2024高考物理一輪復(fù)習(xí)規(guī)范演練7共點(diǎn)力的平衡含解析新人教版

PAGE7-規(guī)范演練7共點(diǎn)力的平衡[抓基礎(chǔ)]1.如圖所示，一重為10N的球固定在支桿AB的上端，今用一段繩子水平拉球，使桿發(fā)生彎曲，已知繩的拉力為7.5N，則AB桿對(duì)球的作用力（）A.大小為7.5NB.大小為10NC.方向與水平方向成53°角斜向右下方D.方向與水平方向成53°角斜向左上方解析：對(duì)小球進(jìn)行受力分析可得，AB桿對(duì)球的作用力F和繩的拉力的合力與小球的重力等大、反向，可得F方向斜向左上方.設(shè)AB桿對(duì)小球的作用力與水平方向夾角為α，可得tanα＝eq\f(G,F拉)＝eq\f(4,3)，α＝53°，F(xiàn)＝eq\f(G,sin53°)＝12.5N.答案：D2.（2024·云南開遠(yuǎn)測試）如圖所示是一名登山運(yùn)動(dòng)員攀登陡峭山壁的情形，假如認(rèn)為峭壁的平面是豎直的平畫，壁面是光滑的，腿與峭壁面是垂直的，輕繩與壁面的夾角為30°，運(yùn)動(dòng)員的質(zhì)量為80kg.則輕繩對(duì)運(yùn)動(dòng)員的拉力大小為（g取10m/s2）（）A.eq\f(800\r(3),3)N B.800NC.eq\f(1600\r(3),3)N D.1600N解析：對(duì)運(yùn)動(dòng)員受力分析可知，輕繩對(duì)運(yùn)動(dòng)員的拉力T＝eq\f(mg,cos30°)＝eq\f(1600\r(3),3)N.答案：C3.（2024·浙江卷）重力為G的體操運(yùn)動(dòng)員在進(jìn)行自由體操競賽時(shí)，有如圖所示的競賽動(dòng)作，當(dāng)運(yùn)動(dòng)員豎直倒立保持靜止?fàn)顟B(tài)時(shí)，兩手臂對(duì)稱支撐，夾角為θ，則（）A.當(dāng)θ＝60°時(shí)，運(yùn)動(dòng)員單手對(duì)地面的正壓力大小為eq\f(G,2)B.當(dāng)θ＝120°時(shí)，運(yùn)動(dòng)員單手對(duì)地面的正壓力大小為GC.當(dāng)θ不同時(shí)，運(yùn)動(dòng)員受到的合力不同D.當(dāng)θ不同時(shí)，運(yùn)動(dòng)員與地面之間的相互作用力不相等解析：運(yùn)動(dòng)員豎直倒立在地面上保持靜止?fàn)顟B(tài)時(shí)，地面對(duì)兩手的支持力豎直向上，人的受力如圖所示，由平衡關(guān)系可知，2FN＝G，即FN＝eq\f(G,2)，F(xiàn)N與θ角無關(guān)，所以選項(xiàng)A正確，B錯(cuò)誤；不管角度如何，運(yùn)動(dòng)員受到的合力都為零，即地面對(duì)運(yùn)動(dòng)員的支持力與重力大小相等、方向相反，選項(xiàng)C、D錯(cuò)誤.答案：A4.（2024·福建龍巖質(zhì)檢）如圖所示，兩個(gè)相同的小物塊P、Q靜止在斜面上，P與Q之間的彈簧A處于伸長狀態(tài)，Q與擋板間的彈簧B處于壓縮狀態(tài)，則以下推斷正確的是（）A.撤去彈簧A，物塊P將下滑，物塊Q將靜止B.撤去彈簧A，彈簧B的彈力將變小C.撤去彈簧B，兩個(gè)物塊均保持靜止D.撤去彈簧B，彈簧A的彈力將變小解析：由于物塊Q受彈簧A、B的彈力及重力沿斜面的分力方向都沿斜面對(duì)下，仍能保持靜止，則不論撤去彈簧A，還是彈簧B，兩物塊肯定都能保持靜止，由于物塊靜止，彈簧形變不變更，彈力不變.所以選項(xiàng)A、B、D錯(cuò)誤，C正確.答案：C5.（2024·太原調(diào)研）如圖所示，輕繩OA一端固定在天花板上，另一端系一光滑的圓環(huán)，一根系著物體的輕繩穿過圓環(huán)后，另一端固定在墻上B點(diǎn)，且OB處于水平.