高三物理一輪復(fù)習(xí)-受力分析、共點(diǎn)力平衡練習(xí)(附答案)

PAGEPAGE6高三物理一輪復(fù)習(xí)受力分析、共點(diǎn)力平衡精品練習(xí)（附答案）一、選擇題(本題共10小題，每小題7分，共70分．在每小題給出的四個(gè)選項(xiàng)中，有的只有一個(gè)選項(xiàng)正確，有的有多個(gè)選項(xiàng)正確，全部選對(duì)的得7分，選對(duì)但不全的得4分，有選錯(cuò)的得0分．)1．如圖所示，在水平力F的作用下，木塊A、B保持靜止．若木塊A與B的接觸面是水平的，且F≠0.則關(guān)于木塊B的受力個(gè)數(shù)可能是()A．3個(gè)或4個(gè)B．3個(gè)或5個(gè)C．4個(gè)或5個(gè)D．4個(gè)或6個(gè)2,如圖所示，質(zhì)量m1＝10kg和m2＝30kg的兩物體，疊放在動(dòng)摩擦因數(shù)為0.50的粗糙水平地面上，一處于水平位置的輕彈簧，勁度系數(shù)為k＝250N/m，一端固定于墻壁，另一端與質(zhì)量為m1的物體相連，彈簧處于自然狀態(tài)，現(xiàn)用一水平推力F作用于質(zhì)量為m2的物體上，使它緩慢地向墻壁一側(cè)移動(dòng)，當(dāng)移動(dòng)0.40m時(shí)，兩物體間開始相對(duì)滑動(dòng)，這時(shí)水平推力F的大小為()A．100NB．300NC．200ND．250N3．如圖所示，質(zhì)量分別為mA和mB的物體A、B用細(xì)繩連接后跨過滑輪，A靜止在傾角為45°的斜面上，B懸掛著．已知mA＝2mB，不計(jì)滑輪摩擦，現(xiàn)將斜面傾角由45°增大到50°，系統(tǒng)仍保持靜止．則下列說法正確的是()A．繩子對(duì)A的拉力將增大B．物體A對(duì)斜面的壓力將增大C．物體A受到的靜摩擦力增大D．物體A受到的靜摩擦力減小4.如圖所示，用輕繩吊一個(gè)重為G的小球，欲施一力F使小球在圖示位置平衡(θ＜30°)，下列說法正確的是()A．力F最小值為GsinθB．若力F與繩拉力大小相等，力F方向與豎直方向必成θ角C．若力F與G大小相等，力F方向與豎直方向可能成θ角D．若力F與G大小相等，力F方向與豎直方向可能成2θ角5.如圖所示，一箱蘋果沿著傾角為θ的斜面，以速度v勻速下滑，在箱子中夾有一只質(zhì)量為m的蘋果，它受到周圍蘋果對(duì)它作用力的方向是()A．沿斜面向上B．沿斜面向下C．豎直向上D．垂直斜面向上6,如圖所示，a、b是兩個(gè)位于固定斜面上的完全相同的正方形物塊，它們?cè)谒椒较虻耐饬的作用下處于靜止?fàn)顟B(tài)．已知a、b與斜面的接觸面都是光滑的，則下列說法正確的是()A．物塊a所受的合外力大于物塊b所受的合外力B．物塊a對(duì)斜面的壓力大于物塊b對(duì)斜面的壓力C．物塊a、b間的相互作用力等于mgsinθD．物塊a對(duì)斜面的壓力等于物塊b對(duì)斜面的壓力7.如圖所示，將質(zhì)量為m的滑塊放在傾角為θ的固定斜面上．滑塊與斜面之間的動(dòng)摩擦因數(shù)為μ.若滑塊與斜面之間的最大靜摩擦力與滑動(dòng)摩擦力大小相等，重力加速度為g，則()A．將滑塊由靜止釋放，如果μ＞tanθ，滑塊將下滑B．給滑塊沿斜面向下的初速度，如果μ＜tanθ，滑塊將減速下滑C．用平行于斜面向上的力拉滑塊向上勻速滑動(dòng)，如果μ＝tanθ，拉力大小應(yīng)是2mgsinθD．用平行于斜面向下的力拉滑塊向下勻速滑動(dòng)，如果μ＝tanθ，拉力大小應(yīng)是mgsinθ8.疊羅漢是一種二人以上層層疊成各種造型的游戲娛樂形式，也是一種高難度的雜技．圖2－3－21為六人疊成的三層靜態(tài)造型，假設(shè)每個(gè)人的重量均為G，下面五人的背部均呈水平狀態(tài)，則最底層正中間的人的一只腳對(duì)水平地面的壓力約為()A.eq\f(7,8)GB.eq\f(3,4)GC.eq\f(5,4)GD.eq\f(3,2)G9.如圖2－3－22所示，三根長度均為l的輕繩分別連接于C、D兩點(diǎn)，A、B兩端被懸掛在水平天花板上，相距2l.現(xiàn)在C點(diǎn)上懸掛一個(gè)質(zhì)量為m的重物，為使CD繩保持水平，在D點(diǎn)上可施加力的最小值為()A．