2019-2020年高考物理一輪復(fù)習(xí) 課時(shí)提升練6 受力分析 共點(diǎn)力的平衡.doc
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2019-2020年高考物理一輪復(fù)習(xí) 課時(shí)提升練6 受力分析 共點(diǎn)力的平衡 題組一 對物體受力分析 1.如圖2317所示,兩梯形木塊A、B疊放在水平地面上,A、B之間的接觸面傾斜.連接A與天花板之間的細(xì)繩沿豎直方向,關(guān)于兩木板的受力, 圖2317 下列說法正確的是( ) A.A、B之間一定存在摩擦力作用 B.木塊A可能受三個(gè)力作用 C.木塊B可能受到地面的摩擦力作用 D.B受到的地面的支持力一定大于木塊B的重力 【解析】 當(dāng)繩對A的拉力等于A的重力時(shí),A、B之間沒有彈力,也一定沒有摩擦力,此時(shí)地面對B的支持力等于B的重力,因此選項(xiàng)A、D錯(cuò)誤;當(dāng)繩對A的拉力為零時(shí),由力的平衡知,A應(yīng)受重力、彈力和B對A的摩擦力共三個(gè)力的作用,選項(xiàng)B正確;由整體法可知,地面對B的摩擦力一定為零,選項(xiàng)C錯(cuò)誤. 【答案】 B 2. (xx河南鄭州模擬)如圖2318所示,鐵板AB與水平地面間的夾角為θ,一塊磁鐵吸附在鐵板下方.在緩慢抬起鐵板B端使θ角增加(始終小于90)的過程中,磁鐵始終相對鐵板靜止.則下列說法正確的是( ) 圖2318 A.磁鐵所受合外力逐漸減小 B.磁鐵始終受到三個(gè)力的作用 C.磁鐵受到的摩擦力逐漸減小 D.鐵板對磁鐵的彈力逐漸增大 【解析】 由題意可知,磁鐵始終處于平衡狀態(tài),磁鐵所受合外力不變,A項(xiàng)錯(cuò)誤;對磁鐵受力分析可知,磁鐵始終受到重力、彈力、吸引力和摩擦力四個(gè)力的作用,B項(xiàng)錯(cuò)誤;由平衡條件可得,mgsin θ=Ff,磁鐵受到的摩擦力Ff逐漸增大,mgcos θ+FN=F引,鐵板對磁鐵的彈力FN逐漸增大,C項(xiàng)錯(cuò)誤,D項(xiàng)正確. 【答案】 D 3. (xx合肥一中質(zhì)檢)如圖2319所示,A是一質(zhì)量為M的盒子,B的質(zhì)量為m,A、B用細(xì)繩相連,跨過光滑的定滑輪置于傾角為θ的斜面上,B懸于斜面之外而處于靜止?fàn)顟B(tài),斜面放置在水平地面上.現(xiàn)在向A中緩慢加入沙子,整個(gè)系統(tǒng)始終保持靜止,則在加入沙子的過程中( ) 圖2319 A.繩子拉力逐漸增大 B.A對斜面的壓力逐漸增大 C.A所受的摩擦力逐漸增大 D.地面對斜面的摩擦力逐漸增大 【解析】 繩子的拉力始終為B的重力mg,大小是不變的,選項(xiàng)A錯(cuò)誤;設(shè)盒子和沙的總質(zhì)量為M′,A對斜面的壓力等于M′gcos θ且隨著沙子的增多而增大,選項(xiàng)B正確;如果一開始摩擦力沿斜面向下,隨著沙子的增多摩擦力會(huì)先減小后反向增大,選項(xiàng)C錯(cuò)誤;以A、B和斜面作為一個(gè)整體,整體處于平衡狀態(tài),水平方向不受力,故地面對斜面無摩擦力,選項(xiàng)D錯(cuò)誤. 【答案】 B 題組二 物體的平衡 4.一質(zhì)量為M、帶有掛鉤的球形物體套在傾角為θ的細(xì)桿上,并能沿桿勻速下滑.如在掛鉤上再吊一質(zhì)量為m的物體,讓它們沿細(xì)桿下滑,如圖2320所示.則球形物體( ) 圖2320 A.仍勻速下滑 B.沿細(xì)桿加速下滑 C.受到的摩擦力不變 D.受到的合外力增大 【解析】 不掛物體時(shí),球形物體受力情況如圖,由于球形物體勻速下滑,所以有Mgsin θ=μMgcos θ,即μ=tan θ;當(dāng)掛上物體后,重力沿斜桿的分力F=(M+m)gsin θ,球形物體受到摩擦力f=μ(M+m)gcos θ=(M+m)gsin θ,所以兩物體處于平衡狀態(tài),其受到摩擦力變大,合外力仍為零,故只有選項(xiàng)A正確. 