人教版高考物理一轮总复习课后习题 第二章 相互作用 共点力的平衡 受力分析 共点力的平衡 (2)

课时规范练6 受力分析共点力的平衡
基础对点练
1.(受力分析)(广东广州培正中学月考)如图所示,一架无人机执行航拍任务时正沿直线朝斜向下方向匀速运动。

用G表示无人机重力,F表示空气对它的作用力,下列四幅图中能表示此过程中无人机受力情况的是( )
2.(物体平衡、摩擦力)(山东泰安高三三模)某同学做家务时,使用浸湿的拖把清理地板上的油渍。

假设湿拖把的质量为2 kg,拖把杆与水平方向成53°角,当对拖把施加一个沿拖把杆向下、大小为10 N的力F1时,恰好能推动拖把向前匀速运动。

当遇到地板上的油渍时,如果想要把地板上的油渍清理干净,必须克服油渍与地板间的静摩擦力,该同学需将沿拖把杆向下的力至少增大到F2=25 N。

设拖把、地板、油渍三者间的动摩擦因数相等且始终不变,最大静摩擦力等于滑动摩擦力,已知重力加速度g取10
m/s2,sin 53°=0.8,cos 53°=0.6。

则此时油渍与地板间的最大静摩擦力约为( )
A.7.7 N
B.8.6 N
C.13.3 N
D.15 N
3.(物体平衡条件的应用)(广东适应性测试)某同学参加“筷子夹玻璃珠”游戏。

如图所示,夹起玻璃珠后,左侧筷子与竖直方向的夹角θ为锐角,
右侧筷子竖直,且两筷子始终在同一竖直平面内。

保持玻璃珠静止,忽略筷
子与玻璃珠间的摩擦。

下列说法正确的是( )
A.两侧筷子对玻璃珠的合力比玻璃珠的重力大
B.两侧筷子对玻璃珠的合力比玻璃珠的重力小
C.左侧筷子对玻璃珠的弹力一定比玻璃珠的重力大
D.右侧筷子对玻璃珠的弹力一定比玻璃珠的重力大
4.(物体平衡、滑动摩擦力)(山东高三二模)如图所示,为从高处向下传送
圆柱形物体,工人师傅将MN和PQ两相同直细杆平行倾斜固定在水平地面
上作为轨道,两直杆间的距离与圆柱形物体的半径相同,两直杆与水平面的夹角都为θ=30°,圆柱形物体恰好能匀速下滑。

则圆柱形物体与直杆间的动摩擦因数为( )
A.√3
6B.1
2
C.√3
3D.√3
2
5.(平衡条件应用、平衡法解题)(天津蓟州第一中学月考)如图所示,高空走钢丝的表演中,若表演者走到钢丝中点时,使原来水平的钢丝下垂与水平面成θ角,则此时钢丝上的弹力应是表演者(含平衡杆)体重的( )
A.1
2B.cosθ
2
C.1
2sinθD.tanθ
2
6.(受力分析、动态分析)(天津高三二模)如图所示,质量为M的斜面静置在水平地面上,斜面上有一质量为m的小物块,水平力F作用在小物块上时,
两者均保持静止,斜面受到水平地面的静摩擦力为F f1,小物块受到斜面的静摩擦力为F f2。

现使F逐渐增大,两者仍处于静止状态,则( )
A.F f1、F f2都增大
B.F f1、F f2可能都减小
C.F f1一定增大,F f2可能减小
D.F f1不一定增大,F f2一定增大
素养综合练
7.(全国卷Ⅲ)如图,悬挂甲物体的细线拴牢在一不可伸长的轻质细绳上O 点处;绳的一端固定在墙上,另一端通过光滑定滑轮与物体乙相连。

甲、乙两物体质量相等。

系统平衡时,O点两侧绳与竖直方向的夹角分别为α和β。

若α=70°,则β等于( )
A.45°
B.55°
C.60°
D.70°
8.(山东济宁高三二模)在某些大型机械设备无法进入的建筑工地,工人们使用简单的机械装置将工件从地面提升到楼顶。

如图所示,质量相同的甲、乙两人将工件提升到图示高度后保持站立位置不动,甲缓慢释放手中的绳子,乙用始终水平的绳子将工件缓慢向左拉至其所在位置。

甲、乙两人握绳处始终处于同一高度上,绳的重力及与滑轮的摩擦不计,则在工件向左移动过程中,下列说法正确的是( )
A.甲对绳子的拉力不断减小
B.楼顶对甲的支持力不断增大
C.楼顶对甲的摩擦力始终大于对乙的摩擦力
D.甲对楼顶的压力始终大于乙对楼顶的压力
9.(广东深圳联考)如图所示,内壁及碗口光滑的半球形碗固定在水平面上,碗口保持水平。

