(新高考)高考物理一轮复习课时作业第2章热点专题系列(二)《求解共点力平衡问题的八种方法》(含解析)

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热点专题系列(二) 求解共点力平衡问题的八种方法[热点集训]1．(2020·辽宁省辽南协作校高三一模)如图，水平桌面上有三个相同的物体a、b、c叠放在一起，a的左端通过一根轻绳与质量为m＝3 kg的小球相连，绳与水平方向的夹角为60°，小球静止在光滑的半圆形器皿中。水平向右的力F＝20 N作用在b上，三个物体保持静止状态。g取10 m/s2。下列说法正确的是(　　)A．物体a对桌面的静摩擦力大小为10 N，方向水平向右B．物体b受到物体a给的一个大小为20 N的摩擦力，方向水平向左C．物体c受到向右的静摩擦力，大小为20 ND．在剪断轻绳的瞬间，三个物体一定会获得向右的加速度答案　B解析　对小球受力分析，如图所示，由几何关系可知，N＝T，根据平衡条件，在竖直方向有2Tsin60°＝mg，则绳子拉力为T＝＝ N＝30 N。对a、b、c整体受力分析，水平方向根据平衡条件有T＝F＋f，则桌面对a的静摩擦力方向水平向右，大小为f＝T－F＝30 N－20 N＝10 N，根据牛顿第三定律可知，a对桌面的静摩擦力大小为10 N，方向水平向左，A错误；对b、c整体受力分析，水平方向根据平衡条件有F＝f′＝20 N，可知物体b受到物体a给的一个大小为20 N的摩擦力，方向水平向左，B正确；对c受力分析可知，物体c仅受重力和支持力，不受摩擦力，C错误；桌面对a、b、c整体的最大静摩擦力大小未知，则在剪断轻绳的瞬间，三个物体的运动状态未知，D错误。2. (2020·安徽省马鞍山市高三三模)如图所示，固定有光滑竖直杆的三角形斜劈放置在水平地面上，放置于斜劈上的光滑小球与套在竖直杆上的小滑块用轻绳连接，开始时轻绳与斜劈平行。现给小滑块施加一个竖直向上的拉力F，使小滑块沿杆缓慢上升，整个过程中小球始终未脱离斜劈，则(　　)A．小球对斜劈的压力逐渐减小B．斜劈对地面的压力保持不变C．地面对斜劈的摩擦力逐渐减小D．轻绳对滑块的拉力先减小后增大答案　A解析　对小球受力分析，受重力、斜劈的支持力N和轻绳的拉力T，如图甲所示，根据平衡条件可知，轻绳的拉力T逐渐增大，故轻绳对滑块的拉力逐渐增大，小球受到斜劈的支持力N逐渐减小，根据牛顿第三定律，小球对斜劈的压力逐渐减小，故A正确，D错误。对小球和滑块整体受力分析，受重力、斜劈的支持力N、杆的支持力N′、拉力F，如图乙所示，根据平衡条件，水平方向有N′＝Nsinθ，竖直方向有F＋Ncosθ＝G，由于N减小，故N′减小，F增大；对小球、滑块和斜劈整体受力分析，根据平衡条件，竖直方向有F＋N地＝G总，由于F增大，故N地减小，根据牛顿第三定律，斜劈对地面压力逐渐减小；整体在水平方向不受力，故地面对斜劈的摩擦力始终为零，B、C错误。