現(xiàn)將A點(diǎn)緩慢沿天花板水平向右移動(dòng)，且OB段的輕繩始終保持水平，則OA、OB段輕繩所受的拉力的大小FTA、FTB的變更狀況是（）A.FTA增大，F(xiàn)TB不變 B.FTA、FTB均不變C.FTA不變，F(xiàn)TB增大 D.FTA、FTB均減小解析：因?yàn)閳A環(huán)光滑，則OC、OB段輕繩所受的拉力的大小FTC、FTB始終相等，且等于物體的重力.又OB段輕繩始終保持水平，OC段輕繩始終保持豎直，則A點(diǎn)緩慢右移，圓環(huán)也隨之右移，角θ不變，由平衡條件可知OA段繩上所受的拉力不變.故B項(xiàng)正確.答案：B6.（2024·唐山質(zhì)檢）光滑斜面上固定著一根剛性圓弧形細(xì)桿，小球通過輕繩與細(xì)桿相連，此時(shí)輕繩處于水平方向，球心恰位于圓弧形細(xì)桿的圓心處，如圖所示.將懸點(diǎn)A緩慢沿桿向上移動(dòng)，直到輕繩處于豎直方向，在這個(gè)過程中，輕繩的拉力（）A.漸漸增大 B.大小不變C.先減小后增大 D.先增大后減小解析：當(dāng)懸點(diǎn)A緩慢向上移動(dòng)過程中，小球始終處于平衡狀態(tài)，小球所受重力mg的大小和方向都不變，支持力的方向不變，對(duì)球進(jìn)行受力分析如圖所示，由圖可知，拉力FT先減小后增大，C項(xiàng)正確.答案：C7.（2024·長沙聯(lián)考）如圖所示是一個(gè)力學(xué)平衡系統(tǒng)，該系統(tǒng)由三條輕質(zhì)細(xì)繩將質(zhì)量均為m的兩個(gè)小球連接懸掛組成，小球直徑相比輕繩長度可以忽視，輕繩1與豎直方向的夾角為30°，輕繩2與豎直方向的夾角大于45°，輕繩3水平.當(dāng)此系統(tǒng)處于靜止?fàn)顟B(tài)時(shí)，輕繩1、2、3的拉力分別為F1、F2、F3，比較三力的大小，下列結(jié)論正確的是（）A.F1<F3 B.F2<F3C.F1>F2 D.F1<F2答案：C8.（多選）（2024·南昌模擬）如圖所示，靜止在粗糙水平面上的半徑為4R的半球的最高點(diǎn)A處有一根水平細(xì)線系著質(zhì)量為m、半徑為R的光滑小球.已知重力加速度為g.下列說法正確的是（）A.地面對(duì)半球的摩擦力的方向水平向右B.細(xì)線對(duì)小球的拉力大小為eq\f(3,4)mgC.保持小球的位置不變，將A點(diǎn)沿半球漸漸下移，半球?qū)π∏虻闹С至u漸減小D.剪斷細(xì)線的瞬間，小球的加速度大小為0.6g解析：以半球和小球整體為探討對(duì)象，整體處于平衡狀態(tài)，不受摩擦力作用，A項(xiàng)錯(cuò)誤；對(duì)小球受力分析如圖，拉力FTA＝mgtanθ，由幾何關(guān)系可知tanθ＝eq\f(3,4)，則FTA＝eq\f(3,4)mg，B項(xiàng)正確；半球?qū)π∏虻闹С至N＝eq\f(mg,cosθ)，在A點(diǎn)下移時(shí)，θ增大，cosθ減小，則FN增大，C項(xiàng)錯(cuò)誤；在剪斷細(xì)線的瞬間，細(xì)線對(duì)小球的拉力消逝，小球在沿切線方向有mgsinθ＝ma，其中sinθ＝0.6，得a＝0.6g，D項(xiàng)正確.答案：BD[提素養(yǎng)]9.（多選）如圖所示，光滑水平地面上有始終角三角形斜面體B靠在豎直墻壁上，物塊A放在斜面體B上.起先時(shí)A、B靜止.現(xiàn)用水平力F推A，A、B仍靜止，則此時(shí)A、B受力個(gè)數(shù)的組合可能是（）A.3個(gè)5個(gè) B.3個(gè)3個(gè)C.4個(gè)5個(gè) D.3個(gè)4個(gè)解析：先對(duì)A、B整體受力分析，A、B整體受推力、重力、地面的支持力、墻壁的彈力；再對(duì)物塊A受力分析，A受重力、推力、斜面體的支持力，可能還受到靜摩擦力，所以A可能受到3個(gè)或4個(gè)力，分析B的受力狀況，B受到重力、墻壁的彈力、地面的支持力、A對(duì)B的壓力，可能還受到A對(duì)B的靜摩擦力，所以B可能受到4個(gè)或5個(gè)力，故C、D均正確.答案：CD10.