高三名校物理试题（第03期）02 相互作用 共点力的平衡（解析版）含解析

学必求其心得，业必贵于专精学必求其心得，业必贵于专精学必求其心得，业必贵于专精全国新课标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。专题2相互作用共点力的平衡（解析版）一、单项选择题:1.【2014·湖南五市十校联考】如图所示,一只半球形碗倒扣在水平桌面上处于静止状态，球的半径为R。质量为m的蚂蚁只有在离桌面高度大于或等于时，才能停在碗上.那么蚂蚁和碗面间的最大静摩擦力为（）A．B．C．D．【答案】C【解析】由几何知识可知cosθ=；根据平衡有：f=mgsinθ=，所以选C考点：共点力平衡的条件及其应用．2.【2014·湖南五市十校联考】修建房屋时，常用如图所示的装置提运建筑材料，当人向右运动的过程中,建筑材料A被缓缓提起，此过程中，设人对地面的压力为FN，人受到地面的摩擦力Ff，人拉绳的力为F,则下列说法中正确的是(）A。FN、Ff和F都增大B.FN、Ff增大，F不变C.FN、Ff和F都减小D。FN增大，Ff减小,F不变3。【2014·汝城一中11月月考】用一根长1m的轻质细绳将一幅质量为1kg的画框对称悬挂在墙壁上．已知绳能承受的最大张力为10N．为使绳不断裂，画框上两个挂钉的间距最大为（g取10m/s2）()A.eq\f（\r（3），2)mB.eq\f（\r(2)，2）mC.eq\f(1，2）mD。eq\f(\r（3)，4)m绳子与竖直方向的夹角为θ=60°，绳子长为L0=1m，则有mg=2Fcosθ,两个挂钉的间距离L＝解得L=eq\f（\r（3）,2)m考点：力的合成与分解的运用；共点力平衡的条件及其应用．4.【2014·西工大附中第一次适应性训练】半圆柱体P放在粗糙的水平面上，有一挡板MN，延长线总是过半圆柱体的轴心O,但挡板与半圆柱不接触，在P和MN之间放有一个光滑均匀的小圆柱体Q，整个装置处于静止状态，如图是这个装置的截面图,若用外力使MN绕O点缓慢地顺时针转动，在MN到达水平位置前,发现P始终保持静止，在此过程中，下列说法中正确的是A．MN对Q的弹力逐渐增大B．MN对Q的弹力先增大后减小C．P、Q间的弹力先减小后增大D．Q所受的合力逐渐增大【答案】A【解析】试题分析：对小圆柱体Q受力分析，受到重力G、P给它的支持力和挡板MN给它的支持力，用三角形定则，力的三角形与几何三角形是相似三角形，据对应边成比例，的大小变化与EF边的长度变化成比例，的大小变化与OE长度变化成比例，当挡板MN顺时针转动时,EF边变短则考点:本题考查力的动态平衡和受力分析的能力。5。【2014·西工大附中第一次适应性训练】某电视台每周都有棋类节目,如棋类授课和评析，他们的棋盘都是竖直放置的，棋盘上布有磁铁，而每个棋子都是一个小磁铁，关于棋盘和棋子有下列几种说法:①小棋子共受四个力的作用②每个棋子的质量肯定都有细微的差异，所以不同的棋子所受的摩擦力不同③棋盘面应选取相对粗糙的材料④如果某个棋子贴不上棋盘,总会滑落，肯定是其质量偏大以上说法中正确的是 A．①②④B．①②③C．①③④D．②③④6。【2014·西安铁一中国际合作学校高三11月模拟】如图所示，滑轮本身的质量可忽略不计,滑轮轴O安在一根轻木杆B上，一根轻绳AC绕过滑轮，A端固定在墙上，且绳保持水平，C端下面挂一个重物，BO与竖直方向夹角，系统保持平衡，若保持滑轮的位置不变，改变的大小,则滑轮受到木杆的弹力大小变化情况是（）A．只有角θ变小,弹力才变小B．只有角θ变大，弹力才变大C．不论角θ变大或变小,弹力都变大D．不论角θ变大或变小，弹力都不变7。【2014·西安铁一中国际合作学校高三11月模拟】2010年广东亚运会，我国运动员陈一冰勇夺吊环冠军，为中国体育军团勇夺第一金，其中有一个高难度的动作就是先双手撑住吊环（设开始时两绳与肩同宽），然后身体下移，双臂缓慢张开到如图所示位置，则在两手之间的距离增大过程中，吊环的两根绳的拉力FT(两个拉力大小相等)及它们的合力F的大小变化情况为（）A．FT增大,F不变B．FT增大，F增大C．FT增大，F减小D．FT减小，F不变【答案】A

