2019-2020年高中物理 第三章 專(zhuān)題3 受力分析、動(dòng)態(tài)平衡課時(shí)精練（含解析）新人教版必修1.doc

2019-2020年高中物理 第三章 專(zhuān)題3 受力分析、動(dòng)態(tài)平衡課時(shí)精練（含解析）新人教版必修1 知識(shí)點(diǎn) 基礎(chǔ) 中檔 稍難 受力分析 1、2、3 6、8 11 整體、隔離 4、9 7 動(dòng)態(tài)平衡、臨界 5 10、12 3．[xx西安高一檢測(cè)]勻速前進(jìn)的車(chē)廂頂部用細(xì)線豎直懸掛一小球，如圖所示，小球下方與一光滑斜面接觸。關(guān)于小球的受力，說(shuō)法正確的是(　　) A．重力和細(xì)線對(duì)它的拉力 B．重力、細(xì)線對(duì)它的拉力和斜面對(duì)它的彈力 C．重力和斜面對(duì)球的支持力 D．細(xì)線對(duì)它的拉力和斜面對(duì)它的支持力 答案　A 解析　斜面對(duì)小球無(wú)支持力，因?yàn)槿粲兄С至?，?xì)線會(huì)向右偏離豎直方向，故小球只受重力和細(xì)線的拉力，A對(duì)。 4．(多選)如圖所示，質(zhì)量分別為m1、m2的兩個(gè)物體通過(guò)輕彈簧連接，在力F的作用下一起沿水平方向做勻速直線運(yùn)動(dòng)(m1在地面上，m2在空中)，力F與水平方向成θ角。則m1所受支持力FN和摩擦力Ff正確的是(　　) A．FN＝m1g＋m2g－Fsinθ B．FN＝m1g＋m2g－Fcosθ C．Ff＝Fcosθ D．Ff＝Fsinθ 答案　AC 解析　對(duì)于m1、m2和輕彈簧組成的系統(tǒng)受力分析如圖，由平衡條件知： 水平方向：Ff＝Fcosθ 豎直方向：FN＋Fsinθ＝m1g＋m2g。 由以上兩式得：Ff＝Fcosθ，F(xiàn)N＝m1g＋m2g－Fsinθ，正確選項(xiàng)為A、C。 5．[xx合肥高一質(zhì)檢]如圖所示，用一根長(zhǎng)為l的細(xì)繩一端固定在O點(diǎn)，另一端懸掛質(zhì)量為m的小球A，為使細(xì)繩與豎直方向夾30角且繃緊，小球A處于靜止，對(duì)小球施加的最小的力等于(　　) A.mg　　　　　　　　　 B.mg C.mg D.mg 答案　C 解析　以小球?yàn)檠芯繉?duì)象，受三個(gè)力作用：重力、繩的拉力及所施加的一個(gè)力，O點(diǎn)固定，細(xì)繩方向也不變，即繩上的拉力方向不變，且繩的拉力與所施力的合力與重力一定滿(mǎn)足等值反向，如圖，由三角形定則作出的矢量三角形可知，所施力的最小值為Fmin＝mgsin30＝mg。 6．(多選)如圖所示A為長(zhǎng)木板，上表面粗糙，在水平面上以速度v1向右勻速運(yùn)動(dòng)，物塊B在木板A的上面以速度v2向右勻速運(yùn)動(dòng)，下列判斷正確的是(　　) A．若是v1＝v2，A、B之間無(wú)滑動(dòng)摩擦力 B．若是v1>v2，B受到了A所施加向右的滑動(dòng)摩擦力 C．若是v1<v2，B受到了A所施加向右的滑動(dòng)摩擦力 D．若是v1>v2，A受到了B所施加向左的滑動(dòng)摩擦力 答案　ABD 解析　若v1＝v2，則A、B間無(wú)相對(duì)運(yùn)動(dòng)，故A正確；若v1>v2，則B相對(duì)于A向左運(yùn)動(dòng)，故B受到向右的滑動(dòng)摩擦力，A相對(duì)于B向右運(yùn)動(dòng)，A受到向左的滑動(dòng)摩擦力，故B、D正確；如果v1<v2，則B相對(duì)A向右運(yùn)動(dòng)，B受到向左的滑動(dòng)摩擦力，所以C錯(cuò)誤。 7．有一個(gè)直角支架AOB，AO桿水平放置，表面粗糙，OB桿豎直向下，表面光滑。AO上套有小環(huán)P，OB上套有小環(huán)Q，兩環(huán)質(zhì)量均為m，兩環(huán)由一根質(zhì)量可忽略、不可伸長(zhǎng)的細(xì)繩相連，并在某一位置平衡，如圖所示。現(xiàn)將P環(huán)向左移動(dòng)一小段距離，兩環(huán)再次達(dá)到平衡，那么將移動(dòng)后的平衡狀態(tài)和原來(lái)的平衡狀態(tài)比較，AO桿對(duì)P環(huán)的支持力FN和摩擦力f的變化情況是(　　) A．FN不變，f變大 B．FN不變，f變小 C．FN變大，f變大 D．FN變大，f變小 答案　B 解析　以?xún)森h(huán)和細(xì)繩整體為研究對(duì)象，由題意可知，豎直方向上二力平衡，即FN＝2mg不變；水平方向上只有OB對(duì)Q環(huán)的壓力N和OA對(duì)P環(huán)的摩擦力f作用，因此f＝N。以Q環(huán)為研究對(duì)象，它在重力、細(xì)繩的拉力F和OB的壓力N作用下平衡，如右圖所示，設(shè)細(xì)繩和豎直方向的夾角為α，則N＝mgtanα。