新高考物理热点1受力分析和共点力平衡

热点排查练热点1受力分析和共点力平衡1.(多选)如图1，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，A、B静止不动，则()图1A．A物体受力的个数可能为3B．B受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的摩擦力也增大答案AC解析隔离A物体，若A、B间没有静摩擦力，则A物体受重力、B对A的支持力和外力F三个力作用而处于平衡状态，A正确；将A、B看成一个整体，整体在竖直方向上只受重力和摩擦力，所以墙壁对B的摩擦力方向只能向上，B错误；若F增大，则F在垂直B斜面方向的分力增大，所以A对B的压力增大，C正确；对A、B整体受力分析，由平衡条件知，竖直方向：Ff＝GA＋GB，因此当水平力F增大，墙壁对B的摩擦力不变，D错误．2.(2021·山东德州市一模)如图2所示，竖直墙壁上的M、N两点在同一水平线上，固定的竖直杆上的P点与M点的连线水平且垂直MN，轻绳的两端分别系在P、N两点，光滑小滑轮吊着一重物可在轻绳上滑动．先将轻绳右端沿直线缓慢移动至M点，然后再沿墙面竖直向下缓慢移动至S点，整个过程重物始终没落地．则整个过程轻绳张力大小的变化情况是()图2A．一直增大 B．先增大后减小C．先减小后增大 D．先减小后不变答案D解析由于P点与M点的连线水平且垂直MN，将轻绳右端由N点沿直线缓慢移动至M点过程中，轻绳的夹角变小，而轻绳的合力始终与重力相等，根据力的合成可知轻绳的张力逐渐减小；轻绳右端由M点沿墙面竖直向下缓慢移动至S点的过程中，轻绳的夹角不变，则轻绳的张力不变．故选D.3．(2021·安徽安庆市一模)如图3所示，两个小球a、b质量均为m，用细线相连并悬挂于O点．现用一轻质弹簧给小球a施加一个拉力F，使整个装置处于静止状态，且Oa与竖直方向的夹角为θ＝45°，已知弹簧的劲度系数为k，重力加速度为g，则弹簧形变量不可能为()图3A.eq\f(2mg,k)B.eq\f(\r(2)mg,2k)C.eq\f(4\r(2)mg,3k)D.eq\f(\r(2)mg,k)答案B解析以小球a、b整体为研究对象，分析受力，作出F在几个方向时整体的受力图，根据平衡条件得知：F与FT的合力与整体重力2mg总是大小相等、方向相反，由力的合成图可知，当F与绳子Oa垂直时，F有最小值，即图中2位置，F的最小值为Fmin＝2mgsinθ＝eq\r(2)mg，根据胡克定律Fmin＝kxmin，解得xmin＝eq\f(\r(2),k)mg，当F方向竖直向上时，F有最大值，则Fmax＝2mg＝kxmax，解得xmax＝eq\f(2mg,k)，故eq\f(\r(2),k)mg≤x≤eq\f(2mg,k)，故选B.4.(2021·河北唐山市一模)如图4所示，ABCD为倾角为30°的正方形斜面，其中AB与底边DC平行、BC与AD平行．斜面上一质量为1kg的物块，在斜面内施加平行于AB向左的拉力F，物块恰好沿斜面对角线BD匀速下滑．下列说法正确的是(g＝10m/s2)()图4A．物块受到摩擦力的方向平行于AD沿斜面向上B．水平向左的外力大小等于5eq\r(3)NC．滑动摩擦力的大小等于5ND．物块与斜面间的动摩擦因数为eq\f(\r(6),3)答案D解析物块受到摩擦力的方向平行于DB沿斜面向上，A错误；水平向左的外力大小等于F＝mgsin30°·tan45°＝5N，B错误；滑动摩擦力的大小等于Ff＝eq\r(mgsin30°2＋F2)＝5eq\r(2)N，C错误；物块与斜面间的动摩擦因数为μ＝eq\f(Ff,FN)＝eq\f(Ff,mgcos30°)＝eq\f(5\r(2),10×\f(\r(3),2))＝eq\f(\r(6),3)，D正确．5.如图5所示，质量均可忽略的轻绳与轻杆承受弹力的最大值一定，杆的A端用铰链固定，光滑轻小滑轮在A点正上方O处，B端吊一重力为G的重物，现将绳的一端拴在杆的B端，用拉力F将B端缓慢上拉，在AB杆达到竖直前(均未断)，关于绳子的拉力F和杆受的弹力FN的变化，判断正确的是()图5A．F变大 B．F变小C．FN变大 D．FN变小答案B解析以B点为研究对象，分析受力情况：重物的拉力FT(等于重物的重力G)、轻杆的支持力FN和绳子的拉力F，作出受力图如图，由平衡条件得，FN和F的合力与FT大小相等，方向相反，根据三角形相似可得eq\f(FN,AB)＝eq\f(F,OB)＝eq\f(G,OA)，解得：FN＝eq\f(AB,OA)G，F＝eq\f(OB,OA)G；使∠BAO缓慢变小时，AB、AO保持不变，BO变小，则FN保持不变，F变小，故B正确，A、C、D错误．6.(2021·山东济宁市高三一模)某位同学用筷子将均匀球夹起悬停在空中，如图6所示，已知球心O与两根筷子在同一竖直面内，小球质量为0.1kg，筷子与竖直方向之间的夹角均为θ＝37°，筷子与小球表面间的动摩擦因数为0.875(最大静摩擦力等于滑动摩擦力)，取重力加速度g＝10m/s2，sin37°＝0.6，cos37°＝0.8.则每根筷子对小球的压力大小至少为()图6A．5NB．7.5NC．10ND．12.5N答案A解析筷子对小球的压力最小时，小球受到的摩擦力，达到最大静摩擦力，方向沿筷子向上，小球受力平衡．在竖直方向上有2Ffcosθ－2FNsinθ＝mg，Ff＝μFN，解得FN＝eq\f(mg,2μcosθ－sinθ)＝eq\f(0.1×10,2×0.875×0.8－0.6)N＝5N，故A正确，B、C、D错误．7．(2021·安徽合肥市高三上第一次教学质量调研)如图7甲所示，两段等长轻质细线将小球A、B悬挂在O点，现对小球A施加水平向右的恒力F1，对小球B施加水平向左的恒力F2，当系统处于静止状态时，小球B刚好位于O点正下方，如图乙所示．若F1∶F2＝4∶1，则mA∶mB为()图7A．1∶1 B．2∶1C．3∶1 D．4∶1答案B解析设AO与竖直方向的夹角为α，首先对两个球整体受力分析，受F1、F2、总重力(mA＋mB)g、AO细线的拉力FAO，如图甲所示：根据平衡条件有F1＝F2＋FAOsinα，FAOcosα＝(mA＋mB)g再隔离球B分析，如图乙所示：根据平衡条件有F2＝mBgtanα，联立以上式子解得F1＝(mA＋2mB)gtanα，由于F1∶F2＝4∶1，解得mA∶mB＝2∶1，故B正确，A、C、D错误．8．(2021·湖南省1月适应性考试·6)如图8，一根质量为m的匀质绳子，两端分别固定在同一高度的两个钉子上，中点悬挂一质量为M的物体．系统平衡时，绳子中点两侧的切线与竖直方向的夹角为α，钉子处绳子的切线方向与竖直方向的夹角为β，则()图8A.eq\f(tanα,tanβ)＝eq\f(m＋M,m)B.eq\f(tanα,tanβ)＝eq\f(m＋M,M)C.eq\f(cosα,cosβ)＝eq\f(M,m＋M)D.eq\f(