2024届高考物理一轮复习专题二相互作用第3讲共点力的平衡及其应用练习含答案

这是一份2024届高考物理一轮复习专题二相互作用第3讲共点力的平衡及其应用练习含答案，共4页。试卷主要包含了救援机器人的手臂前端装有铁夹等内容，欢迎下载使用。
　　　　　　　　　　　　　　　知识巩固练1.(2022年汕头模拟)如图杆秤用3根长度相同细绳对称地系于圆形秤盘上，细绳的另一端汇聚后系在杆秤小吊环上的O点.用该秤来称质量为m(含秤盘)的物品，重力加速度为g，则平衡时              (　　)A.每根细绳的拉力等于B.每根细绳的拉力小于C.细绳越长，细绳的拉力越大D.细绳越长，细绳的拉力越小【答案】D　【解析】设细绳与竖直方向夹角为θ，细绳拉力为T，根据平衡条件可得3Tcos θ＝mg，解得T＝mg，细绳越长，θ越小，则T越小，D正确，A、B、C错误.2.以前的大山里交通十分不便，孩子们上学常靠滑轮和固定在山涧两侧峭壁上的绳索来实现，如图所示.现简化为一根轻质细绳，两端固定在1、2两点之间.当质量为M 的人滑到最低点时，绳子与竖直方向的夹角为θ，绳子中的张力为F.绳子足够结实，滑轮与竖直绳子的质量可以忽略，不计一切摩擦.下列说法正确的是              (　　)A.人滑到最低点时处于平衡状态B.人滑到最低点时水平方向合力为零C.F＞D.F＝【答案】BC　【解析】人滑到最低点时速度不为零，相对于“汽车过凹形桥”情况，处于超重状态，不是处于平衡状态，A错误；同一条绳子拉力相等，人滑到最低点时滑轮两边的绳子与竖直方向的夹角相等，均为θ，则绳子在水平方向合力为Fx＝Fsin θ－Fsin θ＝0，B正确；人滑到最低点时处于超重状态，竖直方向有2Fcos θ＞Mg，则C正确、D错误.3.(2022年茂名模拟)(多选)救援机器人的手臂前端装有铁夹.在某次救援活动中，救援机器人用铁夹抓着两个重力都为G的水泥制品，使之保持静止状态，铁夹与水泥制品及水泥制品间的接触面竖直，如图所示.若水泥制品受铁夹的最小压力为N时，才能使水泥制品不滑出铁夹，设最大静摩擦力等于滑动摩擦力，则              (　　) A.两水泥制品间动摩擦因数B.两水泥制品间动摩擦因数无法求出C.铁夹与水泥制品间动摩擦因数D.铁夹与水泥制品间动摩擦因数【答案】BD　【解析】对水泥制品整体分析可知2f＝2G，则f＝G，对单个的水泥制品分析可知，两水泥制品之间的摩擦力f'＝0，则两水泥制品间动摩擦因数无法求出，A错误，B正确；铁夹与水泥制品间动摩擦因数μ＝， C错误，D正确.综合提升练4.一质量为M，带有挂钩的球形物体套在倾角为θ的固定细杆上，并能沿杆匀速下滑.如在挂钩上再挂一质量为m的物体，让它们沿细杆下滑，如图所示.则球形物体              (　　)A.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【答案】A　【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Mgsin θ＝μMgcos θ，即μ＝tan θ；当挂上物体后，重力沿细杆的分力F＝(M+m)gsin θ，球形物体受到摩擦力f＝μ(M+m)gcos θ＝(M+m)gsin 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A正确.5.(2022年深圳调研)冰雪运动爱好者利用无人机牵引，在光滑水平冰面上匀速滑行，如图所示.牵引绳与竖直方向成角θ，人所受空气阻力恒定.则              (　　)A.θ角越大，绳子对人的拉力越大B.θ角越大，地面对人的支持力越大C.空气对无人机的作用力可能沿着绳子向右下方D.无人机对绳的拉力与绳对人的拉力是一对相互作用力【答案】B　【解析】以人为研究对象，受力分析如图.水平方向f＝Tsin θ，竖直方向Tcos θ+N＝mg，可得N＝mg－Tcos θ，T＝.人所受空气阻力恒定，θ角越大，绳子对人的拉力T越小，地面对人的支持力N越大，B正确，A错误；以飞机为研究对象，飞机受空气阻力、绳子拉力和重力，由平衡条件可知空气阻力与飞机的重力和绳子拉力的合力等大反向，不可能沿着绳子方向，C错误；相互作用力是在两个相互作用的物体之间，无人机对绳的拉力与绳对人的拉力中涉及三个物体，D错误.6.(多选)如图所示，两个完全相同的光滑球A、B的质量均为m，放在竖直挡板和倾角为α的固定斜面间.若缓慢转动挡板至与斜面垂直，则在此过程中              (　　)A.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【答案】AB　【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错误；以B球为研究对象，其受力情况如图所示，在x轴方向：FN1cos θ＝mgsin α+FN3，在y轴方向：FN1sin θ+mgcos α＝FN2，因为mg、FN3、α不变，在挡板转动过程中，θ减小，FN1减小，FN2减小，因此，B正确，C错误.