【解析】

试题分析:据题意，对运动员受力分析，受到重力和两根绳的拉力，由于缓慢张开双臂过程中，可以把运动员近似看成平衡，则两根绳的拉力的合力等于运动员的重力,即合力不变;合力不变，两分力夹角变大则分力大小变大，故A选项正确.考点:本题考查物体的动态平衡问题。8。【2014·西安一中高三第一学期期末试题】如图所示，起重机将重为G的重物匀速吊起，此时四条钢索与竖直方向的夹角均为60o，则每根钢索中弹力大小为（)A． B． C． D．9。【2014·西安一中高三第一学期期末试题】如图所示，木板B放在粗糙的水平面上，木块A放在B的上面,A的右端通过一不可伸长的轻绳固定在竖直墙上，用水平恒力F向左拉动B，使其以速度v做匀速运动,此时绳水平且拉力大小为T,下面说法正确的是 （）A。若木板B以2v匀速运动，则拉力仍为F B．绳上拉力T与水平恒力F大小相等 C．木块A受到的是静摩擦力，大小等于T D．木板B受到一个静摩擦力，一个滑动摩擦力，合力大小等于F【答案】A

【解析】

试题分析:以B为研究对象分析受力，当其匀速运动时，受力平衡,受力情况与速度大小无关，所以A正确；以AB整体为研究对象分析受力可知，故绳子拉力小于水平恒力，故B错误；木块A与B之间发生相对滑动,所以A所受摩擦力为滑动摩擦力，故C错误；对B为研究对象分析水平方向受力情况可得，故可知D错误;

考点：共点力平衡

10。【2014·山西高三四校联考】PPQPPPPP【答案】A【解析】试题分析：QPPP考点：此题考查物体的平衡问题。11。【2013·山西沂州一中高三联考】石拱桥是我国传统桥梁的四大基本构型之一,其中以赵州桥最为有名.某校物理课外小组为研究石拱桥所用石料间的相互作用,设计了如图所示的模型。若四块相同的石料砌成圆弧形对称结构,每块石料对应的圆心角均为30°,其中第3、4块石料固定在地面上。假定石料间的摩擦力可以忽略不计，则1对2的作用力与3对1的作用力大小之比为A．B．C．D．【答案】C【解析】试题分析：石料1受到的竖直向下的重力垂直于13接触面的力和平行于13接触面得力,可得，13之间的作用力为，石料1受到石料3给的垂直13接触面指向1的反作用力,大小为,这个力可分解为垂直12接触面的力与平行12接触面的力，故12之间的作用力为，故第1、2块石料间的作用力和第1、3块石料间的作用力的大小之比为，C正确考点：考查力的合成与分解，12。【2014·太原五中12月高三月考】如图所示，两个完全相同的光滑球的质量均为m,放在竖直挡板和倾角为α的固定斜面间.若缓慢转动挡板至与斜面垂直，在此过程中:A。A、B两球间的弹力逐渐增大B.B球对挡板的压力逐渐减小C。B球对斜面的压力逐渐增大D。A球对斜面的压力逐渐增大【答案】B

【解析】

试题分析：先以A为研究对象,受力如图：,由平衡条件知A球受B球弹力NA=mAgsinα，斜面对A球支持力N1=mAgcosα在挡板缓慢移动的过程中,AB之间的弹力，以及斜面对A的支持力均保持不变故选项A、D错误；再以B为整体,设其质量为mB，在转动过程中，对其受力分析如图:设挡板与斜面夹角为β，由平衡条件可知，沿斜面方向+mBgsinα=NBsinβ，垂直于斜面方向N0=mBgcosα+NBcosβ，当挡板转动时β角度增大，由上述两式知挡板对B球的支持力NB减小，球B对斜面压力减小，故选项B正确,C错误.

