【名師伴你行】2022年高考物理一輪復習課時作業(yè)6受力分析-共點力的平衡-

六受力分析共點力的平衡1．如圖所示，物體B與豎直墻面接觸，在豎直向上的力F的作用下A、B均保持靜止，則物體B的受力個數(shù)為()A．2個 B．3個C．4個 D．5個答案：C解析：對A受力分析可知：受到重力、支持力、摩擦力，支持力和摩擦力的水平分力等大反向；對A、B整體受力分析可知墻對B沒有彈力；對B分析可知：受到重力、推力F、A給的壓力和摩擦力，故受到4個力，C項正確．2．(2021·南京師大附中期中)如圖所示，a為水平輸送帶，b為傾斜輸送帶，當行李箱隨輸送帶一起勻速運動時，下列推斷中正確的是()A．a上的行李箱受到重力、支持力和摩擦力作用B．b上的行李箱受到重力、支持力和摩擦力作用C．b上的行李箱受的支持力與重力是一對平衡力D．a上的行李箱受的支持力與重力是一對作用力與反作用力答案：B解析：由于行李箱隨輸送帶一起勻速運動，因此行李箱處于平衡狀態(tài)，所受合外力為零，又由于a為水平輸送帶，所以a上的行李箱若受到輸送帶對它的摩擦力，則在水平方向找不到與其相平衡的力，即a上的行李箱不受輸送帶對它的摩擦力作用，故選項A錯誤；a上的行李箱僅受重力和輸送帶對它的支持力作用，兩者是一對平衡力，故選項D錯誤；由于b為傾斜輸送帶、b上的行李箱受豎直向下的重力，輸送帶垂直帶面對上的支持力作用，兩者方向不共線，所以不行能平衡，故選項C錯誤；此時重力垂直帶面對下的分力與支持力平衡，要使行李箱能隨輸送帶一起勻速運動，則必需沿帶面對上的靜摩擦力與重力沿帶面對下的分力相平衡，故選項B正確．3．如圖所示，兩輕彈簧a、b懸掛一小鐵球處于平衡狀態(tài)，a彈簧與豎直方向成30°角，b彈簧水平，a、b的勁度系數(shù)分別為k1、k2.則a、b兩彈簧的伸長量x1與x2之比為()A．eq\f(2k2,k1) B．eq\f(k2,k1)C．eq\f(k1,k2) D．eq\f(k2,2k1)答案：A解析：對球受力分析如圖所示：則Fb＝Fasin30°＝eq\f(1,2)Fa故k1x1＝2k2x2所以eq\f(x1,x2)＝eq\f(2k2,k1)，選項A正確．4．如圖所示，質量為m的木塊A放在質量為M的三角形斜劈B上，現(xiàn)用大小相等、方向相反的水平力F分別推A和B，它們均靜止不動，重力加速度為g，則()A．A與B之間肯定存在摩擦力B．B與地面之間肯定存在摩擦力C．B對A的支持力肯定小于mgD．地面對B的支持力的大小肯定等于(M＋m)g答案：D解析：以A為爭辯對象，若力F沿斜面對上的分力等于重力沿斜面對下的分力，則A與B之間不存在摩擦力，選項A錯誤．若力F和A的重力mg在垂直斜面方向的分力之和大于mg，則由牛頓第三定律可知B對A的支持力大于mg，選項C錯誤；以A和B整體為爭辯對象，由水平方向受力平衡知B與地面之間不存在摩擦力，選項B錯誤；以A和B整體為爭辯對象，由豎直方向受力平衡知地面對B的支持力肯定等于(M＋m)g，選項D正確．5．如圖所示，光滑斜面傾角為30°，輕繩一端通過兩個滑輪與A相連，另一端固定于天花板上，不計繩與滑輪的摩擦及滑輪的質量．已知物塊A的質量為m，連接A的輕繩與斜面平行，掛上物塊B后，滑輪兩邊輕繩的夾角為90°，A、B恰保持靜止，則物塊B的質量為()A．eq\f(\r(2),2)m B．eq\r(2)mC．m D．2答案：A解析：設繩上的張力為F，對斜面上的物體A受力分析可知F＝mgsin30°＝eq\f(1,2)mg對B上面的滑輪受力分析如圖mBg＝F合＝eq\r(2)F＝eq\f(\r(2),2)mg所以mB＝eq\f(\r(2),2)m，選項A正確．6．(2021·河北唐山一模)如圖所示，A、B為豎直墻面上等高的兩點，AO、BO為長度相等的兩根輕繩，CO為一根輕桿，轉軸C在AB中點D的正下方，AOB在同一水平面內，∠AOB＝120°，∠COD＝60°，若在O點處懸掛一個質量為m的物體，則平衡后繩AO所受的拉力和桿OC所受的壓力分別為()A．mg，eq\f(1,2)mg B．eq\f(\r(3),3)mg，eq\f(2\r(3),3)mgC．eq\f(1,2)mg，mg D．eq\f(2\r(3),3)mg，eq\f(2\r(3),3)mg答案：B解析：在水平面內，依據(jù)對稱性，繩AO和繩BO對O點的拉力大小相等，設為FT，由于∠AOB＝120°，故兩繩的合力沿OD方向，大小為FT；依據(jù)力的作用效果可將物體的重力分解成沿DO方向的拉力和沿OC方向的壓力，依據(jù)平行四邊形定則得FT＝eq\f(mg,tan60°)＝eq\f(\r(3),3)mg，桿OC所受的壓力FN＝eq\f(mg,cos30°)＝eq\f(2\r(3),3)mg，故B正確．