2020版高考物理一輪復(fù)習(xí) 課時跟蹤檢測（七）受力分析 共點力的平衡（含解析）.doc

課時跟蹤檢測（七）受力分析 共點力的平衡A級基礎(chǔ)小題練熟練快1如圖所示，斜面小車M靜止在光滑水平面上，一邊緊貼墻壁。若再在斜面上加一物體m，且M、m相對靜止，此時小車受力個數(shù)為()A3B4C5 D6解析：選B先對物體m受力分析，受到重力、支持力和靜摩擦力；再對M受力分析，受重力、m對它的垂直向下的壓力和沿斜面向下的靜摩擦力，同時地面對M有向上的支持力，共受到4個力，故B正確。2設(shè)雨點下落過程中受到的空氣阻力與雨點(可看成球形)的橫截面積S成正比，與下落速度v的二次方成正比，即fkSv2，其中k為比例常數(shù)，且雨點最終都做勻速運動。已知球的體積公式為Vr3(r為半徑)。若兩個雨點的半徑之比為12，則這兩個雨點的落地速度之比為()A1 B12C14 D18解析：選A當(dāng)雨點做勻速直線運動時，重力與阻力相等，即fmg，故kr2v2mgr3g，即v2，由于半徑之比為12，則落地速度之比為1，選項A正確。3.如圖所示，在一水平長木板上放一木塊P，緩慢抬起木板的右端，木塊P和木板始終相對靜止，則()A木塊受到木板的支持力減小、摩擦力減小B木塊受到木板的支持力增大、摩擦力增大C木塊受到木板的作用力大小不變、方向不變D木塊受到木板的作用力大小變化、方向變化解析：選C對本塊受力分析可知，木塊受到重力、支持力和沿斜面向上的摩擦力的作用，木塊開始滑動前，木塊受力平衡，所以摩擦力和重力沿斜面向下的分力相等，即fmgsin ，所以夾角增大的過程中，木塊所受的摩擦力一直在增大；木塊受到的支持力FNmgcos ，由于抬起木板的過程中，夾角增大，故支持力減小，故A、B錯誤。由于木塊一直處于平衡狀態(tài)，故木塊受到木板的作用力始終等于重力，故木塊受到木板的作用力大小不變、方向不變，故C正確，D錯誤。4(2018廣州六校聯(lián)考)一個質(zhì)量為3 kg的物體，被放置在傾角為30的固定光滑斜面上，在如圖所示的甲、乙、丙三種情況下處于平衡狀態(tài)的是(g10 m/s2)() A僅甲圖 B僅乙圖C僅丙圖 v D甲、乙、丙圖解析：選B物體在光滑斜面上受重力、支持力和沿斜面向上的拉力，斜面光滑，故物體不受摩擦力；將重力沿斜面和垂直于斜面進行分解，重力垂直于斜面的分力一定與支持力相等；要使物體處于靜止，拉力應(yīng)等于重力沿斜面向下的分力，即Fmgsin 310 N15 N，故只有乙平衡。故B正確。5(多選)如圖甲所示，A為一截面為等腰三角形的斜劈，其質(zhì)量為M，兩個底角均為30。兩個完全相同、質(zhì)量均為m的小物塊p和q恰好能沿兩斜面勻速下滑?，F(xiàn)在若對兩物塊同時施加一平行于側(cè)面的恒力F1、F2，且F1>F2，如圖乙所示，則在p和q下滑的過程中，下列說法正確的是()A斜劈A仍舊保持靜止，且不受到地面的摩擦力作用B斜劈A仍舊保持靜止，且受到地面向右的摩擦力作用C斜劈A仍舊保持靜止，對地面的壓力大小為(Mm)gD斜劈A仍舊保持靜止，對地面的壓力大小大于(Mm)g解析：選AD起初兩物塊沿斜面勻速下滑，p、q及斜劈組成的整體處于平衡狀態(tài)，則水平方向斜劈不受地面的靜摩擦力作用，施加恒力F1、F2后，斜劈受力情況不變，即A依然不受地面的摩擦力作用，且A對地面的壓力大小仍為(M2m)g，大于(Mm)g，故選項A、D正確。