2019-2020年高考物理一轮复习 2.3受力分析 共点力的平衡课时提升作业 沪科版必修1.doc

2019-2020年高考物理一轮复习 2.3受力分析 共点力的平衡课时提升作业 沪科版必修1一、选择题(本题共5小题,每小题7分,共35分。多选题已在题号后标出)1.(多选)(xx南开区模拟)下面四个图像依次分别表示A、B、C、D四个物体的加速度、速度、位移和摩擦力随时间变化的规律。其中可能处于受力平衡状态的物体是()2.(xx济南模拟)如图所示,倾斜天花板平面与竖直方向夹角为,推力F垂直天花板平面作用在木块上,使其处于静止状态,则()A.木块可能受三个力作用B.天花板对木块的作用力竖直向上C.木块受的静摩擦力等于mgcosD.木块受的静摩擦力等于3.(xx武汉模拟)如图所示,两个质量为m1的小球套在竖直放置的光滑支架上,支架的夹角为120,用轻绳将两球与质量为m2的小球连接,绳与杆构成一个菱形,则m1m2为()A.11B.12C.1D.24.叠罗汉是一种二人以上层层叠成各种造型的游戏形式,也是一种高难度的杂技。图示为六人叠成的三层静态造型,假设每个人的重量均为G,下面五人的背部均呈水平状态,则最底层正中间的人的一只脚对水平地面的压力约为()A.GB.GC.GD.G5.(xx北京高考)倾角为、质量为M的斜面体静止在水平桌面上,质量为m的木块静止在斜面体上。下列结论正确的是()A.木块受到的摩擦力大小是mgcosB.木块对斜面体的压力大小是mgsinC.桌面对斜面体的摩擦力大小是mgsincosD.桌面对斜面体的支持力大小是(M+m)g二、计算题(本题15分。需写出规范的解题步骤)6.(xx安庆模拟)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。强化专练(建议：25分钟)强化点1：受力分析1.(xx启东中学模拟)如图所示,一物块A放在固定于水平地面上的斜面体B上,处于静止状态。现用力F沿不同方向作用在物块A上,物块A始终保持静止。则物块A对斜面的压力一定减小的是()强化点2：平衡条件的应用2.(xx银川模拟)如图所示,一条细绳跨过定滑轮连接物体A、B,A悬挂起来,B穿在一根竖直杆上,两物体均保持静止,不计绳与滑轮、B与竖直杆间的摩擦,已知绳与竖直杆间的夹角为,则物体A、B的质量之比mAmB等于()A.cos1B.1cosC.tan1D.1sin3.(多选)(xx广东高考)如图,物体P静止于固定的斜面上,P的上表面水平。现把物体Q轻轻地叠放在P上,则()A.P向下滑动B.P静止不动C.P所受的合外力增大D.P与斜面间的静摩擦力增大4.(xx南昌模拟)如图所示,用三根轻绳将A、B两小球以及水平天花板上的固定点O之间两两连接。然后用一水平方向的力F作用于A球上,此时三根轻绳均处于直线状态,且OB绳恰好处于竖直方向,两球均处于静止状态。已知三根轻绳的长度之比为OAABOB=345,两球质量关系为mA=2mB=2m,则下列说法正确的是()A.OB绳的拉力大小为2mgB.OA绳的拉力大小为C.F的大小为D.AB绳的拉力大小为mg强化点3：平衡中的临界和极值问题5.(多选)(xx南京模拟)如图所示,将两个质量均为m的小球a、b用细线相连悬挂于O点,用力F拉小球a,使整个装置处于平衡状态,且悬线Oa与竖直方向的夹角=30,则F的大小()A.可能为mgB.可能为mgC.可能为mgD.可能为mg6.(xx岳阳模拟)如图所示,两个完全相同的球A、B,重力大小均为G,两球与水平地面间的动摩擦因数均为,一根轻绳两端固定在两球上,在绳的中点施加一个竖直向上的拉力F,当绳被拉直后,两段绳间的夹角为。问：当F至少为多大时,两球将会发生滑动?答案解析素能全练1.【解析】选C、D。物体处于平衡状态时合外力为零,加速度为零,物体处于静止或匀速运动状态。图A中物体有加速度且不断减小;图B物体匀减速运动,加速度恒定;图C物体匀速运动,因此处于平衡状态;图D物体只能说明摩擦力的变化,其合力可能为零,因此可能处于平衡状态,故C、D正确。2. 【解析】选C。木块在重力作用下,有沿天花板下滑的趋势,一定受到静摩擦力,则天花板对木块一定有弹力,故木块受推力F、重力、弹力和静摩擦力四个力的作用,A错误;木块受力如图所示,天花板对木块的作用力是弹力和静摩擦力的合力,方向不沿竖直方向,B错误;木块受的静摩擦力f=mgcos,C正确,D错误。3.【解析】选A。设轻绳中拉力为F,隔离m1受力分析如图甲所示,由平衡条件可得m1gcos60=Fcos60,解得F=m1g。隔离m2受力分析如图乙所示,由平衡条件可得,2Fcos60=m2g,得F=m2g。所以m1m2=11,选项A正确。【加固训练】(多选)如图所示,竖直放置的轻弹簧的一端固定在地面上,另一端与斜面体P连接,P与斜放的固定挡板MN接触且处于静止状态,弹簧处于竖直方向,则斜面体P此刻受到外力的个数可能为()A.2个B.3个C.4个D.5个【解析】选A、C。