增加了【解析】AB.在B勻速下滑過程中，摩擦力大小為，；未加C勻速上滑，由于B對(duì)斜面A的壓力沒有變化，則B所受的摩擦力大小沒有變化，仍為，加上C勻速上滑，B所受的摩擦力大小，則B受到的摩擦力增加量為，故AB錯(cuò)誤；CD.對(duì)整體研究：未加C勻速上滑時(shí)，地面對(duì)A的摩擦力大小為，又對(duì)B：，得，加上C勻速上滑時(shí)，地面對(duì)A的摩擦力大小為，，得，所以A受到地面的摩擦力增加量為，故C錯(cuò)誤，D正確；選D。【答案】D17．(2022?湖南省長(zhǎng)郡中學(xué)第四次月考)掛燈籠的習(xí)俗起源于1800多年前的西漢時(shí)期，已成為中國(guó)人喜慶的象征。如圖所示，由五根等長(zhǎng)的輕質(zhì)細(xì)繩懸掛起四個(gè)質(zhì)量相等的燈籠，中間的細(xì)繩是水平的，另外四根細(xì)繩與水平面所成的角分別和。下列關(guān)系式中正確的是()A． B． C． D．【解析】B．由五根等長(zhǎng)的輕質(zhì)細(xì)繩懸掛起四個(gè)質(zhì)量相等的燈籠，兩邊受力對(duì)稱，對(duì)B點(diǎn)受力分析有，，解得，，故B正確；ACD．對(duì)A受力分析，由平衡條件有，，聯(lián)立各式解得，，，，故ACD錯(cuò)誤；故選B。【答案】B18．(2022?湖北省圓創(chuàng)聯(lián)考高三(下)第二次聯(lián)合測(cè)評(píng))(多選)如圖所示，斜面體a靜止在粗糙水平面上，物塊b和小球c通過輕繩跨過定滑輪后連接，b靜止在斜面體上。將物塊沿斜面向上移動(dòng)一小段距離并撤去外力，b、c再次靜止，a始終保持不動(dòng)。與初始狀態(tài)比較，下列說法正確的是()A．斜面對(duì)b的摩擦力一定增大 B．斜面對(duì)b的作用力減小C．地面對(duì)斜面體的摩擦力增大 D．地面對(duì)斜面體的支持力減小【解析】A．設(shè)斜面傾角為，輕繩與斜面夾角為，因?yàn)樾∏騝的質(zhì)量與物塊b的質(zhì)量關(guān)系不明確，以及角度沒有確定值，所以對(duì)物塊b所受摩擦力進(jìn)行分析討論，受力如圖所示，因?yàn)橐苿?dòng)了一小段距離，不會(huì)變化太多，分三種情況，當(dāng)，物塊b上移，增大，會(huì)出現(xiàn)沿斜面向上的靜摩擦力，屬于摩擦力增大的情況；當(dāng)，物塊b上移，增大，沿斜面向下的靜摩擦力，會(huì)隨之減小。屬于摩擦力減小的情況；當(dāng)，物塊b上移，增大，沿斜面向上的靜摩擦力會(huì)增大，屬于摩擦力增大的情況。故A錯(cuò)誤；B．斜面對(duì)b的作用力與自身重力和輕繩拉力的合力大小相等，因?yàn)槠渥陨碇亓洼p繩拉力的大小均沒有變化，但是夾角增大，所以二者合力減小，即斜面對(duì)b的作用力減小。故B正確；CD．對(duì)a和b整體進(jìn)行受力分析，如圖所示，將物塊沿斜面向上移動(dòng)一小段距離，輕繩拉力與水平面夾角變大，其豎直分力增大，水平分力減小，根據(jù)受力平衡易知地面對(duì)斜面體的摩擦力減小，地面對(duì)斜面體的支持力減小。故C錯(cuò)誤；D正確。故選BD。【答案】BD19．(2022?