2022年高考物理總復(fù)習(xí) 課時(shí)跟蹤檢測(cè)（七）受力分析 共點(diǎn)力的平衡

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1、2022年高考物理總復(fù)習(xí) 課時(shí)跟蹤檢測(cè)（七）受力分析 共點(diǎn)力的平衡 一、單項(xiàng)選擇題 1. (xx·南京調(diào)研)如圖1所示，在傾斜的滑桿上套一個(gè)質(zhì)量為m的圓環(huán)，圓環(huán)通過(guò)輕繩拉著一個(gè)質(zhì)量為M的物體，在圓環(huán)沿滑桿向下滑動(dòng)的過(guò)程中，懸掛物體的輕繩始終處于豎直方向。則(　　) 圖1 A．環(huán)只受三個(gè)力作用 B．環(huán)一定受四個(gè)力作用 C．物體做勻加速運(yùn)動(dòng) D．懸繩對(duì)物體的拉力小于物體的重力 2.(xx·宿遷模擬)如圖2所示，一根粗細(xì)均勻的輕繩兩端分別系在固定豎直桿上的A、B兩點(diǎn)，在繩上C點(diǎn)施加一個(gè)外力F。逐漸增大F, AC、BC兩段繩同時(shí)斷裂，則外力F的方向與豎直方向的夾角α為(　　)

2、 圖2 A．90°　　　　　　　　 　B．82° C．80° D．74° 3．(xx·蘇州模擬)如圖3所示，質(zhì)量為m的硬質(zhì)面字典A對(duì)稱(chēng)跨放在硬質(zhì)面的書(shū)本B上。將書(shū)本B的一端緩慢抬高至字典剛要滑動(dòng)，此時(shí)書(shū)脊與水平面的夾角為θ。下列說(shuō)法中正確的是(　　) 圖3 A．A受到三個(gè)力的作用 B．B對(duì)A的最大靜摩擦力的合力為mgsin θ C．B的一個(gè)側(cè)面對(duì)A的彈力為mgcos θ D．B對(duì)A的作用力為零 4．(xx·常州模擬)如圖4所示，丘陵地帶輸電線(xiàn)路的電線(xiàn)桿常常要拖著電線(xiàn)翻山越嶺，圖中A、C為一根輸電線(xiàn)的兩端，B為輸電線(xiàn)的最低點(diǎn)，設(shè)輸電線(xiàn)為粗細(xì)均勻的均質(zhì)導(dǎo)線(xiàn)，由于導(dǎo)線(xiàn)自

3、身的重力的作用可能使導(dǎo)線(xiàn)在某點(diǎn)斷開(kāi)，則以下說(shuō)法正確的是(　　) 圖4 A．最易斷裂點(diǎn)在A點(diǎn) B．最易斷裂點(diǎn)在B點(diǎn) C．最易斷裂點(diǎn)在C點(diǎn) D．最易斷裂點(diǎn)不在A、B、C點(diǎn) 5. (xx·南通模擬)如圖5所示，當(dāng)風(fēng)水平吹來(lái)時(shí)，風(fēng)箏面與水平面成一夾角，人站在地面上拉住連接風(fēng)箏的細(xì)線(xiàn)。則(　　) 圖5 A．空氣對(duì)風(fēng)箏的作用力方向水平向右 B．地面對(duì)人的摩擦力方向水平向左 C．地面對(duì)人的支持力大小等于人和風(fēng)箏的總重力 D．風(fēng)箏處于穩(wěn)定狀態(tài)時(shí)拉直的細(xì)線(xiàn)可能垂直于風(fēng)箏面 6.(xx·揚(yáng)州模擬)在水平地面上固定一個(gè)上表面光滑的斜面體，在它上面放有質(zhì)量為m的木塊，用一根平行于斜面的

4、細(xì)線(xiàn)連接一個(gè)輕環(huán)，并將輕環(huán)套在一根兩端固定、粗糙的水平直桿上，整個(gè)系統(tǒng)處于靜止?fàn)顟B(tài)，如圖6所示，則桿對(duì)環(huán)的摩擦力大小為(　　) 圖6 A．mgsin θ B．mgcos θ C．mgtan θ D．mgsin θ·cos θ 二、多項(xiàng)選擇題 7.(xx·南通模擬)如圖7所示，兩根直木棍AB和CD相互平行，斜靠在豎直墻壁上固定不動(dòng)，水泥圓筒從木棍的上部勻速滑下。若保持兩木棍傾角不變，將兩木棍間的距離減小后固定不動(dòng)，仍將水泥圓筒放在兩木棍上部，則(　　) 圖7 A．每根木棍對(duì)圓筒的支持力變大，摩擦力變大 B．每根木棍對(duì)圓筒的支持力變小，摩擦力變小 C．圓筒將勻加速

