2020版高考物理大一轮复习第二章基础课3受力分析共点力平衡训练(含解析)教科版

2020版高考物理大一轮复习第二章基础课3受力分析共点力的均衡训练(含分析)教科版2020版高考物理大一轮复习第二章基础课3受力分析共点力的均衡训练(含分析)教科版15/15肅PAGE15蚀蚆蒆蒂肆膅蒃蒇葿薆2020版高考物理大一轮复习第二章基础课3受力分析共点力的均衡训练(含分析)教科版基础课3受力分析共点力的均衡

一、选择题（1～6题为单项选择题，7～11题为多项选择题）

1.（2016·广东东莞模拟）如图1所示，物体A放置在固定斜面上，一平行斜面向上的力F

作用于物体A上。在力F逐渐增大的过程中，物体A向来保持静止，则以下说法中正确的选项是

（）

图1

A．物体A碰到的合力增大

B．物体A碰到的支持力不变

C．物体A碰到的摩擦力增大

D．物体A碰到的摩擦力减小

分析物体A向来静止，则所受合力为零，选项A错误；设斜面与水平面的夹角为θ，物

体A质量为m，碰到的支持力N＝mgcosθ，选项B正确；若是F开始很小，物体A碰到的

摩擦力沿斜面向上，当F逐渐增大时，摩擦力先减小至零，后反向增大，选项C、D错误。

答案B

2．如图2所示，用一根细线系住重力为G的小球，开始细线在作用于O点的拉力下保持竖

直地址，小球与倾角为α的圆滑斜面体接触，处于静止状态，小球与斜面的接触面特别小。

现保持小球地址不动，沿顺时针方向改变拉力方向，直到拉力方向与斜面平行。在这一过程

中，斜面保持静止。以下说法正确的选项是（）

1

图2

A．细线对小球的拉力先减小后增大

B．斜面对小球的支持力先增大后减小

C．斜面对地面的摩擦力素来减小，方向向右

D．细线对小球的拉力的最小值等于Gsinα

分析以小球为研究对象，对其受力分析，以下列图，因保持小球地址不动，故小球处于动

态均衡，由图知在题设的过程中，T素来减小，N素来增大，当细线与斜面平行时，T与N

垂直，T有最小值，且Tmin＝Gsinα，应选项A、B错误，D正确；选整体为研究对象，细线

的拉力在水平方向的重量素来在增大，方向向右，因此地面对斜面的摩擦力素来增大，方向

向左，依照牛顿第三定律，斜面对地面的摩擦力素来增大，方向向右，选项C错误。

答案D

3．（2017·河南适应性测试）如图3所示，质量均为m的两个小球A、B（可视为质点）固

定在轻杆的两端，将其放入圆滑的半球形碗中，杆的长度等于碗的半径，当杆与两球组成的

系统处于均衡状态时，杆对小球A的作用力为（）

2

图3

3323A.2mgB.3mgC.3mgD．2mg

分析轻杆的长度等于碗的半径，由几何关系知，OAB为等边三角形。对小球A进行受力分

3析可知，小球A碰到杆的作用力为3mg，B正确。

答案B4．（2016·海南“七校缔盟”联考）如图4所示，两个相同的物体A、B叠在一起放在粗糙的水平桌面上，连在物体B上的轻绳经过定滑轮与空箱C相连，箱内放有一小球与箱内壁右侧接触，整个系统处于静止状态。已知、的质量均为，的质量为，小球的质量为0，ABmCMm物体B与桌面的动摩擦因数为μ，重力加速度为，不计滑轮摩擦和空气阻力，以下说法正g确的是（）

