[推荐学习](全国通用)2019版高考物理一轮复习备考精炼: 第二章 相互作用 微专题14 受力分析
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(全国版)2019版高考物理一轮复习第2章相互作用9 共点力作用下物体的平衡(2)能力训练编辑整理:尊敬的读者朋友们:这里是精品文档编辑中心,本文档内容是由我和我的同事精心编辑整理后发布的,发布之前我们对文中内容进行仔细校对,但是难免会有疏漏的地方,但是任然希望((全国版)2019版高考物理一轮复习第2章相互作用9 共点力作用下物体的平衡(2)能力训练)的内容能够给您的工作和学习带来便利。
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9 共点力作用下物体的平衡(2)1.如图所示,斜面体放置在粗糙的水平地面上,在水平向右的推力F作用下,物体A和斜面体B均保持静止。
若减小推力F,物体A仍然静止在斜面上,则()A.物体A所受合力一定减小B.斜面对物体A的支持力一定减小C.斜面对物体A的摩擦力一定减小D.斜面对物体A的摩擦力一定为零答案B解析物体A始终处于平衡状态,所以受到的合力始终等于零,故A错误;如图所示,对物体A进行受力分析,有F=F cosθ+f-G sinθ=0合xF=F N-G cosθ-F sinθ=0合y解得F N=G cosθ+F sinθ,当F减小时,则支持力减小,故B正确;f=G sinθ-F cosθ,由于摩擦力的方向未知,故当f沿斜面向上为正值时,F减小,则f增大,若f为负值即沿斜面向上时,当F减小,则f也减小,不一定为零,故C、D错误。
2.(多选)如图所示,一条细线一端与地板上的物体B相连,另一端绕过质量不计的定滑轮与小球A相连,定滑轮用另一条细线悬挂在天花板上的O′点,细线与竖直方向所成角度为α,开始时系统静止,则( )A.如果将物体B在地板上向右移动一点,α角将增大B.无论物体B在地板上左移还是右移,只要距离足够小,α角将不变C.增大小球A的质量,α角一定减小D.悬挂定滑轮的细线的弹力不可能等于小球A的重力答案AD解析对小球A进行受力分析,受重力和拉力,根据平衡条件,有T=mg;如果将物体B 在地板上向右移动稍许,则∠AOB增大;对滑轮分析,受三个拉力,受力分析如图所示,∠AOB=2α,故α角将增大,故A正确,B错误;增大小球A的质量,B可能仍保持不动,系统平衡,拉力的方向不变,故α角可能不变,故C错误;由于∠AOB=2α〈90°,弹力F与两个拉力T 的合力平衡,而T=mg,故悬挂定滑轮的细线的弹力不可能等于小球A的重力,故D正确。
课时2 力的合成与分解受力分析和物体的平衡1.(2019·浙江6月学考)如下列图是某幼儿园的一部直道滑梯,其滑道倾角为θ。
一名质量为m的幼儿在此滑道上匀速下滑。
假设不计空气阻力,如此该幼儿( A )A.所受摩擦力大小为mgsin θB.所受摩擦力大小为mgcos θC.对滑道压力大小为mgsin θD.对滑道压力大小为mgtan θ2.如图是某街舞爱好者在水平面上静止倒立的情景,如此此街舞爱好者( A )A.手掌所受支持力大小等于人的重力B.手掌所受静摩擦力方向向左C.手掌所受静摩擦力方向向右D.重心在腰部某处解析:此街舞爱好者只受重力和水平面对手掌的支持力,且二力平衡,故重心应在手掌正上方,A正确,B,C,D错误。
3.某校在水平直道举行托乒乓球徒步比赛。
某同学将球置于球拍中心,保持球拍的倾角为θ0,球一直保持在球拍中心不动。
整个过程假设做匀速直线运动至终点。
如此乒乓球受到(忽略空气阻力)( C )A.1个力B.2个力C.3个力D.4个力解析:乒乓球受重力、球拍对球的支持力与球拍对球的摩擦力,故C正确。
