2025屆高考物理一輪復習熱點強化2力與物體的平衡含解析新人教版

PAGE5-高考熱點強化(二)力與物體的平衡(時間：30分鐘)1．如圖所示，一質量勻稱的實心圓球被直徑AB所在的平面一分為二，先后以AB沿水平和豎直兩種不同方向放置在光滑支架上，處于靜止狀態(tài)，兩半球間的作用力分別為F和F′，已知支架間的距離為AB長度的一半，則eq\f(F,F′)等于()A．eq\r(3)B．eq\f(\r(3),2)C．eq\f(2\r(3),3)D．eq\f(\r(3),3)A[設兩半球的總質量為m，當球以AB沿水平方向放置，可知F＝eq\f(1,2)mg，當球以AB沿豎直方向放置，隔離右半球受力分析如圖所示，可得：F′＝eq\f(mg,2)tanθ，依據支架間的距離為AB的一半，可得：θ＝30°，則eq\f(F,F′)＝eq\f(1,tanθ)＝eq\r(3)，則A正確。]2.(2024·河南月考)如圖所示，一個小球放在固定斜面體的光滑斜面上，用平行于斜面對上的拉力拉著小球，小球保持靜止，現將拉力在豎直面內沿順時針方向緩慢轉動到豎直方向，小球始終保持靜止，則在轉動的過程中，關于拉力及斜面體對小球的彈力，下列推斷正確的是()A．拉力始終減小 B．拉力先減小后增大C．彈力始終減小 D．彈力始終增大C[小球受重力、垂直斜面的彈力和拉力，在三個力作用下處于靜止狀態(tài)，三力平衡，則三力首尾相連構成閉合矢量三角形，如圖所示，當拉力順時針轉動時，由圖可知拉力F始終增大，彈力始終減小，故C正確。]3.如圖所示，豎直放置的光滑圓環(huán)，頂端D點處固定肯定滑輪(大小忽視)，圓環(huán)兩側套著質量分別為m1、m2的兩小球A、B，兩小球用輕繩繞過定滑輪相連，并處于靜止狀態(tài)，A、B連線過圓心O點，且與右側繩的夾角為θ。則A、B兩小球的質量之比為()A．tanθ B．eq\f(1,tanθ)C．eq\f(1,cosθ) D．sin2θB[對兩小球分別受力分析，作出力的矢量三角形，如圖所示。對小球A，可得eq\f(m1g,sin90°－θ)＝eq\f(T,sinα)；對小球B，可得eq\f(m2g,sinθ)＝eq\f(T,sin180°－α)；聯立解得eq\f(m1,m2)＝eq\f(1,tanθ)，故選B。]4.(2024·黑龍江齊齊哈爾調研)重力都為G的兩個小球A和B用三段輕繩按如圖所示連接后懸掛在O點上，O、B間的繩子長度是A、B間的繩子長度的2倍，將一個拉力F作用到小球B上，使三段輕繩都伸直且O、A間和A、B間的兩段繩子分別處于豎直和水平方向上，則拉力F的最小值為()A．eq\f(1,2)GB．eq\f(\r(3),3)GC．GD．eq\f(2\r(3),3)G

A[對A球受力分析，因O、A間繩豎直，則A、B間繩上的拉力為0。對B球受力分析如圖所示，則可知當F與O、B間繩垂直時F最小，Fmin＝Gsinθ，其中sinθ＝eq\f(l,2l)＝eq\f(1,2)，則Fmin＝eq\f(1,2)G，故A項正確。]5.將一光滑輕桿固定在地面上，桿與地面間夾角為θ，一光滑輕環(huán)套在桿上。一個大小和質量都不計的滑輪用輕繩OP懸掛在天花板上，用另一輕繩通過滑輪系在輕環(huán)上，用手拉住輕繩另一端并使OP恰好在豎直方向，如圖所示?，F水平向右拉繩，當輕環(huán)重新靜止不動時，OP繩與天花板之間的夾角為()A．