2011高考物理一轮复习成套课时练习2-3受力分析共点力的平衡.doc

第二章 第三单元 受力分析 共点力的平衡课时作业命 题 设 计难度题号目标较易中等稍难单一目标受力分析1、5平衡问题2、3、4、6、78、9、10、11综合目标综合应用12一、选择题(本题共10小题，每小题7分，共70分，在每小题给出的四个选项中，只有一项是符合题目要求的)1如图1所示，竖直放置的轻弹簧一端固定在地面上，另一端与斜面体P连接，P的斜面与固定挡板MN接触且处于静止状态，则斜面体P此刻所受的外力个数有可能为 () 图1A2个 B3个C4个 或2个 D5个解析：若斜面体P受到的弹簧弹力F等于其重力mg，则MN对P没有力的作用，如图(a)所示，P受到2个力，A对；若弹簧弹力大于P的重力，则MN对P有压力FN，只有压力FN则P不能平衡，一定存在向右的力，只能是MN对P的摩擦力Ff，因此P此时受到4个力，如图(b)所示，C对答案：A2(2009天津高考)物块静止在固定的斜面上，分别按如图2所示的方向对物块施加大小相等的力F，A中F垂直于斜面向上，B中F垂直于斜面向下，C中F竖直向上，D中F竖直向下，施力后物块仍然静止，则物块所受的静摩擦力增大的是 ()图2解析：物体在重力和F的合力沿斜面向下分力的作用下将受到沿斜面向上的静摩擦力，故知，竖直向下的力F会使其所受到的静摩擦力增大，D正确答案：D3如图3所示，一倾角为45的斜面固定于竖直墙上，为使一光滑的铁球静止，需加一水平力F，且F过球心，下列说法正确的是 ()A球一定受墙的弹力且水平向左 图3B球可能受墙的弹力且水平向左C球可能受斜面的弹力且垂直斜面向上D球可能受斜面的弹力且垂直斜面向上解析：对球受力分析，可以确定的力是水平力F和重力mg，根据平衡条件，斜面对球一定有弹力的作用，墙对球可能有弹力，也可能没有弹力答案：B4(2008海南高考) 如图4所示，质量为M的楔形物块静止在水平地面上，其斜面的倾角为.斜面上有一质量为m的小物块，小物块与斜面之间存在摩擦用恒力F沿 图4斜面向上拉小物块，使之匀速上滑在小物块运动的过程中，楔形物块始终保持静止地面对楔形物块的支持力为 ()A(Mm)g B(Mm)gFC(Mm)gFsin D(Mm)gFsin解析： 楔形物块静止，小物块匀速上滑，二者都处于平衡状态，取二者整体为研究对象，由受力分析得FN+Fsin=(M+m)g，所以FN=(M+m)g-Fsin，故选项D正确答案：D5.如图5所示，A、B两物体紧靠着放在粗糙水平面上，A、B间接触面光滑在水平推力F作用下两物体一起加速运动，物体A恰好不离开地面，则物体A的受力个数为 () 图5A3 B4C5 D6解析：A恰好不离开地面，即A与地面无作用力，故A受重力、F和B对A的作用力，共三个力，正确选项为A.答案：A6. (2009山东高考)如图6所示，光滑半球形容器固定在水平面上，O为球心一质量为m的小滑块，在水平力F的作用下静止于P点设滑块所受支持力为FN， 图6OP与水平方向的夹角为.下列关系正确的是 ()AF BFmgtanCFN DFNmgtan解析：滑块受力如图，由平衡条件知：=cotF=mgcot=，FN= .答案：A7(2010马鞍山模拟) 如图7所示，A、B两球用劲度系数为k1的轻弹簧相连，B球用长为L的细线悬于O点，A球固定在O点正下方，且O、A间的距离恰为L，此时绳子所受的拉力为F1，现把A、B间的弹簧换成 图7劲度系数为k2的轻弹簧，仍使系统平衡，此时绳子所受的拉力为F2，则F1与F2的大小关系为 ()AF1F2 BF1F2CF1F2 D因k1、k2大小关系未知，故无法确定解析：对B球受力分析如图所示，则由相似三角形特点知：所以F1F2mg.答案：C8.