（浙江选考）2020版高考物理总复习 第二章 3 第3节 受力分析 共点力平衡练习（含解析）

受力分析 共点力平衡1.(2019温州四校联考)半圆柱体P放在粗糙的水平地面上，其右端有固定放置的竖直挡板MN.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所示是这个装置的纵截面图若用外力使MN保持竖直并且缓慢地向右移动，在Q落到地面以前，发现P始终保持静止在此过程中，下列说法中正确的是()AMN对Q的弹力逐渐减小B地面对P的摩擦力逐渐增大CP、Q间的弹力先减小后增大DQ所受的合力逐渐增大答案：B2.如图所示，AC、CD、BD为三根长度均为l的轻绳，A、B两端被悬挂在水平天花板上，相距2l.现在C点上悬挂一个质量为m的重物，为使CD轻绳保持水平，在D点上可施加力的最小值为()AmgB.mgC.mg D.mg答案：C3(2019绍兴检测)如图，用两根等长轻绳将木板悬挂在竖直木桩上等高的两点，制成一简易秋千，某次维修时将两轻绳各剪去一小段，但仍保持等长且悬挂点不变木板静止时，F1表示木板所受合力的大小，F2表示单根轻绳对木板拉力的大小，则维修后()AF1不变，F2变大 BF1不变，F2变小CF1变大，F2变大 DF1变小，F2变小解析：选A.木板静止时受力情况如图所示，设轻绳与竖直木桩的夹角为，由平衡条件知，合力F10，故F1不变，F2，剪短轻绳后，增大，cos 减小，F2增大，故A正确4(多选)(2019舟山质检)如图所示，A、B两球质量均为m，固定在轻弹簧的两端，分别用细绳悬于O点，其中球A处在光滑竖直墙面和光滑水平墙面的交界处，已知两球均处于平衡状态，OAB恰好构成一个正三角形，则下列说法正确的是(重力加速度为g)()A球A可能受到四个力的作用B弹簧对球A的弹力大于对球B的弹力C绳OB对球B的拉力大小一定等于mgD绳OA对球A的拉力大小等于或小于1.5mg解析：选ACD.对球B受力分析，据共点力平衡可知弹簧和绳对球B的作用力大小均为mg，选项C正确对同一弹簧而言，产生的弹力处处相等，故弹簧对球A的弹力等于对球B的弹力，选项B错误对球A分析可知，一定受重力、弹簧的弹力、墙面的支持力作用，可能受地面的支持力和绳的拉力，地面的支持力和绳的拉力也可能有一个为0，当地面对球A的支持力为0时，绳上的拉力最大，等于重力和弹簧竖直方向的分力之和，即1.5mg，故选项A、D正确【课后达标检测】选择题1.(2019浙江新高考名校创新卷(四)如图所示，物体A靠在竖直墙面上，在力F作用下，A、B保持静止物体A的受力个数为()A2 B3C4 D5答案：B2将两个质量均为m的小球a、b用细线相连后，再用细线悬挂于O点，如图所示用力F拉小球b，使两个小球都处于静止状态，且细线Oa与竖直方向的夹角保持30，则F的最小值为()A.mg BmgC.mg D.mg答案：B3.(2019绍兴质检)如图所示，有一只重为G的蜻蜓在空中沿虚线方向匀速直线飞行，在此过程中，蜻蜓受到空气对它的作用力的方向是()Aa方向 Bb方向Cc方向 Dd方向答案：A4(2019嘉兴一中检测)如图所示，质量为M、半径为R的半球形物体A放在水平地面上，通过最高点处的钉子用水平细线拉住一质量为m、半径为r的光滑球B，系统处于静止状态则()AA对地面的压力等于(Mm)gBA对地面的摩擦力方向向左CB对A的压力大小为D细线对小球的拉力大小为解析：选A.把A、B看成一个整体，对整体受力分析得整体受重力和地面对整体的支持力，整体对地面的压力即A对地面的压力等于(Mm)g，A正确；地面对整体没有摩擦力，即A对地面没有摩擦力，B错误；对B受力分析如图，由图得到cos ，cos ，联立得FABmg，C错误；tan ，tan ，联立得细线对小球的拉力Fmg，D错误5(2019湖州质检)如图所示，运动员手持乒乓球拍托球沿水平面匀加速跑，设球拍和球质量分别为M、m，球拍平面和水平面之间的夹角为，球拍与球保持相对静止，它们间摩擦及空气阻力不计，则()A球拍对球的作用力为mgcos B运动员对球拍的作用力为Mgcos C运动员的加速度为gtan D若运动员的加速度大于gsin ，球一定沿球拍向上运动解析：选C.