2021屆高考物理一輪復(fù)習(xí)核心素養(yǎng)測(cè)評(píng) 受力分析共點(diǎn)力的平衡（含答案解析）.doc

1、2021屆高考物理一輪復(fù)習(xí)核心素養(yǎng)測(cè)評(píng) 受力分析共點(diǎn)力的平衡一、選擇題1、“階下兒童仰面時(shí)，清明妝點(diǎn)正堪宜。游絲一斷渾無力，莫向東風(fēng)怨別離?！边@是紅樓夢(mèng)中詠風(fēng)箏的詩(shī)。風(fēng)箏在風(fēng)力F、線的拉力T以及重力G的作用下，能夠高高地飛在藍(lán)天上。關(guān)于風(fēng)箏在空中的受力可能正確的是 ()2、(2019西安模擬)某消防員在一次執(zhí)行任務(wù)時(shí)，需從半球形的屋頂向上緩慢爬行(如圖所示)，則在這個(gè)過程中，下列選項(xiàng)分析不正確的是 () A.他對(duì)屋頂?shù)膲毫Σ蛔傿.屋頂對(duì)他的作用力不變C.屋頂對(duì)他的摩擦力減小D.屋頂對(duì)他的支持力變大3、一盞電燈重力為G，懸于天花板上的A點(diǎn)，在電線O處系一細(xì)線OB，使電線OA偏離豎直方向的夾角為=

2、30，如圖所示。現(xiàn)保持角不變，緩慢調(diào)整OB方向至虛線位置，則在此過程中細(xì)線OB中的拉力 () A.先減小后增大B.先增大后減小C.不斷增大 D.不斷減小4、(2020廈門模擬)如圖所示，2019年5月28日央視新聞報(bào)道：格魯吉亞物理學(xué)家安德里亞僅靠摩擦力將25個(gè)網(wǎng)球壘成9層高的直立“小塔”。網(wǎng)球A位于“小塔”頂層，下面各層均有3個(gè)網(wǎng)球，網(wǎng)球B位于“小塔”的第6層，已知每個(gè)網(wǎng)球質(zhì)量均為m。下列說法正確的是 ()A.其他網(wǎng)球?qū)球的作用力大于B球的重力B.將A球拿走后，“小塔”仍能保持直立平衡C.第8層的三個(gè)網(wǎng)球與A球間的彈力大小各為D.最底層的3個(gè)網(wǎng)球受到地面的支持力均為5、輕繩一端系在質(zhì)量為m

3、的物塊A上，另一端系在一個(gè)套在粗糙豎直桿MN的圓環(huán)上?，F(xiàn)用水平力F拉住繩子上一點(diǎn)O，使物塊A從圖中實(shí)線位置緩慢下降到虛線位置，但圓環(huán)仍保持在原來位置不動(dòng)，在這一過程中，環(huán)對(duì)桿的摩擦力F1和環(huán)對(duì)桿的壓力F2的變化情況是 () A.F1保持不變，F(xiàn)2逐漸增大B.F1保持不變，F(xiàn)2逐漸減小C.F1逐漸增大，F(xiàn)2保持不變D.F1逐漸減小，F(xiàn)2保持不變6、如圖所示，輕質(zhì)彈簧一端系在質(zhì)量為m=1 kg的小物塊上，另一端固定在墻上。物塊在斜面上靜止時(shí)，彈簧與豎直方向的夾角為37，已知斜面傾角=37，斜面與小物塊間的動(dòng)摩擦因數(shù)=0.5，斜面固定不動(dòng)。設(shè)物塊與斜面間的最大靜摩擦力與滑動(dòng)摩擦力大小相等，g取10

4、m/s2，下列說法正確的是 () A.小物塊可能只受三個(gè)力 B.彈簧彈力大小一定等于4 NC.彈簧彈力大小可能等于5 ND.斜面對(duì)物塊支持力可能為零7、如圖所示，擋板垂直于斜面固定在斜面上，一滑塊m放在斜面上，其上表面呈弧形且左端最薄，一球M擱在擋板與弧形滑塊上，一切摩擦均不計(jì)，用平行于斜面的拉力F拉住弧形滑塊，使球與滑塊均靜止?，F(xiàn)將滑塊平行于斜面向上拉過一較小的距離，球仍擱在擋板與滑塊上且處于靜止?fàn)顟B(tài)，則與原來相比 ()A.滑塊對(duì)球的彈力增大B.擋板對(duì)球的彈力減小C.斜面對(duì)滑塊的彈力增大D.拉力F不變8、(2020成都模擬)如圖所示，物體A、B用細(xì)線與彈簧連接后跨過滑輪。A靜止在傾角為45的

