广东省物理2011年高考物理一轮复习-第2章第3讲-受力分析共点力的平衡-试题-新人教版.doc

第二章 第三讲 受力分析共点力的平衡

一、单项选择题(本题共5小题，每小题7分，共35分)
1．(2008·山东高考)用轻弹簧竖直悬挂质量为m的物体，静止时弹簧伸长量为L.现用该弹簧沿斜面方向拉住质量为2m的物体，系统静止时弹簧伸长量也为L.斜面倾角为30°，如图1所示．则物体所受摩擦力 (　　)
A．等于零
B．大小为mg，方向沿斜面向下
C．大小为mg，方向沿斜面向上
D．大小为mg，方向沿斜面向上
解析：由题意可知，kL＝mg，物体在斜面上静止时，设受到向上的静摩擦力Ff，由平衡条件得kL＋Ff＝2mgsinθ，可得出Ff＝0，故选A.
答案：A
2．(2010·广州模拟)如图2所示，物块A放在倾斜的木板上，已知木板的倾角α分别为30°和45°时物块所受摩擦力的大小恰好相同，则物块和木板间的动摩擦因数为 (　　)
A. B. C. D.
解析：由题意可以推断出，当倾角α＝30°时，物体受到的摩擦力是静摩擦力，大小为Ff1＝mgsin30°，当α＝45°时，物体受到的摩擦力为滑动摩擦力，大小为Ff2＝μFN＝μmgcos45°，由Ff1＝Ff2得μ＝.C项正确．
答案：C
3．(2010·黄冈月考)如图3所示，质量为m的两个球A、B固定在杆的两端，将其放入光滑的半圆形碗中，杆的长度等于碗的半径，当杆与碗的竖直半径垂直时，两球刚好能平衡，则杆对小球的作用力为 (　　)
A.mg B.mg C.mg D．2mg
解析：由已知条件知，A、B间的杆一定水平，对其中一个小球受
力分析，由共点力的平衡知识可得，杆的作用力为F＝mgtan30°＝mg，故选项A正确．
答案：A[
4．如图4甲所示，一物块放在粗糙斜面上，在平行斜面向上
的外力F作用下斜面和物块始终处于静止状态，当F按图乙
所示规律变化时，物块与斜面间的摩擦力大小变化规律可能
是图5中的 (　　)

图5
解析：依题意，若静摩擦力的方向沿着斜面向上，则有F＋Ff＝mgsinθ，在力F减小的过程中，Ff增大，直到力F减小到零时Ff恒定，则D可选；若静摩擦力的方向沿着斜面向下，则有F＝Ff＋mgsinθ，在力F减小的过程中，Ff先减小到零，然后反向增大到mgsinθ恒定，无选项对应．
答案：D
5．(2009·北京高考)如图6所示，将质量为m的滑块放在倾角
为θ的固定斜面上．滑块与斜面之间的动摩擦因数为μ.若滑
块与斜面之间的最大静摩擦力和滑动摩擦力大小相等，重力
加速度为g，则 (　　)
A．将滑块由静止释放，如果μ＞tanθ，滑块将下滑
B．给滑块沿斜面向下的初速度，如果μ＜tanθ，滑块将减速下滑
C．用平行于斜面向上的力拉滑块向上匀速滑动，如果μ＝tanθ，拉力大小应是2mgsinθ
D．用平行于斜面向下的力拉滑块向下匀速滑动，如果μ＝tanθ，拉力大小应是mgsinθ[
解析：由μ＝tanθ条件可知μmgcosθ＝mgsinθ，即滑动摩擦力等于重力沿斜面向下的分力，在沿斜面向上的拉力作用下滑块匀速上滑，滑块沿斜面方向合力为零，即拉力F拉＝mgsinθ＋μmgcosθ＝2mgsinθ.C项正确．
答案：C
二、双项选择题(本题共5小题，共35分．在每小题给出的四个选项中，只有两个选项正确，全部选对的得7分，只选一个且正确的得2分，有选错或不答的得0分)
6．如图7所示，竖直放置的轻弹簧一端固定在地面上，另一端与斜面体P连接，P的斜面与固定挡板MN接触且处于静止状态，则斜面体P此刻所受的外力个数有可能为 (　　)
A．2个　 　B．3个 C．4个 D．5个
解析：若斜面体P受到的弹簧弹力F等于其重力mg，则MN对P没有力的作用，如图(a)所示，P受到2个力，A对；若弹簧弹力大于P的重力，则MN对P有压力FN，只有压力FN则P不能平衡，一定存在向右的力，只能是MN对P的摩擦力Ff，因此P此时受到4个力，如图(b)所示，C对．
答案：AC
7．两刚性球a和b的质量分别为ma和mb，直径分别为da和db(da＞db)．将a、b球依次放入一竖直放置、内径为d(da＜d＜da＋db)的平底圆筒内，如图8所示．设a、b两球静止时对圆筒侧面的压力大小分别为FN1和FN2，筒底所受的压力大小为F.已知重力加速度大小为g.若所有接触都是光滑的，则 (　　)
A．F＝(ma＋mb)g
B．FN1≠FN2
C．mag＜F＜(ma＋mb)g
D．FN1＝FN2
解析：对a和b整体受力分析如图所示，由平衡条件可知，F＝(ma
＋mb)g
FN1＝FN2，故A、D正确．
答案：AD
8．如图9所示，轻绳的两端分别系在圆环A和小球B上，圆环A套在粗糙的水平直杆MN上．现用水平力F拉着绳子上的一点O，使小球B从图中实线位置缓慢上升到虚线位置，但圆环A始终保持在原位置不动．在这一过程中，环对杆的摩擦力Ff和环对杆的压力FN的变化情况是 (　　)
A．Ff不变 B．Ff增大
C．FN减小 D．FN不变
解析：以结点O为研究对象进行受力分析．由题意可知，O点处于动态平衡，则可作出三力的平衡关系图如图(a)所示．由图可知水平拉力增大．

