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1、1 / 8 高三物理一轮复习受力分析、共点力平衡精品练习 一、选择题 ( 本题共 10 小题，每小题7 分，共 70 分在每小题给出的四个选项中，有的只有一个选 项正确，有的有多个选项正确，全部选对的得7 分，选对但不全的得4 分，有选错的得0 分 ) 1如图所示，在水平力F的作用下，木块A、B保持静止若木块A与B的接触面是水平的，且 F0. 则关于木块B的受力个数可能是( ) A3 个或 4 个 B3 个或 5 个 C4 个或 5 个 D4 个或 6 个 2, 如图所示，质量m110 kg 和m230 kg 的两物体，叠放在动摩擦因数为0.50 的粗糙水平地面上，一处 于水平位置的轻弹簧，劲
2、度系数为k250 N/m，一端固定于墙壁，另一端与质量为m1的物体相连，弹簧 处于自然状态，现用一水平推力F作用于质量为m2的物体上，使它缓慢地向墙壁一侧移动，当移动0.40 m时，两物体间开始相对滑动，这时水平推力F的大小为 ( ) A100 N B300 N C200 N D250 N 3如图所示，质量分别为mA和mB的物体A、B用细绳连接后跨过滑轮，A静止在倾角为45的斜面 上，B悬挂着已知mA2mB，不计滑轮摩擦，现将斜面倾角由45增大到50，系统仍保持静止则下 列说法正确的是( ) A绳子对A的拉力将增大 B物体A对斜面的压力将增大 C物体A受到的静摩擦力增大 D物体A受到的静摩擦力
3、减小 4. 如图所示，用轻绳吊一个重为G的小球，欲施一力F使小球在图示位置平衡(30) ，下列说法 正确的是 ( ) A力F最小值为Gsin B若力F与绳拉力大小相等，力F方向与竖直方向必成角 C若力F与G大小相等，力F方向与竖直方向可能成角 D若力F与G大小相等，力F方向与竖直方向可能成2角 2 / 8 5. 如图所示，一箱苹果沿着倾角为的斜面，以速度v匀速下滑，在箱子中夹有一只质量为m的苹 果，它受到周围苹果对它作用力的方向是( ) A沿斜面向上 B沿斜面向下 C竖直向上 D垂直斜面向上 6, 如图所示，a、b是两个位于固定斜面上的完全相同的正方形物块，它们在水平方向的外力F的作用下 处于
4、静止状态已知a、b与斜面的接触面都是光滑的，则下列说法正确的是( ) A物块a所受的合外力大于物块b所受的合外力 B物块a对斜面的压力大于物块b对斜面的压力 C物块a、b间的相互作用力等于mgsin D物块a对斜面的压力等于物块b对斜面的压力 7. 如图所示，将质量为m的滑块放在倾角为的固定斜面上滑块与斜面之间的动摩擦因数为. 若滑块与斜面之间的最大静摩擦力与滑动摩擦力大小相等，重力加速度为g，则 ( ) A将滑块由静止释放，如果tan ，滑块将下滑 B给滑块沿斜面向下的初速度，如果tan ，滑块将减速下滑 C用平行于斜面向上的力拉滑块向上匀速滑动，如果tan ，拉力大小应是2mgsin D用
5、平行于斜面向下的力拉滑块向下匀速滑动，如果tan ，拉力大小应是mgsin 8. 叠罗汉是一种二人以上层层叠成各种造型的游戏娱乐形式，也是一种高难度的杂技图2 321 为六人叠成的三层静态造型，假设每个人的重量均为G，下面五人的背部均呈水平状态，则最底层正中间 的人的一只脚对水平地面的压力约为( ) A. 7 8G B. 3 4G C. 5 4G D. 3 2G 9. 如图 2322 所示，三根长度均为l的轻绳分别连接于C、D两点，A、B两端被悬挂在水平天花 3 / 8 板上，相距2l.现在C点上悬挂一个质量为m的重物，为使CD绳保持水平，在D点上可施加力的最小值 为 ( ) Amg B. 3
