高中物理总复习100考点突破千题大冲关10

专题10 叠加体、连接体平衡问题1．（2014洛阳市二模）如图甲所示，在粗糙水平面上静置一个截面为等腰三角形的斜劈A ，其质量为M ，两个底角均为300.两个完全相同的、质量均为m 的小物块p 和q 恰好能沿两侧面匀速下滑.若现在对两小物块同时各施加一个平行于斜劈侧面的恒力F 1、F 2，且F 1>F 2，如图乙所示，则在p 和q 下滑的过程中，下列说法正确的是 （ A C ）A ． 斜劈A 仍保持静止.B ． 斜劈A 受到地面向右的摩擦力作用C ． 斜劈对地面的压力大小等于（M+m ）gD ． 斜劈A 对地面的压力大于（M+m ）g 【参照答案】AC【名师解析】：隔离截面为等腰三角形的斜劈A ，两侧小物块对斜劈的作用力对称，斜劈A 所受地面摩擦力为零，斜劈对地面的压力大小等于（M+m ）g 。

现在对两小物块同时各施加一个平行于斜劈侧面的恒力F 1、F 2，且F 1>F 2，小物块对斜劈的摩擦力和压力均不变，所以斜劈A 仍保持静止，斜劈对地面的压力大小等于（M+m ）g ，选项AC 正确。

【考点定位】考查相互作用及其相关知识。

2、（遵义市省级示范高中2014届）如图所示，质量为M 的四分之一圆柱体放在粗糙水平地面上，质量为m 的正方体放在圆柱体和光滑墙壁之间，且不计圆柱体与正方体之间的摩擦，正方体与圆柱体的接触点的切线与右侧墙壁成θ角，圆柱体处于静止状态。

则 A ．.地面对圆柱体的支持力为Mg B ．.地面对圆柱体的摩擦力为mg tan θC ．墙壁对正方体的弹力为tan mgθ D ．.正方体对圆柱体的压力为cos mgθ第19题图甲乙3．（2014上海十三校调研）如图所示，两梯形木块A 、B 叠放在水平地面上，A 、B 之间的接触面倾斜。

A 的左侧靠在光滑的竖直墙面上，关于两木块的受力，下列说法正确的是（ ）（A ）A 、B 之间一定存在摩擦力作用 （B ）木块A 可能受三个力作用 （C ）木块A 一定受四个力作用（D ）木块B 受到地面的摩擦力作用方向向右4．（2014湖北省黄冈中学期末）如图所示，物块A 放在直角三角形斜面体B 上面，B 放在弹簧上面并紧挨着竖直墙壁，初始时A 、B 静止；现用力F 沿斜面向上推A ，但A 、B 仍未动。

则施力F 后，下列说法正确的是( )A ．A 、B 之间的摩擦力一定变大 B ．B 与墙面的弹力可能不变C ．B 与墙之间可能没有摩擦力D ．弹簧弹力一定不变5.（2014洛阳联考）如图所示，a 、b 两物体在恒力F 作用下一起向上做匀速运动，两者的接触面是一斜面，墙壁竖直，则对两物体受力情况的分析正确的是( )A ．物体a 对物体b 的作用力垂直斜面向上B ．物体b 可能受四个力作用C ．物体a 与墙壁间一定存在弹力和摩擦力D ．物体b 对物体a 的摩擦力沿斜面向下 【参照答案】．D 【名师解析】：6．（2014西安名校联考）质量m 1＝3 kg 、m 2＝2 kg 、m 3＝1 kg 的三个物块按照如图所示水平叠放着，m 1与m 2、m 2与m 3之间的动摩擦因数均为0.1，水平面光滑，不计绳的重力和绳与滑轮间的摩擦，作用在m 2上的水平力F ＝8 N ．(g ＝10 m/s 2)，则m 2与m 3之间的摩擦力大小为(设最大静摩擦力等于滑动摩擦力)( )A ．8 NB ．5 NC ．3 ND ．213N7．（2013山东省济宁市期末）一个截面是直角三角形的木块放在水平地面上，在斜面上放一个光滑球，球的一侧靠在竖直墙上，木块处于静止，如图所示。

