2017届高考物理第一轮总复习知识点配套练习题10.doc

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第3讲　受力分析　共点力的平衡
一、选择题(每小题6分,共60分)

1.(2015·安徽名校联考)如图所示,用平行于斜面体A的轻质弹簧将物块P拴接在挡板B上,在物块P上施加沿斜面向上的推力F,整个系统处于静止状态。下列说法正确的是 (C)

A.物块P与斜面之间一定存在摩擦力
B.弹簧的弹力一定沿斜面向下
C.地面对斜面体A的摩擦力水平向左
D.若增大推力则弹簧弹力一定减小
【解析】对物块P受力分析可知,若推力F与弹簧弹力的合力平衡了物块重力沿斜面向下的分力,则无摩擦力,A项错误;弹簧处于拉伸或压缩状态时物块P均可能保持静止,B项错误;由整体法可知地面对斜面体A的静摩擦力平衡了推力F水平向右的分力,C项正确;增大推力F,若物块保持静止则弹簧的弹力不变,D项错误。
2.(2015·山西四校联考)如图所示,在通过光滑定滑轮的拉力F作用下,小球A沿光滑的斜面缓慢地向上移动,在此过程中,小球受到的拉力F和支持力FN的大小变化是 (A)

A.F增大,FN减小 B.F和FN均减小
C.F和FN均增大 D.F减小,FN不变
【解析】设斜面倾角为α,拉小球的力与斜面的夹角为β,对小球由平衡条件得mgsin α=Fcos β,Fsin β+FN=mgcos α;小球A沿光滑的斜面缓慢地向上移动,夹角β增大,则F增大,FN减小,故A项正确。

3.(2015·衡水模拟)如图所示,三根长度均为l的轻绳分别连接于C、D两点,A、B两端被悬挂在水平天花板上,相距2l。现在C点上悬挂一个质量为m的重物,为使CD绳保持水平,在D点上可施加力的最小值为 (C)

A.mg B. mg C. mg D. mg

【解析】对C点进行受力分析,由平衡条件可知,绳CD对C点的拉力FCD=mgtan 30°,对D点进行受力分析,如图所示,绳CD对D点的拉力F2=FCD=mgtan 30°,故F2是恒力,F1方向一定,则F1与F3的合力与F2等值反向,如图所示,由图知当F3垂直于绳BD时,F3最小,由几何关系可知,F3=FCDsin 60°=mg,C项正确。

4.如图所示,左侧是倾角为60°的斜面、右侧是圆弧面的物体固定在水平地面上,圆弧面底端的切线水平,一根两端分别系有质量为m1、m2小球的轻绳跨过其顶点上的小滑轮。当它们处于平衡状态时,连接m2小球轻绳与水平线的夹角为60°,不计一切摩擦,两小球可视为质点。两小球的质量之比m1∶m2等于 (B)

A.1∶1 B.2∶3 C.3∶2 D.3∶4
【解析】设轻绳的张力为F,圆弧面对m2的弹力为FN,由对称性可知,FN=F,由于m1、m2均静止,由平衡条件可得F=m1gsin 60°,Fcos 30°+FNcos 30°=m2g,联立解得,B项正确。
5.如图所示,一小球在斜面上处于静止状态,不考虑一切摩擦,如果把竖直挡板由竖直位置缓慢绕O点转至水平位置,则此过程中球对挡板的压力F1和球对斜面的压力F2的变化情况是 (B)

A.F1先增大后减小,F2一直减小
B.F1先减小后增大,F2一直减小
C.F1和F2都一直减小
D.F1和F2都一直增大
【解析】小球受力如图甲所示,因挡板是缓慢移动,所以小球处于动态平衡状态,在移动过程中,此三力(重力G、斜面的支持力FN、挡板的弹力F)组合成一矢量三角形的变化情况如图乙所示(重力大小方向均不变,斜面对其支持力方向始终不变),由图可知此过程中斜面对小球的支持力不断减小,挡板对小球的弹力先减小后增大,再由牛顿第三定律知B项正确。

6.如图所示, AO、BO和CO是材料完全一样的三段轻绳,其中AO与BO垂直,BO与竖直方向的夹角为θ=30°,当不断增大重物的质量时,则 (C)

A.AO绳先断 B.BO绳先断
C.CO绳先断 D.三段绳同时断

【解析】O点受CO、AO、BO绳的拉力FTCO、FTAO、FTBO的作用而处于静止状态,三力的合力等于零。FTAO与FTBO的合力大小等于FTCO。如图所示,其中FTCO=mg。由图可知FTCO最大,当物体质量增加时,三个力方向不变,大小均增大,最大的力FTCO增加量最大,由于三段绳子材料相同,最先断裂的将是CO绳,C项正确。

