《2018届高考物理总复习第2单元相互作用物体的平衡专题训练（二）共点力的平衡及其应用》由会员分享，可在线阅读，更多相关《2018届高考物理总复习第2单元相互作用物体的平衡专题训练（二）共点力的平衡及其应用（9页珍藏版）》请在金锄头文库上搜索。
1、1专题训练专题训练( (二二) ) 专题专题 2 2 共点力的平衡及其应用共点力的平衡及其应用时间 / 40 分钟基础巩固1.如图 Z2-1 所示,一超市员工用推车搬运货物,货物随推车一起沿水平地面向右做匀速直线运动,则推车对货物的作用力( )图 Z2-1A.沿竖直向上方向B.沿斜向右上的某一方向C.沿水平向右方向D.沿斜向右下的某一方向2.a、b两个质量相同的球用线相连接,a球用线挂在天花板上,b球放在光滑斜面上,系统保持静止(线的质量不计),则图 Z2-2 中正确的是( )图 Z2-23.(多选)物体b在力F作用下将物体a压向光滑的竖直墙壁,如图 Z2-3 所示,a处于静止状态.现增大力F
2、,则下列说法中正确的是 ( )图 Z2-3A.a受到的摩擦力有两个B.a受到的摩擦力大小不随F变化而变化C.b受到地面的支持力大小随F的增大而增大2D.b受到地面的支持力大小等于a、b的重力之和4. 2017江苏徐州联考 如图 Z2-4 所示,一个质量m=1 kg 的小环套在倾角为 37的光滑固定直杆上.为使小环能够静止不动,需对它施加一个水平拉力F, 已知重力加速度g取 10 m/s2,sin 37=0.6,cos 37=0.8,则F的大小和方向分别是 ( )图 Z2-4A.7.5 N,水平向左 B.7.5 N,水平向右C.13.3 N,水平向左D.13.3 N,水平向右5.如图 Z2-5
3、所示,质量均为m的两个球A、B固定在杆的两端,将其放入光滑的半圆形碗中,杆的长度等于碗的半径.当杆与碗的竖直半径垂直时,两球刚好能平衡,重力加速度为g,则杆对小球的作用力为( )图 Z2-5A.mgC.mg D.2mg6.(多选)如图 Z2-6 所示,轻绳的两端分别系在圆环A和小球B上,圆环A套在粗糙的水平直杆MN上.现用水平力F拉着绳子上的一点O,使小球B从图中实线位置缓慢上升到虚线位置,但圆环A始终保持在原位置不动.在这一过程中,环对杆的摩擦力f和环对杆的压力FN的变化情况是( )图 Z2-6A.f不变 B.f增大 C.FN减小D.FN不变7.如图 Z2-7 所示,在平行于固定光滑斜面的推
4、力F的作用下,质量相等的A、B两物体沿斜面做匀速直线运动,A、B间轻弹簧的劲度系数为k,斜面的倾角为 30,则弹簧的压缩量为( )3图 Z2-7A.技能提升8. 2017山东威海期末 在车站、机场等地会看见一些旅客推着行李箱,也有一些旅客拉着行李箱在水平地面上行走.建立物理模型如图 Z2-8 甲和乙所示,假设行李箱都做匀速运动,对同一行李箱在这两种情况下,下列说法正确的是( )图 Z2-8A.两种情况下,行李箱所受地面的摩擦力相同B.两种情况下,推行李箱省力C.力F1与重力的合力方向水平向右D.力F2与摩擦力的合力方向竖直向下9.如图 Z2-9 所示,在竖直墙壁间有质量分别是m和 2m的半圆球
5、A和圆球B,其中B的球面光滑,半圆球A与左侧墙壁之间存在摩擦,两球心之间连线与水平方向成 30角,两球恰好不下滑.假设最大静摩擦力等于滑动摩擦力,则半圆球A与左侧墙壁之间的动摩擦因数为( )图 Z2-9A.10.如图 Z2-10 所示,一长木板静止在倾角为的固定斜面上,斜面上有长木板、人、物块,且人、物块、长木板的质量均为m,人、物块与长木板间的动摩擦因数均为1,长木板与斜面间的动摩擦因数为2,重力加速度为g.现长木板上的人用平行于长木板的力推物块,三者始终静止,当物块与长木板间的摩擦力刚好为零时,下列说法正确的是( )4图 Z2-10A.斜面对长木板的摩擦力为mgsin B.斜面对长木板的摩
