名校试题解析分项汇编 专题2 相互作用 共点力的平衡(含解析)新人教版选修3-3

PAGEPAGE28专题2相互作用共点力的平衡（解析版）全国新课标Ⅰ卷有其特定的命题模板，无论是命题题型、考点分布、模型情景等，还是命题思路和发展趋向方面都不同于其他省市的地方卷。为了给新课标全国卷考区广大师生提供一套专属自己的复习备考资料，物理解析团队的名校名师们精心编写了本系列资料。本资料以全国新课标Ⅰ卷考区的最新名校试题为主，借鉴并吸收了其他省市最新模拟题中对全国新课标Ⅰ卷考区具有借鉴价值的典型题，优化组合，合理编排，极限命制。备注：新课标Ⅰ卷专版所选试题和新课标Ⅱ卷专版所选试题不重复，欢迎同时下载使用。一、单项选择题1.【2014•陕西宝鸡金台区高三十月质量检测】如图所示,质量均可忽略的轻绳与轻杆承受弹力的最大值一定,轻杆A端用铰链固定,滑轮在A点正上方（滑轮大小及摩擦均可不计）,轻杆B端吊一重物G，现将绳的一端拴在杆的B端，用拉力F将B端缓慢上拉（均未断），在AB杆达到竖直前，以下分析正确的是（）A．绳子越来越容易断B．绳子越来越不容易断C．AB杆越来越容易断D．AB杆越来越不容易断2.【2014•江西重点中学盟校高三第二次联考】如图所示，由两种材料做成的半球面固定在水平地面上，球右侧面是光滑的，左侧面粗糙，O点为球心，A、B是两个相同的小物块(可视为质点)，物块A静止在左侧面上，物块B在图示水平力F作用下静止在右侧面上，A、B处在同一高度，AO、BO与竖直方向的夹角均为，则A、B分别对球面的压力大小之比为（）A.sin2:1B.sin:1C.cos2:1D.cos:1考点：本题考查了共点力的平衡条件和受力分析能力。3.【2014•江西南昌三中高三第二次月考】如图所示，斜面体置于粗糙水平面上，斜面光滑．小球被轻质细线系住放在斜面上。细线另一端跨过定滑轮，用力拉细线使小球沿斜面缓慢移动一段距离，斜面体始终静止．移动过程中A．细线对小球的拉力变大B．斜面对小球的支持力变大C．斜面对地面的压力变大D．地面对斜面的摩擦力变大4.【2014•江西赣州十二县市重点中学高三期中考试】如图所示的四个图中，AB、BC均为轻质杆，各图中杆的A、B端都通过铰链与墙连接，两杆都在B处由铰链连接，且系统均处于静止状态．现用等长的轻绳来代替轻杆，能保持平衡的是()A．图中的AB杆可以用轻绳代替的有甲、乙、丙B．图中的AB杆可以用轻绳代替的有甲、丙、丁C．图中的BC杆可以用轻绳代替的有乙、丙、丁D．图中的BC杆可以用轻绳代替的有甲、乙、丁5.【2014•江西赣州十二县市重点中学高三期中考试】如图所示，物体A、B用细绳与弹簧连接后跨过滑轮，A静止在倾角为45°的粗糙斜面上，B悬挂着。已知质量mA＝3mB，不计滑轮摩擦，现将斜面倾角由45°减小到30°，那么下列说法中正确的是()A．弹簧的弹力减小B．物体A对斜面的压力减少C．物体A受到的静摩擦力减小D．物体A受到的静摩擦力不变6.【2014•江西奉新一中高三第二次月考】如图所示，一只用绝缘材料制成的半径为R的半球形碗倒扣在水平面上，其内壁上有一质量为m的带正电小球，在竖直向上的电场力F=3mg的作用下静止在距碗口高处。已知小球与碗之间的动摩擦因数为μ，则碗对小球的弹力与摩擦力的大小分别（）A．1.6mg和1.2mgB．0.8mg和0.8μmgC．mg和μmg D．mg和0.6mg6.A解析：对小球进行受力分析如图所示，7.【2013•湖南五市十校高三联考】（2008•天津）在粗糙水平地面上与墙平行放着一个截面为半圆的柱状物体A，A与竖直墙之间放一光滑圆球B，整个装置处于平衡状态．现对B加一竖直向下的力F，F的作用线通过球心，设墙对B的作用力为F1，B对A的作用力为F2，地面对A的作用力为F3．若F缓慢增大而整个装置仍保持静止，截面如图所示，在此过程中（）A.F1保持不变，F3缓慢增大B.F1缓慢增大，F3保持不变C.F2缓慢增大，F3缓慢增大D.F2缓慢增大，F3保持不变7.C8.【2013•湖北重点中学高三联考】如图所示，轻质刚性弹簧两端拴接着可看作质点的小球A和B．当两球静置于内壁光滑半径为R的半球形容器内时，两球之间的距离为R，小球球心与弹簧轴芯所连的直线与水平方向夹角=300，则A、B两小球的质量之比为A．B．2C．2D．8.C解析：AB两球受力图如图所示。则对A可列得：；对小球B：，三式联立可得：,选项C正确。m1m1m2FFFN1FN230030°300oAB考点：此题考查共点力的平衡及正交分解法。9.【2014•河南豫东、豫北十所名校高三二次联考】如图所示，三个相同的轻质弹簧连接在O点，弹簧1的另一端固定在天花板上，且与竖直方向的夹角为30°，弹簧2水平且右端固定在竖直墙壁上，弹簧3的另一端悬挂质量为m的物体且处于静止状态，此时弹簧1、2、3的形变量分别为x1、x2、x3，则A．x1：x2：x3＝：1：2B．x1：x2：x3＝2：1：C．x1：x2：x3＝1：2：D．x1：x2：x3＝：2：110.【2014•河南豫东、豫北十所名校高三二次联考】一根粗细均匀的金属棒AB，棒的A端用轻绳同定在天花板上，棒的B端用水平拉力F拉着而使金属棒处于静止状态。轻绳与竖直方向的夹角为α，金属棒与竖直方向的夹角为β，下列说法正确的是A．sinβ＝2sinαB．cosβ＝2cosα ]C．tanβ＝2tanαD．cotβ＝2cotα11.【3013•河南十所名校高三第三次联考】轻绳一端系在质量为m的物体A上，另一端系在一个套在倾斜粗糙杆MN的圆环上。现用平行于杆的力F拉住绳子上一点O，使物体A从图中实线位置缓慢上升到虚线位置，并且圆环仍保持在原来位置不动。则在这一过程中。环对杆的摩擦力Ff和环对杆的压力FN的变化情况是

