（京津魯瓊專用）2020版高考物理大三輪復(fù)習(xí) 選擇題熱點(diǎn)巧練 熱點(diǎn)2 共點(diǎn)力平衡問題（含解析）

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1、熱點(diǎn)2　共點(diǎn)力平衡問題 (建議用時(shí)：20分鐘) 1．(2019·煙臺(tái)二模)《中國制造2025》是國家實(shí)施強(qiáng)國戰(zhàn)略第一個(gè)十年的行動(dòng)綱領(lǐng)，智能機(jī)器制造是一個(gè)重要方向，其中智能機(jī)械臂已廣泛應(yīng)用于各種領(lǐng)域．如圖所示，一機(jī)械臂鐵夾豎直夾起一個(gè)金屬小球，小球在空中處于靜止?fàn)顟B(tài)，鐵夾與球接觸面保持豎直，則(　　) A．小球受到的摩擦力方向豎直向下 B．小球受到的摩擦力與重力大小相等 C．若增大鐵夾對(duì)小球的壓力，小球受到的摩擦力變大 D．若鐵夾水平移動(dòng)，小球受到的摩擦力變大 2．(2019·膠南二模)a、b兩個(gè)帶電小球的質(zhì)量均為m，所帶電荷量分別為＋2q 和－q，兩球間用絕緣細(xì)線連接，a球又用長

2、度相同的絕緣細(xì)線懸掛在天花板上，在兩球所在的空間有方向向左的勻強(qiáng)電場，電場強(qiáng)度為E，平衡時(shí)細(xì)線都被拉緊．則平衡時(shí)可能位置是(　　) 3.如圖，將一絕緣桿豎直地固定在地面上，用一輕繩拴接一質(zhì)量為m的鐵球，在鐵球的右側(cè)水平放一條形磁鐵，當(dāng)小球平衡時(shí)輕繩與豎直方向的夾角為α＝30°，此時(shí)小球與條形磁鐵在同一水平面上，小球所在處的磁感應(yīng)強(qiáng)度為B0.假設(shè)小球所受磁鐵的作用力與小球所在處的磁感應(yīng)強(qiáng)度成正比，緩慢移動(dòng)條形磁鐵的位置，小球始終與條形磁鐵在同一水平面上，則下列說法正確的是(　　) A．輕繩的拉力與磁鐵對(duì)小球的作用力的合力可能大于小球的重力 B．輕繩與豎直方向的夾角可能等于90° C．

3、磁鐵對(duì)小球的作用力大小可能等于小球的重力大小 D．當(dāng)α＝60°時(shí)，小球所在處的磁感應(yīng)強(qiáng)度為2B0 4．(2019·淄博高三檢測(cè)) 如圖所示，木板P下端通過光滑鉸鏈固定于水平地面上的O點(diǎn)，物體A、B疊放在木板上且處于靜止?fàn)顟B(tài)，此時(shí)物體B的上表面剛好水平．現(xiàn)使木板P繞O點(diǎn)緩慢旋轉(zhuǎn)到虛線所示位置，物體A、B仍保持靜止，且相對(duì)木板沒有發(fā)生移動(dòng)，與原位置相比(　　) A．A對(duì)B的作用力減小　　 B.B對(duì)A的摩擦力不變 C．板對(duì)B的摩擦力減小 D.板對(duì)B的作用力減小 5．(2019·吉林實(shí)驗(yàn)中學(xué)高三模擬)用兩根細(xì)線a、b懸掛一薄板，薄板處于靜止?fàn)顟B(tài)，下列說法正確的是(　　) A．b

4、繩的拉力大于a繩的拉力 B．若保持a繩位置不變，緩慢移動(dòng)b至豎直方向，則b的拉力先減小后增大 C．剪斷a繩瞬間，薄板的加速度方向一定沿a繩斜向下 D．剪斷a繩瞬間，b繩拉力大小發(fā)生變化 6．如圖所示，小方塊代表一些相同質(zhì)量的鉤碼，圖甲中O為輕繩之間連接的結(jié)點(diǎn)，圖乙中光滑的輕質(zhì)小滑輪跨在輕繩上懸掛鉤碼，兩裝置均處于靜止?fàn)顟B(tài)．現(xiàn)將圖甲中B滑輪沿虛線稍稍上移一些，圖乙中的端點(diǎn)B沿虛線稍稍上移一些(乙圖中的繩長不變)，則關(guān)于圖中θ角和OB繩的張力F的變化，下列說法正確的是(　　) A．甲、乙圖中的θ角均增大，F(xiàn)均不變 B．甲、乙圖中的θ角均不變，F(xiàn)均不變 C．甲圖中θ角增大、乙圖中θ