6、擦力为 32mgcos C.长木板对人的摩擦力为 21mgcos D.长木板对人的摩擦力为 2mgsin 11.(多选) 2017山东枣庄腾州实验高中模拟 在广场游玩时,一小孩将一充有氢气的气球用细绳系于一个小石块上,并将小石块静止置于水平地面上,如图 Z2-11 所示.假设空气密度不变,下列说法正确的是( )图 Z2-11A.若风速逐渐增大,则气球会带动小石块离开地面B.无论风速多大,小石块都不会离开地面C.若风速逐渐增大,则小石块滑动前受到地面施加的摩擦力逐渐增大D.若风速逐渐增大,则小石块滑动后受到地面施加的摩擦力逐渐增大12. 2017河南商丘模拟 如图 Z2-12 所示,固定在竖直平
7、面内的光滑圆环的最高点有一个光滑的小孔,质量为m的小球套在圆环上,一根细线的下端系着小球,上端穿过小孔用手拉住.现拉动细线,使小球沿圆环缓慢上移,在移动过程中手对线的拉力F和轨道对小球的弹力FN的大小变化情况是( )图 Z2-12A.F不变,FN增大 B.F不变,FN减小C.F减小,FN不变 D.F增大,FN减小513. 2017河北保定调研 如图 Z2-13 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仍保持静止,与原位置的情况相比( )图 Z2-13A.A对B的作用力减小
8、B.B对A的支持力减小C.木板对B的支持力减小D.木板对B的摩擦力增大14.(多选) 2017河北衡水检测 如图 Z2-14 所示,桌面上固定一个光滑竖直挡板,现将一个长方体物块A与截面为三角形的垫块B叠放在一起,用水平外力F缓缓向左推动B,使A缓慢升高,假设各接触面均光滑,则该过程中( )图 Z2-14A.A和B均受三个力作用而平衡B.B对桌面的压力保持不变C.A对B的压力越来越小D.外力F的大小恒定不变挑战自我15.质量为M的木楔倾角为,在水平面上保持静止,当将一质量为m的木块放在木楔斜面上时,它正好匀速下滑.现用与木楔斜面成角的力F拉着木块匀速上升,如图 Z2-15 所示,已知木楔在整个
9、过程中始终静止,重力加速度为g.(1)当为多少时,拉力F有最小值?最小值为多大?(2)当=时,木楔对水平面的摩擦力为多大?6图 Z2-15专题训练(二)1.A 解析 对货物,由平衡条件知,推车对货物的作用力与重力是一对平衡力,选项 A 正确.2.B 解析 把a、b两个质量相同的球看作整体,所受重力竖直向下,所受斜面支持力垂直于斜面向上,根据平衡条件知,要使系统保持静止,悬挂在天花板上的细线应斜向右上方,但 A 图中小球a、b不可能处于平衡状态,故只有 B 图正确.3.BD 解析 对a,由平衡条件得,竖直方向上b对a的摩擦力大小等于a的重力,选项 A 错误,选项 B 正确;对a、b整体,由平衡条
10、件得,b受到地面的支持力大小等于a、b的重力之和,选项 C 错误,选项 D 正确.4.A 解析 施加水平力F后,由于小环静止,则小环所受重力G、支持力FN和F三力的矢量关系如图所示,故F=mgtan 37=110 N=7.5 N,方向水平向左,选项 A 正确.75.A 解析 对A球受力分析,如图所示,由共点力的平衡知识可得,杆的作用力为F=mgtan 30=mg,A 正确.6.BD 解析 以结点O为研究对象,进行受力分析,由题意可知,O点处于动态平衡,则可作出三力的平衡关系图如图甲所示,由图可知水平拉力增大.以环和结点整体作为研究对象,对其受力分析如图乙所示,由整个系统平衡可知FN=(m+m环