5、滑下 D．圓筒仍能勻速滑下 8.如圖8所示為某單位為慶祝建國(guó)65周年用氫氣球懸掛紅色條幅的示意圖，由于水平風(fēng)力作用，懸掛條幅的繩AC和拉著氣球的繩子AB與豎直方向的夾角分別為β、α，繩長(zhǎng)不變，不考慮風(fēng)對(duì)氫氣球的作用，則(　　) 圖8 A．α＝β B．AB與AC繩的拉力大小不一定相等 C．風(fēng)力增大，AB繩的張力增大 D．風(fēng)力增大，β角大小不變 9. (xx·連云港市期末)如圖9所示，A、B、C、D四個(gè)人做雜技表演，B站在A的肩上，雙手拉著C和D，A撐開(kāi)雙手水平支持著C和D。若四個(gè)人的質(zhì)量均為m，他們的臂長(zhǎng)相等，重力加速度為g，不計(jì)A手掌與C、D身體間的摩擦。下列結(jié)論正確的是(

6、　　) 圖9 A．A受到地面支持力為4mg B．B受到A的支持力為3mg C．B受到C的拉力約為mg D．C受到A的推力約為mg 10. (xx·濰坊模擬)質(zhì)量為M的半球形物體A和質(zhì)量為m的球形物體B緊靠著放在傾角為α的固定斜面上，并處于靜止?fàn)顟B(tài)，如圖10所示，忽略B球表面的摩擦力，則關(guān)于物體受力情況的判斷正確的是(　　) 圖10 A．物體A對(duì)物體B的彈力方向沿斜面向上 B．物體A受到4個(gè)力的作用 C．物體B對(duì)斜面的壓力等于mgcos α D．物體B對(duì)物體A的壓力大于mgsin α 三、非選擇題 11.(xx·哈爾濱三中月考)如圖11所示，光滑固定斜面上有一個(gè)

7、質(zhì)量為10 kg的小球被輕繩拴住懸掛在天花板上，已知繩子與豎直方向的夾角為45°，斜面傾角為30°，整個(gè)裝置處于靜止?fàn)顟B(tài)。(g取10 m/s2)求：(所有結(jié)果均保留三位有效數(shù)字) 圖11 (1)繩中拉力的大小和斜面對(duì)小球支持力的大??； (2)若另外用一個(gè)外力拉小球，能夠把小球拉離斜面，求最小的拉力的大小。 12．(xx·南昌模擬)如圖12所示，質(zhì)量為mB＝14 kg的木板B放在水平地面上，質(zhì)量為mA＝10 kg的木箱A放在木板B上。一根輕繩一端拴在木箱上，另一端拴在地面的木樁上，繩繃緊時(shí)與水平面的夾角為θ＝37°。已知木箱A與木板B之間的動(dòng)摩擦因數(shù)μ1＝0.5，

8、木板B與地面之間的動(dòng)摩擦因數(shù)μ2＝0.4。重力加速度g取10 m/s2?，F(xiàn)用水平力F將木板B從木箱A下面勻速抽出，試求：(sin 37°＝0.6，cos 37°＝0.8) 圖12 (1)繩上張力T的大??； (2)拉力F的大小。 答 案 1．選B　分析物體M可知，其受兩個(gè)力作用，重力和輕繩拉力，因?yàn)閼覓煳矬w的輕繩始終處于豎直方向，故二力平衡，物體做勻速運(yùn)動(dòng)，C、D錯(cuò)誤；再對(duì)環(huán)進(jìn)行受力分析可知，環(huán)受重力、輕繩拉力、滑桿支持力和摩擦力，A錯(cuò)誤，B正確。 2.選B　將F按效果根據(jù)平行四邊形定則進(jìn)行分解，如圖所示，若F的兩個(gè)分力相等，則F與BC之間的夾角為45°

9、，則F與豎直方向的夾角α＝180°－45°－53°＝82°，故選B。 3．選B　A處于靜止?fàn)顟B(tài)，對(duì)A進(jìn)行受分析，A受到重力、B書(shū)兩側(cè)對(duì)A的兩個(gè)支持力、B書(shū)兩側(cè)對(duì)A的兩個(gè)摩擦力，共5個(gè)力，故A錯(cuò)誤；A受力平衡，根據(jù)平衡條件得：f合＝mgsin θ，故B正確；B的兩個(gè)側(cè)面對(duì)A的彈力的合力為mgcos θ，故C錯(cuò)誤；B對(duì)A的作用力大小為mg，方向豎直向上，故D錯(cuò)誤。 4.選C　以AC間電線(xiàn)為研究對(duì)象，作出受力圖如圖所示。由題可知，α＞β，可見(jiàn)，F(xiàn)C＞FA，C點(diǎn)對(duì)電線(xiàn)的拉力大于A點(diǎn)對(duì)電線(xiàn)的拉力，則C點(diǎn)比A點(diǎn)更容易被拉斷。 5.選B　設(shè)細(xì)線(xiàn)與水平面的夾角為α，風(fēng)力大小為F。先研究風(fēng)箏，分析受力如圖

