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1、1练案练案66 受力分析受力分析 共点力的平衡共点力的平衡一、选择题(本题共 12 小题，17 题为单选，812 题为多选)1.(2018江西省赣州市四校协作体高三上学期期中试题)如图所示，物块A放在直角三角形斜面体B上面，B 放在弹簧上面并紧挨着竖直墙壁，初始时A、B静止，现用力F沿斜面向上推A，但A、B仍未动。则施力F后，下列说法正确的是( D )导学号 21992984AA、B之间的摩擦力一定变大BB与墙面间的弹力可能不变CB与墙之间可能没有摩擦力D弹簧弹力一定不变解析 对A，开始受重力、B对A的支持力和静摩擦力平衡，当施加F后，仍然处于静止，开始A所受的静摩擦力大小为mAgsin，若F
2、2mAgsin，则A、B之间的摩擦力大小可能不变。故 A 错误。以整体为研究对象，开始时B与墙面的弹力为零，后来加F后，弹力为Fcos，B 错误；对整体分析，由于AB不动，弹簧的形变量不变，则弹簧的弹力不变，开始弹簧的弹力等于A、B的总重力，施加F后，弹簧的弹力不变，总重力不变，根据平衡知，则B与墙之间一定有摩擦力，故 C 错误，D 正确。故选 D。2(2018福建省泉港一中高三上学期期中试题)如图所示，倾角为的斜面体c置于水平地面上，小盒b置于斜面上，通过细绳跨过光滑的定滑轮与物体a连接，连接b的一段细绳与斜面平行，连接a的一段细绳竖直，a连接在竖直固定在地面的弹簧上，现在b盒内缓慢加入适量
3、砂粒，a、b、c始终位置保持不变，下列说法中正确的是( A )导学号 21992985Ab对c的摩擦力可能先减小后增大，也可能一直增大B地面对c的支持力可能不变2Cc受到地面的摩擦力方向可能向右D弹簧的弹力可能变大，也可能变小或不变解析 因为不知道b的重力沿着斜面方向的分力与细线拉力的大小关系，故不能确定静摩擦力的方向，故随着砂子质量的增加，静摩擦力可能增加、可能减小，也可能先减小后增大，故 A 正确；以b与c组成的整体为研究对象，整体受到重力、支持力以及绳子向左上方的拉力、地面的摩擦力，在b盒内缓慢加入适量砂粒后，竖直向下的重力增大，而其他的力不变，所以整体受到的支持力一定增大，故 B 错误
4、；以b与c组成的整体为研究对象，整体受到重力、支持力以及绳子向左上方的拉力、地面的摩擦力，水平方向除摩擦力外，只有绳子的拉力有一个向右的分力，所以可以知道c受到地面摩擦力的方向一定向左，故 C 错误；a、b、c始终处于静止状态，则弹簧的长度不变，由胡克定律可以知道弹簧的弹力大小不变，故 D 错误。3(2018天津红桥区月考)如图甲所示，笔记本电脑散热底座设置有四个卡位用来调节角度。某同学将电脑放在散热底座上，为了获得更好的舒适度，由原卡位 1 调至卡位4(如图乙所示)，电脑始终处于静止状态，则( C )导学号 21992986A电脑受到的支持力变小B电脑受到的摩擦力变大C散热底座对电脑的作用力
5、的合力不变D电脑受到的支持力与摩擦力两力大小之和等于其重力解析 设散热底座与水平面的夹角为，以笔记本电脑为研究对象，笔记本电脑受重力、支持力和静摩擦力，如图所示。根据平衡条件，有Nmgcos，fmgsin，由原卡位 1 调至卡位 4，角度减小，支持力N增大，静摩擦力减小，故 A、B 错误；散热底座对电脑的作用力的合力是支持力和静摩擦力的合力，与重力平衡，始终是不变的，故 C正确；电脑受到的支持力与摩擦力两力的矢量和与重力平衡，故 D 错误。4(2018湖南长郡中学期中)如图所示，质量为m的硬质面字典A对称放在硬质面的书本B上，将书本B的一端缓慢抬高至字典刚要滑动，此时书脊与水平面的夹角为。下3