11、)g,f=F,故f增大,FN不变,B、D 正确.7.B 解析 设物体A、B的质量均为m.先用整体法,得出F=2mgsin 30=mg;后用隔离法,选取物体B为研究对象,对其受力分析,根据平衡条件可得弹簧对B沿斜面向上的弹力F弹=mgsin 30=,即=kx,所以x=,故选项 B 正确.8.D 解析 对图甲,正压力FN1=mg-F1sin ,对图乙,正压力FN2=mg+F2sin ,由f=FN可知,两种情况下行李箱所受地面的摩擦力不同,选项 A 错误;对图甲,由平衡条件得F1cos =(mg-F1sin ),解得F1=,同理,对图乙可得F2=,故F2F1,即拉箱子省力,选项 B 错误;图甲中力F
12、1与重力的合力方向不沿水平方向,选项 C 错误;图乙中力F2与摩擦力的合力和重力与支持力的合力方向相反,即竖直向下,选项 D 正确.89.A 解析 以圆球B为研究对象,对圆球B进行受力分析如图甲所示,由平衡条件可得FN=Fcos 30,Fsin 30=2mg,所以FN=2mg.以两球组成的整体为研究对象,对其受力分析如图乙所示,由平衡条件得f=3mg,FN1=FN,由题意知,整体恰好不滑动,故f=FN1(FN1与FN1是一对相互作用力,FN1表示半圆球A对墙壁的压力),联立解得=,选项 A 正确.10.D 解析 对人、物块、长木板三者整体研究,斜面对它们的摩擦力为静摩擦力,大小为 3mgsin
13、 ,A、B 错误;对人、物块整体研究,由于物块与长木板间的摩擦力刚好为零,因此长木板对人的静摩擦力大小为 2mgsin ,C 错误,D 正确.11.BC 解析 以气球和小石块整体为研究对象,受力分析如图所示.其中F1为空气的浮力,由于风力沿水平方向,地面对石块的支持力FN=G1+G2-F1保持不变,与风力无关,所以当风力增大时,不影响整体在竖直方向上的受力,故风力不会改变整体在竖直方向上的平衡,即小石块不会离开地面,故 A错误,B 正确.在石块滑动前,当风力F增大时,石块受到的摩擦力f=F增大,当石块滑动后,石块受到的摩擦力f=FN保持不变,故 D 错误,C 正确.12.C 解析 小球沿圆环缓
14、慢上移过程处于动态平衡,对小球进行受力分析,作出受力示意图如图所示,由相似三角形可知,当A点上移时,半径R不变,AB长度减小,故F减小,FN不变,故 C 正确.913.B 解析 A对B的作用力始终都等于A的重力,即作用力不变,选项 A 错误;木板转到虚线位置后倾角减小,木板对B的摩擦力减小,木板对B的支持力增大,选项 C、D 错误;木板转到虚线位置时,物体B的上表面倾斜,对A受力分析,可知B对A的支持力减小,选项 B 正确.14.BD 解析 A受到重力、挡板的弹力和B的支持力三个力,B受到重力、A的压力、桌面的支持力和外力F四个力,故 A 错误;当B向左移动时,B对A的支持力和挡板对A的弹力方
15、向均不变,根据平衡条件得,这两个力大小保持不变,则A对B的压力也保持不变,对整体受力分析如图所示,由平衡条件得,F=N1,挡板对A的弹力N1不变,则外力F不变,桌面对整体的支持力N=G总保持不变,则B对桌面的压力不变,故 C错误,B、D 均正确.15.(1) mgsin 2 (2)mgsin 4解析 木块在木楔斜面上匀速向下运动时,有mgsin =mgcos 即=tan .(1)木楔在力F作用下沿斜面向上匀速运动,有Fcos =mgsin +fFsin +FN=mgcos f=FN可得F=故当=时,F有最小值,为Fmin=mgsin 2.(2)因为木块及木楔均处于平衡状态,故整体受到地面的摩擦力等于F的水平分力,即f=Fcos (+)当=时,F取最小值mgsin 2,此时f=mgsin 2cos 2= mgsin 4.
