2022年高考物理大一轮总复习(江苏专版-)题库-第二章-相互作用-第3讲-共点力的平衡

第3讲共点力的平衡1.如图1所示，物体A静止在倾角为30°的斜面上，现将斜面倾角由30°增大到37°，物体仍保持静止，则下列说法中正确的是()．图1A．A对斜面的压力不变 B．A对斜面的压力增大C．A受到的摩擦力不变 D．A受到的摩擦力增大解析物体A受力分析如下图所示，将重力沿平行于斜面方向和垂直于斜面方向分解，则静摩擦力Ff＝mgsinθ，Ff随θ的增大而增大，故C错、D对；斜面对物体的支持力FN＝mgcosθ，由牛顿第三定律，A对斜面的压力F＝mgcosθ，随θ的增大而减小，故A、B都错．答案D2．如图2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()．图2A．渐渐减小 B．渐渐增大C．先减小后增大 D．先增大后减小答案C3．一质量为m的物块恰好静止在倾角为θ的斜面上．现对物块施加一个竖直向下的恒力F，如图3所示．则物块()图3A．仍处于静止状态B．沿斜面加速下滑C．受到的摩擦力不变D．受到的合外力增大解析物块恰好静止在斜面上，沿斜面方向有：mgsinθ＝μmgcosθ，得μ＝tanθ，摩擦力f＝mgsinθ.施加一个竖直向下的恒力F后，沿斜面对下的力(mg＋F)sinθ与沿斜面对上的力μ(mg＋F)cosθ照旧相等，所以物块仍处于静止状态，合外力不变，仍为零，故A正确，B、D错误．受到的摩擦力f′＝(mg＋F)sinθ，变大，故C错误．答案A4．如图4所示，光滑斜面倾角为30°，轻绳一端通过两个滑轮与A相连，另一端固定于天花板上，不计绳与滑轮的摩擦及滑轮的质量．已知物块A的质量为m，连接A的轻绳与斜面平行，挂上物块B后，滑轮两边轻绳的夹角为90°，A、B恰保持静止，则物块B的质量为()．图4A.eq\f(\r(2),2)mB.eq\r(2)mC．mD．2m解析设绳上的张力为F，对斜面上的物体A受力分析可知F＝mgsin30°＝eq\f(1,2)mg对B上面的滑轮受力分析如下图mBg＝F合＝eq\r(2)F＝eq\f(\r(2),2)mg所以mB＝eq\f(\r(2),2)m，选项A正确．答案A5．如图5所示，在倾斜的滑杆上套一个质量为m的圆环，圆环通过轻绳拉着一个质量为M的物体，在圆环沿滑杆向下滑动的过程中，悬挂物体的轻绳始终处于竖直方向．则()．图5A．环只受三个力作用B．环确定受四个力作用C．物体做匀加速运动D．悬绳对物体的拉力小于物体的重力解析分析M可知，其受两个力作用，重力和轻绳拉力，由于悬挂物体的轻绳始终处于竖直方向，故二力平衡，物体做匀速运动，C、D错误；再对环进行受力分析可知，环受重力、轻绳拉力、滑杆支持力和摩擦力，A错、B正确．答案B6．一质量为m的物块恰好静止在倾角为θ的斜面上．现对物块施加一个竖直向下的恒力F，如图6所示．则物块()．图6A．仍处于静止状态B．沿斜面加速下滑C．受到的摩擦力不变D．受到的合外力增大解析由于物块恰好静止在斜面上，由平衡条件知mgsinθ＝μmgcosθ ①当加一竖直向下的力F时Ff＝μ(mg＋F)cosθ ②由①②得Ff＝(mg＋F)sinθ，所以物块仍保持静止．答案A7．如图7所示，A、B两物体叠放在水平地面上，A物体质量m＝20kg，B物体质量M＝30kg.处于水平位置的轻弹簧一端固定于墙壁，另一端与A物体相连，弹簧处于自然状态，其劲度系数为250N/m，A与B之间、B与地面之间的动摩擦因数均为μ＝0.5.现有一水平推力F作用于物体B上缓慢地向墙壁移动，当移动0.2m时，水平推力F的大小为(g取10m/s2)()图7A．