2019-2020年高考物理总复习 2.3受力分析 共点力的平衡考题演练（含解析）.doc

2019-2020年高考物理总复习 2.3受力分析 共点力的平衡考题演练（含解析）1.(xx抚州模拟)如图所示,A和B两物块的接触面是水平的,A与B保持相对静止一起沿固定斜面匀速下滑,在下滑过程中B的受力个数为()A.3个B.4个C.5个D.6个【解析】选B。由于A与B保持相对静止一起匀速下滑,所以A只受重力和竖直向上的弹力作用,不会受到B的摩擦力作用,故A对B也没有摩擦力作用,因此B受到重力、A的压力、斜面的支持力和摩擦力4个力的作用,B正确。【加固训练】如图所示,固定斜面上有一光滑小球,有一竖直轻弹簧P与一平行斜面的轻弹簧Q连接着,小球处于静止状态,则关于小球所受力的个数不可能的是()A.1B.2C.3D.4【解析】选A。设斜面倾角为,小球质量为m,如果轻弹簧P对小球的拉力等于mg,小球二力平衡;如果轻弹簧Q对小球的拉力等于mgsin,小球受到重力、弹簧Q的拉力和斜面的支持力的作用,三力平衡;如果两个弹簧对小球都施加了拉力,那么除了重力,小球只有再受到斜面的支持力才能保证小球平衡,即四力平衡;物体只受单个力的作用,合力不可能为零,小球不可能处于静止状态。本题选A。2.(xx海南高考)如图,一不可伸长的光滑轻绳,其左端固定于O点,右端跨过位于O点的固定光滑轴悬挂一质量为M的物体;OO段水平,长度为L;绳上套一可沿绳滑动的轻环。现在轻环上悬挂一钩码,平衡后,物体上升L。则钩码的质量为()A.MB.MC.M D.M【解析】选D。平衡后,物体上升L,说明环下移后,将绳子拉过来的长度为L,取环重新平衡的位置为A点,则OA=OA=L,几何位置如图,由几何知识易知mg=Mg,选项D正确。3.(xx上海高考)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】选A。设小球受到的弹力N与竖直方向的夹角为,则在小球运动的过程中增大。小球受三个力：重力、拉力F和弹力N,则F=mgsin、N=mgcos,所以拉力F增大,弹力N减小。4.(xx衡水模拟)如图,A、B两物体叠放在粗糙的水平面上,A、B间的动摩擦因数为,水平轻绳一端拴住B物体,另一端固定在墙上且恰能伸直,水平外力F作用于A,A、B均保持静止状态,则A、B两物体可能的受力个数分别为()A.5、2 B.4、2C.5、4 D.4、4【解析】选A。假设细绳拉力为零,则物体B受重力、A物体的支持力,共2个,物体A受外力F、地面静摩擦力、地面支持力、重力和B物体的压力5个,且系统能静止,A正确;如果细绳有拉力,类似分析物体B受4个力,物体A受6个力,B、C、D错误。5.(xx洛阳模拟)两个中间有孔的质量为M的小球A、B用一轻弹簧相连,套在水平光滑横杆上。两个小球下面分别连一轻弹簧。两轻弹簧下端系在一质量为m的小球C上,如图所示。已知三根轻弹簧的劲度系数都为k,三根轻弹簧刚好构成一等边三角形。下列说法正确的是()A.水平横杆对质量为M的小球的支持力为Mg+mgB.连接质量为m的小球的轻弹簧的弹力为C.连接质量为m的小球的轻弹簧的伸长量为mgD.套在水平光滑横杆上的轻弹簧的形变量为mg【解析】选C。小球A、B、C整体受力如图甲所示,由平衡条件得2FN-2Mg-mg=0,解得FN=,选项A错误,小球C受力如图乙所示,由平衡条件得2kxcos30-mg=0,解得x=mg,选项B错误,C正确;小球A受力如图丙所示,由平衡条件得kxcos60-kx=0,解得x=mg,选项D错误。6.如图所示,在一根水平直杆上套着两个轻环,在环下用两根等长的轻绳拴着一个重物。把两环分开放置,静止时杆对a环的摩擦力大小为Ff,支持力为FN。若把两环距离稍微缩短一些,系统仍处于静止状态,则()A.FN变小 B.FN变大C.Ff变小 D.Ff变大【解析】选C。设重物的质量为M,以两个轻环和重物组成的系统为研究对象,竖直方向受到重力和水平直杆对轻环的支持力FN,受力如图甲所示,根据平衡条件得2FN=Mg,解得FN=Mg,故水平直杆对轻环的支持力FN不变,A、B错误;以左侧环为研究对象,受力如图乙所示,竖直方向FN=Fsin,水平方向Fcos=Ff,联立解得Ff=FNcot,增大时,Ff变小,C正确,D错误。7.(多选)(xx广州模拟)在粗糙水平地面上放着一个截面为半圆的柱状物体A,A与竖直墙之间放一光滑半圆球B,整个装置处于平衡状态。已知A、B两物体的质量分别为M和m,则下列说法正确的是()A.A物体对地面的压力大小为MgB.A物体对地面的压力大小为(M+m)gC.B物体对A物体的压力小于MgD.A物体对地面的摩擦力可能大于Mg【解析】选B、D。B物体受力如图甲所示,根据平衡条件得,墙壁对B的弹力FN1=mgtan,A对B的弹力FN2=,则B物体对A的压力大于mg;整体受力如图乙所示,地面的支持力FN3=(M+m)g,摩擦力Ff=FN1=mgtanmg,因为m和M的质量大小未知,所以A物体对地面的摩擦力可能大于Mg,故选项A、C错误,B、D正确。8.如图所示,三个物块重均为100N,叠放于水平桌面上;小球P重20N,挂在c绳下端,a绳一端系在物块3上,b绳一端系在水平天花板上,现用水平向左的拉力F=20N作用在物块2上,整个系统处于静止状态时,a绳水平,b绳与水平方向成45角。求：(1)a、b绳中的拉力大小。(2)1与2间,2与3间,3与桌面间的摩擦力大小。【解析】(1)取三绳结点为研究对象,进行受力分析,如图所示。由平衡条件知,Fc=G=20NFbsin45=FcFa=Fbcos45代入数据解得：Fb=20N,Fa=20N(2)整个系统处于静止状态,隔离物块1,1、2间无摩擦力作用,即F12=0;隔离物块2,水平方向受两个力,F和3对2的摩擦力F32,故F32=F=20N;对物块1、2、3整体受力分析,受a绳向右的拉力20N,向左的拉力20N,所以物块3与桌面间无摩擦力作用。答案：(1)20N20N(2)020N0【总结提升】研究对象的选取(1)可以选一个结点为研究对象,利用其受力平衡,如本题利用三绳的结点受力平衡求Fa、Fb。(2)可以选一个物体或几个物体组成的系统为研究对象。求各物体间的相互作用一般用隔离法,如本题隔离物块1,确定1、2间的摩擦力。求系统与外界的作用一般用整体法,如本题选1、2、3整体为研究对象确定3与桌面间的摩擦力。