2019年高考物理一輪復習 2-3受力分析共點力的平衡同步檢測試題.doc

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2019年高考物理一輪復習 2-3受力分析共點力的平衡同步檢測試題 1．如圖7－1所示，A、B兩物體緊靠著放在粗糙水平面上，A、B間接觸面光滑，在水平推力F作用下兩物體一起加速運動，物體A恰好不離開地面，則物體A的受力個數(shù)為(　　) 圖7－1 A．3　　　　　　 　　　 B．4 C．5 D．6 解析：物體A恰好不離開地面，即A與地面間無壓力無摩擦力，故A受到重力、推力F和B對A的彈力，共三個力的作用，A項正確． 答案：A 圖7－2 2．[xx浙江省湖州中學月考]如圖7－2所示，斜面傾角為30，物體A的重力為80 N，物體與斜面間的最大靜摩擦力為35 N．一根原長為10 cm、勁度系數(shù)為k＝1 000 N/m的輕質(zhì)彈簧，下端固定在斜面底端，上端與物體A固定連接放置好后，彈簧長度變?yōu)? cm.現(xiàn)要使物體移動，用平行于斜面的力作用在物體A上．則下面幾個作用力中不可能的是(　　) A．10 N B．20 N C．40 N D．60 N 解析：此時彈簧對物體向上的彈力F彈＝20 N，若向下推物體A，根據(jù)平衡條件，F(xiàn)＋mgsin300＝F彈＋f，可得最小推力F＝15 N；若向上拉物體A，根據(jù)平衡條件，F(xiàn)＋F彈＝mgsin30＋f，可知最小拉力F＝55 N，因此要使物體移動最小的力應超過15 N，因此A不可能． 答案：A 圖7－3 3．[xx石家莊市質(zhì)檢一]如圖7－3所示，輕桿與豎直墻壁成53角，斜插入墻中并固定，另一端固定一個質(zhì)量為m的小球，水平輕質(zhì)彈簧處于壓強狀態(tài)，彈力大小為mg(g表示重力加速度)，則輕桿對小球的彈力大小為(　　) A.mg B.mg C.mg D.mg 解析：根據(jù)力的平衡條件得輕桿對小球的彈力大小F＝＝mg，選項D正確． 答案：D 圖7－4 4．[xx山西省太原市測評]如圖7－4所示，一個輕質(zhì)光滑的滑輪(半徑很小)跨在輕繩ABC上，滑輪下掛一個重為G的物體．現(xiàn)在滑輪軸上施加一水平拉力F使滑輪向右平移，直到繩BC部分豎直、AB部分與天花板的夾角為60的位置并處于靜止狀態(tài)，則此時(　　) A．水平拉力F的大小為(2－)G B．水平拉力F的大小為(2＋)G C．繩ABC的張力大小為G D．繩ABC的張力大小為2(2＋)G 解析：受力分析如圖7－5所示，在水平方向有F＝FTcos60，豎直方向有FT＋FTsin60＝G，兩式聯(lián)立解得F＝(2－)G，F(xiàn)T＝2(2－)G，正確選項為A. 圖7－5 答案：A 圖7－6 5．在粗糙水平地面上與墻平行放著一個截面為半圓的柱狀物體A，A與豎直墻之間放一光滑圓球B，整個裝置處于靜止狀態(tài)．現(xiàn)對B加一豎直向下的力F，F(xiàn)的作用線通過球心，設(shè)墻對B的作用力為F1，B對A的作用力為F2，地面對A的作用力為F3.若F緩慢增大而整個裝置仍保持靜止，截面如圖7－6所示，在此過程中(　　) A．F1保持不變，F(xiàn)3緩慢增大 B．F1緩慢增大，F(xiàn)3保持不變 C．F2緩慢增大，F(xiàn)3緩慢增大 D．