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1、(江蘇專用)2022年高考物理大一輪復習 第二章 相互作用 題型探究課 受力分析 共點力的平衡檢測
1.(2019·蘇州調研)L形木板P(上表面光滑)放在固定斜面上,輕質彈簧一端固定在木板上,另一端與置于木板上表面的滑塊Q相連,如圖所示.若P、Q一起沿斜面勻速下滑,不計空氣阻力.則木板P 的受力個數(shù)為( )
A.3 B.4
C.5 D.6
解析:選C.P、Q一起沿斜面勻速下滑時,木板P的上表面光滑,隔離滑塊Q分析受力,受到三個力:重力、P對Q的支持力、彈簧對Q沿斜面向上的彈力;再隔離木板P分析受力:P的重力、Q對P的壓力、彈簧對P沿斜面向下的彈力、斜面對P的
2、支持力、斜面對P的摩擦力,故選項C正確.
2.(2019·昆山模擬)如圖所示,一箱蘋果沿著傾角為θ的斜面,以速度v勻速下滑.在箱子的中央有一個質量為m的蘋果,它受到周圍蘋果對它作用力的合力的方向( )
A.沿斜面向上 B.沿斜面向下
C.豎直向上 D.垂直斜面向上
解析:
選C.一箱蘋果整體向下勻速運動,其中央的一個蘋果也一定是做勻速運動,受到的合力為零.由于中央的那一個蘋果只受重力與它周圍蘋果對它作用力的合力的作用,故重力與它周圍蘋果對它作用力的合力為一對平衡力,大小相等、方向相反,受力分析如圖,故C正確.
3.(2019·鹽城中學模擬)如圖所示,a、b兩個質量相
3、同的球用線連接,a球用線掛在天花板上,b球放在光滑斜面上,系統(tǒng)保持靜止,以下圖示中正確的是( )
解析:選B.對b球受力分析,受重力、垂直斜面向上的支持力和細線的拉力,由于三力平衡時三個力中任意兩個力的合力與第三個力等值、反向、共線,故細線拉力向右上方,故A圖錯誤;再對a、b兩個球整體受力分析,受總重力、垂直斜面向上的支持力和上面細線的拉力,再次根據(jù)共點力平衡條件判斷上面的細線的拉力方向斜向右上方,故C、D圖均錯誤.
4.如圖所示,光滑半球形容器固定在水平面上,O為球心.一質量為m的小滑塊,在水平力F的作用下靜止于P點,設滑塊所受支持力為FN,OP與水平方向的夾角為θ.下列關系正確
4、的是( )
A.F=
B.F=mgtan θ
C.FN=
D.FN=mgtan θ
解析:選A.法一:合成法
滑塊受力如圖甲,由平衡條件知:=tan θ,=sin θ?F=,F(xiàn)N=.
法二:效果分解法
將重力按產生的效果分解,如圖乙所示,F(xiàn)=G2=,F(xiàn)N=G1=.
法三:正交分解法
將滑塊受的力水平、豎直分解,如圖丙所示,mg=FNsin θ,F(xiàn)=FNcos θ,聯(lián)立解得:F=,F(xiàn)N=.
法四:封閉三角形法
如圖丁所示,滑塊受的三個力組成封閉三角形,解直角三角形得:F=,F(xiàn)N=.
5. 如圖所示,用完全相同的輕彈簧A、B、C將兩個相
5、同的小球連接并懸掛,小球處于靜止狀態(tài),彈簧A與豎直方向的夾角為30°,彈簧C水平,則彈簧A、C的伸長量之比為( )
A.∶4 B.4∶
C.1∶2 D.2∶1
解析:選D.
法一:隔離法
分別對兩小球受力分析,如圖
甲所示
FAsin 30°-FBsin α=0
F′Bsin α-FC=0,F(xiàn)B=F′B
得FA=2FC,即彈簧A、C的伸長量之比為2∶1,選項D正確.
法二:整體法
將兩球作為一個整體,進行受力分析,如圖乙所示
由平衡條件知:
=,即F=2FC
又F=FA,則FA=2FC,即彈簧A、C的伸長量之比為2∶1,故選項D正確
6、.
6.如圖所示,小球用細繩系住,繩的另一端固定于O點.現(xiàn)用水平力F緩慢推動斜面體,小球在斜面體上無摩擦地滑動,細繩始終處于直線狀態(tài),當小球升到接近斜面頂端時細繩接近水平,此過程中斜面對小球的支持力FN以及繩對小球的拉力FT的變化情況是( )
A.FN保持不變,F(xiàn)T不斷增大
B.FN不斷增大,F(xiàn)T不斷減小
C.FN保持不變,F(xiàn)T先增大后減小
D.FN不斷增大,F(xiàn)T先減小后增大
解析:
選D.選小球為研究對象,其受力情況如圖所示,用平行四邊形定則作出相應的“力三角形O′AB”,其中O′A的大小、方向均不變,AB的方向不變,推動斜面時,F(xiàn)T逐漸趨于水平,B點向下移動,根據(jù)動
7、態(tài)平衡,F(xiàn)T先減小后增大,F(xiàn)N不斷增大,選項D正確.
7.(多選)2017年5月30日晚,在廣西來賓市區(qū)桂中水城,一只狗下河喝水時因為安裝在水下的彩燈電線漏電而被電死.當?shù)赜嘘P部門立即排查水下線路,消除安全隱患.漏電是常見的現(xiàn)象,如圖所示,豎直絕緣墻壁上的Q處有一固定的質點A,Q正上方P點處用細線懸掛著另一質點B,A、B兩質點因為帶相同電荷而相互排斥,致使細線與豎直方向成θ角,由于漏電,A、B兩質點的帶電荷量逐漸減?。陔姾陕┩曛坝嘘P細線對懸點P的拉力T和質點A、B之間庫侖力F的大小,說法正確的是( )
A.T保持不變 B.F先變大后變小
C.F逐漸減小 D.T逐漸增大
解析:
選AC.以質點B為研究對象,質點受到重力G、質點A的斥力F和線的拉力T三個力作用,如圖所示.作出F、T的合力F′,則由平衡條件得F′=G.根據(jù)△F′BF∽△PQB得==,得T=G,F(xiàn)=G,在A、B兩質點帶電荷量逐漸減少的過程中,PB、PQ、G均不變,則線的拉力T不變;因電荷量的減小,質點A、B相互靠近,庫侖力F減小,故A、C正確,B、D錯誤.