4.L形木板P(上外表光滑)放在固定斜面上,轻质弹簧一端固定在木板上,另一端与置于木板上外表的滑块Q相连,如下列图。
假设P,Q一起沿斜面匀速下滑,不计空气阻力,如此木板P的受力个数为( C )A.3B.4C.5D.6解析:因P,Q一起匀速下滑,所以斜面对P有沿斜面向上的摩擦力,而Q必受弹簧向上的弹力,所以隔离P可知P受重力、斜面摩擦力、斜面弹力、弹簧弹力、Q的压力作用,故C正确。
5.(多项选择)明朝谢肇淛的《五杂组》中记载:“明姑苏虎丘寺塔倾侧,议欲正之,非万缗不可。
一游僧见之曰:无烦也,我能正之。
〞游僧每天将木楔从塔身倾斜一侧的砖缝间敲进去,经月余扶正了塔身。
假设所用的木楔为等腰三角形,木楔的顶角为θ,现在木楔背上加一力F,方向如下列图,木楔两侧产生推力F N,如此( BC )A.假设F一定,θ大时F N大B.假设F一定,θ小时F N大C.假设θ一定,F大时F N大D.假设θ一定,F小时F N大解析:根据力F的作用效果将力F分解为垂直于木楔两侧的推力F N,如下列图。
第二章 相 互 作 用综合过关规范限时检测满分:100分 考试时间:60分钟一、选择题(本题共8小题,每小题6分,共计48分。
1~5题为单选,6~8题为多选,全部选对的得6分,选对但不全的得3分,错选或不选的得0分)1.(2018·武汉市部分学校调研测试)如图,在水平桌面上叠放着物体a 、b 、c ,三个物体均处于静止状态。
下列说法正确的是导学号 21993412( D )A .b 对a 的摩擦力可能水平向右B .b 对a 的支持力与a 受到的重力是一对作用力和反作用力C .c 一定受到水平桌面施加的摩擦力D .c 对b 的作用力一定竖直向上[解析] 图a 、b 的接触面不水平,故b 对a 的摩擦力不可能沿水平方向,选项A 错误;b 对a 的支持力方向垂直于两者接触面向上,与a 的重力的方向不在同一直线上,选项B 错误;对a 、b 、c 整体来说,水平方向不受力,则c 不受水平桌面的摩擦力,选项C 错误;对a 、b 整体分析可知,整体受到向下的重力作用,则c 对b 的作用力与a 、b 整体的重力等大反向,即竖直向上,故c 对b 的作用力竖直向上,选项D 正确。
2.(2018·开封市高三定位考试)如图所示,一件重力为G 的衣服悬挂在等腰衣架上,已知衣架顶角θ=120°,底边水平,不计摩擦。
则衣架一侧对衣服的作用力大小为导学号 21993413( A )A .33GB .32GC .G 2D .G[解析] 由题意知,衣架两侧对衣服作用力的夹角为60°,由力的平衡条件知,2F cos30°=G ,解得F =33G ,选项A 正确。
3.(2018·益阳市湘潭市调研考试)如图所示,小球A 、B 通过一条细绳跨过定滑轮连接,它们都套在一根竖直杆上。
当两球平衡时,连接两球的细绳与水平方向的夹角分别为θ和2θ。
假设装置中的各处摩擦均不计,则A、B球的质量之比为导学号 21993414( B )A.2cosθB.1cosθC.tanθD.1sinθ[解析]对A、B两球受力分析如答图所示,由力的平衡条件可知,T′sinθ=m A g,T sin2θ=m B g,T′=T,解得m A m B=sinθsin2θ=1cosθ,B正确。
第二章相互作用章末综合测试(二)(时间:60分钟分数:100分)一、选择题(本题共10小题,每小题6分.在每小题给出的四个选项中,第1〜6题只有一项符合题目要求,第7〜10题有多项符合题目要求.全部选对的得6分,选对但不全的得3分,有选错的得0分)1•用质量为M的吸铁石,将一张质量为/〃的白纸压在竖直固定的磁性黑板上.某同学沿着黑板面,用水平向右的恒力厂轻拉白纸,白纸未移动,则此时黑板対白纸的摩擦力的大小为()A.FB. mgC. p #+ ~~mg~■D. y[P~+ ~Mg+ mg~解析:D由题意可知,整体除受摩擦力外还受向下的重力、向右的拉力的作用,二力的合力为厂合Mg+mg2;由力的平衡条件可知,摩擦力应与合力大小相等,方向相反.