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1、[學(xué)生用書P305(單獨成冊)]
(建議用時:40分鐘)
一、單項選擇題
1.(2020河南開封質(zhì)檢)如圖所示,一件重力為G的衣服懸掛在等腰衣架上,已知衣架頂角α=120,底邊水平,不計摩擦,則衣架一側(cè)對衣服的作用力大小為( )
A.G B.G
C.G D.G
解析:選A.以衣服為研究對象,受力分析如圖所示,衣架兩側(cè)對衣服作用力的夾角為60,由平衡條件,2Fcos 30=G,解得F=G,A正確.
2.(2020四川彭州中學(xué)模擬)如圖所示,a、b兩個質(zhì)量相同的球用線連接,a球用線懸掛在天花板上,b球放在光滑斜面上,系統(tǒng)保持靜止,以下圖示中正確的是(
2、 )
解析:選B.對b球受力分析,受重力、垂直斜面向上的支持力和細線的拉力,由于三力平衡時三個力中任意兩個力的合力與第三個力等值、反向、共線,故細線拉力斜向右上方,故A圖錯誤;再對a、b兩個球整體受力分析,受總重力、垂直斜面向上的支持力和上面細線的拉力,再次根據(jù)共點力平衡條件判斷上面的細線的拉力方向斜向右上方,故C、D圖均錯誤.
3.質(zhì)量為m的物體用輕繩AB懸掛于天花板上.用水平向左的力F緩慢拉動繩的中點O,如圖所示.用T表示繩OA段拉力的大小,在O點向左移動的過程中( )
A.F逐漸變大,T逐漸變大 B.F逐漸變大,T逐漸變小
C.F逐漸變小,T逐漸變大 D.F逐
3、漸變小,T逐漸變小
解析:選A.以O(shè)點為研究對象,設(shè)繩OA與豎直方向的夾角為θ,物體的重力為G,根據(jù)力的平衡可知,F(xiàn)=Gtan θ,T=,隨著O點向左移,θ變大,則F逐漸變大,T逐漸變大,A正確.
4.如圖所示,光滑半球形容器固定在水平面上,O為球心.一質(zhì)量為m的小滑塊,在水平力F的作用下靜止于P點,設(shè)滑塊所受支持力為FN,OP與水平方向的夾角為θ.下列關(guān)系正確的是( )
A.F= B.F=mgtan θ
C.FN= D.FN=mgtan θ
解析:選A.法一:合成法
滑塊受力如圖甲,由平衡條件知:=tan θ,=sin θ?F=,F(xiàn)N=.
法二:效果分解法
4、
將重力按產(chǎn)生的效果分解,如圖乙所示,F(xiàn)=G2=,F(xiàn)N=G1=.
法三:正交分解法
將滑塊受的力水平、豎直分解,如圖丙所示,mg=FNsin θ,F(xiàn)=FNcos θ,聯(lián)立解得:F=,F(xiàn)N=.
法四:封閉三角形法
如圖丁所示,滑塊受的三個力組成封閉三角形,解直角三角形得:F=,F(xiàn)N=.
5.(2020福建五校高三聯(lián)考)一光滑的輕滑輪用輕繩MA懸掛于M點,站在地面上的人用輕繩跨過滑輪拉住漏斗,在砂子緩慢漏出的過程中,人握住輕繩保持不動,則在這一過程中( )
A.輕繩MA的拉力保持不變
B.輕繩MA的拉力逐漸增大
C.人對地面的壓力逐漸減小
D.人對地面的摩擦力逐漸
5、減小
解析:選D.輕滑輪的重力不計,受三個拉力而平衡,由于人握住輕繩保持不動,故三個拉力的方向均不變,在砂子緩慢漏出的過程中,漏斗的重力逐漸減小,人握住的輕繩的拉力也逐漸減小,所以MA繩的拉力也逐漸減小,A、B均錯誤;對人進行受力分析,如圖所示,根據(jù)平衡條件,水平方向有f=Fsin θ,地面對人的支持力N=mg-Fcos θ,由于F減小,故支持力N增大,摩擦力f減小,再根據(jù)牛頓第三定律可得,人對地面的壓力增大,摩擦力減小,D正確,C錯誤.
