2021年高考物理一轮复习课时提升练6 受力分析共点力的平衡

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高考物理全国卷专题(07)受力分析共点力的平衡(解析版)

2021年高考物理一轮复习必热考点整合回扣练专题（07）受力分析共点力的平衡（解析版）考点一受力分析整体法与隔离法的应用1．受力分析的一般步骤2．受力分析的三个常用判据(1)条件判据：不同性质的力产生条件不同，进行受力分析时最基本的判据是根据其产生条件．(2)效果判据：有时候是否满足某力产生的条件是很难判定的，可先根据物体的运动状态进行分析，再运用平衡条件或牛顿运动定律判定未知力．(3)特征判据：从力的作用是相互的这个基本特征出发，通过判定其反作用力是否存在来判定该力是否存在．3．整体法与隔离法题型【典例1】如图所示，传送带沿逆时针方向匀速转动．小木块a、b用细线连接，用平行于传送带的细线拉住a，两木块均处于静止状态．关于木块受力个数，正确的是()A．a受4个，b受5个B．a受4个，b受4个C．a受5个，b受5个D．a受5个，b受4个【答案】D【解析】先分析木块b的受力，木块b受重力、传送带对b的支持力、沿传送带向下的滑动摩擦力、细线的拉力，共4个力；再分析木块a的受力，木块a受重力、传送带对a的支持力、沿传送带向下的滑动摩擦力及上、下两段细线的拉力，共5个力，故D正确．【变式1】(多选)如图所示，A、B两物体在竖直向上的力F作用下静止，A、B接触面水平，则A、B两个物体的受力个数可能为()A．A受2个力、B受3个力B．A受3个力、B受3个力C．A受4个力、B受3个力D．A受4个力、B受5个力【答案】AC【解析】A、B两物体都处于平衡状态，若A与斜面刚好没有接触，则A受2个力作用(重力、B对A的支持力)，B受3个力作用(重力、A对B压力、外力F)，选项A正确；若A与斜面相互挤压且处于静止状态，则A受4个力作用(重力、B对A的支持力、斜面对A的压力、斜面对A的摩擦力)，B受3个力作用(重力、A对B压力、外力F)，选项C正确，B、D错误．【提分笔记】受力分析的基本技巧(1)要善于转换研究对象，尤其是对于摩擦力不易判定的情形，可以先分析与之相接触、受力较少的物体的受力情况，再应用牛顿第三定律判定．(2)假设法是判断弹力、摩擦力的存在及方向的基本方法．题型2整体法的应用【典例2】轻质弹簧A的两端分别连在质量为m1和m2的小球上，两球均可视为质点．另有两根与A完全相同的轻质弹簧B、C的一端分别与两个小球相连，B的另一端固定在天花板上，C的另一端用手牵住，如图所示．适当调节手的高度与用力的方向，保持B弹簧轴线跟竖直方向夹角为37°不变(已知sin 37°＝0.6，cos 37°＝0.8)．当弹簧C的拉力最小时，B、C两弹簧的形变量之比为()A．1∶1 B．3∶5C．4∶3D．5∶4【答案】C【解析】以两球整体为研究对象，受力分析如图所示，由合成法知当C弹簧与B弹簧垂直时施加的拉力最小，由几何关系知T B∶T C＝4∶3，故选C.【变式2】在机场和海港，常用输送带运送旅客的行李和货物，如图所示，甲为水平输送带，乙为倾斜输送带，当行李箱m随输送带一起匀速运动时，不计空气阻力，下列几种判断中正确的是()A．甲、乙两种情形中的行李箱都受到两个力作用B．甲、乙两种情形中的行李箱都受到三个力作用C．情形甲中的行李箱受到两个力作用，情形乙中的行李箱受到三个力作用D．情形甲中的行李箱受到三个力作用，情形乙中的行李箱受到四个力作用【答案】C【解析】对甲上的行李受力分析知，其不受摩擦力作用，只受重力和弹力两个力的作用；对乙上的行李受力分析知，其受沿斜面向上摩擦力、重力和弹力三个力的作用，所以选项C正确．【提分笔记】受力分析的4个易错点1．不要把研究对象所受的力与研究对象对其他物体的作用力混淆．2．每一个力都应找出其施力物体，不能无中生有．3．合力和分力不能重复考虑．4．对整体进行受力分析时，组成整体的几个物体间的作用力为内力，不能在受力图中出现；当把某一物体单独隔离分析时，原来的内力变成外力，要在受力分析图中画出．题型3整体法与隔离法的综合应用【典例3】(多选)如图所示，两个相似的斜面体A、B在竖直向上的力F的作用下静止靠在竖直粗糙墙壁上．关于斜面体A和B的受力情况，下列说法正确的是()A．A一定受到四个力B．B可能受到四个力C．B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【答案】AD【解析】对A、B整体受力分析，如图甲所示，整体受到向下的重力和向上的推力F，由平衡条件可知B与墙壁之间不可能有弹力，因此也不可能有摩擦力，C错误；对B受力分析如图乙所示，其受到重力、A对B 的弹力及摩擦力而处于平衡状态，故B只能受到三个力，B错误；对A受力分析，如图丙所示，受到重力、推力、B对A的弹力和摩擦力，共四个力，A、D正确．【变式3】如图所示，在水平桌面上放置一斜面体P，两长方体物块a和b叠放在P的斜面上，整个系统处于静止状态．若将a与b、b与P、P与桌面之间摩擦力的大小分别用f1、f2和f3表示．则()A．f1＝0，f2≠0，f3≠0 B．f1≠0，f2＝0，f3＝0C．f1≠0，f2≠0，f3＝0 D．f1≠0，f2≠0，f3≠0【答案】C【解析】首先对整个系统进行受力分析可知，整个系统相对地面没有相对运动趋势，故f3＝0；再将a和b 看成一个整体，a、b整体有相对斜面向下运动的趋势，故b与P之间有摩擦力，即f2≠0；再对a进行受力分析，a相对于b有向下运动的趋势，故a和b之间存在摩擦力作用，即f1≠0，选项C正确．【提分笔记】整体法和隔离法的使用技巧(1)当分析相互作用的两个或两个以上物体整体的受力情况及分析外力对系统的作用时，宜用整体法．(2)在分析系统内各物体(或一个物体各部分)间的相互作用时常用隔离法．(3)整体法和隔离法不是独立的，对一些较复杂问题，通常需要多次选取研究对象，交替使用整体法和隔离法．考点二动态平衡问题的处理方法1．动态平衡动态平衡就是通过控制某一物理量，使物体的状态发生缓慢的变化，但变化过程中的每一个状态均可视为平衡状态，所以叫动态平衡．2．常用法解析法(1)列平衡方程求出未知量与已知量的关系表达式；(2)根据已知量的变化情况来确定未知量的变化情况图解法(1)根据已知量的变化情况，画出平行四边形边、角的变化；(2)确定未知量大小、方向的变化相似三角形法(1)根据已知条件画出两个不同情况对应的力的三角形和空间几何三角形，确定对应边，利用三角形相似知识列出比例式；(2)确定未知量大小的变化情况题型1解析法的应用【典例4】(多选)如图所示，柔软轻绳ON的一端O固定，其中间某点M拴一重物，用手拉住绳的另一端N.初始时，OM竖直且MN被拉直，OM与MN之间的夹角为α⎝⎛⎭⎫α>π2.现将重物向右上方缓慢拉起，并保持夹角α不变．在OM由竖直被拉到水平的过程中()A．MN上的张力逐渐增大B．MN上的张力先增大后减小C．OM上的张力逐渐增大D．OM上的张力先增大后减小【答案】AD【解析】设重物的质量为m，绳OM中的张力为T OM，绳MN中的张力为T MN.开始时，T OM＝mg，T MN＝0.由于缓慢拉起，则重物一直处于平衡状态，两绳张力的合力与重物的重力mg等大、反向．如图所示，已知角α不变，在绳MN缓慢拉起的过程中，角β逐渐增大，则角α－β逐渐减小，但角θ不变，在三角形中，利用正弦定理得T OMsinα－β＝mgsin θ，(α－β)由钝角变为锐角，则T OM先增大后减小，选项D正确；同理知T MNsin β＝mgsin θ，在β由0变为π2的过程中，T MN一直增大，选项A正确．【变式4】如图所示，人的质量为M，物块的质量为m，且M>m，若不计绳与滑轮的摩擦，则当人拉着绳向右跨出一步后，人和物仍保持静止，则下列说法中正确的是()A．人受到的合力变大B．绳子上的张力增大C．地面对人的摩擦力增大D．人对地面的压力减小【答案】C【解析】人向右跨出一步后仍静止，由平衡条件知，人所受的合力为零．故人所受的合力不变，选项A错误；人向右跨出一步后物块仍静止，对物块由平衡条件知，绳子上的张力F＝mg，故绳子上的张力不变，选项B错误；设绳与水平方向的夹角为θ，由平衡条件得，地面对人的摩擦力f＝F cos θ，人向右跨出一步，θ减小，cos θ增大，故f增大，选项C正确；由平衡条件得，人受到的支持力F N＝mg－F sin θ，θ减小，sin θ减小，故F N增大，由牛顿第三定律知，人对地面的压力增大，选项D错误．【提分笔记】解决动态平衡问题的方法(一)——解析法确定研究对象，并对研究对象进行受力分析．