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1、考点强化练5受力分析共点力的平衡1.(2018浙江杭州预测)在前不久结束的平昌冬奥会中,运动员将冰壶推出后,冰壶在滑行途中水平方向受到的力有()A.推力B.重力、推力C.空气阻力、冰面阻力D.推力、空气阻力、冰面阻力2.(2018浙江诸暨牌头中学期中)滑滑梯是小孩很喜欢的娱乐活动,如图所示,一个小孩正在滑梯上匀速下滑,则()A.小孩可能只受两个力B.小孩所受的重力与摩擦力大小相等C.小孩对滑梯的作用力方向一定竖直向下D.当小孩手上再抱一只小狗时(狗与滑梯不接触),它们将沿滑梯加速下滑3.(2018浙江温州十五校期末)王老师用一块吸铁石将一张白纸压在竖直固定的磁性白板上处于静止状态,如图所示。下
2、列说法正确的是()A.吸铁石受到3个力的作用B.白纸受到5个力的作用C.吸铁石对白纸的压力一定等于白纸的重力D.吸铁石对白纸的压力与白板对白纸的弹力大小相等,是作用力与反作用力4.如图所示,一只可视为质点的蚂蚁在半球形碗内缓慢地从底部爬到a处,下列说法正确的是 ()A.在a点碗对蚂蚁的支持力大于在b点的支持力B.在a点碗对蚂蚁的摩擦力小于在b点的摩擦力C.在a点碗对蚂蚁的作用力等于在b点的作用力D.在a点蚂蚁受到的合力大于在b点受到的合力5.如图所示,质量相等的甲、乙两人所用绳子相同,甲拉住绳子悬在空中处于静止状态,乙拉住绷紧绳子的中点把绳子拉断了。则()A.绳子对甲的拉力小于甲的重力B.绳子
3、对甲的拉力大于甲对绳子的拉力C.乙拉断绳子前瞬间,绳上的拉力一定小于乙的重力D.乙拉断绳子前瞬间,绳上的拉力一定大于乙的重力6.(2018浙江杭州十校联盟)近年来,智能手机的普及使“低头族”应运而生。当人体直立时,颈椎所承受的压力等于头部的重力;但当低头时,颈椎受到的压力会随之变化。现将人体头颈部简化为如图模型:头部看成质点P,颈椎看成可绕O点自由转动的轻杆OP,头部在沿OP方向的支持力和沿PS方向肌肉拉力的作用下处于静止。当低头时,颈椎OP与竖直方向的夹角为30,SP与竖直方向的夹角为60,此时颈椎受到的压力约为直立时颈椎受到压力的()A.3.3倍B.2.8倍C.1.7倍D.1.2倍7.(2
4、018浙江台州高三上学期期末质量评估)如图所示,一个教学用的直角三角板的边长分别为a、b、c,被沿两直角边的细绳A、B悬吊在天花板上,且斜边c恰好平行天花板,过直角的竖直线为MN。设A、B两绳对三角形薄板的拉力分别为Fa和Fb,已知Fa和Fb及薄板的重力为在同一平面的共点力,则下列判断正确的是()A.薄板的重心不在MN线上B.两绳对薄板的拉力Fa和Fb之比为FaFb=bcC.两绳对薄板的拉力Fa和Fb之比为FaFb=baD.两绳对薄板的拉力Fa和Fb是由于薄板发生形变而产生8.(2018浙江杭州预测)如图所示,墙壁清洁机器人在竖直玻璃墙面上由A点沿直线匀速“爬行”到右上方B点。对机器人在竖直平
5、面内受力分析正确的是()9.如图所示,人和物体处于静止状态。当人拉着绳向右跨出一步后,人和物体仍保持静止。不计绳与滑轮的摩擦,下列说法正确的是()A.绳的拉力变大B.人所受的合力增大C.地面对人的摩擦力增大D.人对地面的压力减小10.(2018浙江杭州高三高考命题预测卷)大型商场或者大型超市为了方便顾客上下楼,都会安装自动扶梯。小王同学经过调查研究发现,不同商场或超市中的自动扶梯是不一样的,可以分为两大类,一种有台阶,另一种无台阶,两种自动扶梯分别如图所示。此外,小王同学还发现,为了节约能源,在没有顾客乘行时,这两种自动扶梯都以较小的速度匀速运行,当有顾客乘行时自动扶梯经过先加速再匀速两个阶段
