2019屆高考物理一輪復(fù)習(xí)：(七)受力分析共點(diǎn)力的平衡解析版

1、課時(shí)跟蹤檢測(cè)（七）受力分析 共點(diǎn)力的平衡A級(jí)一一基礎(chǔ)小題練熟練快1.（2018山西大學(xué)附中月考）如圖所示，斜面小車 M靜止在光滑水平面 上，一邊緊貼墻壁。若再在斜面上加一物體m,且M、m相對(duì)靜止，此時(shí)小車受力個(gè)數(shù)為（）B. 4A. 3C. 5D. 6解析：選B 先對(duì)物體m受力分析，受到重力、支持力和靜摩擦力； 再對(duì)M受力分析, 受重力、m對(duì)它的垂直向下的壓力和沿斜面向下的靜摩擦力，同時(shí)地面對(duì) M有向上的支持 力，共受到4個(gè)力，故B正確。 2. （2018肇慶二模）設(shè)雨點(diǎn)下落過(guò)程中受到的空氣阻力與雨點(diǎn)（可看成球形）的橫截面積S成正比，與下落速度 v的二次方成正比，即 f= kSv2,其中k為比例

2、常數(shù)，且雨點(diǎn)最終42都做勻速運(yùn)動(dòng)。已知球的體積公式為V = 3TT3（r為半徑）。若兩個(gè)雨點(diǎn)的半徑之比為 1 ： 2,則這兩個(gè)雨點(diǎn)的落地速度之比為（）A. 1 ：也B. 1 ： 2C. 1 ： 4D. 1 ： 8解析：選A 當(dāng)雨點(diǎn)做勻速直線運(yùn)動(dòng)時(shí)，重力與阻力相等，即 f=mg,故kx兀r2xv2= mg= pX4兀r3xg,即v2=粵廣；由于半徑之比為1 ： 2,則落地速度之比為 1 ：42,選項(xiàng) 33kA正確。) 3.（2018涼山州一診）如圖所示，在一水平長(zhǎng)木板上放一木 塊P,緩慢抬起木板的右端，木塊P和木板始終相對(duì)靜止，則（A.木塊受到木板的支持力減小、摩擦力減小B.木塊受到木板的支持力

3、增大、摩擦力增大C.木塊受到木板的作用力大小不變、方向不變D.木塊受到木板的作用力大小變化、方向變化解析：選C 對(duì)本塊受力分析可知，木塊受到重力、支持力和沿斜面向上的摩擦力的 作用，木塊開始滑動(dòng)前，木塊受力平衡，所以摩擦力和重力沿斜面向下的分力相等，即f= mgsin a所以?shī)A角增大的過(guò)程中，木塊所受的摩擦力一直在增大；木塊受到的支持力Fn=mgcos也由于運(yùn)動(dòng)過(guò)程中，夾角增大，故支持力減小，故A、B錯(cuò)誤；由于木塊一直處于平衡狀態(tài)，故木塊受到木板的作用力始終等于重力，故木塊受到木板的作用力大小不變、 方向不變，故C正確，D錯(cuò)誤。 4. （2018廣州六校聯(lián)考）一個(gè)質(zhì)量為3 kg的物體，被放置在

4、傾角為“=30°的固定光B.僅乙圖D.甲、乙、丙圖滑斜面上，在如圖所示的甲、乙、丙三種情況下處于平衡狀態(tài)的是(g=10 m/s2)()A.僅甲圖C.僅丙圖解析：選B 物體在光滑斜面上受重力、支持力和沿斜面向上的拉力，斜面光滑故物 體不受摩擦力；將重力沿斜面和垂直于斜面進(jìn)行分解，重力垂直于斜面的分力一定與支持1力相等；要使物體處于靜止，拉力應(yīng)等于重力沿斜面向下的分力， 即F = mgsin 0= 3X 10X-N=15 N,故只有乙平衡。故 B正確。5.(2018傅州四校聯(lián)考)如圖所示，質(zhì)量為 M的四分之一圓柱體放在 粗糙水平地面上，質(zhì)量為 m的正方體放在圓柱體和光滑墻壁之間，且不計(jì)圓