mgB.eq\f(\r(3),3)mgC.eq\f(1,2)mgD.eq\f(1,4)mg10.如圖所示，A、B都是重物，A被繞過小滑輪P的細(xì)線懸掛，B放在粗糙的水平桌面上．滑輪P被一根斜短線系于天花板上的O點(diǎn)，O′是三根細(xì)線的結(jié)點(diǎn)，細(xì)線bO′水平拉著物體B，cO′沿豎直方向拉著彈簧．彈簧、細(xì)線、小滑輪的重力不計(jì)，細(xì)線與滑輪之間的摩擦力可忽略，整個(gè)裝置處于靜止?fàn)顟B(tài)．若懸掛小滑輪的斜線中的拉力是F＝20eq\r(3)N，∠cO′a＝120°，重力加速度g取10m/s2，則下列說法正確的是()A．彈簧的彈力為20NB．重物A的質(zhì)量為2kgC．桌面對(duì)物體B的摩擦力為10eq\r(3)ND．細(xì)線OP與豎直方向的夾角為60°二、非選擇題(本題共2小題，共30分．計(jì)算題要有必要的文字說明和解題步驟，有數(shù)值計(jì)算的要注明單位．)11.如圖所示，在傾角為θ的粗糙斜面上，有一個(gè)質(zhì)量為m的物體被水平力F推著靜止于斜面上，已知物體與斜面間的動(dòng)摩擦因數(shù)為μ，且μ<tanθ，若物體恰好不下滑，則推力F為多少？若物體恰好不上滑，則推力F為多少？(最大靜摩擦力等于滑動(dòng)摩擦力)12．如圖所示，質(zhì)量M＝2eq\r(3)kg的木塊套在水平桿上，并用輕繩與質(zhì)量m＝eq\r(3)kg的小球相連．今用跟水平方向成α＝30°角的力F＝10eq\r(3)N拉著球帶動(dòng)木塊一起向右勻速運(yùn)動(dòng)，運(yùn)動(dòng)中M、m相對(duì)位置保持不變，g取10N/kg.求：(1)運(yùn)動(dòng)過程中輕繩與水平方向夾角θ；(2)木塊與水平桿間的動(dòng)摩擦因數(shù)μ.答案及解析一、1．【解析】木塊B一定受重力和A對(duì)它的壓力；將A、B看作整體，因整體保持靜止，所以B一定受斜面的支持力；隔離木塊A對(duì)其受力分析，因A靜止，故A一定受B的靜摩擦力，從而B也一定受A的靜摩擦力；斜面對(duì)木塊B的靜摩擦力可能有，也可能無．綜上所述，正確答案為C.【答案】C2.【解析】兩物體最初一起向左移動(dòng)壓縮彈簧，水平推力F必須大于地面作用于m2的滑動(dòng)摩擦力f＝μ(m1＋m2)g＝200N，共同移動(dòng)0.40m后兩物體之間發(fā)生相對(duì)滑動(dòng)，這時(shí)彈簧中的彈力F彈＝kx＝100N，恰等于m1與m2之間的滑動(dòng)摩擦力大?。酵屏等于地面作用于m2的滑動(dòng)摩擦力與m1對(duì)m2的滑動(dòng)摩擦力的和，故B正確．【答案】B3．【解析】設(shè)A與斜面間無摩擦力時(shí)斜面傾角為θ，mAgsinθ＝FT＝mBg，sinθ＝eq\f(1,2)，θ＝30°，由于A開始保持靜止，可知其受沿斜面向上的摩擦力．當(dāng)由45°角變?yōu)?0°時(shí)，系統(tǒng)仍保持靜止，故靜摩擦力一直增大，C對(duì)，D錯(cuò)；設(shè)斜面的傾角為α，A對(duì)斜面的壓力為FN＝mAgcosα，α增大時(shí)，F(xiàn)N減小，B錯(cuò)；繩拉力FT＝mBg不變，A錯(cuò)．【答案】C4.【解析】根據(jù)力的平行四邊形定則可知，當(dāng)力F與輕繩垂直斜向上時(shí)，力F有最小值，根據(jù)物體的平衡條件可知，其值為Gsinθ，A正確．若力F與繩拉力大小相等，則力F的方向與輕繩中拉力的方向應(yīng)該相對(duì)于過小球的豎直線對(duì)稱，所以力F方向與豎直方向必成θ角，故B正確．若力F與G大小相等，則有兩種情況，一種情況是力F與G是一對(duì)平衡力；另一種情況是力F與G的合力與輕繩中拉力是一對(duì)平衡力，此時(shí)力F方向與豎直方向成2θ角斜向下，C錯(cuò)誤、D正確．【答案】ABD5.【解析】因?yàn)檎w勻速運(yùn)動(dòng)，所以每一個(gè)蘋果所受的合力為零，因此質(zhì)量為m的蘋果受到周圍蘋果對(duì)它的作用力的方向豎直向上，C正確．【答案】C6.