图4

A．物体A碰到三个力的作用

B．小球碰到三个力的作用

C．桌面碰到物体的摩擦力大小为2μmg

D．桌面碰到物体的摩擦力大小为（M＋m0）g

分析由于整个系统处于静止状态，表示整个系统处于均衡状态，系统所受合外力为零，通

过隔断法可知，该系统内每个物体所受合外力为零。由隔断法可知物体A受两个力（重力和

物体B对其的支持力），小球受重力和空箱C对它的支持力两个力作用，应选项A、B错误；

对空箱C和小球组成的系统进行受力分析知轻绳的拉力大小等于（M＋m0）g，再经过对A、B

两物体组成的系统受力分析知水平方向物体B碰到的桌面对物体B的静摩擦力大小等于轻绳

的拉力大小（M＋m0）g，由牛顿第三定律可知，物体B对桌面的静摩擦力大小为（M＋m0）g，

应选项C错误，D正确。

答案D

5．（2017·四川绵阳月考）如图5所示，质量相等的A、B两物体在平行于固定圆滑斜面的

推力F的作用下，沿斜面做匀速直线运动，A、B间轻弹簧的劲度系数为k，斜面的倾角为

30°，则匀速运动时弹簧的压缩量为（）

3

图5

FFFFA.kB.2kC.3kD.4k分析设物体A、B的质量均为m。先用整体法，求出F＝2mgsin30°＝mg；后用隔断法，采用物体B为研究对象，对其受力分析，依照均衡条件可求出弹簧对B沿斜面向上的弹力FmgFFF弹＝mgsin30°＝2＝2，即2＝kx，因此x＝2k。应选项B正确。答案B6．甲、乙两人用aO和bO经过装在P楼和Q楼楼顶的定滑轮，将质量为m的物块由O点沿Oa直线缓慢向上提升，如图6所示。则在物块由O点沿直线Oa缓慢上升过程中，以下判断正确的选项是（）

