《2020届高考物理二轮复习疯狂专练3受力分析共点力的平衡》由会员分享，可在线阅读，更多相关《2020届高考物理二轮复习疯狂专练3受力分析共点力的平衡（8页珍藏版）》请在金锄头文库上搜索。
1、受力分析受力分析 共点力的平衡共点力的平衡 1 整体法与隔离法的应用 物体的受力分析 2 共点力的平衡条件及分析 3 动态平衡问题分析 正交分 解法应用 1 如图所示 三个形状不规则的石块a b c在水平桌面上成功地叠放在一起 下列说法正确的是 A 石块b对a的支持力一定竖直向上 B 石块b对a的支持力一定等于a受到的重力 C 石块c受到水平桌面向左的摩擦力 D 石块c对b的作用力一定竖直向上 2 2018 年 10 月 23 日 港珠澳跨海大桥正式通车 为保持以往船行习惯 在航道处建造了单面索 所有钢索 均处在同一竖直面内 斜拉桥 其索塔与钢索如图所示 下列说法正确的是 A 增加钢索的数量可
2、减小索塔受到的向下的压力 B 为了减小钢索承受的拉力 可以适当降低索塔的高度 C 索塔两侧钢索对称且拉力大小相同时 钢索对索塔的合力竖直向下 D 为了使索塔受到钢索的合力竖直向下 索塔两侧的钢索必须对称分布 3 物块在轻绳的拉动下沿倾角为 30 的固定斜面向上匀速运动 轻绳与斜面平行 已知物块与斜面之间的 动摩擦因数为 重力加速度取 10 m s2 若轻绳能承受的最大张力为 1500 N 则物块的质量最大为 3 3 A 150 kg B 100 kg C 200 kg D 200 kg 33 4 多选 如图 一粗糙斜面固定在地面上 斜面顶端装有一光滑定滑轮 一细绳跨过滑轮 其一端悬挂物块 N
3、另一端与斜面上的物块M相连 系统处于静止状态 现用水平向左的拉力缓慢拉动N 直至悬挂N的细绳 与竖直方向成 45 已知M始终保持静止 则在此过程中 A 水平拉力的大小可能保持不变 B M所受细绳的拉力大小一定一直增加 受力分析受力分析 共点力的平衡共点力的平衡 C M所受斜面的摩擦力大小一定一直增加 D M所受斜面的摩擦力大小可能先减小后增加 5 细线OA OB的O端与质量为m的小球拴接在一起 A B两端固定于竖直墙面上 其中细线OA与竖直方 向成 45 角 细线OB与竖直方向成 60 角 如图所示 现在对小球施加一个与水平方向成 45 角的拉力 F 小球保持静止 细线OA OB均处于伸直状态
4、 已知重力加速度为g 小球可视为质点 下列说法错误的 是 A 在保证细线OA OB都伸直的情况下 若F增大 则细线OA中拉力变小 细线OB中拉力变大 B 当F mg时 细线OB中拉力为零 2 2 C 为保证两根细线均伸直 拉力F不能超过mg 32 6 2 D 为保证两根细线均伸直 拉力F不能超过mg 32 2 6 多选 如图所示 质量为M的四分之一圆柱体放在粗糙水平地面上 质量为m的正方体放在圆柱体和光滑 墙壁之间 且不计圆柱体与正方体之间的摩擦 正方体与圆柱体的接触点的切线与右侧墙壁成 角 圆柱体 处于静止状态 则 A 地面对圆柱体的支持力为 M m g B 地面对圆柱体的摩擦力为mgtan
5、 C 墙壁对正方体的弹力为 mg tan D 正方体对圆柱体的压力为 mg cos 7 多选 如图 柔软轻绳ON的一端O固定 其中间某点M拴一重物 用手拉住绳的另一端N 初始时 OM 竖直且MN被拉直 OM与MN之间的夹角为 现将重物向右上方缓慢拉起 并保持夹角 不变 2 在OM由竖直被拉到水平的过程中 A MN上的张力逐渐增大 B MN上的张力先增大后减小 C OM上的张力逐渐增大 D OM上的张力先增大后减小 8 多选 如图所示 木板P下端通过光滑铰链固定于水平地面上的O点 物体A B叠放在木板上且处于静 止状态 此时物体B的上表面水平 现使木板P绕O点缓慢旋转到虚线所示位置 物体A B仍
