2020版高考物理一轮复习分层规范快练6共点力作用下物体的平衡新人教版.doc

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资源描述

1、1分层规范快练(六) 共点力作用下物体的平衡双基过关练1如图所示,两块完全相同的积木 A、 B 叠放在一起,质量均为 m,交界面与水平面夹角为 , B 与水平地面的动摩擦因数为 ,对 B 物块作用大小为 F 的水平外力后两积木仍然保持静止状态,则 B 物块所受的水平地面摩擦力大小一定为( )A F B2 mgC F mgcos D F mgcos2解析:由整体法知, A、 B 木块保持静止,水平方向受力平衡, B 受到向右的静摩擦力,选项 A 正确答案:A2(多选)如图所示,人在跑步机上跑步时( )A脚受到的摩擦力是静摩擦力B脚受到的摩擦力是滑动摩擦力C脚受到的摩擦力方向与人运动的方向相反D脚

2、受到的摩擦力方向与人运动的方向相同解析:人在跑步机上跑步时,脚和跑步机之间无相对滑动,则脚受到的摩擦力是静摩擦力,A 正确,B 错误;因脚相对跑步机有向后滑动的趋势,则脚受到的静摩擦力向前,即与人运动的方向相同,C 错误,D 正确答案:AD3.22019太原调研如图所示,轻绳 OA 一端固定在天花板上,另一端系一光滑的圆环,一根系着物体的轻绳穿过圆环后,另一端固定在墙上 B 点,且 OB 处于水平现将 A 点缓慢沿天花板水平向右移动,且 OB 段的轻绳始终保持水平,则 OA、 OB 段轻绳所受的拉力的大小 FTA、 FTB的变化情况是( )A FTA增大, FTB不变 B FTA、 FTB均不

3、变C FTA不变, FTB增大 D FTA、 FTB均减小解析:因为圆环光滑,则 OC、 OB 段轻绳所受的拉力的大小 FTC、 FTB始终相等,且等于物体的重力又 OB 段轻绳始终保持水平, OC 段轻绳始终保持竖直,则 A 点缓慢右移,圆环也随之右移,角 不变,由平衡条件可知 OA 段绳上所受的拉力不变故 B 项正确答案:B42019淮安质检如图所示,斜面的倾角为 30,物块 A、 B 通过轻绳连接在弹簧测力计的两端, A、 B 重力分别为 10 N、6 N,整个装置处于静止状态,不计一切摩擦,则弹簧测力计的读数为( )A1 N B5 N C6 N D11 N解析:对物块 A 由共点力平衡

4、条件有 FT GAsin300,由牛顿第三定律可知,弹簧测力计的读数为 FT5 N选项 B 正确答案:B52019广州联考一个质量为 3 kg 的物体,被放置在倾角为 30的固定光滑斜面上,在如图所示的甲、乙、丙三种情况下处于平衡状态的是( g10 m/s 2)( )A仅甲图 B仅乙图C仅丙图 D甲、乙、丙图解析:物体在光滑斜面上受重力、支持力和向上的拉力,斜面光滑故物体不受摩擦力;将重力沿斜面和垂直于斜面进行分解,支持力一定与重力垂直于斜面的分力相等;受力如3图所示:要使物体处于静止,拉力应等于重力沿斜面向下的分力,即 F mgsin 310 N15 N,12故只有乙能平衡;故选 B.答案:

5、B6如图所示,固定在竖直平面内的光滑圆环的最高点处有一个光滑的小孔质量为 m的小球套在圆环上一根细线的下端拴着小球,上端穿过小孔用手拉住现拉动细线,使小球沿圆环缓慢上移在移动过程中手对线的拉力 F 的大小和轨道对小球的弹力 FN的大小的变化情况是( )A F 大小将不变 B F 大小将增大C FN大小将不变 D FN大小将增大解析:对小球受力分析如图所示:三角形 AOC 和三角形 BCD 相似,由 可知 C 项mgOA FNOC正确,D 项错误;由 可知 F 将减小,A、B 项错误mgOA FAC答案:C72019九江联考4如图所示,三个相同的轻质弹簧连接在 O 点,弹簧 1 的另一端固定在天

6、花板上,且与竖直方向的夹角为 30,弹簧 2 水平且右端固定在竖直墙壁上,弹簧 3 的另一端悬挂质量为 m 的物体且处于静止状态,此时弹簧 1、2、3 的形变量分别为 x1、 x2、 x3,则( )A x1 : x2 : x3 :1 :23B x1 : x2 : x3 :2 :13C x1 : x2 : x31 :2 : 3D x1 : x2 : x32 :1 : 3解析:以结点 O 为研究对象受力分析,运用合成法,如图:由几何知识知:T1mgcos30T2 mgtan30T3 mg故 T1 : T2 : T32 :1 : 3根据胡克定律: T kx则 x1 : x2 : x32 :1 : ,