以斜面体P为研究对象,很显然斜面体P受到重力和弹簧弹力F1的作用,二力共线。若F1=mg,二力使P处于平衡状态,即P仅受两个力的作用,如图甲。若F1mg,挡板MN必对斜面体施加垂直斜面的力F2,F2产生水平向左的分量,欲使斜面体P处于平衡状态,MN必对斜面体施加平行接触面斜向下的摩擦力F3,如图乙。A、C正确,B、D错误。4. 【解析】选C。由于下面五人背部呈水平状态,所以处在最高层的那个人共受到三个力的作用而处于平衡状态:竖直向下的重力、两条腿受到的竖直向上的支持力,每个支持力大小为G;根据牛顿第三定律,处在中间层的那两个人每人承受了竖直向下的压力,大小为G,对中间层的那两个人受力分析,同理可得,他们每条腿对最底层人员的压力大小为G;分析最底层正中间那个人的受力情况,其共受到五个力的作用:竖直向下的重力G、两个竖直向下的正压力(大小均为G)和两条腿受到的竖直向上的支持力(设大小均为N),根据平衡条件,可得2N=G+G+G,所以N=G,根据牛顿第三定律,这个人的一只脚对水平地面的压力约为G。本题正确选项为C。5.【解题指南】解答本题可按以下思路进行：(1)先对木块进行受力分析,列出平衡方程,求出木块受到的支持力和摩擦力。(2)再对斜面体和木块进行整体受力分析,求出桌面对斜面体的支持力和摩擦力。【解析】选D。对木块进行受力分析如图甲所示,由平衡方程得FN=mgcos,Ff=mgsin,所以A、B均错误;对斜面体和木块进行整体受力分析如图乙所示,可得桌面对斜面体的摩擦力大小是零,桌面对斜面体的支持力大小是(M+m)g,故C错误,D正确。6.【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=20N(1分)Fbsin45=Fc(2分)Fa=Fbcos45(2分)代入数据解得：Fb=20N(1分)Fa=20N(1分)(2)整个系统处于静止状态,1、2间无摩擦力作用,即F12=0;(3分)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;(2分)对物块3受力分析,受a绳向右的拉力20N,2对3向左的摩擦力20N,所以物块3与桌面间无摩擦力作用。(3分)答案：(1)20N20N(2)020N0【总结提升】处理多物、多力平衡问题的一般思路(1)确定平衡状态,看物体的加速度是否为零;(2)选取研究对象,运用整体法和隔离法分析物体的受力;(3)根据已知条件选择恰当的物理方法求解;(4)得出合理的结果。强化专练1.【解析】选C。设斜面的倾角为,对选项A、B,施加力F前后物块A对斜面的压力均为N=mgcos,选项A、B错误;对选项C,施加力F前,物块A对斜面的压力为N=mgcos,施加力F后,N1=mgcos-Fsin,压力减小,选项C正确;对选项D,施加力F前,物块A对斜面的压力为N=mgcos,施加力F后,N2=(mg+F)cos,压力增大,选项D错误。2.【解析】选B。对A、B受力分析可知mAgcos=mBg,则有mAmB=1cos,B项正确。【加固训练】我国“蛟龙”号载人潜水器下潜记录再创新高,成功实现下潜7km深度。设潜水器在下潜或上升过程中只受重力、海水浮力和海水阻力作用,其中,海水浮力F始终不变,所受海水阻力仅与潜水器速率有关。已知当潜水器的总质量为M时恰好匀速下降,若使潜水器以同样速率匀速上升,则需要从潜水器储水箱向外排出水的质量为(重力加速度为g)()A.2(M-)B.M-C.2M-D.2M-【解析】选A。由于以同样速率匀速上升,则所受的阻力相等。设减少的质量为m,运动过程中受到的阻力为Ff。在匀速下降过程中：F+Ff=Mg;在上升过程中：F=(M-m)g+Ff。联立两式解得m=2(M-),A选项正确。3.【解题指南】解答本题时应从以下两点进行分析：(1)知道P静止在斜面上的条件。(2)Q轻放于P上,相当于P的质量变大,各力均变化,分析合力是否变化。【解析】选B、D。设P的质量为m,P静止于斜面上,则有mgsin=Ffmgcos,当把Q轻放于P之上,相当于P的质量变大,设P、Q的总质量为M,则有MgsinMgcos,故P仍静止不动,A错误、B正确;P静止不动,合力为零,C错误;对P、Q整体：Ff=Mgsin,由于Mm,故Ff变大,D正确。4.【解析】选B。由于OB绳恰好处于竖直方向,所以AB绳中拉力为零,选项D错误;对B球受力分析,可得OB绳的拉力大小为mBg=mg,选项A错误;对A球受力分析,画出受力图,由题意知OAB=90,tan=,=53,由平衡条件得:TOA=,F=mAgtan,解得:F=,TOA=,选项B正确,C错误。5.【解析】选C、D。对小球a受力分析,根据平衡条件可知,当F竖直向上时,F最大,其值Fmax=2mg,如图甲所示。当F垂直T时,F最小,其值Fmin=Fsin=2mgsin30=mg,如图乙所示。故有C、D正确,A、B错误。6.【解析】首先选用整体法,由平衡条件得：F+2N=2G再隔离任一球,由平衡条件得Tsin=N2Tcos=F联立解得：F=答案：