XX省版高考物理一轮复习单元质检二相互作用共点力的平衡新人教版.docx

单元质检二互相作用共点力的均衡(时间:45分钟满分:100分)一、选择题(此题共8小题,每题6分,共48分。

在每题给出的四个选项中,第1~5题只有一项切合题目要求,第6~8题有多项切合题目要求。

所有选对的得6分,选对但不全的得3分,有选错的得0分)1.(2019·四川攀枝花十二中月考)两个劲度系数分别为k1和k2的轻质弹簧a、b串接在一同,a弹簧的一端固定在墙上,如下图。

开始时弹簧均处于原长状态,现用水平力作用在b弹簧的P端向右拉动弹簧,已知a弹簧的伸长量为L,则()A.b弹簧的伸长量也为LB.b弹簧的伸长量为k1k2C.P端向右移运动的距离为2LD.P端向右移运动的距离为1+k2k1L,b两根轻弹簧串连,弹力大小相等,依据胡克定律F=kx得x与k成反比,则得b弹簧的伸长量为k1k2,故A错误,B正确;P端向右挪动的距离等于两根弹簧伸长量之和,即为S=L+k1k2=1+k1k2L,故C、D错误。

2.(2019·陕西城固一中月考)近来,许多人喜爱踩着一种独轮车,穿越街头。

这类独轮车全名叫电动均衡独轮车,此中间是一个窄窄的轮子,双侧各有一块踏板。

当人站在踏板上向右运动时,可简化为如图甲、乙所示的模型。

对于人在运动中踏板对人脚的摩擦力,以下说法正确的选项是()A.考虑空气阻力,当人以如图甲所示的状态向右匀速运动时,脚所受摩擦力向左B.不计空气阻力,当人以如图甲所示的状态向右加快运动时,脚所受摩擦力向左C.考虑空气阻力,当人以如图乙所示的状态向右匀速运动时,脚所受摩擦力可能为零D.不计空气阻力,当人以如图乙所示的状态向右加快运动时,脚所受摩擦力不行能为零,当人以如图甲所示状态向右匀速运动时,依据均衡条件,则脚所受摩擦力向右,故A错误;不计空气阻力,当人以如图甲所示的状态向右加快运动时,协力向右,即脚所受摩擦力向右,故B错误;当考虑空气阻力,当人以如图乙所示的状态向右匀速运动时,依据均衡条件,则重力、支持力与空气阻力均衡时,则脚所受摩擦力可能为零,故C 正确;当不计空气阻力,当人以如图乙所示的状态向右加快运动时,依据牛顿第二定律,脚遇到的重力与支持力供给加快度时,那么脚所受摩擦力可能为零,故D错误。

第3讲 受力分析 共点力的平衡一、受力分析1.受力分析把指定物体(研究对象)在特定的物理环境中受到的所有外力都找出来,并画出受力① 示意图 ,这个过程就是受力分析。

2.受力分析的一般步骤二、共点力的平衡1.平衡状态物体处于⑥ 静止 状态或⑦ 匀速直线运动 状态。

2.平衡条件 F 合=⑧ 0 或者 {F F =0F F =0如图,小球静止不动,物块匀速运动。

那么:小球F 合=F-mg=0。

物块F x=F1-F f=0,F y=F2+F N-mg=0。

3.平衡条件的推论(1)二力平衡:如果物体在两个共点力的作用下处于平衡状态,这两个力必定大小相等,方向相反。

(2)三力平衡:如果物体在三个共点力的作用下处于平衡状态,其中任何一个力与其余两个力的合力大小相等,方向相反。

(3)多力平衡:如果物体在多个共点力的作用下处于平衡状态,其中任何一个力与其余几个力的合力大小相等,方向相反。

1.判断以下说法对错。

(1)对物体受力分析时,只能画该物体受到的力,其他物体受到的力不能画在该物体上。

(√)(2)物体沿光滑斜面下滑时,受到重力、支持力和下滑力的作用。

(✕)(3)物体的速度为零即处于平衡状态。

(✕)(4)物体处于平衡状态时,其加速度一定为零。

(√)(5)物体受两个力处于平衡状态,这两个力必定等大反向。

(√)(6)物体处于平衡状态时,其所受的作用力必定为共点力。

(✕)2.一建筑塔吊如下图向右上方匀速提升建筑物料,假设忽略空气阻力,那么以下有关物料的受力图正确的选项是( )2.答案 D3.如下图,质量为M的小英坐在质量为m的雪橇上,狗拉着雪橇沿水平地面从静止开始向左移动了一段距离,假定狗对雪橇的拉力恒为F且与水平方向成θ角。

