(江苏专用)2020高考物理二轮复习专题一力与运动第一讲力与物体平衡——课前自测诊断卷【带答案】

第一讲力与物体平衡

——课前自测诊断卷

考点一受力分析

1.[考查共点力的平衡条件]

(2019·江苏高考)如图所示，一只气球在风中处于静止状态，风对气球的作用力水平向右。细绳与竖直方向的夹角为α，绳的拉力为T，则风对气球作用力的大小为( )

A.

T

sin α

B.

T

cos α

C．T sin αD．T cos α

解析：选C 对气球，受力分析如图所示，将绳的拉力T分解，在水平方向：风对气球的作用力大小F＝T sin α，选项C正确。

2．[考查多个物体的平衡、弹力的方向判断]

如图所示，三个形状不规则的石块a、b、c在水平桌面上成功地叠放在一起。下列说法正确的是( )

A．石块b对a的支持力一定竖直向上

B．石块b对a的支持力一定等于a受到的重力

C．石块c受到水平桌面向左的摩擦力

D．石块c对b的作用力一定竖直向上

解析：选D 由题图可知，a与b的接触面不是水平面，可知石块b对a的支持力与其对a的静摩擦力的合力，跟a受到的重力是一对平衡力，故A、B错误；以三个石块作为整体研究，整体受到的重力与支持力是一对平衡力，则石块c不会受到水平桌面的摩擦力，故C错误；选取a、b作为整体研究，根据平衡条件，石块c对b的作用力与其重力平衡，则石块c对b的作用力一定竖直向上，故D正确。

3．[考查摩擦力的有无及方向判断]

(2019·苏锡常镇二模)小明将一辆后轮驱动的电动小汽车，按图示方法置于两个平板小车上，三者置于水平实验桌上。当小明用遥控器启动小车向前运动后，他看到两个平板小车也开始运动，下列标出平板小车的运动方向正确的是( )

解析：选C 用遥控器启动小车向前运动，后轮是主动轮顺时针转动，所以左侧平板小车对后轮的摩擦力向右，后轮对左侧平板小车的摩擦力向左；前轮是从动轮，所以右侧平板小车对前轮的摩擦力向左，前轮对右侧平板小车的摩擦力向右。因此左侧小车向左运动，右侧小车向右运动。故C项正确，A、B、D三项错误。

4．[考查力的合成与分解]

(2019·苏锡常镇二模)帆船运动中，运动员可以调节帆面与船前进方向的夹角，使船能借助风获得前进的动力。下列图中能使帆船获得前进动力的是( )

解析：选D 船所受风力与帆面垂直，将风力分解成沿船前进方向和垂直于船身方向。船在垂直船身方向受到的阻力能抵消风力垂直于船身方向的分量。题图A中船所受风力垂直于船前进方向，沿船前进方向的分力是零，故A 项错误；将题图B中风力分解后沿船前进方向分力与船前进方向相反，故B项错误；将题图C中风力分解后沿船前进方向分力与船前进方向相反，故C项错误；将题图D中风力分解后沿船前进方向分力与船前进方向相同，能使帆船获得前进动力，故D项正确。

考点二整体法与隔离法的应用

5.[

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 θ

C．墙壁对正方体的弹力为mg

tan θ

D．正方体对圆柱体的压力为

mg cos θ

解析：选C 以正方体为研究对象，受力分析，如图：

由几何知识得，墙壁对正方体的弹力F N1＝

mg tan θ

圆柱体对正方体的弹力

F N2＝mg

sin θ

，

根据牛顿第三定律得正方体对圆柱体的压力为mg

sin θ

。以圆柱体和正方体为研究对象，竖直方向受力平衡，地面对圆柱体的支持力：F N＝(M＋m)g，

水平方向受力平衡，地面对圆柱体的摩擦力：

F f＝F N1＝mg

tan θ

。故C正确。

6．[考查整体法与隔离法、物体的平衡条件]

(2019·江苏如皋期末)如图，A、B、C、D是四个完全相同的球，重力皆为G，A、B、C放置在水平面上用细线扎紧，D球叠放在A、B、C三球上面，则球A对地面的压力为( )

A.4

3

G B.

3

2

G

C.3

4

G D.G

解析：选A 由对称性知，地面对A 、B 、C 三个球的支持力相等；设地面对每个球的支持力为F N ，对整体受力分析，根据平衡条件可得：3F N ＝4G ，解得：地面对每个球的支持力F N ＝4

3G 。根据牛顿第三定律可得，球A 对地面的压

力F 压＝F N ＝4

3

G 。故A 项正确，B 、C 、D 三项错误。

7.[考查整体法与隔离法、摩擦力的分析与判断]

[多选]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，整个系统处于静止状态，已知斜面倾角及轻绳与竖直方向的夹角均为θ＝30°。不计

小球与斜面间的摩擦，重力加速度为g ，则( )

A ．轻绳对小球的作用力大小为

33

mg B ．斜面体对小球的作用力大小为2mg C ．斜面体对水平面的压力大小为(M ＋m )g D ．斜面体与水平面间的摩擦力大小为

36

mg 解析：选AD 以小球B 为研究对象，受力如图甲所示，由几何关系知θ＝β＝30°。根据受力平衡可得

F T ＝F N ＝

33

mg 以斜面体A 为研究对象，其受力如图乙所示。

由受力平衡得F N1＝Mg ＋F N ′cos θ＝Mg ＋1

2

mg

F f ＝F N ′sin θ＝

36

mg 故选项B 、C 错误，A 、D 正确。

考点三

动态平衡问题

8.[质量为m 的物体用轻绳AB 悬挂于天花板上。用水平向左的力F 缓慢拉动绳的中点O ，如图所示。

用T 表示绳 OA 段拉力的大小，在O 点向左移动的过程中( )

A ．F 逐渐变大，T 逐渐变大

B ．F 逐渐变大，T 逐渐变小

C ．F 逐渐变小，T 逐渐变大