2014届高考物理一轮复习 2.3受力分析、共点力的平衡课时提能冲关汇总

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创新教程2014届高考物理一轮课时提能冲关:2.3受力分析、共点力的平衡一、选择题1.如图,粗糙的水平地面上有一斜劈,斜劈上一物块正在沿斜面以速度v 0匀速下滑,斜劈保持静止,则地面对斜劈的摩擦力( )A .等于零B .不为零,方向向右C .不为零,方向向左D .不为零,v 0较大时方向向左,v 0较小时方向向右解析:物块匀速下滑受合力为零,斜面对物块的作用力应与物块的重力相平衡,由牛顿第三定律可知,物块对斜面的作用力应竖直向下,斜面与地面之间无相对运动趋势,则地面与斜面之间无摩擦力作用,故正确选项为A.答案:A2.(2012年北京石景区)“叠罗汉”是一种高难度的杂技.由六人叠成的三层静态造型如图所示,假设每个人的质量均为m ,下面五人弯腰后背部呈水平状态,则最底层正中间的人的一只脚对水平地面的压力约为(重力加速度为g )( )A.34mg B .mg C.54mgD.32mg解析:先以上面3人为整体作为研究对象,则每只脚对最底层人的压力为34mg ,而最底层正中间的人受到向下的力为2×34mg +mg =52mg ,故向上的支持力F N =52mg ,每只脚受到的力为F N 2=54mg ,故C 正确.答案:C3.(2012年大连沈阳高三二次联考,18)如图所示,三个物块A 、B 、C 叠放在斜面上,用方向与斜面平行的拉力F 作用在B 上,使三个物块一起沿斜面向上做匀速运动.设物块C 对A 的摩擦力为f A ,对B 的摩擦力为f B ,下列说法正确的是( )A .如果斜面光滑,f A 与fB 方向相同,且f A >f B B .如果斜面光滑,f A 与f B 方向相反,且f A <f BC .如果斜面粗糙,f A 与f B 方向相同,且f A >f BD .如果斜面粗糙,f A 与f B 方向相反,且f A <f B解析:设A 、B 、C 的质量为m 1、m 2、m 3,斜面倾角为θ,当斜面光滑时,把A 、B 、C 看作整体,则有F =(m 1+m 2+m 3)g sin θ,单独分析A ,有f A =m 1g sin θ,分析B 有F =m 2g sin θ+f B ,所以f B =(m 1+m 3)g sin θ,A 项错误B 项正确;当斜面粗糙时,把A 、B 、C 看作整体有F =(m 1+m 2+m 3)g sin θ+μ(m 1+m 2+m 3)g cos θ,设C 分别对A 、B 的压力为F N ,对A ,f A =m 1g sin θ+μ(m 1g cos θ+F N );对B ,F =m 2g sin θ+μ(m 2g cos θ+F N )+f B ,故f B =(m 1+m 3)g sin θ+μ(m 1+m 3)g cos θ-μF N ,其中F N <m 3g cos θ,故f A <f B .答案:B 、D4.(2013年湖北襄阳高三)如图甲所示,一物块在粗糙斜面上,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.当外力F 按照图乙所示规律变化时,下列说法正确的是( )A .地面对斜面的摩擦力逐渐减小B .地面对斜面的摩擦力逐渐增大C .物块对斜面的摩擦力可能一直增大D .物块对斜面的摩擦力可能一直减小解析:先以斜面体与物块为整体作为研究对象,则水平方向有f =F cos θ,F 逐渐减小,f 也逐渐减小,A 对、B 错;再单独分析物块,若开始mg sin θ>F ,则有F +f =mg sin θ,F 减小,则f 增大,C 对;若开始mg sin θ≤F ,则有F =mg sin θ+f ,F 减小,则f 先减小,后改方向又逐渐增大,D错.答案:A、C5.如图为节日里悬挂灯笼的一种方式,A、B点等高,O为结点,轻绳AO、BO长度相等,拉力分别为F A、F B,灯笼受到的重力为G.下列表述正确的是( )A.F A一定小于GB.F A与F B大小相等C.F A与F B是一对平衡力D.F A与F B大小之和等于G、F B和结解析:取结点O为研究对象,受力分析如图所示,受F点下方细绳的拉力F C的作用,因灯笼静止,故拉力F C=G,结点O处于静止状态,三力平衡,合力为零,拉力F A、F B的合力F合必与F C等值反向共线,因A、B点等高,AO、BO长度相等,故F A、F B与竖直方向的夹角均为θ,由几何关系可知,必有F A=F B,当θ=60°时,F A=F B=G,当θ>60°时,F A=F B>G,当θ<60°时,F A=F B<G,只有选项B正确.答案:B6.(2013年云南昆明高三)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( )A.物体甲一定受到四个力作用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可能为零D.