故选D.2.(2017・湖南长沙三月模拟)如图所示,自动卸货车静止在水平地面上,车厢在液压机的作用下,“角缓慢增大,在货物/〃相对车厢仍然静止的过程中,下列说法正确的是()A.货物受到的合外力增大B.货物受到的支持力不变C.货物受到的摩擦力增大D.车对水平地面的作用力减小解析:C货物处于平衡状态,受重力、支持力、静摩擦力,合外力始终为零,根据共点力平衡条件,有:mgsixx e = f,〃增大吋,f增大,/V减小,A、B错误, C正确.对货车整体受力分析,只受重力与支持力,不受摩擦力,根据平衡条件知,车所受地面支持力不变,再根据牛顿第三定律知,车对地面的压力不变,D错误.3.(2017 •课标III)一根轻质弹性绳的两端分别固定在水平天花板上相距80 cm的两点上,弹性绳的原长也为80 cm.将一钩码挂在弹性绳的屮点,平衡时弹性绳的总长度为100 cm;再将弹性绳的两端缓慢移至天花板上的同一点,则弹簧绳的总长度变为(弹性绳的仲长始终处于弹性限度内)()B. 92 cm D. 104 cm解析:B 将钩码挂在弹性绳的中点时,由数学知识可知钩码两侧的弹性绳(劲度系数设4为&)与竖直方向夹角〃均满足sin O=E 对钩码(设其重力为。
[方法点拨](1)三力平衡一般用合成法,合成后力的问题转换成三角形问题.(2)多力平衡一般用正交分解法.(3)遇到多个有相互作用的物体时一般先整体后隔离.1.(2017·江西鹰潭一模)如图1所示,三个形状不规则的石块a、b、c在水平桌面上成功地叠放在一起.下列说法正确的是()图1A.石块b对a的支持力一定竖直向上B.石块b对a的支持力一定等于a受到的重力C.石块c受到水平桌面向左的摩擦力D.石块c对b的作用力一定竖直向上2.(多选)(2017·广东广州12月模拟)如图2所示,粗糙水平面上a、b、c、d四个相同小物块用四根完全相同的轻弹簧连接,正好组成一个等腰梯形,系统静止.ab之间、ac之间以及bd之间的弹簧长度相同且等于cd之间弹簧长度的一半,ab之间弹簧弹力大小为cd之间弹簧弹力大小的一半.若a受到的摩擦力大小为F f,则()图2A.ab之间的弹簧一定是压缩的B.b受到的摩擦力大小为F fC.c受到的摩擦力大小为3F f D.d受到的摩擦力大小为2F f3.(2017·湖南省十三校第一次联考)如图3所示,倾角为θ的斜面体C置于水平面上,B置于斜面上,通过轻绳跨过光滑的定滑轮与A相连接,连接B的一段轻绳与斜面平行,A、B、C都处于静止状态,则()图3A.水平面对C的支持力大于B、C的总重力B.C对B一定有摩擦力C.水平面对C一定有摩擦力D.水平面对C可能没有摩擦力4.(2017·四川绵阳第一次段考)如图4所示,一轻杆一端用铰链固定在竖直墙上的A点,另一端固定一个质量为1 kg的小球(可视为质点),轻杆与竖直方向夹角为37°,小球静止在倾角为37°的斜面上,g取10 m/s2,sin 37°=0.6,cos 37°=0.8.则()图4A.斜面可能光滑B.轻杆对小球的弹力一定是拉力C.斜面对小球的支持力大小可能为零D.斜面对小球的摩擦力大小等于6 N5.(2017·华南师大附中等三校联考)如图5所示,小球A、B通过一细绳跨过定滑轮连接,它们都穿在一根竖直杆上.当两球平衡时,连接两球的细绳与水平方向的夹角分别为θ和2θ,假设装置中各处摩擦均不计,则A、B小球的质量之比为()图5A.2cos θ∶1 B.1∶2cos θC.tan θ∶1 D.1∶2sin θ6.(2017·广东惠州第三次调研)如图6所示,倾角为30°,重为100 N的斜面体静止在粗糙水平面上.一根弹性轻杆一端垂直固定在斜面体上,杆的另一端固定一个重为20 N的小球,斜面体和小球处于静止状态时,下列说法正确的是()图6A.