【师说】2022高考物理(新课标)一轮全程复习构想检测：课时训练6受力分析-共点力的平衡

课时训练6受力分析共点力的平衡一、选择题1．(多选)如图所示，用细绳将条形磁铁A竖直挂起，再将小铁块B吸在条形磁铁A的下端，静止后将细绳烧断，A、B同时下落，不计空气阻力，下列说法正确的是()A．下落的过程中小铁块B的加速度肯定为gB．静止时小铁块B可能只受到两个力的作用C．下落的过程中小铁块B可能只受到两个力的作用D．下落的过程中小铁块B肯定受到三个力的作用解析对于A、B整体在下落过程中，只受到重力作用，其下落的加速度为g，所以A选项正确；当静止时，A对B的磁场力可能与重力平衡，所以B可能只受到两个力作用，即B选项正确；对于B在下落过程中肯定受到重力、A对B的磁场力和弹力三个力作用，即D选项正确．答案ABD2．(多选)如图所示，C为固定在地面上的斜面体，A、B是两个长方形物体，F是作用在物体B上的沿斜面方向的力，物体A和B以相同的速度做匀速直线运动．由此可知，A、B间的动摩擦因数μ1和B、C间的动摩擦因数μ2有可能是()A．μ1＝0，μ2＝0 B．μ1＝0，μ2≠0C．μ1≠0，μ2＝0 D．μ1≠0，μ2≠0解析以A、B整体为争辩对象，有：F＝(mA＋mB)gsinθ＋f2，则滑动摩擦力f2＝F－(mA＋mB)gsinθ，当F＝(mA＋mB)gsinθ时，f2＝0，则μ2＝0；当F≠(mA＋mB)gsinθ时，f2≠0，则μ2≠0.隔离A物体，B对A的静摩擦力f1＝mAgsinθ，则μ1肯定不等于零．所以正确选项为C、D.答案CD3.eq\a\vs4\al([2022·上海卷])如图，光滑的四分之一圆弧轨道AB固定在竖直平面内，A端与水平面相切．穿在轨道上的小球在拉力F作用下，缓慢地由A向B运动，F始终沿轨道的切线方向，轨道对球的弹力为N.在运动过程中()A．F增大，N减小B．F减小，N减小C．F增大，N增大D．F减小，N增大解析由于球缓慢地由A运动到B，因此球可以看成是动态平衡，对球受力分析可知，轨道对球的弹力N与球受到的拉力F始终垂直，且两个力合力恒与重力等大反向，因此三个力首尾相连接构成封闭直角三角形，由图解法可知，随着F与竖直方向的夹角减小，F增大，N减小，A项正确．答案A4.如图所示，在拉力F作用下，小球A沿光滑的斜面缓慢地向上移动，在此过程中，小球受到的拉力F和支持力FN的大小变化是()A．F增大，FN减小B．F和FN均减小C．F和FN均增大D．F减小，FN不变解析设斜面倾角为α，拉力与斜面的夹角为β，对小球，由平衡条件得mgsinα＝Fcosβ，Fsinβ＋FN＝mgcosα；小球A沿光滑的斜面缓慢地向上移动，夹角β增大，则F增大，FN减小，故A正确．答案A5．如图所示，小狗匀速向前跑动时，绳索上的拉力为F，绳索与地面夹角为θ＝30°，此时小狗向前跑动的动力是()A．F B.eq\f(F,2)C.eq\f(\r(3),2)F D．2F解析把绳索上的拉力F分解，F的水平重量Fcosθ与小狗的动力满足二力平衡条件，因此小狗向前跑动的动力等于Fcosθ＝eq\f(\r(3),2)F，C正确．答案C6.如图所示，质量分别为m1、m2的两个物体通过轻弹簧连接，在力F的作用下一起沿水平方向做匀速直线运动(m1在地面，m2在空中)，力F与水平方向成θ角．则关于m1所受支持力N和摩擦力f下列说法正确的是()A．N＝m1g＋m2g－FB．N＝m1g＋m2g－FC．f＝FcosθD．f＝Fsinθ解析将m1、m2、弹簧看成整体，受力分析如图所示．依据平衡条件得：f＝Fcosθ，N＋Fsinθ＝(m1＋m2)g，N＝(m1＋m2)g－Fsinθ.故A、C正确．答案AC7．如图所示，超市中的购物小车放在光滑斜面上，因被竖直放置的挡板拦住而静止，若小车总重为G，斜面倾角为30°，则挡板受到小车的挤压力等于()A．G B.eq\f(G,2)C.eq\f(\r(3),2)G D.eq\f(\r(3),3)G解析对小车进行受力分析有，小车受到重力、斜面的支持力和挡板的弹力作用而保持平衡状态，由图知，tanθ＝eq\f(F,G)，F＝Gtanθ＝eq\f(\r(3),3)G，再由牛顿第三定律知：挡板受到小车的挤压力F′＝F＝eq\f(\r(3),3)G，故D正确．