5、角不變，張力F均不變 D．甲圖中θ角減小、F不變，乙圖中θ角增大、F減小 7．(多選)如圖所示，一光滑半圓環(huán)豎直固定于粗糙的木板上，圓心為O1，小球A套在半圓環(huán)左側(cè)最低點(diǎn)，并由輕繩通過光滑的小滑輪O與小球B相連，B右側(cè)細(xì)線水平，O點(diǎn)在環(huán)心O1的正上方，OA與豎直方向成θ＝30°，OA⊥OB，兩球均處于靜止?fàn)顟B(tài)，且小球A恰好對(duì)木板沒有力的作用．若對(duì)B施加一外力F，使小球A緩慢運(yùn)動(dòng)到O點(diǎn)正下方的過程中，木板始終靜止，則下列說法正確的是(　　) A．A、B兩球的質(zhì)量之比為 ∶1 B．輕繩OA的拉力逐漸增大 C．地面對(duì)木板的摩擦力逐漸減小 D．地面對(duì)木板的摩擦力逐漸增大 8．(2019·

6、東北三校二聯(lián))如圖所示，有一傾角θ＝30°的斜面體B，質(zhì)量為M.質(zhì)量為m的物體A靜止在B上．現(xiàn)用水平力F推物體A，在F由零逐漸增大至mg再逐漸減為零的過程中，A和B始終保持靜止．對(duì)此過程下列說法正確的是(　　) A．地面對(duì)B的支持力大于(M＋m)g B．A對(duì)B的壓力的最小值為mg，最大值為mg C．A所受摩擦力的最小值為0，最大值為 D．A所受摩擦力的最小值為mg，最大值為mg 熱點(diǎn)2　共點(diǎn)力平衡問題 1．解析：選B.在豎直方向上小球受到的摩擦力和豎直向下的重力，二力平衡，等大反向，所以摩擦力方向豎直向上，A錯(cuò)誤，B正確；若增大鐵夾對(duì)小球的壓力，則水平方向上的力變化了，而豎直方

7、向上摩擦力和重力仍等大反向，摩擦力不變，C錯(cuò)誤；若鐵夾水平勻速移動(dòng)，水平方向不受摩擦力小球在豎直方向上合力仍為零，摩擦力和重力仍等大反向，摩擦力不變，D錯(cuò)誤． 2．解析：選C.把兩球組成的系統(tǒng)看做一個(gè)整體，該系統(tǒng)的質(zhì)量為2m，帶電荷量為＋q，顯然，要使系統(tǒng)平衡，最上面的細(xì)線應(yīng)向左上方偏離，故選項(xiàng)A錯(cuò)誤；設(shè)平衡時(shí)連接球a和天花板的細(xì)線與豎直方向的夾角為θ1，連接兩球的細(xì)線與豎直方向的夾角為θ2，先選取系統(tǒng)為研究對(duì)象，根據(jù)平衡條件可得，tan θ1＝，再選球b為研究對(duì)象可知tan θ2＝，所以tan θ2＝2tan θ1，比較選項(xiàng)B、C、D可知，只有選項(xiàng)C正確． 3．解析：選C.小球受重力、拉

8、力、磁場力而處于平衡狀態(tài)，受力分析如圖所示，A錯(cuò)誤；由于豎直方向的合力為零，繩子拉力在豎直方向上的分力與重力平衡，因此輕繩的拉力不可能水平向左，輕繩與豎直方向的夾角不可能等于90°，B錯(cuò)誤；由受力分析可知F＝mgtan α，顯然當(dāng)α＝45°時(shí)，磁鐵對(duì)小球的作用力大小等于小球的重力大小，C正確；F＝mgtan α，當(dāng)α＝60°時(shí)，小球所在處的磁感應(yīng)強(qiáng)度為3B0，D錯(cuò)誤． 4．解析：選C.設(shè)板與水平地面的夾角為α，以物體A為研究對(duì)象，木板P未旋轉(zhuǎn)前A只受到重力和支持力而處于平衡狀態(tài)，所以B對(duì)A的作用力與A的重力大小相等，方向相反；當(dāng)將木板P繞O點(diǎn)緩慢旋轉(zhuǎn)到虛線所示位置，B的上表面不再水平，A受力