斜面有向左运动的趋势,受到水平向右的静摩擦力B.弹性轻杆对小球的作用力为20 N,方向垂直斜面向上C.球对弹性轻杆的作用力为20 N,方向竖直向下D.地面对斜面的支持力为100 N,方向竖直向上7.(2017·湖南长郡中学一模)如图7所示,质量为m的硬质面字典A对称放在硬质面的书本B 上,将书本B的一端缓慢抬高至字典刚要滑动,此时书脊与水平面的夹面为θ.下列说法中正确的是()图7A.B对A的作用力为零B.B的一个侧面对A的弹力为mg cos θC.B对A的最大静摩擦力的合力为mg sin θD.A受到三个力的作用8.(多选)(2017·广东梅州高三质检)如图8所示,质量为m的木块A放在质量为M的三角形斜面B上,现用大小均为F,方向相反的水平力分别推A和B,它们均静止不动,则()图8A.A与B之间不一定存在摩擦力B.B与地之间一定不存在摩擦力C.B对A的支持力一定大于mgD.地面对B的支持力的大小一定等于(M+m)g9.(2017·河北衡水中学高三下期中)如图9所示,物块A放在直角三角形斜面体B上面,B放在轻弹簧上面并紧挨着竖直粗糙墙壁,处于静止状态;弹簧处于竖直.现用力F沿斜面向上推A,但A、B仍处于静止状态.下列说法正确的是()图9A.施加F前,B可能受6个力B.施加F后,A、B之间的摩擦力一定变小C.施加F后,B受到弹簧的弹力可能变小D.施加F后,B与墙之间的摩擦力一定小于F10.如图10甲所示,两段等长轻质细绳将质量分别为m、2m的小球A、B(均可视为质点)悬挂在O点,小球A受到水平向右的恒力F1的作用,小球B受到水平向左的恒力F2的作用,当系统处于静止状态时,出现了如图乙所示的状态,小球B刚好位于O点正下方.则F1与F2的大小关系正确的是()图10A.F1=4F2B.F1=3F2C.2F1=3F2D.2F1=5F211.(多选)(2018·陕西黄陵中学模拟)如图11所示,A、B两物体用两根轻质细线分别悬挂在天花板上,两细线与水平方向夹角分别为60°和45°,A、B间拴接的轻质弹簧恰好处于水平状态,则下列判断正确的是()图11A.A、B的质量之比为1∶ 3B.A、B所受弹簧弹力大小之比为3∶ 2C.悬挂A、B的细线上拉力大小之比为2∶1D.快速撤去弹簧的瞬间,A、B的瞬时加速度大小之比为1∶ 212.如图12所示,固定的半球面右侧是光滑的,左侧是粗糙的,O点为球心,A、B为两个完全相同的小物块(可视为质点),小物块A静止在球面的左侧,受到的摩擦力大小为F1,对球面的压力大小为F N1;小物块B在水平力F2作用下静止在球面的右侧,对球面的压力大小为F N2,已知两小物块与球心连线和竖直方向的夹角均为θ,则()图12A.F1∶F2=sin2θ∶1 B.F1∶F2=sin θ∶1C.F N1∶F N2=cos2θ∶1 D.F N1∶F N2=sin2θ∶113.(多选)(2017·江西新余一中第七次模拟)如图13所示,小球A置于固定在水平面上的光滑半圆柱体上,小球B用水平轻弹簧拉着系于竖直板上,两小球A、B通过光滑滑轮O用轻质细线相连,两球均处于静止状态,已知B 球质量为m ,O 点在半圆柱体圆心O 1的正上方,OA 与竖直方向成30°角,OA 长度与半圆柱体半径相等,OB 与竖直方向成45°角,则下列叙述正确的是( )图13A .小球A 、B 受到的拉力F T OA 与F T OB 相等,且F T OA =F T OB =mgB .弹簧弹力大小为mgC .A 球质量为m A =6mD .光滑半圆柱体对A 球支持力的大小为mg14.(多选)(2018·辽宁沈阳九中月考)如图14所示,质量为M 的斜面体A 放在粗糙水平面上,用轻绳拴住质量为m 的小球B 置于斜面上,整个系统处于静止状态.已知斜面倾角及轻绳与竖直方向夹角均为θ=30°.