若在光滑球的最高点再施加一个竖直向下的力F ，木块仍处于静止，则木块对地面的压力F N 和摩擦力F f 的变化情况是A ．F N 不变B ．F N 增大C ．F f 增大D ．F f 不变8．（2014洛阳重点高中联考）物块A 、B 的质量分别为m 和2m ，用轻弹簧连接后放在光滑的水平面上．对B 施加向右的水平拉力F ，稳定后A 、B 相对静止在水平面上运动，此时弹簧长度为l 1；若撤去拉力F ，换成大小仍为F 的水平推力向右推A ，稳定后A 、B 相对静止在水平面上运动，弹簧长度为l 2.则下列判断正确的是( )A ．弹簧的原长为l 1＋l 22B ．两种情况下稳定时弹簧的形变量相等C ．两种情况下稳定时两物块的加速度不相等D ．弹簧的劲度系数为Fl 1－l 29．（2014洛阳联考）质量为m 的物体放在质量为M 、倾角为θ的斜面体上，斜面体置于粗糙的水平地面上，用平行于斜面的力F 拉物体m 使其沿斜面向下匀速运动，M 始终静止，则下列说法正确的是 ( )A. 地面对M 的摩擦力大小为F cos θB. 地面对M 的支持力大小为(M ＋m )gC. 物体m对M的摩擦力大小为FD. M对物体m的作用力竖直向上10．（2014山东省济南市期末）如图所示，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，轻绳与斜面平行且另一端固定在竖直墙面上，不计小球与斜面间的摩擦，斜面体与墙不接触，整个系统处于静止状态。

则A．水平面对斜面体没有摩擦力作用B．水平面对斜面体有向左的摩擦力作用C．斜面体对水平面的压力等于（M＋m）gD．斜面体对水平面的压力小于（M＋m）g【参照答案】D【名师解析】由于B对斜面压力垂直斜面向下，要使斜面平衡，水平面对斜面体必有向右的摩擦力作用，选项AB 错误。

对小球和斜面体整体受力分析，由平衡条件可知，斜面体对水平面的压力小于（M＋m）g，选项D 正确C错误。

11．（2014北京市东城区期末）如图所示，小车静止在光滑水平地面上，小车的上表面由光滑的斜面AB和粗糙的平面BC组成（它们在B处由极短的光滑圆弧平滑连接），小车右侧与竖直墙壁之间连接着一个力传感器，当传感器受压力时，其示数为正值；当传感器受拉力时，其示数为负值。

一个小滑块（可视为质点）从A点由静止开始下滑，经B至C点的过程中，传感器记录到的力F随时间t变化的关系如下面四图表示，其中可能正确的是12．（2014上海十三校调研）如图所示，两梯形木块A 、B 叠放在水平地面上，A 、B 之间的接触面倾斜。

A 的左侧靠在光滑的竖直墙面上，关于两木块的受力，下列说法正确的是（ ）（A ）A 、B 之间一定存在摩擦力作用 （B ）木块A 可能受三个力作用 （C ）木块A 一定受四个力作用（D ）木块B 受到地面的摩擦力作用方向向右 【参照答案】B 【名师解析】A 、B 之间可能不存在摩擦力作用，木块A 可能受三个力作用，选项AC 错误B 正确。

木块B 也可能不受地面的摩擦力作用，选项D 错误。

13（2014年4月安徽省上饶市重点高中联考）如图所示，一根轻质细绳跨过定滑轮连接两个小球A 、B ，它们都穿在一根光滑的竖直杆上，不计细绳与滑轮之间的摩擦，当两球平衡时OA 绳与水平方向的夹角为2θ，OB 绳与水平方向的的夹角为θ，则球A 、B 的质量之比为 A ．2cos θ∶1 B ．1∶2cos θ C ．tan θ∶1 D ． 1∶2sin θtF 0 AtF 0BtF 0CtF 0D AABFm 2m 114.（2013上海市七校调研联考）如图所示，固定在水平地面上的物体A，左侧是圆弧面，右侧是倾角为θ的斜面，一根轻绳跨过物体A顶点上的小滑轮，绳两端分别系有质量为m1、m2的小球，当两球静止时，小球m1与圆心连线跟水平方向的夹角也为θ，不计一切摩擦，则m1、m2之间的关系是（）A．m1 = m2tanθB．m1 = m2cotθC．m1 = m2cosθD．m1 = m2【参照答案】A【名师解析】小球m1沿圆弧面向下的分力m1gcosθ，小球m2沿圆弧面向下的分力m2gsinθ，由m1gcosθ=m2gsinθ解得m1 = m2tanθ，选项A正确。

