2020屆高三物理練習(xí) 受力分析共點力的平衡 新人教版

第二章 第三單元 受力分析 共點力的平衡 課時作業(yè)命 題 設(shè) 計難度題號目標(biāo)較易中等稍難單一目標(biāo)受力分析1、5平衡問題2、3、4、6、78、9、10、11綜合目標(biāo)綜合應(yīng)用12一、選擇題(本大題共10個小題，共70分，每小題至少有一個選項正確，全部選對的得7分，選對但不全的得4分，有選錯的得0分)1如圖1所示，豎直放置的輕彈簧一端固定在地面上，另一端與斜面體P連接，P的斜面與固定擋板MN接觸且處于靜止?fàn)顟B(tài)，則斜面體P此刻所受的外力個數(shù)有可能為 () 圖1A2個B3個C4個 D5個解析：若斜面體P受到的彈簧彈力F等于其重力mg，則MN對P沒有力的作用，如圖(a)所示，P受到2個力，A對；若彈簧彈力大于P的重力，則MN對P有壓力FN，只有壓力FN則P不能平衡，一定存在向右的力，只能是MN對P的摩擦力Ff，因此P此時受到4個力，如圖(b)所示，C對答案：AC2(2020·天津高考)物塊靜止在固定的斜面上，分別按如圖2所示的方向?qū)ξ飰K施加大小相等的力F，A中F垂直于斜面向上，B中F垂直于斜面向下，C中F豎直向上，D中F豎直向下，施力后物塊仍然靜止，則物塊所受的靜摩擦力增大的是 ()圖2解析：物體在重力和F的合力沿斜面向下分力的作用下將受到沿斜面向上的靜摩擦力，故知，豎直向下的力F會使其所受到的靜摩擦力增大，D正確答案：D3如圖3所示，一傾角為45°的斜面固定于豎直墻上，為使一光滑的鐵球靜止，需加一水平力F，且F過球心，下列說法正確的是 ()A球一定受墻的彈力且水平向左 圖3B球可能受墻的彈力且水平向左C球一定受斜面的彈力且垂直斜面向上D球可能受斜面的彈力且垂直斜面向上解析：對球受力分析，可以確定的力是水平力F和重力mg，根據(jù)平衡條件，斜面對球一定有彈力的作用，墻對球可能有彈力，也可能沒有彈力答案：BC4(2020·海南高考) 如圖4所示，質(zhì)量為M的楔形物塊靜止在水平地面上，其斜面的傾角為.斜面上有一質(zhì)量為m的小物塊，小物塊與斜面之間存在摩擦用恒力F沿 圖4斜面向上拉小物塊，使之勻速上滑在小物塊運(yùn)動的過程中，楔形物塊始終保持靜止地面對楔形物塊的支持力為 ()A(Mm)g B(Mm)gFC(Mm)gFsin D(Mm)gFsin解析： 楔形物塊靜止，小物塊勻速上滑，二者都處于平衡狀態(tài)，取二者整體為研究對象，由受力分析得FN+Fsin=(M+m)g，所以FN=(M+m)g-Fsin，故選項D正確答案：D5.如圖5所示，A、B兩物體緊靠著放在粗糙水平面上，A、B間接觸面光滑在水平推力F作用下兩物體一起加速運(yùn)動，物體A恰好不離開地面，則物體A的受力個數(shù)為 () 圖5A3 B4C5 D6解析：A恰好不離開地面，即A與地面無作用力，故A受重力、F和B對A的作用力，共三個力，正確選項為A.答案：A6. (2020·山東高考)如圖6所示，光滑半球形容器固定在水平面上，O為球心一質(zhì)量為m的小滑塊，在水平力F的作用下靜止于P點設(shè)滑塊所受支持力為FN， 圖6OP與水平方向的夾角為.下列關(guān)系正確的是 ()AF BFmgtanCFN DFNmgtan解析：滑塊受力如圖，由平衡條件知：=cotF=mgcot=，F(xiàn)N= .答案：A7(2020·日照模擬) 如圖7所示，A、B兩球用勁度系數(shù)為k1的輕彈簧相連，B球用長為L的細(xì)線懸于O點，A球固定在O點正下方，且O、A間的距離恰為L，此時繩子所受的拉力為F1，現(xiàn)把A、B間的彈簧換成 圖7勁度系數(shù)為k2的輕彈簧，仍使系統(tǒng)平衡，此時繩子所受的拉力為F2，則F1與F2的大小關(guān)系為 ()AF1F2BF1F2CF1F2D因k1、k2大小關(guān)系未知，故無法確定解析：對B球受力分析如圖所示，則由相似三角形特點知：所以F1F2mg.答案：C8.