高三物理第一轮复习限时规范专题练1平衡问题综合应用

1、限时规范专题练（一）平衡问题综合应用、选择题（本题共10小题，每小题6分，共60分）. 2015 金华模拟如图所示，一物体在粗糙水平地面上受斜向上的恒定拉力F作用而做匀速直线运动，则下列说法正确的是（）A.物体可能不受弹力作用B.物体可能受三个力作用C.物体可能不受摩擦力作用D.物体一定受四个力作用解析：因为物体不可能只受到重力和拉力F的作用而做匀速直线运动 （这两个力在水平方向上的合力不可能为零），所以物体肯定还受到水平向左的滑动摩擦力的作用，有滑动摩 擦力就一定有弹力，即物体还受到地面的支持力，所以物体一定受四个力作用。答案：D.如图所示，两根等长的轻绳将日光灯悬挂在天花板上，两绳与竖直方

2、向的夹角都为45。，日光灯保持水平，所受重力为G,左右两绳的拉力大小分别为（）A. G和GB. *G和乎G1 3c1VC. 2G和 2-GD. 2G和3G解析：先对日光灯进行受力分析，由平衡条件可知 水平方向：F1Sin45 = Fzsin45 竖直方向：F1cos450 + Ecos450 = G2一解得F1=F2=J2-G选项B正确。答案：BFi、F2、F3的作用下处于平衡状态,3. 2014 天津河西区模拟某物体在三个共点力则下面的各图中正确的反映了这三个力的关系的是解析：三力作用下物体的平衡条件是合力为零,线段长短代表力的大小,箭头代表方向,根据力的矢量三角形法则可知，合力为零的是D图

3、。答案：D4.两个相同的小球 A和B,质量均为 m用长度相同的两根细线把B两球悬挂在水平天花板上的同一点 O,并用长度相同的细线连接A、B两小球，然后用一水平方向的力F作用在小球 A上，此时三根细线均处于直线状态，且OB细线恰好处于竖直方向，如果不计小球的大小，两小球均处于静止状态，则力F的大小为（）A. 0B. mg3mgc 3-y mg解析：分析B的受力可知，OB绳拉力竖直向上，若 AB绳对B有拉力，则B不能静止,所以AB绳中没有张力。因此，A受拉力F、自身重力mg OA拉力Ft作用，其处于平衡状态, Ft、F的合力与mg等值反向，由平行四边形定则可求得F=V3mg C项正确。答案：C20

4、15 大庆模拟如图所示，不计重力的轻杆 O片归以O点为圆心在竖直平面内自由 转动，P端用轻绳PB挂一重物，而另一根轻绳通过滑轮系住P端。在力F的作用下，当杆O可口竖直方向的夹角 a （0 a 兀）缓慢增大时，力 F的大小应（）A.恒定不变B.逐渐增大C.逐渐减小D.先增大后减小PQ曾大，由上式知 F逐解析：由三角形相似得:渐增大，B正确。答案：B2015 唐山质检如图所示，质量为 m的木块A放在质量为 M的三角形斜劈B上，现用大小相等、方向相反的水平力F分别推A和B,它们均静止不动，重力加速度为g,则（）A与B之间一定存在摩擦力B与地面之间一定存在摩擦力B对A的支持力一定小于 mgd.地面对b

5、的支持力的大小一定等于（m+ mg解析：以A为研究对象，若力 F沿斜面向上的分力等于重力沿斜面向下的分力，则A与B之间不存在摩擦力，选项 A错误。若力F和A的重力mg在垂直斜面方向的分力之和大 于mg则由牛顿第三定律可知B对A的支持力大于 mg选项C错误；以A和B整体为研究对象，由水平方向受力平衡知 B与地面之间不存在摩擦力，选项B错误；以A和B整体为研究对象，由竖直方向受力平衡知地面对B的支持力一定等于（出n）g,选项D正确。答案：D. 2015 河南郑州如图所示，铁板 AB与水平地面间的夹角为。，一块磁铁吸附在铁板下方。在缓慢抬起铁板 B端使0角增加（始终小于90。）的过程中，磁铁始终相对