P環(huán)向左移動(dòng)的過(guò)程中α將減小，N也將減小，所以f減小。故選項(xiàng)B正確。 8．[xx課標(biāo)全國(guó)卷Ⅰ]如圖，用橡皮筋將一小球懸掛在小車(chē)的架子上，系統(tǒng)處于平衡狀態(tài)?，F(xiàn)使小車(chē)從靜止開(kāi)始向左加速，加速度從零開(kāi)始逐漸增大到某一值，然后保持此值，小球穩(wěn)定地偏離豎直方向某一角度(橡皮筋在彈性限度內(nèi))，與穩(wěn)定在豎直位置時(shí)相比，小球的高度(　　) A．一定升高 B．一定降低 C．保持不變 D．升高或降低由橡皮筋的勁度系數(shù)決定 答案　A 解析　 設(shè)橡皮筋原長(zhǎng)為l0 加速前平衡時(shí)橡皮筋伸長(zhǎng)了x0 則有kx0＝mg 當(dāng)加速并穩(wěn)定時(shí)設(shè)小球偏離豎直方向θ角，橡皮筋伸長(zhǎng)了x 由小球在豎直方向受力平衡有 kxcosθ＝mg 聯(lián)立得kxcosθ＝kx0 xcosθ＝x0 此時(shí)小球距懸掛點(diǎn)的豎直高度 h＝(l0＋x)cosθ ＝l0cosθ＋xcosθ ＝l0cosθ＋x0＜l0＋x0 故小球一定升高 選項(xiàng)A正確。 9．如圖所示，完全相同的質(zhì)量為m的A、B兩球，用兩根等長(zhǎng)的細(xì)線懸掛在O點(diǎn)，兩球之間夾著一根勁度系數(shù)為k的輕彈簧，靜止不動(dòng)時(shí)，彈簧處于水平方向，兩根細(xì)線之間的夾角為θ。則彈簧的長(zhǎng)度被壓縮了多少？ 答案　tan 解析　以A球?yàn)檠芯繉?duì)象，其受力如圖所示。所以F彈＝mgtan，Δx＝＝tan 。 10．用兩根細(xì)繩OA、OB懸掛一個(gè)重物G，如圖所示，其中繩OA沿水平方向，OB沿斜上方?，F(xiàn)保持O位置不動(dòng)，逐漸向上移動(dòng)A點(diǎn)直至細(xì)繩OA變?yōu)樨Q直。在這個(gè)過(guò)程中，OA、OB繩上的拉力如何變化？ 答案　OA繩上的拉力先減小后增加 　OB繩上的拉力一直減小 解析　如下圖所示，A1、A2為繩OA由水平方向變?yōu)樨Q直方向的過(guò)程中，繩的A端先后經(jīng)過(guò)的幾個(gè)位置。重物對(duì)O點(diǎn)的拉力F的大小等于重物的重力G，方向豎直向下。當(dāng)A先后經(jīng)過(guò)各個(gè)位置時(shí)，將拉力F沿細(xì)繩的方向分解，由圖知OA受到的拉力先減小后增加，OB繩受到的拉力一直減小。 11．[xx蕪湖高一檢測(cè)]木板B放在水平地面上，在木板B上放一重1200 N的A物體，物體A與木板B間，木板與地面間的動(dòng)摩擦因數(shù)均為0.2，木板B重力不計(jì)，當(dāng)水平拉力F將木板B勻速拉出，繩與水平方向成30時(shí)，問(wèn)繩的拉力FT多大？水平拉力F多大？(重力加速度g＝10 m/s2) 答案　248 N　430 N 解析　(1)求繩的拉力FT：隔離A，其受力如圖所示 則水平方向上： FTcos30－Ff1＝0 豎直方向上： FTsin30＋FN1－G＝0 而Ff1＝μFN1 聯(lián)立以上三式解得FT＝248 N Ff1＝215 N (2)求水平拉力F：隔離B，其受力如圖所示 A對(duì)B的摩擦力大小為FfA，地對(duì)B的摩擦力為Ff地，地對(duì)B的彈力大小FN2＝FN1， 故拉力F＝Ff地＋FfA＝μFN2＋μFN1＝2Ff1＝430 N。 12．如圖所示，質(zhì)量為m1的物體甲通過(guò)三段輕繩懸掛，三段輕繩的結(jié)點(diǎn)為O，輕繩OB水平且B端與放置在水平面上的質(zhì)量為m2的物體乙相連，輕繩OA與豎直方向的夾角θ＝37 ，物體甲、乙均處于靜止?fàn)顟B(tài)。(已知sin 37 ＝0.6，cos 37＝0.8，tan 37＝0.75，g取10 m/s2。設(shè)最大靜摩擦力等于滑動(dòng)摩擦力)求： (1)輕繩OA、OB受到的拉力是多大？ (2)物體乙受到的摩擦力是多大？方向如何？ (3)若物體乙的質(zhì)量m2＝4 kg，物體乙與水平面之間的動(dòng)摩擦因數(shù)為μ＝0.3，則欲使物體乙在水平面上不滑動(dòng)，物體甲的質(zhì)量m1最大不能超過(guò)多少？ 答案　(1)m1g　m1g　(2)m1g　方向水平向左　(3)1.6 kg 解析　(1)受力分析如圖所示。 FTOA＝＝m1g FTOB＝m1gtan θ＝m1g (2)Ff＝FTOB＝m1g 方向水平向左。 (3)Ffm＝μm2g＝0.340 N＝12 N 當(dāng)FTOB＝m1g＝Ffm＝12 N時(shí)， m1＝1.6 kg，即物體甲的質(zhì)量m1最大不能超過(guò)1.6 kg。