一課一練13：實(shí)際情境下的平衡問題（答案含解析）—2021屆高中物理一輪基礎(chǔ)復(fù)習(xí)檢測(cè)

1、一課一練13：實(shí)際情境下的平衡問題1區(qū)伯伯在海邊釣獲一尾魚，當(dāng)魚線拉著大頭魚在水中向左上方勻速運(yùn)動(dòng)時(shí)，如圖所示，魚受到水的作用力方向可能是( )A豎直向上 B豎直向下C水平向左 D水平向右2如圖所示，白板水平放置在地面上，在白板上用磁釘吸住一張彩紙，向右輕輕拉彩紙，未拉動(dòng)，對(duì)這情景受力分析正確的是( )A磁釘受到向右的摩擦力 B磁釘僅受重力和支持力兩個(gè)力C彩紙受到白板向左的摩擦力 D白板與地面間無摩擦力3如圖所示，游樂場(chǎng)中有一半球形的碗狀裝置固定在水平地面上，裝置的內(nèi)半徑為R，在其內(nèi)表面有一個(gè)小孩(可視為質(zhì)點(diǎn))從底部向上爬行，小孩與內(nèi)表面之間的動(dòng)摩擦因數(shù)為0.75，設(shè)小孩所受的最大靜摩擦力等于

2、滑動(dòng)摩擦力，則小孩沿該裝置緩慢向上爬行的最大高度是( )A0.2R B0.25R C0.75R D0.8R4（多選）我國不少地方在節(jié)日期間有掛紅燈籠的習(xí)俗，如圖所示，質(zhì)量為m的燈籠用兩根不等長的輕繩OA、OB懸掛在水平天花板上，OA比OB長，O為結(jié)點(diǎn)重力加速度大小為g，設(shè)OA、OB對(duì)O點(diǎn)的拉力分別為TA、TB，輕繩能夠承受足夠大的拉力，則( )ATA小于TBBTA、TB的合力大于mgC調(diào)節(jié)懸點(diǎn)A的位置，可使TA、TB都大于mg D換質(zhì)量更大的燈籠，TB的增加量比TA的增加量大5如圖所示是轎車常用的千斤頂，當(dāng)搖動(dòng)把手時(shí)，螺紋軸就能迫使千斤頂?shù)膬杀劭繑n，從而將汽車頂起。當(dāng)車輪剛被頂起時(shí)，汽車對(duì)千斤

3、頂?shù)膲毫?.0×105 N，此時(shí)千斤頂兩臂間的夾角為120°。下列判斷正確的是( )A此時(shí)千斤頂每臂受到的壓力大小均為5.0×104 NB此時(shí)千斤頂對(duì)汽車的支持力為1.0×104 NC若繼續(xù)搖動(dòng)把手，將汽車頂起，千斤頂每臂受到的壓力將增大D若繼續(xù)搖動(dòng)把手，將汽車頂起，千斤頂每臂受到的壓力將減小6小明想推動(dòng)家里的衣櫥，但使出了很大的力氣也沒推動(dòng)，于是他便想了個(gè)妙招，如圖所示，用A、B兩塊木板，搭成一個(gè)底角較小的人字形架，然后往中央一站，衣櫥居然被推動(dòng)了！下列說法正確的是( )A這是不可能的，因?yàn)樾∶鞲緵]有用力去推衣櫥B這是不可能的，因?yàn)闊o論如何小明的力

4、氣也沒那么大C這有可能，A板對(duì)衣櫥的推力有可能大于小明的重力D這有可能，但A板對(duì)衣櫥的推力不可能大于小明的重力7如圖所示，山坡上兩相鄰高壓塔A、B之間架有勻質(zhì)粗銅線，平衡時(shí)銅線呈弧形下垂，最低點(diǎn)在C，已知弧線BC的長度是AC的3倍，而左塔B處銅線切線與豎直方向成=30°角。問右塔A處銅線切線與豎直方向夾角應(yīng)為( )A30° B45° C60° D75°8如圖，自動(dòng)卸貨車靜止在水平地面上，質(zhì)量為m貨物放在車廂內(nèi)擋板附近，車廂在液壓機(jī)的作用下，角緩慢增大，當(dāng)增大到一定角度時(shí)貨物開始加速下滑，貨物與車廂的動(dòng)摩擦因數(shù)為，重力加速度為g。若貨物還未離開車

5、廂，下列說法正確的是( )A增大過程中，貨物對(duì)車廂壓力大小不變B增大過程中，貨物的摩擦力大小等于mg cos C貨物加速下滑時(shí)，貨車受到地面向右的摩擦力D貨物加速下滑時(shí)，地面對(duì)貨車的支持力小于貨車和貨物重力之和9如圖所示，斜面體放在水平地面上，物塊在一外力F的作用下沿斜面向下運(yùn)動(dòng)，斜面體始終保持靜止，則( )A若物塊做加速運(yùn)動(dòng)，地面對(duì)斜面體的摩擦力方向一定水平向左B若物塊做加速運(yùn)動(dòng)，地面對(duì)斜面體的摩擦力方向一定水平向右C若物塊做減速運(yùn)動(dòng)，地面對(duì)斜面體的摩擦力方向水平向左D若物塊做減速運(yùn)動(dòng)，地面對(duì)斜面體的摩擦力方向水平向右10如圖所示，一輛裝滿石塊的貨車在水平直道上以加速度a向右勻加速運(yùn)動(dòng)。貨箱