6.(2020河北高三模擬)如圖,一不可伸長的光滑輕繩,其左端固定于O點,右端跨過位于O′點的固定光滑軸懸掛一質(zhì)量為M的物體;OO′段水平,長度為L;繩
6、子上套一可沿繩滑動的輕環(huán).現(xiàn)在輕環(huán)上懸掛一鉤碼,平衡后,物體上升L,則鉤碼的質(zhì)量為( )
A.M B.M C.M D.M
解析:
選D.重新平衡后,繩子形狀如圖,由幾何關(guān)系知:繩子與豎直方向夾角為30,則環(huán)兩邊繩子的夾角為60,根據(jù)平行四邊形定則,環(huán)兩邊繩子拉力的合力為Mg,根據(jù)平衡條件,則鉤碼的質(zhì)量為M,故D正確.
7.如圖所示的是一個力學(xué)平衡系統(tǒng),該系統(tǒng)由三條輕質(zhì)細繩將質(zhì)量均為m的兩個小球連接懸掛組成,小球直徑相比輕繩長度可以忽略,輕繩1與豎直方向的夾角為30,輕繩2與豎直方向的夾角大于45,輕繩3水平.當(dāng)此系統(tǒng)處于靜止?fàn)顟B(tài)時,輕繩1、2、3的拉力分別為F1、
7、F2、F3,比較三力的大小,下列結(jié)論正確的是( )
A.F1F2 D.F1F3,A錯誤;對下方小球受力分析,因F2是直角三角形的斜邊,而mg和F3是直角邊,可知F2>F3,B錯誤;對上方小球分析,水平方向:F1sin 30=F2sin θ,因θ>45,則F1>F2,C正確,D錯誤.
8.如圖所示,小球用細繩系住,繩的另一端固定于O點.現(xiàn)用水平力F緩慢推動斜面體,小球在斜面體上無摩擦地滑動,細繩始終處于直線狀態(tài),當(dāng)小球升到接近斜面頂端時
8、細繩接近水平,此過程中斜面對小球的支持力FN以及繩對小球的拉力FT的變化情況是( )
A.FN保持不變,F(xiàn)T不斷增大
B.FN不斷增大,F(xiàn)T不斷減小
C.FN保持不變,F(xiàn)T先增大后減小
D.FN不斷增大,F(xiàn)T先減小后增大
解析:選D.選小球為研究對象,其受力情況如圖所示,用平行四邊形定則作出相應(yīng)的“力三角形O′AB”,其中O′A的大小、方向均不變,AB的方向不變,推動斜面時,F(xiàn)T逐漸趨于水平,B點向下移動,根據(jù)動態(tài)平衡,F(xiàn)T先減小后增大,F(xiàn)N不斷增大,D正確.
9.(2020陜西漢中一模)如圖所示,粗糙水平面上放有截面為 圓周的柱狀物體A,A與墻面之間放一光滑的圓柱形物
9、體B,對A施加一個水平向左的力F,使A緩慢地向左移動少許,在這一過程中( )
A.墻壁對B的彈力先減小后增大
B.A對B的彈力一直增大
C.A受到的摩擦力一直增大
D.A受到的地面支持力不變
解析:選D.對B物體受力分析,受到重力mg、A物體對B物體的支持力N′和墻壁對B物體的支持力N,如圖甲所示,當(dāng)A物體向左移動后,A物體對B物體的支持力N′的方向不斷變化,根據(jù)平衡條件結(jié)合合成法可以知道:A物體對B物體的支持力N′和墻壁對B物體的支持力N都在不斷減小,故A、B錯誤;對A和B整體受力分析,受到總重力G、地面支持力FN,推力F和墻壁的彈力N,地面的摩擦力f,如圖乙所示,根據(jù)平衡條
10、件有:F=N+f,F(xiàn)N=G,地面的支持力不變,墻壁對B物體的支持力N不斷減小,f=F-N,由于不知F如何變化,f可能減小,也可能增大,還可能不變,故C錯誤,D正確.