A．Ff保持不变，FN逐渐增大

B．Ff逐渐增大，FN保持不变C．Ff逐渐减小，FN保持不变

D．Ff保持不变，FN逐渐减小12.【2013•河南河大附中高三11月月考】如图所示，质量为M、半径为R、内壁光滑的半球形容器静放在粗糙水平地面上，O为球心．有一劲度系数为K的轻弹簧一端固定在半球底部处，另一端与质量为m的小球相连，小球静止于P点。已知地面与半球形容器间的动摩擦因数为μ，OP与水平方向的夹角为θ＝30°．下列说法正确的是A．小球B．小球C．小球D．地面12.C

解析：GFGFN13.【2014•衡水高三上学期三调】如图所示，两根直木棍AB和CD相互平行，固定在同一个水平面上,一个圆柱形工件P架在两木棍之间，在水平向右的推力F的作用下，恰好能向右匀速运动。若保持两木棍在同一水平面内，但将它们间的距离稍微增大一些后固定．将该圆柱形工件P架在两木棍之间，用同样的水平推力F向右推该工件，则下列说法中正确的是（）A．该工件仍可能向右匀速运动B．该工件P可能向右加速运动C．AB棍受到的摩擦力一定大于F/2D．AB棍受到的摩擦力一定等于F/214.【2014•衡水高三上学期第二次调研】据《新消息》报道，在北塔公园门前，李师傅用牙齿死死咬住长绳的一端，斜向上将停放着的一辆卡车缓慢拉动。小华同学看完表演后做了如下思考，其中正确的是()[A.李师傅选择斜向上拉可以减少车对地面的正压力，从而减少车与地面间的摩擦力B.若将绳系在车顶斜向下拉，要拉动汽车将更容易C.车被拉动的过程中，绳对车的拉力大于车对绳的拉力D.当车由静止被拉动时，绳对车的拉力等于车受到的摩擦阻力15.【2014•衡水高三上学期第二次调研】有一直角V形槽固定在水平面上，其截面如图所示，BC面与水平面间夹角为60°，有一质量为m的正方体均匀木块放在槽内，木块与BC面间的动摩擦因数为μ，与AB面间无摩擦。现用垂直于纸面向里的力推木块使之沿槽运动，则木块所受的摩擦力为()A.eq\f(1,2)μmg B.eq\f(\r(3),2)μmgC.eq\f(\r(2),2)μmg D．μmg

