（江蘇專版）2020版高考物理一輪復(fù)習(xí) 課時(shí)跟蹤檢測(cè)（七）受力分析 共點(diǎn)力的平衡（含解析）

課時(shí)跟蹤檢測(cè)（七）受力分析 共點(diǎn)力的平衡對(duì)點(diǎn)訓(xùn)練：物體的受力分析1.(2018·南京聯(lián)考)如圖所示，甲、乙兩物體疊放在水平面上，用水平向右的拉力F拉乙，甲、乙保持靜止?fàn)顟B(tài)，甲、乙間的接觸面水平，則乙受力的個(gè)數(shù)為()A3個(gè)B4個(gè)C5個(gè) D6個(gè)解析：選C對(duì)甲受力分析可知，甲僅受到自身的重力和乙的支持力，甲、乙兩物體之間沒(méi)有摩擦力，故乙受到重力、甲對(duì)乙的壓力、地面的支持力、水平向右的拉力F和地面向左的摩擦力，故選C。2(2019·泰興模擬)如圖所示，A、B、C、D是四個(gè)完全相同的木塊，在圖甲中，水平力F作用于B上，A、B處于靜止?fàn)顟B(tài)，圖乙中，豎直彈簧作用于D上，C、D處于靜止?fàn)顟B(tài)。關(guān)于A、B、C、D的受力情況，下列說(shuō)法不正確的是()A圖甲中A受五個(gè)力作用，圖乙中C受三個(gè)力作用B圖甲中墻對(duì)A一定有向上的摩擦力C圖乙中墻對(duì)C可能有摩擦力D圖乙中D對(duì)C一定有向右上方的摩擦力解析：選C圖甲中整體受重力、墻的彈力、壓力F和向上的摩擦力而處于靜止；對(duì)A分析可知，A受重力、墻對(duì)A的彈力、B對(duì)A的彈力、墻給的向上的摩擦力，根據(jù)B的平衡條件，可得A、B間一定有摩擦力，故A受5個(gè)力；而乙中CD整體受重力、彈力的作用即可以平衡；故C與墻之間沒(méi)有摩擦力；則C只受重力、D的支持力及D對(duì)C的摩擦力的作用，共受3個(gè)力，A、B正確；若圖乙中墻對(duì)C有摩擦力，則C一定受到向右的墻的彈力；對(duì)整體分析可知，整體不可能平衡，C錯(cuò)誤；因C有向下的運(yùn)動(dòng)趨勢(shì)，D、C間一定有壓力且有相互的運(yùn)動(dòng)趨勢(shì)，故D對(duì)C一定有向右上方的摩擦力，D正確。對(duì)點(diǎn)訓(xùn)練：解決平衡問(wèn)題的四種常用方法3如圖所示，用相同的彈簧測(cè)力計(jì)將同一個(gè)重物m，分別按甲、乙、丙三種方式懸掛起來(lái)，讀數(shù)分別是F1、F2、F3、F4，已知30°，則有()AF4最大 BF3F2CF2最大 DF1最大解析：選C由平衡條件可知：F1mgtan ，F(xiàn)2cos mg,2F3cos mg，F(xiàn)4mg，因此可得F1mg，F(xiàn)2mg，F(xiàn)3mg，故A、B、D錯(cuò)誤，C正確。4.(2017·全國(guó)卷)如圖所示，一物塊在水平拉力F的作用下沿水平桌面做勻速直線運(yùn)動(dòng)。若保持F的大小不變，而方向與水平面成60°角，物塊也恰好做勻速直線運(yùn)動(dòng)。物塊與桌面間的動(dòng)摩擦因數(shù)為()A2 B.C. D.解析：選C當(dāng)F沿水平方向時(shí)，根據(jù)物塊受力情況，有Ff，fN，Nmg，聯(lián)立解得Fmg。當(dāng)F與水平面成60°角時(shí)，物塊受力如圖所示，有Fcos 60°f，fN，NmgFsin 60°，聯(lián)立得Fcos 60°(mgFsin 60°)。解得，C正確。5.如圖所示，一只半徑為R的半球形碗倒扣在水平桌面上，處于靜止?fàn)顟B(tài)。