如圖8所示，A是一質(zhì)量為M的盒子，B的質(zhì)量為，A、B用細(xì)繩相連，跨過光滑的定滑輪，A置于傾角30°的斜面上，B懸于斜面之外而處于靜止?fàn)顟B(tài) 圖8現(xiàn)在向A中緩慢加入沙子，整個系統(tǒng)始終保持靜止，則在加入沙子的過程中 ()A繩子拉力逐漸減小BA對斜面的壓力逐漸增大CA所受的摩擦力逐漸增大DA所受的合力不變解析：以B為研究對象，由二力平衡條件可知，繩子的拉力FT始終等于B的重力的大小，即FTMg，選項A錯誤以A為研究對象，未加沙子前，繩子拉力FT與A的重力沿斜面方向的分力平衡，A與斜面間沒有摩擦力的作用；加入沙子后，相當(dāng)于A的重力增加，A對斜面的壓力增大，為了平衡加入沙子的重力沿斜面方向的分力，A將受到沿斜面向上的靜摩擦力，且隨著沙子的加入而逐漸增大，所以選項B、C正確因為A一直處于靜止?fàn)顟B(tài)，所受的合力為零，保持不變，選項D正確答案：BCD9如圖9所示，固定在水平面上的斜面傾角為，長方體木塊A的質(zhì)量為M，其PQ面上釘著一枚小釘子，質(zhì)量為m的小球B通過一細(xì)線與小釘子相連接，細(xì)線與斜面 圖9垂直，木塊與斜面間的動摩擦因數(shù)為，以下說法正確的是 ()A若木塊勻速下滑，則小球?qū)δ緣K的壓力為零B若木塊勻速下滑，則小球?qū)δ緣K的壓力為mgsinC若木塊勻加速下滑，則小球?qū)δ緣K的壓力為零D若木塊勻加速下滑，則小球?qū)δ緣K的壓力為mgcos解析：當(dāng)木塊勻速下滑時，對小球受力分析可求得小球?qū)δ緣K的壓力為mgsin，B正確；當(dāng)木塊勻加速下滑時，將小球和木塊看做一個整體，根據(jù)牛頓第二定律可得agsingcos，選小球為研究對象，可求得小球?qū)δ緣K的壓力為mgcos，D正確答案：BD10. 如圖10所示，一個半球形的碗放在桌面上，碗口水平，O點為其球心，碗的內(nèi)表面及碗口是光滑的一根細(xì)線跨在碗口上，線的兩端分別系有質(zhì)量為m1和m2的小球，當(dāng)它們處于平衡狀態(tài)時，質(zhì)量為m1的小球 圖10與O點的連線與水平線的夾角為60°，則兩小球的質(zhì)量比為 ()A. B. C. D.解析：質(zhì)量為m1的小球受重力m1g、繩拉力F2=m2g和支持力F1的作用而平衡如圖所示，由平衡條件得，F(xiàn)1=F2,2F2cos30°=m1g，得=.故選項A正確答案：A二、非選擇題(本大題共2個小題，共30分，解答時應(yīng)寫出必要的文字說明、方程式和演算步驟，有數(shù)值計算的要注明單位)11(15分) 在傾角37°的斜面上，一條質(zhì)量不計的皮帶一端固定在斜面上端，另一端繞過一質(zhì)量m3 kg、中間有一圈凹槽的圓柱體，并用與斜面夾角37°的力F拉住，使整個裝置處于靜止?fàn)顟B(tài)，如圖11所示 圖11不計一切摩擦，求拉力F和斜面對圓柱體的彈力FN的大小(g10 m/s2 ，sin37°0.6，cos37°0.8)某同學(xué)分析過程如下：將拉力F沿斜面和垂直于斜面方向進(jìn)行分解沿斜面方向：Fcosmgsin垂直于斜面方向：FsinFNmgcos問：你認(rèn)為上述分析過程正確嗎？若正確，按照這種分析方法求出F及FN的大?。蝗舨徽_，指明錯誤之處并求出認(rèn)為正確的結(jié)果解析：不正確，該同學(xué)沒想到平行于斜面的皮帶對圓柱體也有力的作用沿斜面方向：FcosFmgsin垂直于斜面方向：FsinFNmgcos得：F mg×30 N10 NFNmgcosFsin30×0.8 N10×0.6 N18 N.答案：不正確沒想到平行于斜面的皮帶對圓柱體也有力的作用10 N18 N12(15分)(2020·廣州模擬)鴕鳥是當(dāng)今世界上最大的鳥，有人說，如果鴕鳥能長出一副與身材大小成比例的翅膀，就能飛起來生物學(xué)研究的結(jié)論指出：鳥的質(zhì)量與鳥的體長立方成正比鳥扇動翅膀，獲得向上的升力的大小可以表示為FcSv2，式中S是翅膀展開后的面積，v為鳥的運(yùn)動速度，c是比例常數(shù)我們不妨以燕子和鴕鳥為例，假設(shè)鴕鳥能長出和燕子同樣比例的大翅膀，已知燕子的最小飛行速度是5.5 m/s，鴕鳥的最大奔跑速度為22 m/s，又測得鴕鳥的體長是燕子的25倍，試分析鴕鳥能飛起來嗎？解析：燕子以最小速度飛行時，m1gcS1v12.而鴕鳥展翅以最大速度奔跑時，獲得的升力為：F2cS2v22又252，4可得F210000 m1g而鴕鳥重力m2g253m1g故F2m2g，鴕鳥不能飛起來答案：鴕鳥不能飛起來