2020版高考物理一輪復(fù)習(xí) 課后限時作業(yè)7 受力分析 共點力的平衡（含解析）新人教版

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1、課后限時作業(yè)7　受力分析　共點力的平衡 時間：45分鐘 1.如圖所示，一超市員工用推車搬運貨物，貨物隨推車一起沿水平地面向右做勻速直線運動，則推車對貨物的作用力(　A　) A．沿豎直向上方向 B．沿斜向右上的某一方向 C．沿水平向右方向 D．沿斜向右下的某一方向 解析：對貨物，由平衡條件知，推車對貨物的作用力與重力是一對平衡力，選項A正確． 2．a(chǎn)、b兩個質(zhì)量相同的球用線相連接，a球用線掛在天花板上，b球放在光滑斜面上，系統(tǒng)保持靜止(線的質(zhì)量不計)，則圖中正確的是(　B　) 解析：把a、b兩個質(zhì)量相同的球看作整體，所受重力豎直向下，所受斜面支持力垂直于斜面向上

2、，根據(jù)平衡條件知，要使系統(tǒng)保持靜止，懸掛在天花板上的細(xì)線應(yīng)斜向右上方，但A圖中小球a、b不可能處于平衡狀態(tài)，故只有B圖正確． 3.(多選)物體b在力F作用下將物體a壓向光滑的豎直墻壁，如圖所示，a處于靜止?fàn)顟B(tài)．現(xiàn)增大力F，則下列說法中正確的是(　BD　) A．a(chǎn)受到的摩擦力有兩個 B．a(chǎn)受到的摩擦力大小不隨F變化而變化 C．b受到地面的支持力大小隨F的增大而增大 D．b受到地面的支持力大小等于a、b的重力之和 解析：對a，由平衡條件得，豎直方向上b對a的摩擦力大小等于a的重力，選項A錯誤，選項B正確；對a、b整體，由平衡條件得，b受到地面的支持力大小等于a、b的重力之和，選項C

3、錯誤，選項D正確． 4.如圖所示，一個質(zhì)量m＝1 kg的小環(huán)套在傾角為37°的光滑固定直桿上．為使小環(huán)能夠靜止不動，需對它施加一個水平拉力F，已知重力加速度g取10 m/s2，sin37°＝0.6，cos37°＝0.8，則F的大小和方向分別是(　A　) A．7.5 N，水平向左 B．7.5 N，水平向右 C．13.3 N，水平向左 D．13.3 N，水平向右 解析： 施加水平力F后，由于小環(huán)靜止，則小環(huán)所受重力G、支持力FN和F三力的矢量關(guān)系如圖所示，故F＝mgtan37°＝1×10× N＝7.5 N，方向水平向左，選項A正確． 5．如圖所示，質(zhì)量均為m的兩個球A、B固

4、定在輕桿的兩端，將其放入光滑的半圓形碗中，桿的長度等于碗的半徑．當(dāng)桿與碗的豎直半徑垂直時，兩球剛好能平衡，重力加速度為g，則桿對小球的作用力為(　A　) A.mg B.mg C.mg D．2mg 解析：對A球受力分析，如圖所示，由共點力的平衡知識可得，桿的作用力為F＝mgtan30°＝mg，A正確． 6.(多選)如圖所示，輕繩的兩端分別系在圓環(huán)A和小球B上，圓環(huán)A套在粗糙的水平直桿MN上．現(xiàn)用水平力F拉著繩子上的一點O，使小球B從圖中實線位置緩慢上升到虛線位置，但圓環(huán)A始終保持在原位置不動．在這一過程中，環(huán)對桿的摩擦力f和環(huán)對桿的壓力FN的變化情況是(　BD　)

5、A．f不變 B．f增大 C．FN減小 D．FN不變 解析：以結(jié)點O為研究對象，進行受力分析，由題意可知，O點處于動態(tài)平衡，則可作出三力的平衡關(guān)系圖如圖甲所示，由圖可知水平拉力增大．以環(huán)和結(jié)點整體作為研究對象，對其受力分析如圖乙所示，由整個系統(tǒng)平衡可知FN＝(m＋m環(huán))g，f＝F，故f增大，F(xiàn)N不變，B、D正確． 7．如圖所示，在平行于固定光滑斜面的推力F的作用下，質(zhì)量相等的A、B兩物體沿斜面做勻速直線運動，A、B間輕彈簧的勁度系數(shù)為k，斜面的傾角為30°，則彈簧的壓縮量為(　B　) A.　 　　B.　 　　C.　 　　D. 解析：設(shè)物體A、B的質(zhì)量均為m.先用整體法，得

6、出F＝2mgsin30°＝mg；后用隔離法，選取物體B為研究對象，對其受力分析，根據(jù)平衡條件可得彈簧對B沿斜面向上的彈力F彈＝mgsin30°＝＝，即＝kx，所以x＝，故選項B正確． 8.在車站、機場等地會看見一些旅客推著行李箱，也有一些旅客拉著行李箱在水平地面上行走．建立物理模型如圖甲和乙所示，假設(shè)行李箱都做勻速運動，對同一行李箱在這兩種情況下，下列說法正確的是(　D　) A．兩種情況下，行李箱所受地面的摩擦力相同 B．兩種情況下，推行李箱省力 C．力F1與重力的合力方向水平向右 D．力F2與摩擦力的合力方向豎直向下 解析：對圖甲，正壓力FN1＝mg－F1sinθ，對圖乙