5、粗糙斜面上，B也靜止。不計(jì)滑輪摩擦，現(xiàn)將斜面傾角由45減小到30，B不會(huì)碰到地面，A、B仍然靜止。則 ()A.彈簧的彈力大小不變B.物體A對(duì)斜面的壓力將減小C.物體A受到的靜摩擦力一定減小D.物體A受到的合力變大二、多項(xiàng)選擇9、(多選)如圖所示，甲、乙兩物體用壓縮的輕質(zhì)彈簧連接靜止于傾角為的粗糙斜面體上，斜面體始終保持靜止，則下列判斷正確的是 ()A.物體甲一定受到4個(gè)力的作用B.物體甲所受的摩擦力方向一定沿斜面向下C.物體乙所受的摩擦力不可能為零D.水平面對(duì)斜面體無摩擦力作用10、(2019綿陽(yáng)模擬)如圖所示，兩完全相同的小球M和N放在光滑豎直擋板和固定斜面間，處于靜止?fàn)顟B(tài)?，F(xiàn)逆時(shí)針緩慢轉(zhuǎn)動(dòng)

6、擋板，在擋板緩慢轉(zhuǎn)動(dòng)到與斜面垂直的過程中 () A.N球?qū)π泵娴膲毫p小B.M球?qū)醢宓膲毫χ饾u減小C.M、N兩球間的彈力不變D.M球?qū)π泵娴膲毫χ饾u增大11、如圖所示，質(zhì)量為M、半徑為R的半球形物體A放在水平地面上，通過最高點(diǎn)處的釘子用水平細(xì)線拉住一質(zhì)量為m、半徑為r的光滑球B。則 () A.A對(duì)地面的壓力等于(M+m)gB.A對(duì)地面的摩擦力方向向左C.B對(duì)A的壓力大小為mgD.細(xì)線對(duì)小球的拉力大小為mg12、某學(xué)習(xí)小組為了體驗(yàn)最大靜摩擦力與滑動(dòng)摩擦力的臨界狀態(tài)，設(shè)計(jì)了如圖所示的裝置，一位同學(xué)坐在長(zhǎng)直木板上，讓長(zhǎng)直木板由水平位置緩慢向上轉(zhuǎn)動(dòng)(即木板與地面的夾角變大)，另一端不動(dòng)，則該同學(xué)受到

7、支持力FN、合外力F合、重力沿斜面方向的分力G1、摩擦力Ff隨角度的變化關(guān)系圖中正確的是() 三、計(jì)算題13、如圖所示，物體A、B疊放在傾角=37的斜面上，并通過跨過光滑滑輪的細(xì)線相連，細(xì)線與斜面平行。兩物體的質(zhì)量分別為mA=2 kg，mB=1 kg，A、B間動(dòng)摩擦因數(shù)1=0.1，B與斜面間的動(dòng)摩擦因數(shù)2=0.2，求：為使A能平行于斜面向下做勻速運(yùn)動(dòng)，應(yīng)對(duì)A施加一平行于斜面向下的多大的拉力？14、如圖所示，質(zhì)量M=2 kg的木塊A套在水平桿上，并用輕繩將木塊與質(zhì)量m= kg的小球B相連。用跟水平方向成30角的力F=10 N拉著球帶動(dòng)木塊一起向右勻速運(yùn)動(dòng)，運(yùn)動(dòng)中A、B相對(duì)位置保持不變，g取10

8、m/s2。求：(1)運(yùn)動(dòng)過程中輕繩與水平方向夾角。(2)木塊與水平桿間的動(dòng)摩擦因數(shù)。15、如圖所示，質(zhì)量為m的物體，放在一固定斜面上，當(dāng)斜面傾角為30時(shí)恰能沿斜面勻速下滑。對(duì)物體施加一大小為F的水平向右的恒力，物體可沿斜面勻速向上滑行。設(shè)最大靜摩擦力等于滑動(dòng)摩擦力，當(dāng)斜面傾角增大并超過某一臨界角0時(shí)，不論水平恒力F多大，都不能使物體沿斜面向上滑行，求：(1)物體與斜面間的動(dòng)摩擦因數(shù)。(2)這一臨界角0的大小。參考答案1、A。在B、C、D三個(gè)力圖中，合力不可能為零，不能處于平衡狀態(tài)，只有A圖，在三個(gè)力的作用下能處于平衡狀態(tài)，故A正確，B、C、D錯(cuò)誤。2、A。以消防員為研究對(duì)象，作出受力分析圖：設(shè)

