《2019高考物理二轮复习 小题狂做专练四 共点力平衡条件的应用》由会员分享,可在线阅读,更多相关《2019高考物理二轮复习 小题狂做专练四 共点力平衡条件的应用(9页珍藏版)》请在金锄头文库上搜索。
1、4 共点力平衡条件的应用一、单选题1【黑龙江省2019届高三上学期第二次调研考试】如图所示,水平细杆上套一球A,球A与球B间用一轻绳相连,质量分别为mA和mB,由于B球受到水平风力作用,球A与球B一起向右匀速运动。已知细绳与竖直方向的夹角为,则下列说法中正确的是( )A球A与水平细杆间的动摩擦因数为mBsinmA+mBB球B受到的风力F为mBgtanC风力增大时,若A、B仍匀速运动,轻质绳对球B的拉力保持不变D杆对球A的支持力随着风力的增加而增加2【江苏省2018届高考模拟】如图所示,高空走钢丝的表演中,若表演者走到钢丝中点时,使原来水平的钢丝下垂与水平面成角,此时钢丝上的弹力应是表演者(含平
2、衡杆)体重的()A12 Bcos2 C12sin Dtan23【山西省2019届高三模拟】粗细均匀的电线架在A、B两根电线杆之间。由于热胀冷缩,电线在夏、冬两季呈现如图所示的两种形状,若电线杆始终处于竖直状态,下列说法中正确的是( ) A冬季,电线对电线杆的拉力较大B夏季,电线对电线杆的拉力较大C夏季与冬季,电线对电线杆的拉力一样大D夏季,电线杆对地的压力较大4【河南省2018届高考模拟】如图所示,轻质弹性绳一端固定于O点,另一端系一小球,小球静止时弹性绳竖直。现对小球施加一个水平力,使其缓慢移动至弹性绳与竖直方向成60,若弹性绳的形变在弹性限度内,弹性绳原长为x0,则此过程中小球上升的高度为
3、( )A14x0 B12x0 C13x0 Dx05【辽宁省2019届高三模拟】如图所示,由粗糙的水平杆AO与光滑的竖直杆BO组成的绝缘直角支架,在AO杆、BO杆上套有带正电的小球P、Q,两个小球恰能在某一位置平衡。现将P缓慢地向左移动一小段距离,两球再次达到平衡。若小球所带电量不变,与移动前相比( )A杆BO对Q的弹力减小B杆AO对P的弹力减小C杆AO对P的摩擦力增大DP、Q之间的距离增大二、多选题6【广东省2019届高三模拟】如图所示,一不可伸长的光滑轻绳,其左端固定于O点,右端跨过固定于O点的光滑滑轮悬挂一质量为1kg的物体P,此时轻绳OO段水平,长度为0.8m。绳子OO段套有一个可自由滑
4、动的轻环。现在轻环上挂上一重物Q,用手扶住重物后缓慢下降,直到手与重物分离,重物Q下降的高度为0.3m,此时物体P未到达滑轮处。则( )A重物Q的质量为1.2kgB重物Q的质量为1.6kgC物体P上升的高度为0.2mD物体P上升的高度为0.4m7【安徽省2018届高三第二次模拟】如图所示,在粗糙水平面上放一质量为M的斜面,质量为m的木块在竖直向上力F作用下,沿斜面匀速下滑,此过程中斜面保持静止,则地面对斜面( )A无摩擦力B有水平向左的摩擦力C支持力为(M+m)gD支持力小于(M+m)g8【天津市2019届高三模拟】如图所示,用水平力F推静止在斜面上的物块,当力F由零开始逐渐增大到某一值而物块
5、仍保持静止状态,则物块( )A所受合力逐渐增大B所受斜面摩擦力可能变为零C所受斜面弹力逐渐增大D所受斜面作用力逐渐变小三、解答题9【河北省邯郸市2017-2018学年高考模拟】如图所示,小球被轻质细绳系住斜吊着放在静止光滑斜面上,设小球质量m=1kg,斜面倾角=30,悬线与竖直方向夹角=30,光滑斜面M=3kg置于粗糙水平面上,求:(1)悬线对小球拉力的大小(2)地面对斜面的摩擦力的大小和方向(g=10m/s2)10【江西省上饶二中2019届高三模拟】如图甲所示,物体的质量为2kg,两根轻细绳AB和AC的一端连接于竖直墙上,另一端系于物体上在物体上另施加一个方向与水平线成=60的拉力F,若要使