雪橇与雪地间的动摩擦因数为μ,重力加速度为g,那么以下说法正确的选项是( )A.雪橇对小英的作用力大小大于MgB.雪橇受到的摩擦力f=μ(M+m)gC.雪橇受到的摩擦力f=F cos θD.地面对雪橇的支持力F N=mg-F sin θ3.答案 A考点一受力分析整体法与隔离法的应用整体法与隔离法1.(多项选择)如下图,一个质量m=0.3 kg的小球穿在水平直杆上处于静止状态,现对小球施加一个5 N的拉力F,F与杆的夹角为37°,小球与杆之间的动摩擦因数μ=0.5,取g=10m/s2,sin 37°=0.6,cos37°=0.8,那么( )A.小球受到2个力B.小球受到3个力C.假设F=10 N,那么小球受4个力D.假设F=10 N,那么小球受3个力答案AC 建立如图直角坐标系F在y轴上的分力F y=F sin 37°=3 N,F与重力在y轴上的合力刚好为0,所以杆与小球只接触不挤压,无弹力和摩擦力,A对,B错;当F=10 N时,F y=6 N,它与重力在y轴上的合力为3 N,垂直于杆向上,此时杆对小球的弹力垂直于杆向下,且F在水平方向上有分力,因此杆对小球还有摩擦力,小球一共受四个力,C对,D错。