由题意知乒乓球加速度水平向右，作乒乓球受力图，如图，FN，A项错误；F合mgtan ma，gsin gtan a，C项正确，D项错误；以球拍和乒乓球整体为研究对象，运动员对球拍的作用力应为，B项错误6.(2019嘉兴质检)如图，一小球放置在木板与竖直墙面之间设墙面对球的压力大小为FN1，球对木板的压力大小为FN2.以木板与墙连接点所形成的水平直线为轴，将木板从图示位置开始缓慢地转到水平位置不计摩擦，在此过程中()AFN1始终减小，FN2始终增大BFN1始终减小，FN2始终减小CFN1先增大后减小，FN2始终减小DFN1先增大后减小，FN2先减小后增大解析：选B.对小球进行受力分析，如图所示，根据物体的平衡条件，可将三个力构建成矢量三角形重力不变，随着木板缓慢转到水平位置，球对木板的压力大小FN2逐渐减小，墙面对球的压力大小FN1逐渐减小，故B正确7.如图所示，一个半球形的碗放在桌面上，碗口水平，O点为其球心，碗的内表面及碗口是光滑的一根细线跨在碗口上，线的两端分别系有质量为m1和m2的小球当它们处于平衡状态时，质量为m1的小球与O点的连线与水平线的夹角为90，质量为m2的小球位于水平地面上，设此时质量为m2的小球对地面压力大小为FN，细线的拉力大小为FT，则()AFN(m2m1)g BFNm2gCFTm1g DFTg解析：选B.分析小球m1的受力情况，由物体的平衡条件可得，绳的拉力FT0，故C、D均错误；分析m2受力，由平衡条件可得：FNm2g，故A错误，B正确8.(多选)(2019绍兴质检)如图所示，L形木板置于粗糙水平面上，光滑物块压缩弹簧后用细线系住烧断细线，物块弹出的过程木板保持静止，此过程()A弹簧对物块的弹力不变B弹簧对物块的弹力逐渐减小C地面对木板的摩擦力不变D地面对木板的摩擦力逐渐减小解析：选BD.烧断细线，弹簧要恢复原状，弹簧对物块的弹力逐渐减小，故A错误，B正确；木板在水平方向上受到弹簧的弹力和地面的静摩擦力，两个力平衡，由于弹簧的弹力逐渐减小，则地面对木板的摩擦力逐渐减小，故C错误，D正确9.(2019舟山高二期中)如图所示，在一绝缘斜面C上有一带正电的小物体A处于静止状态现将一带正电的小球B沿以A为圆心的圆弧缓慢地从P点转至A正上方的Q点处，已知P、A在同一水平线上，且在此过程中物体A和C始终保持静止不动，A、B可视为质点关于此过程，下列说法正确的是()A物体A受到斜面的支持力先增大后减小B物体A受到斜面的支持力一直增大C地面对斜面C的摩擦力先增大后减小D地面对斜面C的摩擦力先减小后增大解析：选A.以斜面C和A为研究对象，受到重力(Mm)g、小球B对A的库仑力F、地面对C的支持力FN和地面对C的摩擦力Ff作用，如图甲所示，根据平衡条件可得：FfFcos ，FN(Mm)gFsin ，当由0增大到90时，Ff减小，FN增大，所以C、D错；以A为研究对象，受到重力mg、小球B对A的库仑力F、物体A受到斜面的支持力FNA和物体A受到斜面的摩擦力FfA，如图乙所示，根据平衡条件得：FNAmgcos Fsin()，当由0增大到90时，FNA先增大后减小，所以A正确，B错误10(2019台州检测)滑滑梯是小孩子很喜欢的娱乐活动如图所示，一个小孩正在滑梯上匀速下滑，则()A小孩所受的重力与小孩所受的弹力大小相等B小孩所受的重力与小孩所受的摩擦力大小相等C小孩所受的弹力和摩擦力的合力与小孩所受的重力大小一定不相等D小孩所受的重力和弹力的合力与小孩所受的摩擦力大小相等解析：选D.