考点:物体平衡条件的应用

13.【2014·山西曲傲中学高三上学期期中考试】如图所示，带正电q、质量为m的滑块，沿固定绝缘斜面匀速下滑，现加一竖直向上的匀强电场，电场强度为E,且qE〈mg。以下判断正确的是(）A．物体将沿斜面减速下滑B．物体将沿斜面加速下滑C．物体仍保持匀速下滑D．仅当qE＝mg时，物体加速下滑【答案】C【解析】试题分析：若滑块匀速下滑时，则有mgsinθ=μmgcosθ．当加上竖直向上的电场后，在沿斜面方向，（mg-Eq）sinθ=μ（mg—Eq）cosθ，受力仍保持平衡,则滑块仍匀速下滑．故C正确。考点:力的平衡14。【2014·新余高三上学期期末质检】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．滑块一定受到三个力作用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【答案】D【解析】15。【2014·江西稳派名校学术联盟高三调研】如图所示,质量为m的小球A、B置于倾角为θ＝30°的光滑斜面上，小球A、B之间通过一段压缩的轻弹簧连接，小球A通过细线系在斜面体的挡板M上，小球B与挡板N接触，系统处于静止状态。下列说法正确的是A.小球B与挡板N之间无挤压B.剪断细线的瞬间小球A的加速度立即发生变化C。剪断细线的瞬间小球A可能仍保持静止状态D.撤去挡板N的瞬间小球B的加速度不一定变化16.【2013·临川二中、上高二中高三联考】如图所示，斜面体B静置于水平桌面上，一质量为m的木块A从斜面底端开始以初速度v0沿斜面上滑，然后又返回出发点，此时速度为v，且，在上述过程中斜面体一直没有移动，由此可以得出（）A．桌面对B的静摩擦力的大小保持不变B．桌面对B始终有水平向左的静摩擦力C．桌面对B的支持力的大小保持不变D．A上滑时比A下滑时桌面对B的支持力大【答案】BFN2＞FN1，f＞f`故ACD错误。考点：本题考查共点力平衡条件的应用。17.【2014·吉安白鹭洲高三上学期期中考试】如图所示，有四块相同的坚固石块垒成弧形的石拱，其中第3、4块固定在地面上，每块石块的两个面间所夹的圆心角为37°。假定石块间的摩擦力可以忽略不计，则第1、2块石块间的作用力和第1、3块石块间的作用力的大小之比为（）A．EQ\F(1，2)B．EQ\F(EQ\R(，3)，2)C．EQ\F(4,5）D．EQ\R（，3）【答案】C