350N B．300NC．250N D．200N解析由题意可知fAmax＝μmg＝100N．当A向左移动0.2m时，F弹＝kΔx＝50N，F弹<fAmax，即A、B间未毁灭相对滑动，对整体受力分析可知，F＝fB＋F弹＝μ(m＋M)g＋kΔx＝300N，B选项正确．答案B8．如图8所示，桌面上固定一个光滑的竖直挡板，现将一个质量确定的重球A与截面为三角形的垫块B叠放在一起，用水平外力F可以缓缓向左推动B，使球渐渐上升，设各接触面均光滑，则该过程中()图8A．A和B均受三个力作用而平衡B．B对桌面的压力越来越大C．A对B的压力越来越小D．推力F的大小恒定不变解析分析A、B整体受力如图甲所示，由平衡条件可得：NB＝(mA＋mB)g，不随球的上升而转变，故B错误；分析球A受力如图乙所示，由平衡条件可得：NAB＝mg/cosθ，NA＝mgtanθ，并不随球的上升而转变，故缓慢推动B的过程中F也不变，C错误、D正确；垫块B受支持力、压力、重力、推力F四个力作用，A错误．答案D9．如图9所示，木块m和M叠放在一固定在地面不动的斜面上，它们一起沿斜面匀速下滑，则m、M间的动摩擦因数μ1和M、斜面间的动摩擦因数μ2可能正确的有()．图8A．μ1＝0，μ2＝0 B．μ1＝0，μ2≠0C．μ1≠0，μ2＝0 D．μ1≠0，μ2≠0解析因木块m和M整体沿斜面匀速下滑，所以M与斜面之间确定存在摩擦力，故M、斜面间的动摩擦因数μ2确定不等于零；因木块m和M的接触面水平，由m的运动状态可知，它确定不受M的摩擦力，所以木块m和M之间的动摩擦因数μ1可以为零，也可以不为零，B、D项正确．答案BD10．如图10所示，质量为m、横截面为直角三角形的物块ABC，∠BAC＝α，AB边靠在竖直墙面上，F是垂直于斜面AC的推力．物块与墙面间的动摩擦因数为μ(μ<1)．现物块静止不动，则()．图10A．物块可能受到4个力作用B．物块受到墙的摩擦力的方向确定向上C．物块对墙的压力确定为FcosαD．物块受到摩擦力的大小可能等于F解析本题的静摩擦力有临界点．假设Fsinα＝mg，则没有摩擦力，物块受mg、F、墙的支持力FN三个力作用．假设Fsinα<mg，则摩擦力Ff向上，物块受mg、F、墙的支持力FN及Ff四个力作用．假设Fsinα>mg，则摩擦力Ff向下，物块受mg、F、墙的支持力FN及Ff四个力作用．故选A、不选B.在各种状况中，物块对墙的压力都等于Fcosα，如下图所示．故选C.因最大静摩擦力为μFcosα<F，故不选D.答案AC11．如图11所示，直角三角形框架ABC(角C为直角)固定在水平地面上，已知AC与水平方向的夹角为α＝30°.小环P、Q分别套在光滑臂AC、BC上，用一根细绳连接两小环，静止时细绳恰好处于水平方向，小环P、Q的质量分别为m1、m2，则小环P、Q的质量之比为()．图11A.eq\f(m1,m2)＝eq\r(3) B.eq\f(m1,m2)＝3C.eq\f(m1,m2)＝eq\f(\r(3),3) D.eq\f(m1,m2)＝eq\f(1,3)解析分析P的受力状况如下图所示，依据平衡条件，可得T＝m1gtan30°.对Q同理可得T＝m2gtan60°，由此得eq\f(m1,m2)＝3，选项B正确．答案B12．两个相同的小球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12所示．假如不考虑小球的大小，两小球均处于静止状态，则：图12(1)OB绳对小球的拉力为多大？(2)OA绳对小球的拉力为多大？(3)作用力F为多大？解析(1)因OB