6、运行。则电梯在运送顾客上楼的整个过程中()A.图甲所示的无台阶自动扶梯中,乘客始终受摩擦力作用B.图乙所示的有台阶自动扶梯中,乘客始终受摩擦力作用C.图甲所示的无台阶自动扶梯中,乘客对扶梯的作用力始终竖直向下D.图乙所示的有台阶自动扶梯中,乘客对扶梯的作用力始终竖直向下11.如图所示,有黑白两条毛巾交替折叠地放在地面上,白毛巾的中部用线与墙壁连接着,黑毛巾的中部用线拉住,设线均呈水平。欲将黑白毛巾分离开来,设每条毛巾的质量均为m,毛巾之间及其跟地面间的动摩擦因数均为,则将黑毛巾匀速拉出需用的水平拉力为()A.mgB.2mgC.5mgD.6mg12.(2018年6月浙江温州九校高一期末)长直木板
7、的上表面的一端放有一铁块,木板由水平位置缓慢向上转动(即木板与水平面的夹角变大),另一端不动,如图所示。则铁块受到的摩擦力Ff随角度的变化图象可能正确的是下图中的(设最大静摩擦力等于滑动摩擦力)()13.(2018浙江温州九校期末)如图所示,两个半圆柱A、B紧靠着静置于水平地面上,其上有一光滑圆柱C,三者半径均为R。C的质量为m,A、B的质量都为m,与地面的动摩擦因数均为。现用水平向右的力拉A,使A缓慢移动,直至C恰好降到地面。整个过程中B保持静止。设最大静摩擦力等于滑动摩擦力,重力加速度为g。求:(1)未拉动A时,B对C的作用力大小为多少?(2)C恰好降到地面时,C对B的作用力大小为多少?(
8、3)动摩擦因数的最小值为多少?考点强化练5受力分析共点力的平衡1.C冰壶被推出后不再受推力,竖直方向重力与支持力平衡,水平方向受到空气阻力与冰面的阻力,没有推力,故C正确,ABD错误。2.C小孩匀速下滑,受重力、支持力和滑动摩擦力三个力的作用,故A错误;设斜面的倾角为,则FN=mgcos ,Ff=mgsin ,故重力与摩擦力不相等,故B错误;小孩受重力、支持力和摩擦力,三个力的合力为零,支持力和摩擦力的合力与小孩重力的大小相等,方向相反,所以小孩对滑梯的作用力方向一定竖直向下,故C正确;小孩匀速下滑时,受重力mg、支持力FN和滑动摩擦力Ff,设斜面的倾角为,则有FN=mgcos ,Ff=mgs
9、in ,又Ff=FN,联立得:sin =cos ,此式与小孩的质量无关,当小孩抱住小狗后,所受的支持力和摩擦力分别为FN=mgcos ,Ff=FN=mgcos 。由上联立得:Ff=mgsin ,所以小孩(包括小狗)所受的合力为零,会继续匀速下滑,故D错误。所以C正确,ABD错误。3.B吸铁石受到重力、纸对它的摩擦力,白纸的支持力以及白板的吸引4个力的作用,选项A错误;白纸受到重力、磁铁的摩擦力以及白板的摩擦力、磁铁的压力和白板的弹力5个力的作用,选项B正确;吸铁石对白纸的压力作用在水平方向,不等于白纸竖直方向的重力,选项C错误;吸铁石对白纸的压力与白板对白纸的弹力大小相等,是一对平衡力,选项D