再根据物体的平衡条件列式求解，得到已知量和未知量的关系表达式，最后根据已知量的变化求未知量的变化．题型2图解法的应用【典例5】在新疆吐鲁番的葡萄烘干房内，果农用图示支架悬挂葡萄．OA、OB为承重的轻杆，A、O、B 始终在同一竖直平面内，OA可绕A点自由转动，OB与OA通过铰链连接，可绕O点自由转动，且OB的长度可调节．现将新鲜葡萄用细线悬挂于O点，保持OA不动．调节OB的长度让B端沿地面上的AB连线向左缓慢移动，OA杆所受作用力大小为F1，OB杆所受的作用力大小为F2，∶AOB由锐角变为钝角的过程中，下列判断正确的是()A．F1逐渐变大，F2先变小后变大B．F1先变小后变大，F2逐渐变大C．F1逐渐变小，F2逐渐变小D．F1逐渐变大，F2逐渐变大【答案】A【解析】由题可知，保持OA的位置不变，以O点为研究对象进行受力分析，受到细线的拉力(等于葡萄的重力)和两杆的支持力，如图所示，OB杆的支持力F2与OA杆的支持力F1的合力与细线的拉力等大、反向，当OB杆向左移动而OA位置不变时，各力的变化情况如图所示，由图可知，F1逐渐增大，F2先减小再增大，当OB与OA相互垂直时，F2最小，故A正确．【变式5】(多选)如图，一个轻型衣柜放在水平地面上，一条光滑轻绳两端分别固定在两侧顶端A、B上，再挂上带有衣服的衣架．若保持绳长和左端位置点不变，将右端依次改在C点或D点后固定，衣柜一直不动，下列说法正确的是()A．若改在C点，绳的张力相等且变小B．若改在D点，衣架两侧绳的张力不相等C．若改在D点，衣架两侧绳的张力相等且不变D．若改在C点，衣柜对地面的压力将会增大【答案】AC【解析】对衣架受力分析如图所示，设绳子与竖直方向的夹角为θ，绳子张力为F T ，衣服的质量为m ，轻绳长为l ，衣柜宽度为d ，根据共点力的平衡条件可得2F T cos θ＝mg ，若改在C 点，两侧绳的张力相等，绳子与竖直方向的夹角θ变小，则绳的张力变小，选项A 正确；若改在D 点，衣架两侧绳的张力仍相等，因为绳长不变，根据几何关系可知sin θ＝d l，当绳子右端上下移动过程中，绳子与竖直方向的夹角θ不变，则根据2F T cos θ＝mg 可知，绳子拉力不变，选项B 错误，C 正确；对图中整体受力分析可知，地面对衣柜的支持力等于整体的重力，则衣柜对地面的压力等于整体的重力，故衣柜对地面的压力不变，选项D 错误．【提分笔记】解决动态平衡问题的方法(二)——图解法第1步—⎪⎪⎪根据已知条件，画出力的平行四边形或三角形，以及力发生变化引起边、角变化后的多个平行四边形或三角形. ∶ 第2步—⎪⎪⎪根据边长的变化判断力的大小的变化，根据边的方向的变化或根据角的变化判断力的方向的变化. 题型3 相似三角形法的应用【典例6】如图所示，竖直墙壁上固定有一个光滑的半圆形支架(AB 为直径)，支架上套着一个小球，轻绳的一端P 悬于墙上某点，另一端与小球相连．已知半圆形支架的半径为R ，轻绳长度为L ，且R <L <2R .现将轻绳的上端点P 沿墙壁缓慢下移至A 点，此过程中轻绳对小球的拉力F 1及支架对小球的支持力F 2的大小变化情况为 ( )A．F1和F2均增大B．F1保持不变，F2先增大后减小C．F1先减小后增大，F2保持不变D．F1先增大后减小，F2先减小后增大【答案】A【解析】小球受重力、绳的拉力和支架提供的支持力，由于平衡，三个力可以构成矢量三角形，如图所示，根据平衡条件，该矢量三角形与几何三角形POC相似，故GPO＝F1L＝F2R，解得F1＝LPO G，F2＝RPO G，当P点下移时，PO减小，L、R不变，故F1增大，F2增大，A正确．【变式6】(多选)如图所示，在倾角为α的斜面上，放一质量为m的小球，小球和斜面及挡板间均无摩擦，当挡板绕O点逆时针缓慢地转向水平位置的过程中()A．斜面对球的支持力逐渐增大B．斜面对球的支持力逐渐减小C．挡板对小球的弹力先减小后增大D．挡板对小球的弹力先增大后减小【答案】BC【解析】对小球分析知，小球受到重力mg、斜面的支持力F N1和挡板的弹力F N2，平移到一个矢量三角形中，如图．当挡板绕O点逆时针缓慢地转向水平位置的过程中，小球的合力为零，根据平衡条件得知，F N1和F N2的合力与重力mg大小相等、方向相反，作出小球在三个不同位置力的合成图，由图看出，斜面对球的支持力F N1逐渐减小，挡板对小球的弹力F N2先减小后增大，当F N1和F N2垂直时，弹力F N2最小，故选项B、C正确，A、D错误．【变式7】如图所示是竖直面内一个光滑的圆形框架，AB是它的一条竖直直径，O点为其圆心．弹簧的一端连在A点，另一端连着一个质量为m的小套环，换用不同的弹簧，套环可静止于框架上不同的位置，对应的θ角也就会不同，则在套环从图示位置下移到θ角接近90°的过程中，框架对套环的弹力F N和弹簧对套环的弹力F的变化情况是()A．F N减小B．F N增大C．F减小D．F增大【答案】C【解析】对套环进行受力分析，受重力、框架的支持力、弹簧的弹力，构建力的矢量三角形，利用力三角形和几何三角形相似得mgOA＝FAC＝F NOC，故框架弹力F N不变、弹簧弹力F变小，C正确．|提分笔记|解决动态平衡问题的方法(三)——相似三角形法如果物体受到三个力的作用处于平衡状态，其中一个力大小、方向均不变，另外两个力的方向都发生变化，且题目给出了相应的几何关系时，可以用力三角形和几何三角形相似的方法．(1)根据已知条件画出力的三角形，并找到与之对应的几何三角形，利用三角形相似列出对应边比例式．(2)确定未知量大小的变化情况．考点三平衡问题中的临界、极值问题1．临界问题当某物理量变化时，会引起其他几个物理量的变化，从而使物体所处的平衡状态“恰好出现”或“恰好不出现”，在问题的描述中常用“刚好”“刚能”“恰好”等语言叙述．2．极值问题平衡物体的极值，一般指在力的变化过程中的最大值和最小值问题．3．解决极值问题和临界问题的方法(1)极限法：首先要正确地进行受力分析和变化过程分析，找出平衡的临界点和极值点；临界条件必须在变化中去寻找，不能停留在一个状态来研究临界问题，而要把某个物理量推向极端，即极大和极小．(2)数学分析法：通过对问题的分析，依据物体的平衡条件写出物理量之间的函数关系(画出函数图象)，用数学方法求极值(如求二次函数极值、公式极值、三角函数极值)．(3)物理分析方法：根据物体的平衡条件，作出力的矢量图，通过对物理过程的分析，利用平行四边形定则进行动态分析，确定最大值与最小值．题型1临界问题的分析与处理【典例7】如图所示，质量为m的物体放在一固定斜面上，当斜面倾角为30°时恰能沿斜面匀速下滑．对物体施加一大小为F的水平向右的恒力，物体可沿斜面匀速向上滑行．设最大静摩擦力等于滑动摩擦力，当斜面倾角增大并超过某一临界角θ0时，不论水平恒力F多大，都不能使物体沿斜面向上滑行，试求：(1)物体与斜面间的动摩擦因数；(2)这一临界角θ0的大小．【答案】(1)33(2)60°【解析】(1)由题意可知，当斜面的倾角为30°时，物体恰好能沿斜面匀速下滑，由平衡条件可得，F N＝mg cos30°，mg sin 30°＝μF N.解得μ＝tan 30°＝3 3.(2)设斜面倾角为α，对物体受力分析如图所示F cos α＝mg sin α＋F fF N＝mg cos α＋F sin αF f＝μF N当物体无法向上滑行时，有F cos α≤mg sin α＋F f联立解得F (cos α－μsin α)≤mg sin α＋μmg cos α若“不论水平恒力F 多大”，上式都成立则有cos α－μsin α≤0解得tan α≥1μ＝3，即a ≥60° 故θ0＝60°.【变式8】如图所示，将三个质量均为m 的小球a 、b 、c 用轻质细线相连后，再用轻质细线悬挂于O 点．用力F 拉小球c ，使三个小球都处于静止状态，且细线Oa 与竖直方向的夹角保持为θ＝37°，已知重力加速度大小为g ，sin 37°＝0.6，cos 37°＝0.8，求：(1)F 的最小值和此时细线Oa 的拉力大小；(2)F 取最小值时细线ac 与竖直方向的夹角α的正切值．【答案】(1)1.8mg 2.4mg (2)18(或－18)【解析】(1)当F 和Oa 垂直时，F 最小为F min对整体，据平衡条件得F min cos θ＝F Oa sin θF min sin θ＋F Oa cos θ＝3mg解得F min ＝1.8mg ，F Oa ＝2.4mg .(2)对c 球，据平衡条件得F ac sin α＝F min cos θF ac cos α＋F min sin θ＝mg。

