新课标2019届高考物理一轮复习第2章相互作用第三节受力分析共点力的平衡达标诊断高效训练.doc

第三节 受力分析 共点力的平衡 (建议用时：60分钟)一、单项选择题1.如图所示，物体A在竖直向上的拉力F的作用下能静止在斜面上，关于A受力的个数，下列说法中正确的是()AA一定受两个力作用BA一定受四个力作用CA可能受三个力作用DA受两个力或者四个力作用解析：选D.若拉力F大小等于物体的重力，则物体与斜面没有相互作用力，所以物体就只受到两个力作用；若拉力F小于物体的重力，则斜面对物体产生支持力和静摩擦力，故物体应受到四个力作用2.(2016高考海南卷)如图，在水平桌面上放置一斜面体P，两长方体物块a和b叠放在P的斜面上，整个系统处于静止状态若将a和b、b与P、P与桌面之间摩擦力的大小分别用f1、f2和f3表示则() Af10，f20，f30Bf10，f20，f30Cf10，f20，f30 Df10，f20，f30解析：选C.对整体受力分析可知，整体相对地面没有相对运动趋势，故f30；再将a和b看成一个整体，a，b整体有相对斜面向下运动的趋势，故b与P之间有摩擦力，即f20；再对a受力分析可知，a相对于b有向下运动的趋势，a和b之间存在摩擦力作用，即f10.选项C正确3.如图所示，滑块A置于水平地面上，滑块B在一水平力作用下紧靠滑块A(A、B接触面竖直)，此时A恰好不滑动，B刚好不下滑已知A与B间的动摩擦因数为1，A与地面间的动摩擦因数为2，最大静摩擦力等于滑动摩擦力则A与B的质量的比值为()A.BC. D解析：选B.B恰好不下滑时，1FmBg，A恰好不滑动，则F2(mAgmBg)，所以，选项B正确4.(2018大连市高三模拟)如图所示，质量分布均匀的细棒中心为O点， O1为光滑铰链，O2为光滑定滑轮， O2在O1正上方，一根轻绳一端系于O点，另一端跨过定滑轮O2由水平外力F牵引，用N表示铰链对杆的作用，现在外力F作用下，细棒从图示位置缓慢转到竖直位置的过程中，下列说法正确的是()AF逐渐变小，N大小不变BF逐渐变小，N大小变大CF先变小后变大，N逐渐变小DF先变小后变大，N逐渐变大解析：选A.画出杆的受力图如图，根据三角形法则可知： ，因OO1和O1O2不变，则N不变；随OO2的减小F减小；故选A.5(2018成都经济技术开发区模拟)如图所示，用细绳悬挂一个小球，小球在水平拉力F的作用下从平衡位置P点缓慢地沿圆弧移动到Q点，在这个过程中，绳的拉力T和水平拉力 F的大小变化情况是()AT不断增大 BT不断减小CF不断减小 DF大小不变解析：选A.对物体受力分析并合成如图：因为物体始终处于平衡状态，故G始终等于G，大小和方向均不发生变化在物体缓慢偏离竖直位置的过程中细线与竖直方向的夹角逐渐变大，画出平行四边形如图所示，可以看出：力F逐渐变大，绳子的拉力也逐渐变大故A正确，B、C、D错误二、多项选择题6.(2018内蒙古集宁一中模拟)如图所示，质量为M的斜面体A置于粗糙水平面上，用轻绳拴住质量为m的小球B置于斜面上，整个系统处于静止状态已知斜面倾角30，轻绳与斜面平行且另一端固定在竖直墙面上，不计小球与斜面间的摩擦，则()A斜面体对小球的作用力大小为mgB轻绳对小球的作用力大小为mgC斜面体对水平面的压力大小为 (mM)gD斜面体与水平面间的摩擦力大小为 mg解析：选BD.以小球为研究对象受力分析，根据平衡条件，如图1所示垂直斜面方向：N1mgcos 30mg，故A错误；平行斜面方向：Tmgsin 30mg，故B正确；如图2所示，以斜面体和小球整体为研究对象受力分析，竖直方向：N(mM)gTsin 30，故C错误；水平方向：fTcos 30mg，故D正确. 7.