一質(zhì)量為m的螞蟻(未畫出)在離桌面高度為R時(shí)恰能停在碗上，則螞蟻受到的最大靜摩擦力大小為()A0.6mg B0.8mgC0.4mg D0.75mg解析：選A螞蟻受重力、支持力和最大靜摩擦力，受力分析如圖所示：根據(jù)平衡條件有Fmmgsin ，而cos 0.8，所以Fm0.6mg，故A正確，B、C、D錯(cuò)誤。6.如圖所示，一條細(xì)繩跨過(guò)定滑輪連接物體A、B，A懸掛起來(lái)，B穿在一根豎直桿上，兩物體均保持靜止。不計(jì)繩與滑輪、B與豎直桿間的摩擦。已知繩與豎直桿間的夾角為，則物體A、B的質(zhì)量之比mAmB等于()Acos 1 B1cos Ctan 1 D1sin 解析：選B物體A處于靜止?fàn)顟B(tài)，繩子上的彈力大小等于物體A的重力。再分析物體B的受力，物體B受重力、繩子拉力、豎直桿對(duì)它水平向右的彈力，根據(jù)正交分解法，在豎直方向有mAgcos mBg，則兩物體的質(zhì)量之比為1cos ，故B正確，A、C、D錯(cuò)誤。對(duì)點(diǎn)訓(xùn)練：解決動(dòng)態(tài)平衡問(wèn)題的三種方法7.多選(2017·天津高考)如圖所示，輕質(zhì)不可伸長(zhǎng)的晾衣繩兩端分別固定在豎直桿M、N上的a、b兩點(diǎn)，懸掛衣服的衣架掛鉤是光滑的，掛于繩上處于靜止?fàn)顟B(tài)。如果只人為改變一個(gè)條件，當(dāng)衣架靜止時(shí)，下列說(shuō)法正確的是()A繩的右端上移到b，繩子拉力不變B將桿N向右移一些，繩子拉力變大C繩的兩端高度差越小，繩子拉力越小D若換掛質(zhì)量更大的衣服，則衣架懸掛點(diǎn)右移解析：選AB設(shè)兩段繩子間的夾角為2，由平衡條件可知，2Fcos mg，所以F，設(shè)繩子總長(zhǎng)為L(zhǎng)，兩桿間距離為s，由幾何關(guān)系L1sin L2sin s，得sin ，繩子右端上移，L、s都不變，不變，繩子張力F也不變，A正確；桿N向右移動(dòng)一些，s變大，變大，cos 變小，F(xiàn)變大，B正確；繩子兩端高度差變化，不影響s和L，所以F不變，C錯(cuò)誤；衣服質(zhì)量增加，繩子上的拉力增加，由于不會(huì)變化，懸掛點(diǎn)不會(huì)右移，D錯(cuò)誤。8.如圖所示，用與豎直方向成角(45°)的傾斜輕繩a和水平輕繩b共同固定一個(gè)小球，這時(shí)繩b的拉力為T1?，F(xiàn)保持小球在原位置不動(dòng)，使繩b在原豎直平面內(nèi)逆時(shí)轉(zhuǎn)過(guò)角固定，繩b的拉力變?yōu)門2；再轉(zhuǎn)過(guò)角固定，繩b的拉力為T3，則()AT1T3T2 BT1T2T3CT1T3T2 D繩a的拉力增大解析：選A以小球?yàn)檠芯繉?duì)象，分析受力：重力，a、b兩繩的拉力。根據(jù)平衡條件得知，a、b兩繩的合力方向豎直向上，大小與重力相等，保持不變，作出b繩在三個(gè)不同位置時(shí)，兩個(gè)拉力的變化，如圖，由圖得到，T1T3T2，繩a的拉力減小。故A正確，B、C、D錯(cuò)誤。9.多選(2018·開(kāi)封模擬)如圖所示，質(zhì)量均為m的小球A、B用勁度系數(shù)為k1的輕彈簧相連，B球用長(zhǎng)為L(zhǎng)的細(xì)繩懸于O點(diǎn)，A球固定在O點(diǎn)正下方，當(dāng)小球B平衡時(shí)，繩子所受的拉力為T1，彈簧的彈力為F1；現(xiàn)把A、B間的彈簧換成原長(zhǎng)相同但勁度系數(shù)為k2(k2>k1)的另一輕彈簧，在其他條件不變的情況下仍使系統(tǒng)平衡，此時(shí)繩子所受的拉力為T2，彈簧的彈力為F2，則下列關(guān)于T1與T2、F1與F2大小之間的關(guān)系正確的是()AT1>T2 BT1T2CF1<F2 DF1F2解析：選BC以小球B為研究對(duì)象，分析受力情況，如圖所示。