2022高考物理(课标版)一轮课时跟踪训练9-Word版含解析.docx

课时跟踪训练(九)
(共点力平衡专项训练)
一、选择题
1．(2022·天津市六校高三期中联考)一物体受三个共点力的作用，可能使物体做匀速直线运动的是(　　)
A．F1＝1 N、F2＝7 N、F3＝9 N
B．F1＝8 N、F2＝2 N、F3＝11 N
C．F1＝7 N、F2＝1 N、F3＝5 N
D．F1＝10 N、F2＝10 N、F3＝1 N
解析：1 N和7 N的合力的范围是6 N≤F≤8 N,9 N不在这个范围内，合力不能为零，所以A错误；8 N和2 N的合力的范围是6 N≤F≤10 N,11 N不在这个范围内，合力不能为零，所以B错误；7 N和1 N的合力的范围是6 N≤F≤8 N,5 N不在这个范围内，合力不能为零，所以C错误；10 N和10 N的合力的范围是0 N≤F≤20 N,1 N在这个范围内，合力能为零，所以D正确．
答案：D

2．如图所示，一运送救灾物资的直升飞机沿水平方向匀速飞行．已知物资的总质量为m，吊运物资的悬索与竖直方向成θ角．设物资所受的空气阻力为Ff，悬索对物资的拉力为F，重力加速度为g，则(　　)

A．Ff＝mgsinθ B．Ff＝mgtanθ
C．F＝mgcosθ D．F＝
解析：救灾物资匀速飞行，受力平衡，它受到向下的重力mg，向右的阻力Ff和沿细绳斜向上的拉力，可得Ff＝mgtanθ，A错误、B正确；F＝，C、D错误．
答案：B
3.

(多选)滑滑梯是小孩子很宠爱的消遣活动．如图所示，一个小孩正在滑梯上匀速下滑，则(　　)
A．小孩所受的重力与小孩所受的弹力大小相等
B．小孩所受的重力与小孩所受的摩擦力大小相等
C．小孩所受的弹力和摩擦力的合力与小孩所受的重力大小相等
D．小孩所受的重力和弹力的合力与小孩所受的摩擦力大小相等
解析：小孩在滑梯上受力如图所示，设

滑梯斜面倾角为θ，则FN＝mgcosθ，Ff＝mgsinθ，所以A、B错误；小孩在重力、弹力和摩擦力三个力作用下处于平衡状态，其中任意两个力的合力确定与第三个力大小相等，方向相反，故C、D正确．
答案：CD

4．如图所示，半球形容器静止在水平面上，O为球心，一质量为m的小滑块静止于P点，OP与水平方向的夹角为θ.关于滑块受半球形容器的摩擦力Ff以及半球形容器受地面的摩擦力Ff′，下列关系正确的是(　　)
A．Ff＝mgcosθ，F′f水平向左
B．Ff＝mgsinθ，F′f水平向左
C．Ff＝mgcosθ，F′f大小为零
D．Ff＝mgsinθ，F′f大小为零

解析：对滑块进行受力分析如图所示，由平衡条件得滑块受半球形容器的摩擦力Ff＝mgcosθ；对整体分析受力可知重力与地面的支持力平衡，若再受到地面的摩擦力，就不能保持整体的静止状态，所以F′f大小为零，C正确．
答案：C
5．(2022·陕西省五校高三联考)如图将两个质量均为m的小球a、b用细线相连悬挂于O点，用力F拉小球a，使整个装置处于静止状态，且悬线Oa与竖直方向的夹角为θ＝30°，则F的最小值为(　　)

A.mg B．mg
C.mg D.mg

解析：以a、b两球为一整体进行受力分析：重力2mg，绳子的拉力T，拉力F，其中重力是恒力，绳子拉力T方向不变，依据平衡条件，整体合外力为零，所以当F的方向与绳子垂直时最小，如图所示，依据几何关系可得：F＝2mgsin30°＝mg，所以B正确；A、C、D错误．
答案：B
6．(2022·广东省中山市高三期末)如图，

起重机吊起钢梁时，钢梁上所系的钢丝绳分别有a、b、c三种方式，下列说法中正确的是(　　)
A．a绳简洁断
B．b绳简洁断
C．c绳简洁断
D．三种状况下绳子受力都一样
解析：以钢梁为争辩对象，分析受力状况，作出受力示意图，依据平衡条件得出纲丝的拉力大小与纲丝夹角的关系，再分析哪绳简洁断．
设钢丝绳之间的夹角为2α，钢丝绳的拉力大小为F，钢梁的重力为G，依据平衡条件得2Fcosα＝G得到，F＝钢丝绳越长，α越小，cosα越大，则钢丝绳的拉力F越小；钢丝绳越短，α越大，cosα越小，则钢丝绳的拉力F越大，所以c绳简洁断．故选C.
答案：C
7．(2022·烟台市高三模拟)体育器材室里，篮球摆放在图示的水平球架上．已知球架的宽度为d，每只篮球的质量为m、直径为D，不计球与球架之间摩擦，重力加速度为g.则每只篮球对一侧球架的压力大小为(　　)

A.mg B.
C. D.
解析：以任意一只篮球为争辩对象，

分析受力状况，设球架对篮球的支持力N与竖直方向的夹角为α.
由几何学问得：sinα＝，则cosα＝
依据平衡条件得：2Ncosα＝mg
解得：N＝
则得篮球对球架的压力大小为：N′＝N＝.
答案：C
8．(2022·山东省烟台市高三模拟)如图所示，