16.【2014•河北邯郸馆陶一中高三上学期期中】如图所示，木块放在粗糙的水平桌面上，外力F1、F2沿水平方向作用在木块上，木块处于静止状态，其中F1=10N，F2=2N.若撤去力F1，则木块受到的摩擦力是().(A)8N，方向向右 (B)8N，方向向左(C)2N，方向向右 (D)2N，方向向左17.【2014•衡水高三上学期第二次调研】如图所示,小圆环A吊着一个质量为m2的物块并套在另一个竖直放置的大圆环上,有一细线一端拴在小圆环A上,另一端跨过固定在大圆环最高点B的一个小滑轮后吊着一个质量为m1的物块.如果小圆环、滑轮、绳子的大小和质量以及相互之间的摩擦都可以忽略不计,绳子又不可伸长,若平衡时弦AB所对应的圆心角为,则两物块的质量比m1∶m2应为()A.B.C.D.18.【2014•衡水高三上学期第二次调研】如图所示，在水平传送带上有三个质量分别为m1、m2、m3的木块1、2、3,1和2及2和3间分别用原长为L，劲度系数为k的轻弹簧连接起来，木块与传送带间的动摩擦因数均为μ，现用水平细绳将木块1固定在左边的墙上，传送带按图示方向匀速运动，当三个木块达到平衡后，1、3两木块之间的距离是()A．B．C.D.18.B

解析：已木块3为研究对象，分析受力有，解得右边弹簧的伸长量为；已木块2为研究对象分析受力有：，解得左边弹簧的伸19.【2014•衡水高三上学期第二次调研】如图所示，一个半球形的碗放在桌面上，碗口水平，O点为其球心，碗的内表面及碗口光滑。一根细线跨在碗口上，线的两端分别系有质量为m1和m2的小球。当它们处于平衡状态时，质量为m1的小球与O点的连线与水平线的夹角为α=90°，质量为m2的小球位于水平地面上，设此时细线的拉力大小为T，质量为m2的小球对地面压力大小为N，则（）A．T= B．T=C．N=m2g D．N=20.【2014•衡水高三上学期第二次调研】如图所示，A、B都是重物，A被绕过小滑轮P的细线所悬挂，B放在粗糙的水平桌面上；小滑轮P被一根斜短线系于天花板上的O点；O′是三根线的结点，bO′水平拉着B物体，cO′沿竖直方向拉着弹簧；弹簧、细线、小滑轮的重力和细线与滑轮间的摩擦力均可忽略，整个装置处于平衡静止状态。若悬挂小滑轮的斜线OP的张力是20eq\r(3)N，则下列说法中错误的是()（取g＝10m/s2）A．弹簧的弹力为10NB．重物A的质量为2kgC．桌面对B物体的摩擦力为10eq\r(3)ND．OP与竖直方向的夹角为60°21.【2014•衡水高三上学期第二次调研】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点上悬挂一个质量为m的重物，为使CD绳保持水平，在D点上可施加力的最小值为()A．mg B.eq\f(\r(3),3)mgC.eq\f(1,2)mg D.eq\f(1,4)mg[ZX21.C