第二章第4课时受力分析共点力的平衡一、单项选择题(本题共6小题，每小题6分，共36分)1．(2017·山西祁县中学月考)如图所示，甲、乙、丙三个质量相同的物体分别在不同外力的作用下沿水平地面做匀速直线运动，地面与物体间的动摩擦因数均相同．下列判断正确的是()A．三个物体所受的摩擦力大小相等B．丙物体所受的摩擦力最大C．乙物体所受的摩擦力最大D．甲物体所受的摩擦力最大解析：B[设外力与水平方向的夹角为θ，因为三个物体相对地面做匀速直线运动，所以受到的摩擦力为滑动摩擦力．对于甲，在竖直方向上有N1＝mg－F1sin θ，故受到的摩擦力为f1＝μN1＝μ(mg－F1sin θ)；对于乙，在竖直方向上有N2＝mg，故受到的摩擦力为f2＝μN2＝μmg；对于丙，在竖直方向上有N3＝mg＋F3sin θ，故受到的摩擦力为f3＝μN3＝μ(mg＋F3sin θ)，所以f3＞f2＞f1，故B正确．] 2．(2017·湖南师大附中、长沙一中、长郡中学、雅礼中学四校联考)如图所示，用恒力F将物体压在粗糙竖直面上，当F从实线位置绕O点顺时针转至虚线位置，物体始终静止，则在这个过程中，墙壁对物体摩擦力f与弹力F N的变化情况是()A．f方向可能一直竖直向上B．f先变小后变大C．F N先变小后变大D．F N先变小后变大再变小解析：A[F N的大小等于F的水平分力，故先变大后变小；f先由大于重力减小到等于重力，当F转过水平位置后，若F较小，f方向依然竖直向上，且f继续减小，若F较大，则当F转过水平位置后，f可能反向，且f变大．故A正确．] 3．(2017·东北三省五校调研)如图所示，滑块A置于水平地面上，滑块B 在一水平力作用下紧靠滑块A (A 、B 接触面竖直)，此时A 、B 恰好都不滑动，最大静摩擦力等于滑动摩擦力．已知滑块A 、B 质量相等，设滑块A 与B 间的动摩擦因数为μ1，A 与地面间的动摩擦因数为μ2，则( )A ．μ1μ2＝23B ．μ1μ2＝12C.μ1μ2＝13D.μ1μ2＝12解析：B [对A 、B 整体分析，受重力、支持力、推力和最大静摩擦力，根据平衡条件有F ＝μ2(2m )g ，再对滑块B 分析，受重力、推力、向左的支持力和向上的最大静摩擦力，根据平衡条件水平方向F ＝N ，竖直方向mg ＝f ，其中f ＝μ1N ，联立有mg ＝μ1F ，解得μ1μ2＝12，故选B.]2m 4．(2017·河北衡水中学五调)在竖直墙壁间有质量分别是m 和的半圆球A 和圆球B ，其中B 球球面光滑，半球A 与左侧墙壁之间存在摩擦．两球心之间连线与水平方向成30°的夹角，两球恰好不下滑，设最大静摩擦力等于滑动摩擦力，g 为重力加速度，则半球A 与左侧墙壁之间的动摩擦因数为 ( ) A.32 B.33 C.34 D.233解析：A [隔离光滑均匀圆球B ，对B 受力分析如图所示，可得F N ＝F cos θ，2mg －F sin θ＝0，解得F N ＝2mg tan θ，对A 、B 组成的整体有3mg －μF N ＝0，联立解得μ＝32，故选A.]5．(2017·浙江嘉兴期末)科技的发展正在不断地改变着我们的生活，如图甲是一款手机支架，其表面采用了纳米微吸材料，用手触碰无粘感，接触到平整光滑的硬性物体时，会牢牢吸附在物体上，如图乙是手机静止吸附在支架上的侧视图，若手机的重力为G ，则下列说法正确的是( )A ．手机受到的支持力大小为G cos θ D ．手机受到的支持力不可能大于GC．纳米材料对手机的作用力大小为G sin θD．纳米材料对手机的作用力竖直向上解析：D[因为采用了纳米微吸材料，斜面会对手机存在一个吸引力，所以手机受到的支持力大小不可能为G cos θ，其大小可能大于G，也可能小于G，取决于吸引力的大小，A、B错误；手机受到竖直向下的重力和纳米材料的作用力，故纳米材料对手机的作用力竖直向上，大小等于G，C错误，D正确．]6．(2017·广东“六校联盟”联考)如图所示，小物体P放在直角斜劈M上，M下端连接一竖直弹簧，并紧贴竖直光滑墙壁．开始时，P、M静止，M与墙壁间无作用力．现以平行斜面向上的力F向上推物体P，但P、M未发生相对运动．