6、中石塊B的質(zhì)量為m。重力加速度為g。下列說法正確的是（）A貨車速度增加的越來越快B貨車相鄰兩個(gè)1s內(nèi)的位移之差為C石塊B對(duì)與它接觸物體的作用力方向水平向左D與B接觸的物體對(duì)B的作用力大小為11哥倫比亞大學(xué)的工程師研究出一種可以用于人形機(jī)器人的合成肌肉，可模仿人體肌肉做出推、拉、彎曲和扭曲等動(dòng)作。如圖所示，連接質(zhì)量為m的物體的足夠長細(xì)繩ab一端固定于墻壁，用合成肌肉做成的“手臂”ced的d端固定一滑輪，c端固定于墻壁，細(xì)繩繞過滑輪，c和e類似于人手臂的關(guān)節(jié)，由“手臂”合成肌肉控制。設(shè)cd與豎直墻壁ac夾角為，不計(jì)滑輪與細(xì)繩的摩擦，下列說法正確的是( )A若保持不變，增大cd長度，細(xì)繩ad部分拉力

7、變大B若保持=90°，增大cd長度，細(xì)繩對(duì)滑輪的力始終沿dc方向C若保持ac等于ad，增大cd長度，細(xì)繩對(duì)滑輪的力始終沿dc方向D若從90°逐漸變?yōu)榱?，cd長度不變，且保持ac>cd，則細(xì)繩對(duì)滑輪的力先減小后增大12圖甲中滑索巧妙地利用了景區(qū)的自然落差，為滑行提供了原動(dòng)力。游客借助繩套保護(hù)，在高空領(lǐng)略祖國大好河山的壯美。其裝置簡(jiǎn)化如圖乙所示，傾角為的軌道上套一個(gè)質(zhì)量為m的滑輪P，質(zhì)量為3m的繩套和滑輪之間用不可伸長的輕繩相連。某次檢修時(shí)，工人對(duì)繩套施加一個(gè)拉力F，使繩套從滑輪正下方的A點(diǎn)緩慢移動(dòng)，運(yùn)動(dòng)過程中F與輕繩的夾角始終保持，直到輕繩水平，繩套到達(dá)B點(diǎn)，如圖所示。

8、整個(gè)過程滑輪保持靜止，重力加速度為g，求：（1）繩套到達(dá)B點(diǎn)時(shí)，軌道對(duì)滑輪的摩擦力大小和彈力大?。唬?）繩套從A緩慢移動(dòng)到B的過程中，輕繩上拉力的最大值。一課一練13：實(shí)際情境下的平衡問題答案1【答案】D【解析】由題意可知，魚受力平衡，魚受到的力有豎直向下的重力，斜向左上方的拉力，還受到水的作用力，根據(jù)受力平衡的條件，結(jié)合力的合成法則可知，魚受到水的作用力方向一定是拉力和重力的合力的反方向，可能水平向右，故選D。2【答案】C【解析】向右輕輕拉彩紙，未拉動(dòng)，磁釘處于靜止?fàn)顟B(tài)，水平方向所受合力為零，磁釘不受摩擦力，選項(xiàng)A錯(cuò)誤；由于磁釘與白板之間還有磁性吸引力，所以磁釘受到重力、支持力和白板的磁性吸

9、引力，選項(xiàng)B錯(cuò)誤；由于彩紙受到向右的拉力處于靜止?fàn)顟B(tài)，根據(jù)平衡條件，彩紙受到白板向左的摩擦力，選項(xiàng)C正確；根據(jù)牛頓第三定律，白板受到彩紙向右的摩擦力，根據(jù)平衡條件白板受到地面向左的摩擦力，選項(xiàng)D錯(cuò)誤。3【答案】A【解析】當(dāng)小孩爬至最高處時(shí)，由平衡狀態(tài)可知，mgsin =mgcos ，得tan =0.75，故cos =0.8，由h=R(1-cos )可求得最大高度為0.2R，故A選項(xiàng)正確。4【答案】ACD【解析】對(duì)結(jié)點(diǎn)O受力分析，畫出力的矢量圖如題圖所示。由圖可知，TA小于TB，TA、TB的合力等于mg，選項(xiàng)A正確，B錯(cuò)誤；調(diào)節(jié)懸點(diǎn)A的位置，當(dāng)AOB大于某一值時(shí)，則TA、TB都大于mg，選項(xiàng)C正

