（江蘇專版）2022年高考物理一輪復(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）

江蘇專版）2022年高考物理一輪復(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）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(　　)A．3個(gè)　　　　　　　　　 　B．4個(gè)C．5個(gè) D．6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C2．(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θ＝30°，則有(　　)A．F4最大 B．F3＝F2C．F2最大 D．F1最大解析：選C　由平衡條件可知：F1＝mgtan θ，F(xiàn)2cos θ＝mg,2F3cos θ＝mg，F(xiàn)4＝mg，因此可得F1＝mg，F(xiàn)2＝mg，F(xiàn)3＝mg，故A、B、D錯(cuò)誤，C正確4.(2017·全國(guó)卷Ⅱ)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(　　)A．2－ 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F＝f，f＝μN(yùn)，N＝mg，聯(lián)立解得F＝μmg當(dāng)F與水平面成60°角時(shí)，物塊受力如圖所示，有Fcos 60°＝f′，f′＝μN(yùn)′，N′＝mg－Fsin 60°，聯(lián)立得Fcos 60°＝μ(mg－Fsin 60°)解得μ＝，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(huà)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(　　)A．0.6mg B．0.8mgC．0.4mg D．0.75mg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Fm＝mgsin θ，而cos θ＝＝0.8，所以Fm＝0.6mg，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θ，則物體A、B的質(zhì)量之比mA∶mB等于(　　)A．cos θ∶1 B．1∶cos θC．tan θ∶1 D．1∶sin θ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 θ＝mBg，則兩物體的質(zhì)量之比為1∶cos θ，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2α，由平衡條件可知，2Fcos α＝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 α＋L2sin α＝s，得sin α＝＝，繩子右端上移，L、s都不變，α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，α變大，cos α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α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θ角(θ＜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T(mén)1現(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)θ角固定，繩b的拉力變?yōu)門(mén)2；再轉(zhuǎn)過(guò)θ角固定，繩b的拉力為T(mén)3，則(　　)A．T1＝T3＞T2 B．T1＜T2＜T3C．T1＝T3＜T2 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，T1＝T3＞T2，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T(mén)1，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T(mén)2，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(　　)A．T1>T2 B．T1＝T2C．F1

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T1＝T2，F(xiàn)2>F1；故A、D錯(cuò)誤，B、C正確考點(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α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μ，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μmgcos αC．桌面對(duì)斜面體的摩擦力大小是Fcos αD．桌面對(duì)斜面體的支持力大小是(M＋m)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 α＝f1，mgcos α＝FN1，f1＝μFN1，解得斜面對(duì)物塊的摩擦力大小f1＝F＋mgsin α或f1＝μmgcos α，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，f2＝Fcos α，F(xiàn)N2＝Fsin α＋(m＋M)g，故桌面對(duì)斜面體的摩擦力大小為Fcos α，桌面對(duì)斜面體的支持力大小為Fsin α＋(m＋M)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m＝1 kg，斜面傾角θ＝30°，細(xì)繩與豎直方向夾角α＝30°，光滑斜面體M＝3 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F＝mg，Tcos 30°＝F，解得：T＝＝ N2)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：f＝Tcos 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M＝2 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α＝30°角的力F＝10 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g＝10 m/s2求：(1)運(yùn)動(dòng)過(guò)程中輕繩與水平方向的夾角θ；(2)木塊與水平桿間的動(dòng)摩擦因數(shù)μ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 θ＝0Fsin 30°＋FTsin θ－mg＝0解得FT＝10 Nθ＝30°。

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°－Ff＝0FN＋Fsin 30°－(M＋m)g＝0又Ff＝μFN解得μ＝答案：(1)30°　(2)。