则在施加力F后()A．P、M之间的摩擦力变大B．P、M之间的摩擦力变小C．墙壁与M之间仍然无作用力D．弹簧的形变量减小解析：D[未施加F之前，对P受力分析，根据平衡条件可知，P受到沿斜面向上的静摩擦力，其大小等于重力沿斜面向下的分力，当F等于2倍的重力沿斜面向下的分力时，摩擦力大小不变，故A、B错误．把P、M看成一个整体，整体受力平衡，则墙壁对M的支持力等于F在水平方向的分力，竖直方向受力平衡，则弹簧弹力等于整体重力减去F在竖直方向的分力，则弹力减小，形变量减小，故C错误，D正确．]二、多项选择题(本题共4小题，每小题6分，共24分．全部选对的得6分，部分选对的得3分，有选错或不答的得0分)7．(2017·湖南株洲二中月考)如图所示，A球被固定在竖直支架上，A球正上方的点O悬有一轻绳拉住B球，两球之间连有轻弹簧，平衡时绳长为L，张力为T1，弹簧弹力为F1.若将弹簧换成原长相同的劲度系数更小的轻弹簧，再次平衡时绳中的张力为T2，弹簧弹力为F2，则()A．T1>T2 B．T1＝T2C．F1<F2D．F1>F2解析：BD [以B 球为研究对象，B 球受到重力G 、弹簧的弹力F 和绳子的张力T ，如图所示．B 球平衡时，F 与T 的合力与重力G 大小相等、方向相反，即G ′＝G .根据三角形相似得G′OA ＝T OB ＝F AB ，换成劲度系数小的弹簧，形变量增大，AB 减小，则T 不变，F 减小，B 、D 正确．]8．(2017·浙江六校联考)如图所示，木板C 放在水平地面上，木板B 放在C 的上面，木板A 放在B 的上面，A 的右端通过轻质弹簧测力计固定在竖直的墙壁上，A 、B 、C 质量相等，且各接触面间动摩擦因数相同，用大小为F 的力向左拉动C ，使它以速度v 匀速运动，三者稳定后弹簧测力计的示数为T .则下列说法正确的是( )A ．B 对A 的摩擦力大小为T ，方向向左B ．A 和B 保持静止，C 匀速运动C ．A 保持静止，B 和C 一起匀速运动D ．C 受到地面的摩擦力大小为F －T解析：ACD [由题意知，A 、B 、C 质量相等，且各接触面间动摩擦因数相同，再依据滑动摩擦力公式f ＝μN 可知B 、C 之间的滑动摩擦力大于A 、B 之间的滑动摩擦力，因此在力F 作用下，B 、C 作为一整体运动；A 受水平向右的拉力和水平向左的摩擦力，根据平衡条件可知B 对A 的摩擦力大小为T ，方向向左，故A 、C 正确，B 错误．因为物体间力的作用是相互的，则物体B 、C 整体受到A 对它水平向右的摩擦力，大小为T ；由于B 、C 整体做匀速直线运动，则B 、C 整体受到的水平向左的拉力F 和水平向右的两个摩擦力平衡(A 对B 的摩擦力和地面对C 的摩擦力)，根据平衡条件可知，C 受到地面的摩擦力大小为F －T ，故D 正确．]9．(68520044)(2017·山东日照一模)如图所示，倾角为30°的斜面体静止在水平地面上，轻绳一端连着斜面上的物体A (轻绳与斜面平行)，另一端通过两个滑轮相连于天花板上的P 点．动滑轮上悬挂质P 量为m 的物块B ，开始时悬挂动滑轮的两绳均竖直．现将点缓慢向右移动，直到动滑轮两边轻绳的夹角为90°时，物体A 刚好要滑动．假设最大静摩擦力等于滑动摩擦力，物体A 与斜面间的动摩擦因数为33.整个过程斜面体始终静止，不计滑轮的质量及轻绳与滑轮间的摩擦．下列说法正确的是( )A ．物体A 的质量为22mB．物体A受到的摩擦力一直增大C．地面对斜面体的摩擦力水平向左并逐渐减小D．斜面体对地面的压力逐渐减小解析：AB[动滑轮处于静止状态，受力平衡，根据平衡条件解得绳子拉力T＝mg sin 45°＝22mg，物体A刚好要滑动，受力平衡，根据平衡条件得T＝m A g sin 30°＋μm A g cos 30°，解得m A＝22m，故A正确；开始时悬挂动滑轮的两绳均竖直，则绳子拉力T1＝mg2>m A g sin 30°，则开始时A受到的静摩擦力方向向下，当P向右移动时，绳子的拉力一直增大，根据平衡条件可知，A受到的静摩擦力也一直增大，故B正确；设悬挂动滑轮的左侧绳子与水平方向的夹角为θ，对斜面体和A整体研究，由平衡条件得，水平方向有f＝T cos θ，P向右移动过程中，T增大，θ减小，则f增大，故C错误；悬挂动滑轮的绳子中的拉力在竖直方向的分量T′＝mg2，所以斜面体对地面的压力等于斜面体和物体A的总重力与mg2之和且不变，故D错误．]