9、情況如圖(a)，圖中β代表B上表面與水平方向之間的夾角．A受到重力和B對(duì)A的支持力、摩擦力三個(gè)力作用，其中B對(duì)A的支持力、摩擦力的和仍然與A的重力等大反向，則A受到B對(duì)A的作用力保持不變．根據(jù)牛頓第三定律可知，A對(duì)B的作用力也不變，A錯(cuò)誤，B對(duì)A的摩擦力增大，B錯(cuò)誤；以AB整體為研究對(duì)象，分析受力情況如圖(b)所示，總重力GAB、木板的支持力N2和摩擦力f2，木板對(duì)B的作用力是支持力N2和摩擦力f2的合力．由平衡條件分析可知，木板對(duì)B的作用力大小與總重力大小相等，保持不變，D錯(cuò)誤；N2＝GAB·cos α，f2＝GAB·sin α，α減小，N2增大，f2減小，C正確． 5．解析：選C.根

10、據(jù)水平方向受力平衡可得：Tbsin 60°＝Tasin 30°，可得Tb

11、有：T′b＝mgcos 60°＝mg，故剪斷前后b繩的拉力沒有變化，故D錯(cuò)誤． 6．解析：選B.甲圖中，若將B滑輪沿虛線稍稍上移一些，O結(jié)點(diǎn)所受三個(gè)力大小不變，根據(jù)力的合成法則可知，夾角θ不變．乙圖中，因是光滑的滑輪，且繩子中的張力大小相等，則OA、OB段繩中的力總是相等的，因此合力過OA、OB夾角的角平分線，將端點(diǎn)B稍上移，由于繩長不變，分析可知OA、OB夾角不變，則θ角不變，繩子中的張力大小F不變．故B項(xiàng)正確． 7．解析：選AC.對(duì)A、B進(jìn)行受力分析如圖所示．由幾何關(guān)系和平衡條件可得：Tcos 30°＝mAg，T′cos 60°＝mBg，且T＝T′聯(lián)立可得mA＝mB，即＝，選項(xiàng)A正確；

12、當(dāng)小球A沿光滑半圓環(huán)緩慢向上移動(dòng)時(shí)，小球A處于動(dòng)態(tài)平衡狀態(tài)，由力的矢量三角形與幾何三角形OO1A相似可得：＝＝，其中h為OO1的長度，R為圓環(huán)半徑，NA為圓環(huán)對(duì)小球A的支持力，mAg、h、R均不變，故NA大小不變，OA段繩長l逐漸減小，故繩的拉力T逐漸減小，選項(xiàng)B錯(cuò)誤；NA的大小不變，與水平面的夾角逐漸變大，故其在水平方向上的分力逐漸減小，則A對(duì)圓環(huán)的反作用力 N′A在水平方向上的分力也逐漸減小，與分力平衡的地面對(duì)木板的摩擦力隨之變小，選項(xiàng)C正確，D錯(cuò)誤． 8．解析：選B.因?yàn)锳、B始終保持靜止，對(duì)A、B整體受力分析可知，地面對(duì)B的支持力一直等于(M＋m)g，A錯(cuò)誤；當(dāng)F＝0時(shí)，A對(duì)B的壓力最小，為mgcos 30°＝mg；當(dāng)F＝mg時(shí)，A對(duì)B的壓力最大，為mgcos 30°＋Fsin 30°＝mg，B正確；當(dāng)Fcos 30°＝mgsin 30°時(shí)，即F＝mg時(shí)，A所受摩擦力為0，當(dāng)F＝0時(shí)，A所受摩擦力大小為mg，方向沿斜面向上，當(dāng)F＝mg時(shí)，A所受摩擦力大小為mg，方向沿斜面向下，C、D錯(cuò)誤． - 6 -