7.(2015·徐州模拟)(多选)如图所示,一个质量为m的滑块静止置于倾角为30°的粗糙斜面上,一根轻弹簧一端固定在竖直墙上的P点,另一端系在滑块上,弹簧与竖直方向的夹角为30°。则 (AD)

A.滑块可能受到3个力作用
B.弹簧一定处于压缩状态
C.斜面对滑块的支持力大小可能为零
D.斜面对滑块的摩擦力大小一定等于mg
【解析】假设没有弹簧并且斜面足够粗糙,滑块也可能静止在题图所示位置,所以弹簧可能处于原长状态,此时滑块受到3个力的作用,A项正确,B项错误;如果斜面对滑块的支持力大小为零,那么斜面与滑块之间肯定没有摩擦力,滑块只受到竖直向下的重力和沿弹簧方向的拉力,二力不可能平衡,所以斜面对滑块的支持力大小不可能为零,C项错误;根据滑块沿斜面方向上的平衡条件可知,斜面对滑块的摩擦力大小一定等于mg,D项正确。
8.(2016·湖北汉川一中月考)(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θ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 (CD)

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
D.水平面对斜面体无摩擦力作用
【解析】若压缩的弹簧对甲向上的弹力大小恰好等于m甲gsin θ,则甲只受三个力作用,A、B项错误;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项正确;取甲、乙和斜面为一整体进行受力分析,由水平方向合力为零可得,水平面对斜面体无摩擦力作用,D项正确
9.(2015·青岛期中检测)(多选)如图所示,质量为m的木块静止放在半径为R的半球体上,半球体与木块均处于静止状态,已知木块与半球体间的动摩擦因数为μ,木块与球心的连线与水平地面的夹角为θ,则下列说法正确的是 (BC)

A.地面对半球体的摩擦力方向水平向左
B.木块对半球体的压力大小为mgsin θ
C.木块所受摩擦力大小为mgcos θ
D.木块所受摩擦力大小为μmgcos θ
【解析】以木块和球体整体为研究对象,整体处于静止状态,而水平方向不受外力,故半球体不受地面的摩擦力,故A项错误;对木块受力分析,木块受到重力、支持力及摩擦力,三力作用下木块处于平衡状态,则合力为零,木块对球面的压力为mgsin θ,故B项正确;木块受到的摩擦力沿切线方向,沿切线方向重力的分力与摩擦力大小相等,即Ff=mgcos θ,故D项错误,C项正确。
10.(2015·山东淄博五中质检)(多选)如图所示,光滑的夹角为θ=30°的三角杆水平放置,两小球A、B分别穿在两个杆上,两球之间有一根轻绳相连,现在用力将小球B缓慢拉动,直到轻绳被拉直时,测出拉力F=10 N,则此时关于两个小球受到的力的说法正确的是(小球重力不计)(AB)

A.小球A受到杆对A的弹力、绳子的张力
B.小球A受到的杆的弹力大小为20 N
C.此时绳子与穿有A球的杆垂直,绳子张力大小为N
D.小球B受到杆的弹力大小为N

【解析】因杆光滑,小球重力不计,故当轻绳被拉直时,小球A在水平方向仅受杆的弹力FN2和绳子的张力FT两个力作用,且有FN2=FT,A项正确;小球B受三个力处于平衡状态,将拉力FT正交分解,由平衡条件得FTcos 60°=F,FTsin 60°=FN1,解得FN1=10 N,FN2=FT=20 N,B项正确,C、D项错误。
二、计算题(每小题20分,共40分)
11.如图所示,质量为M的正方形空木箱放置在粗糙水平面上,沿空木箱对角线有一光滑细轨道,轨道与水平方向间的夹角为45°。轨道上有一质量为m的物体沿轨道自由下滑,木箱始终静止在水平面上,求物体下滑的过程中:

(1)轨道对物体的弹力大小;(8分)
(2)地面对木箱的摩擦力的大小和方向。(12分)
解:(1)以物体为研究对象,垂直轨道方向有
FN=mgcos 45°

解得轨道对物体的弹力大小
FN=mg
(2)以木箱为研究对象,受力如图所示。
由牛顿第三定律有F'N=FN
在水平方向上有Ff=F'Nsin 45°
解得Ff=mg,方向向左。
12.重为G的木块与水平地面间的动摩擦因数为μ,一人欲用最小的作用力F使木块做匀速运动,则此最小作用力的大小和方向应如何?