高考物理一轮复习课时提升练6 受力分析共点力的平衡-人教版高三全册物理试题

课时提升练(六) 受力分析共点力的平衡(限时：45分钟)A组对点训练——巩固根底知识题组一对物体受力分析1．如图2317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．连接A与天花板之间的细绳沿竖直方向，关于两木板的受力，图2317如下说法正确的答案是( )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B可能受到地面的摩擦力作用D．B受到的地面的支持力一定大于木块B的重力【解析】当绳对A的拉力等于A的重力时，A、B之间没有弹力，也一定没有摩擦力，此时地面对B的支持力等于B的重力，因此选项A、D错误；当绳对A的拉力为零时，由力的平衡知，A应受重力、弹力和B对A的摩擦力共三个力的作用，选项B正确；由整体法可知，地面对B的摩擦力一定为零，选项C错误．【答案】 B2. (2014·河南郑州模拟)如图2318所示，铁板AB与水平地面间的夹角为θ，一块磁铁吸附在铁板下方．在缓慢抬起铁板B端使θ角增加(始终小于90°)的过程中，磁铁始终相对铁板静止．如此如下说法正确的答案是( )图2318A．磁铁所受合外力逐渐减小B．磁铁始终受到三个力的作用C．磁铁受到的摩擦力逐渐减小D．铁板对磁铁的弹力逐渐增大【解析】由题意可知，磁铁始终处于平衡状态，磁铁所受合外力不变，A项错误；对磁铁受力分析可知，磁铁始终受到重力、弹力、吸引力和摩擦力四个力的作用，B项错误；由平衡条件可得，mg sin θ＝F f，磁铁受到的摩擦力F f逐渐增大，mg cos θ＋F N＝F引，铁板对磁铁的弹力F N逐渐增大，C项错误，D项正确．【答案】 D3. (2015·合肥一中质检)如图2319所示，A是一质量为M的盒子，B的质量为m，A、B用细绳相连，跨过光滑的定滑轮置于倾角为θ的斜面上，B悬于斜面之外而处于静止状态，斜面放置在水平地面上．现在向A中缓慢参加沙子，整个系统始终保持静止，如此在参加沙子的过程中( )图2319A．绳子拉力逐渐增大B．A对斜面的压力逐渐增大C．A所受的摩擦力逐渐增大D．地面对斜面的摩擦力逐渐增大【解析】绳子的拉力始终为B的重力mg，大小是不变的，选项A错误；设盒子和沙的总质量为M′，A对斜面的压力等于M′g cos θ且随着沙子的增多而增大，选项B正确；如果一开始摩擦力沿斜面向下，随着沙子的增多摩擦力会先减小后反向增大，选项C错误；以A、B和斜面作为一个整体，整体处于平衡状态，水平方向不受力，故地面对斜面无摩擦力，选项D错误．【答案】 B题组二物体的平衡4.一质量为M、带有挂钩的球形物体套在倾角为θ的细杆上，并能沿杆匀速下滑．如在挂钩上再吊一质量为m的物体，让它们沿细杆下滑，如图2320所示．如此球形物体( )图2320A ．仍匀速下滑B ．沿细杆加速下滑C ．受到的摩擦力不变D ．受到的合外力增大【解析】不挂物体时，球形物体受力情况如图，由于球形物体匀速下滑，所以有Mg sin θ＝μMg cos θ，即μ＝tan θ；当挂上物体后，重力沿斜杆的分力F ＝(M ＋m )g sin θ，球形物体受到摩擦力f＝μ(M ＋m )g cos θ＝(M ＋m )g sin θ，所以两物体处于平衡状态，其受到摩擦力变大，合外力仍为零，故只有选项A 正确．【答案】 A5. (2014·辽宁省实验中学模拟)如图2321所示，固定在竖直平面内的光滑圆环的最高点处有一个光滑的小孔，质量为m 的小球套在圆环上，一根细线的下端拴着小球，上端穿过小孔用手拉住，现拉动细线，使小球沿圆环缓慢上移，在移动过程中手对线的拉力F 的大小和轨道对小球的弹力N 的大小的变化情况是( )图2321A ．F 大小将不变B ．F 大小将增大C ．N 大小将不变D ．N 大小将增大【解析】三角形AOC 和三角形BCD 相似，由mg OA ＝N OC 可知C 正确，D 错误；由mg OA ＝F AC可知F 将减小，A 、B 错误．【答案】 C6.如图2322所示，桌面上固定一个光滑竖直挡板，现将一个长方形物块A 与截面为三角形的垫块B 叠放在一起，用水平外力F 缓缓向左推动B ，使A 缓慢升高，设各接触面均光滑，如此该过程中( )图2322A ．A 和B 均受三个力作用而平衡B ．B 对桌面的压力越来越大C ．A 对B 的压力越来越小D ．推力F 的大小恒定不变【解析】设B 的倾角为θ，对A 物体受力分析，如下列图，如此F 3与竖直方向的夹角为θ，由平衡条件，F 3cos θ＝G A ，F 3sin θ＝F 2，所以A 对B 的压力不变，C 错；A 受三个力的作用，B 受四个力的作用，A 错；对A 、B 整体受力分析，可知B 对桌面的压力F ′＝G A＋G B ，推力F ＝F 2，B 错；推力F 不变，D 对．【答案】 D7. (2015·黄冈模拟)如图2323所示，一根粗细均匀的金属棒AB ，棒的A 端用轻绳连接，轻绳的另一端固定在天花板上，在棒的B 端施加水平拉力F 使金属棒处于静止状态．轻绳与竖直方向的夹角为α，金属棒与竖直方向的夹角为β，如下说法正确的答案是( )图2323A ．sin β＝2sin αB ．cos β＝2cos αC ．tan β＝2tan αD ．cot β＝2cot α【解析】金属棒受重力G 、水平拉力F 和轻绳拉力T 三个力而平衡，如此这三个力的矢量线段必相交于一点O ′，如下列图．O点为棒的重心，即AB 的中点，∠CAO ′＝α，由几何关系得tan α＝CO ′AC ，tan β＝BC AC，其中BC ＝2CO ′，因此tan β＝2tan α. 【答案】 C8.将两个质量均为m 的小球a 、b 用细线相连后，再用细线悬挂于O 点，如图2324所示．用力F 拉小球b ，使两个小球都处于静止状态，且细线OA 与竖直方向的夹角保持θ＝30°，如此F的最小值为( )图2324A.33mg B．mgC.32mg D.12mg【解析】以a、b为整体，整体受重力2mg、悬绳OA的拉力F T与拉力F三个力而平衡，如下列图，三力构成的矢量三角形中，当力F垂直于悬绳拉力F T时有最小值，且最小值F＝2mg sin θ＝mg，B项正确．【答案】 BB组深化训练——提升应考能力9．(2015·西安调研)如图2325所示，质量均可忽略的轻绳与轻杆承受弹力的最大值一定，轻杆A端用铰链固定，滑轮在A端正上方(滑轮大小与摩擦均可忽略)，B端吊一重物，重力大小为G.现将绳的一端拴在杆的B端，用拉力F将B端缓慢上拉(均未断)，在AB杆达到竖直前，以下分析正确的答案是( )图2325A．绳子越来越易断B．绳子越来越不易断C．AB杆越来越易断D．AB杆越来越不易断【解析】以B端为研究对象，进展受力分析．B端受重物的拉力一定，大小为G，轻绳的拉力F，沿轻杆方向斜向上的支持力N.由于是缓慢拉动，所以B端处于动态平衡状态，F和N的合力即为重物拉力的平衡力．根据三个力的特点可得矢量三角形如下列图．该三角形和△AOB 相似，所以OA G ＝AB N ＝OB F，用拉力F 将B 端缓慢拉动的过程中，∠OAB 逐渐减小，如此OB 越来越小，而OA 、AB 、G 为定值，所以N 不变、F 越来越小．由此确定，轻杆承受的压力不变，以后也不会断；而绳子的拉力越来越小，如此越来越不容易断．【答案】 B10. (多项选择)如图2326所示，两个完全一样的光滑球的质量均为m ，放在竖直挡板和倾角为α的固定斜面间．假设缓慢转动挡板至与斜面垂直，如此在此过程中( )图2326A ．A 、B 两球间的弹力不变B ．B 球对挡板的压力逐渐减小C ．B 球对斜面的压力逐渐增大D ．A 球对斜面的压力逐渐增大【解析】以A 球为研究对象，在挡板转动过程中，A 球受力情况不变，故A 球对B 球、斜面的压力均不变，A 正确、D 项错误；以B 球为研究对象，其受力情况如下列图，在x 轴方向：F N1cos θ＝mg sin α＋F N3，在y 轴方向：F N1sin θ＋mg cos α＝F N2，因为mg 、F N3、α不变，在挡板转动过程中，θ减小，F N1减小，F N2减小，B 项正确，C 项错误．【答案】 AB11.如图2327所示，两个质量均为m 的小环套在一水平放置的粗糙长杆上，两根长度均为l 的轻绳一端系在小环上，另一端系在质量为M 的木块上，两个小环之间的距离也为l ，小环保持静止．试求：图2327(1)小环对杆的压力；(2)小环与杆之间的动摩擦因数μ至少为多大？【解析】 (1)对两小环和木块整体由平衡条件得：2N －(M ＋2m )g ＝0，解得：N ＝12Mg ＋mg 由牛顿第三定律得，小环对杆的压力为：N ′＝12Mg ＋mg(2)对M 由平衡条件得：2T cos 30°－Mg ＝0小环刚好不滑动，此时小环受到的静摩擦力达到最大值，如此：T sin 30°－μN ＝0 解得动摩擦因数μ至少为：μ＝3M 3M ＋2m 【答案】 (1)12Mg ＋mg (2)3M 3M ＋2m12．如图2328所示，位于粗糙斜面上的物体P ，由跨过定滑轮的轻绳与物块Q 相连．物体P 和Q 以与P 与斜面之间的动摩擦因数都是μ，斜面的倾角为θ，两物体P 、Q 的质量都是m ，滑轮的质量、滑轮轴上的摩擦都不计，假设用一沿斜面向下的力F 拉P ，使其匀速下滑，试求：图2328(1)连接两物体的轻绳的拉力F T 的大小．(2)拉力F 的大小．【解析】 (1)隔离Q 受力分析如下列图．由平衡条件得F T ＝mg sin θ＋F μ1F N1＝mg cos θ又F μ1＝μF N1，联立得F T ＝mg sin θ＋μmg cos θ.(2)隔离P 受力分析如下列图由平衡条件，得F＋mg sin θ－Fμ1′－Fμ2－F T＝0F N2＝mg cos θ＋F N1′又Fμ2＝μF N2联立以上各式得F＝F T＋Fμ1′＋Fμ2－mg sin θ＝4μmg cos θ. 【答案】(1)F T＝mg sin θ＋μmg cos θ(2)F＝4μmg cos θ。