【答案】 A 5. (xx遼寧省實(shí)驗(yàn)中學(xué)模擬)如圖2321所示,固定在豎直平面內(nèi)的光滑圓環(huán)的最高點(diǎn)處有一個(gè)光滑的小孔,質(zhì)量為m的小球套在圓環(huán)上,一根細(xì)線的下端拴著小球,上端穿過小孔用手拉住,現(xiàn)拉動(dòng)細(xì)線,使小球沿圓環(huán)緩慢上移,在移動(dòng)過程中手對線的拉力F的大小和軌道對小球的彈力N的大小的變化情況是( ) 圖2321 A.F大小將不變 B.F大小將增大 C.N大小將不變 D.N大小將增大 【解析】 三角形AOC和三角形BCD相似,由=可知C正確,D錯(cuò)誤;由=可知F將減小,A、B錯(cuò)誤. 【答案】 C 6.如圖2322所示,桌面上固定一個(gè)光滑豎直擋板,現(xiàn)將一個(gè)長方形物塊A與截面為三角形的墊塊B疊放在一起,用水平外力F緩緩向左推動(dòng)B,使A緩慢升高,設(shè)各接觸面均光滑,則該過程中( ) 圖2322 A.A和B均受三個(gè)力作用而平衡 B.B對桌面的壓力越來越大 C.A對B的壓力越來越小 D.推力F的大小恒定不變 【解析】 設(shè)B的傾角為θ,對A物體受力分析,如圖所示,則F3與豎直方向的夾角為θ,由平衡條件,F(xiàn)3cos θ=GA,F(xiàn)3sin θ=F2,所以A對B的壓力不變,C錯(cuò);A受三個(gè)力的作用,B受四個(gè)力的作用,A錯(cuò);對A、B整體受力分析,可知B對桌面的壓力F′=GA+GB,推力F=F2,B錯(cuò);推力F不變,D對. 【答案】 D 7. (xx黃岡模擬)如圖2323所示,一根粗細(xì)均勻的金屬棒AB,棒的A端用輕繩連接,輕繩的另一端固定在天花板上,在棒的B端施加水平拉力F使金屬棒處于靜止?fàn)顟B(tài).輕繩與豎直方向的夾角為α,金屬棒與豎直方向的夾角為β,下列說法正確的是( ) 圖2323 A.sin β=2sin α B.cos β=2cos α C.tan β=2tan α D.cot β=2cot α 【解析】 金屬棒受重力G、水平拉力F和輕繩拉力T三個(gè)力而平衡,則這三個(gè)力的矢量線段必相交于一點(diǎn)O′,如圖所示.O點(diǎn)為棒的重心,即AB的中點(diǎn),∠CAO′=α,由幾何關(guān)系得tan α=,tan β=,其中BC=2CO′,因此tan β=2tan α. 【答案】 C 8.將兩個(gè)質(zhì)量均為m的小球a、b用細(xì)線相連后,再用細(xì)線懸掛于O點(diǎn),如圖2324所示.用力F拉小球b,使兩個(gè)小球都處于靜止?fàn)顟B(tài),且細(xì)線OA與豎直方向的夾角保持θ=30,則F的最小值為( ) 圖2324 A.mg B.mg C.mg D.mg 【解析】 以a、b為整體,整體受重力2mg、懸繩OA的拉力FT及拉力F三個(gè)力而平衡,如圖所示,三力構(gòu)成的矢量三角形中,當(dāng)力F垂直于懸繩拉力FT時(shí)有最小值,且最小值F=2mgsin θ=mg,B項(xiàng)正確. 【答案】 B B組 深化訓(xùn)練——提升應(yīng)考能力 9.(xx西安調(diào)研)如圖2325所示,質(zhì)量均可忽略的輕繩與輕桿承受彈力的最大值一定,輕桿A端用鉸鏈固定,滑輪在A端正上方(滑輪大小及摩擦均可忽略),B端吊一重物,重力大小為G.現(xiàn)將繩的一端拴在桿的B端,用拉力F將B端緩慢上拉(均未斷),在AB桿達(dá)到豎直前,以下分析正確的是( ) 圖2325 A.繩子越來越易斷 B.繩子越來越不易斷 C.AB桿越來越易斷 D.AB桿越來越不易斷 【解析】 以B端為研究對象,進(jìn)行受力分析.B端受重物的拉力一定,大小為G,輕繩的拉力F,沿輕桿方向斜向上的支持力N.