10、確；換質(zhì)量更大的燈籠，則重力mg增大，TB的增加量比TA的增加量大，選項(xiàng)D正確。5【答案】D【解析】汽車對(duì)千斤頂?shù)膲毫Υ笮?.0×105 N，根據(jù)牛頓第三定律，千斤頂對(duì)汽車的支持力也為1.0×105 N，B項(xiàng)錯(cuò)誤；兩臂夾角為120°，由力的合成可知千斤頂每臂受到的壓力為1.0×105 N，A項(xiàng)錯(cuò)誤；繼續(xù)搖動(dòng)把手，將汽車頂起，千斤頂兩臂夾角減小，每臂受到的壓力減小，C項(xiàng)錯(cuò)誤，D項(xiàng)正確。6【答案】C【解析】開始小明是推不動(dòng)衣櫥的，說明小明的推力小于最大靜摩擦力站在人字形架上時(shí)，小明的重力產(chǎn)生兩個(gè)效果，分別向左、右兩側(cè)推衣櫥和墻壁，如圖所示，小明的重力可以分

11、解成沿A、B兩個(gè)方向的力，由于底角較小，所以A、B方向的力會(huì)很大，A對(duì)衣櫥的力可以分解成水平方向和豎直方向的力，而水平方向的力會(huì)遠(yuǎn)大于小明的重力，可能大于最大靜摩擦力，故選項(xiàng)C正確。7【答案】C【解析】設(shè)AB兩端繩上拉力分別為FA、FB，銅線質(zhì)量為m，在水平方向，A、B、C整體受力平衡，有：FAsin =FBsin 。在豎直方向，BC段受力平衡，有：FBcos =mg，在豎直方向，AC段受力平衡，有：FAcos =mg，聯(lián)立解得：tan =3tan ，所以，=60°，故A、B、D錯(cuò)誤，C正確。8【答案】D【解析】本題考查牛頓定律在斜面上的應(yīng)用。A對(duì)貨物受力分析可知，貨物受到的支持力當(dāng)

12、角度變化時(shí)，支持力也變化，故A錯(cuò)誤；B對(duì)貨物受力分析可知，貨物受到的摩擦力故B錯(cuò)誤；C當(dāng)貨物加速下滑時(shí)，對(duì)貨物進(jìn)行受力分析，受到重力、支持力，滑動(dòng)摩擦力，因?yàn)榧铀俣妊匦泵嫦蛳?，所以支持力和滑?dòng)摩擦力的合力的方向偏向左上方，根據(jù)牛頓第三定律可知，物體對(duì)車廂的壓力和摩擦力的合力方向偏向右下方，對(duì)車廂進(jìn)行受力分析可知，地面對(duì)汽車有向左的摩擦力，故C錯(cuò)誤；D當(dāng)貨物相對(duì)車廂加速下滑時(shí)，物體對(duì)車廂的壓力和摩擦力的合力小于貨物的重力，所以汽車對(duì)地面的壓力小于貨物和汽車的總重力，故D正確。故選D。9【答案】D【解析】當(dāng)物塊與斜面間的動(dòng)摩擦因數(shù)=tan時(shí)，則物塊對(duì)斜面體的壓力、摩擦力的水平分量大小相等，斜面體不

13、受地面的摩擦力；>tan時(shí)，物塊對(duì)斜面體的摩擦力的水平分量大于壓力的水平分量，地面對(duì)斜面體有向右的摩擦力；<tan時(shí)，地面對(duì)斜面體有向左的摩擦力。當(dāng)物塊沿斜面向下加速運(yùn)動(dòng)時(shí)，的大小與tan的關(guān)系無法確定，故地面對(duì)斜面體的摩擦力方向無法確定，故A、B均錯(cuò)；但當(dāng)物塊沿斜面向下減速運(yùn)動(dòng)時(shí)，則>tan，地面對(duì)斜面體的摩擦力一定向右，即C錯(cuò)誤，D正確故選D。10【答案】D【解析】A由于貨車做勻加速運(yùn)動(dòng)，所以貨車速度均勻增加，故A錯(cuò)誤；B做勻加速直線運(yùn)動(dòng)的物體相鄰時(shí)間間隔內(nèi)通過的位移之差等于故B錯(cuò)誤；C對(duì)B受力分析可知，重力、與它接觸物體對(duì)B的作用力，由于合力水平向右，則與它接觸物體對(duì)B的作用力方向斜向右上方，由牛頓第三定律可知，石塊B對(duì)與它接觸物體的作用力斜向左下方，故C錯(cuò)誤；D由平行四邊形定則可知故D正確。故選D。11【答案】C【解析】細(xì)繩ad、bd的拉力大小等于物體的重力，如終不變，選項(xiàng)A錯(cuò)誤；若保持=90°，因Tad=Tdb=mg，則ad繩和bd繩拉力的合力方向指向左下方adb角平分線的方向，則細(xì)繩對(duì)滑輪的力方向指向左下方，不沿dc方向，選項(xiàng)B錯(cuò)誤；若保持ac=ad，則acd=adc=cdb，則此時(shí)ad繩和bd繩拉力的合力方向沿dc方向，即使增大cd長度，上述關(guān)系仍然不變，即細(xì)