小孩在滑梯上受力如图所示，设滑梯斜面倾角为，则FNmgcos ，Ffmgsin ，所以A、B错误；小孩在重力、弹力和摩擦力三个力作用下处于平衡状态，其中任意两个力的合力一定与第三个力大小相等，方向相反，故C错误、D正确11(2019金华质检)如图所示，A、B两物体静止在粗糙水平面上，其间用一根轻弹簧相连，弹簧的长度大于原长若再用一个从零开始缓慢增大的水平力F向右拉物体B，直到A即将移动，此过程中，地面对B的摩擦力F1和对A的摩擦力F2的变化情况是()AF1先变小后变大再不变BF1先不变后变大再变小CF2先变大后不变DF2一直在变大解析：选A.因在施加拉力F前，弹簧处于伸长状态，此时地面对A的摩擦力水平向左，地面对B的摩擦力水平向右，对B施加水平向右的拉力后，随着F的增大，物体B受的摩擦力先水平向右逐渐减小，再水平向左逐渐增大，当B相对地面向右运动后，物体B受地面的摩擦力不再变化，而在物体B运动之前，物体A受地面的摩擦力水平向左，大小不变，当B向右运动后，随弹簧弹力的增大，物体A受到的摩擦力逐渐增大，综上所述，选项A正确，B、C、D错误12.如图所示，在粗糙水平面上放置A、B、C、D四个小物块，各小物块之间由四根完全相同的轻橡皮绳相互连接，正好组成一个菱形，ABC60，整个系统保持静止状态已知D物块所受的摩擦力大小为F，则A物块所受的摩擦力大小为()A.F BFC.F D2F解析：选A.设A物块所受的摩擦力大小为Ff，每根橡皮绳的弹力为FT，则有2FTcos 60Ff，对D：2FTcos 30F，解得FfF，故A正确，B、C、D错误13.(多选)(2019杭州高二月考)如图是简易测水平风速的装置，轻质塑料球用细线悬于竖直杆顶端O，当水平风吹来时，球在水平风力F的作用下飘起来F与风速v成正比，当v3 m/s时，测得球平衡时细线与竖直方向的夹角45，则()A当风速v3 m/s时，F的大小恰好等于球的重力B当风速v6 m/s时，90C水平风力F越大，球平衡时，细线所受拉力越小D换用半径相等，但质量较大的球，则当45时，v大于3 m/s解析：选AD.对小球受力分析，小球受重力、风力和拉力处于平衡，当细线与竖直方向的夹角45时，根据平行四边形定则知，风力Fmg，故A正确；当风速为6 m/s，则风力为原来的2倍，即为2mg，根据平行四边形定则知，tan 2，90，故B错误；拉力FT，水平风力越大，平衡时，细线与竖直方向的夹角越大，则细线的拉力越大，故C错误；换用半径相等，但质量较大的球，知重力变大，当45时，风力Fmg，可知风力增大，所以v大于3 m/s，故D正确14(多选)如图所示，轻质不可伸长的晾衣绳两端分别固定在竖直杆M、N上的a、b两点，悬挂衣服的衣架挂钩是光滑的，挂于绳上处于静止状态如果只人为改变一个条件，当衣架静止时，下列说法正确的是()A绳的右端上移到b，绳子拉力不变B将杆N向右移一些，绳子拉力变大C绳的两端高度差越小，绳子拉力越小D若换挂质量更大的衣服，则衣架悬挂点右移解析：选AB.设两段绳子间的夹角为2，由平衡条件可知，2Fcos mg，所以F，设绳子总长为L，两杆间距离为s，由几何关系L1sin L2sin s，得sin ，绳子右端上移，L、s都不变，不变，绳子张力F也不变，A正确；杆N向右移动一些，s变大，变大，cos 变小，F变大，B正确；绳子两端高度差变化，不影响s和L，所以F不变，C错误；衣服质量增加，绳子上的拉力增加，由于不会变化，悬挂点不会右移，D错误15(2019台州质检)将四块相同的坚固石块垒成圆弧形的石拱，其中第3、4块固定在地基上，第1、2块间的接触面是竖直的，每块石块的两个侧面间所夹的圆心角均为30.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F1和第1、3块石块间的作用力F2的大小之比为()A12 B.2C.3 D.1解析：选B.以第1块石块为研究对象，受力分析如图所示，石块静止，则F1F2cos 30，cos 30，故B正确- 6 -