如圖所示，重量為m的小球用細(xì)線拴住放在光滑斜面上，斜面足夠長，傾角為α的斜面體置于光滑水平面上，用水平力F推斜面體使斜面體緩慢地向左移動(dòng)，小球沿斜面緩慢上升（細(xì)繩尚未到達(dá)平行于斜面的位置）.在此過程中（）A.繩對(duì)小球的拉力減小B.斜面體對(duì)小球的支持力減小C.水平推力F減小D.地面對(duì)斜面體的支持力不變解析：對(duì)小球受力分析，如圖甲所示，斜面體左移會(huì)引起FT的方向及大小的變更而FN的方向不變，三力的合力為0，則形成閉合三角形，F(xiàn)T與FN相互垂直時(shí)FT最小，此時(shí)細(xì)線和斜面平行，則細(xì)線尚未到達(dá)平行于斜面的位置時(shí)，F(xiàn)T漸漸變小，F(xiàn)N漸漸變大，故選項(xiàng)A正確，B錯(cuò)誤；對(duì)斜面體受力分析，如圖乙所示，依據(jù)平衡條件，有：F＝F′Nsinα＝FNsinα，F(xiàn)N地＝Mg＋F′Ncosα＝Mg＋FNcosα.由于FN增大，故支持力FN地和推力F均增大，C、D錯(cuò)誤.圖甲圖乙答案：A11.（2024·蕪湖一模）如圖甲所示，在粗糙水平面上靜止放置一個(gè)截面為三角形的斜劈，其質(zhì)量為M.兩個(gè)質(zhì)量分別為m1和m2的小物塊恰好能沿兩側(cè)面勻速下滑.若現(xiàn)在對(duì)兩物塊同時(shí)各施加一個(gè)平行于斜劈側(cè)面的恒力F1和F2，且F1>F2，如圖乙所示.則在兩個(gè)小物塊沿斜面下滑的過程中，下列說法正確的是（）圖甲圖乙A.斜劈可能向左運(yùn)動(dòng)B.斜劈受到地面對(duì)右的摩擦力作用C.斜劈對(duì)地面的壓力大小等于（M＋m1＋m2）gD.nβ解析：在未施加力之前，三個(gè)物體都處于平衡狀態(tài)，故可以對(duì)三個(gè)物體作為整體受力分析，受重力和支持力，故支持力為（M＋m1＋m2）g，沒有摩擦力；施加力之后，兩個(gè)物體對(duì)斜劈的壓力和摩擦力不變，故斜劈受力狀況不變，故斜劈仍保持靜止，斜劈對(duì)地面的壓力大小等于（M＋m1＋m2）g，與地面間沒有摩擦力，故選項(xiàng)C正確.答案：C12.（2024·攀枝花三診）如圖所示，a、b兩細(xì)繩一端系著質(zhì)量為m的小球，另一端系在豎直放置的圓環(huán)上，小球位于圓環(huán)的中心，起先時(shí)繩a水平，繩b傾斜.現(xiàn)將圓環(huán)在豎直平面內(nèi)順時(shí)針緩慢地向右滾動(dòng)至繩b水平，在此過程中（）A.a上的張力漸漸增大，b上的張力漸漸增大B.a上的張力漸漸減小，b上的張力漸漸減小C.a上的張力漸漸減小，b上的張力漸漸增大D.a上的張力漸漸增大，b上的張力漸漸減小解析：對(duì)小球進(jìn)行受力分析，如圖所示.在緩慢轉(zhuǎn)動(dòng)的過程中，小球始終處于平衡狀態(tài)，由正弦定理得eq\f(mg,sinγ)＝eq\f(Fa,sinα)＝eq\f(Fb,sinβ)，γ角不變，α角增大，sinα漸漸增大，可得Fa漸漸增大，β角減小，sinβ漸漸減小，可得，F(xiàn)b漸漸減小.答案：D13.質(zhì)量為M的木楔傾角為θ，在水平面上保持靜止.當(dāng)將一質(zhì)量為m的木塊放在木楔斜面上時(shí)，它正好勻速下滑.假如用與木楔斜面成α角的力F拉著木塊勻速上升，如圖所示（已知木楔在整個(gè)過程中始終靜止）.（1）當(dāng)α＝θ時(shí)，拉力F有最小值，求此最小值；（2）當(dāng)α＝θ時(shí)，木楔對(duì)水平面的摩擦力是多大？解析：（1）木塊在木楔斜面上勻速向下運(yùn)動(dòng)時(shí)，有mgsinθ＝μmgcosθ，即μ＝tanθ.木塊在力F作用下沿斜面對(duì)上勻速運(yùn)動(dòng)，有Fcosα＝mgsinθ＋Ff，F(xiàn)sinα＋FN＝mgcosθ，F(xiàn)f＝μFN，解得F＝eq\f(2mgsinθ,cosα＋μsinα)＝eq\f(2mgsinθcosθ,cosαcosθ＋s