解析：以节点C、D为研究对象，分别分析受力如图：FACmgFFACmgFCDFCDFBD22.【2014•衡水高三上学期三调】如图所示，物体A和B的质量分别为2kg和1kg，用跨过定滑轮的细线相连，静止的叠放在倾角为=300的光滑斜面上，A与B间的动摩擦因数为，现有一平行于斜面向下的力F作用在物体B上，设最大静摩擦力等于滑动摩擦力，若要使物体运动，则F至少为（）（）A．20N B．22N C．11N D．17N大小上相等），T2=T1（大小上相等），则有：F+m2gsin30°=T2+f2代入数据得：F=17N，所以选择D。考点：共点力的平衡条件及其应用二、多项选择题23.【2014•江西长治二中高三第二次月考】如图所示，斜面体A静止放置在水平地面上，质量为m的滑块B在外力F1和F2的共同作用下沿斜面体表面向下运动，当F1方向水平向右，F2方向沿斜面体的表面向下时斜面体受到地面的摩擦力方向向右。则下列说法中正确的是F2F2F1A．若同时撤去F1和F2，在滑块B仍向下运动的过程中，滑块B的加速度方向一定沿斜面向上B．若只撤去F1，在滑块B仍向下运动的过程中，A所受地面摩擦力的方向可能向左C．若只撤去F2，在滑块B仍向下运动的过程中，A所受地面摩擦力的方向一定向右D．若只撤去F1，在滑块B仍向下运动的过程中，A所受地面摩擦力不变24.【2014•江西赣州十二县市重点中学高三期中考试】如图所示，用轻绳吊一个重为G的小球，欲施一力F使小球在图示位置平衡(θ<30°)，下列说法正确的是()A．力F最小值为GsinθB．若力F与绳拉力大小相等，力F方向与竖直方向必成θ角C．若力F与G大小相等，力F方向与竖直方向可能成θ角D．若力F与G大小相等，力F方向与竖直方向可能成2θ角25.【2014•河北唐山一中高三第二次调研】一只蜗牛沿着葡萄枝从左向右缓慢爬行，如图所示。则在此过程中()A．葡萄枝对蜗牛的弹力先减小后变大B．葡萄枝对蜗牛的摩擦力先减小后变大C．葡萄枝对蜗牛的作用力先减小后变大D．葡萄枝对蜗牛的作用力保持不变26.【2013•河北唐山高三4月二模】如图所示，带同种电荷大小不计的两个小球a和b，分别静止在竖直墙面A处和光滑水平地面B处，AO=OB。a球此时受摩擦力向上，且与墙面间动摩擦因数为=0.5，b球被光滑竖直板挡住，a球由于漏电而缓慢下移到A′处，在此过程中A．地面对b球的支持力变小B．竖直墙面对a球的支持力变小C．竖直墙面对a球的摩擦力变小D．a、b之间的作用力变大26.ADGAGAF库乙f丙GAFAF库f甲f27.【2014•衡水高三上学期三调】如图所示，顶端装有光滑定滑轮的斜面体放在粗糙水平地面上，A、B两物体通过轻质细绳连接，并处于静止状态。现用水平向右的力F将物体B缓慢拉动一定的距离（斜面体与物体A始终保持静止）。在此过程中，下列判断正确的是（）A．水平力F逐渐变大B．物体A所受斜面体的摩擦力逐渐变大C．斜面体所受地面的支持力逐渐变大D．斜面体所受地面的摩擦力逐渐变大28.【2014•衡水高三上学期第二次调研】如图所示，一个质量为m的滑块静止置于倾角为30°的粗糙斜面上，一根轻弹簧一端固定在竖直墙上的P点，另一端系在滑块上，弹簧与竖直方向的夹角为30°，则()A．滑块可能受到三个力作用B．弹簧一定处于压缩状态C．斜面对滑块的支持力大小可能为零D．斜面对滑块的摩擦力大小一定等于eq\f(1,2)mg正确；

考点：共点力平衡

29.【2014•衡水高三上学期第二次调研】如图所示，不计质量的光滑小滑轮用细绳悬挂于墙上的O点，跨过滑轮的细绳连接物块A、B，A、B都处于静止状态，现将物块B移至C点后，A、B仍保持静止，下列说法中正确的是()A．B与水平面间的摩擦力增大B．绳子对B的拉力增大C．悬于墙上的绳所受拉力不变D．A、B静止时，图中α、β、θ三角始终相等[229.AD

30.【2014•衡水高三上学期第二次调研】如图所示，在斜面上放两个光滑球A和B，两球的质量均为m，它们的半径分别是R和r，球A左侧有一垂直于斜面的挡板P，两球沿斜面排列并处于静止，以下说法正确的是（）A．斜面倾角一定，R＞r时，R越大，r越小，B对斜面的压力越小B．斜面倾角一定时，半径R=r时，两球之间的弹力最小C．斜面倾角一定时，无论半径如何，A球队挡板的压力一定D．半径确定时，随着斜面倾角逐渐增大，A受到挡板作用力先增大后减小30.BC

解析：以B球为研究对象进行受力分析，如下图：31.【2014•衡水高三上学期第二次调研】如图所示，A是一质量为M的盒子，B的质量为eq\f(M,2)，A、B用细绳相连，跨过光滑的定滑轮，A置于倾角θ＝30°的斜面上，B悬于斜面之外而处于静止状态．现在向A中缓慢加入沙子，整个系统始终保持静止，则在加入沙子的过程中()A．绳子拉力逐渐减小B．A对斜面的压力逐渐增大C．A所受的摩擦力逐渐增大[来源D．A所受的合力不变32.【2013•河北沧州五