二、多項選擇題
10.(2020湖北四地六校高三聯(lián)考)如圖所示,光滑水平地面上有一直角三角形斜面體B靠在豎直墻壁上,物塊A放在斜面體B上,開始時A、B靜止.現(xiàn)用水平力F推A,A、B仍靜止,則此時A、B受力的個數(shù)可能是( )
A.3個、5個 B.3個、3個
C.4個、5個 D.3個、4個
解析:選CD.先對A、B整體受力分析,A、B整體受推力、重力、地面的支持力、墻壁的支持力;再對物塊A受力分析,A受重力、推力
11、、斜面體的支持力,可能還受到靜摩擦力,所以A可能受到3個或4個力,分析B的受力情況,B受到重力、墻壁的支持力、地面的支持力、A對B的壓力,可能還受到A對B的靜摩擦力,所以B可能受到4個或5個力,故C、D均正確.
11.如圖所示,工作人員將小車和冰球推進箱式吊車并運至冰雕頂部安裝,先后經(jīng)歷了向右勻速、向右勻減速、向上勻加速、向上勻減速直線運動四個過程.冰球與水平底板和右側(cè)斜擋板始終保持接觸但摩擦不計.關(guān)于冰球的受力情況,下列判斷正確的是( )
A.向右勻速過程,冰球一定受到三個力
B.向右勻減速過程,冰球可能受到兩個力
C.向上勻加速過程,冰球一定受到兩個力
D.向上勻減速過程
12、,冰球可能受到一個力
解析:選BCD.向右勻速過程,冰球受重力與支持力兩個力,故A錯誤;冰球向右勻減速過程,有可能只受重力和右側(cè)斜擋板對它的彈力,這兩個力的合力恰好水平向左,使其勻減速而不受支持力,故B正確;冰球向上勻加速的過程,受重力和支持力兩個力,合力向上,故C正確;如果冰球向上勻減速運動的加速度為g,則冰球就只受重力,故D正確.
12.(2020四川成都調(diào)研)如圖所示,用OA、OB兩根輕繩將花盆懸于兩豎直墻之間,開始時OB繩水平.現(xiàn)保持O點位置不變,改變OB繩長使繩右端由B點緩慢上移至B′點,此時OB′與OA之間的夾角θ<90.設(shè)此過程OA、OB繩的拉力分別為FOA、FOB,則下列說
13、法正確的是( )
A.FOA一直減小 B.FOA一直增大
C.FOB一直減小 D.FOB先減小后增大
解析:選AD.本題疑難之處在于能否熟練運用動態(tài)平衡的方法來求解.以結(jié)點O為研究對象,分析受力,豎直向下的力G、繩OA的拉力FOA和繩OB的拉力FOB,由結(jié)點處于平衡狀態(tài)可知,兩根輕繩的拉力的合力與G大小相等、方向相反,作出輕繩OB在不同位置時力的合成圖如圖所示,由圖看出,F(xiàn)OA逐漸減小,F(xiàn)OB先減小后增大,當(dāng)θ=90時,F(xiàn)OB最小.故A、D正確,B、C錯誤.
13.如圖所示,兩個相同的固定斜面上分別放有一個處于靜止的三角形木塊A、B,它們的質(zhì)量相等.A木塊左側(cè)面沿豎直方
14、向,B木塊左側(cè)面垂直于斜面,在兩斜面上分別放上一個相同的光滑球后,木塊仍保持靜止,則放上球后( )
A.A木塊受到的摩擦力等于B木塊受到的摩擦力
B.A木塊受到的摩擦力小于B木塊受到的摩擦力
C.A木塊對斜面的壓力等于B木塊對斜面的壓力
D.A木塊對斜面的壓力小于B木塊對斜面的壓力
解析:選AD.設(shè)小球的質(zhì)量為m,A、B的質(zhì)量為M,斜面的傾角為α.以小球與A整體為研究對象,由平衡條件可得:A木塊受到的摩擦力fA=(M+m)gsin α,同理,以小球與B整體為研究對象,得到B木塊受到的摩擦力fB=(M+m)gsin α,則fA=fB,故A正確,B錯誤.以A為研究對象,分析受力,如
15、圖甲所示,由平衡條件得:斜面對A的支持力NA=Mgcos α-N1sin α,以B為研究對象,分析受力,如圖乙所示由平衡條件得:斜面對B的支持力NB=Mgcos α,則得NA