【全程复习方略】高考物理一轮复习 第二章 第3讲受力分析共点力的平衡课时提升作业 教科版必修1.doc

【全程复习方略】2014版高考物理一轮复习 第二章 第3讲受力分析共点力的平衡课时提升作业 教科版必修1 (40分钟 100分) 一、选择题(本大题共10小题,每小题7分,共70分。多选题已在题号后标出,选不全得4分)1.（2013雅安模拟）关于物体处于平衡状态的条件，下列说法中正确的是( )a.物体的速度为零b.物体的速度大小不变c.物体的速度方向不变d.物体所受合力为零2.(2013安庆模拟)如图所示,在超市内倾角为的电梯斜面上有一车西瓜随电梯匀速向上运动,在箱子的中央有一只质量为m的西瓜,则在该西瓜随箱子一起匀速前进的过程中,周围其他西瓜对它的作用力的方向为()a.沿斜面向上 b.沿斜面向下c.竖直向上 d.垂直斜面向上3.如图所示,重50n的物体a放在倾角为37的粗糙斜面上,有一根原长为10cm,劲度系数为800n/m的弹簧,其一端固定在斜面顶端,另一端连接物体a后,弹簧长度为14cm,现用一测力计沿斜面向下拉物体,若物体与斜面间的最大静摩擦力为20n,当弹簧的长度仍为14 cm时,测力计的读数不可能为()a.10 n b.20 n c.40 n d.0 n4.(多选)如图所示,质量为m的物体在与斜面平行向上的拉力f作用下,沿着水平地面上质量为m的粗糙斜面匀速上滑,在此过程中斜面保持静止,则地面对斜面()a.无摩擦力b.支持力等于(m+m)gc.支持力为(m+m)g-fsind.有水平向左的摩擦力,大小为fcos5.(多选)(2013眉山模拟)如图所示,竖直放置的轻弹簧的一端固定在地面上,另一端与斜面体p连接,p与斜放的固定挡板mn接触且处于静止状态,弹簧处于竖直方向,则斜面体p此刻受到外力的个数可能为()a.2个 b.3个 c.4个 d.5个6.如图所示,将一劲度系数为k的轻弹簧一端固定在内壁光滑的半球形容器底部o处(o为球心),弹簧另一端与质量为m的小球相连,小球静止于p点,已知容器半径为r,与水平面间的动摩擦因数为,op与水平方向的夹角为=30,下列说法正确的是()a.容器相对于水平面有向左的运动趋势b.容器对小球的作用力竖直向上c.轻弹簧对小球的作用力大小为mgd.弹簧原长为7.(2013冀州模拟)超市中小张沿水平方向推着质量为m的购物车乘匀速上升的自动扶梯上楼,如图所示。假设小张、购物车、自动扶梯间保持相对静止,自动扶梯的倾角为30,小张的质量为m,小张与扶梯间的动摩擦因数为,小车与扶梯间的摩擦忽略不计。则()a.小张对扶梯的压力大小为mgcos30,方向垂直于斜面向下b.小张对扶梯的摩擦力大小为(m+m)gsin30,方向沿斜面向下c.扶梯对小张的摩擦力大小为(m+m)gcos30,方向沿斜面向上d.小张对车的推力和车对小张的推力大小必相等,这是因为人和车均处于平衡状态8.(2013潍坊模拟)如图所示,三根长度均为l的轻绳分别连接于c、d两点,a、b两端被悬挂在水平天花板上,相距2l。现在c点悬挂一个质量为m的重物,为使cd绳保持水平,在d点可施加力的最小值为()a.mgb.mgc.mg d.mg9.(多选)(2013乐山模拟)如图所示,在特制的弹簧测力计下挂一吊篮a,吊篮内挂一重物b,一人站在吊篮中,当此人用100n的竖直向下的力拉重物时,下列说法中正确的是()a.弹簧测力计示数不变b.人对底板的压力减小100nc.a的合力增大100nd.a的合力不变10.(能力挑战题)如图所示,质量为m的物体置于倾角为的固定斜面上。物体与斜面之间的动摩擦因数为,先用平行于斜面的推力f1作用于物体上,使其能沿斜面匀速上滑,若改用水平推力f2作用于物体上,也能使物体沿斜面匀速上滑,则两次的推力之比为()a.cos+sin b.cos-sinc.1+tan d.1-tan二、计算题(本大题共2小题,共30分。要有必要的文字说明和解题步骤,有数值计算的要注明单位)11.(15分)如图所示,光滑匀质圆球的直径为d=40cm,质量为m=20kg,悬线长l=30cm,正方形物块a的厚度b=10cm,质量为m=2kg,物块a与墙之间的动摩擦因数=0.2。现将物块a轻放于球和墙之间后放手,取g=10m/s2。求:(1)墙对a的摩擦力为多大?(2)如果在物块a上施加一个与墙平行的外力f,使a在未脱离圆球前贴着墙沿水平方向做加速度a=5m/s2的匀加速直线运动,那么这个外力f的大小和方向如何?12.(2013广元模拟)(15分)如图所示,质量为mb=14kg的木板b放在水平地面上,质量为ma=10kg的木箱a放在木板b上,一根轻绳一端拴在木箱上,另一端拴在地面的木桩上,绳绷紧时与水平面的夹角为=37,已知木箱a与木板b之间的动摩擦因数1=0.5,木板b与地面之间的动摩擦因数2=0.4,重力加速度g取10m/s2,现用水平力f将木板b从木箱a下面匀速抽出,试求:(sin37=0.6, cos37=0.8)(1)绳上张力t的大小;(2)拉力f的大小。答案解析1.【解析】选d。物体处于平衡状态的条件是所受合力为零，速度为零的物体不一定处于平衡状态，故a、b、c均错，d对。