受力分析高考题

受力分析小测一、选择题(本大题共10小题，每小题7分，共70分．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7分，选对但不全的得4分，有选错的得0分．)型木板P(上表面光滑)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表面的滑块Q相连，如图2－3－19所示．若P、Q一起沿斜面匀速下滑，不计空气阻力．则木板P的受力个数为( )A．3 B．4C．5 D．62.(2013·安徽名校联考)如图2－3－20所示，用平行于斜面体A的斜面的轻弹簧将物块P拴接在挡板B上，在物块P上施加沿斜面向上的推力F，整个系统处于静止状态．下列说法正确的是( )图2－3－20A．物块P与斜面之间一定存在摩擦力B．弹簧的弹力一定沿斜面向下C．地面对斜面体A的摩擦力水平向左D．若增大推力，则弹簧弹力一定减小3.(2014·安徽师大摸底)如图2－3－21所示，物体B叠放在物体A上，A、B的质量均为m，且上、下表面均与斜面平行，它们以共同速度沿倾角为θ的固定斜面C匀速下滑，则( )图2－3－21A．A、B间没有静摩擦力B．A受到B的静摩擦力方向沿斜面向上C．A受到斜面的滑动摩擦力大小为2mg sin θD．A与B间的动摩擦因数μ＝tan θ4.(2014·温州八校联考)如图2－3－22所示，建筑装修中，工人用质量为m的磨石对斜壁进行打磨，当对磨石加竖直向上大小为F的推力时，磨石恰好沿斜壁向上匀速运动，已知磨石与斜壁之间的动摩擦因数为μ，则磨石受到的摩擦力是( ) A．(F－mg)cos θB．(F－mg)sin θC．μ(F－mg)cos θD．μ(F－mg)5.如图2－3－23所示，一箱苹果沿着倾角为θ的斜面，以速度v匀速下滑，在箱子中夹有一只质量为m的苹果，它受到周围苹果对它作用力的方向是( )图2－3－23A．沿斜面向上B．沿斜面向下C．竖直向上D．垂直斜面向上6.如图2－3－24所示，质量分别为m A和m B的物体A、B用细绳连接后跨过滑轮，A静止在倾角为45°的斜面上，B悬挂着．已知m＝2m B，不计滑轮摩擦，现将斜面A倾角由45°增大到50°，系统仍保持静止．则下列说法正确的是( )图2－3－24A．绳子对A的拉力将增大B．物体A对斜面的压力将增大C．物体A受到的静摩擦力增大D．物体A受到的静摩擦力减小7.如图2－3－25所示，竖直放置的轻弹簧一端固定在地面上，另一端与斜面体P连接，P的斜面与固定挡板MN接触且处于静止状态，则斜面体P此刻所受的外力可能有( )图2－3－25A．2个B．3个C．4个D．5个8.(2014·石家庄一中检测)如图2－3－26所示，两个相同的光滑小球甲和乙放在倾角为45°的斜面上，被一固定在斜面上的竖直挡板挡住，设每个小球的重力大小为G，甲球对乙球的作用力大小为F1，斜面对乙球的作用力大小为F2，则以下结论正确的是( )图2－3－26A．F1<F2B．G>F1C．G＝F1D．F1＝F29.(2014·云南三校统考)一铁架台放于水平地面上，其上有一轻质细线悬挂一小球，开始时细线竖直，现将水平力F作用于小球上，使其缓慢地由实线位置运动到虚线位置，铁架台始终保持静止，则在这一过程中( )图2－3－27A．细线拉力逐渐增大B．铁架台对地面的压力逐渐增大C．铁架台对地面的压力逐渐减小D．铁架台所受地面的摩擦力逐渐增大10．如图2－3－28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2－3－28A．B与水平面间的摩擦力增大B．绳子对B的拉力增大C．悬于墙上的绳所受拉力不变D．A、B静止时，图中α、β、θ三角始终相等二、非选择题(本大题共2小题，共30分．计算题要有必要的文字说明和襣题步骤，有数值计算的要注明单位．)11.(15分)(2014·中山一中检测)如图2－3－29所示，质量为m B＝14 kg的木板B放在水平地面上，质量为m A＝10 kg的木箱A放在木板B上，一根轻绳一端拴在木箱上，另一端拴在地面的木桩上，绳绷紧时与水平面的夹角为θ＝37°，已知木箱A与木板B之间的动摩擦因数μ1＝，木板B与地面之间的动摩擦因数μ2＝，重力加速度g取10 m/s2，现用水平力F将木板B从木箱A下面匀速抽出，试求：(sin37°＝，cos37°＝图2－3－29(1)绳上张力F T的大小；(2)拉力F的大小．12.(15分)如图2－3－30所示，在倾角为θ的粗糙斜面上，有一个质量为m的物体被水平力F推着静止于斜面上，已知物体与斜面间的动摩擦因数为μ，且μ<tan θ，若物体恰好不下滑，则推力F为多少？若物体恰好不上滑，则推力F为多少？