15（2013乌鲁木齐二诊）如图所示，一根铁链一端用细绳悬挂于A点。

为了测量这个铁链的质量，在铁链的下端用一根细绳系一质量为m的小球，待整个装置稳定后，测得两细绳与竖直方向的夹角为α和β，若tanα∶tanβ=1∶3，则铁链的质量为：A．mB．2mC．3mD．4m答案：B解析：对小球进行受力分析，由平衡条件得：tanβ=F/mg。

对铁链和小球整体进行受力分析，由平衡条件得：tanα=F/(M+m)g，联立解得：M=2m，选项B正确。

15（10分）（2014学优联考卷）如图所示，左端是倾角为60°的斜面、右侧是1/4圆弧面的物体固定在水平地面上，圆弧面底端切线水平，一根两端分别用轻绳系有质量为m1、m2的小球跨过其顶点上的小滑轮。

当它们处于平衡状态时，连结m2小球的轻绳与水平线的夹角为60°，不计一切摩擦，不计小滑轮的重力，两小球可视为质点。

若已知小球m1的质量为m，求：（1）小滑轮对物体M的压力。

（2）小球m2的质量。

16.（14分）（2013湖南省娄底市期末）放风筝是大家喜欢玩的一种户外体育活动——手上牵着线拉着风筝迎风向前跑，就可以将风筝放飞到高处。

有一个小朋友将一只质量为m 1=0.5kg的风筝放飞到空中后，拉着线的下端站在水平地面上静止，任凭风儿将风筝吹着，此时风筝恰好静止在空中。

如图所示，风筝线与竖直方向成370角，这时小朋友拉住线的力为F T=10N，不计风筝所受的浮力，忽略线的重力及风对线和小朋友的影响（g取10m/s2，sin37º＝0.6，cos37º＝0.8）,求：（1）若该小朋友质量为m 2=20kg，则小朋友对地面的压力F N为多大；（2）风筝所受风力F的大小。

【参照答案】．（1）192N （2）1.5m。

【名师解析】：17．【2013•河南信阳市模拟】图中工人在推动一台割草机，施加的力大小为100N，方向与水平地面成30°斜向下.2/10s m g =（1）若割草机重300N ，则它作用在地面上向下的压力多大？ （2）若工人对割草机施加的作用力与图示反向，力的大小不变，则割草机作用在地面上向下的压力又为多大？（3）割草机割完草后，现工人用最小的拉力拉它，使之做匀速运动，已知这个最小拉力为180N ，则割草机与地面间的动摩擦因数μ，及最小拉力与水平方向夹角θ为多少？联立可解得：αμαμsin cos +=m g F )sin(12ϕαμμ++=mg ，μϕcot arc = 可见当︒=+90ϕα，即μαarctan =时，1)sin(=+ϕα，F 有最小值：2min 1μμ+=mgF ，代入数值得33 ; 44arctan μθ==18、(9分) （2013湖南省长沙市模拟）鸵鸟是当今世界上最大的鸟，有人说，如果鸵鸟能长出一副与身体大小成比例的翅膀，就能飞起来．生物学研究的结论得出：鸟的质量与鸟的体长的立方成正比．鸟扇动翅膀，获得向上的举力的大小可以表示为F ＝cS v 2，式中S 是翅膀展开后的面积，v 为鸟的运动速度，c 是比例常数．我们不妨以燕子和鸵鸟为例，假设鸵鸟能长出和燕子同样比例的大翅膀，已知燕子的最小飞行速度是5.5 m/s ，鸵鸟的最大奔跑速度为22 m/s ，又测得鸵鸟的体长是燕子的25倍，试分析鸵鸟能飞起来吗？19．（2013浙江省杭州市二模）风洞实验室在航空航天飞行器的研究中发挥着重要的作用，用它可以分析、研究影响飞行器飞行速度的各种因素。