【解析】试题分析：据题意,由于4物块都处于静止状态，则每一物块的合力都为0，对物块1受力分析,如上图所示，据力的合成法，则有：，，故两者之比为:，所以C选项正确。考点：本题考查物体的平衡条件。18。【2014·吉安白鹭洲高三上学期期中考试】如图所示,在水平板左端有一固定挡板,挡板上连接一轻质弹簧。紧贴弹簧放一质量为m的滑块,此时弹簧处于自然长度。已知滑块与挡板的动摩擦因数及最大静摩擦因数均为。现将板的右端缓慢抬起使板与水平面间的夹角为θ，最后直到板竖直，此过程中弹簧弹力的大小F随夹角θ的变化关系可能是图中的（)19。【2014·怀化高三第一次调研】如图所示，一根细绳通过光滑定滑轮拉物体m，物体m静止不动，下列对物体m的受力分析示意图正确的是【答案】D【解析】试题分析：物体一定受重力和拉力，由于这两个力不可能平衡，物体水平方向上一定受向左的摩擦力，而摩擦存在的前题是一定存在相互挤压的力,也就是地面对物体一定存在弹支持力，因此D正确，ABC错误.考点:共点力平衡20。【2014·怀化高三第一次调研】如图所示,甲、乙两木块用细绳连在一起,中间有一被压缩竖直放置的轻弹簧，乙放在水平地面上，甲、乙两木块质量分别为m1和m2,系统处于静止状态，此时绳的张力为F．在将细绳烧断的瞬间，则此时乙对地面压力为A． B．C． D．【答案】B【解析】试题分析:在未烧断绳子之前，对甲、乙分别进行受力分析如图所示将细绳烧断的瞬间，弹簧的弹力没有改变，即，地柬对物体乙的支持力为，根据牛顿第三定律,乙对地面的压力为,因此C正确，ABD错误。考点：共点力平衡，物体受力分析，牛顿第三定律21.【2014·桑植一中高三联考】如图所示，重6N的木块静止在倾角为300的斜面上,若用平行于斜面沿水平方向,大小等于4N的力F推木块，木块仍保持静止，则木块所受的摩擦力大小为……（）A．4NB．3NC．5ND．6N22.【2014·吉林一中高三11月月考】如图所示，A、B两物体的质量分别为mA、mB，且mA＞mB，整个系统处于静止状态，滑轮的质量和一切摩擦均不计，如果绳一端由Q点缓慢地向左移到P点，整个系统重新平衡后,物体A的高度和两滑轮间的绳与水平方向的夹角变化情况是 （)A．物体A的高度升高，变大B．物体A的高度降低,角变小C．物体A的高度升高，角不变D．物体A的高度不变，角变小二．多选题:23.【2014·西安一中高三第一学期期末试题】如图所示，不计质量的光滑小滑轮用细绳悬挂于墙上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减小（B）地面对B的弹力增大（C）悬于墙上的绳所受拉力不变(D)A、B静止时，图中、、三角始终相等24.【2014·汝城一中11月月考】如图所示，一辆运送沙子的自卸卡车装满沙子，沙粒之间的动摩擦因数为μ1，沙子与车厢底部材料的动摩擦因数为μ2，车厢的倾角用θ表示(已知μ2〉μ1）,下列说法正确的是（）A．要顺利地卸干净全部沙子，应满足tanθ>μ2B．要顺利地卸干净全部沙子,应满足sinθ>μ2C．只卸去部分沙子,车上还留有一部分沙子，应满足μ2>tanθ〉μ1D．只卸去部分沙子，车上还留有一部分沙子，应满足μ2〉μ1〉tanθ25.【2014·西安一中高三第一学期期末试题】如图所示，硬杆一端通过铰链固定在墙上的B点,另一端装有滑轮，重物用绳拴住通过滑轮固定于墙上的A点，使重物处于平衡态，若杆、滑轮及绳的质量和摩擦均不计,将绳的固定端从A点沿墙稍向上移动一点距离，再使之平衡时，则(）A．绳的拉力减小，滑轮对绳的作用力增大 B．杆与竖直墙壁的夹角增大 C．绳的拉力、滑轮对绳的作用力都不变 D．绳的拉力不变，滑轮对绳的作用力减小考点:共点力平衡

26。【2014·吉安白鹭洲高三上学期期中考试】如图所示为吊床用绳子拴在两棵树上等高位置.某人先坐在吊床上，后躺在吊床上,均处于静止状态.设吊床两端系绳中的拉力为F1、吊床对该人的作用力为F2，则下列说法错误的是（）A．坐着比躺着时F1大B．躺着比坐着时F1大C．坐着比躺着时F2大D．躺着比坐着时F2大27.【2014·吉安白鹭洲高三上学期期中考试】如图所示，顶端装有定滑轮的斜面体放在粗糙水平地面上，A、B两物体通过细绳连接，并处于静止状态（不计绳的质量和绳与滑轮间的摩擦）。现用水平向右的力F作用于物体B上，将物体B缓慢拉高一定的距离,此过程中斜面体与物体A仍然保持静止。在此过程中则下列说法正确的是（)A．水平力F一定变大