适用于新高考新教材广西专版2024届高考物理一轮总复习第2章相互作用共点力的平衡课时规范练6受力分析共点力的平衡

课时规范练6受力分析共点力的平衡基础对点练1.(受力分析)如图所示,M、N两物体叠放在一起,在恒力F作用下,保持静止状态,则关于两物体受力情况的说法正确的是()A.物体N可能受到4个力B.物体M可能受到6个力C.物体M与墙之间一定没有弹力和摩擦力D.物体M与物体N之间可能无摩擦力2.(物体平衡条件应用)(2023重庆南开中学高三月考)如图所示,一工人手持砖夹提着一块砖匀速前进,手对砖夹竖直方向的拉力大小为F。已知砖夹的质量为m,重力加速度为g,砖夹与砖块之间的动摩擦因数为μ,最大静摩擦力等于滑动摩擦力。若砖块不滑动,则砖夹与砖块一侧间的压力的最小值是()A.F2μ BC.F-mg23.(物体平衡)图甲为烤肠机,香肠放置在两根水平的平行金属杆中间,其截面图如图乙所示。假设香肠可视为质量均匀的圆柱体,烤熟后香肠质量不变,半径变大(烤熟前后金属杆静止不动)。忽略摩擦及金属杆的热胀冷缩,则香肠烤熟后与烤熟前相比()A.金属杆1对其支持力与竖直方向夹角变大B.金属杆2对其支持力变小C.每根金属杆对其作用力先变大再变小D.两根金属杆对其合力减小4.(平衡条件应用、平衡法解题)如图所示,在高空走钢丝的表演中,若表演者走到钢丝中点时,使原来水平的钢丝下垂与水平面成θ角,则此时钢丝上的弹力应是表演者(含平衡杆)体重的()A.12 B.cosθ2 C.15.(受力分析、动态分析)(2023天津高三模拟)如图所示,质量为m'的斜面静置在水平地面上,斜面上有一质量为m的小物块,水平力F作用在小物块上时,两者均保持静止,斜面受到水平地面的静摩擦力为Ff1,小物块受到斜面的静摩擦力为Ff2。现使F逐渐增大,两者仍处于静止状态,则()A.Ff1、Ff2都增大B.Ff1、Ff2可能都减小C.Ff1一定增大,Ff2可能减小D.Ff1不一定增大,Ff2一定增大素养综合练6.如图所示,一粗糙的固定斜杆与水平方向成θ角,一定质量的滑环A静止悬挂在杆上某位置。现有一根轻质细绳a,一端与滑环A相连,另一端与小球B相连,且轻绳a与斜杆垂直。另一轻质细绳b沿水平方向拉小球B,使小球B保持静止。将水平轻绳b的C端沿圆弧缓慢移动到竖直位置,B的位置始终不变,则在此过程中()A.轻绳a上的拉力先减小后增大B.轻绳b上的拉力先增大后减小C.斜杆对A的支持力一直在减小D.斜杆对A的摩擦力一直在减小7.(2023山东济宁高三模拟)在某些大型机械设备无法进入的建筑工地,工人们使用简单的机械装置将工件从地面提升到楼顶。如图所示,质量相同的甲、乙两人将工件提升到图示高度后保持站立位置不动,甲缓慢释放手中的绳子,乙用始终水平的绳子将工件缓慢向左拉至其所在位置。甲、乙两人握绳处始终处于同一高度上,绳的重力及与滑轮的摩擦不计,则在工件向左移动过程中,下列说法正确的是()A.甲对绳子的拉力不断减小B.楼顶对甲的支持力不断增大C.楼顶对甲的摩擦力始终大于对乙的摩擦力D.甲对楼顶的压力始终大于乙对楼顶的压力8.(2023湖南高三月考)如图甲所示,空调外机用两个三角形支架固定在外墙上,图乙为简化示意图,空调外机的重心恰好在横梁AO和斜梁BO连接点O的上方,重力大小为300N。AO水平,BO与AO的夹角为37°,sin37°=0.6。假定横梁对O点的力总沿AO方向,斜梁对O点的力总沿BO方向,则下列判断正确的是()A.横梁对O点的拉力为225NB.斜梁对O点的推力为400NC.如果要使横梁对O点的作用力变小,可以把斜梁加长一点,仍保持连接点O的位置不变,横梁仍然水平D.如果要使横梁对O点的作用力变小,可以把斜梁减短一点,仍保持连接点O的位置不变,横梁仍然水平9.如图所示,质量为m的物块A置于倾角为30°的固定粗糙斜面上,其上端通过一轻绳跨过光滑定滑轮与沙桶B相连。初始时沙桶B中没有沙子,质量为12m。