【2年模拟】(新课标)2016版高考物理大一轮复习 第二章 第3讲 受力分析 共点力的平衡练习

第3讲受力分析共点力的平衡A组2014—2015年模拟·基础题组时间:25分钟分值:42分选择题(每题6分,共42分)1.(2015福建上杭一中检测)(多选)如图所示,质量为m,横截面为直角三角形的物块ABC,∠ABC=α,AB边靠在竖直墙面上,物块与墙面间的动摩擦因数为μ。

F是垂直于斜面BC的推力,物块沿墙面匀速下滑,则摩擦力的大小为( )A.mg+F sin αB.mg-F sin αC.μmgD.μF cos α2.(2015湖北重点中学联考)如图所示,水平地面上一物体在F1=10 N,F2=2 N的水平外力作用下做匀速直线运动,则( )A.物体运动方向向左B.物体所受滑动摩擦力大小为6 NC.撤去力F1后物体最终会停下D.撤去力F2后物体最终会停下3.(2015浙江杭州重点中学联考)如图甲,笔记本电脑底座一般设置有四个卡位用来调节角度。

某同学将电脑放在散热底座上,为了获得更好的舒适度,由原卡位1调至卡位4(如图乙),电脑始终处于静止状态,则( )A.电脑受到的支持力变小B.电脑受到的摩擦力变大C.散热底座对电脑的作用力的合力不变D.电脑受到的支持力与摩擦力两力大小之和等于其重力4.(2015湖北襄阳四校联考)如图所示,斜面上固定有一与斜面垂直的挡板,另有一截面为圆的光滑柱状物体甲放置于斜面上,半径与甲相同的光滑球乙被夹在甲与挡板之间,没有与斜面接触而处于静止状态。

现在从球心O1处对甲施加一平行于斜面向下的力F,使甲沿斜面方向缓慢向下移动。

设乙对挡板的压力大小为F1,甲对斜面的压力大小为F2,甲对乙的弹力大小为F3。

在此过程中( )A.F1逐渐增大,F2逐渐增大,F3逐渐增大B.F1逐渐减小,F2保持不变,F3逐渐减小C.F1保持不变,F2逐渐增大,F3先增大后减小D.F1逐渐减小,F2保持不变,F3先减小后增大5.(2014天津渤海石油一中月考)如图所示,一箱苹果沿着倾角为θ的斜面,以速度v匀速下滑。

在箱子的中央有一个质量为m的苹果,它受到周围苹果对它作用力的合力的方向( )A.沿斜面向上B.沿斜面向下C.竖直向上D.垂直斜面向上6.(2014河南南阳一中月考)如图所示,有一质量不计的杆AO,长为R,可绕A端自由转动。

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,另一端系在圆弧形墙壁上的C点。

当点C由图示位置逐渐向上沿圆弧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情况是( )A.逐渐减小B.逐渐增大C.先减小后增大D.先增大后减小7.(2014河北正定中学第一次月考)在机场货物托运处,常用传送带运送行李和货物,如图所示,靠在一起的两个质地相同,质量和大小均不同的包装箱随传送带一起上行,下列说法正确的是( )A.匀速上行时b受3个力作用B.匀加速上行时b受4个力作用C.若上行过程传送带因故突然停止时,b受4个力作用D.若上行过程传送带因故突然停止后,b受的摩擦力一定比原来大B组2014—2015年模拟·提升题组时间:25分钟分值:40分一、选择题(每题6分,共24分)1.(2015湖北黄冈中学、黄石二中、鄂州高中联考)如图所示,质量为m的木块A放在质量为M的三角形斜劈上,现用大小均为F、方向相反的水平力分别推A和B,它们均静止不动,则( )A.地面对B的支持力大小一定等于(M+m)gB.B与地面之间一定存在摩擦力C.B对A的支持力一定小于mgD.A与B之间一定存在摩擦力2.(2015甘肃河西五市第一次联考)(多选)如图所示,质量为m的小球套在竖起固定的光滑圆环上,在圆环的最高点有一个光滑小孔,一根轻绳的下端系着小球,上端穿过小孔用力拉住,开始时绳与竖直方向夹角为θ,小球处于静止状态,现缓慢拉动轻绳,使小球沿光滑圆环上升一小段距离,则下列关系正确的是( )A.绳与竖直方向的夹角为θ时,F=2mg cos θB.小球沿光滑圆环上升过程中,轻绳拉力逐渐增大C.小球沿光滑圆环上升过程中,小球所受支持力逐渐增大D.小球沿光滑圆环上升过程中,小球所受支持力大小不变3.(2015安徽安庆联考)如图所示,MON是固定的光滑绝缘直角杆,MO沿水平方向,NO沿竖直方向,A、B为两个套在此杆上的带有同种电荷的小球。