B級保分題目練通抓牢6(2019長沙調(diào)研)如圖所示，質(zhì)量為m(可視為質(zhì)點)的小球P，用兩根輕繩OP和OP與小球拴接后再分別系于豎直墻上相距0.4 m的O、O兩點上，繩OP長0.5 m，繩OP長0.3 m，今在小球上施加一方向與水平方向成37 角的拉力F，將小球緩慢拉起，繩OP剛拉直時，OP繩拉力為T1，繩OP剛松弛時，OP繩拉力為T2，則為(sin 370.6，cos 370.8)()A34 B43C35 D45解析：選COP繩剛拉直時，OP繩拉力為T1，此時OP繩拉力為零，小球受力如圖甲所示。根據(jù)幾何關(guān)系可得sin ，可得53，則90； 根據(jù)共點力的平衡條件可得T1mgsin ；OP 繩剛松弛時，OP繩的拉力為T2，此時OP繩拉力為零，小球受力如圖乙所示，根據(jù)共點力的平衡條件可得T2mgtan ，由此可得，故C正確，A、B、D錯誤。7.(多選)如圖所示為內(nèi)壁光滑的半球形凹槽M，O為球心，AOB60，OA水平，小物塊在與水平方向成45角的斜向上的推力F作用下靜止于B處。在將推力F沿逆時針緩慢轉(zhuǎn)到水平方向的過程中裝置始終靜止，則()AM槽對小物塊的支持力逐漸減小BM槽對小物塊的支持力逐漸增大C推力F先減小后增大D推力F逐漸增大解析：選BC以小物塊為研究對象，分析受力情況，如圖所示，物塊受到重力G、支持力FN和推力F三個力作用，根據(jù)平衡條件可知，F(xiàn)N與F的合力與G大小相等，方向相反。將推力F沿逆時針緩慢轉(zhuǎn)到水平方向的過程中(F由位置13)，根據(jù)作圖可知，M槽對小物塊的支持力FN逐漸增大，推力F先減小后增大，當(dāng)F與FN垂直時，F(xiàn)最小。故A、D錯誤，B、C正確。8(多選)如圖所示，兩根輕繩一端系于結(jié)點O，另一端分別系于固定圓環(huán)上的A、B兩點，O點下面懸掛一物體M，繩OA水平，拉力大小為F1，繩OB與OA夾角120，拉力大小為F2，將兩繩同時緩慢順時針轉(zhuǎn)過75，并保持兩繩之間的夾角始終不變，且物體始終保持靜止?fàn)顟B(tài)。則在旋轉(zhuǎn)過程中，下列說法正確的是()AF1逐漸增大 BF1先增大后減小CF2逐漸減小 DF2先增大后減小解析：選BC設(shè)兩繩轉(zhuǎn)動過程中，繩OA與水平方向的夾角為，以O(shè)點為研究對象，受力分析如圖所示，因為兩繩是緩慢移動的，所以O(shè)點始終處于平衡狀態(tài)，由平衡條件得F1cos F2cos(60)，F(xiàn)1sin F2sin(60)Mg，由以上兩式解得F1，F(xiàn)2。當(dāng)<60時，增大，F(xiàn)1增大，F(xiàn)2減??；當(dāng)6075時，增大，F(xiàn)1減小，F(xiàn)2減小。因此，在兩繩旋轉(zhuǎn)的過程中，F(xiàn)1先增大后減小，F(xiàn)2逐漸減小，選項B、C正確。9(多選)甲、乙兩建筑工人用簡單機械裝置將工件從地面提升并運送到樓頂。如圖所示，設(shè)當(dāng)重物提升到一定高度后，兩工人保持位置不動，甲通過緩慢釋放手中的繩子，使乙能夠用一始終水平的輕繩將工件緩慢向左拉動，最后將工件運送至乙所在位置，完成工件的運送。繩的重力及滑輪的摩擦不計，滑輪大小忽略不計，則在工件向左移動過程中()A甲手中繩子上的拉力不斷減小B樓頂對甲的支持力不斷增大C樓頂對甲的摩擦力大于對乙的摩擦力D乙手中繩子上的拉力不斷增大解析：選CD設(shè)與結(jié)點和滑輪相連的一段繩子與豎直方向的夾角為，工件重力為mg，對結(jié)點受力分析如圖所示，可得甲手中繩子拉力T1，乙手中繩子拉力T2mgtan ，工件向左移動過程中，逐漸增大，可知T1逐漸增大，T2也逐漸增大，A錯誤，D正確。