F2緩慢增大，F(xiàn)3保持不變 解析：以B為研究對象，受力分析如圖7－7甲，由平衡條件得，F(xiàn)1＝(F＋GB)tanθ，F(xiàn)2′＝.由牛頓第三定律得F2＝F2′＝，F(xiàn)1、F2隨F的增大而增大．以A為研究對象，受力如圖乙，F(xiàn)3為FN和Ff的合力，由平衡條件得，F(xiàn)3等于F2與GA的合力，F(xiàn)3隨F的增大而增大．選項C正確． 甲　乙 圖7－7 答案：C 圖7－8 6．[xx河北衡水中學調(diào)研]如圖7－8所示，有四塊相同的堅固石塊壘成弧形的石拱，其中第3、4塊固定在地面上，每塊石塊的兩個面間所夾的圓心角為37.假定石塊間的摩擦力可以忽略不計，則第1、2塊石塊間的作用力和第1、3塊石塊間的作用力的大小之比為(　　) A.　　　 B. C.　　　 D. 解析：設(shè)每塊石塊的重力為G，第1、3塊石塊間的作用力為F31，第1、2塊石塊間的作用力為F21，以第1塊石塊為研究對象，受力分析如圖7－9所示．由平衡條件可得F31cos 37＝F21，解得F21∶F31＝cos 37＝.本題正確選項為C. 圖7－9 答案：C 圖7－10 7．[xx山東省煙臺二中月考]如圖7－10所示，有一質(zhì)量不計的桿AO，長為R，可繞A自由轉(zhuǎn)動．用繩在O點懸掛一個重為G的物體，另一根繩一端系在O點，另一端系在以O(shè)點為圓心的圓弧形墻壁上的C點．當點C由圖示位置逐漸向上沿圓弧CB移動過程中(保持OA與地面夾角θ不變)，OC繩所受拉力的大小變化情況是(　　) A．逐漸減小 B．逐漸增大 C．先減小后增大 D．先增大后減小 圖7－11 解析：受力分析如圖7－11，做出桿OA的支持力FA與OC繩的拉力FC的合力，其大小等于物體的重力G，由圖可知，OC繩的拉力大小先減小后增大，選項C正確． 答案：C B組　能力提升 8．[xx四川省綿陽中學月考]如圖7－12所示，用完全相同的輕彈簧A、B、C將兩個相同的小球連接并懸掛，小球處于靜止狀態(tài)，彈簧A與豎直方向的夾角為30，彈簧C水平，則彈簧A、C的伸長量之比為(　　) 圖7－12 A.∶4　　　 B．4∶ C．1∶2 D．2∶1 解析：將兩小球及彈簧B視為整體進行受力分析有FC＝FAsin30，F(xiàn)A＝kxA，＝＝2∶1，＝2∶1，故D正確，A、B、C錯誤． 圖7－13 答案：D 9．[xx河北省邢臺市清河中學月考]如圖7－14所示，光滑斜面的傾角為30，輕繩通過兩個滑輪與A相連，輕繩的另一端固定于天花板上，不計輕繩與滑輪的摩擦．物塊A的質(zhì)量為m，不計滑輪的質(zhì)量，掛上物塊B后，當滑輪兩邊輕繩的夾角為90時，A、B恰能保持靜止，則物塊B的質(zhì)量為(　　) 圖7－14 A.m　　 B.m　　 C．m　　 D．2m 解析：由A的受力平衡可知，繩的拉力大小為F＝mgsin30，由B的受力平衡得F＝mBg，兩式聯(lián)立可得mB＝m，選項A正確． 答案：A 圖7－15 10．[xx浙江省溫州十校聯(lián)考]如圖7－15所示，質(zhì)量為m、頂角為α的直角劈和質(zhì)量為M的正方體放在兩豎直墻和水平面間，處于靜止狀態(tài). 若不計一切摩擦，則(　　) A．正方體對水平面的彈力大小為(M＋m)g B．墻面對正方體的彈力大小為mgtanα C．正方體對直角劈的彈力大小為mgcosα D．