6、 3 mg C. 1 2mg D. 1 4mg 10. 如图所示，A、B都是重物，A被绕过小滑轮P的细线悬挂，B放在粗糙的水平桌面上滑轮P被 一根斜短线系于天花板上的O点，O是三根细线的结点，细线bO水平拉着物体B，cO沿竖直方向拉 着弹簧弹簧、细线、小滑轮的重力不计，细线与滑轮之间的摩擦力可忽略，整个装置处于静止状态若 悬挂小滑轮的斜线中的拉力是F203 N，cOa120，重力加速度g取 10 m/s 2，则下列说法正确 的是 ( ) A弹簧的弹力为20 N B重物A的质量为2 kg C桌面对物体B的摩擦力为10 3 N D细线OP与竖直方向的夹角为60 二、非选择题( 本题共 2 小题，共
7、30 分计算题要有必要的文字说明和解题步骤，有数值计算的要注 4 / 8 明单位 ) 11. 如图所示，在倾角为的粗糙斜面上，有一个质量为m的物体被水平力F推着静止于斜面上，已 知物体与斜面间的动摩擦因数为，且tan ，若物体恰好不下滑，则推力F为多少？若物体恰好不 上滑，则推力F为多少？ ( 最大静摩擦力等于滑动摩擦力) 12如图所示，质量M2 3 kg 的木块套在水平杆上，并用轻绳与质量m3 kg 的小球相连今 用跟水平方向成30角的力F10 3 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 保持不变，g取 10 N/kg.求： (1) 运动过程中轻绳与水平方向夹角； (2)
8、木块与水平杆间的动摩擦因数. 答案及解析 5 / 8 一、 1【解析】木块B一定受重力和A对它的压力；将A、B看作整体，因整体保持静止，所以B 一定受斜面的支持力；隔离木块A对其受力分析，因A静止，故A一定受B的静摩擦力，从而B也一定受 A的静摩擦力；斜面对木块B的静摩擦力可能有，也可能无综上所述，正确答案为C. 【答案】C 2. 【解析】两物体最初一起向左移动压缩弹簧，水平推力F必须大于地面作用于m2的滑动摩擦力f (m1m2)g 200 N ，共同移动0.40 m 后两物体之间发生相对滑动，这时弹簧中的弹力F弹kx 100 N， 恰等于m1与m2之间的滑动摩擦力大小水平推力F等于地面作用于
9、m2的滑动摩擦力与m1对m2的滑动摩擦 力的和，故B正确 【答案】B 3【解析】设A与斜面间无摩擦力时斜面倾角为，mAgsin FTmBg， sin 1 2，30， 由于A开始保持静止，可知其受沿斜面向上的摩擦力当由45角变为50时，系统仍保持静止，故静 摩擦力一直增大，C 对， D 错；设斜面的倾角为，A对斜面的压力为FNmAgcos ，增大时，FN减小， B错；绳拉力FTmBg不变， A错 【答案】C 4. 【解析】 根据力的平行四边形定则可知，当力F与轻绳垂直斜向上时，力F有最小值，根据物体的平衡条件可 知，其值为Gsin ，A正确若力F与绳拉力大小相等，则力F的方向与轻绳中拉力的方向应
10、该相对于 过小球的竖直线对称，所以力F方向与竖直方向必成角，故 B正确若力F与G大小相等，则有两种 情况，一种情况是力F与G是一对平衡力；另一种情况是力F与G的合力与轻绳中拉力是一对平衡力，此 时力F方向与竖直方向成2角斜向下， C错误、 D正确 【答案】ABD 5. 【解析】因为整体匀速运动，所以每一个苹果所受的合力为零，因此质量为m的苹果受到周围苹 果对它的作用力的方向竖直向上，C正确 【答案】C 6. 【解析】因为a、b两个物体都处于静止状态，所以它们的合外力都等于零，A错误；b物体对斜 面的压力大小等于其重力在垂直于斜面方向的分力，但a物体还受到水平推力F的作用，其在垂直于斜面 6 /