2021届物理一轮总复习40分钟巩固提升训练受力分析共点力的平衡

2021届物理一轮总复习40分钟巩固提升训练训练：*受力分析共点力的平衡*一、选择题1.三个质量均为1 kg的相同木块a、b、c和两个劲度系数均为500 N/m的相同轻弹簧p、q用轻绳连接，如图所示，其中a放在光滑水平桌面上，开始时p弹簧处于原长，木块都处于静止状态．现用水平力F缓慢地向左拉p弹簧的左端，直到c木块刚好离开水平面为止，g取10 m/s2.该过程p弹簧的左端向左移动的距离是()A．4 cm B．6 cmC．8 cm D．10 cm2．如图所示，物体A、B叠放在物体C上，C置于水平地面上，水平力F作用于B，使A、B、C一起匀速运动，各接触面间摩擦力的情况是()A．B对C有向左的摩擦力B．C对A有向左的摩擦力C．C受到三个摩擦力作用D．C对地面有向右的摩擦力3．如图所示，置于地面的矩形框架中用两细绳拴住质量为m的小球，绳B水平．设绳A、B对球的拉力大小分别为F1、F2，它们的合力大小为F.现将框架在竖直平面内绕左下端缓慢逆时针旋转90°，在此过程中()A．F1先增大后减小B．F2先增大后减小C．F先增大后减小D．F先减小后增大4．轻绳一端系在质量为m的物块A上，另一端系在一个套在粗糙竖直杆MN的圆环上．现用水平力F拉住绳子上一点O，使物块A从图中实线位置缓慢下降到虚线位置，但圆环仍保持在原来位置不动．在这一过程中，环对杆的摩擦力F1和环对杆的压力F2的变化情况是()A．F1保持不变，F2逐渐增大B．F1保持不变，F2逐渐减小C．F1逐渐增大，F2保持不变D．F1逐渐减小，F2保持不变5．如图所示，物体A、B用细绳与弹簧连接后跨过滑轮．A静止在倾角为45°的粗糙斜面上，B 悬挂着．已知质量m A＝3m B，不计滑轮摩擦，现将斜面倾角由45°减小到30°，那么下列说法中正确的是()A．弹簧的弹力将减小B．物体A对斜面的压力将减小C．物体A受到的静摩擦力将减小D．弹簧的弹力及物体A受到的静摩擦力都不变6．如图所示，轻杆A端用铰链固定在墙上，B端吊一重物．轻绳跨过定滑轮用拉力F将B端缓慢上拉，滑轮O在A点正上方(滑轮大小及绳与滑轮间的摩擦均不计)，且OA>AB，在AB杆达到竖直前()A．拉力F增大B．拉力F大小不变C．杆的弹力增大D．杆的弹力大小不变7．如图所示，倾角θ＝30°的斜面体A静止在水平地面上，一根轻绳跨过斜面体顶端的小滑轮，绳两端系有质量均为m的小物块a、b，整个装置处于静止状态，滑轮两侧轻绳方向分别沿斜面和竖直方向．现给物块b施加一个水平向右的拉力F，使b缓慢移动直到连接b的轻绳与竖直方向成30°角(不计绳与滑轮间的摩擦)，此过程中下列说法正确的是()A．b受到绳的拉力先增大再减小B．小物块a受到的摩擦力先增大再减小C．水平拉力F逐渐增大D．小物块a一定沿斜面缓慢上移8．如图所示，两块相互垂直的光滑挡板OP、OQ，OP竖直放置，小球a、b固定在轻弹簧的两端，并斜靠在OP、OQ挡板上．现有一个水平向左的推力F作用于b上，使a、b紧靠挡板处于静止状态．现保证b球不动，使竖直挡板OP向右缓慢平移一小段距离，则()A．推力F变大B．弹簧长度变短C．弹簧长度变长D．b对挡板OQ的压力变大9．如图，轻弹簧上端固定，下端连接一小球，小球静止在水平面上的A点，将小球缓慢移到B 点放手，小球仍静止．已知小球在A、B两处弹簧均处于伸长状态．则小球在A、B处受力的情况是()A．小球在B处所受到的合力更大B．B处小球受到的摩擦力更小C．小球在B处受到的支持力更大D．B处弹簧的弹力与支持力的合力一定更大10．如图，倾角为θ的斜面体C置于水平地面上，小物体B置于斜面上，通过细绳跨过光滑的定滑轮与物体A相连接，连接物体B的一段细绳与斜面平行，已知A、B、C都处于静止状态，则()A．物体B受到斜面体C的摩擦力一定不为零B．斜面体C受到水平地面的摩擦力一定为零C．斜面体C有沿地面向右滑动的趋势，一定受到地面向左的摩擦力D．将细绳剪断，若B依然静止在斜面上，此时水平地面对斜面体C的摩擦力一定不为零11．如图所示，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角为θ.下列说法中正确的是()A．B对A的作用力为零B．B的一个侧面对A的弹力为mg cosθC．B对A的最大静摩擦力的合力为mg sinθD．A受到3个力的作用12.(多选)如图所示，斜面体A静止放置在水平地面上．质量为m的滑块B在外力F1和F2的共同作用下沿斜面体表面向下运动．当F1方向水平向右、F2方向沿斜面体的表面向下时，斜面体受到地面的摩擦力方向向左．则下列说法中正确的是()A．若只撤去F1，在滑块B仍沿斜面向下运动的过程中，A所受地面摩擦力的方向可能向右B．若只撤去F2，在滑块B仍沿斜面向下运动的过程中，A所受地面摩擦力的方向可能向右C．若只撤去F2，在滑块B仍沿斜面向下运动的过程中，A所受地面摩擦力不变D．若同时撤去F1和F2，滑块B的加速度方向一定沿斜面向下13.(多选)如图所示，用光滑的粗铁丝做成一直角三角形，BC边水平，AC边竖直，∠ABC＝β，∠A＝α，AB及AC两边上分别套有细线系着的铜环M、N，当它们静止时，细线与AB所成的角为γ，与AC所成的角为θ(细线长度小于BC)，则()A．γ＝βB ．θ＝π2C ．θ>π2－αD ．β<γ<π214．(多选)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60°，OB 绳与水平方向的夹角为30°，则A 、B 的质量之比和杆对A 、B 的弹力之比分别为( )A.m A m B ＝31B.m A m B ＝33C.N A N B ＝33 D.N A N B ＝3215．(多选)如图所示，横截面为直角三角形的斜劈P ，靠在粗糙的竖直墙面上，力F 通过球心水平作用在光滑球Q 上，P 、Q 处于静止状态．当力F 增大时，P 、Q 仍保持静止，下列说法正确的是( )A ．球Q 对地面的压力不变B ．球Q 对斜劈P 的支持力增大C ．斜劈P 对竖直墙壁的压力增大D ．墙面对斜劈P 的摩擦力增大16．(多选)如图所示，质量为M 的三角形木块A 静止在水平地面上，其左右两斜面光滑，一质量为m 的物块B 沿倾角α＝30°的右侧斜面加速下滑时，三角形木块A 刚好保持静止，已知最大静摩擦力等于滑动摩擦力，则当物块B 沿倾角β＝60°的左侧斜面下滑时，下列说法正确的是( )A ．A 仍然静止不动，地面对A 的摩擦力两种情况下等大B ．A 仍然静止不动，对地面的压力比沿右侧斜面下滑时对地面的压力小C ．A 将向右滑动，若使A 仍然静止需对其施加向左的作用力D ．若α＝45°，A 将滑动17．(多选)如图所示，细线的两端固定在天花板上的A 、B 两点，在线上的C 、D 两点悬挂质量相等的物体a 、b ，并处于静止状态，CD 段细线严格水平．若将b 物体的质量增大后，为了保持CD 段细线严格水平，整个系统处于静止状态，则( )A ．应将悬挂点D 适当向B 移动，减小BD 的长度 B ．应将悬挂点C 适当向A 移动，减小AC 的长度 C ．移动后细线AC 的张力大于细线BD 的张力 D ．移动后细线AC 的张力小于细线BD 的张力18． (多选)如图，柔软轻绳ON 的一端O 固定，其中间某点M 拴一重物，用手拉住绳的另一端N .初始时，OM 竖直且MN 被拉直，OM 与MN 之间的夹角为α(α>π2)．现将重物向右上方缓慢拉起，并保持夹角α不变．在OM 由竖直被拉到水平的过程中( )A ．MN 上的张力逐渐增大B ．MN 上的张力先增大后减小C ．OM 上的张力逐渐增大D ．OM 上的张力先增大后减小二、非选择题19．如图甲、乙所示，传送带上有质量均为m 的三个木块1、2、3，中间均用原长为L 、劲度系数为k 的轻弹簧连接起来，木块与传送带间的动摩擦因数均为μ，其中木块1被与传送带平行的细线拉住，传送带按图示方向匀速运动，三个木块处于平衡状态．(1)在图甲状态下，1、3两木块之间的距离是多大？(2)在图乙状态下，细线的拉力是多大？木块1、3之间的距离又是多大？20.如图所示，水平细杆上套一环A，环A与球B间用一不可伸长轻质绳相连，质量分别为m A＝0.40 kg和m B＝0.30 kg，由于B球受到水平风力作用，使环A与球B一起向右匀速运动．运动过程中，绳始终保持与竖直方向夹角θ＝30°，重力加速度g取10 m/s2，求：(1)B球受到的水平风力大小；(2)环A与水平杆间的动摩擦因数．参考答案1 2 3 4 5 6 7 8 9C D B B C D C C D10 11 12 13 14 15 16 17 18C C CD CD AC BC CD AD AD1,2律，对木块3：kx2－μmg＝0对木块2：kx1－kx2－μmg＝01、3两木块之间的距离为x＝2L＋x1＋x2＝2L＋3μmg k(2)在题图乙中，把三个木块看成整体，根据平衡条件，有T－3μmg cosα－3mg sinα＝0细线的拉力T＝3mg(sinα＋μcosθ)在题图乙中，设1、2间弹簧伸长量为l1,2、3间弹簧伸长量为l2，根据平衡条件和胡克定律，对木块2和木块3整体，有kl1－μ·2mg cosα－2mg sinα＝0可得l1＝2mg(sinα＋μcosα)k对木块3，有kl2－μmg cosα－mg sinα＝0可得l2＝mg(sinα＋μcosα)k木块1、3之间的距离l＝2L＋l1＋l2＝2L＋3mg(sinα＋μcosα)k20.(1)对B球受力分析，如图甲所示，根据平衡条件可得F＝m B g tanθ数据代入得F＝ 3 N≈1.73 N(2)选取环、球和轻绳整体为研究对象，受力如图乙所示．根据平衡条件得F N＝(m A＋m B)g F＝f且f＝μF N解得μ＝m B tanθm A＋m B数据代入得μ＝37≈0.25。

高考物理复习课时提升作业六受力分析共点力的平衡

高考物理复习课时提升作业六受力分析共点力的平衡(45分钟100分)一、选择题(本题共10小题,每小题7分,共70分。

1～6题为单选题,7～10题为多选题)1.如图所示,固定斜面上有一光滑小球,分别与一竖直轻弹簧P和一平行斜面的轻弹簧Q连接着,小球处于静止状态,则关于小球所受力的个数不可能的是( )A.1B.2C.3D.4【解析】选A。

设斜面倾角为θ,小球质量为m,假设轻弹簧P对小球的拉力大小恰好等于mg,则小球受二力平衡;假设轻弹簧Q对小球的拉力等于mgsinθ,小球受到重力、弹簧Q的拉力和斜面的支持力作用,三力平衡;如果两个弹簧对小球都施加了拉力,那么除了重力,小球只有再受到斜面的支持力才能保证小球受力平衡,即四力平衡;小球只受单个力的作用,合力不可能为零,小球不可能处于静止状态。

【加固训练】如图所示,A、B两物体叠放在一起,由静止释放后沿光滑斜面下滑,且始终保持相对静止,B上表面水平,则物体B的受力示意图是( )【解析】选C。

A、B整体有平行斜面向下的加速度,故A的加速度水平分量向右,所以B对A产生水平向右的摩擦力,由牛顿第三定律知A对B产生水平向左的摩擦力;A加速度竖直分量小于g,故B对A有向上的支持力,所以A对B有竖直向下的压力,C正确。

2.(2016·长沙模拟)如图所示,一名骑独轮车的杂技演员在空中钢索上表演。

已知独轮车和演员的总质量为60kg,两侧钢索的夹角为150°,钢索所能承受的最大拉力为2 000 N, g取10N/kg。

当独轮车和演员在图示位置静止不动时,钢索对独轮车的作用力大小为( )A.600 NB.1 200 NC.2 000 ND.4 000 N【解析】选A。

选整体为研究对象,进行受力分析,受重力G和钢索的作用力F,由平衡条件可知,F=G=600N,A正确。

3.如图所示,两个质量均为m的小球用轻质细杆连接静止于内壁光滑的半球形碗内,杆及碗口平面均水平,碗的半径及两小球之间的距离均为R,不计小球半径,则碗对每个小球的支持力大小为( ) A.mg B.mg C.mg D.2mg【解析】选B。

2021版高考物理一轮复习课时规范练6受力分析共点力的平衡

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)如图所示,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.滑块一定受到四个力作用2.(受力分析)(2019·陕西部分学校摸底)如图所示,物体A靠在竖直墙面上,在竖直向上的力F作用下,A、B共同向上匀速运动,下列说法正确的是()A.物体A受到物体B对它的作用力的大小等于物体A的重力B.物体B受到的作用力F的大小要小于物体A、B的重力之和12C.墙面对物体A 的滑动摩擦力方向向下D.物体A 对物体B 的静摩擦力方向沿接触面斜向上 3.(物体的平衡)(2019·黄山普通高中高三“八校联考”)竖直墙壁间有半圆球A 和圆球B ,其中圆球B 的表面光滑,半圆球A 与左侧墙壁之间的动摩擦因数为0.8,两球心之间连线与水平方向成37°的夹角,两球恰好不下滑,设最大静摩擦力等于滑动摩擦力,则半球圆A 和圆球B 的质量之比为( )A.16B.19C.112D.1154.(临界极值问题)(2019·广东汕头模拟)如图所示,重力都为G 的两个小球A 和B 用三段轻绳连接后悬挂在O 点上,O 、B 间的绳子长度是2l ,A 、B 间的绳子长度是l 。

将一个拉力F 作用到小球B 上,使三段轻绳都伸直,同时O 、A 间和A 、B 间的两段轻绳分别处于竖直和水平方向上,则拉力F 的最小值为( )A.12G B.√33GC.GD.2√33G5.(动态平衡)(2019·青岛高三调研)一光滑的轻滑轮用细绳OA悬挂于O点,站在地面上的人用轻绳跨过滑轮拉住沙漏斗,在沙子缓慢漏出的过程中,人握住轻绳保持不动,则在这一过程中()A.细线OA的张力保持不变B.细线OA的张力逐渐增大C.人对地面的压力将逐渐减小D.人对地面的摩擦力将逐渐减小6.(多选)(动态平衡)(2019·山东潍坊模拟)如图所示为内壁光滑的半球形凹槽M,O为球心,∠AOB=60°,OA水平,小物块在与水平方向成45°角的斜向上的推力F作用下静止于B处。

新教材高考物理一轮复习课时规范练6受力分析共点力的平衡含答案

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)如图所示,M、N两物体叠放在一起,在恒力F作用下,保持静止状态,则关于两物体受力情况的说法正确的是()A.物体N可能受到4个力B.物体M可能受到6个力C.物体M与墙之间一定没有弹力和摩擦力D.物体M与物体N之间可能无摩擦力2.(物体平衡条件应用)(2023重庆南开中学高三月考)如图所示,一工人手持砖夹提着一块砖匀速前进,手对砖夹竖直方向的拉力大小为F。