甲手中繩子與水平方向夾角不變，可知T1豎直向上的分力逐漸增大，由平衡條件可知樓頂對甲的支持力不斷減小，B錯誤。分別對甲、乙水平方向的受力進行分析，可得樓頂對甲的摩擦力f1T1sin ，為甲手中繩子與豎直方向的夾角，樓頂對乙的摩擦力f2T2，分析可知，始終有>，則f1>f2，C正確。10. (2019昆明模擬)如圖所示，質(zhì)量M2 kg的木塊套在水平固定桿上，并用輕繩與質(zhì)量m1 kg的小球相連。今用跟水平方向成60角的力F10 N拉著小球并帶動木塊一起向右勻速運動，運動中M、m的相對位置保持不變，g10 m/s2。在運動過程中，求：(1)輕繩與水平方向的夾角；(2)木塊M與水平桿間的動摩擦因數(shù)。解析：(1)小球的受力如圖甲所示，由平衡條件得水平方向：Fcos 60FTcos 0豎直方向：Fsin 60FTsin mg0解得30。(2)將木塊、小球看做整體，受力如圖乙所示，由平衡條件得水平方向：Fcos 60FN0豎直方向：FNFsin 60Mgmg0解得。答案：(1)30(2)C級難度題目適情選做11.如圖所示，三根長度均為L的輕繩分別連接于C、D兩點，A、B兩端被懸掛在水平天花板上，相距2L，現(xiàn)在C點上懸掛一個質(zhì)量為m的重物，為使CD繩保持水平，在D點上可施加力的最小值為()Amg B.mgC.mg D.mg解析：選C由題圖可知，要使CD水平，各繩均應(yīng)繃緊，則AC與水平方向的夾角為60；結(jié)點C受力平衡，受力分析如圖所示，則CD繩的拉力FTmgtan 30mg；D點受繩子拉力大小等于FT，方向向左；要使CD水平，D點兩繩的拉力與外界的力的合力為零，則繩子對D點的拉力可分解為沿BD繩的分力F1，及另一分力F2，由幾何關(guān)系可知，當(dāng)力F2與BD垂直時，F(xiàn)2最小，而F2的大小即為拉力的大小；故最小力FFTsin 60mg。故C正確。12. (2019濰坊模擬)如圖所示，風(fēng)箏借助于均勻的風(fēng)和牽線對其作用，才得以在空中處于平衡狀態(tài)。圖中所示風(fēng)箏質(zhì)量為400 g，某時刻風(fēng)箏平面與水平面的夾角為30，主線對風(fēng)箏的拉力與風(fēng)箏平面成53角。已知風(fēng)對風(fēng)箏的作用力與風(fēng)箏平面相垂直，g取10 m/s2。(1)求此時風(fēng)對風(fēng)箏的作用力的大小和線對風(fēng)箏的拉力大小；(2)若拉著風(fēng)箏勻速運動時，主線與水平面成53角保持不變，這時拉主線的力為10 N，則風(fēng)對風(fēng)箏的作用力為多大？風(fēng)箏平面與水平面的夾角為多大？解析：(1)風(fēng)箏平衡時共受到三個力的作用，即重力mg、風(fēng)對它的作用力F和主線對它的拉力T(如圖所示)，以風(fēng)箏平面方向為x軸，F(xiàn)方向為y軸，建立一個坐標(biāo)系，將重力和拉力T正交分解，在x軸方向：mgsin 30Tcos 530在y軸方向：FTsin 53mgcos 30聯(lián)立兩式，解得T3.33 N，F(xiàn)6.13 N。(2)同理以水平方向為x軸，豎直方向為y軸建立坐標(biāo)系。設(shè)風(fēng)對風(fēng)箏的作用力水平分力為Fx，豎直分力為Fy，由平衡條件，知FxTcos 53100.6 N6 NFyTsin 53G100.8 N4 N12 NF13.4 N風(fēng)箏平面與水平面的夾角滿足tan arctan 。答案：(1)6.13 N3.33 N(2)13.4 Narctan