2.【解析】选c。该西瓜受到重力和周围西瓜对它的作用力,由平衡条件可知,周围西瓜对它的作用力的合力与重力大小相等,方向相反。故c正确,a、b、d错误。3.【解题指南】解答本题时可按以下思路分析:(1)物体a所受的静摩擦力方向可能沿斜面向上或向下。(2)根据平衡条件列方程,求出拉力的范围。【解析】选c。a在斜面上处于静止状态时合外力为零,a在斜面上受五个力的作用,分别为重力、支持力、弹簧弹力、摩擦力、拉力f,当摩擦力的方向沿斜面向上时,f+mgsin37+k(l-l0),f22n,当摩擦力沿斜面向下时,f最小值为零,即拉力的取值范围为0f22n,故选c。4.【解析】选c、d。由于m沿着斜面匀速上滑,可把m和斜面看作整体。整体受力如图所示,根据平衡条件得,n=(m+m)g -fsin,f=fcos,选项a、b错误,c、d正确。5.【解析】选a、c。以斜面体p为研究对象,很显然斜面体p受到重力和弹簧弹力f1的作用,二力共线。若f1=mg,二力使p处于平衡,即p仅受两个力的作用,如图甲。若f1mg,挡板mn必对斜面体施加垂直斜面的力f2,f2产生水平向左的分量,欲使斜面体p处于平衡状态,mn必对斜面体施加平行接触面斜向下的摩擦力f3,如图乙,a、c正确,b、d错误。6.【解析】选d。由于容器和小球组成的系统处于平衡状态,容器相对于水平面没有向左运动的趋势,a项错;容器对小球的作用力是弹力,指向球心o,b项错;对小球受力分析,如图所示,由=30得小球受到容器的支持力和弹簧对小球的弹力大小均为mg,c项错;图中弹簧长度为r,压缩量为,故原长为r+,d项正确。7.【解析】选b。对购物车进行受力分析,购物车受到人的推力f=mgtan30,对人进行受力分析,人受到的摩擦力ff=mgsin30+fcos30=(m+m)gsin30,沿斜面向上,人受到的弹力fn=mgcos30-fsin30=mgcos30-mgsin30tan30, a、c错,b对;小张对车的推力和车对小张的推力是一对作用力与反作用力,大小相等,方向相反,d错。【变式备选】(2013南昌模拟)如图所示,木板b放在粗糙的水平面上,木块a放在b的上面,a的右端通过一不可伸长的轻绳固定在竖直墙上。用水平恒力f向左拉物体b,使其以速度v做匀速运动,此时绳水平且拉力大小为ft,下面说法正确的是()a.绳上拉力ft与水平恒力f大小相等b.木块a受到的是静摩擦力,大小等于ftc.木板b受到一个静摩擦力,一个滑动摩擦力,合力大小等于fd.若木板b以2v匀速运动,则拉力仍为f【解析】选d。木块a静止,则绳上拉力ft与a、b间滑动摩擦力相等;木板b匀速运动,则恒力f与a、b间摩擦力、b与地面间摩擦力之和相等,a、b错误;a与b之间摩擦力、b与地面间都有相对滑动,都是滑动摩擦力,而滑动摩擦力大小与相对运动速度无关,故c错误,d正确。8.【解析】选c。如图所示,对c点进行受力分析,由平衡条件可知,绳cd对c点的拉力fcd=mgtan30,对d点进行受力分析,绳cd对d点的拉力f2=fcd=mgtan30,f1方向一定,则当f3垂直于绳bd时,f3最小,由几何关系可知,f3=fcdsin60=mg,故c正确。9.【解析】选a、b、d。以吊篮a、重物b和人整体为研究对象,因其整体重力不变,所以弹簧测力计示数不变,故a正确;以人为研究对象,据牛顿第三定律可知人同时受到重物对人向上的100n的拉力作用,故b正确;人拉重物前后,吊篮a始终处于平衡状态,所受合力为零,c错误、d正确。10.【解析】选b。用力f1推物体沿斜面匀速上滑时,有f1=mgsin+mgcos;用力f2推物体沿斜面匀速上滑时,有f2cos=mgsin+(mgcos+f2sin),由上式解得:f2=则有=cos-sin,故选项b正确。11.【解析】(1)球与物块a的受力图分别如图所示对球有:tan= (2分)n=mgtan=150n (2分)对物块a有:f=n=30nmg (3分)所以a物块处于静止状态,静摩擦力f1=mg=20n。 (2分)(2)a沿水平方向运动,面对着墙看,作出a物块在竖直平面内的受力图如图所示,有:fsin=mg (2分)fcos-n=ma (2分)解得:f=20n, (1分)tan= (1分)答案：(1)20n (2)20n,与水平方向成角,且tan=12.【解析】(1)隔离木箱a,对a进行受力分析,如图甲所示,由平衡条件得f=tcos (2分)tsin+mag=n1, (2分) 又f=1n1, (2分)联立解得t=100 n。 (2分)(2)木板b受力如图乙所示,对木板b,由平衡条件得f=1n1+2n2 (3分) mbg+n1=n2 (2分)联立解得f=200n (2分)答案：(1)100n (2)200 n【总结提升】平衡问题的分析技巧对于平衡类问题,应当首先分清是静态平衡还是动态平衡问题。(1)对于静态平衡问题,应当先分析物体的受力情况,根据平衡条件列出平衡方程,解方程对结果进行讨论。(2)对于动态平衡问题,应先分析物体的受力情况,结合具体情况采用相应的方法。如果物体所受的力较少,可以采