用F将A球沿水平向右方向缓慢拉动一小段距离后,A、B两小球可以重新平衡。

则后一种平衡状态与前一种平衡状态相比较,下列判断正确的是( )A.A、B两小球间的库仑力变大,A球对MO杆的压力变大B.A、B两小球间的库仑力变小,A球对MO杆的压力变小C.A、B两小球间的库仑力变小,A球对MO杆的压力不变D.A、B两小球间的库仑力变大,A球对MO杆的压力不变4.(2014北京师范大学附中10月月考)如图所示,轻弹簧的一端与物块P相连,另一端固定在木板上。

先将木板水平放置,并使弹簧处于拉伸状态。

缓慢抬起木板的右端,使倾角逐渐增大,直至物块P刚要沿木板向下滑动,在这个过程中,物块P所受静摩擦力的大小变化情况是( )A.先减小后增大B.先增大后减小C.一直增大D.保持不变二、非选择题(共16分)5.(2014河南南阳一中月考)如图所示,小球被轻质细线系住斜吊着放在静止的光滑斜面上,设小球质量为m,斜面倾角为α=30°,细线与竖直方向夹角为θ=30°,斜面体的质量为M=3m,置于粗糙水平面上。

重力加速度为g。

求:(1)当斜面体静止时,细线对小球拉力的大小;(2)地面对斜面体的摩擦力的大小和方向。

(3)若地面对斜面体的最大静摩擦力等于地面对斜面体支持力的K倍,为了使整个系统始终处于静止状态,K必须满足什么条件?第3讲受力分析共点力的平衡A组2014—2015年模拟·基础题组选择题1.AD 对物块受力分析可知,物块在重力G、推力F、墙对物块的弹力F N及摩擦力F f的作用下做匀速直线运动,故物块受力平衡;将F沿水平和竖直方向分解,如图所示:则可知竖直方向上合力为零,故摩擦力F f=mg+F sin α,A正确;而物块滑动,则为滑动摩擦力,故摩擦力等于μF N=μF cos α,故D正确。

2.C 物体做匀速直线运动说明所受合力等于0,即F1-F2-f=0,则滑动摩擦力f=8 N,故选项B错;物体运动方向向右,选项A错;撤去力F1后,拉力F2小于滑动摩擦力,物体将会减速最终停下来,选项C对;撤去力F2后,拉力F1大于滑动摩擦力,物体将做加速运动不会停下来,选项D错。

3.C 笔记本电脑受重力、支持力和静摩擦力,如图所示:根据平衡条件,有:F N=mg cos θ①F f=mg sin θ②由原卡位1调至卡位4,角度θ减小,根据①式,知支持力F N增加;根据②式,知静摩擦力F f减小,故A、B 错误。

散热底座对电脑的作用力的合力是支持力和静摩擦力的合力,与电脑的重力始终平衡,是不变的,故C 正确。

电脑受到的支持力与摩擦力两力的矢量和与重力平衡,但两力大小之和是变化的,故D错误。

4.B 先对球乙受力分析,受重力mg、挡板的支持力F1'和甲物体的支持力F3,如图所示根据平衡条件,结合几何关系可以看出挡板对乙的支持力F1'不断减小,甲对乙的弹力F3不断减小。