【解析】因?yàn)閍、b兩個(gè)物體都處于靜止?fàn)顟B(tài)，所以它們的合外力都等于零，A錯(cuò)誤；b物體對(duì)斜面的壓力大小等于其重力在垂直于斜面方向的分力，但a物體還受到水平推力F的作用，其在垂直于斜面向下的方向有分力，故物塊a對(duì)斜面的壓力大于物塊b對(duì)斜面的壓力，B正確，D錯(cuò)誤；物塊a、b間的相互作用力等于mgsinθ，C正確．【答案】BC7.【解析】對(duì)處于斜面上的滑塊進(jìn)行受力分析可知，若μ＞tanθ，則μmgcosθ＞mgsinθ，故將滑塊由靜止釋放，如果μ＞tanθ，滑塊仍靜止，若μ＜tanθ，則μmgcosθ＜mgsinθ，給滑塊沿斜面向下的初速度，則滑塊將加速下滑，故A、B錯(cuò)誤；若要使物塊在平行于斜面向上的拉力F的作用下沿斜面勻速上滑，由平衡條件有：F－mgsinθ－μmgcosθ＝0，故F＝mgsinθ＋μmgcosθ，若μ＝tanθ，則mgsinθ＝μmgcosθ，即F＝2mgsinθ，故C項(xiàng)正確；若要使物塊在平行于斜面向下的拉力F作用下沿斜面向下勻速滑動(dòng)，由平衡條件有：F＋mgsinθ－μmgcosθ＝0，則F＝μmgcosθ－mgsinθ，若μ＝tanθ，則mgsinθ＝μmgcosθ，即F＝0，故D項(xiàng)錯(cuò)誤．【答案】C8.【解析】處在最高層的那個(gè)人共受到三個(gè)力的作用而處于平衡狀態(tài)：豎直向下的重力、兩只腿受到的豎直向上的支持力，每個(gè)支持力大小為eq\f(1,2)G；根據(jù)牛頓第三定律，處在中間層的那兩個(gè)人每人承受了豎直向下的壓力，大小為eq\f(1,2)G，對(duì)中間層的那兩個(gè)人受力分析，同理可得，他們每只腿對(duì)最低層人員的壓力大小為eq\f(3,4)G；分析最低層正中間那個(gè)人的受力情況，其共受到五個(gè)力的作用：豎直向下的重力G、兩個(gè)豎直向下的正壓力(大小均為eq\f(3,4)G)和兩只腿受到的豎直向上的支持力(設(shè)大小均為N)，根據(jù)平衡條件，可得2N＝G＋eq\f(3,4)G＋eq\f(3,4)G，所以N＝eq\f(5,4)G，根據(jù)牛頓第三定律，這個(gè)人的一只腳對(duì)水平地面的壓力約為eq\f(5,4)G.【答案】C9.【解析】對(duì)C點(diǎn)進(jìn)行受力分析，由平衡條件可知，繩CD對(duì)C點(diǎn)的拉力FCD＝mgtan30°，對(duì)D點(diǎn)進(jìn)行受力分析，繩CD對(duì)D點(diǎn)的拉力F2＝FCD＝mgtan30°，F(xiàn)1方向一定，則當(dāng)F3垂直于繩BD時(shí)，F(xiàn)3最小，由幾何關(guān)系可知，F(xiàn)3＝FCDsin60°＝eq\f(1,2)mg.【答案】C10.【解析】選取滑輪作為研究對(duì)象，滑輪兩側(cè)細(xì)線的夾角為60°，設(shè)滑輪兩側(cè)細(xì)線中拉力為Fa，則有Fa＝mAg，F(xiàn)＝2Facos30°，聯(lián)立解得重物A的質(zhì)量為mA＝2kg，F(xiàn)a＝20N，選項(xiàng)B正確；將O′a中的拉力Fa沿水平方向和豎直方向分解，由平衡條件得Facos30°＝Fb，F(xiàn)asin30°＝Fc，解得彈簧的彈力為Fc＝10N，選項(xiàng)A錯(cuò)誤；細(xì)線O′b中拉力Fb＝10eq\r(3)N，對(duì)物體B由平衡條件得桌面對(duì)物體B的摩擦力為10eq\r(3)N，選項(xiàng)C正確；細(xì)線OP的方向在滑輪兩側(cè)細(xì)線夾角的平分線上，與豎直方向的夾角為30°，選項(xiàng)D錯(cuò)誤．【答案】BC二、11.【解析】因?yàn)棣?lt;tanθ，F(xiàn)＝0時(shí)，物體不能靜止在斜面上．當(dāng)物體恰好不下滑時(shí)，受力如圖甲所示，有mgsinθ＝Fcosθ＋f，f＝μN(yùn)，N＝mgcosθ＋Fsinθ解得F＝eq\f(sinθ－μcosθ,μsinθ＋cosθ)mg當(dāng)物體恰好不上滑時(shí)，受力如圖乙所示，有mgsinθ＋f＝Fcosθf＝μN(yùn)，N＝mgcosθ＋Fsinθ解得：F＝eq\f(μcosθ＋sinθ,cosθ－μsinθ)mg.【答案】eq\f(sinθ－μcosθ,μsinθ＋cosθ)mgeq