答案D8.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，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θ肯定，R>r时，R越大，r越小，B对斜面的压力越小B．斜面倾角θ肯定，R＝r时，两球之间的弹力最小C．斜面倾角θ肯定时，A球对挡板的压力肯定D．半径确定时，随着斜面倾角θ渐渐增大，A受到挡板作用力先增大后减小解析对B受力分析，其受到竖直向下的重力G、垂直于斜面对上的支持力N和A对其施加的沿两球球心连线方向上的弹力T，三力平衡，作出力的矢量三角形，如图所示，当斜面倾角θ肯定时，半径R＝r时，T沿斜面方向，并且T垂直于N，此时T最小，选项B正确；R>r时，R越大，r越小，T与斜面方向的夹角变大，如图中带箭头的虚线所示，N和T均越大，依据牛顿第三定律，B对斜面的压力越大，选项A错误；对两球组成的系统受力分析，并依据平衡条件易知，选项C正确，D错误．答案BC9．如图所示，光滑斜面的倾角为30°轻绳通过两个滑轮与A相连，轻绳的另一端固定于天花板上，不计轻绳与滑轮的摩擦．物块A的质量为m不计滑轮的质量，挂上物块B后，当滑轮两边轻绳的夹角为90°时，A、B恰能保持静止，则物块B的质量为()A.eq\f(\r(2),2)m B.eq\r(2)mC．m D．2解析由A的受力平衡可知，绳的拉力大小为F＝mgsin30°，由B的受力平衡得eq\r(2)F＝mBg，两式联立可得mB＝eq\f(\r(2),2)m，选项A正确．答案A10.如图所示，有一质量不计的杆AO，长为R，可绕A自由转动．用绳在O点悬挂一个重为G的物体，另一根绳一端系在O点，另一端系在以O点为圆心的圆弧形墙壁上的C点．当点C由图示位置渐渐向上沿圆弧CB移动过程中(保持OA与地面夹角θ不变)，OC绳所受拉力的大小变化状况是()A．渐渐减小 B．渐渐增大C．先减小后增大 D．先增大后减小解析受力分析如图，做出杆OA的支持力FA与OC绳的拉力FC的合力，其大小等于物体的重力G，由图可知，OC绳的拉力大小先减小后增大，选项C正确．答案C二、非选择题11.如图所示，一球A夹在竖直墙与三角劈B的斜面之间，三角劈的重力为G，劈的底部与水平地面间的动摩擦因数为μ，劈的斜面与竖直墙面是光滑的．问：欲使三角劈静止不动，球的重力不能超过多大？(设劈的最大静摩擦力等于滑动摩擦力)解析球A与三角形劈B的受力状况如图(甲)、(乙)所示，球A在竖直方向的平衡方程为：GA＝FNsin45°①三角形劈的平衡方程为：Ffm＝FN′sin45°②FNB＝G＋FN′cos45°③另有Ffm＝μFNB④由②③④式可得：F′N＝eq\f(μG,\f(\r(2),2)1－μ)而FN＝F′N，代入①式可得：GA＝eq\f(μ,1－μ)G.答案eq\f(μ,1－μ)G12.有些人员，如电梯修理员、牵引专家等，常需要知道绳(或金属线)中的张力T，可又不便到绳(或线)的自由端去测量．现某家公司制造了一种夹在绳上的仪表(图中B、C为该夹子的横截面)．测量时，只要如图示那样用一硬杆竖直向上作用在绳上的某点A，使绳产生一个微小偏移量a，借助仪表很简洁测出这时绳对硬杆的压力F.现测得该微小偏移量为a＝12mm，BC间的距离为2L＝250mm，绳对硬杆的压力为F＝300N，试求绳中的张力T解析对A点受力分析，如图所示，由平衡条件得：F＝2Tsinα当α很小时，sinα≈tanα由几何关系得：tanα＝eq\f(a,L)解得：T＝eq\f(FL,2a)，代入数据解得T＝1.6×103N.13.两个相同的小球A和B，质量均为m，用长度相同的两根细线把A、B两球悬挂在水平天花板上的同一点O，并用长度相同的细线连接A、B两小球，然后，用一水平方向的力F作用在小球A上，此时三根细线均处于直线状态，且OB细线恰好处于竖直方向，如图所示．假如不考虑小球的大小，两小球均处于静止状态，则：(1