7．如圖所示，兩個完全相同的光滑球的質量均為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球對斜面的壓力漸漸增大C．B球對擋板的壓力漸漸增大D．A球對斜面的壓力漸漸增大答案：A解析：以A為爭辯對象進行受力分析，可知A、B間彈力，斜面對A的支持力均不變，A對；由牛頓第三定律知D錯；再以A、B整體為爭辯對象進行受力分析，如圖所示，用圖解法可知，F(xiàn)1與F2均減小，由牛頓第三定律及A球對斜面的壓力不變知，B球對檔板的壓力和對斜面的壓力均減小，B、C錯．8．如圖所示，固定在豎直平面內的光滑圓環(huán)的最高點有一個光滑的小孔．質量為m的小球套在圓環(huán)上，一根細線的下端系著小球，上端穿過小孔用手拉?。F(xiàn)拉動細線，使小球沿圓環(huán)緩慢上移．在移動過程中手對線的拉力F和圓環(huán)對小球的彈力N的大小變化狀況是()A．F不變，N增大 B．F不變，N減小C．F減小，N不變 D．F增大，N減小答案：C解析：對小球受力分析，其受到豎直向下的重力G，圓環(huán)對小球的彈力N和線的拉力F作用，小球處于平衡狀態(tài)，G大小方向恒定，N和F方向不斷在變化，如圖所示，可知矢量三角形AGF1與長度三角形BOA相像，得出：eq\f(G,OB)＝eq\f(N,OA)＝eq\f(F1,AB)，又由于在移動過程中，OA與OB的長度不變，而AB長度變短，所以N不變，F(xiàn)1變小，即F變小，故C選項正確．9．如圖所示，質量為m的物體置于傾角為θ的固定斜面上．物體與斜面之間的動摩擦因數(shù)為μ，先用平行于斜面的推力F1作用于物體上，使其能沿斜面勻速上滑，若改用水平推力F2作用于物體上，也能使物體沿斜面勻速上滑，則兩次的推力之比eq\f(F1,F2)為()A．cosθ＋μsinθ B．cosθ－μsinθC．1＋μtanθ D．1－μtanθ答案：B解析：用力F1推物體沿斜面勻速上滑時，有F1＝mgsinθ＋μmgcosθ；用力F2推物體沿斜面勻速上滑時，有F2cosθ＝mgsinθ＋μ(mgcosθ＋F2sinθ)，由上式解得：F2＝eq\f(mgsinθ＋μcosθ,cosθ－μsinθ)，則有eq\f(F1,F2)＝cosθ－μsinθ，故選項B正確．10.(2021·南昌三中月考)如圖所示，兩段等長細線串接著兩個質量相等的小球a、b，懸掛于O點．現(xiàn)在兩小球上分別加上水平方向的外力，其中作用在b球上的力大小為F、作用在a球上的力大小為3F，則此裝置平衡時的位置可能是下圖中的哪幅圖答案：B解析：把a、b兩球看做整體，受力如圖1，則tanθ＝eq\f(2F,2mg)＝eq\f(F,mg)；隔離b球，受力如圖2，則tanα＝eq\f(F,mg)，所以θ＝α，由于兩段繩等長，故B圖正確．11．(2021·浙江寧波模擬)如圖所示，小方塊代表一些相同質量的鉤碼，圖甲中O為輕繩之間連接的結點，圖乙中光滑的滑輪跨在輕繩上懸掛鉤碼，兩裝置處于靜止狀態(tài)．現(xiàn)將圖甲中的B滑輪或圖乙中的端點B沿虛線稍稍上移一些，則關于θ角的變化說法正確的是()A．圖甲、圖乙中θ角均增大B．圖甲、圖乙中θ角均不變C．圖甲中θ角增大、圖乙中θ角不變化D．圖甲中θ角不變、圖乙中θ角變大答案：B解析：在圖甲中由于A和B均為滑輪，則知在移動B滑輪的過程中，繩OA與OB的拉力大小不變，若θ變化時，合力必變化，但此時其合力不變，與O點下方五個鈞碼的重力大小相等，所以θ角不變；由圖可知，當B點稍上移時，θ角仍舊不變，所以只有B項正確．12．如圖，兩小球用三根細繩連接，懸掛于豎直墻壁的A、D兩點．已知兩小球重力都為G，兩細繩與豎直墻壁的夾角分別為30°和60°.求：(1)AB繩和CD繩拉力的大??；(2)細繩BC與豎直方向的夾角θ.答案：(1)eq\r(3)GG(2)60°解析：(1)把B、C兩球作為一整體，分析整體受力如圖甲所以FAB＝2G·cos30°＝eq\r(3)G.FCD＝2G·sin30°＝甲乙(2)分析小球C受力如圖乙，由于FCD和G大小相等且夾角為120°，所以合力大小也為G且與FBC方向相反，依據(jù)菱形特點可知α＝β＝60°，所以θ＝β＝60°.13．(2021·河北趙縣一模)質量為M的斜面傾角為θ，在水平面上保持靜止，當將一質量為m的木塊放在斜面上時正好勻速下滑，若用與斜面成α角的力F拉著木塊勻速上升，如圖．求：(1)當α為多少時，拉力F有最小值，并求出這個最小值．(2)此時水平面對斜面的摩擦力是多少？答案：(1)當α＝θ時，F(xiàn)有最小值，F(xiàn)min＝mgsin2θ(2)eq\f(1,2)mgsin4θ解析：(1)m勻速下滑：mgsi