11、 8 向下的方向有分力，故物块a对斜面的压力大于物块b对斜面的压力，B正确， D错误；物块a、b间的相 互作用力等于mgsin ，C正确 【答案】BC 7. 【解析】对处于斜面上的滑块进行受力分析可知，若tan ，则mgcos mgsin ， 故将滑块由静止释放，如果tan ，滑块仍静止，若tan ，则mgcos mgsin ，给滑 块沿斜面向下的初速度，则滑块将加速下滑，故 A、B错误；若要使物块在平行于斜面向上的拉力F的作 用下沿斜面匀速上滑，由平衡条件有：Fmgsin mgcos 0，故Fmgsin mgcos ，若 tan ，则mgsin mgcos ，即F 2mgsin ，故 C项正
12、确；若要使物块在平行于斜面向下 的拉力F作用下沿斜面向下匀速滑动，由平衡条件有：Fmgsin mgcos 0，则Fmgcos mgsin ，若tan ，则mgsin mgcos ，即F0，故 D项错误 【答案】C 8. 【解析】处在最高层的那个人共受到三个力的作用而处于平衡状态：竖直向下的重力、两只腿受 到的竖直向上的支持力，每个支持力大小为 1 2G ；根据牛顿第三定律，处在中间层的那两个人每人承受了竖 直向下的压力，大小为 1 2G ，对中间层的那两个人受力分析，同理可得，他们每只腿对最低层人员的压力大 小为 3 4G ；分析最低层正中间那个人的受力情况，其共受到五个力的作用：竖直向下的重
13、力G、两个竖直向 下的正压力 ( 大小均为 3 4G ) 和两只腿受到的竖直向上的支持力( 设大小均为N) ，根据平衡条件，可得2NG 3 4G 3 4G ，所以N 5 4G ，根据牛顿第三定律，这个人的一只脚对水平地面的压力约为 5 4G . 【答案】C 9. 【解析】对C点进行受力分析，由平衡条件可知，绳CD对C点的拉力FCDmgtan 30 ，对D点进 行受力分析，绳CD对D点的拉力F2FCDmgtan 30，F1方向一定，则当F3垂直于绳BD时，F3最小， 由几何关系可知，F3FCDsin 60 1 2mg . 【答案】C 10. 【解析】选取滑轮作为研究对象，滑轮两侧细线的夹角为60
14、，设滑轮两侧细线中拉力为Fa， 则有FamAg，F2Facos 30 ，联立解得重物A的质量为mA2 kg ，Fa20 N，选项 B正确；将Oa中 的拉力Fa沿水平方向和竖直方向分解，由平衡条件得Facos 30 Fb，Fasin 30 Fc，解得弹簧的弹力 为Fc10 N，选项 A错误；细线Ob中拉力Fb10 3 N，对物体B由平衡条件得桌面对物体B的摩擦 7 / 8 力为 10 3 N，选项 C 正确；细线OP的方向在滑轮两侧细线夹角的平分线上，与竖直方向的夹角为30， 选项 D错误 【答案】BC 二、 11. 【解析】因为tan ，F0 时，物体不能静止在斜面上当物体恰好不下滑时，受力
15、如图甲所示，有 mgsin Fcos f，fN， Nmgcos Fsin 解得F sin cos sin cos mg 当物体恰好不上滑时，受力如图乙所示，有 mgsin fFcos fN， Nmgcos Fsin 解得：Fcos sin cos sin mg. 【答案】 sin cos sin cos mg cos sin cos sin mg 12 【解析】(1) 以球为研究对象，球受力如图(a) 所示 据共点力平衡条件得 8 / 8 Fcos 30 Tcos 0 Fsin 30 Tsin mg 解得T10 3 N 30. (a) (2) 以木块M为研究对象，其受力如图(b) 所示 (b) 据共点力平衡条件得Tcos 30 f0 NMgTsin 30 0 fN 解得0.35. 【答案】(1)30 (2)0.35