6、列说法中正确的是( C )导学号 21992987AB对A的作用力为零BB的一个侧面对A的弹力为mgcosCB对A的最大静摩擦力的合力为mgsinDA受到 3 个力的作用解析 B对A的作用力大小等于A的重力mg，方向竖直向上，故 A 错误；B的两侧面对A弹力方向垂直于两侧面斜向上，其合力为mgcos，不一定为mgcos，故 B 错误；A受力平衡，根据平衡条件得，B对A的最大静摩擦力的合力f合mgsin，故 C 正确；A处于静止状态，对A进行受力分析，A受到重力，书本B两侧对A的两个支持力，B书两侧对A的两个摩擦力，共 5 个力，故 D 错误。5(2018山东省实验中学高三上学期 11 月月考)
7、如图，质量分别为M、m的两个木块A、B通过轻弹簧连接，木块A放在水平桌面上，木块B用轻绳通过定滑轮在力F的作用下整体恰好处于静止状态，绳与水平方向成角。设最大静摩擦力等于滑动摩擦力，不计滑轮与绳间的摩擦。则不能求下列哪些量( D )导学号 21992988A木块A对桌面的压力B弹簧与水平方向的夹角C木块A与桌面之间的动摩擦因数D弹簧的形变量解析 对物体B分析，受重力、弹簧的拉力和细线的拉力，三力平衡，设弹簧与水平方向的夹角为，根据平衡条件，水平方向：FcosF弹cos，竖直方向：FsinF弹sinmg，故有：tan，F弹Fsinmg Fcos，由于不知道弹簧的劲度系数，故无法确定弹簧的形变量；
8、Fcos2Fsinmg2对A、B整体分析，受拉力F、重力(Mm)g、支持力N和静摩擦力f，根据平衡条件，水平4方向：fFcos，竖直方向：N(Mm)gFsin，根据牛顿第三定律，整体对桌面的压力为(Mm)gFsin，整体对桌面的摩擦力大小为fFcos，方向向右，由于整体恰好处于静止状态，静摩擦力达到最大，故可以求解动摩擦因数。综上所述不能求的物理量是D 项。6.(2018福建省泉港一中高三上学期期中试题)如图所示，用一轻绳将光滑小球P系于竖直墙壁上的O点，在墙壁和球P之间夹有一矩形物块Q，P、Q均处于静止状态，现有一铅笔紧贴墙壁从O点开始缓慢下移，则在铅笔缓慢下移的过程中( D )导学号 21
9、992989A细绳的拉力逐渐变小BQ将从墙壁和小球之间滑落CQ受到墙壁的摩擦力逐渐变大DQ受到墙壁的弹力逐渐变大解析 对P分析，P受到重力、拉力和Q对P的弹力处于平衡，设拉力与竖直方向的夹角为，根据共点力平衡有：拉力F，Q对P的支持力Nmgtan。铅笔缓慢mg cos下移的过程中，增大，则拉力F增大，Q对P的支持力增大；对Q分析知，在水平方向上P对Q的压力增大，则墙壁对Q的弹力增大，在竖直方向上重力与摩擦力相等，所以Q受到的摩擦力不变，Q不会从墙壁和小球之间滑落，故 D 正确。7(2018山东省实验中学高三月考)如图所示，水平地面上有一质量为m，半径为r的半球形均匀物块A，现在A上放一半径与A
10、相同的球体B，B的右侧紧靠竖直光滑墙面，已知B的密度是A的两倍，调整A的位置使A、B恰好保持静止状态。已知A与地面间的动摩擦因数0.8，设最大静摩擦力等于滑动摩擦力，则A的球心距竖直墙面的最远距离x为( A )导学号 219929905A(1)r B(1)r21689C(1)r Dr126113 5解析 经分析可知，B的质量是A的 4 倍，对A和B整体受力分析可知，5mgN，对B受力分析如图所示，N4mgtan，又因为0.8，解得tan1，45，又由几何知识得 sin，解得x(1)r，故 A 正确。xr 2r28(2018山东省潍坊市高三上学期期末试题)如图所示，光滑圆圈竖直固定，A为最高点，
11、橡皮条上端固定在A点，下端连接一套在圆圈上的轻质小环，小环位于B点，AB与竖直方向夹角为 30，用光滑钩拉橡皮条中点，将橡皮条中点拉至C点时，钩的拉力大小为F。为保持小环静止于B点，需给小环施加一作用力F，下列说法正确的是( AD )导学号 21992991A 若F沿水平方向，则FF33B若F沿竖直方向，则FF33CF的最大值为F33DF的最小值为F36解析 对结点C受力分析可得橡皮筋的弹力满足：2F1cos30F可得F1；对3F3小圆环受力分析可知，水平向右的橡皮筋的拉力F1，大圆环对小圆环的弹力N沿半径方向，6若F沿水平方向，则N0，此时FF1，选项 A 正确；若 沿竖直方向，则必然3F3