墻面對直角劈的彈力大小為mgsinα 解析：正方體和直角劈作為一個整體，豎直方向有地面支持力N和二者的重力，整體平衡則有N＝(M＋m)g，由牛頓第三定律得，正方體對水平地面的彈力大小等于N′＝(M＋m)g，選項A對．對直角劈受力分析如圖7－16(由平衡條件可得T2＝，選項D錯．正方體對直角劈的彈力大小F＝，墻面對正方體的彈力T1＝T2＝，選項B錯． 圖7－16 答案：A 11．如圖7－17所示，質(zhì)量M＝2 kg的木塊套在水平桿上， 圖7－17 并用輕繩與質(zhì)量m＝ kg的小球相連，今用跟水平方向成α＝30角的力F＝10N拉著球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，取g＝10 m/s2，求運動過程中輕繩與水平方向的夾角θ及木塊M與水平桿間的動摩擦因數(shù)． 解析：以M、m整體為研究對象，由平衡條件得： 水平方向：Fcos30－μFN＝0① 豎直方向：FN＋Fsin30－Mg－mg＝0② 由①②得：μ＝. 以m為研究對象，由平衡條件得： Fcos30－FTcosθ＝0③ Fsin30＋FTsinθ－mg＝0④ 由③④得：θ＝30. 答案：30　 圖7－18 12．[xx新課標全國卷]拖把是由拖桿和拖把頭構(gòu)成的擦地工具(如圖7－18)．設(shè)拖把頭的質(zhì)量為m，拖桿質(zhì)量可忽略；拖把頭與地板之間的動摩擦因數(shù)為常數(shù)μ，重力加速度為g.某同學用該拖把在水平地板上拖地時，沿拖桿方向推拖把，拖桿與豎直方向的夾角為θ. (1)若拖把頭在地板上勻速移動，求推拖把的力的大?。? (2)設(shè)能使該拖把在地板上從靜止剛好開始運動的水平推力與此時地板對拖把的正壓力的比值為λ.已知存在一臨界角θ0，若θ≤θ0，則不管沿拖桿方向的推力多大，都不可能使拖把從靜止開始運動．求這一臨界角的正切tanθ0. 解析：(1)設(shè)該同學沿拖桿方向用大小為F的力推拖把．將推拖把的力沿豎直和水平方向分解，根據(jù)平衡條件有 Fcosθ＋mg＝N　① Fsinθ＝f?、? 式中N和f分別為地板對拖把的正壓力和摩擦力．按摩擦定律有 f＝μN?、? 聯(lián)立①②③式得F＝mg?、? (2)若不管沿拖桿方向用多大的力都不能使拖把從靜止開始運動，應有Fsinθ≤λN?、? 這時，①式仍滿足．聯(lián)立①⑤式得 sinθ－λcosθ≤λ　⑥ 現(xiàn)考察使上式成立的θ角的取值范圍．注意到上式右邊總是大于零，且當F無限大時極限為零，有 sinθ－λcosθ≤0?、? 使上式成立的θ角滿足θ≤θ0，這里θ0是題中所定義的臨界角，即當θ≤θ0時，不管沿拖桿方向用多大的力都推不動拖把．臨界角的正切為tanθ0＝λ. 答案：(1)　(2)λ C組　難點突破 13．如圖7－19所示，有兩根立于水平地面上的豎直桿，將一根不能伸長的、柔軟的輕繩的兩端， 圖7－19 分別系于豎直桿上不等高的兩點a、b上，用一個光滑的動滑輪O懸掛一個重物后再掛在繩子上，達到平衡狀態(tài)．現(xiàn)保持輕繩的a端不動，將b端緩慢下移．在此過程中，輕繩的張力的變化情況是(　　) A．保持不變　　　　　 B．不斷增大 C．不斷減小 D．先增大，后減小 圖7－20 解析：將bO延長，如圖7－20，cosα＝d/L，d為兩桿間距離，L為繩長，α的大小跟a、b的位置無關(guān)．因此，在b端下移過程中，滑輪移動，但α的大小不變，F(xiàn)T不變，故A正確． 答案：A