高考物理总复习专题二相互作用第3讲共点力的平衡及其应用练习含答案

第3讲共点力的平衡及其应用知识巩固练1.(2023年湛江一模)端午节是中国的传统节日，包粽子、吃粽子是人们的传统习惯之一.如图所示，某人把煮好的八个相同的粽子通过八根细绳用手提起后静止在空中，已知每个粽子的重力均为mg，每根绳子与竖直方向的夹角均为θ，每根细绳的拉力大小为T，手受到细绳的作用力为F，下列关系式正确的是()A.F＝T B.F＝mgC.T＝mgcosθ D.T＝mg【答案】C【解析】以所有粽子为对象分析可知F1＝8mg，由牛顿第三定律可知F＝F1＝8mg，故B错误；竖直方向平衡可知8Tcosθ＝8mg，解得T＝mgcosθ，故A、D错误，C2.(2023年江苏卷)如图所示，“嫦娥五号”探测器静止在月球平坦表面处.已知探测器质量为m，四条腿与竖直方向的夹角均为θ，月球表面的重力加速度为地球表面重力加速度g的16.每条腿对月球表面压力的大小为(A.mg4 B.C.mg6cosθ 【答案】D【解析】对“嫦娥五号”探测器受力分析有FN＝mg月，则对一条腿有FN1＝14mg月＝mg24，根据牛顿第三定律可知每条腿对月球表面的压力为mg24，故3.(2023年茂名一模)如图甲为明朝《天工开物》记载测量“号弦”张力的插图，图乙为示意图，弓的质量为m＝5kg，弦的质量忽略不计，悬挂点为弦的中点.当在弓的中点悬挂质量为M＝15kg的重物，弦的张角为θ＝120°，g取10m/s2，则弦的张力为()甲乙A.50N B.150NC.200N D.2003N【答案】C【解析】整体法对弓和物体受力分析如图，竖直方向上由受力平衡可得2Fcosθ2＝(M+m)g，解得F＝200N，故C正确综合提升练4.一质量为M，带有挂钩的球形物体套在倾角为θ的固定细杆上，并能沿杆匀速下滑.如在挂钩上再挂一质量为m的物体，让它们沿细杆下滑，如图所示.则球形物体()A.仍匀速下滑B.沿细杆加速下滑C.受到的摩擦力不变D.受到的合外力增大【答案】A【解析】不挂物体时，球形物体受力情况如图，由于球形物体匀速下滑，所以有Mgsinθ＝μMgcosθ，即μ＝tanθ；当挂上物体后，重力沿细杆的分力F＝(M+m)gsinθ，球形物体受到摩擦力f＝μ(M+m)gcosθ＝(M+m)gsinθ，所以两物体处于平衡状态，其受到摩擦力变大，合外力仍为零，故只有A正确.5.冰雪运动爱好者利用无人机牵引，在光滑水平冰面上匀速滑行，如图所示.牵引绳与竖直方向成角θ，人所受空气阻力恒定.则()A.θ角越大，绳子对人的拉力越大B.θ角越大，地面对人的支持力越大C.空气对无人机的作用力可能沿着绳子向右下方D.无人机对绳的拉力与绳对人的拉力是一对相互作用力

【答案】B【解析】以人为研究对象，受力分析如图.水平方向f＝Tsinθ，竖直方向Tcosθ+N＝mg，可得N＝mg-Tcosθ，T＝fsinθ.人所受空气阻力恒定，θ角越大，绳子对人的拉力T越小，地面对人的支持力N越大，B正确，A错误；以飞机为研究对象，飞机受空气阻力、绳子拉力和重力，由平衡条件可知空气阻力与飞机的重力和绳子拉力的合力等大反向，不可能沿着绳子方向，C错误；相互作用力是在两个相互作用的物体之间，无人机对绳的拉力与绳对人的拉力中涉及三个物体，D6.(多选)如图所示，两个完全相同的光滑球A、B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，则在此过程中()A.A、B两球间的弹力不变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】AB【解析】以A球为研究对象，在挡板转动过程中，A球受力情况不变，故A球对B球、斜面的压力均不变，A正确，D错误；以B球为研究对象，其受力情况如图所示，在x轴方向：FN1cosθ＝mg