7、故选 D.3答案:D82019铜陵模拟(多选)如图所示,甲、乙两物体用压缩的轻质弹簧连接静置于倾角为 的粗糙斜面体上,斜面体始终保持静止,则下列判断正确的是( )A物体甲一定受到 4 个力的作用B物体甲所受的摩擦力方向一定沿斜面向下C物体乙所受的摩擦力不可能为零5D水平面对斜面体无摩擦力作用解析:若压缩的弹簧对物体甲向上的弹力大小恰好等于 m 甲 gsin ,则甲只受三个力作用,A、B 错误;因弹簧对乙有沿斜面向下的弹力,乙的重力也有沿斜面向下的分力,故乙一定具有向下运动的趋势,乙一定受沿斜面向上的摩擦力作用,C 正确;取甲、乙和斜面体为一整体分析受力,由水平方向合力为零可得,水平面对斜面体无

8、摩擦力作用,D 正确答案:CD9.如图所示,质量均为 m 的 A、 B 两球,由一根劲度系数为 k 的轻弹簧连接静止于半径为R 的光滑半球形碗中,弹簧水平,两球间距为 R 且球半径远小于碗的半径则弹簧的原长为( )A. R B. Rmgk mg2kC. R D. R23mg3k 3mg3k解析:以 A 球为研究对象,小球受三个力:重力、弹簧的弹力和碗的支持力,如图所示由平衡条件,得:tan mgkx解得: xmgktan根据几何关系得:cos ,则 tan ,12RR 12 3所以 x mgktan 3mg3k故弹簧原长 x0 R,故 D 正确3mg3k6答案:D技能提升练10.2019汕头模

9、拟重力都为 G 的两个小球 A 和 B 用三段轻绳如图所示连接后悬挂在 O点上, O、 B 间的绳子长度是 A、 B 间的绳子长度的 2 倍,将一个拉力 F 作用到小球 B 上,使三段轻绳都伸直且 O、 A 间和 A、 B 间的两段绳子分别处于竖直和水平方向上,则拉力 F的最小值为( )A. G B. G12 33C G D. G233解析:对 A 球受力分析可知,因 O、 A 间绳竖直,则 A、 B 间绳上的拉力为 0.以 B 球受力分析如图所示,则可知当 F 与 O、 B 间绳垂直时 F 最小, Fmin Gsin ,其中sin ,则 Fmin G,故 A 项正确l2l 12 12答案:A

10、11.7如图所示,物块 A 和滑环 B 用绕过光滑定滑轮的不可伸长的轻绳连接,滑环 B 套在与竖直方向成 37的粗细均匀的固定杆上,连接滑环 B 的绳与杆垂直并在同一竖直平面内,滑环 B 恰好不能下滑,滑环和杆间的动摩擦因数 0.4,设滑环和杆间的最大静摩擦力等于滑动摩擦力,则物块 A 和滑环 B 的质量之比为( )A. B.75 57C. D.135 513解析:设物块 A 和滑环 B 的质量分别为 m1、 m2,若杆对 B 的弹力垂直于杆向下,因滑环 B 恰好不能下滑,则由平衡条件有 m2gcos (m1g m2gsin ),解得 ;若杆对m1m2 135B 的弹力垂直于杆向上,因滑环 B

11、 恰好不能下滑,则由平衡条件有m2gcos (m2gsin m1g),解得 (舍去)综上分析可知应选 C 项m1m2 75答案:C12.2019上饶一模如图所示,一根轻弹簧穿在固定直杆 AB 上,轻弹簧的上端固定在 A点,一个小球套在杆上并与弹簧的下端连接,直杆与竖直线的夹角 53,小球与杆之间的动摩擦因数为 0.9,最大静摩擦力等于滑动摩擦力,当小球在杆上静止时,弹簧的变化量始终处于弹性限度内,弹簧的最大压缩量与最大伸长量的比值为( )A1 :4 B1 :6C1 :9 D1 :11解析:当弹簧被压缩,压缩量最大时小球有向下运动的趋势,摩擦力的方向向上,则:kx1 mgsin37 mgcos3

12、7当弹簧被拉长,拉长量最大时小球有向上运动的趋势,摩擦力的方向向下,则kx2 mgsin37 mgcos378代入数据,联立得: ,故 A、B、C 错误,D 正确x1x2 111答案:D13.(多选)如图为一位于墙角的斜面,其倾角 37,一轻质弹簧一端系在质量为 m 的物体上,另一端固定在墙上,弹簧水平放置,物体在斜面上静止时,弹簧处于伸长状态,则( )A物体一定受四个力作用B弹簧弹力可能是 mg43C物体受到的摩擦力一定沿斜面向上D斜面对物体的作用力方向一定竖直向上解析:小球受力如图所示,小球共受重力、支持力和弹簧的拉力,要使物体处于平衡状态,物体一定受到向上的摩擦力作用,故 A、C 正确若 F mg,43则 F 垂直斜面向上的分力为 0.8 mg,大于 mgcos37,此时小球对斜面没有压力,小球不可能处于平衡状态,故 B 错误;斜面对小球的作用力包括 FN和 Ff,二者的合力的方向与 F 和 mg 的合力方向相同,故应斜向上方,不可能竖直向上,故 D 错误答案:AC9

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