以环和结点整体作为研究对象，作受力分析图如图(b)所示．由整个系统平衡可知：FN＝mg；Ff＝F.即：Ff增大，FN不变，故B、D项正确．
答案：BD
9．如图10所示，绳与杆均不计重力，所承受弹力的最大值一定，A端用绞链固定，滑轮O在A点正上方(滑轮大小及摩擦均可忽略)，B端吊一重物P.现施拉力FT将B端缓慢上拉(绳、杆均未断)，在杆达到竖直前，下列说法中正确的是 (　　)
A．绳子越来越容易断
B．绳子越来越不容易断[
C．杆越来越不容易断
D．杆所受的压力不变
解析：对B点进行受力分析如右图所示，由相似三角形法知
＝得FT＝·G，S变小，FT变小；
＝得FN＝·G，FN不变，故BD项正确．
答案：BD
10．如图11所示，固定在水平面上的斜面倾角为θ，长方体木
块A的质量为M，其PQ面上钉着一枚小钉子，质量为m的小球B通过一细线与小钉子相连接，细线与斜面垂直，木块与斜面间的动摩擦因数为μ，以下说法正确的是 (　　)
A．若木块匀速下滑，则小球对木块的压力为零
B．若木块匀速下滑，则小球对木块的压力为mgsinθ
C．若木块匀加速下滑，则小球对木块的压力为零
D．若木块匀加速下滑，则小球对木块的压力为μmgcosθ
解析：当木块匀速下滑时，对小球受力分析可求得小球对木块的压力为mgsinθ，B正确；当木块匀加速下滑时，将小球和木块看做一个整体，根据牛顿第二定律可得a＝gsinθ－μgcosθ，选小球为研究对象，可求得小球对木块的压力为μmgcosθ，D正确．
答案：BD
三、非选择题(本题共2小题，共30分)
11．(14分)如图12所示，在倾角为θ的粗糙斜面上，有一个质量为m的物体被水平力F推着静止于斜面上，已知物体与斜面间的动摩擦因数为μ，且μ＜tanθ，若物体恰好不下滑，则推力F为多少？若物体恰好不上滑，则推力F为多少？(最大静摩擦力等于滑动摩擦力)
解析：因为μ＜tanθ，F＝0时，物体不能静止在斜面上．当物体恰好不下滑时，受力如图甲所示，有[

mgsinθ＝Fcosθ＋Ff，Ff＝μFN，
FN＝mgcosθ＋Fsinθ
解得F＝mg
当物体恰好不上滑时，受力如图乙所示，有
mgsinθ＋Ff＝Fcosθ，Ff＝μFN，
FN＝mgcosθ＋Fsinθ
解得F＝mg.
答案：见解析
12．(16分)(2010·揭阳模拟)如图13所示，小球被轻质细绳系住斜吊着放在静止的光滑斜面上，设小球质量m＝1 kg，斜面倾角α＝30°，细绳与竖直方向夹角θ＝30°，光滑斜面体的质量M＝3 kg，置于粗糙水平面上．(g取10 m/s2)求：
(1)细绳对小球拉力的大小；
(2)地面对斜面体的摩擦力的大小和方向．
解析：(1)以小球为研究对象受力分析如图甲所示．
F＝mg，FTcos30°＝F
得FT＝＝ N＝ N

(2)以小球和斜面整体为研究对象受力分析如图乙所示，因为系统静止，所以Ff＝FTsin30°＝· N＝ N，方向水平向左．
答案：(1) N　(2) N，方向水平向左
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用心 爱心 专心