高考物理總復(fù)習(xí)專題二相互作用第3講共點力的平衡及其應(yīng)用練習(xí)含答案

第3講共點力的平衡及其應(yīng)用知識鞏固練1.(2023年湛江一模)端午節(jié)是中國的傳統(tǒng)節(jié)日，包粽子、吃粽子是人們的傳統(tǒng)習(xí)慣之一.如圖所示，某人把煮好的八個相同的粽子通過八根細繩用手提起后靜止在空中，已知每個粽子的重力均為mg，每根繩子與豎直方向的夾角均為θ，每根細繩的拉力大小為T，手受到細繩的作用力為F，下列關(guān)系式正確的是()A.F＝T B.F＝mgC.T＝mgcosθ D.T＝mg【答案】C【解析】以所有粽子為對象分析可知F1＝8mg，由牛頓第三定律可知F＝F1＝8mg，故B錯誤；豎直方向平衡可知8Tcosθ＝8mg，解得T＝mgcosθ，故A、D錯誤，C2.(2023年江蘇卷)如圖所示，“嫦娥五號”探測器靜止在月球平坦表面處.已知探測器質(zhì)量為m，四條腿與豎直方向的夾角均為θ，月球表面的重力加速度為地球表面重力加速度g的16.每條腿對月球表面壓力的大小為(A.mg4 B.C.mg6cosθ 【答案】D【解析】對“嫦娥五號”探測器受力分析有FN＝mg月，則對一條腿有FN1＝14mg月＝mg24，根據(jù)牛頓第三定律可知每條腿對月球表面的壓力為mg24，故3.(2023年茂名一模)如圖甲為明朝《天工開物》記載測量“號弦”張力的插圖，圖乙為示意圖，弓的質(zhì)量為m＝5kg，弦的質(zhì)量忽略不計，懸掛點為弦的中點.當(dāng)在弓的中點懸掛質(zhì)量為M＝15kg的重物，弦的張角為θ＝120°，g取10m/s2，則弦的張力為()甲乙A.50N B.150NC.200N D.2003N【答案】C【解析】整體法對弓和物體受力分析如圖，豎直方向上由受力平衡可得2Fcosθ2＝(M+m)g，解得F＝200N，故C正確綜合提升練4.一質(zhì)量為M，帶有掛鉤的球形物體套在傾角為θ的固定細桿上，并能沿桿勻速下滑.如在掛鉤上再掛一質(zhì)量為m的物體，讓它們沿細桿下滑，如圖所示.則球形物體()A.仍勻速下滑B.沿細桿加速下滑C.受到的摩擦力不變D.受到的合外力增大【答案】A【解析】不掛物體時，球形物體受力情況如圖，由于球形物體勻速下滑，所以有Mgsinθ＝μMgcosθ，即μ＝tanθ；當(dāng)掛上物體后，重力沿細桿的分力F＝(M+m)gsinθ，球形物體受到摩擦力f＝μ(M+m)gcosθ＝(M+m)gsinθ，所以兩物體處于平衡狀態(tài)，其受到摩擦力變大，合外力仍為零，故只有A正確.5.冰雪運動愛好者利用無人機牽引，在光滑水平冰面上勻速滑行，如圖所示.牽引繩與豎直方向成角θ，人所受空氣阻力恒定.則()A.θ角越大，繩子對人的拉力越大B.θ角越大，地面對人的支持力越大C.空氣對無人機的作用力可能沿著繩子向右下方D.無人機對繩的拉力與繩對人的拉力是一對相互作用力

【答案】B【解析】以人為研究對象，受力分析如圖.水平方向f＝Tsinθ，豎直方向Tcosθ+N＝mg，可得N＝mg-Tcosθ，T＝fsinθ.人所受空氣阻力恒定，θ角越大，繩子對人的拉力T越小，地面對人的支持力N越大，B正確，A錯誤；以飛機為研究對象，飛機受空氣阻力、繩子拉力和重力，由平衡條件可知空氣阻力與飛機的重力和繩子拉力的合力等大反向，不可能沿著繩子方向，C錯誤；相互作用力是在兩個相互作用的物體之間，無人機對繩的拉力與繩對人的拉力中涉及三個物體，D6.(多選)如圖所示，兩個完全相同的光滑球A、B的質(zhì)量均為m，放在豎直擋板和傾角為α的固定斜面間.若緩慢轉(zhuǎn)動擋板至與斜面垂直，則在此過程中()A.A、B兩球間的彈力不變B.B球?qū)醢宓膲毫χ饾u減小C.B球?qū)π泵娴膲毫χ饾u增大D.A球?qū)π泵娴膲毫χ饾u增大【答案】AB【解析】以A球為研究對象，在擋板轉(zhuǎn)動過程中，A球受力情況不變，故A球?qū)球、斜面的壓力均不變，A正確，D錯誤；以B球為研究對象，其受力情況如圖所示，在x軸方向：FN1cosθ＝mg