高考物理一轮复习精品同步练习第二章第三讲受力分析共点力的平衡课时作业doc高中物理

/第二章第三讲受力分析共点力的平衡一、单项选择题(此题共5小题，每题7分，共35分)1．(·山东高考)用轻弹簧竖直悬挂质量为m的物体，静止时弹簧伸长量为L.现用该弹簧沿斜面方向拉住质量为2m的物体，系统静止时弹簧伸长量也为L.斜面倾角为30°，如图1所示．那么物体所受摩擦力 A．等于零B．大小为eq\f(1,2)mg，方向沿斜面向下C．大小为eq\f(\r(3),2)mg，方向沿斜面向上D．大小为mg，方向沿斜面向上解析：由题意可知，kL＝mg，物体在斜面上静止时，设受到向上的静摩擦力Ff，由平衡条件得kL＋Ff＝2mgsinθ，可得出Ff＝0，应选A.答案：A2．(·广州模拟)如图2所示，物块A放在倾斜的木板上，已知木板的倾角α分别为30°和45°时物块所受摩擦力的大小恰好相同，那么物块和木板间的动摩擦因数为()A.eq\f(1,2)B.eq\f(\r(3),2)C.eq\f(\r(2),2)D.eq\f(\r(5),2)解析：由题意可以推断出，当倾角α＝30°时，物体受到的摩擦力是静摩擦力，大小为Ff1＝mgsin30°，当α＝45°时，物体受到的摩擦力为滑动摩擦力，大小为Ff2＝μFN＝μmgcos45°，由Ff1＝Ff2得μ＝eq\f(\r(2),2).C项正确．答案：C3．(·黄冈月考)如图3所示，质量为m的两个球A、B固定在杆的两端，将其放入光滑的半圆形碗中，杆的长度等于碗的半径，当杆与碗的竖直半径垂直时，两球刚好能平衡，那么杆对小球的作用力为()A.eq\f(\r(3),3)mgB.eq\f(2\r(3),3)mgC.eq\f(\r(3),2)mgD．2mg解析：由已知条件知，A、B间的杆一定水平，对其中一个小球受力分析，由共点力的平衡知识可得，杆的作用力为F＝mgtan30°＝eq\f(\r(3),3)mg，应选项A正确．答案：A4．如图4甲所示，一物块放在粗糙斜面上，在平行斜面向上的外力F作用下斜面和物块始终处于静止状态，当F按图乙所示规律变化时，物块与斜面间的摩擦力大小变化规律可能是图5中的()图5解析：依题意，假设静摩擦力的方向沿着斜面向上，那么有F＋Ff＝mgsinθ，在力F减小的过程中，Ff增大，直到力F减小到零时Ff恒定，那么D可选；假设静摩擦力的方向沿着斜面向下，那么有F＝Ff＋mgsinθ，在力F减小的过程中，Ff先减小到零，然后反向增大到mgsinθ恒定，无选项对应．答案：D5．(·北京高考)如图6所示，将质量为m的滑块放在倾角为θ的固定斜面上．滑块与斜面之间的动摩擦因数为μ.假设滑块与斜面之间的最大静摩擦力和滑动摩擦力大小相等，重力加速度为g，那么 ()A．将滑块由静止释放，如果μ＞tanθ，滑块将下滑B．给滑块沿斜面向下的初速度，如果μ＜tanθ，滑块将减速下滑C．用平行于斜面向上的力拉滑块向上匀速滑动，如果μ＝tanθ，拉力大小应是2mgsinθD．用平行于斜面向下的力拉滑块向下匀速滑动，如果μ＝tanθ，拉力大小应是mgsinθ解析：由μ＝tanθ条件可知μmgcosθ＝mgsinθ，即滑动摩擦力等于重力沿斜面向下的分力，在沿斜面向上的拉力作用下滑块匀速上滑，滑块沿斜面方向合力为零，即拉力F拉＝mgsinθ＋μmgcosθ＝2mgsinθ.C项正确．答案：C二、双项选择题(此题共5小题，共35分．在每题给出的四个选项中，只有两个选项正确，全部选对的得7分，只选一个且正确的得2分，有选错或不答的得0分)6．如图7所示，竖直放置的轻弹簧一端固定在地面上，另一端与斜面体P连接，P的斜面与固定挡板MN接触且处于静止状态，那么斜面体P此刻所受的外力个数有可能为()A．2个B．3个C．4个D．5个解析：假设斜面体P受到的弹簧弹力F等于其重力mg，那么MN对P没有力的作用，如图(a)所示，P受到2个力，A对；假设弹簧弹力大于P的重力，那么MN对P有压力FN，只有压力FN那么P不能平衡，一定存在向右的力，只能是MN对P的摩擦力Ff，因此P此时受到4个力，如图(b)所示，C对．答案：AC7．两刚性球a和b的质量分别为ma和mb，直径分别为da和db(da＞db)．