10、，空氣對(duì)風(fēng)箏的作用力方向垂直于風(fēng)箏的平面，風(fēng)箏處于穩(wěn)定狀態(tài)時(shí)拉直的細(xì)線(xiàn)不可能垂直于風(fēng)箏面，故A、D錯(cuò)誤；根據(jù)平衡條件，對(duì)站在地面上的人分析受力可知，人受到重力、地面的支持力、繩子向右上的拉力和地面對(duì)人方向水平向左的摩擦力，故B正確。對(duì)人和風(fēng)箏整體研究，豎直方向上有：(M＋m)g＝N＋Fcos β，β是風(fēng)箏與水平面之間的夾角；則得：N＝(M＋m)g－Fcos β＜(M＋m)g，故C錯(cuò)誤。 6.選D　對(duì)木塊受力分析，受重力、支持力和拉力，如圖所示，根據(jù)共點(diǎn)力平衡條件，有：T＝mgsin θ，再對(duì)環(huán)受力分析，受拉力、摩擦力和支持力，根據(jù)平衡條件，有：f＝Tcos θ＝mgsin θ·cos θ，D

11、正確。 7．選BC　水泥圓筒從木棍的上部勻速滑下過(guò)程中，受到重力、兩棍的支持力和摩擦力，根據(jù)平衡條件得知，兩棍支持力的合力和摩擦力不變。將兩棍間的距離稍減小后，兩棍支持力的合力不變，而兩支持力夾角減小，則每根木棍對(duì)圓筒的支持力變小，則滑動(dòng)摩擦力變小，故A錯(cuò)誤，B正確； 由上知，每根木棍對(duì)圓筒的支持力變小，滑動(dòng)摩擦力減小，而重力沿斜面向下的分力不變，則圓筒將勻加速滑下，故C正確，D錯(cuò)誤。 8．選BC　以氣球和條幅整體為研究的對(duì)象，則：FABsin α＝F風(fēng)①，以條幅為研究的對(duì)象，則：F風(fēng)＝G條幅tan β；FACsin β＝F風(fēng)②，由此可知，α、β是否相等，與條幅的重力有關(guān)，因而AB繩與AC

12、繩的拉力是否相等也與條幅的重力有關(guān)，故A錯(cuò)誤，B正確；由于不考慮空氣對(duì)氣球的作用，整體研究，由①可知，風(fēng)力增大，AB繩上的拉力也增大，故C正確；以條幅為研究的對(duì)象，由②可知，風(fēng)力增大，β角變大，故D錯(cuò)誤。 9．選ABC　把四人作為整體，分析受力，由平衡條件可知A受到地面支持力為4mg。把BCD作為整體，分析受力，由平衡條件可知B受到A的支持力為3mg。由題圖可知，B手臂與豎直方向的夾角大約為30°，設(shè)B對(duì)C的拉力為F1，A對(duì)C的推力為F2，對(duì)C分析受力，由平衡條件可得，F(xiàn)1cos 30°＝mg，解得F1＝mg，由牛頓第三定律，B受到C的拉力約為mg。F1sin 30°＝F2，解得F2＝mgt

13、an 30°＝mg，故A、B、C正確，D錯(cuò)誤。 10．選BD　因A、B兩物體的接觸面為圓弧，其相互作用的彈力方向沿兩球心的連線(xiàn)，故A錯(cuò)誤；分析物體B的受力如圖所示，由平衡條件可得： N1mgsin α 結(jié)合牛頓第三定律可知，C錯(cuò)誤，D正確；物體A受到重力、斜面的支持力、B對(duì)A的壓力、斜面對(duì)A的摩擦力共4個(gè)力作用，B正確。 11．解析：(1)如圖所示，水平豎直建立直角坐標(biāo)系，對(duì)小球做受力分析，把不在軸上的力沿軸分解，列平衡方程如下 Tcos 45°－Nsin 30°＝0 Tsin 45°＋Ncos 30°－mg＝0 由以上兩式得N＝73.2 N，T＝51.8

14、 N。 (2)經(jīng)分析得拉力的最小值為 Fm＝mgsin 45° 代數(shù)解得Fm＝70.7 N。 答案：(1)51.8 N　73.2 N　(2)70.7 N 12．解析：(1)對(duì)木箱A受力分析及建立直角坐標(biāo)系，如圖甲所示： 因?yàn)锳靜止，受力平衡 所以在x軸上： Tcos θ＝f1① 在y軸上： N1＝Tsin θ＋mAg② 又因?yàn)閒1＝μ1N1③ 所以由①②③得： T＝100 N 即繩上張力T的大小為100 N。 (2)對(duì)物體B受力分析及建立直角坐標(biāo)系，如圖乙所示： 因?yàn)锽勻速運(yùn)動(dòng)，受力平衡 所以在x軸上： F＝f1′＋f2④ 在y軸上： N2＝N1′＋mBg⑤ 又因?yàn)閒2＝μ2N2⑥ 所以由④⑤⑥得： F＝200 N 即拉力F的大小為200 N。 答案：(1)100 N　(2)200 N