如图8所示，A是一质量为M的盒子，B的质量为，A、B用细绳相连，跨过光滑的定滑轮，A置于倾角30的斜面上，B悬于斜面之外而处于静止状态现在向A中缓慢加入沙子，整个系统始终保持静止，则在加入沙子的过程中 ()A绳子拉力逐渐减小BA对斜面的压力逐渐减小CA所受的摩擦力逐渐增大DA所受的合力增大解析：以B为研究对象，由二力平衡条件可知，绳子的拉力FT始终等于B的重力的大小，即FTMg，选项A错误以A为研究对象，未加沙子前，绳子拉力FT与A的重力沿斜面方向的分力平衡，A与斜面间没有摩擦力的作用；加入沙子后，相当于A的重力增加，A对斜面的压力增大，为了平衡加入沙子的重力沿斜面方向的分力，A将受到沿斜面向上的静摩擦力，且随着沙子的加入而逐渐增大，所以选项B错误，C正确因为A一直处于静止状态，所受的合力为零，保持不变，选项D错误答案：C9如图9所示，固定在水平面上的斜面倾角为，长方体木块A的质量为M，其PQ面上钉着一枚小钉子，质量为m的小球B通过一细线与小钉子相连接，细线与斜面 图9垂直，木块与斜面间的动摩擦因数为，以下说法正确的是 ()A若木块匀速下滑，则小球对木块的压力为零B若木块匀速下滑，则小球对木块的压力为mgcosC若木块匀加速下滑，则小球对木块的压力为零D若木块匀加速下滑，则小球对木块的压力为mgcos解析：当木块匀速下滑时，对小球受力分析可求得小球对木块的压力为mgsin，B错误；当木块匀加速下滑时，将小球和木块看做一个整体，根据牛顿第二定律可得agsingcos，选小球为研究对象，可求得小球对木块的压力为mgcos，D正确答案：D10. 如图10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 图10与O点的连线与水平线的夹角为60，则两小球的质量比为 ()A. B. C. D.解析：质量为m1的小球受重力m1g、绳拉力F2=m2g和支持力F1的作用而平衡如图所示，由平衡条件得，F1=F2,2F2cos30=m1g，得=.故选项A正确答案：A二、非选择题(本大题共2个小题，共30分，解答时应写出必要的文字说明、方程式和演算步骤，有数值计算的要注明单位)11(15分) 在倾角37的斜面上，一条质量不计的皮带一端固定在斜面上端，另一端绕过一质量m3 kg、中间有一圈凹槽的圆柱体，并用与斜面夹角37的力F拉住，使整个装置处于静止状态，如图11所示 图11不计一切摩擦，求拉力F和斜面对圆柱体的弹力FN的大小(g10 m/s2 ，sin370.6，cos370.8)某同学分析过程如下：将拉力F沿斜面和垂直于斜面方向进行分解沿斜面方向：Fcosmgsin垂直于斜面方向：FsinFNmgcos问：你认为上述分析过程正确吗？若正确，按照这种分析方法求出F及FN的大小；若不正确，指明错误之处并求出认为正确的结果解析：不正确，该同学没想到平行于斜面的皮带对圆柱体也有力的作用沿斜面方向：FcosFmgsin垂直于斜面方向：FsinFNmgcos得：F mg30 N10 NFNmgcosFsin300.8 N100.6 N18 N.答案：不正确没想到平行于斜面的皮带对圆柱体也有力的作用10 N18 N12(15分)(2010淮北模拟)鸵鸟是当今世界上最大的鸟，有人说，如果鸵鸟能长出一副与身材大小成比例的翅膀，就能飞起来生物学研究的结论指出：鸟的质量与鸟的体长立方成正比鸟扇动翅膀，获得向上的升力的大小可以表示为FcSv2，式中S是翅膀展开后的面积，v为鸟的运动速度，c是比例常数我们不妨以燕子和鸵鸟为例，假设鸵鸟能长出和燕子同样比例的大翅膀，已知燕子的最小飞行速度是5.5 m/s，鸵鸟的最大奔跑速度为22 m/s，又测得鸵鸟的体长是燕子的25倍，试分析鸵鸟能飞起来吗？解析：燕子以最小速度飞行时，m1gcS1v12.而鸵鸟展翅以最大速度奔跑时，获得的升力为：F2cS2v22又252，4可得F210000 m1g而鸵鸟重力m2g253m1g故F2m2g，鸵鸟不能飞起来答案：鸵鸟不能飞起来