将a、b球依次放入一竖直放置、内径为d(da＜d＜da＋db)的平底圆筒内，如图8所示．设a、b两球静止时对圆筒侧面的压力大小分别为FN1和FN2，筒底所受的压力大小为F.已知重力加速度大小为g.假设所有接触都是光滑的，那么()A．F＝(ma＋mb)gB．FN1≠FN2C．mag＜F＜(ma＋mb)gD．FN1＝FN2解析：对a和b整体受力分析如以下图，由平衡条件可知，F＝(ma＋mb)gFN1＝FN2，故A、D正确．答案：AD8．如图9所示，轻绳的两端分别系在圆环A和小球B上，圆环A套在粗糙的水平直杆MN上．现用水平力F拉着绳子上的一点O，使小球B从图中实线位置缓慢上升到虚线位置，但圆环A始终保持在原位置不动．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不变B．Ff增大C．FN减小D．FN不变解析：以结点O为研究对象进展受力分析．由题意可知，O点处于动态平衡，那么可作出三力的平衡关系图如图(a)所示．由图可知水平拉力增大．以环和结点整体作为研究对象，作受力分析图如图(b)所示．由整个系统平衡可知：FN＝mg；Ff＝F.即：Ff增大，FN不变，故B、D项正确．答案：BD9．如图10所示，绳与杆均不计重力，所承受弹力的最大值一定，A端用绞链固定，滑轮O在A点正上方(滑轮大小及摩擦均可忽略)，B端吊一重物P.现施拉力FT将B端缓慢上拉(绳、杆均未断)，在杆到达竖直前，以下说法中正确的选项是()A．绳子越来越容易断B．绳子越来越不容易断C．杆越来越不容易断D．杆所受的压力不变解析：对B点进展受力分析如右图所示，由相似三角形法知eq\f(FT,G)＝eq\f(S,H)得FT＝eq\f(S,H)·G，S变小，FT变小；eq\f(FN,G)＝eq\f(L,H)得FN＝eq\f(L,H)·G，FN不变，故BD项正确．答案：BD10．如图11所示，固定在水平面上的斜面倾角为θ，长方体木块A的质量为M，其PQ面上钉着一枚小钉子，质量为m的小球B通过一细线与小钉子相连接，细线与斜面垂直，木块与斜面间的动摩擦因数为μ，以下说法正确的选项是()A．假设木块匀速下滑，那么小球对木块的压力为零B．假设木块匀速下滑，那么小球对木块的压力为mgsinθC．假设木块匀加速下滑，那么小球对木块的压力为零D．假设木块匀加速下滑，那么小球对木块的压力为μmgcosθ解析：当木块匀速下滑时，对小球受力分析可求得小球对木块的压力为mgsinθ，B正确；当木块匀加速下滑时，将小球和木块看做一个整体，根据牛顿第二定律可得a＝gsinθ－μgcosθ，选小球为研究对象，可求得小球对木块的压力为μmgcosθ，D正确．答案：BD三、非选择题(此题共2小题，共30分)11．(14分)如图12所示，在倾角为θ的粗糙斜面上，有一个质量为m的物体被水平力F推着静止于斜面上，已知物体与斜面间的动摩擦因数为μ，且μ＜tanθ，假设物体恰好不下滑，那么推力F为多少？假设物体恰好不上滑，那么推力F为多少？(最大静摩擦力等于滑动摩擦力)解析：因为μ＜tanθ，F＝0时，物体不能静止在斜面上．当物体恰好不下滑时，受力如图甲所示，有mgsinθ＝Fcosθ＋Ff，Ff＝μFN，FN＝mgcosθ＋Fsinθ解得F＝eq\f(sinθ－μcosθ,μsinθ＋cosθ)mg当物体恰好不上滑时，受力如图乙所示，有mgsinθ＋Ff＝Fcosθ，Ff＝μFN，FN＝mgcosθ＋Fsinθ解得F＝eq\f(μcosθ＋sinθ,cosθ－μsinθ)mg.答案：见解析12．(16分)(·揭阳模拟)如图13所示，小球被轻质细绳系住斜吊着放在静止的光滑斜面上，设小球质量m＝1kg，斜面倾角α＝30°，细绳与竖直方向夹角θ＝30°，光滑斜面体的质量M＝3kg，置于粗糙水平面上．(g取10m/s2)求：(1)细绳对小球拉力的大小；(2)地面对斜面体的摩擦力的大小和方向．解析：(1)以小球为研究对象受力分析如图甲所示．F＝mg，FTcos30°＝eq\f(1,2)F得FT＝eq\f(\f(1,2)mg,cos30°)＝eq\f(