90° B．45°C．θ D．45°＋eq\f(θ,2)D[對輕環(huán)Q進行受力分析如圖1，則只有繩子的拉力垂直于桿的方向時，繩子的拉力沿桿的方向沒有分力；由幾何關系可知，繩子與豎直方向之間的夾角是θ；圖1對滑輪進行受力分析如圖2：圖2由于滑輪的質量不計，則OP對滑輪的拉力與兩段繩子上拉力的合力大小相等方向相反，所以OP的方向肯定在兩根繩子之間的夾角的平分線上，由幾何關系得OP與豎直方向之間的夾角：β＝eq\f(90°＋θ,2)－θ＝45°－eq\f(1,2)θ則OP與天花板之間的夾角為：90°－β＝45°＋eq\f(1,2)θ故選：D。]6.如圖所示，質量為m的光滑球體夾在豎直墻和斜面體之間靜止，斜面體質量也為m，傾角為45°，斜面體與水平地面間的動摩擦因數為μ(0.5<μ<1)，斜面體與地面間的最大靜摩擦力等于滑動摩擦力，若增加球體的質量，且使斜面體靜止不動，則可增加的最大質量為()A．mB．eq\f(2μ－1,2－μ)mC．eq\f(2μ－1,1－μ)mD．eq\f(2μ,1－μ)mC[對整體受力分析如圖甲所示，Ff＝F1，對球體受力分析如圖乙所示，則F1＝mgtan45°，由此可知斜面體與地面間的靜摩擦力Ff＝mgtan45°，增加球體的質量，要使斜面體靜止不動，則(m＋Δm)gtan45°≤μ(2m＋Δm)g，解得Δm≤eq\f(2μ－1,1－μ)m，選項C正確。]甲乙7.《大國工匠》節(jié)目中講解并描述了王進利用“秋千法”在1000kV的高壓線上帶電作業(yè)的過程。如圖所示，絕緣輕繩OD一端固定在高壓線桿塔上的O點，另一端固定在兜籃上。另一絕緣輕繩跨過固定在桿塔上C點的定滑輪，一端連接兜籃，另一端由工人限制。身穿屏蔽服的王進坐在兜籃里，緩慢地從C點運動到處于O點正下方E點的電纜處。繩OD始終處于伸直狀態(tài)，兜籃、王進及攜帶的設備總質量為m，不計一切阻力，重力加速度大小為g。關于王進從C點運動到E點的過程中，下列說法正確的是()A．工人對繩的拉力始終變大B．繩OD的拉力始終變小C．OD、CD兩繩拉力的合力大小等于mgD．當繩CD與豎直方向的夾角為30°時，工人對繩的拉力為eq\f(\r(3),2)mgC[對兜籃、王進及攜帶的設備整體受力分析如圖所示，繩OD的拉力為F1，與豎直方向的夾角為θ，繩CD的拉力為F2，與豎直方向的夾角為α。依據幾何學問知θ＋2α＝90°，由正弦定理可得F1增大，F2減小，A、B錯誤；兩繩拉力的合力大小等于mg，C正確；α＝30°時，θ＝30°，可求出F2＝eq\f(\r(3),3)mg，D錯誤。]8.(浙江選考物理2024年4月)如圖所示，一根粗糙的水平橫桿上套有A、B兩個輕環(huán)，系在兩環(huán)上的等長細繩拴住的書本處于靜止狀態(tài)，現將兩環(huán)距離變小后書本仍處于靜止狀態(tài)，則()A．桿對A環(huán)的支持力變大B．B環(huán)對桿的摩擦力變小C．桿對A環(huán)的力不變D．與B環(huán)相連的細繩對書本的拉力變大B[將A、B兩個輕環(huán)、繩、書本視為整體，豎直方向整體受到向下的重力和向上的支持力作用，兩個支持力大小之和等于重力，FN＝eq\f(1,2)mg，大小保持不變，A錯誤；對B環(huán)進行受力分析，如圖甲所示，Ff＝FNtanθ＝eq\f(1,2)mgtanθ，兩環(huán)距離變小，t