河北省滄州市第一中學(xué)高三(下)第一次月考)如圖所示，A，B，C，D為四個(gè)完全相同的光滑圓柱體，質(zhì)量均為m，兩塊相同的光滑豎直擋板在大小相等的水平推力F作用下使四個(gè)圓柱體處于靜止?fàn)顟B(tài).已知當(dāng)?shù)氐闹亓铀俣葹間。則有()A．力F的最小值為mgB．力F的最大值為mgC．B球?qū)球的彈力大小等于mgD．若減小F，則B和A之間的彈力增大【解析】AB．當(dāng)A球與B球之間的彈力等于零時(shí)，F(xiàn)最小，對(duì)B球受力分析，如圖所示，根據(jù)幾何關(guān)系可知，=30°，則tan30°=，解得F=mg，所以F的最小值為mg，B錯(cuò)誤，A正確；C．B球?qū)球的彈力大小可以等于零，C錯(cuò)誤；D．當(dāng)F>mg時(shí)，A對(duì)B有彈力作用，若減小F，則B和A之間的彈力減小，當(dāng)F=mg時(shí)，AB之間的彈力為零，D錯(cuò)誤。故選A?！敬鸢浮緼20．(2022?華南師范大學(xué)附屬中學(xué)1月模擬考試)將一個(gè)半球體置于水平地面上，半球的中央有一光滑小孔，上端有一光滑的小滑輪，柔軟光滑的輕繩繞過滑輪，兩端分別系有質(zhì)量為、的物體(兩物體均可看成質(zhì)點(diǎn)，懸于空中)時(shí)，整個(gè)裝置處于靜止?fàn)顟B(tài)，如圖所示。已知此時(shí)與半球的球心O的連線與水平線成角(，)，與半球面的動(dòng)摩擦因數(shù)為，并假設(shè)所受到的最大靜摩擦力可認(rèn)為等于滑動(dòng)摩擦力。則在整個(gè)裝置處于靜止的前提下，下列說法正確的是()A．無論的比值如何，地面對(duì)半球體的摩擦力都不為零B．當(dāng)時(shí)，半球體對(duì)的摩擦力為零C．當(dāng)時(shí)，半球體對(duì)的摩擦力的方向垂直于圖中的虛線向上D．當(dāng)時(shí)，半球體對(duì)的摩擦力的方向垂直于圖中的虛線向下【解析】A．對(duì)半球體m1、m2整體受力分析，只受重力和支持力這一對(duì)平衡力，相對(duì)地面并無運(yùn)動(dòng)趨勢(shì)，故不受摩擦力，故A錯(cuò)誤；B．若半球體對(duì)m1的摩擦力為零，對(duì)m1受力分析，如圖所示，將重力正交分解，根據(jù)共點(diǎn)力平衡條件得到：x方向T-m1gcos53°=0，y方向N-m1gsin53°=0，據(jù)題意T=m2g，解得，故B正確；C．當(dāng)時(shí)，有T=m2g＞mgsin53°，即拉力大于重力的下滑分量，m2有上滑趨勢(shì)，摩擦力沿切線向下，故C錯(cuò)誤；D．當(dāng)時(shí)，有T=m2g＜mgsin53°，即拉力小于重力的下滑分量，m2有下滑趨勢(shì)，摩擦力沿切線向上，故D錯(cuò)誤；故選B?！敬鸢浮緽21．(2022?四川省內(nèi)江市高三(上)一模)如圖,兩輕質(zhì)彈簧的勁度系數(shù)分別為k1、k2,它們的一端固定在質(zhì)量為m的小物體上，另一端分別固定在地面Q點(diǎn)和天花板P點(diǎn),P、Q在同一豎直線上，物體處于平衡狀態(tài)(其中k1處于壓縮狀態(tài),k2處于拉伸狀態(tài)).現(xiàn)把物體換為質(zhì)量為3m的另一小物體(彈簧均在彈性限度內(nèi)),當(dāng)物體再次平衡時(shí),物體比第一次平衡時(shí)的位置下降的距離為()A． B．C．