现向沙桶B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,以下说法正确的是(A.B所受的合力增大B.A所受的摩擦力一直增大C.A所受的摩擦力先减小后增大D.A、B间的轻绳拉力大小保持不变答案：课时规范练6受力分析共点力的平衡1.C解析:M、N两物体静止,所受合力为0,对M、N整体进行受力分析,受到重力和F,墙对M没有弹力,否则合力不能为0,所以也没有摩擦力,故C正确;对N进行受力分析,受到重力、M对N的支持力和M对N向上的静摩擦力,一共3个力,故A、D错误;再对M进行受力分析,受到重力、推力F、N对M的压力以及N给M沿斜面向下的静摩擦力,一共4个力,故B错误。2.C解析:工人手持砖夹提着一块砖匀速前进,砖夹处于平衡状态,在竖直方向满足F=mg+2Ff,砖夹与砖块之间恰好达到最大静摩擦力,Ff=μFN,联立解得,砖夹与砖块一侧间的压力的最小值为FN=F-mg3.B解析:香肠的受力情况如图所示。单根金属杆对香肠的弹力FN1=FN2=G2cosθ,香肠烤熟后与香肠烤熟前重力不变,两根金属杆对其合力不变。由于熟香肠半径大,则对应的θ变小,则金属杆对香肠的支持力减小,故A、C、D错误4.C解析:以人为研究对象,分析受力情况,如图所示,根据平衡条件,两绳子合力与重力等大反向,则有2Fsinθ=mg,解得F=mg2sinθ,故钢丝上的弹力应是表演者和平衡杆重力的12sinθ,C正确,A、5.C解析:对整体受力分析,受到重力、支持力、静摩擦力和推力,则有Ff1=F,故F增大,Ff1一定增大。再对小物块受力分析,受重力、支持力、推力,可能有静摩擦力。当mgsinθ>Fcosθ时,静摩擦力沿斜面向上,大小为Ff2=mgsinθ-Fcosθ,F增大时,Ff2变小;当mgsinθ=Fcosθ时,静摩擦力为零,F增大时,静摩擦力向下,即Ff2变大;当mgsinθ<Fcosθ时,静摩擦力沿斜面向下,大小为Ff2=Fcosθ-mgsinθ,F增大时,Ff2变大;故Ff2可能减小,也可能增大,故选C。6.C解析:由题意知,小球B处于平衡状态,对小球受力分析如图甲所示,轻绳b由水平方向变到竖直方向,由矢量三角形的动态分析可以看出,轻绳b上的拉力先减小后增大,轻绳a上的拉力一直在减小,故A、B错误;滑环A处于静止状态,对A受力分析如图乙所示,由于a绳对A的拉力FT一直在减小,故斜杆对A的支持力也一直在减小,斜杆对A的摩擦力一直等于mAgsinθ,保持不变,故C正确,D错误。7.C解析:开始的时候绳子上的拉力大小等于工件的重力,后来等于工件重力和乙对工件拉力的合力,由于工件的重力和乙对工件的拉力相互垂直,放在矢量三角形中可以看出,合力大于工件的重力,且随着工件向左移动,绳子上的拉力不断增大,所以甲对绳子的拉力不断增大,绳子对甲的拉力也不断增大,则楼顶对甲的支持力不断减小,故A、B错误。设甲手中绳子与竖直方向夹角为α,跨过定滑轮连接工件的绳子与竖直方向夹角为θ,绳子拉力为F,开始时,楼顶对甲的摩擦力等于Fsinα,对乙的摩擦力为0,Ff甲>Ff乙;当工件被拉至乙所在位置时,楼顶对乙的摩擦力最大,等于F'sinθ,此时楼顶对甲的摩擦力等于F'sinα,因为α>θ,所以Ff甲'>Ff乙';所以在移动过程中楼顶对甲的摩擦力始终大于对乙的摩擦力,故C正确。刚开始时,楼顶对甲的支持力等于甲的重力减绳子向上的分力,而对乙的支持力等于乙的重力,由于甲、乙质量相等,所以重力相等,由牛顿第三定律可得,此时甲对楼顶的压力小于乙对楼顶的压力,故D错误。8.C解析:以O点为研究对象受力分析,受到空调外机的压力G、斜梁BO的作用力F1和横梁AO的作用力F2,如图所示,由几何关系可得F1=Gsinθ=500N,F2=Gtanθ=400N,故A、B错误;若把斜梁加长一点,仍保持点O的位置不变,横梁仍然水平,则此时θ变大,tanθ变大,由F2=Gtanθ可知,F2将减小,故9.B解析:整个系统始终保持静止,故B所受的合力始终为0,A错误;B