7、，正壓力FN2＝mg＋F2sinθ，由f＝μFN可知，兩種情況下行李箱所受地面的摩擦力不同，選項A錯誤；對圖甲，由平衡條件得F1cosθ＝μ(mg－F1sinθ)，解得F1＝，同理，對圖乙可得F2＝，故F2>F1，即拉箱子省力，選項B錯誤；圖甲中力F1與重力的合力方向不沿水平方向，選項C錯誤；圖乙中力F2與摩擦力的合力和重力與支持力的合力方向相反，即豎直向下，選項D正確． 9．如圖所示，在豎直墻壁間有質(zhì)量分別是m和2m的半圓球A和圓球B，其中B的球面光滑，半圓球A與左側(cè)墻壁之間存在摩擦，兩球心之間連線與水平方向成30°角，兩球恰好不下滑．假設(shè)最大靜摩擦力等于滑動摩擦力，則半圓球A與左

8、側(cè)墻壁之間的動摩擦因數(shù)為(　A　) A.　　　　B.　　　　C.　　　　D. 解析：以圓球B為研究對象，對圓球B進行受力分析如圖甲所示，由平衡條件可得FN＝Fcos30°，F(xiàn)sin30°＝2mg，所以FN＝2mg.以兩球組成的整體為研究對象，對其受力分析如圖乙所示，由平衡條件得f＝3mg，F(xiàn)N1＝FN，由題意知，整體恰好不滑動，故f＝μFN1′(FN1′與FN1是一對相互作用力，F(xiàn)N1′表示半圓球A對墻壁的壓力)，聯(lián)立解得μ＝，選項A正確． 10.(多選)如圖所示，桌面上固定一個光滑豎直擋板，現(xiàn)將一個長方體物塊A與截面為三角形的墊塊B疊放在一起，用水平外力F緩緩向左推動B，使A緩慢升

9、高，假設(shè)各接觸面均光滑，則該過程中(　BD　) A．A和B均受三個力作用而平衡 B．B對桌面的壓力保持不變 C．A對B的壓力越來越小 D．外力F的大小恒定不變 解析： A受到重力、擋板的彈力和B的支持力三個力，B受到重力、A的壓力、桌面的支持力和外力F四個力，故A錯誤；當(dāng)B向左移動時，B對A的支持力和擋板對A的彈力方向均不變，根據(jù)平衡條件得，這兩個力大小保持不變，則A對B的壓力也保持不變，對整體受力分析如圖所示，由平衡條件得，F(xiàn)＝N1，擋板對A的彈力N1不變，則外力F不變，桌面對整體的支持力N＝G總保持不變，則B對桌面的壓力不變，故C錯誤，B、D均正確． 11．質(zhì)量為M的

10、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，它正好勻速下滑．現(xiàn)用與木楔斜面成α角的力F拉著木塊勻速上升，如圖所示，已知木楔在整個過程中始終靜止，重力加速度為g. (1)當(dāng)α為多少時，拉力F有最小值？最小值為多大？ (2)當(dāng)α＝θ時，木楔對水平面的摩擦力為多大？ 解析：木塊在木楔斜面上勻速向下運動時，有 mgsinθ＝μmgcosθ　即μ＝tanθ. (1)木楔在力F作用下沿斜面向上勻速運動，有 Fcosα＝mgsinθ＋f　Fsinα＋FN＝mgcosθ　f＝μFN 可得F＝＝＝ 故當(dāng)α＝θ時，F(xiàn)有最小值，為Fmin＝mgsin2θ. (2)因

11、為木塊及木楔均處于平衡狀態(tài)，故整體受到地面的摩擦力等于F的水平分力，即f＝Fcos(α＋θ) 當(dāng)α＝θ時，F(xiàn)取最小值mgsin2θ，此時 f＝mgsin2θcos2θ＝mgsin4θ. 答案：(1)θ　mgsin2θ　(2)mgsin4θ 12.如圖所示，水平細(xì)桿上套有一質(zhì)量為0.54 kg的小環(huán)A，用輕繩將質(zhì)量為0.5 kg的小球B與A相連．B受到始終與水平方向成53°角的風(fēng)力作用，與A一起向右勻速運動，此時輕繩與水平方向夾角為37°，運動過程中B球始終在水平細(xì)桿的下方，則：(取g＝10 m/s2，sin37°＝0.6，cos37°＝0.8) (1)B對繩子的拉力大?。?

12、(2)A與桿間的動摩擦因數(shù)．(保留一位有效數(shù)字) 解析：(1)對小球B由平衡條件得繩的拉力為 FT＝mgsin37°＝3.0 N. 由牛頓第三定律知B對繩子的拉力大小為3.0 N. (2)環(huán)A做勻速直線運動，有FTcos37°－Ff＝0 FN＝Mg＋FTsin37°　而Ff＝μFN，解得μ≈0.3. 答案：(1)3.0 N　(2)0.3 13.如圖所示，光滑固定斜面上有一個質(zhì)量為10 kg的小球被輕繩拴住懸掛在天花板上，已知繩子與豎直方向的夾角為45°，斜面傾角為30°，整個裝置處于靜止?fàn)顟B(tài)，g取10 m/s2.求：(取1.414) (1)繩中拉力的大小和斜面對小球支持力的大??； (2)若另外用一個外力拉小球，能夠把小球拉離斜面，求最小拉力的大?。? 解析：(1) 如圖，沿水平方向和豎直方向建立直角坐標(biāo)系，對小球受力分析，把不在坐標(biāo)軸上的力沿軸分解．則： 水平方向上：FTsin45°－FNsin30°＝0 豎直方向上： FTcos45°＋FNcos30°－mg＝0 由以上兩式得FN≈73.2 N，F(xiàn)T≈51.8 N (2)外力方向與繩子垂直時，拉力最?。Φ淖钚≈禐镕min＝mgsin45° 代入數(shù)據(jù)，解得Fmin≈70.7 N. 答案：(1)51.8 N　73.2 N　(2)70.7 N 10