10．(2017·浙江杭州五校联盟“一诊”)如图所示，质量为m的长方体物块放在水平放置的钢板C上，物块与钢板间的动摩擦因数为μ，由于光滑固定导槽A、B的控制，该物块只能沿水平导槽运动．现使钢板以速度v1向右匀速运动，同时用水平力F拉动物块使其以速度v2(v2的方向与v1的方向垂直，沿y轴正方向)沿槽匀速运动，以下说法正确的是()A．若拉力F的方向在第一象限，则其大小一定大于μmgB．若拉力F的方向在第二象限，则其大小可能小于μmgC．若拉力F的方向沿y轴正方向，则此时F有最小值，其值为μmgv1v21＋v22D．若拉力F的方向沿y轴正方向，则此时F有最小值，其值为μmgv2v21＋v22解析：BD[物块有相对于钢板水平向左的速度v1和沿导槽的速度v2，故物块相对于钢板的速度v如图所示，滑动摩擦力方向与相对运动方向相反．由图可知，若拉力F的方向在第一、二象限，则其大小可能大于、小于、等于μmg，A错误，B正确．若拉力F的方向沿y轴正方向，则此时F有最小值，F min＝f cos θ＝μmg cos θ＝μmgv2v21＋v22，C错误，D正确．]三、非选择题(本题共2小题，共40分．写出必要的文字说明和重要的演算步骤，有数值计算的要注明单位)11．(68520045)(20分)[2017·东北三省三校(辽宁省实验、东北师大附中、哈尔滨师大附中)一模]两个带电小球A、B(可视为质点)通过绝缘的不可伸长的轻绳相连，若将轻绳的某点O固定在天花板上，平衡时两个小球的连线恰好水平，且两侧轻绳偏离竖直方向的夹角分别为30°和60°，如图甲所示．若将轻绳跨过光滑定滑轮(滑轮大小可不计)，调节两球的位置能够重新平衡，如图乙所示．求：(1)两个小球的质量之比；(2)图乙状态，滑轮两侧的绳长O′A、O′B之比．解析：(1)带电小球处于静止状态，受力平衡，对任意一个带电小球受力分析，受到重力、绳子的拉力T和库仑力F，根据平衡条件得：T cos θ－mg＝0，T sin θ－F＝0，解得mg＝Ftan θ，则mAmB＝tan 60°tan 30°＝31.(2)如图，对小球A受力分析，设绳子拉力为T，小球到滑轮的长度为L，O′C的长度为h，根据三角形相似有mgh＝TL，解得L＝Thmg，所以LO′ALO′B＝mBmA＝13.答案：(1)3∶1(2)1∶312．(68520046)(20分)(2017·江西白鹭洲中学月考)一般教室门上都安装一种暗锁，这种暗锁由外壳A、骨架B、弹簧C(劲度系数为k)、锁舌D(倾斜角θ＝45°)、锁槽E，以及连杆、锁头等部件组成，如图甲所示．设锁舌D的侧面与外壳A和锁槽E之间的动摩擦因数均为μ，最大静摩擦力F fm由F fm＝μF N(F N为正压力)求得．有一次放学后，当某同学准备关门时，无论用多大的力，也不能将门关上(这种现象称为自锁)，此刻暗锁所处的状态的俯视图如图乙所示，P为锁舌D与锁槽E之间的接触点，弹簧由于被压缩而缩短了x.(1)求自锁状态时D的下表面所受摩擦力的方向．(2)求此时(自锁时)锁舌D与锁槽E之间的正压力的大小．(3)无论用多大的力拉门，暗锁仍然能够保持自锁状态，则μ至少要多大？解析：(1)设锁舌D下表面受到的最大静摩擦力为F fl，则其方向向右．(2)设锁舌D受锁槽E的最大静摩擦力为F f2，正压力为F N，下表面的正压力为F，弹力为kx，如图所示，由力的平衡条件可知：kx＋F f1＋F f2cos 45°－F N sin 45°＝0①F－F N cos 45°－F f2sin 45°＝0②F f1＝μF③F f2＝μF N④联立①②③④式解得正压力大小F N＝2kx1－2μ－μ2.(3)令F N趋近于∞，则有1－2μ－μ2＝0解得μ＝2－1＝0.41.答案：(1)向右(2)2kx1－2μ－μ2(3)0.41。