水平面对斜面体无摩擦力作用解析:先将甲、乙弹簧和斜面体看成一个整体,则整体只受到竖直方向的重力和支持力,水平方向不受力,故D对;再单独分析乙,乙所受到的摩擦力方向一定沿斜面向上,且f2≠0;分析甲因弹簧的弹力F与mg sin θ的大小关系未知,故其受摩擦力F1就不确定,A、B均错.答案:D7.(2012年安徽“江南十校”)如图所示,水平地面粗糙,物块m静止在斜面体M上,轻推一下物块m,物块m恰能沿斜面匀速下滑;若用沿斜面向下的推力作用在物体上,使物块加速下滑,在物块m运动过程中,斜面体始终保持静止,则两种情况下关于斜面体M,下列说法中不正确的是( )A.斜面体受到地面的摩擦力大小都为零B.斜面体受到地面的摩擦力方向都水平向左C.斜面体对地面的压力相等D.斜面体对物块m的作用力相等解析:m在斜面上匀速下滑,由整体法得地面对M的摩擦力为零.由于作用在m上的推力平行于斜面,所以不论m匀速还是加速下滑,m对M的压力、摩擦力都不变.地面对M的摩擦力为零,支持力不变.所以只有B错误.答案:B8.(2012年山东济宁模拟)如图所示,截面为三角形的木块a上放置一铁块b,三角形木块竖直边靠在粗糙的竖直墙面上,现用竖直向上的作用力F,推动木块与铁块一起向上匀速运动,运动过程中铁块与木块始终保持相对静止,下列说法正确的是( )A.木块a和铁块b间一定存在摩擦力B.木块与竖直墙面间一定存在水平弹力C.木块与竖直墙面间一定存在摩擦力D.竖直向上的作用力F大小一定等于铁块与木块的重力之和解析:先把a和b看作一整体,故只受到竖直方向的作用力F和(m a+M b)g,F=(M a+M b)g,D 对;墙壁对a 无弹力和摩擦力;再对b 分析,其受重力M b g ,a 对b 的弹力F N 和摩擦力f 平衡,A 对,B 、C 错.答案:A 、D9.(2012年吉林长春高三第二次调研)如图所示,完全相同的四个足球彼此相互接触叠放在水平面上,每个足球的质量都是m ,不考虑转动情况,下列说法正确的是( )A .下面每个球对地面的压力均为43mg B .下面的球不受地面给的摩擦力C .下面每个球受地面给的摩擦力均为33mg D .上面球对下面每个球的压力均为66mg解析:以四个球整体为研究对象受力分析可得,3F N =4mg ,可知下面每个球对地面的压力均为F N =43mg ,选项A 正确;隔离上面球分析,3F 1·63=mg ,F 1=66mg ,选项D 正确.隔离下面一个球分析,f =F 1 ·33=26mg ,选项B 、C 错误.因此答案选A 、D.答案:A 、D10.(2012年东北三校高三第一次联合模拟)如图所示,在倾角为α的光滑斜面上放一个重为G 的光滑球,并用光滑的挡板挡住,挡板与斜面夹角为θ(最初θ<α),挡板可以从图示位置以O 为轴向左缓慢转至水平位置,在此过程中球始终处于平衡状态,当挡板对球的弹力大小恰好等于球的重力时,θ的大小可以为( )A .αB .2αC .π-αD .π-2α解析:对小球受力分析并画出力的三角形、角度关系如图所示,因θ<α,可以F >G ,当挡板以O 为轴缓慢转动的过程中,当θ=α,时F =G ,故A 正确;当挡板转至水平时,重力等于挡板对小球的支持力,故C 正确.答案:A 、C 二、非选择题11.如图所示,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°,悬线与竖直方向夹角θ=30°,光滑斜面的质量为3 kg ,置于粗糙水平面上,g =10 m/s 2.求:(1)悬线对小球拉力的大小;(2)地面对斜面的摩擦力的大小和方向.解析:(1)以小球为研究对象,受力分析如图所示.由平衡条件可得F =mg 2F T cos 30°=F解得F T =mg2cos 30°=1033 N.(2)以小球和斜面整体为研究对象,系统静止,水平方向受力平衡,由平衡条件可得 F f =F T cos 60°=1033×12 N =533 N 方向水平向左.答案:(1)1033 N (2)533 N 方向水平向左12.(2013年怀宁二中模拟)如图所示,三个物块重均为100N ,叠放于水平桌面上;小球P 重20 N ,挂在c 绳下端,a 绳一端系在物块3上,b 绳一端系在水平天花板上,现用水平向左的拉力F =20 N 作用在物块2上,整个系统处于静止状态时,a 绳水平,b 绳与水平方向成45°角.求:(1)a、b绳中的拉力;(2)1与2间,2与3间,3与桌面间的摩擦力.解析:(1)取三绳结点为研究对象,进行受力分析,如图所示.由平衡条件知,F c=G=20 NF b sin 45°=F c,F b=20 2 NF a=F b cos 45°=F c=20 N.(2)整个系统处于静止状态,1、2间无摩擦力作用F12=0;隔离物块2,水平方向受两个力,F和3对2的摩擦力F32,故F32=F=20 N;对物块3受力分析,受a绳向右的拉力20 N,2对3向左的摩擦力20 N,所以物块3与桌面间无摩擦力作用.答案:(1)20 N 20 2 N(2)0 20 N,方向水平向右0。