9、此人的重力為G，根據(jù)平衡條件得：屋頂對(duì)他的摩擦力f=Gsin，屋頂對(duì)他的支持力N=Gcos；消防員在半球形屋頂上向上緩慢爬行的過程中，坡角減小，則f減小，N增大。即屋頂對(duì)他的摩擦力減小，屋頂對(duì)他的支持力增大，則C、D均正確。屋頂?shù)膲毫腿怂艿闹С至κ亲饔昧εc反作用力，故壓力變大，A錯(cuò)誤。根據(jù)平衡條件和合成法可知支持力與摩擦力的合力始終與重力等大反向，則屋頂對(duì)人的作用力不變，B正確。本題選不正確的，故選A。3、A。對(duì)O點(diǎn)受力分析，重力為恒力，OA繩的拉力方向不變，OB繩的拉力大小和方向均變化，則構(gòu)成三力平衡的一類動(dòng)態(tài)平衡，由圖解法作圖如圖所示：當(dāng)TOBTOA時(shí)，TOB最小，整個(gè)轉(zhuǎn)動(dòng)過程，TOB

10、先減小后增大；故A正確，B、C、D錯(cuò)誤。4、D。以B球?yàn)檠芯繉?duì)象，受到重力和其他網(wǎng)球?qū)球的作用力，根據(jù)二力平衡可知其他網(wǎng)球?qū)球的作用力等于B球的重力，故選項(xiàng)A錯(cuò)誤；拿走A球后，每個(gè)小球的受力就將不均衡，合力不為零，故不能保持直立平衡，故選項(xiàng)B錯(cuò)誤； A球與第8層的三個(gè)網(wǎng)球的球心連線構(gòu)成了正四面體，設(shè)A球與第8層的三個(gè)網(wǎng)球的球心連線與水平面的夾角為，根據(jù)幾何關(guān)系則有sin=，以A球?yàn)檠芯繉?duì)象，根據(jù)力的平衡條件可知mgsin=3FN，則第8層的三個(gè)網(wǎng)球?qū)球的支持力為FN=mg，故C錯(cuò)誤；設(shè)地面對(duì)最底層的每個(gè)網(wǎng)球的支持力為N，根據(jù)整體法則有3N=25mg，解得N=，故選項(xiàng)D正確。5、B。以圓環(huán)

11、、物塊A及輕繩整體為研究對(duì)象，受力情況如圖甲所示，根據(jù)平衡條件得，桿對(duì)環(huán)的摩擦力F1=G，保持不變，桿對(duì)環(huán)的彈力F2=F；以結(jié)點(diǎn)O為研究對(duì)象，受力情況如圖乙所示，由平衡條件得，F(xiàn)=mgtan，物塊A從圖中實(shí)線位置緩慢下降到虛線位置過程中，逐漸減小，則F逐漸減小，F(xiàn)2逐漸減小，所以F1保持不變，F(xiàn)2逐漸減小，選項(xiàng)B正確。6、C。由于mgcos37=4 N，mgsin37=6 N，故mgcos37mgsin37，若不受彈簧的壓力則物塊不可能靜止，故物塊一定受彈簧的壓力，還受重力、斜面支持力和靜摩擦力四個(gè)力的作用而平衡，A錯(cuò)誤；若要物塊靜止，(mgcos37+N)6 N，解得N4 N，故B錯(cuò)誤，C正

12、確；由于物塊此時(shí)受到的摩擦力大小等于重力沿斜面向下的分力，不可能為零，所以斜面對(duì)物塊的支持力不可能為零，D錯(cuò)誤。7、B。對(duì)球進(jìn)行受力分析，如圖甲，球只受三個(gè)力的作用，擋板對(duì)球的力F1，方向不變，作出力的矢量圖，滑塊上移時(shí)，F(xiàn)2與豎直方向夾角減小，F(xiàn)2最小時(shí)垂直于F1，可以知道擋板彈力F1和滑塊對(duì)球的作用力F2都減小，故A錯(cuò)誤，B正確；再對(duì)滑塊和球整體受力分析，如圖乙，其中FN恒等于Gcos，F(xiàn)+F1不變，F(xiàn)1減小，可以知道斜面對(duì)滑塊的支持力不變，拉力F增大，故C、D錯(cuò)誤。8、A。由于A前后都處于靜止?fàn)顟B(tài)，合力為0，對(duì)B進(jìn)行受力分析，同時(shí)易知彈簧的彈力大小等于B的重力，且不變，故A正確，D錯(cuò)誤。