6、铁板 静止.则下列说法正确的是 （）A.磁铁所受合外力逐渐减小.磁铁始终受到三个力的作用C.磁铁受到的摩擦力逐渐减小D.铁板对磁铁的弹力逐渐增大解析：由题意可知，磁铁始终处于平衡状态，磁铁所受合外力不变，A项错误；对磁铁受力分析可知，磁铁始终受到重力、弹力、吸引力和摩擦力四个力的作用，B项错误；由平衡条件可得，mgin 0 =Ff,磁铁受到的摩擦力 Ff逐渐增大，mgpos 0 + Fn= F引，铁板对磁铁 的弹力Fn逐渐增大，C项错误，D项正确。答案：DBO的B端沿四分8.（多选）如图，物体的重力为 G,保持细绳 AO的位置不变，让细绳之一圆弧从D点缓慢向E点移动。在此过程中（）BO迪上的张

7、力先增大后减小BO迪上的张力先减小后增大AO迪上的张力一直增大AO迪上的张力一直减小G方向竖直向上，Toa逐渐增大，Tob解析：由于物体始终处于平衡状态，所以To环口 Tob的合力大小恒等于当细绳的B端从D点向E点慢慢地移动时，各力变化情况如图所示，可见 先减小后增大，BC正确。答案：BC2014 吉林省实验中学二模拖把是由拖杆和拖把头构成的擦地工具（如图）。设施把头的质量为 m拖杆质量可以忽略， 拖把头与地板之间的动摩擦因数为科，重力加速度为go某同学用该拖把在水平地板上拖地时,沿拖杆方向推拖把，拖杆与竖直方向的夹角为当拖把头在地板上匀速移动时推拖把的力F的大小为（）- mg.八，八sin

8、0 cos 0- mg八_ 八sin 0 一科 cos 0C.cos 0 sin 0D - mg .cos sin 0解析：设该同学沿拖杆方向用大小为F的力推拖把。将推拖把的力沿竖直和水平方向分解，按平衡条件有Fcos 0 + mg= FFsin 0 = Ff式中Fn和Ff分别为地板对拖把的正压力和摩擦力。摩擦力Ff= f Fn联立式得F=而叫：鼠。故选项B正确。答案：B在杂技力量节目中，完美体现了力与美的结合。在如图所示的造型中对两演员腿部侧向力量要求比较高，但沿两腿方向的支持力并不太大。如果上方演员两腿间夹角为120时，以下说法正确的是 （）A.上方演员每条腿沿腿方向的支持力等于上方演员的

9、重力B.上方演员每条腿沿腿方向的支持力等于上方演员重力的、倍C.当两演员两条腿间的夹角增大时，沿腿方向的支持力不变D.当两演员两条腿间的夹角增大时，下方演员所受地面的支持力变大解析：上方演员的受力可简化为如图所示，两腿支持力的合力与重力平衡，由于两支持力的夹角0 =120 , 2Fcos600 = mg则支持力等于重力，A项正确，B项错误；当两腿夹 . 角增大时，由2Fcos=mg导，0增大，F增大，C项错误；取整体为研究对象，不论两腿D项错误。间夹角是否变化，下方演员所受地面的支持力总等于两演员重力之和,答案：A二、非选择题(本题共2小题，共40分)(20分)2015 江西南昌质检质量为M的

10、木楔倾角为0 ,在水平面上保持静止， 质量为m的木块刚好可以在木楔上表面上匀速下滑.现在用与木楔上表面成口角的力F拉着木块匀速上滑，如图所示，求：(1)当a为多大时，拉力 F有最小值，求此最小值；(2)拉力F最小时，木楔对水平面的摩擦力。解析：（1）木块刚好可以沿木楔上表面匀速下滑,用力F拉着木块匀速上滑，受力分析如图所示,mgos 0 , Ff=Fnm画n 0 =科 mos。，则=tan 0 ,Fcos a = mgsin 0 + Ff, Fn+ Fsin a =解得F=mgsin2 0CCS 0 a所以，当a = 0时，F有最小值，Fmin = mgsin2 0 。（2）对木块和木楔整体受

11、力分析如图所示，由平衡条件得，f = Fcos（ 0 + a ）,当拉力F最小时，f= Fmin - cos2 01=2min4 0。答案：（1） mgsin219（20分）2015 安庆模拟如图所示，三个物块重均为100 N,叠放于水平桌面上;小球P重20 N,挂在c绳下端，a绳一端系在物块 3上，b绳一端系在水平天花板上，现用水平向左的拉力 F= 20 N作用在物块2上，整个系统处于静止状态时，a绳水平，b绳与水平方向成45角。求：(1) a、b绳中的拉力大小；(2)1与2间，2与3间，3与桌面间的摩擦力大小。解析：(1)取三绳结点为研究对象，进行受力分析，如图所示。由平衡条件知，Fc=G= 20 NFbsin45 = FcFa= Fbcos45代入数