A球、C球与B球分别用两根轻质细线连接,三个球均可看成质点。

当系统保持静止时,B球对碗壁刚好无压力,图中θ=30°,则A
球和C球的质量之比为( )
A.1∶2
B.2∶1
C.1∶√3
D.√3∶1
10.(广东佛山高三一模)如图所示,质量为m的物块A置于倾角为30°的固定粗糙斜面上,其上端通过一轻绳跨过光滑定滑轮与沙桶B相连。

初始时沙桶B中没有沙子,质量为1
m。

现向沙桶B中缓慢加入沙子,整个系统始
2
终保持静止,则在加入沙子的过程中,以下说法正确的是( )
A.B所受的合力增大
B.A所受的摩擦力一直增大
C.A所受的摩擦力先减小后增大
D.A、B间的轻绳拉力大小保持不变
11.(广东广州中山纪念中学月考)如图所示,一轻质光滑定滑轮固定在倾斜木板上,质量分别为m和2m的物块A、B,通过不可伸长的轻绳跨过滑轮连接,A、B间的接触面和轻绳均与木板平行。

A与B间、B与木板间的动摩擦因数均为μ,设最大静摩擦力等于滑动摩擦力。

当木板与水平面的夹角为45°时,物块A、B刚好要滑动,则μ的值为( )
A.1
3B.1
4
C.1
5D.1
6
参考答案
课时规范练6 受力分析共点力的平衡
1.B
2.B
3.C
4.B
5.C
6.C
7.B 解析取O点为研究对象,在三力的作用下处于平衡状态,对其受力分析如图所示,根据几何关系可得2β+α=180°,则β=55°。

8.C 解析开始的时候绳子上的拉力大小等于工件的重力,后来等于工件
重力和乙对工件拉力的合力,由于工件的重力和乙对工件的拉力相互垂直,放在矢量三角形中可以看出,合力大于工件的重力,且随着工件向左移动,绳子上的拉力不断增大,所以甲对绳子的拉力不断增大,绳子对甲的拉力
也不断增大,则楼顶对甲的支持力不断减小,故A、B错误。

设甲手中绳子与竖直方向夹角为α,跨过定滑轮连接工件的绳子与竖直方向夹角为θ,绳子拉力为F,开始时,楼顶对甲的摩擦力等于Fsinα,对乙的摩擦力为
0,F f甲>F f乙;当工件被拉至乙所在位置时,楼顶对乙的摩擦力最大,等于
F'sinθ,此时楼顶对甲的摩擦力等于F'sinα,因为α>θ,所以F f甲'>F f乙';所以在移动过程中楼顶对甲的摩擦力始终大于对乙的摩擦力,故C正确。

刚开始时,楼顶对甲的支持力等于甲的重力减绳子向上的分力,而对乙的支持力等于乙的重力,由于甲、乙质量相等,所以重力相等,由牛顿第三定律可得,此时甲对楼顶的压力小于乙对楼顶的压力,故D 错误。

9.C 解析B 球对碗壁刚好无压力,则根据几何知识分析可得B 球所在位置两线的夹角为90°,以B 球为研究对象,进行受力分析,水平方向所受合力为零,由此可知F A cosθ=F B sinθ,
F A F B
=
m A g m B g
=tanθ=√3
,C 正确。

10.B 解析整个系统始终保持静止,故B 所受的合力始终为0,A 错误;B 只在竖直方向上受到绳的拉力和重力,故绳的拉力大小等于B 的重力,初始时沙桶B 中没有沙子,质量为1
2m,现向沙桶B 中缓慢加入沙子,所以绳子的
拉力从1
2
mg 逐渐增大,故D 错误;对A 受力分析如图所示,沿斜面方向根据
共点力平衡有F f +mgsin30°=F,即F=12
mg+F f ,因为F 从1
2
mg 开始逐渐增大,
所以F f 从0开始逐渐增大,并且方向沿斜面向下,故B 正确,C 错误。

11.C 解析根据题述,物块A 、B 刚要滑动,可知A 、B 之间的摩擦力f AB =μmgcos45°,B 与木板之间的摩擦力f B 板=μ·3mgcos45°。

隔离A 分
析受力,由平衡条件可得轻绳中拉力F=f AB+mgsin45°。

对A、B整体,由平
,选项C正确。

衡条件:2F=3mgsin45°-f B板,联立解得:μ=1
5。