5、柱體與正方體之間的摩擦， 正方體與圓柱體的接觸點(diǎn)的切線與右側(cè)墻壁成。角，圓柱體處于靜止?fàn)顟B(tài)。則 ()A.地面對(duì)圓柱體的支持力為MgB.地面對(duì)圓柱體的摩擦力為mgtan 0C.墻壁對(duì)正方體的彈力為mgtan 0D.正方體對(duì)圓柱體的壓力為mg.cos 0解析：選C 以正方體為研究對(duì)象，受力分析，并運(yùn)用合成法如圖所示。由幾何知識(shí)得，墻壁對(duì)正方體的彈力Ni=-mg-tan 0圓柱體對(duì)正方體的彈力 N2 = -mg-,根據(jù)牛頓第三定律, sin則正方體對(duì)圓柱體的壓力為 -mg sin 0以圓柱體和正方體為研究對(duì)象，豎直方向受力平衡，地面對(duì)圓柱體的支持力：N = (M + m)g水平方向受力平衡，地面對(duì)圓

6、柱體的摩擦力：B級(jí)一一中檔題目練通抓牢6.（2018鹽城射陽(yáng)二中調(diào)研）如圖所示，一只半徑為 R的半球形碗倒扣在水平桌面上，處于靜止?fàn)顟B(tài)。一質(zhì)量為m的螞蟻（未畫出）匕丹 -在離桌面高度為4r時(shí)恰能停在碗上，則螞蟻受到的最大靜摩擦力大小為（）5B. 0.8mgA. 0.6mgC. 0.4mgD. 0.75mg解析：選A 螞蟻受重力、支持力和最大靜摩擦力， 根據(jù)平衡4R條件有 Fm= mgsin 0,而 cos 0= 5= 0.8,所以 Fm=科 mgos 0=R0.6mg,故 A正確。 7.多選（2018濰坊期中）如圖所示為內(nèi)壁光滑的半球形凹槽M,。為球心，/ AOB = 60 , OA水平，小物

7、塊在與水平方向成45°角的斜向上的推力F作用下靜止于 B處。在將推力F沿逆時(shí)針緩慢轉(zhuǎn)到水平方向的過(guò)程中裝置始終靜止，則 （）A. M槽對(duì)小物塊的支持力逐漸減小B. M槽對(duì)小物塊的支持力逐漸增大C .推力F先減小后增大D .推力F逐漸增大解析：選BC 以小物塊為研究對(duì)象，分析受力情況，如圖所示， 物塊受到重力 G、支持力Fn和推力F三個(gè)力作用，根據(jù)平衡條件可知， Fn與F的合力與G大小相等，方向相反。將推力F沿逆時(shí)針緩慢轉(zhuǎn)到水平方向的過(guò)程中（F由位置1 3）,根據(jù)作圖可知，M槽對(duì)小物塊的支 持力Fn逐漸增大，推力F先減小后增大，當(dāng)F與Fn垂直時(shí)，F(xiàn)最小。故A、D錯(cuò)誤，B、C正確。8.多

8、選（2017全國(guó)卷I ）如圖，柔軟輕繩 ON的一端O固定，其中間 某點(diǎn)M拴一重物，用手拉住繩的另一端 No初始時(shí)，OM豎直且MN被拉直,OM與MN之間的夾角為»2人現(xiàn)將重物向右上方緩慢拉起，并保持夾角a不變。在OM由豎直被拉到水平的過(guò)程中 （）A. MN上的張力逐漸增大B. MN上的張力先增大后減小C. OM上的張力逐漸增大D. OM上的張力先增大后減小解析：選AD 設(shè)重物的質(zhì)量為 m,繩OM中的張力為Tom,繩MN中的張力為Tmn。開始時(shí)，TOM = mg, Tmn=0。由于緩慢拉起，則重物一直處于平衡狀態(tài)，兩繩張力的合力與重物的重力 mg等大、反向。如圖所示，已知角 “不變，在繩

9、MN緩慢拉起的過(guò)程中，角 3逐定理得:Tom mg sin(a 3) sin(a- 3)由鈍角變?yōu)殇J角,則漸增大，則角(a 3)逐漸減小，但角 。不變，在三角形中，利用正弦 減小,選項(xiàng)D正確；同理知舞瓷,在3由0變?yōu)椋旱倪^(guò)程中，Tom先增大后Tmn 一直增大，選項(xiàng) A正確。9.質(zhì)量為M的木楔傾角為 0(0<45°),在水平面上保持靜止，當(dāng)將 一質(zhì)量為m的木塊放在木楔斜面上時(shí)，它正好勻速下滑。當(dāng)用與木楔 斜面成a角的力F拉木塊，木塊勻速上升，如圖所示(已知木楔在整個(gè)過(guò)程中始終靜止)。(1)當(dāng)a=。時(shí)，拉力F有最小值，求此最小值；(2)求在(1)的情況下木楔對(duì)水平面的摩擦力是多少？