不计小球与斜面间的摩擦,则( )图14A .轻绳对小球的作用力大小为33mg B .斜面体对小球的作用力大小为2mgC .斜面体对水平面的压力大小为(M +m )gD .斜面体对水平面的摩擦力大小为36mg 15.(2017·安徽合肥第一次检测)如图15所示,两小球A 、B 固定在一轻质细杆的两端,其质量分别为m 1和m 2,将其放入光滑的半圆形碗中,当细杆保持静止时,圆的半径OA 、OB 与竖直方向夹角分别为30°和45°,则m 1和m 2的比值为( )图15A.2∶1B.3∶1 C .2∶1 D.6∶1答案精析1.D [由题图可知,a 与b 的接触面不是水平面,可知石块b 对a 的支持力与其对a 的静摩擦力的合力,跟a 受到的重力是平衡力,故A 、B 错误;以三块石块作为整体研究,整体受到的重力与支持力是平衡力,则石块c 不会受到水平桌面的摩擦力,故C 错误;选取a 、b 作为整体研究,根据平衡条件,石块c 对b 的作用力与其重力平衡,则石块c 对b 的作用力一定竖直向上,故D 正确.]2.ABC 3.C 4.D 5.B 6.C7.C [B 对A 的作用力大小等于A 的重力mg ,方向竖直向上,故A 错误;B 的一个侧面对A 的弹力F N =12mg cos θ,故B 错误;A 受力平衡,根据平衡条件得,最大静摩擦力的合力F f 合=mg sin θ,故C 正确;A 处于静止状态,对A 进行受力分析,A 受到重力,B 书两侧对A 的两个支持力,B 书两侧对A 的两个摩擦力,共5个力,故D 错误.]8.ABD 9.D10.D [A 受到水平向右的力F 1,B 受到水平向左的力F 2,以整体为研究对象,受力分析如图所示,设OA 绳与竖直方向的夹角为α,则由平衡条件得tan α=F 1-F 22mg +mg,以B 球为研究对象,受力分析如图所示.设AB 绳与竖直方向的夹角为β,则由平衡条件得tan β=F 22mg,由几何关系得α=β,解得2F 1=5F 2,D 项正确.]11.CD12.C [分别对A 、B 两个相同的小物块受力分析如图,A 受到重力、沿球面斜向上的摩擦力F 1、垂直于球面斜向上的支持力,支持力的大小等于物块A 对球面的压力F N1,故F 1=mg sin θ,F N1=mg cos θ;B 受到重力、水平作用力F 2及球面对它的支持力,支持力大小等于物块B 对球面的压力F N2,故F 2=mg tan θ,F N2=mg cos θ,所以F 1∶F 2=sin θtan θ=cos θ1,A 、B 项错误;F N1∶F N2=cos θ∶1cos θ=cos 2 θ∶1,C 项正确,D 项错误.] 13.BC [对B 受力分析可知:细线的拉力F T OB =mg cos 45°=2mg ,则F T OA =F T OB =2mg ,选项A 错误;弹簧弹力大小F =mg tan 45°=mg ,选项B 正确;对A 球受力分析可知:m A g =2F T OA cos 30°,解得m A =6m ,选项C 正确;光滑半圆柱体对A 球支持力的大小为F N =F T OA =2mg ,选项D 错误.]14.AD[小球处于平衡状态,支持力垂直于斜面且与竖直方向成30°角,小球与斜面间没有摩擦力,将轻绳的拉力F T和斜面对小球的支持力F N进行正交分解可得:F T sin 30°=F N sin30°,F T cos 30°+F N cos 30°=mg,故斜面体和轻绳对小球的作用力均为33mg,A正确,B错误;对小球和斜面体整体进行受力分析可得C错误,D正确.] 15.A。
14 受力分析
[方法点拨] (1)受力分析的两种顺序:先场力后接触力,或先已知确定的力后未知不确定的力.(2)可从三个方面检验:①各力的施力物体、受力物体;②判断能否保持原来的运动
状态;③换角度(整体隔离)分析是否矛盾.