6、保持静止 与 原位置的情况相比 A A对B的作用力减小 B B对A的支持力减小 C 木板对B的支持力增大 D 木板对B的摩擦力增大 9 如图所示 有一轻圆环和插栓 在甲 乙 丙三个力作用下平衡时 圆环紧压着插栓 不计圆环与插栓间 的摩擦 若只调整两个力的大小 欲移动圆环使插栓位于圆环中心 下列说法中正确的是 A 增大甲 乙两力 且甲力增大较多 B 增大乙 丙两力 且乙力增大较多 C 增大乙 丙两力 且丙力增大较多 D 增大甲 丙两力 且甲力增大较多 10 表面光滑 半径为R的半球固定在水平地面上 球心O的正上方O 处有一无摩擦定滑 轮 轻质细绳两端各系一个可视为质点的小球挂在定滑轮上 如图所示
7、 两小球平衡时 若 滑轮两侧细绳的长度分别为L1 2 4R和L2 2 5R 则这两个小球的质量之比为 小球与 m1 m2 半球之间的压力之比为 则以下说法正确的是 N1 N2 A B C 1 D m1 m2 24 25 m1 m2 25 24 N1 N2 N1 N2 24 25 11 如图所示 质量M 2 kg 的木块A套在水平杆上 并用轻绳将木块A与质量m kg 的小球相连 33 今用与水平方向成 30 角的力F 10 N 拉着球带动木块一起向右匀速运动 运动中M m相对位置 3 保持不变 取g 10 m s2 求 1 运动过程中轻绳与水平方向的夹角 2 木块与水平杆间的动摩擦因数 12 一
8、般教室门上都安装一种暗锁 这种暗锁由外壳A 骨架B 弹簧C 劲度系数为k 锁舌D 倾斜角 45 锁槽E以及连杆 锁头等部件组成 如图甲所示 设锁舌D的侧面与外壳A和锁槽E之间的动摩 擦因数均为 最大静摩擦力Ffm由Ffm FN FN为正压力 求得 有一次放学后 当某同学准备关门时 无 论用多大的力 也不能将门关上 这种现象称为自锁 此刻暗锁所处的状态的俯视图如图乙所示 P为锁舌 D与锁槽E之间的接触点 弹簧由于被压缩而缩短了x 1 求自锁状态时D的下表面所受摩擦力的方向 2 求恰好关不上门时 自锁时 锁舌D与锁槽E之间的正压力的大小 3 无论用多大的力拉门 暗锁仍然能够保持自锁状态 则 至少要
9、多大 答案 1 答案答案 D 解析解析 由题图可知 a与b的接触面不是水平面 可知石块b对a的支持力与其对a的静摩擦力的合力 跟a受到的重力是平衡力 故 A B 错误 以三块石块作为整体研究 整体受到的重力与支持力是平衡力 则 石块c不会受到水平桌面的摩擦力 故 C 错误 选取a b作为整体研究 根据平衡条件 石块c对b的作用 力与其重力平衡 则石块c对b的作用力一定竖直向上 故 D 正确 2 答案答案 C 解析解析 增加钢索的数量 索塔受到的向下的压力增大 A 错误 当索塔受到的力F一定时 降 低索塔的高度 钢索与水平方向的夹角 减小 则钢索受到的拉力将增大 B 错误 如果索塔 两侧的钢索对
10、称且拉力大小相同 则两侧拉力在水平方向的合力为零 钢索的合力一定竖直向下 C 正确 索塔受到钢索的拉力合力竖直向下 当两侧钢索的拉力大小不等时 由图可知 两侧的 钢索不一定对称 D 错误 3 答案答案 A 解析解析 设物块的质量最大为m 将物块的重力沿斜面方向和垂直斜面方向分解 由平衡条件 在沿斜面方 向有F mgsin 30 mgcos 30 解得m 150 kg A 项正确 4 答案答案 BD 解析解析 对N进行受力分析如图所示 因为N的重力与水平拉力F的合力和细绳的拉力T是一 对平衡力 从图中可以看出水平拉力的大小逐渐增大 细绳的拉力也一直增大 选项 A 错误 B 正确 M的质量与N的质
11、量的大小关系不确定 设斜面倾角为 若mNg mMgsin 则M所 受斜面的摩擦力大小会一直增大 若mNg mMgsin 则M所受斜面的摩擦力大小可能先减小后增大 选项 D 正确 C 错误 5 答案答案 D 解析解析 对小球进行受力分析如图所示 设细线OA OB中拉力分别为TA TB 若OA OB都伸直 对小球由 平衡条件列方程 竖直方向有TAcos 45 Fsin 45 TBcos 60 mg 水平方向有TAsin 45 TBsin 60 Fcos 45 解得TA mg 2 F TB F 1 mg 若F增大 则TA变 32 6 23623 小 TB变大 A 项正确 TB为零时 有TB F 1