已知砖夹的质量为m,重力加速度为g,砖夹与砖块之间的动摩擦因数为μ,最大静摩擦力等于滑动摩擦力。

若砖块不滑动,则砖夹与砖块一侧间的压力的最小值是()A.F2μB.FμC.F-mg2μD.F-mgμ3.(物体平衡)图甲为烤肠机,香肠放置在两根水平的平行金属杆中间,其截面图如图乙所示。

假设香肠可视为质量均匀的圆柱体,烤熟后香肠质量不变,半径变大(烤熟前后金属杆静止不动)。

忽略摩擦及金属杆的热胀冷缩,则香肠烤熟后与烤熟前相比()A.金属杆1对其支持力与竖直方向夹角变大B.金属杆2对其支持力变小C.每根金属杆对其作用力先变大再变小D.两根金属杆对其合力减小4.(整体法与隔离法)(2023重庆市西南大学附中高三检测)挂灯笼的习俗起源于西汉。

如图所示,由五根等长的轻质细绳悬挂起质量分别为m、km、km、m(k>0)的灯笼A、B、C、D,下面细绳是水平的,上面两细绳与水平方向夹角均为θ1,A、B及C、D间两细绳与竖直方向夹角均为θ2。

下列关系式正确的是()A.θ1=θ2B.kθ1=θ2C.tan θ1·tan θ2=k+1kD.tanθ1tanθ2=kk+15.(受力分析、动态分析)(2023天津高三模拟)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。

高考物理一轮复习考点微专题—受力分析、共点力平衡

高考物理一轮复习考点微专题—受力分析、共点力平衡1．（2021•广东）唐代《耒耜经》记载了曲辕犁相对直辕犁的优势之一是起土省力。

设牛用大小相等的拉力F通过耕索分别拉两种犁，F与竖直方向的夹角分别为α和β，α＜β，如图所示。

忽略耕索质量，耕地过程中，下列说法正确的是（）A．耕索对曲辕犁拉力的水平分力比对直辕犁的大B．耕索对曲辕犁拉力的竖直分力比对直辕犁的大C．曲辕犁匀速前进时，耕索对犁的拉力小于犁对耕索的拉力D．直辕犁加速前进时，耕索对犁的拉力大于犁对耕索的拉力【答案】B。

【解析】解：A、耕索对曲辕犁拉力的水平分力大小为F1＝Fsinα，耕索对直辕犁拉力的水平分力大小为F2＝Fsinβ，由于α＜β，则耕索对曲辕犁拉力的水平分力比对直辕犁拉力的水平分力小，故A错误；B、耕索对曲辕犁拉力的在竖直方向的分力大小为F1′＝Fcosα，耕索对直辕犁拉力的竖直方向分力大小为F2′＝Fcosβ，由于α＜β，则耕索对曲辕犁拉力的竖直方向的分力比对直辕犁拉力在竖直方向的分力大，故B正确；CD、无论曲辕犁匀速前进或直辕犁加速前进，耕索对犁的拉力与犁对耕索的拉力属于物体间的相互作用力，总是大小相等、方向相反，故CD错误。

2．（2020•浙江）如图是“中国天眼”500m口径球面射电望远镜维护时的照片。

为不损伤望远镜球面，质量为m的工作人员被悬在空中的氦气球拉着，当他在离底部有一定高度的望远镜球面上缓慢移动时，氦气球对其有大小为mg、方向竖直向上的拉力作用，使其有“人类在月球上行走”的感觉，若将人视为质点，此时工作人员（）A．受到的重力大小为mgB．受到的合力大小为mgC．对球面的压力大小为mgD．对球面的作用力大小为mg【答案】D。

【解析】解：A、工作人员的质量为m，则工作人员受到的重力为：G＝mg，故A错误；B、工作人员在球面上缓慢行走，处于平衡状态，合力为0，故B错误；C、工作人员站在的球面位置不水平，对球面的压力不等于，故C错误；D、球面对工作人员的作用力为F，由平衡条件得：+F＝mg，解得：，根据牛顿第三定律可得，工作人员对球面的作用力大小为F′＝F＝，故D正确。

2021版物理导学大一轮人教广西专用6 受力分析共点力的平衡

考点规范练6受力分析共点力的平衡考点规范练第11页一、单项选择题1.如图所示,丘陵地带输电线路的电线杆常常要拖着电线翻山越岭,图中A、C为一根输电线的两端,B为输电线的最低点,设输电线为粗细均匀的均质导线,由于导线受自身的重力的作用可能使导线在某点断开,则以下说法正确的是()A.最易断裂点在A点B.最易断裂点在B点C.最易断裂点在C点D.最易断裂点不在A、B、C点答案:C解析:以AC间电线为研究对象,作出受力图如图所示。

由题可知,α>β,可见,F C>F A,即C 点对电线的拉力大于A点对电线的拉力,则C点比A点更容易被拉断,故选C。

2.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答案:B解析:由于A、B间接触面情况未知,若A、B接触面光滑,则A、B间没有摩擦力,此时A 受重力、B对A的支持力和墙壁对A的弹力而平衡,故A、C错误,B正确;木块B受推力F、A对B的压力,若压力向右的分力等于F,则地面对B没有摩擦力,故D错误。

3.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恰好不滑动,B刚好不下滑。

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。

则A与B的质量之比为()A.1μ1μ2B.1-μ1μ2μ1μ2C.1+μ1μ2μ1μ2D.2+μ1μ2μ1μ2答案:B解析:设水平作用力为F,对物体A、B整体进行分析,在水平方向上有F=μ2(m A+m B)g;隔离物体B对B分析,在竖直方向上有μ1F=m B g,联立解得m Am B =1-μ1μ2μ1μ2,选项B正确。

4.(2019·江苏扬州高三检测)在水平地面上固定一个上表面光滑的斜面体,在它上面放有质量为m的木块,用一根平行于斜面的细线连接一个轻环,并将轻环套在一根两端固定、粗糙的水平直杆上,整个系统处于静止状态,如图所示,则杆对环的摩擦力大小为()A.mg sin θB.mg cos θC.mg tan θD.mg sin θ·cos θ答案:D解析:设细线的弹力为F,对斜面上的物块由共点力平衡条件有F-mg sin θ=0,对轻环由共点力平衡条件有F cos θ-F f=0,解得杆对环的摩擦力大小为F f=mg sin θ·cos θ,故选D。

高考物理一轮课时演练：受力分析、共点力的平衡(含答案)

课时提能演练（六）受力分析共点力的平衡(45分钟100分)一、选择题(本大题共10小题,每小题7分,共70分。

每小题只有一个选项正确)1.如图所示,在超市内倾角为θ的电梯斜面上有一车西瓜随电梯匀速向上运动,在箱子的中央有一只质量为m的西瓜,则在该西瓜随箱子一起匀速前进的过程中,周围其他西瓜对它的作用力的方向为( )A.沿斜面向上B.沿斜面向下C.竖直向上D.垂直斜面向上【解析】选C。

该西瓜受到重力和周围西瓜对它的作用力,由平衡条件可知,周围西瓜对它的作用力的合力与重力大小相等,方向相反。

故C正确,A、B、D错误。

2.如图所示,重50N的物体A放在倾角为37°的粗糙斜面上,有一根原长为10cm,劲度系数为800N/m的弹簧,其一端固定在斜面顶端,另一端连接物体A后,弹簧长度为14cm,现用一测力计沿斜面向下拉物体,若物体与斜面间的最大静摩擦力为20N,当弹簧的长度仍为14 cm时,测力计的读数不可能为( )A.10 NB.20 NC.40 ND.0 N【解题指南】解答本题时可按以下思路分析:(1)物体A所受的静摩擦力方向可能沿斜面向上或向下。

(2)根据平衡条件列方程,求出拉力的范围。

【解析】选C。

A在斜面上处于静止状态时合外力为零,A在斜面上受五个力的作用,分别为重力、支持力、弹簧弹力、摩擦力、拉力F,当摩擦力的方向沿斜面向上时,F+mgsin37°≤f max+k(l-l0),F≤22N,当摩擦力沿斜面向下时,F最小值为零,即拉力的取值范围为0≤F≤22N,故选C。

3.(2018·福州模拟)如图所示,一条细绳跨过定滑轮连接物体A、B,A悬挂起来,B穿在一根竖直杆上,两物体均保持静止,不计绳与滑轮、B与竖直杆间的摩擦,已知绳与竖直杆间的夹角为θ,则物体A、B的质量之比m A∶m B等于( )A.cosθ∶1B.1∶cosθC.tanθ∶1D.1∶sinθ【解析】选B。