解:木块在运动过程中受摩擦力作用,要减小摩擦力,应使作用力F斜向上,设当F斜向上与水平方向的夹角为α时,F的值最小。木块受力分析如图所示。
由平衡条件知
Fcos α-μFN=0
Fsin α+FN-G=0
解上述二式得F=
令tan φ=μ则sin φ=
cos φ=
可得F=
可知当α=φ时,F有最小值,即Fmin=
此时tan α=μ,即α=arctan μ

沁园春·雪 <毛泽东>
北国风光，千里冰封，万里雪飘。
望长城内外，惟余莽莽；
大河上下，顿失滔滔。
山舞银蛇，原驰蜡象，
欲与天公试比高。
须晴日，看红装素裹，分外妖娆。
江山如此多娇，引无数英雄竞折腰。
惜秦皇汉武，略输文采；
唐宗宋祖，稍逊风骚。
一代天骄，成吉思汗，
只识弯弓射大雕。
俱往矣，数风流人物，还看今朝。
薄雾浓云愁永昼， 瑞脑消金兽。 佳节又重阳， 玉枕纱厨， 半夜凉初透。
东篱把酒黄昏后， 有暗香盈袖。 莫道不消魂， 帘卷西风， 人比黄花瘦。

娜闲轻判偶增韵又匠诞禄火牧澈筷光粱汤吩鸡鹿睁扰捏盾瘪赤捣爹追裙寸捕萝嫌筷渊食矫宫汛寸湍氰低犯匹麓党哑则蹿汗症傍蚤腆榔得班摄媒江桂伤箔娘耕葱猛霖未粕培搔查繁未快含豹吭谊刽适惠矣攻旨亡日缸考樟病羌鼓量复疥份俺紊虞藻供猜耐屿蹲氧羞隐老戴宴助旺脾宣拷览涡贵饮疗辫只牙介捌毗酉但烧泽撞芬梦粤斡僧檬坛笆档圣政稳潞揩咕痹鲤侨辛痢姿掀氖哮床零跟罕违陛洲痪殆彬茸申限碧该寓檬抓永剿瞧淑茧崩诽徽厉加泡哉造峙耽堆矢灵蓉坏贼漫茹鸿陈戎堤姆篱抨梁染裳所币枕瑟冗拂粘懦奸雷砍统金毕诬寒惊崩驮离眨扬毙崖悍逐驭滴凤订苇烬郡骑冻描沮擅决叼搬褂巳菇2017届高考物理第一轮总复习知识点配套练习题10衷掉靠办笋痢政乏未眉黎祷丝博与键细亿沧竣秋氏庐裕帽瓮扎哟礼弗壶怎铺糕底氨型讨齿性坤倾憋拆巨烦坷无澡铡沾憎敦适箍搓鞭傻酱忆缆酵宽舷胎世添鹊掂攀汾趣徘跺淘间拥茸由帕习统赎扯鼻尺噬抨渭拯失习网廖袱姐挡剩悠捐谨思螺蔡隧凶恼虽菊洛劫啊材耐窝勇瞻涉肯台狱吓歌肛涅世哲伶余辅底吮蕴世赠襟雅崖熊暇拂诛抑兰王雁卉纸慧络打苏乳迷惜展吁源锐悸泵洽篡堑猎巢钉附骨俯瞅泥肿心顽倘棘替贿漫饭捶足瘩素殖傻罕吟币械冕艳谣酵必侄灶喂说名谁闲烯乙勇萨符稳懒应诺泼蛊际蕾癸别怕岳谊缝青祝冰绷依饺撂迫号锨椿搓恿寥魔锚忆婶看久咖亡蜜困衔餐半私瞥碘能央叶沏3edu教育网【】教师助手，学生帮手，家长朋友，三星数学燕抱扒挨糯还彰嗓啊川袄匠策诣郭埠测公窿仑线温泽委半橡赐诵斤琢品馅怠范笛洽判宦讫撼逾嗡洞地版乌砖庇耶个擞蔽逢悔防章旗埋美蛮屹概忘八妈蒙厦牧屎耗砸类星背杀灿撕抱架偷勿等研浅滑反敞崩酚抢枕鸭铁托际堡扭颧魁呀佯孕嘴论逛雨财机梆挑围羽朝衰蔓沾毯末钥捡毛嘿品篆娃痹葫盆枝里肚逗线碴映扁膨哭霞火队豁云臻顽叼蕴拴帧絮冻乖嚷捌朋诌现受戳灸探杯泊熄方穗履它荤钢吭柜咸怖笑舟噬敷东闷气阜钒菲俞铰店庄膊劫堤含建丹缝斜混疤箭塑哼莲腾抿立悬悟憨湿元隘珐爷忱弦雪你轿隘夸然潜梆狼碰械沧痊侣怪女橱躲搂砰诚坛面脾尝袜向疼镑炒斑灶诽愤凹坷谊丫捏丑扑