在高度不同的两水平台阶上放有质量分别为m1、m2的两物体，物体间用轻弹簧相连，弹簧与竖直方向夹角为θ.在m1左端施加水平拉力F，使m1、m2均处于静止状态，已知m1表面光滑，重力加速度为g，则下列说法正确的是(　　)
A．弹簧弹力的大小为
B．地面对m2的摩擦力大小为F
C．地面对m2的支持力可能为零
D．m1与m2确定相等
解析：对整体受力分析可知，整体受重力、支持力、拉力及摩擦力；要使整体处于平衡，则水平方向确定有向右的摩擦力作用在m2上，且大小与F相同；故B正确；因m2与地面间有摩擦力；则确定有支持力；故C错误；再对m2受力分析可知，弹力水平方向的分力应等于F，故弹力T＝；因竖直方向上的受力不明确，无法确定两物体的质量无关；也无法求出弹簧弹力与重力的关系；故AD错误．
答案：B
9．(多选)

(2022·山西四校联考)如图所示，倾角为α的粗糙斜劈放在粗糙水平面上，物体a放在斜面上，轻质细线一端固定在物体a上，另一端绕过光滑的滑轮固定在c点，滑轮2下悬挂物体b，系统处于静止状态．若将固定点c向右移动少许，而a与斜劈始终静止，则(　　)
A．细线对物体a的拉力增大
B．斜劈对地面的压力减小
C．斜劈对物体a的摩擦力减小
D．地面对斜劈的摩擦力增大
解析：对物体b进行受力分析，自身重力和两个拉力，

同一根绳子各段拉力相等，依据力的合成可得绳子拉力T＝，若将固定点c向右移动少许，使得θ变大，拉力T变大，对a的拉力变大，选项A对．对a受力分析，沿斜面方向，若重力的分力magsinθ>T，斜劈对a的摩擦力方向向上，随拉力增大而减小，若重力的分力magsinθ<T，斜劈对a的摩擦力方向向下，随拉力增大而增大，选项C错．对斜面和a作为一个整体受力分析，受到两个自身重力，地面支持力，绳子拉力，由于绳子拉力斜向上，拉力的水平分力Tsinθ＝＝变大，地面对斜劈的摩擦力增大，选项D对．竖直分力Tcosθ＝＝大小不变，地面对斜劈的支持力不变，斜劈对地面的压力不变，选项B错．
答案：AD
10．(2022·广东省高三四校联考)如图所示，

物块P放在直角三角形斜面体Q上，Q放在弹簧上面并紧挨着竖直墙壁，初始时P、Q静止．现用力F沿斜面对上推P，但P和Q并未运动．下列说法正确的是(　　)
A．P、Q之间的弹力确定变小
B．P、Q之间的摩擦力大小可能不变
C．Q与墙之间摩擦力可能为零
D．弹簧弹力可能变小
解析：力F作用前，对P受力分析，沿斜面方向f＝mgsinθ，垂直斜面方向支持力FN＝mgcosθ，力F沿斜面方向作用后，垂直斜面方向受力没有变化仍是FN＝mgcosθ，沿斜面方向有若F<mgsinθ，f＝mgsinθ－F，若F≥mgsinθ，则有f＝F－mgsinθ，所以PQ之间弹力不变，选项A错，摩擦力可能变化，但假如F＝2mgsinθ则有f＝mgsinθ大小不变，选项B对．Q静止不动，说明弹簧形变量没有变化即弹簧弹力不变，选项D错．整体分析则有PQ的重力，弹簧弹力以及斜向上的推力F，要保持平衡，弹簧弹力和重力平衡，力F的竖直分力就要与墙壁和Q之间的摩擦力平衡，所以墙壁和Q之间的摩擦力不行能等于零，选项C错．
答案：B
二、非选择题
11.

(2022·山东省郯城一中高三月考)如图所示，水平细杆上套一环A，环A与球B间用一不行伸长轻质绳相连，质量分别为mA＝0.40 kg和mB＝0.30 kg，由于B球受到水平风力作用，使环A与球B一起向右匀速运动．运动过程中，绳始终保持与竖直方向夹角θ＝30°，重力加速度g取10 m/s2，求：
(1)B球受到的水平风力大小；
(2)环A与水平杆间的动摩擦因数．
解析：(1)对B球受力分析，如图：

依据平衡条件可得F＝mBgtanθ①
数据代入得F＝1.73 N②

(2)选取环、球和轻绳整体为争辩对象，受力如图所示：
依据平衡条件得
N＝(mA＋mB)g③
F＝f④
且f＝μN⑤
解得μ＝⑥
数据代入得μ＝≈0.25.
答案：(1)1.73 N　(2)0.25
12．(2022·攀枝花市其次次统考)如图所示，在倾角为θ的粗糙斜面上，一个质量为m的物体

被水平力F推着静止于斜面上，物体与斜面间的动摩擦因数为μ，且μ＜tanθ，求力F的取值范围．

解析：由于μ<tanθ，所以当F＝0时，物体不能静止．
若物体在力F的作用下刚好不下滑，则物体受沿斜面对上的最大静摩擦力，且此时F最小，对物体受力分析，如图甲所示，
由平衡条件：
mgsinθ＝Fcosθ＋Ff①
FN＝mgcosθ＋Fsinθ②
Ff＝μFN③

由①②③得Fmin＝ mg
若物体在力F的作用下刚好不上滑，则物体受沿斜面对下的最大静摩擦力，且此时F最大，对物体受力分析，如图乙所示，
由平衡条件：
mgsinθ＋Ff＝Fcosθ①
FN＝mgcosθ＋Fsinθ②
Ff＝μFN③
由①②③得Fmax＝ mg
故： mg≤F≤ mg
答案： mg≤F≤ mg