高考物理一轮复习课时分层集训受力分析共点力的平衡新人教

课时分层集训(六) 受力分析共点力的平衡(限时：40分钟)[基础对点练]物体的受力分析1．如图2312所示，A和B两物块的接触面是水平的，A与B保持相对静止一起沿固定粗糙斜面匀速下滑，在下滑过程中B的受力个数为( )图2312A．3个B．4个C．5个D．6个B[先以A为研究对象，分析受力情况：重力、B的竖直向上的支持力，B对A没有摩擦力，否则A不会匀速运动．再对B研究，B受到重力、A对B竖直向下的压力，斜面的支持力和滑动摩擦力，共4个力，B正确．]2．(多选)如图2313所示，固定斜面上有一光滑小球，有一竖直轻弹簧P与一平行斜面的轻弹簧Q连接着，小球处于静止状态，则关于小球所受力的个数可能的是( )【导学号：84370076】图2313A．1 B．2C．3 D．4BCD[若P弹簧对小球向上的弹力等于小球的重力，此时Q弹簧无弹力，小球受2个力平衡；若P弹簧弹力为零，小球受重力、支持力、弹簧Q的拉力处于平衡状态，小球受3个力；若P弹簧弹力不为零，小球受重力、弹簧P的拉力、支持力、弹簧Q的拉力，小球受4个力平衡．故B、C、D对．]3．如图2314所示，传送带沿逆时针方向匀速转动．小木块a、b用细线连接，用平行于传送带的细线拉住a，两木块均处于静止状态．关于木块受力个数，正确的是( )图2314A．a受4个，b受5个B．a受4个，b受4个C．a受5个，b受5个D．a受5个，b受4个D[先分析木块b的受力，木块b受重力、传送带对b的支持力、沿传送带向下的滑动摩擦力、细线的拉力，共4个力；再分析木块a的受力，木块a受重力、传送带对a的支持力、沿传送带向下的滑动摩擦力及上、下两段细线的拉力，共5个力，故D正确．]物体的静态平衡4．如图2315所示，某人静躺在椅子上，椅子的靠背与水平面之间有固定倾斜角θ.若此人所受重力为G，则椅子各部分对他的作用力的合力大小为( )图2315A．G B．G sin θC．G cos θD．G tan θA[人受多个力处于平衡状态，人受力可以看成两部分，一部分是重力，另一部分是椅子各部分对他的作用力的合力．根据平衡条件得椅子各部分对他的作用力的合力与重力等值，反向，即大小是G，故选A.]5．如图2316所示，套在两光滑竖直杆上质量分别为m A、m B的小球A、B，由跨过定滑轮的轻细绳连接，静止时绳与竖直方向的夹角分别为α和β，不计一切摩擦．则下列关系正确的是( )【导学号：84370077】图2316A ．m A sin α＝mB sin βB ．m A sin β＝m B sin αC ．m A cos α＝m B cos βD ．m A cos β＝m B cos αD [设绳子拉力大小为F .对A 球，由竖直方向受力平衡得F cos α＝m A g ，对B 球，由竖直方向受力平衡得：F cos β＝m B g ，则得m A m B ＝cos αcos β，即m A cos β＝m B cos α，故选项D 正确．]6．(多选)如图2317所示，质量为M 的斜面体A 置于粗糙水平面上，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θ＝30°，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，则( )图2317A ．斜面体对小球的作用力大小为mgB ．轻绳对小球的作用力大小为12mg C ．斜面体对水平面的压力大小为(m ＋M )gD ．斜面体与水平面间的摩擦力大小为34mg BD [以小球为研究对象受力分析如图甲，根据平衡条件，甲乙垂直斜面方向：N ＝mg cos 30°＝32mg ，故A 错误；平行斜面方向：T ＝mg sin 30°＝12mg ，故B 正确；以斜面体和小球整体为研究对象受力分析如图乙，竖直方向N ′＝(m ＋M )g －T sin 30°，故C 错误；水平方向F f ＝T cos 30°＝34mg ，故D 正确．]7．(多选)如图2318为一位于墙角的斜面，其倾角为37°，一轻质弹簧一端系在质量为m 的小球上，另一端固定在墙上，弹簧水平放置，小球在斜面上静止时，弹簧处于伸长状态，则( )图2318A ．小球一定受四个力作用B ．弹簧弹力可能是43mg C ．小球受木板的摩擦力一定沿斜面向上D ．木板对小球的作用力方向一定竖直向上AC [小球受向下的重力、弹簧的水平向右的拉力、垂直斜面的支持力，由平衡知识可知，小球还受到沿斜面向上的摩擦力的作用，故选项A 、C 正确；斜面对小球的作用力与小球的重力和弹簧的水平拉力的合力等大反向，故斜面对小球的作用力方向不可能竖直向上，选项D 错误；若弹簧弹力是43mg ，则弹力沿垂直斜面方向的分力为F 弹sin 37°＝43mg ×35＝0.8mg ＝mg cos 37°，则此时斜面对小球的支持力为零，摩擦力也就变为零，故小球不能平衡，故选项B 不成立；故选A 、C.]如图所示，有一倾角θ＝30°的斜面体B ，质量为M .质量为m 的物体A 静止在B 上．现用水平力F 推物体A ，在F 由零逐渐增加到32mg ，再逐渐减为零的过程中，A 和B 始终保持静止．对此过程下列说法正确的是( )A ．地面对B 的支持力大于(M ＋m )gB ．A 对B 的压力的最小值为32mg ，最大值为334mg C ．A 所受摩擦力的最小值为0，最大值为mg4D ．A 所受摩擦力的最小值为12mg ，最大值为34mgB [因为A 、B 始终保持静止，对A 、B 整体受力分析可知，地面对B 的支持力一直等于(M ＋m )g ，A 错误．当F ＝0时，A 对B 的压力最小，为mg cos 30°＝32mg ；当F ＝32mg 时，A 对B 的压力最大，为mg cos 30°＋F sin 30°＝334mg ，B 正确．当F cos 30°＝mg sin 30°时，即F ＝33mg 时，A 所受摩擦力为0，当F ＝0时，A 所受摩擦力大小为12mg ，方向沿斜面向上，当F ＝32mg 时，A 所受摩擦力大小为14mg ，方向沿斜面向下，选项C 、D 错误．]物体的动态平衡8．如图2319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，摩擦力F f 与墙壁对物体弹力的变化情况是( )【导学号：84370078】图2319A ．F f 方向可能一直竖直向上B ．F 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A [物体始终静止状态，受力平衡，对物体受力分析，若F 斜向下，设与水平方向的夹角为θ，根据平衡条件得：F f ＝mg ＋F sin θ，方向向上，F N ＝F cos θ，当F 从实线位置绕O 点顺时针转至水平位置的过程中，θ减小，则sin θ减小，cos θ增大，所以F f 减小，F N 增大，若F 斜向上，设与水平方向的夹角为θ，根据平衡条件得：F f ＝mg －F sin θ，若F sin θ＜mg ，则摩擦力方向向上，F N ＝F cos θ，当F 从水平位置转至虚线位置时，θ增大，则sin θ增大，cos θ减小，所以F f 减小，F N 减小，综上可知，F f 的方向可能一直向上，大小逐渐减小，F N 先增大后减小，故A 正确，B 、C 、D 错误．]9．如图2320所示，桌面上固定一个光滑竖直挡板，现将一个长方形物块A 与截面为三角形的垫块B 叠放在一起，用水平外力F 缓缓向左推动B ，使A 缓慢升高，设各接触面均光滑，则该过程中( )图2320A．A和B均受三个力作用而平衡B．B对桌面的压力越来越大C．A对B的压力越来越小D．推力F的大小恒定不变D[设B的倾角为θ，对A物体受力分析，如图所示，则F3与竖直方向的夹角为θ，由平衡条件，F3cos θ＝G A，F3sin θ＝F2，所以A对B的压力不变，选项C错误；A受三个力的作用，B受四个力的作用，选项A错误；对A、B整体受力分析，可知B对桌面的压力F′＝G A＋G B，推力F＝F2，选项B错误；推力F不变，选项D正确．故选D.]10．(多选)如图2321所示，轻绳的两端分别系在圆环A和小球B上，圆环A套在粗糙的水平直杆MN上．现用水平力F拉着绳子上的一点O，使小球B从图中实线位置缓慢上升到虚线位置，但圆环A始终保持在原位置不动．在这一过程中，环对杆的摩擦力F f和环对杆的压力F N的变化情况是( )【导学号：84370079】图2321A．F f减小B．F f增大C．F N不变D．F N增大BC[对B受力分析：受重力、水平方向的拉力F、绳的拉力T，设绳子与水平方向的夹角为θ，由平衡条件知T sin θ＝mg，T cos θ＝F，得F＝mgtan θ，又由题意知θ角逐渐减小，可判断出水平拉力增大；整体分析受重力、水平方向的拉力、水平方向的摩擦力、支持力，故水平方向F f＝F，竖直方向F N＝(M＋m)g，可知F N不变，F f增大，B、C对．]11．(多选)如图2322所示，一辆小车静止在水平地面上，车内固定着一个倾角为60°的光滑斜面OA，光滑挡板OB可绕转轴O在竖直平面内转动，现将一重力为G的圆球放在斜面与挡板之间，挡板与水平面的夹角θ＝60°，下列说法正确的是( )图2322A．若保持挡板不动，则球对斜面的压力大小为GB．若挡板从图示位置顺时针方向缓慢转动60°，则球对挡板的压力逐渐增大C．若挡板从图示位置顺时针方向缓慢转动60°，则球对挡板的压力逐渐减小D．若保持挡板不动，使小车水平向右做匀加速直线运动，则球对挡板的压力可能为零AD[球处于静止状态，受力平衡，对球进行受力分析，如图所示：F A、F B以及G构成的三角形为等边三角形，根据几何关系可知，F A＝F B＝G，故A正确；若挡板从图示位置顺时针方向缓慢转动60°，根据图象可知，F B先减小后增大，根据牛顿第三定律可知，球对挡板的压力先减小后增大，故B、C错误；若保持挡板不动，使小车水平向右做匀加速直线运动，当F A和重力G的合力正好提供加速度时，球对挡板的压力为零，故D正确．]12．(多选)如图2323所示，不计质量的光滑小滑轮用细绳悬挂于墙上O点，跨过滑轮的细绳连接物块A、B，A、B都处于静止状态，现将物块B移至C点后，A、B仍保持静止，下列说法中正确的是( )图2323A．B与水平面间的摩擦力变大B．地面对B的弹力增大C．悬于墙上的绳所受拉力不变D．A、B静止时，图中α、β、θ三角始终相等ABD[对物体A受力分析，受到重力和细线的拉力，根据平衡条件，拉力等于物体A的重力，当把物体B移至C点后，绳子BD与水平方向的夹角变小，但细线的拉力不变，对物体B受力分析，受重力、支持力、拉力和向右的静摩擦力，如图．根据共点力平衡条件，有T cos θ′＝F f，T sin θ′＋N＝mg由于角θ变小，故B 与水平面间的静摩擦力变大，地面对B的弹力增大，故A、B正确；对滑轮受力分析，受绳子的拉力T，由于滑轮两边绳子的拉力相等且夹角变大，故其合力变小，故墙上的绳子的拉力F也变小，故C错误；对滑轮受力分析，受绳子的拉力T，由于滑轮两边绳子的拉力相等，故合力在角平分线上，故α＝β，又由于三力平衡，故悬于墙上的绳子的拉力也沿着前面提到的角平分线方向，故α＝β＝θ，故D正确．][考点综合练]13．(多选)质量均为1 kg的木块M和N叠放在水平地面上，用一根细线分别拴接在M和N 右侧，在绳子中点用F＝5 N的力拉动M和N一起沿水平面匀速滑动，细线与竖直方向夹角θ＝60°，则下列说法正确的是( )图2324A．木块N和地面之间的动摩擦因数μ＝0.25B．木块M和N之间的摩擦力可能是F f＝2.5 NC．木块M对木块N的压力大小为10 ND．若θ变小，拉动M、N一起匀速运动所需拉力应大于5 NAB[以M、N整体为研究对象知：竖直方向N＝2mg，水平方向F＝μN，解得μ＝0.25，A对；由整体分析知，拉动M、N一起匀速运动所需的力与θ角无关，D错；绳子的拉力在水平方向的分力的大小等于静摩擦力，故F f ＝F 2＝2.5 N ，B 对；对M 分析知：竖直方向N M ＝mg ＋T cos 60°，故M 、N 间的弹力大小大于M 的重力，即大于10 N ，C 错．]14．(多选)倾角为θ＝37°的斜面固定在水平面上，斜面上有一重为G 的物体A ，物体A 与斜面间的动摩擦因数μ＝0.5.现给A 施以一水平力F ，如图2325所示．设最大静摩擦力与滑动摩擦力相等(sin 37°＝0.6，cos 37°＝0.8)，如果物体A 能在斜面上静止，水平推力F 与G 的比值可能是( )【导学号：84370081】图2325A ．3B ．2C ．1D ．0.5BCD [设物体刚好不下滑时F ＝F 1，作出力的示意图如下，则由平衡条件得F 1cos θ＋μN 1＝G sin θN 1＝F 1sin θ＋G cos θ得F 1G ＝211设物体刚好不上滑时F ＝F 2，作出力的示意图如下，则F 2cos θ＝μN 2＋G sin θN 2＝F 2sin θ＋G cos θ得F 2G＝2由上分析知B 、C 、D 对．]15．(2018·成都市高三一模)如图2326所示，光滑的夹角为θ＝30°的三角杆水平放置，两小球A 、B 分别穿在两个杆上，两球之间有一根轻绳连接，现在用力将小球B 缓慢拉动，直到轻绳被拉直时，测出拉力F ＝10 N ，则此时关于两个小球受到的力的说法正确的是(小球重力不计)( )图2326A ．小球A 只受到杆对A 的弹力B ．小球A 受到的杆的弹力大小为20 NC ．此时绳子与穿有A 球的杆垂直，绳子张力大小为2033N D ．小球B 受到杆的弹力大小为2033N B [对A 、B 分别受力分析，如图所示，A 球受到杆对A 的弹力与绳子的张力，故A 错误；对B 受力分析，如图所示，根据受力平衡条件，则有：N A ＝F sin 30°＝20 N ，故B 正确；此时绳子与穿有A 球的杆垂直，绳子张力大小20 N ，故C 错误；根据力的合成，结合力的平行四边形定则可知，小球B 受到杆的弹力大小为N B ＝Ftan 30°＝1033 N ＝10 3 N ，故D 错误．]16．如图2327所示，质量M ＝2 3 kg 的木块A 套在水平杆上，并用轻绳将木块与质量 m ＝ 3 kg 的小球B 相连．今用跟水平方向成α＝30°角的力F ＝10 3 N ，拉着球带动木块一起向右匀速运动，运动中M 、m 相对位置保持不变，取g ＝10 m/s 2.求：图2327(1)运动过程中轻绳与水平方向的夹角θ；(2)木块与水平杆间的动摩擦因数μ；(3)当α为多大时，使球和木块一起向右匀速运动的拉力最小？11 【导学号：84370082】[解析](1)对B 进行受力分析，设细绳对B 的拉力为T ，由平衡条件可得F cos 30°＝T cos θF sin 30°＋T sin θ＝mg解得T ＝10 3 N ，tan θ＝33，即θ＝30°.(2)对A 进行受力分析，由平衡条件有T sin θ＋Mg ＝F NT cos θ＝μF N解得μ＝35.(3)对A 、B 进行受力分析，由平衡条件有F sin α＋F N ＝(M ＋m )g ，F cos α＝μF N 解得F ＝M ＋m g μcos α＋μsin α令sin β＝11＋μ2，cos β＝μ1＋μ2，即tan β＝1μ，则F＝M ＋m g μ1＋μ2βcos α＋cosβsin α＝M ＋m g μ1＋μ2β＋α显然，当α＋β＝90°时，F 有最小值，所以tan α＝μ＝35时F 的值最小．[答案](1)θ＝30° (2)μ＝35 (3)tan α＝35。