D．【解析】小物體質(zhì)量為m時(shí)，k1處于壓縮狀態(tài)，k2處于拉伸狀態(tài)，由題意可知，兩彈簧的形變量相等，設(shè)兩彈簧的形變量為x1，由平衡條件和胡克定律，則有，，把小物體換為質(zhì)量為3m時(shí)，更有k1處于壓縮狀態(tài)，k2處于拉伸狀態(tài)，設(shè)此時(shí)兩彈簧的形變量為x2，由平衡條件和胡克定律，則有，，設(shè)小物體與第一次平衡相比下降的距離為x，則有，A正確，BCD錯(cuò)誤。故選A?！敬鸢浮緼22．(2022?河北唐山市高三(下)一模)如圖所示，物體A以某一速度沿斜劈B勻速下滑，運(yùn)動(dòng)到C點(diǎn)時(shí)對(duì)物體A施加向右的水平推力作用，若斜劈B一直處于靜止?fàn)顟B(tài)，在施加推力后的一小段時(shí)間內(nèi)物體A一直沿斜面向下運(yùn)動(dòng)，下列說法正確的是()A．物體A所受的合外力不變B．斜劈B對(duì)物體A的作用力沿斜面向上C．地面對(duì)斜劈B的支持力大于A、B總重力D．地面對(duì)斜劈B的摩擦力水平向左【解析】A．物體A勻速下滑時(shí)，對(duì)物體A，所受的合外力為零，根據(jù)平衡條件，解得，對(duì)物體A施加向右的水平推力，對(duì)物體A，垂直斜面方向有，沿斜面方向上有，則物體A的合力不為零，故物體A所受的合外力變化，故A錯(cuò)誤；B．對(duì)物體A，受斜劈B的垂直斜面向上的支持力，受斜劈B的沿斜面向上的滑動(dòng)摩擦力，則斜劈B對(duì)物體A的作用力為和的合力，這兩個(gè)力的合力不可能沿斜面方向，故B錯(cuò)誤；CD．對(duì)物體B，根據(jù)牛頓第三定律可知，物體B受物體A垂直斜面向下的壓力，物體B受物體A沿斜面向下的滑動(dòng)摩擦力，豎直方向上，設(shè)地面對(duì)斜劈B的支持力為,根據(jù)平衡條件有，水平方向上，假設(shè)地面對(duì)斜劈B的摩擦力水平向左，根據(jù)平衡條件有，解得，即地面與斜劈B之間無摩擦力，故D錯(cuò)誤C正確。故選C?！敬鸢浮緾23．(2022?河北石家莊高三(下)一模)如圖所示，一個(gè)傾角為30°、底面粗糙、斜面光滑的斜面體放在粗糙的水平面上，斜面體的質(zhì)量為。輕繩的一端固定在天花板上，另一端系住質(zhì)量為m的小球，整個(gè)系統(tǒng)處于靜止?fàn)顟B(tài)，輕繩與豎直方向的夾角也為30°。若滑動(dòng)摩擦力等于最大靜摩擦力，則斜面體與水平面間的動(dòng)摩擦因數(shù)至少為()A． B． C． D．【解析】由題意對(duì)小球受力分析，沿斜面方向由平衡條件得，解得，對(duì)小球和斜面構(gòu)成的整體受力分析，由平衡條件得，水平方向滿足，豎直方向滿足，當(dāng)，時(shí)，斜面體與水平面間的動(dòng)摩擦因數(shù)最小，解得最小為，故選C?！敬鸢浮緾24．(2022?福建漳州市高三(下)二模)如圖，直角支架固定在水平地面上，小球A穿在豎直光滑桿上，橫桿上固定一滑輪。將細(xì)繩一端系在A上，另一端跨過滑輪系在小水桶B上，系統(tǒng)處于靜止?fàn)顟B(tài)?，F(xiàn)因桶底破損，里面有少許水緩慢滲漏下來。不計(jì)滑輪質(zhì)量及摩擦，在球A緩慢下降過程中()A．繩對(duì)球A拉力的豎直分量保持不變 B．