第3讲 受力分析 共点力的平衡主干梳理 对点激活 知识点受力分析1．定义把指定物体(研究对象)在特定的物理环境中受到的所有外力都找出来，并画出01受力示意图的过程。

2．受力分析的一般顺序 先分析场力(02重力、电场力、磁场力)，再分析接触力(弹力、03摩擦力)，最后分析其他力。

知识点 共点力的平衡 Ⅱ 1．共点力作用于物体的01同一点或作用线的延长线交于一点的力。

2．平衡状态物体处于02静止状态或03匀速直线运动状态。

3．共点力的平衡条件(1)F 合＝0或者⎩⎪⎨⎪⎧ F x ＝0，F y ＝0。

(2)平衡条件的推论①二力平衡：如果物体在两个共点力的作用下处于平衡状态，这两个力必定大小04相等，方向05相反。

②三力平衡：如果物体在三个共点力的作用下处于平衡状态，其中任何一个力与其余两个力的合力大小06相等，方向07相反；并且这三个力的矢量可以形成一个封闭的矢量08三角形。

③多力平衡：如果物体在多个共点力的作用下处于平衡状态，其中任何一个力与其余几个力的合力大小09相等，方向10相反。

一 堵点疏通1．对物体进行受力分析时，只能画该物体受到的力，该物体对别的物体施加的力不能画在该物体上。

( )2．物体的速度为零即处于平衡状态。

( )3．物体在缓慢运动时所处的状态不属于平衡状态。

( )4．物体处于平衡状态时，加速度等于零。

( )5．若物体受三个力F1、F2、F3的作用而平衡，将F2转动90°时，三个力的合力大小为2 F2。

( )6．物体沿斜面下滑时，物体受重力、支持力和下滑力的作用。

( )答案 1.√ 2.× 3.× 4.√ 5.√ 6.×二对点激活1. (人教版必修1·P91·T1改编)(多选)一根轻绳一端系小球P，另一端系于光滑墙壁上的O点，在墙壁和小球P之间夹有一长方体物块Q，如图所示，在小球P、物块Q均处于静止状态的情况下，下列有关说法正确的是( )A．物块Q受3个力B．小球P受4个力C．若O点下移，物块Q受到的静摩擦力将增大D．若O点上移，绳子的拉力将变小答案BD解析对P和Q进行受力分析可知，P受重力、绳子的拉力、Q对P的弹力、Q对P的摩擦力，Q受重力、墙壁的弹力、P对Q的弹力、P对Q的摩擦力，因此A错误，B正确；分析Q 的受力情况可知，若O点下移，Q处于静止状态，其受到的静摩擦力等于重力不变，C错误；对P进行受力分析可知，若O点上移，绳子的拉力将变小，D正确；故选B、D。

课时规范练6共点力的平衡基础对点练1.(受力解析)(2018·福建厦门第一次质检)以下列图,一个质量为m的滑块置于倾角为30°的固定粗糙斜面上,一根轻弹簧一端固定在竖直墙上的P点,另一端系在滑块上的Q 点,直线PQ与斜面垂直,滑块保持静止。

则()A.弹簧可能处于原长状态B.斜面对滑块的摩擦力大小可能为零C.斜面对滑块的支持力大小可能为零D.滑块必然碰到四个力作用PQ与斜面垂直,滑块保持静止,滑块必然受摩擦力和支持力,弹簧的弹力可能为零,故A正确,BCD错误。

2.(2015·山东卷)如图,滑块A置于水平川面上,滑块B在一水平力作用下紧靠滑块A(A、B接触面竖直),此时A恰好不滑动,B恰好不下滑。

已知A与B间的动摩擦因数为μ1,A与地面间的动摩擦因数为μ2,最大静摩擦力等于滑动摩擦力。

A与B的质量之比为()A. B. C. D.A,F=μ2(m A+m B)g;对滑块B:m B g=μ1F,以上两式联立得:,故B项正确。

3.(物体的平衡)(2018·山东济宁一模)以下列图,质量均为m的两个小球A、B(可视为质点)固定在轻杆的两端,将其放入圆滑的半球形碗中,杆的长度等于碗的半径,当杆与两球组成的系统处于平衡状态时,杆对小球A的作用力大小为()A.mgB.mgC.mgD.2mgA球为研究对象,碰到重力、支持力、杆的弹力,依照平衡条件得杆对小球A的作用力大小为mg,A正确。

4.(受力解析)以下列图,A、B、C三物块叠放并处于静止状态,水平川面圆滑,其他接触面粗糙,以下受力解析正确的选项是()A.A与墙面间存在压力B.A与墙面间存在静摩擦力C.A物块共受3个力作用D.B物块共受5个力作用,水平方向上地面圆滑,地面对C没有摩擦力,依照平衡条件得,墙对A没有压力,所以也没有摩擦力。

故A、B错误;A碰到重力、B的支持力和摩擦力三个力作用。

所以C正确;先对AB整体研究:水平方向上墙对A没有压力,则由平衡条件解析可以知道,C对B没有摩擦力。