12、是竖直向上，此时N的方向背离圆心向外，由平衡知识可知，FF1tan30F，选项1 3B 错误；根据平行四边形法则可知F最大值可取无穷大；当F与OB半径垂直时最小，最小值为FminF1sin30F，选项 C 错误；D 正确；故选 AD。369(2018江西省临川二中高三上学期第五次理综物理)如图所示，一辆小车静止在水平地面上，车内固定着一个倾角为 60的光滑斜面OA，光滑挡板OB可绕转轴O在竖直平面内转动。现将一重力为G的圆球放在斜面与挡板之间，挡板与水平面的夹角60。下列说法正确的是( AD )导学号 21992992A若保持挡板不动，则球对斜面的压力大小为GB若挡板从图示位置顺时针方向缓慢转
13、动 60，则球对斜面的压力逐渐增大C若挡板从图示位置顺时针方向缓慢转动 60，则球对挡板的压力逐渐减小D若保持挡板不动，使小车水平向右做匀加速直线运动，则球对挡板的压力可能为零解析 球处于静止状态，受力平衡，对球进行受力分析，如图所示：FA、FB以及G构成的三角形为等边三角形，根据几何关系可知，FAFBG，故 A 正确；若挡板从图示位置顺时针方向缓慢转动 ，根据图象可知，FB先减小后增大，根据牛顿第三定律可知，球对挡板的压力先减小后增大，故 B、C 错误；若保持挡板不动，使小车水平向右做匀加速直线运动，当FA和重力G的合力正好提供加速度时，球对挡板的压力为零，故D 正确。10(2018福建四地
14、六校联考)如图所示为缓慢关门时(图中箭头方向)门锁的示意图，锁舌尖角为 37，此时弹簧弹力为 30N，锁舌表面较光滑，摩擦不计，已知 sin370.6，cos370.8，则下列说法正确的是( AD )导学号 219929937A关门过程中锁壳碰锁舌的弹力逐渐增大B关门过程中锁壳锁舌的弹力保持不变C此时锁壳碰锁舌的弹力为 37.5ND此时锁壳锁舌的弹力为 50N解析 关门时，锁舌受到锁壳的作用力，弹簧被压缩，处于压缩状态，则弹力增大，故 A 正确，B 错误；对锁舌分析，受到弹簧弹力，锁壳的作用力，受力平衡，则有F弹Fsin37，因此FN50N，故 C 错误，D 正确。30 0.611(2018江
15、西师大附中月考)质量均为m的两物块A和B之间连接着一个轻质弹簧，其劲度系数为k，现将物块A、B放在水平地面上一斜面的等高处，如图所示，弹簧处于压缩状态，且物块与斜面均能保持静止，已知斜面的倾角为，两物块和斜面间的动摩擦因数均为，设最大静摩擦力等于滑动摩擦力，则下列说法正确的是( BD )导学号 21992994A斜面和水平地面间一定有静摩擦力B斜面对A、B及弹簧组成的系统的静摩擦力的合力为 2mgsinC若将弹簧拿掉，物块有可能发生滑动D弹簧的最大压缩量为mg 2cos2sin2k解析 对整体分析可知，整体在水平方向不受外力，故地面不受静摩擦力，故 A 错误；对A、B及弹簧组成的系统分析可知，整体受重力、支持力和斜面的摩擦力，则摩擦力大小为 2mgsin，故 B 正确；开始时单个物块受到的静摩擦力大于重力沿斜面向下的分力，由于物块受到的摩擦力为静摩擦力，若将弹簧拿掉，摩擦力将瞬间发生变化，与重力沿斜面的分力大小相等，不可能使物块发生滑动，故 C 错误；物块静止在斜面上，在斜面这个平面内共有三个力作用在物块上，一个是重力沿斜面向下的分力mgsin，一个是静摩擦力ffmmgcos，方向不确定，一个是水平方向弹簧弹力kx，故弹力等于mgsin和静摩擦力f的合力，当静摩擦力最大时，合力最大，此时kx，故xf2 mmg