通用版2021版高考物理大一轮复习课后限时集训6共点力的平衡

课后限时集训6共点力的平衡建议用时：45分钟1．磁性车载支架(图甲)使用方便，它的原理是将一个引磁片贴在手机背面，再将引磁片对准支架的磁盘放置，手机就会被牢牢地吸附住(图乙)。

下列关于手机(含引磁片，下同)的说法中正确的是( )甲乙A．汽车静止时，手机共受三个力的作用B．汽车静止时，支架对手机的作用力大小等于手机的重力大小C．当汽车以某一加速度向前加速时，手机可能不受支架对它的摩擦力作用D．只要汽车的加速度大小合适，无论是向前加速还是减速，手机都可能不受支架对它的摩擦力作用B [手机处于静止状态时，受力平衡，手机共受到重力、支架的支持力、摩擦力以及磁盘的吸引力，共4个力的作用，A错误；手机处于静止状态时，支架对手机的支持力、摩擦力、吸引力的合力与手机重力等大反向，B正确；因磁盘对手机的吸引力和手机所受支持力均与引磁片垂直，汽车有向前的加速度时，一定有沿斜面向上的摩擦力，故C、D均错误。

]2.(多选)如图所示，固定斜面上有一光滑小球，与一竖直轻弹簧P和一平行斜面的轻弹簧Q连接着，小球处于静止状态，则关于小球所受力的个数可能的是( )A．1 B．2C．3 D．4BCD [设小球质量为m，若F P＝mg，则小球只受拉力F P和重力mg两个力作用；若F P<mg，则小球受拉力F P、重力mg、支持力F N和弹簧Q的弹力F Q四个力作用；若F P＝0，则小球要保持静止，应受F N、F Q和mg三个力作用，故小球受力个数不可能为1。

A错误，B、C、D正确。

]3．(2019·福建龙岩质检)如图甲所示，在挪威的两座山峰间夹着一块岩石，吸引了大量游客前往观赏。

该景观可简化成如图乙所示的模型，右壁竖直，左壁稍微倾斜。

设左壁与竖直方向的夹角为θ，由于长期的风化，θ将会减小。

石头与山崖间的摩擦很小，可以忽略不计。

若石头质量一定，θ减小，石头始终保持静止，下列说法正确的是( )A．山崖左壁对石头的作用力将增大B．山崖右壁对石头的作用力不变C．山崖对石头的作用力减小D．石头受到的合力将增大A [本题通过正交分解法考查共点力平衡问题。

高考物理一轮复习课时提升作业六受力分析共点力的平衡含解析

高考物理一轮复习:受力分析共点力的平衡(建议用时40分钟)1.(2019·温州模拟)一只甲虫沿着树枝缓慢地从A点爬到B点,此过程中树枝对甲虫作用力大小( )A.变大B.变小C.保持不变D.无法判断【解析】选C。

树枝对甲虫的作用力是静摩擦力和支持力的合力,始终与重力平衡,故大小和方向一直不变,A、B、D错误,C正确。

故选C。

【加固训练】如图所示,与竖直方向成45°角的天花板上有一物块,该物块在竖直方向上的恒力F作用下恰好能沿天花板匀速上升,则下列说法正确的是( )A.物块一定受两个力的作用B.物块一定受三个力的作用C.物块可能受三个力的作用D.物块可能受四个力的作用【解析】选D。

由于物块做匀速直线运动,则受力平衡,对物块受力分析可知,若物块所受重力与恒力F恰好平衡,则受两个力的作用,若物块所受重力小于恒力F,则物块一定受四个力的作用,所以D项正确。

2.如图所示,一光滑斜面固定在地面上,重力为G的物体在水平推力F的作用下处于静止状态。

若斜面的倾角为θ,则( )A.F=Gcos θB.F=Gsin θC.物体对斜面的压力F N=Gcos θD.物体对斜面的压力F N=【解析】选D。

物体所受三力如图所示,根据平衡条件,F、F N′的合力与重力等大反向,有F=Gtan θ,F N=F′N=,故只有D选项正确。

3.某学习小组为了体验最大静摩擦力与滑动摩擦力的临界状态,设计了如图所示的装置,一位同学坐在长直木板上,让长直木板由水平位置缓慢向上转动(即木板与地面的夹角θ变大),另一端不动,则该同学受到支持力F N、合外力F合、重力沿斜面方向的分力G1、摩擦力F f随角度θ的变化关系图中不正确的是( )【解析】选B。

重力沿斜面方向的分力G1=mgsinθ,C正确;支持力F N=mgcosθ,A正确;该同学滑动之前,F合=0,F f=mgsinθ,滑动后,F合=mgsinθ-μmgcosθ,F f=μmgcosθ,考虑到最大静摩擦力略大于滑动摩擦力的情况,可知B错误,D正确。

2021高考物理一轮复习第二章相互作用课时规范练6受力分析共点力的平衡新人教版20210809119

2021高考物理一轮复习第二章相互作用课时规范练6受力分析共点力的平衡新人教版2021080911981.(受力分析)(2020·湖南衡阳月考)如图所示,物块a,b质量分别为2m,m,水平地面和竖直墙面均光滑,在水平推力F作用下,两物块均处于静止状态。

则()A.物块b受四个力作用B.物块b受到的摩擦力大小等于2mgC.物块b对地面的压力大小等于mgD.物块a受到物块b的作用力水平向右答案B解析对a分析,a受到竖直向下的重力,墙壁给的支持力,b给的弹力,要想保持静止,必须在竖直方向上受到b给的向上的静摩擦力,故F f ba=G a=2mg,B正确;对b分析,受到竖直向下的重力,地面给的竖直向上的支持力,a给的竖直向下的静摩擦力,a给的水平向左的弹力,以及推力F,共5个力作用,在竖直方向上有G b+F f ab=F N,故F N=3mg,即物块b对地面的压力大小等于3mg,A、C错误;物块a受到物块b的水平方向上的弹力,和竖直方向上的摩擦力,物块a受到b的作用力的合力不沿水平方向,D错误。

2.(多选)(受力分析)如图,一质量为m的滑块静止置于倾角为30°的粗糙斜面上,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,弹簧与斜面垂直,则()A.滑块不可能只受到三个力作用B.弹簧可能处于伸长状态C.斜面对滑块的支持力大小可能为零D.斜面对滑块的摩擦力大小一定等于mg答案BD解析弹簧与竖直方向的夹角为30°,因此弹簧的方向垂直于斜面,因为弹簧的形变情形未知,因此斜面与滑块之间的弹力大小不确定,因此滑块可能只受重力、斜面支持力和静摩擦力三个力的作用而平稳,现在弹簧弹力为零,处于原长状态,故A错误,B正确;沿斜面方向,依照平稳条件滑块现在受到的摩擦力大小等于重力沿斜面向下的分力,不为零,有摩擦力必有弹力,因此斜面对滑块的支持力不可能为零,故C错误,D正确。

3.(多选)(2020·山东潍坊期中)如图所示,质量分别为M、m物体A、B用细绳连接后跨过光滑的定滑轮,A静止在倾角为30°的斜面上,已知M=2m,现将斜面倾角由30°增大到35°,系统仍保持静止。