13、對(duì)物體A受力分析可知，斜面對(duì)A的支持力FN=mAgcos45變?yōu)镕N=mAgcos30，壓力變大，B錯(cuò)誤。開始時(shí)斜面對(duì)A的靜摩擦力有無及方向不確定，若開始時(shí)靜摩擦力沿斜面向上，則有：mAgsin=mBg+FfA，當(dāng)斜面傾角變小時(shí)，靜摩擦力變小；若開始時(shí)靜摩擦力沿斜面向下，則有：mAgsin+FfA=mBg，當(dāng)斜面傾角變小時(shí)，靜摩擦力變大，C錯(cuò)誤。二、多項(xiàng)選擇9、C、D。若壓縮的彈簧對(duì)甲向上的彈力大小恰好等于甲的重力沿斜面向下的分力，則甲只受三個(gè)力作用，A、B錯(cuò)誤；因彈簧對(duì)乙有沿斜面向下的彈力，乙的重力也有沿斜面向下的分力，故乙一定具有向下運(yùn)動(dòng)的趨勢(shì)，乙一定受到沿斜面向上的摩擦力作用，C正確；取

14、甲、乙和斜面為一整體分析受力，由水平方向合力為零可得，水平面對(duì)斜面體無摩擦力作用，D正確。10、B、C。雖然擋板在變化，但球M對(duì)球N的彈力方向沒變，球N的重力沒變，斜面對(duì)球N的支持力方向也沒變，雖然球N位置在緩慢變化，但球N所受力沒有變化，故N球?qū)π泵娴膲毫Σ蛔?，M、N兩球的彈力沒有變，選項(xiàng)A錯(cuò)誤，C正確；對(duì)球M受力分析，當(dāng)緩慢轉(zhuǎn)動(dòng)擋板至擋板與斜面垂直的過程中，彈力F1的方向也從圖示位置轉(zhuǎn)動(dòng)到與斜面平行位置。則兩個(gè)彈力的合力不變，當(dāng)夾角變小時(shí)，兩彈力大小均變小，故M球?qū)醢宓膲毫χ饾u減小，M球?qū)π泵娴膲毫χ饾u減小，選項(xiàng)B正確，D錯(cuò)誤。11、A、C。對(duì)A、B整體受力分析，受重力和支持力，相對(duì)地面

15、無相對(duì)滑動(dòng)趨勢(shì)，故不受摩擦力。根據(jù)平衡條件知，支持力等于整體的重力。根據(jù)牛頓第三定律知，整體對(duì)地面的壓力與地面對(duì)整體的支持力是相互作用力，大小相等，故對(duì)地面的壓力等于(M+m)g，故A正確，B錯(cuò)誤；對(duì)小球受力分析，如圖所示，根據(jù)平衡條件得：F=，F(xiàn)T=mgtan，其中cos=，tan=，故F=mg，F(xiàn)T=mg，故C正確，D錯(cuò)誤。【解題指導(dǎo)】解答本題應(yīng)注意以下三點(diǎn)：(1)分析A與地面間的作用力可選整體法；(2)分析A與B間的作用力應(yīng)隔離B；(3)A、B間的邊角關(guān)系。12、A、C、D。重力沿斜面方向的分力G1=mgsin，C正確，支持力FN=mgcos，A正確；該同學(xué)滑動(dòng)之前，F(xiàn)合=0，F(xiàn)f=mg

16、sin，滑動(dòng)后，F(xiàn)合=mgsin-mgcos，F(xiàn)f=mgcos，考慮到最大靜摩擦力略大于滑動(dòng)摩擦力的情況，可知B錯(cuò)誤，D正確?！窘忸}指導(dǎo)】解答本題應(yīng)注意以下兩點(diǎn)：(1)長(zhǎng)木板緩慢轉(zhuǎn)動(dòng)過程中，該同學(xué)滑動(dòng)前處于平衡狀態(tài)。 (2)最大靜摩擦力略大于滑動(dòng)摩擦力。 三、計(jì)算題13、【解析】對(duì)A受力分析如圖甲所示，由平衡條件得：沿斜面方向：F+mAgsin-FT-FfBA=0FfBA=1FNBA=1mAgcos對(duì)B受力分析如圖乙所示，由平衡條件得：沿斜面方向：mBgsin+Ff+FfAB-FT=0Ff=2(mA+mB)gcosFfAB=FfBA解以上各式得：F=2 N答案：2 N14、【解析】(1)對(duì)B進(jìn)行受力分析，設(shè)輕繩對(duì)B的拉力為FT，由平衡條件可得Fcos30=FTcosFsin30+FTsin=mg解