图6

A．aO绳和bO绳中的弹力都逐渐减小

B．aO绳和bO绳中的弹力都逐渐增大

C．aO绳中的弹力素来在增大，bO绳中的弹力先减小后增大

D．aO绳中的弹力先减小后增大，bO绳中的弹力素来在增大

分析对结点O进行受力分析，以下列图，依照三力均衡的特点可知aO绳和bO绳中的弹力

的合力与重力是一对均衡力，从图中能够看出：aO绳中的弹力素来在增大，bO绳中的弹力

先减小后增大，即C选项正确。

4

答案C

7．如图7所示，物体的重力为G，保持细绳AO的地址不变，让细绳

圆周从D点缓慢向E点搬动。在此过程中（）

图7

A．细绳BO上的张力先增大后减小

B．细绳BO上的张力先减小后增大

C．细绳AO上的张力素来增大

D．细绳AO上的张力素来减小

分析由于物体向来处于均衡状态，因此TOA和TOB的合力大小恒等于

细绳的B端从D点向E点缓慢地搬动时，各力变化情况以下列图，可见

减小后增大，选项A、D错误，B、C正确。

BO的B端沿四分之一

G，方向竖直向上，当

TOA逐渐增大，TOB先

5

答案BC

8．（2017·西安八校联考）如图8所示，一根绳子一端固定于竖直墙上的A点，另一端绕过

动滑轮P悬挂一重物B，其中绳子的PA段处于水平状态，另一根绳子一端与动滑轮P的轴

相连，在绕过圆滑的定滑轮Q后在其端点O施加一水平向左的外力F，使整个系统处于均衡

状态，滑轮均为圆滑、轻质，且均可看作质点，现拉动绳子的端点O使其向左缓慢搬动一小

段距离后达到新的均衡状态，则该均衡状态与原均衡状态对照较（）

图8

A．拉力F增大B．拉力F减小C．角θ不变D．角θ减小

分析以动滑轮P为研究对象，AP、BP段绳子受的力向来等于B的重力，两绳子拉力的合

力在∠APB的角均分线上，拉动绳子后，滑轮向上运动，两绳子夹角减小，两拉力的合力增

大，故F增大，A项正确，B项错；PQ与竖直方向夹角等于∠APB的一半，故拉动绳子后角

减小，C项错，D项正确。答案AD

9．如图9所示，质量分别为mA、mB的A、B两个楔形物体叠放在一起，B靠在竖直墙壁上，在水平力F的作用下，、B静止不动，则（）A

图9

A．A物体受力的个数可能为3

6

B．B碰到墙壁的摩擦力方向可能向上，也可能向下

C．力F增大（A、B仍静止），A对B的压力也增大

D．力F增大（A、B仍静止），墙壁对B的摩擦力也增大

分析隔断A物体，若A、B间没有静摩擦力，则A受重力、B对A的支持力和水平力F三

个力作用，选项A正确；将A、B看作一个整体，整体在竖直方向上碰到重力和摩擦力，所

以墙对B的摩擦力方向只能向上，选项B错误；若F增大，则F在垂直B斜面方向的分力增大，因此A对B的压力增大，选项C正确；对A、B整体受力分析，由均衡条件知，竖直方ABF增大时，墙壁对B的摩擦力不变，选项D错误。向上有f＝G＋G，因此当水平力答案AC10．（2016·广西模拟）如图10所示，斜面上放有两个完好相同的物体a、b，两物体间用

一根细线连接，在细线的中点加一与斜面垂直的拉力F，使两物体均处于静止状态。则以下

说法正确的选项是（）

图10A．无论F如何改变，a、b两物体均受四个力作用

B．a、b两物体对斜面的压力相同

C．a、b两物体碰到的摩擦力大小必然相等

D．当逐渐增大拉力F时，地面对斜面的静摩擦力增大

分析当细线对b的拉力沿斜面方向分力等于b所受重力沿斜面方向的分力时，b不受摩擦

力作用，只受重力、支持力和拉力三个力作用，A项错误；对a进行受力分析知，a必然受

摩擦力作用，C项错误；拉力作用在细线的中点，因此两细线的张力大小相等，又两细线与

斜面的夹角相等，由均衡条件可知，两物体所受支持力相等，由牛顿第三定律可知，B项正

确；以整体为研究对象，地面对斜面的静摩擦力f＝Fsinα，F增大，则静摩擦力增大，D

项正确。答案BD11．（2016·江西重点中学联考）如图11所示，质量为的木板C放在水平川面上，固定在MC上的竖直轻杆的顶端分别用细绳a和b连接小球A和小球，小球、B的质量分别为mA和B，当与水平方向成30°角的力F作用在小球B上时，、、恰巧相对静止一起向右匀mABC7

速运动，且此时绳a、b与竖直方向的夹角分别为30°和60°，则以下判断正确的选项是（）

图11

A．力F的大小为mBg

B．地面对C的支持力等于（M＋mA＋mB）g

3C．地面对C的摩擦力大小为2mBg

D．mA＝mB

分析对小球B受力分析，水平方向有cos30°＝Tcos30°，得T＝，竖直方向有sinbb30°＋Tbsin30°＝mBg，解得F＝mBg，故A正确；对小球A受力分析，竖直方向有mAg＋Tbsin

30°＝Tasin60°，水平方向有Tasin30°＝Tbsin60°，联立解得mA＝mB，故D正确；以

A、B、C整体为研究对象受力分析，竖直方向有N＋Fsin30°＝（M＋mA＋mB）g，可见N小

3于（M＋mA＋mB）g，故B错误；水平方向有f＝Fcos30°＝mBgcos30°＝2mBg，故C正确。

答案ACD

二、非选择题

12．（2016·江苏南通质检）如图12所示，质量为m1的物体甲经过三段轻绳悬挂，三段轻

绳的结点为O，轻绳OB水平且B端与站在水平面上质量为m2的人相连，轻绳OA与竖直方向

的夹角θ＝37°，物体甲及人均处于静止状态。（已知sin37°＝，cos37°＝，g

取10m/s2。设最大静摩擦力等于滑动摩擦力）

图12

1）轻绳OA、OB碰到的拉力分别是多大？

2）人碰到的摩擦力是多大？方向如何？

（3）若人的质量m2＝60kg，人与水平面之间的动摩擦因数μ＝，欲令人在水平面上不

滑动，则物体甲的质量最大不能够高出多少？

8

分析（1）以结点O为研究对象进行受力分析，如图甲所示，由均衡条件有

甲

FOB＝FOAsinθ

FOAcosθ＝m1g

m1g5联立解得FOA＝cosθ＝4m1g，

3FOB＝m1gtanθ＝4m1g

3故轻绳OA、OB碰到的拉力分别为4m1g、4m1g。

（2）对人受力分析，如图乙所示，人在水平方向碰到OB绳的拉力F