10、错误。故选B。4.C蚂蚁缓慢地从底部爬到a处,则蚂蚁在各个位置处受力平衡,合力为零,蚂蚁受到竖直向下的重力、沿切向斜向上的摩擦力和垂直于切向斜向上的支持力;摩擦力Ff=mgsin ,支持力FN=mgcos ,其中为支持力所在直线与竖直方向的夹角,从b到a处,变大,sin 增大,cos 减小,摩擦力变大,支持力减小,故A、B项错误。根据上述分析可知,蚂蚁在各个位置处受到的合力为零,则碗对蚂蚁的作用力始终等于蚂蚁的重力,故C项正确、D项错误。5.D由平衡条件可知,绳子对甲的拉力大小等于甲受到的重力,A错;由作用力与反作用力的关系可知绳子对甲的拉力等于甲对绳子的拉力,B错;乙能把绳子拉断,对于具有同
11、样承受能力的绳子,说明乙拉断绳子前的瞬间绳上的拉力一定大于绳子的承受力,而甲拉的绳子能承受甲的重力,甲、乙质量相等,因此乙拉的绳子上的拉力一定大于乙的重力,C错,D对。6.C设头部重力为G,当人体直立时,颈椎所承受的压力等于头部的重力,即F=G;当某人低头时,PO、PS与竖直方向的夹角分别为30、60,P点的受力如图所示。根据几何关系,结合正弦定理可得:FSsin120=Gsin30,解得:FS=3G,所以FSF=311.7,故ABD错误、C正确。7.C将除重力之外的另外两个力按照平行四边形定则合成后,一定与重力大小相等,方向相反,所以A错误;找出平行四边形的一半(即三角形),三角形的三条边为
12、三个力,解这个三角形即可。解力学三角形得Fa=mgcos 30,Fb=mgsin 30,联立可得:FaFb=ba,故C正确,B错误;两绳对薄板的拉力(力的性质为弹力)Fa和Fb是由于绳发生形变引起的,故D错误。所以C正确,ABD错误。8.B机器人匀速“爬行”,受向下的重力和竖直向上的作用力而处于平衡状态,故选B。9.C物体始终处于静止状态,所以绳子对物体的拉力始终等于mg,选项A错误;人保持静止状态,合力为零,选项B错误;对人受力分析并正交分解如图所示,由平衡条件得FN+mgsin =Mg,Ff=mgcos ,当人拉着绳向右跨出一步后,将变小,Ff会变大,FN也将变大,选项C正确,D错误。10
13、.A乘客在无台阶的电梯上运动时,在加速和匀速阶段,都受到重力、支持力和静摩擦力。匀速阶段乘客对扶梯的作用力竖直向下,在加速阶段偏离竖直方向;乘客在有台阶的电梯上运动时,加速阶段受到重力、支持力和静摩擦力,乘客对扶梯的作用力偏离竖直方向;匀速阶段受到重力与支持力,乘客对扶梯的作用力竖直向下。综上分析,故A正确。11.C根据受力平衡,黑毛巾有四个面受到摩擦力,平衡时F=Ff1+Ff2+Ff3+Ff4=12mg+212mg+312mg+412mg=5mg,故选C。12.C使铁块沿着斜面下滑的力是F=mgsin ,对于一个确定的角度,最大静摩擦力是Ffm=mgcos 。如果FFfm,这样,出现滑动摩擦
14、,摩擦力Ff=Ffm=mgcos ,在阶段1即静摩擦阶段,Ff=F=mgsin ,是锐角,sin 随变大而变大,当F大到等于Ffm后,就进入第2阶段即滑动摩擦阶段,Ff=Ffm=mgcos ,余弦函数随变大而变小,最大静摩擦力等于滑动摩擦力,两阶段在衔接处没有数值突变,故C正确。故选C。13.答案 (1)33mg(2)mg(3)32解析 (1)C受力平衡,如图所示。根据平衡条件可得:2Fcos 30=mg解得:C受到B作用力的大小为F=33mg。(2)C恰好降落到地面时,B对C支持力最大为Fm,如图所示。根据力的平衡可得:2Fmcos 60=mg解得:Fm=mg。(3)最大静摩擦力至少为:Ffm=Fmcos 30=32mgB对地面的压力为:FN=mBg+12mCg=mgB受地面的摩擦力为:Ff=mg根据题意有:Ffm=Ff解得:=32,所以动摩擦因数的最小值为: min=32。