10、解析：木塊在木楔斜面上勻速向下運(yùn)動(dòng)時(shí)，有mgsin 0= mgos 0, 即 科=tan 0。(1)木塊在力F的作用下沿斜面向上勻速運(yùn)動(dòng)，有Fcos a= mgsin 0+ Ff, Fsin a+ Fn = mgcos 0, Ff=(iFn,解行 f 2mgsin 2mgsin 0 cos 0 cos a+ jjsin a cos a cos 0+ sin a sin 0_ mgsin 2 0cos 0 a )則當(dāng)a=。時(shí)，F(xiàn)有最小值，則 Fmin= mgsin 2 00(2)因?yàn)槟緣K及木楔均處于平衡狀態(tài)，整體受到地面的摩擦力等于 =F cos(a+ 0)當(dāng)F取最小值 mgsin 2。時(shí)，1F

11、f = F mincos 20= mgsin 2 0 cos 20= 2mgsin 4 0。1答案：(1)mgsin 2 0 Q%mgsin 4 010.(2018銅陵模擬)如圖所示，質(zhì)量 M=23kg的木塊A套在F的水平分力，即Ff水平桿上，并用輕繩將木塊 A與質(zhì)量m = V3 kg的小球相連。今用M、與水平方向成 “=30°角的力F= 1073 N,拉著球帶動(dòng)木塊一起向右勻速運(yùn)動(dòng)，運(yùn)動(dòng)中 m相對(duì)位置保持不變，取g = 10 m/s2。求：（1）運(yùn)動(dòng)過(guò)程中輕繩與水平方向的夾角0;（2）木塊與水平桿間的動(dòng)摩擦因數(shù)心。F cos 30解析：（1）設(shè)輕繩對(duì)小球的拉力為 Ft,小球受力如圖

12、甲所示，由平衡條件可得一F TCOS 0= 0Fsin 30 + FTsin 0 mg= 0解得 FT= 10審 N, 0= 30 o呻 甲(iVf+im) f 乙（2）以木塊和小球組成的整體為研究對(duì)象，受力分析如圖乙所示,由平衡條件得F cos 30-Ff= 0FN+ F sin 30 (M + m)g= 0又Ff=Fn,解得產(chǎn)申。5答案：（1）30(2常C級(jí)難度題目自主選做 11.（2018山東師大附中一模）如圖所示，三根長(zhǎng)度均為L(zhǎng)的輕繩分別連接于 C、D兩點(diǎn)，A、B兩端被懸掛在水平天花板上，相距2L ,現(xiàn)在C點(diǎn)上懸掛一個(gè)質(zhì)量為 m的重物,平，在D點(diǎn)上可施加力的最小值為 （）為使CD繩保持

13、水A. mgB./mgc1一C.2mg1一D.4mg解析：選C 由題圖可知，要使 CD水平,各繩均應(yīng)繃緊，則AC與水平方向的夾角為 60°結(jié)點(diǎn)C受力平衡,受力分析如圖所示,3.，則CD繩的拉力F t = mgtan 30 =：33mg； D點(diǎn)受繩子拉力大小等于Ft,方向向左；要使 CD水平，D點(diǎn)兩繩的拉力與外界的力的合力為零，則繩子對(duì) D點(diǎn)的拉力可分解為沿 BD繩的F1,及另一分力F2,由幾何關(guān)系可知，當(dāng)1F = F Tsin 60 = 2mg。力F2與BD垂直時(shí)，F(xiàn)2最小，而F2的大小即為拉力的大小； 故最小力故C正確。 12.多選（2018溫州模擬）如圖所示，木板 C放在水平地面一lAEik上，木板B放在C的上面，木板 A放在B的上面，A的右端通過(guò) 上 J 匕_ 輕質(zhì)彈簧秤與固定的豎直墻壁相連，A B、C質(zhì)量相等，且各接觸面間動(dòng)摩擦因數(shù)相同，用大小為F的力向左拉動(dòng) C,使它以速度 v勻速運(yùn)動(dòng)，三者穩(wěn)定后彈簧秤的示數(shù)為To則下列說(shuō)法正確的是（）A. B對(duì)A的摩擦力大小為 T,方向向左B. A和B保持靜止，C勻速運(yùn)動(dòng)C. A保持靜止，B和C 一起勻速運(yùn)動(dòng)D. C受到地面的摩擦力大小為 F-T解析：選ACD 由題意，A、B、C質(zhì)量相等，且各接觸面間動(dòng)摩擦因數(shù)相同，再依據(jù) 滑動(dòng)摩擦力公式 F= Fn,可知，B、C之間的滑動(dòng)摩擦力大于 A、B之間的，因此在 F作 用下，B、C