豎直桿對(duì)球A的彈力保持不變C．軸對(duì)滑輪的作用力方向豎直向上 D．軸對(duì)滑輪的作用力越來越小【解析】AB．球A緩慢下降，A處于平衡狀態(tài)，對(duì)A受力分析，如圖所示，根據(jù)平衡條件得，，得，所以繩對(duì)球A拉力的豎直分量保持不變，減小，則減小，故A正確，B錯(cuò)誤；C．以滑輪為研究對(duì)象，由平衡條件可知軸對(duì)滑輪的作用力方向在兩繩子的夾角的角平分線上，故C錯(cuò)誤；D．對(duì)滑輪由平衡條件可得，其中，則，減小，由數(shù)學(xué)知識(shí)可知，變大，故D正確。故選AD?！敬鸢浮緼D25．(2022?福建省莆田市高三(下)二檢)“繁燈奪霽華”，掛燈籠迎新春已成為中國(guó)人喜慶節(jié)日的習(xí)俗。如圖所示，一輕質(zhì)細(xì)繩上等距懸掛四個(gè)質(zhì)量相等的燈籠，BC段的細(xì)繩是水平的，另外四段細(xì)繩與水平面所成的角分別為和，設(shè)繩子OA段、AB段的拉力分別為、。則()A． B．C．D．【解析】設(shè)每個(gè)燈籠質(zhì)量為，先將四個(gè)燈籠看成一個(gè)整體，由平衡條件得，將下面兩個(gè)燈籠看成一個(gè)整體，則有，對(duì)最左邊的燈籠受力分析，水平方向上有，聯(lián)立可得，，故BC正確，AD錯(cuò)誤。故選BC?！敬鸢浮緽C26．(2022?上海市崇明區(qū)高三(上)一模)如圖所示，木板P下端通過光滑鉸鏈固定于水平地面上的O點(diǎn)，物體A、B疊放在木板上且處于靜止?fàn)顟B(tài)，此時(shí)物體B的上表面水平。現(xiàn)使木板P繞O點(diǎn)緩慢逆時(shí)針旋轉(zhuǎn)到虛線位置，A、B、P之間均保持相對(duì)靜止，則在此過程中()A．B對(duì)A的支持力減小 B．B對(duì)A的作用力減小C．P對(duì)B的作用力增大 D．P對(duì)B的摩擦力增大【解析】AB．以A為研究對(duì)象，A原來只受到重力和支持力而處于平衡狀態(tài)，所以B對(duì)A的作用力與A的重力大小相等，方向相反；當(dāng)將P繞O點(diǎn)緩慢旋轉(zhuǎn)到虛線所示位置，B的上表面不再水平，A受力情況如圖1，A受到重力和B的支持力、摩擦力三個(gè)力的作用，其中B對(duì)A的支持力、摩擦力的和仍然與A的重力大小相等，方向相反，則B對(duì)A的作用力保持不變。開始時(shí)物體A不受B對(duì)A的摩擦力，B對(duì)A的支持力大小與重力相等；后來時(shí)設(shè)B的上表面與水平方向之間的夾角是β，B對(duì)A的支持力、摩擦力的和仍然與A的重力大小相等，方向相反，又因?yàn)锽對(duì)A的作用力保持不變，由于支持力與摩擦力相互垂直，所以A受到的支持力一定減小了。故A正確B錯(cuò)誤；C．以AB整體為研究對(duì)象，分析受力情況如圖2：總重力GAB、板的支持力N2和摩擦力f2，板對(duì)B的作用力是支持力N2和摩擦力f2的合力。由平衡條件分析可知，板P對(duì)AB整體的作用力大小與其總重力大小相等，保持不變。故C錯(cuò)誤；D．以AB整體為研究對(duì)象，分析受力情況如圖2，則，α減小，f2減小。故D錯(cuò)誤。故選A?！敬鸢浮緼27．(2022?遼南協(xié)作體高三(下)二模)(多選)如圖所示，四分之一圓柱體P放在水平地面