1.如图1所示,轻绳一端连接放置在水平地面上的物体Q,另一端绕过固定在天花板上的定滑轮与小球P连接,P、Q始终处于静止状态,则( )
图1
A.Q可能受到两个力的作用
B.Q可能受到三个力的作用
C.Q受到的轻绳拉力与重力的合力方向水平向左
D.Q受到的轻绳拉力与重力的合力方向指向左下方
2.如图2所示,放在粗糙水平地面上的斜劈C上叠放了A、B两个物体,B的上表面水平,三者均保持静止状态.关于A、B、C的受力情况,下列说法中正确的是( )
图2
A.物体A可能受到三个力的作用
B.物体B一定受到四个力的作用
C.物体B对C的作用力可能与斜劈表面夹角为90°
D.地面可能对C有摩擦力作用
3.(多选)(2017·山西省重点中学协作体高三期末)如图3所示,将一长方形木块锯开为A、B两部分后,静止放置在水平地面上,则( )
图3
A.B受到四个力作用
B.B受到五个力作用
C.A对B的作用力方向竖直向下
D.A对B的作用力方向垂直于它们的接触面向下
4.(多选)(2018·福建师范大学附中期中)如图4所示,在恒力F作用下,a、b两物体一起沿粗糙竖直墙面匀速向上运动,则关于它们受力情况的说法正确的是( )
图4
A.a一定受到4个力
B.b可能受到4个力
C.a与墙壁之间一定有弹力和摩擦力
D.a与b之间一定有摩擦力
5.如图5所示,A、B两物体叠放在一起,用手托住,让它们静止靠在墙边,然后释放,使它们同时沿竖直墙面下滑,已知m A>m B,不计空气阻力,则物体B( )
图5
A.只受一个重力
B.受到重力、摩擦力各一个
C.受到重力、弹力、摩擦力各一个
D.受到重力、摩擦力各一个,弹力两个
6.(2017·广东顺德一模)如图6所示,斜面小车M静止在光滑水平面上,紧贴墙壁.若在斜面上放一物体m.再给m施加一竖直向下的恒力F.M、m均保持静止,则小车受力的个数为( )
图6
A.3 B.4 C.5 D.6
7.(多选)(2017·湖北省部新大纲调研)如图7所示,顶角为θ的光滑圆锥体固定在水平面上,一质量为m的均质圆环套在圆锥体上,重力加速度大小为g,下列判断正确的是( )
图7 A.圆锥体对圆环的压力方向垂直于圆锥的侧面B.圆锥体对圆环的弹力方向竖直向上
C.圆环的张力不为零
D.圆环的张力方向指向圆环的圆心
答案精析
1.D 2.B
3.AC [对B受力分析,受重力、地面的支持力、A对B的静摩擦力与A对B的压力,处于平衡状态,因此B受4个力作用,故A正确,B错误;对A受力分析,受重力、B对A的支持力与静摩擦力,根据共点力的平衡条件可知,B对A的作用力与A的重力大小相等方向相反,由牛顿第三定律知,A对B的作用力方向竖直向下,故C正确,D错误.]
4.AD
5.A [物体A、B将一起做自由落体运动,所以A、B之间无相互作用力,物体B与墙面有接触而无挤压,所以与墙面无弹力,当然也没有摩擦力,所以物体B只受重力,选A.] 6.B [先对物体m受力分析,受到重力、向下的恒力F、M对其的支持力和静摩擦力,根据平衡条件,M对其的作用力、重力和恒力F的合力是一对平衡力,由牛顿第三定律知,m对M的压力和静摩擦力的合力竖直向下;再对M受力分析,受重力、m对其的垂直斜面向下的压力和沿斜面向下的静摩擦力,同时地面对M有向上的支持力,共受到4个力作用,故A、C、D错误,B正确.]
7.BC。