根据牛顿第三定律知,乙对挡板的压力F1不断减小;再对甲与乙整体受力分析,受重力(M+m)g、斜面的支持力F2'、挡板的支持力F1'和已知力F,如图根据平衡条件,有x方向:F+(M+m)g sin θ-F1'=0y方向:F2'-(M+m)g cos θ=0解得:F2'=(M+m)g cos θ,保持不变。

结合牛顿第三定律知,物体甲对斜面的压力F2=F2'=(M+m)g cos θ不变。

故B正确,A、C、D错误。

5.C 一箱苹果整体向下匀速运动,其中央的一个苹果也一定是做匀速运动,受到的合力为零。

由于中央的那一个苹果只受重力与它周围苹果对它作用力的合力的作用,故重力与它周围苹果对它作用力的合力为一对平衡力,大小相等、方向相反,受力如图。

故C正确。

6.C 对O点受力分析如图所示,O受竖直绳子的拉力F G、OA杆的支持力F及OC绳的拉力F C而处于平衡状态。

将杆的支持力F和OC绳上的拉力F C合成,其合力与F G=G大小相等,方向相反,则在OC上移的过程中,平行四边形竖直方向的对角线保持不变,平行四边形发生图中所示变化,则由图可知OC的拉力先减小后增大,故选C。

7.A 本题考查受力分析、牛顿运动定律和摩擦力大小的判断等知识。

可用假设法判断a、b间是否存在弹力,假设将a、b移开一小段距离,a和b都将保持原来的状态随传送带一起运动,所以无论a、b匀速上行还是加速上行,a、b间都无弹力,b只受3个力作用,A项正确,B项错误;传送带停止运动后,物体a、b将沿斜面做匀减速运动,以整体为研究对象,物体上滑时加速度为(m a+m b)g sin θ+μ(m a+m b)g cos θ=(m a+m b)a,再用隔离法,以b为研究对象,有m b g sin θ+μm b g cos θ-F=m b a,其中F为a对b的弹力,解得F=0,所以b上滑过程中也是受3个力作用,C项错误;传送带停止运动后,物体受到的是滑动摩擦力,可能比静摩擦力要小,D 项错误。

B组2014—2015年模拟·提升题组一、选择题1.A 以整体为研究对象进行受力分析可知,地面对B的支持力和整体的重力是一对平衡力,故地面对B的支持力大小等于(M+m)g,所以A正确;因水平方向所施加的力是一对平衡力,所以地面和B之间无摩擦力,所以B 错误;假设斜面光滑,以物体A为研究对象进行受力分析,如图所示,由受力可知,三个力可使物体处于平衡状态,故A、B间可能没有摩擦力,所以D错误;B对A的支持力F N=>mg,所以C错误。

2.AD 对小球受力分析如下,拉力F,重力G和环的弹力F N。

沿切线方向受力平衡有G sin 2θ=F sin θ,整理得2G sin θcos θ=F sin θ,即F=2G cos θ,选项A对。

小球沿光滑圆环上升过程中,θ角变大,F=2G cos θ变小,选项B错。

沿半径方向有F cos θ=G cos 2θ+F N,整理得2G cos2θ=G cos2θ+F N-G sin2θ,即F N=G,所以小球沿光滑圆环上升过程中,小球所受支持力大小不变,选项C错D对。

3.C 对B球受力分析,受力如图,由平衡条件得F库 cos θ=m B g,重新平衡后,θ角变小,则F库变小;对A、B 整体分析可得A受到的支持力为(m A+m B)g,前后不变,故A球对MO杆的压力不变,故只有选项C正确。

4.A 当木板倾角较小时,物块P有沿木板向上的运动趋势,由受力平衡可知静摩擦力随着角度的增大而减小,当弹簧的弹力等于物块重力沿木板向下的分力时,静摩擦力减小到零,之后物块有沿木板向下的运动趋势,随着角度的增大,静摩擦力反向逐渐增大,直到物块与木板发生相对滑动为止,A对。