(最大静摩擦力等于滑动摩擦力)图2－3－301、【解析】将P、Q及弹簧视为一个整体受力分析，因二者一起匀速下滑，故P一定受到斜面的摩擦力作用，方向沿斜面向上；隔离Q分析受力，Q一定受到弹簧的弹力作用，方向沿斜面向上；隔离P分析受力，它受到重力、斜面的弹力、滑块Q的压力、弹簧的弹力以及斜面的摩擦力共计5个力的作用，故C项正确．【答案】C2、【解析】对物块P受力分析可知，若推力F与弹簧弹力的合力平衡了物块重力沿斜面向下的分力，则无摩擦力，A错误；对物块P受力分析可知，弹簧处于拉伸或压缩状态，物块P均可能保持静止，B错误；由整体法可知地面对斜面体A的静摩擦力平衡了推力F水平向右的分力，C正确；增大推力F，若物块保持静止，则弹簧的弹力不变，D错误．【答案】C3、【解析】它们以共同速度沿倾角为θ的固定斜面C匀速下滑，A受到斜面的滑动摩擦力大小为2mg sin θ，A对B的摩擦力等于B重力沿斜面方向的分力，选项A错误，C正确；由牛顿第三定律知，A受到B的静摩擦力方向沿斜面向下，选项B错误；A与B间的摩擦力是静摩擦力，不能确定AB之间的动摩擦因数μ，选项D 错误．【答案】C4、【解析】隔离磨石，分析受力，由平衡条件得，摩擦力f＝(F－mg)cos θ.由摩擦定律知，f＝μ(F－mg)sin θ，选项A正确．【答案】A5、【解析】因为整体匀速运动，所以每一个苹果所受的合力为零，因此质量为m的苹果受到周围苹果对它的作用力的方向竖直向上，C正确．【答案】C6、【解析】设A与斜面间无摩擦力时斜面倾角为θ，m A g sin θ＝F T＝m B g，sin θ＝12，θ＝30°，由于A开始保持静止，可知其受沿斜面向上的摩擦力．当由45°角变为50°时，系统仍保持静止，故静摩擦力一直增大，C对，D错；设斜面的倾角为α，A对斜面的压力为F N＝m A g cos α，α增大时，F N减小，B错；绳拉力F T ＝m B g不变，A错．【答案】C7、【解析】若斜面体P受到的弹簧弹力F等于其重力mg，则MN对P没有力的作用，如图(a)所示，P受到2个力，A对；若弹簧弹力大于P的重力，则MN对P 有压力F N，只有压力F N，则P不能平衡，一定存在一个向右的力，只能是MN对P的摩擦力F f，P此时受到4个力，如图(b)所示，C对．【答案】AC8、【解析】将乙球的重力分解，由平衡条件可得甲球对乙球的作用力大小为F1＝G sin 45°，斜面对乙球的作用力大小为F2＝G sin 45°，显然，F1＝F2，G>F1，选项B、D正确，A、C错误．【答案】BD9、【解析】对小球受力分析知其受重力、线的拉力及水平力(如图甲所示)，因为缓慢运动所以小球处于动态平衡状态，有F＝mg tan θ，F拉＝mgcos θ，θ增大，F、F拉都变大，A正确，将小球、线和铁架台看成一个整体，对其受力分析，如图乙所示，则知f＝F，F N＝(M＋m)g，当F增大时，可知f增大，F N不变，所以B、C错误，D正确．【答案】AD10、【解析】对物块A受力分析，受到重力和细线的拉力，根据平衡条件，拉力等于物块A 的重力，当把物块B移至C点后，绳子BO与水平方向的夹角变小，但细线的拉力不变，故B错误；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，由于角θ变小，故B与水平面间的静摩擦力变大，故A正确；对滑轮受力分析，受OA绳子的拉力(等于物块A的重力)、OB 绳子的拉力T以及悬于墙上的绳子的拉力F，由于OA绳子的拉力和OB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；由于OA 绳子的拉力和OB绳子的拉力相等，故其合力在角平分线上，故α＝β，又由于三力平衡，绳子拉力沿着绳子方向，由几何关系知α＝β＝θ，故D正确．【答案】AD11、【解析】(1)隔离木箱A，对A进行受力分析，如图甲所示．由平衡条件得Ff＝F T cos θFTsin θ＋m A g＝F N1，又F f＝μ1F N1，联立解得F T＝μ1mAgcosθ－μ1sin θ＝100 N.(2)木板B受力如图乙所示，对木板B，由平衡条件得F＝μ1FN1＋μ2F N2m B g＋FN1＝F N2联立解得F＝200 N.【答案】(1)100 N (2)200 N12、【解析】因为μ<tan θ，F＝0时，物体不能静止在斜面上．当物体恰好不下滑时，受力如图甲所示，有mg sin θ＝F cos θ＋Ff，F f＝μF N，FN＝mg cos θ＋F sin θ解得F＝sin θ－μcos θμsin θ＋cos θmg当物体恰好不上滑时，受力如图乙所示，有mg sin θ＋Ff＝F cos θFf＝μF N，FN＝mg cos θ＋F sin θ解得：F＝μcos θ＋sin θcos θ－μsin θmg.【答案】sin θ－μcos θμsin θ＋cos θmgμcos θ＋sin θcos θ－μsin θmg。