(2018云南临沧一中模拟)如图所示，穿在一根光滑固定杆上的小球A、B通过一条跨过定滑轮的细绳连接，杆与水平方向成角，不计所有摩擦，当两球静止时，OA绳与杆的夹角为，OB绳沿竖直方向，则下列说法正确的是()AA可能受到2个力的作用BB受到2个力的作用CA、B的质量之比为1tan DA、B的质量之比为tan 1解析：选BC.分别对AB分析，如图：故小球A受到三个力作用，小球B受到2个力作用，A错误，B正确；根据共点力平衡条件，得：TmBg，且TT，(根据正弦定理列式)，故mAmB1tan ，C正确，D错误8(2018四川双流中学模拟)如图所示，一辆运送沙子的自卸卡车，装满沙子沙粒之间的动摩擦因数为1，沙子与车厢底部材料的动摩擦因数为2，车厢的倾角用表示(已知21)，下列说法正确的是()A要顺利地卸干净全部沙子，应满足tan 2B要顺利地卸干净全部沙子，应满足sin 2C只卸去部分沙子，车上还留有一部分沙子，应满足2tan 1D只卸去部分沙子，车上还留有一部分沙子，应满足21tan 解析：选AC.要顺利地卸干净全部沙子，重力沿斜面的分力大于最大静摩擦力，对全部沙子整体分析，有Mgsin 2Mgcos ，解得21mgcos ，解得1tan .对留下的部分沙子分析，重力沿斜面的分力小于最大静摩擦力，mgsin tan .故C正确，D错误9(2017高考天津卷)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错误三、非选择题10(2018滕州一中月考)如图所示，重力G18 N的砝码悬挂在绳PA和PB的结点上，PA偏离竖直方向37，PB水平且连在所受重力为G2100 N的木块上，木块静止于倾角为37的斜面上，取g10 m/s2，已知cos 370.8，sin 370.6，试求：(1)绳PB上的拉力的大小；(2)木块所受斜面的摩擦力与弹力解析：(1)如图甲所示分析P点受力，由平衡条件可得：FAcos 37G1，FAsin 37FB得：FB6 N.(2)木块的受力情况如图乙所示FfG2sin 37FBcos 37FNFBsin 37G2cos 37FBFB得：Ff64.8 N，方向沿斜面向上FN76.4 N，方向垂直于斜面向上答案：(1)6 N(2)Ff64.8 N，方向沿斜面向上FN76.4 N，方向垂直于斜面向上11.(2018云南临沧一中模拟)如图所示，质量为M2 kg的木块A套在水平杆上，并用轻绳将木块与质量为m kg的小球B相连现用跟水平方向成30的力F10 N拉着球带动木块一起向右匀速运动，运动中A、B相对位置保持不变，g取10 m/s2.求：(1)运动过程中轻绳与水平方向夹角；(2)木块与水平杆间的动摩擦因数.(3)当为多大时，使球和木块一起向右匀速运动的拉力最小？解析：(1)对小球：受到F、mg、T处于平衡状态，在水平方向上：Fcos 30Tcos ，在竖直方向上：Fsin 30Tsin mg，根据这两个式子可求出30，T10 N.(2)对木块：受到Mg、T、f、N处于平衡状态，水平方向上：Tcos f竖直方向上：NMgTsin 且TT，fN联立三式可得：.(3)对A、B整体进行受力分析，由平衡条件有：Fsin FN(Mm)g、Fcos FN 解得：F令sin ，cos ，即tan 则： F.显然，当90时F有最小值，所以tan 时F的值最小，即arctan.答案：(1)30(2)(3)arctan