由于是緩慢拉動(dòng),所以B端處于動(dòng)態(tài)平衡狀態(tài),F(xiàn)和N的合力即為重物拉力的平衡力.根據(jù)三個(gè)力的特點(diǎn)可得矢量三角形如圖所示.該三角形和△AOB相似,所以==,用拉力F將B端緩慢拉動(dòng)的過程中,∠OAB逐漸減小,則OB越來越小,而OA、AB、G為定值,所以N不變、F越來越小.由此確定,輕桿承受的壓力不變,以后也不會(huì)斷;而繩子的拉力越來越小,則越來越不容易斷. 【答案】 B 10. (多選)如圖2326所示,兩個(gè)完全相同的光滑球的質(zhì)量均為m,放在豎直擋板和傾角為α的固定斜面間.若緩慢轉(zhuǎn)動(dòng)擋板至與斜面垂直,則在此過程中( ) 圖2326 A.A、B兩球間的彈力不變 B.B球?qū)醢宓膲毫χ饾u減小 C.B球?qū)π泵娴膲毫χ饾u增大 D.A球?qū)π泵娴膲毫χ饾u增大 【解析】 以A球?yàn)檠芯繉ο?,在擋板轉(zhuǎn)動(dòng)過程中,A球受力情況不變,故A球?qū)球、斜面的壓力均不變,A正確、D項(xiàng)錯(cuò)誤;以B球?yàn)檠芯繉ο?,其受力情況如圖所示,在x軸方向:FN1cos θ=mgsin α+FN3,在y軸方向:FN1sin θ+mgcos α=FN2,因?yàn)閙g、FN3、α不變,在擋板轉(zhuǎn)動(dòng)過程中,θ減小,F(xiàn)N1減小,F(xiàn)N2減小,B項(xiàng)正確,C項(xiàng)錯(cuò)誤. 【答案】 AB 11.如圖2327所示,兩個(gè)質(zhì)量均為m的小環(huán)套在一水平放置的粗糙長桿上,兩根長度均為l的輕繩一端系在小環(huán)上,另一端系在質(zhì)量為M的木塊上,兩個(gè)小環(huán)之間的距離也為l,小環(huán)保持靜止.試求: 圖2327 (1)小環(huán)對桿的壓力; (2)小環(huán)與桿之間的動(dòng)摩擦因數(shù)μ至少為多大? 【解析】 (1)對兩小環(huán)和木塊整體由平衡條件得: 2N-(M+2m)g=0,解得:N=Mg+mg 由牛頓第三定律得,小環(huán)對桿的壓力為: N′=Mg+mg (2)對M由平衡條件得: 2Tcos 30-Mg=0 小環(huán)剛好不滑動(dòng),此時(shí)小環(huán)受到的靜摩擦力達(dá)到最大值,則:Tsin 30-μN(yùn)=0 解得動(dòng)摩擦因數(shù)μ至少為:μ= 【答案】 (1)Mg+mg (2) 12.如圖2328所示,位于粗糙斜面上的物體P,由跨過定滑輪的輕繩與物塊Q相連.已知物體P和Q以及P與斜面之間的動(dòng)摩擦因數(shù)都是μ,斜面的傾角為θ,兩物體P、Q的質(zhì)量都是m,滑輪的質(zhì)量、滑輪軸上的摩擦都不計(jì),若用一沿斜面向下的力F拉P,使其勻速下滑,試求: 圖2328 (1)連接兩物體的輕繩的拉力FT的大小. (2)拉力F的大?。? 【解析】 (1)隔離Q受力分析如圖所示.由平衡條件得 FT=mgsin θ+Fμ1 FN1=mgcos θ 又Fμ1=μFN1,聯(lián)立得FT=mgsin θ+μmgcos θ. (2)隔離P受力分析如圖所示 由平衡條件,得 F+mgsin θ-Fμ1′-Fμ2-FT=0 FN2=mgcos θ+FN1′ 又Fμ2=μFN2 聯(lián)立以上各式得F=FT+Fμ1′+Fμ2-mgsin θ=4μmgcos θ. 【答案】 (1)FT=mgsin θ+μmgcos θ (2)F=4μmgcos θ- 1.請仔細(xì)閱讀文檔,確保文檔完整性,對于不預(yù)覽、不比對內(nèi)容而直接下載帶來的問題本站不予受理。
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