由平衡條件可知，彈簧的彈力F和繩子的拉力T的合力F合與重力mg大小相等，方向相反，即F合mg，由三角形相似得：。當(dāng)彈簧勁度系數(shù)變大時(shí)，彈簧的壓縮量減小，故AB長(zhǎng)度增加，而OB、OA的長(zhǎng)度不變，故T1T2，F(xiàn)2>F1；故A、D錯(cuò)誤，B、C正確?？键c(diǎn)綜合訓(xùn)練10多選(2018·無(wú)錫模擬)在水平桌面上有一個(gè)質(zhì)量為M且傾角為的斜面體。一個(gè)質(zhì)量為m的物塊，在平行于斜面的拉力F作用下，沿斜面向下做勻速運(yùn)動(dòng)。斜面體始終處于靜止?fàn)顟B(tài)。已知物塊與斜面間的動(dòng)摩擦因數(shù)為，重力加速度為g。下列結(jié)論正確的是()A斜面對(duì)物塊的摩擦力大小是FB斜面對(duì)物塊的摩擦力大小是mgcos C桌面對(duì)斜面體的摩擦力大小是Fcos D桌面對(duì)斜面體的支持力大小是(Mm)g解析：選BC對(duì)物塊受力分析，如圖甲所示，由共點(diǎn)力的平衡條件得，F(xiàn)mgsin f1，mgcos FN1，f1FN1，解得斜面對(duì)物塊的摩擦力大小f1Fmgsin 或f1mgcos ，故A錯(cuò)誤，B正確；對(duì)物塊和斜面整體受力分析，如圖乙所示，由共點(diǎn)力的平衡條件得，f2Fcos ，F(xiàn)N2Fsin (mM)g，故桌面對(duì)斜面體的摩擦力大小為Fcos ，桌面對(duì)斜面體的支持力大小為Fsin (mM)g，故C正確，D錯(cuò)誤。11.如圖所示，小球被輕質(zhì)細(xì)繩系住斜吊著放在靜止光滑斜面上，設(shè)小球質(zhì)量m1 kg，斜面傾角30°，細(xì)繩與豎直方向夾角30°，光滑斜面體M3 kg置于粗糙水平面上，求：(g取10 m/s2)(1)細(xì)繩對(duì)小球拉力的大小；(2)地面對(duì)斜面體的摩擦力的大小和方向。解析：(1)以小球?yàn)檠芯繉?duì)象，受力情況如圖甲所示，根據(jù)平衡條件得知，T與N的合力Fmg，Tcos 30°F，解得：T N。(2)以小球和斜面體整體為研究對(duì)象，受力分析如圖乙所示，由于系統(tǒng)靜止，合力為零，則有：fTcos 60°× N N，方向水平向左。答案：(1) N(2) N，方向水平向左12.(2018·銅陵模擬)如圖所示，質(zhì)量M2 kg的木塊A套在水平桿上，并用輕繩將木塊A與質(zhì)量m kg的小球相連。今用與水平方向成30°角的力F10 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，取g10 m/s2。求：(1)運(yùn)動(dòng)過(guò)程中輕繩與水平方向的夾角；(2)木塊與水平桿間的動(dòng)摩擦因數(shù)。解析：(1)設(shè)輕繩對(duì)小球的拉力為FT，小球受力如圖甲所示，由平衡條件可得Fcos 30°FTcos 0Fsin 30°FTsin mg0解得FT10 N30°。(2) 以木塊和小球組成的整體為研究對(duì)象，受力分析如圖乙所示，由平衡條件得Fcos 30°Ff0FNFsin 30°(Mm)g0又FfFN解得。答案：(1)30°(2)6