6、绳都能伸直,求拉力F的大小范围答案与解析一、单选题1【解析】对球B受力分析,受重力、风力和拉力,如图:风力为F=mBgtan,绳对B球的拉力为T=mBgcos,把环和球当作一个整体,对其受力分析,受重力mA+mBg、支持力N、风力F和向左的摩擦力f,如图,根据共点力平衡条件可得:杆对A环的支持力大小:N=mA+mBg、f=F,则A环与水平细杆间的动摩擦因数为=fN=mBtanmA+mB,B正确A错误;当风力增大时,增大,则T增大。C错误;对整体分析,竖直方向上杆对环A的支持力NA=mA+mBg,不变,D错误。【答案】B2【解析】以人为研究对象,分析受力情况,作出力图,根据平衡条件,两绳子合力与
7、重力等大反向,则有:2Fsin=mg解得:F=mg2sin故钢丝上的弹力应是表演者和平衡杆重力的12sin,故C正确,A、B、D错误。故选C。【答案】C3【解析】以整条电线为研究对象,受力分析如图所示:由共点力的平衡条件知,两电线杆对电线的弹力的合力与其重力平衡,由几何关系得:Fcos=Mg2,即:F=Mg2cos.由于夏天气温较高,电线的体积会膨胀,两杆正中部位电线下坠的距离h变大,则电线在杆上固定处的切线方向与竖直方向的夹角变小,故Mg2cos变小,所以两电线杆处的电线拉力与冬天相比是变小.电线杆上的电线的质量一定,受力平衡,夏季、冬季杆对地面的压力相等.所以选项B、C、D错误,A正确。故
8、选A。【答案】A4【解析】设弹性绳的劲度系数为k,小球质量为m,未对小球施加水平力,小球静止时,根据平衡条件有:mg=kx1,x=x0+x1;对小球施加水平力,使其缓慢移动至弹性绳与竖直方向成600时,小球受重力mg、水平力F、弹力F1三个力,由平衡条件得:F1=mgcos60=2mg,弹性绳的长度为:x=x0+2mgk,此过程中小球上升的高度为:h=x-12x=12x0,选项B正确。【答案】B5【解析】Q受力如图,由力的合成与平衡条件可知:BO杆对小球Q的弹力变大,两小球之间的库仑力变大,由库仑定律知,两小球P、Q的距离变小,AD错误;对整体受力分析,可得AO杆对小球P的摩擦力变大,C正确;
9、对整体分析可知,竖直方向只受重力和AO杆的支持力,故AO杆对小球P的弹力不变,D错误。故选C。【答案】C二、多选题6【解析】重新平衡后,根据几何知识可得tan=0.40.3=43,即=53,OO之间的绳长为0.52=1m,故伸长了1m-0.8m=0.2m,即P上升了0.2m,C正确D错误;重新平衡后,对轻环处结点受力分析,如图所示,则根据平行四边形定则可得cos53=12mQgmPg=0.6,解得mQ=1.2kg,A正确B错误。【答案】AC7【解析】对物体M和m整体受力分析,受拉力F、重力(M+m)g、支持力FN,根据共点力平衡条件,竖直方向:FN+F-(M+m)g=0,解得:FN=(M+m)
10、g-F(M+m)g;水平方向不受力,故没有摩擦力。故选AD。【答案】AD8【解析】物体保持静止,F合=0,则选项A错;对物体受力分析,如图,即使没有摩擦力f,物体在这3个力的作用下也可以保持静止,故B正确;可知N是F和mg的合力,F增大,N增大,选项C正确;斜面对物体的合力是与F与mg合力大小相等,方向相反的,F增大,合力增大,选项D错误故选BC。【答案】BC三、解答题9【解析】(1) 以小球为研究对象,受力情况如图所示根据平衡条件得知,T与N的合力F=mgTcos300=12F 解得:T=12mgcos300=1033N;(2) 以小球和斜面整体为研究对象,受力分析如图所示由于系统静止,合力为零,则有:f=Tcos600=103312N=533N,方向水平向左。10【解析】对A球受力分析,受到拉力F,重力mg,两根细绳的拉力FB、FC,如图所示,根据平衡条件,有:x方向:Fcos60=FC+FBcos60y方向:Fsin60+FBsin60=mg解得:FB233mgFFCF33mg当FB=0时,F最大,为:Fmax=233mg4033N;当FC=0时,F最小,为:Fmin=33mg2033N;故拉力F的范围为:2033NF4033N8