12、mg 0 解得F mg B 项正确 为保 623 2 2 证两根细线都伸直 F最大时 有TA mg 2 F 0 解得F mg C 项正确 D 项 32 6 23 32 6 2 错误 6 答案答案 AC 解析解析 以正方体为研究对象 受力分析 并运用合成法如图所示 由几何知识得 墙 壁对正方体的弹力N1 圆柱体对正方体的弹力N2 根据牛顿第三定律 则正方体对圆柱体 mg tan mg sin 的压力为 以圆柱体和正方体为研究对象 竖直方向受力平衡 地面对圆柱体的支持力 N M m g mg sin 水平方向受力平衡 地面对圆柱体的摩擦力 f N1 故 A C 正确 mg tan 7 答案答案 A
13、D 解析解析 设重物的质量为m 绳OM中的张力为T 绳MN中的张力为TMN 开始时 OM T mg TMN 0 由于缓慢拉起 则重物一直处于平衡状态 两绳张力的合力与重物的重力mg等大 反向 OM 如图所示 已知角 不变 在绳MN缓慢拉起的过程中 角 逐渐增大 则角 逐渐减小 但角 不变 在三角形中 利用正弦定理得 由钝角变为锐角 则TOM先增大后 TOM sin mg sin 减小 选项 D 正确 同理知 在 由 0 变为的过程中 TMN一直增大 选项 A 正确 TMN sin mg sin 2 8 答案答案 BC 解析解析 设木板与水平地面的夹角为 以A为研究对象 A原来只受到重 力和支持
14、力而处于平衡状态 所以B对A的作用力与A的重力大小相等 方 向相反 当将P绕O点缓慢旋转到虚线所示位置 B的上表面不再水平 A受 力情况如图 1 A受到重力和B对A的支持力 摩擦力三个力的作用 其中B对A的支持力 摩擦力的合力仍 然与A的重力大小相等 方向相反 则B对A的作用力保持不变 根据牛顿第三定律可知 A对B的作用力 也不变 故 A 错误 当将P绕O点缓慢旋转到虚线所示位置时 设B的上表面与水平方向之间的夹角是 由于支持力与摩擦力相互垂直 则N1 GAcos 所以A受到的支持力一定减小了 故 B 正确 以AB整体为 研究对象 分析受力情况如图 2 总重力GAB 木板的支持力N2和摩擦力f
15、2 N2 GABcos f2 GABsin 减小 N2增大 f2减小 故 C 正确 D 错误 9 答案答案 D 解析解析 根据题意可知 轻圆环受甲 乙 丙三个力及插栓的弹力作用 处于平衡状态 根据共点力平衡条 件的推论可知 甲 乙 丙三个力的合力必与插栓对轻圆环的弹力等大 反向 该弹力方向为沿轻圆环半径 方向向外 要通过移动圆环使插栓位于圆环中心 则甲 乙 丙三个力的合力需变为零 此时可同时增大甲 丙两力且增加量的合力应与消失的弹力等大 同向 或同时减小乙 丙两力 且减小量的合力应与消失的弹 力等大 反向 且甲力增加得多或乙力减小得多 故选项 A B C 错误 选项 D 正确 10 答案答案
16、B 解析解析 先以左侧小球为研究对象 分析受力情况 重力m1g 绳子的拉力T和半球的支持 力N1 作出受力示意图 由平衡条件得知 拉力T和支持力N1的合力与重力m1g大小相等 方向相反 设OO h 根据三角形相似得 同理 对右侧小球 有 T L1 m1g h N1 R T L2 解得 m1g m2g N1 N2 由 得 m2g h N2 R Th L1 Th L2 m1gR h m2gR h m1 m2 L2 L1 25 24 由 得 N1 N2 m1 m2 L2 L1 25 24 故 A C D 错误 B 正确 11 解析解析 1 设轻绳对小球的拉力为FT 小球受力如图甲所示 由平衡条件可得 Fcos 30 FTcos 0 Fsin 30 FTsin mg 0 解得FT 10 N 30 3 2 以木块和小球组成的整体为研究对象 受力分析如图乙所示 由平衡条件得 Fcos 30 Ff 0 FN Fsin 30 M m g 0 又Ff FN 解得 3 5 12 解析解析 1 设锁舌D下表面受到的静摩擦力为Ff1 则其方向向右 2 设锁舌D受锁槽E的最大静摩擦力为Ff2 正压力为FN 下表