2021高考物理(山东专用)一轮课时作业：6 受力分析共点力的平衡

课时作业(六)　受力分析　共点力的平衡[基础巩固练]1．(多选)如图所示，物体M 在竖直向上的拉力F 作用下静止在一固定的粗糙斜面上，则物体M 受力的个数可能为( )A ．2个 B ．3个C ．4个D ．5个AC [当F ＝mg 时，物体只受到重力和拉力F 的作用；当F <mg 时，物体还受到斜面弹力和摩擦力的作用，故本题选A 、C ．]2．“阶下儿童仰面时，清明妆点正堪宜．游丝一断浑无力，莫向东风怨别离．”这是《红楼梦》中咏风筝的诗，风筝在风力F 、线的拉力F T 以及重力G 的作用下，能够高高地飞在蓝天上．关于风筝在空中的受力可能正确的是( )A [在B 、C 、D 三个图中，合力不可能为零，不能处于平衡状态，只有A 图，在三个力的作用下能处于平衡，故A 正确，B 、C 、D 错误．]3．(多选)如图所示，物体在水平外力作用下处于静止状态，当外力F 由图示位置逆时针转到竖直位置的过程中，物体仍保持静止，则在此过程中静摩擦力可能为( )A ．0B ．FC ．D ．2FF 2ABC [由于物体不动，当F 逆时针转动时，静摩擦力与F 的水平分力平衡，当F 水平时，F f ＝F ，当F 竖直时，F f ＝0，所以静摩擦力的变化范围是0≤F f ≤F ，故A 、B 、C 正确．]4．如图所示，一个半球形的碗放在桌面上，碗口水平，O 点为其球心，碗的内表面及碗口是光滑的．一根细线跨在碗口上，线的两端分别系有质量为m 1和m 2的小球．当它们处于平衡状态时，质量为m 1的小球与O 点的连线与水平线的夹角为α＝90°，质量为m 2的小球位于水平地面上，设此时质量为m 2的小球对地面压力大小为F N ，细线的拉力大小为F T ，则( )A ．F N ＝(m 2－m 1)g B ．F N ＝m 2gC ．F T ＝m 1gD ．F T ＝(m 2－m 1)g 2222B [分析小球m 1的受力情况，由物体的平衡条件可得，绳的拉力F T ＝0，故C 、D 均错误；分析m 2受力，由平衡条件可得：F N ＝m 2g ，故A 错误，B 正确．]5．(2018·安徽江南十校联合二模)重力为G 的两个完全相同的小球，与水平面的动摩擦因数均为μ.竖直向上的较小的力F 作用在连接两球轻绳的中点，绳间的夹角α＝60°，如图所示．缓慢增大F ，到两球刚要运动的过程中，下列说法正确的是( )A ．地面对球的支持力变大，摩擦力变大B ．地面对球的支持力变小，摩擦力变小C ．球刚开始运动时，地面对球没有支持力D ．球刚开始运动时，球受到的摩擦力最大D [先用整体法，将两小球看成一整体，F 增大，则地面对小球的支持力变小，但不会变为零，A 、C 错误．再用隔离法，取左边的小球为研究对象，因为F 增大，绳子的拉力F T 增大，那么F T 在水平面上的分量增大，所以地面对小球的摩擦力变大，B 错误，D 正确．]6．(2019·河北衡水中学调研)如图所示，有一质量不计的杆AO ，长为R ，可绕A 自由转动．用轻绳在O 点悬挂一个重为G 的物体，另一根轻绳一端系在O 点，O 点为圆弧的圆心，另一端系在圆弧形墙壁上的C 点．当该轻绳端点由点C 逐渐沿圆弧CB 向上移动的过程中(保持OA 与地面夹角θ不变)，OC 绳拉力的大小变化情况是( )A ．逐渐减小 B ．逐渐增大C ．先减小后增大D ．先增大后减小C [对物体分析，物体受力平衡，则竖直绳的拉力等于物体的重力，故竖直绳的拉力不变；再对O 点分析，O 受竖直绳的拉力、OA 的支持力F 及OC 绳的拉力而处于平衡状态，受力分析如图所示．F 和OC 绳的拉力的合力与G 大小相等，方向相反，则在OC 绳端点上移的过程中，平行四边形的对角线保持不变，由图可知OC 绳的拉力先减小后增大，故C 正确．]7．如图，一不可伸长的光滑轻绳，其左端固定于O 点，右端跨过位于O ′点的固定光滑轴悬挂一质量为M 的物体；OO ′段水平，长度为L ；绳上套一可沿绳滑动的轻环．现在轻环上悬挂一钩码，平衡后，物体上升L .则钩码的质量为( )A ．M B ．M 2232C ．MD ．M23D [如图所示，轻环上挂钩码后，物体上升L ，则根据几何关系可知，三角形OO ′A 为等边三角形，根据物体的平衡条件可知，2Mg cos 30°＝mg ，求得m ＝M ，D 项正确．]38．(2019·山西大同模拟)一铁球悬挂在OB 绳的下端，轻绳OA 、OB 、OC 的结点为O ，轻绳OA 悬挂在天花板上的A 点，轻绳OC 拴接在轻质弹簧测力计上．第一次，保持结点O 位置不变，某人拉着轻质弹簧测力计从竖直位置缓慢转动到水平位置，如图中的甲所示，弹簧测力计的示数记为F 1.第二次，保持轻绳OC 垂直于OA ，缓慢释放轻绳，使轻绳OA 转动到竖直位置，如图中的乙所示，弹簧测力计的示数记为F 2.则( )A ．F 1恒定不变，F 2逐渐增大B ．F 1、F 2均逐渐增大C ．F 1先减小后增大，F 2逐渐减小D ．F 1逐渐增大，F 2先减小后增大C [题图甲中，OA 与OC 的合力与重力等大反向，且保持不变，OA 的方向不变，通过画平行四边形可知，当OC 顺时针转动到水平位置时，F 1先减小后增大．题图乙中，设OA 绳与竖直方向的夹角为θ，因为OA 与OC 垂直，且合力与重力等大反向，故F 2＝mg sin θ，根据题意，随着θ的减小，F 2逐渐减小，故选项C 正确．]9．如图所示，两根轻弹簧a 、b 的上端固定在竖直墙壁上，下端连接在小球上．当小球静止时，弹簧a 、b 与竖直方向的夹角分别为53°和37°.已知a 、b 的劲度系数分别为k 1、k 2，sin 53°＝0.8，则a 、b 两弹簧的伸长量之比为( )A ． B ． 4k 23k 13k 24k 1C ． D ．3k 14k 24k 13k 2B [作出小球的受力分析图如图所示，根据平衡条件有F ＝mg ，弹簧a 的弹力F 1＝F cos 53°＝mg ，弹簧b 的弹力F 2＝F sin 53°＝mg ，根据胡克定律有x ＝，则a 、b 两3545F k 弹簧的伸长量之比为＝＝.故选项B 正确．]x 1x 2F 1k 1F 2k 23k 24k 1[能力提升练]10．(2019·广东深圳中学模拟)质量均匀分布的光滑球A与B通过轻绳连接，悬挂于平台两侧，初始状态A球与地面和平台侧面接触且有挤压，B球悬于空中，如图所示．不计轻绳摩擦，若A发生均匀的少量膨胀后，两球仍能保持静止状态．则( )A．两球的质量可能相等B．地面对平台一定有静摩擦力C．膨胀后平台侧面对A弹力变小D．膨胀后A对地面压力会变大D　[因初始状态A球与地面接触且有挤压，可知B的质量小于A的质量，选项A错误；对平台及A、B的整体受力分析，水平方向不受力，则地面对平台无静摩擦力作用，选项B错误；膨胀后拉A的细线与竖直方向的夹角θ变大，由平衡知识可知平台侧面对A 弹力F N＝T sin θ＝m B g sin θ，可知平台侧面对A弹力变大，选项C错误；地面对A的支持力F′N＝m A g－T cos θ，可知膨胀后F′N变大，即A对地面压力会变大，选项D正确．] 11．(多选)如图所示，小球a的质量为小球b质量的一半，分别与轻弹簧A、B和轻绳相连接并处于平衡状态．轻弹簧A与竖直方向夹角为60°，轻弹簧A、B伸长量刚好相同，则下列说法正确的是( )A．轻弹簧A、B的劲度系数之比为3∶1B．轻弹簧A、B的劲度系数之比为2∶1C．轻绳上拉力与轻弹簧A上拉力的大小之比为2∶13D．轻绳上拉力与轻弹簧A上拉力的大小之比为∶2AD　[设轻弹簧A、B伸长量都为x，小球a的质量为m，则小球b的质量为2m.对小球b，由平衡条件，弹簧B中弹力为k B x＝2mg；对小球a，由平衡条件，竖直方向k B x＋mg＝k A x cos60°，联立解得：k A＝3k B，选项A正确，B错误；水平方向，轻绳上拉力F＝k A x sin 60°，选项C错误，D正确．]12．(2019·广东梅州模拟)轻绳一端系在质量为m的物块A上，另一端系在一个套在粗糙竖直杆MN的圆环上．现用水平力F拉住绳子上一点O，使物块A从图中实线位置缓慢下降到虚线位置，但圆环仍保持在原来位置不动，在这一过程中，环对杆的摩擦力F1和环对杆的压力F2的变化情况是( )A．F1保持不变，F2逐渐增大B．F1保持不变，F2逐渐减小C．F1逐渐增大，F2保持不变D．F1逐渐减小，F2保持不变B　[以圆环、物块A及轻绳整体为研究对象，受力情况如图甲所示，根据平衡条件得，杆对环的摩擦力F1′＝G，保持不变，杆对环的弹力F2′＝F；以结点O为研究对象，受力情况如图乙所示，由平衡条件得，F＝mg tanθ，物块A从图中实线位置缓慢下降到虚线位置过程中，θ逐渐减小，则F逐渐减小，F2′逐渐减小．所以F1′保持不变，F2′逐渐减小，由牛顿第三定律知F1不变，F2减小，选项B正确．]13．(2018·江西上饶二模)(多选)如图所示，顶端附有光滑定滑轮的斜面体静止在粗糙水平地面上，三条细绳结于O点．一条绳跨过定滑轮平行于斜面连接物块P，一条绳连接小球Q，P、Q两物体处于静止状态，另一条绳OA在外力F的作用下，处于水平方向，现缓慢改变绳OA的方向至θ<90°，且保持结点O位置不变，整个装置始终处于静止状态．下列说法正确的是( )A．绳OA的拉力先减小后增大B．绳OB的拉力一直增大C．地面对斜面体有向右的摩擦力D ．地面对斜面体的支持力不断减小AD [缓慢改变绳OA 的方向至θ<90°的过程，OA 拉力的方向变化如图所示，从3位置到2位置到1位置可见OA 的拉力先减小后增大，OB 的拉力一直减小，故A 正确，B 错误；以斜面和P 、Q 整体为研究对象受力分析，根据平衡条件可知斜面受地面的摩擦力与OA 绳水平方向的分力等大、反向，故摩擦力方向向左，C 错误；以斜面体和P 整体为研究对象受力分析，绳OB 对其竖直向下的分力减小，则地面对斜面的支持力减小，故D 正确．]14．将轻绳和轻弹簧的一端分别固定在圆弧上的A 、B 两点，另一端固定在小球a 上，静止时，小球a 恰好处于圆心O 处，如图甲所示，此时绳与水平方向夹角为30°，弹簧恰好水平，现将轻弹簧与轻绳对调，将a 球换成b 球后，小球仍位于O 点，如图乙所示，则a 、b 两个小球的质量之比为( )A ．1∶1　B ．∶1 3C ．2∶D ．3∶23C [在甲图和乙图中，由于弹簧的长度是相等的，所以两种情况下的弹簧的弹力是相等的．甲图中：＝tan 30°＝m 1g F 33乙图中：＝sin 30°＝m 2g F 12所以：＝＝＝2∶.]m 1g m 2g 33F 12F 2333。

2021版物理名师讲练大一轮复习方略课时提升作业：六受力分析共点力的平衡

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课时提升作业六受力分析共点力的平衡(建议用时40分钟)1.(2019·温州模拟)一只甲虫沿着树枝缓慢地从A点爬到B点,此过程中树枝对甲虫作用力大小( )A.变大B.变小C.保持不变D.无法判断【解析】选C。

树枝对甲虫的作用力是静摩擦力和支持力的合力,始终与重力平衡,故大小和方向一直不变,A、B、D错误,C正确。

故选C。

2.如图所示,一光滑斜面固定在地面上,重力为G的物体在水平推力F 的作用下处于静止状态。

若斜面的倾角为θ,则( )A.F=Gcos θB.F=Gsin θC.物体对斜面的压力F N=Gcos θD.物体对斜面的压力F N=Gcosθ【解析】选D。

物体所受三力如图所示,根据平衡条件,F、F N′的合力与重力等大反向,有F=Gtan θ,F N=F′N=Gcosθ,故只有D选项正确。

3.某学习小组为了体验最大静摩擦力与滑动摩擦力的临界状态,设计了如图所示的装置,一位同学坐在长直木板上,让长直木板由水平位置缓慢向上转动(即木板与地面的夹角θ变大),另一端不动,则该同学受到支持力F N、合外力F合、重力沿斜面方向的分力G1、摩擦力F f 随角度θ的变化关系图中不正确的是( )【解析】选B。

2021年高考物理一轮复习 课时提升练6 受力分析 共点力的平衡

高考物理全国卷专题(07)受力分析 共点力的平衡(解析版)

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