2023高考物理二轮专题复习与测试专题强化练一物体的平衡

这是一份2023高考物理二轮专题复习与测试专题强化练一物体的平衡，共7页。
专题强化练(一)　物体的平衡1．如图，饮料罐内留有适量液体，恰能斜立在水平桌面上．则(　　)A．整个罐体受重力、弹力、摩擦力B．罐体受到桌面的弹力小于整体的重力C．罐体受到桌面的弹力沿罐身斜向左上方D．罐体受到桌面的弹力的作用点与整体的重心在同一条竖直线上解析：饮料罐受到水平面的支持力垂直于接触面竖直向上，重力竖直向下，假设水平方向受到摩擦力，饮料罐不能处于平衡状态，所以水平方向没有摩擦力，竖直方向上只有重力和支持力，根据共点力平衡，罐体受到桌面的弹力的作用点与整体的重心在同一条竖直线上，故D正确，A、B、C错误．故选D.答案：D2．图甲为家庭常用的燃气灶实物图，灶面上有一个支架．共有四个均匀分布的支承面，对放在上面的厨具起到支撑作用．现把一个蒸锅放在支架上，并抽象成示意图乙，已知支架的每个支面与水平方向成α角．蒸锅和里面的食物总计重为G，则每个支承面给蒸锅的支持力为(忽略蒸锅和支承面之间的摩擦力)(　　)A. B.C. D.解析：对蒸锅进行受力分析可得4F支cos α＝G，解得F支＝.A、C、D错误，B正确．故选B.答案：B3.在建筑工地上经常使用吊车起吊货物．为了研究问题方便，把吊车简化成如图所示的模型，支撑硬杆OP的一端装有定滑轮，另一端固定在车体上，质量不计的钢丝绳索绕过定滑轮吊起质量为m的物件缓慢上升，不计定滑轮质量和滑轮与绳索及轴承之间的摩擦，重力加速度为g.则下列说法中正确的是(　　)A．钢丝绳索对定滑轮的作用力方向竖直向下B．钢丝绳索对定滑轮的作用力方向一定沿着OP方向C．钢丝绳索对定滑轮的作用力大小等于2mgD．钢丝绳索对定滑轮的作用力大小小于2mg解析：对定滑轮受力分析：OA段绳索受到的拉力与OC段受到的拉力相等，对物体根据平衡条件可得绳索对物体的拉力大小为T＝mg，所以OA段绳索受到的拉力等于mg，设两段绳索之间的夹角为2θ，由于同一条绳索拉力相等，则两段绳索的合力沿角平分线方向，如图所示；根据平衡条件可得：2Tcos θ＝F，解得：F＝2mgcos θ；由于θ>0，所以OB杆对定滑轮的支持力F<2mg，故D正确；故选D.答案：D4．如图所示，一根粗糙的水平横杆上套有A、B两个轻环，系在两环上的等长细绳将书本静止悬挂，现将两环距离变大后书本仍处于静止状态，若杆对A环的支持力为FN，杆对A环的摩擦力为Ff，则(　　)A．FN减小，Ff不变   B．FN减小，Ff增大C．FN不变，Ff不变   D．FN不变，Ff增大解析：对A、B和书本整体分析，根据平衡条件以及对称性可知2FN＝G，设两细绳的夹角为2θ，对A单独分析，根据平衡条件可得tan θ＝，将两环距离变大后，FN不变，θ增大，Ff增大．故选D.答案：D5．如图所示，起重机将重力为G的正方形工件缓缓吊起．四根等长的钢绳(质量不计)，一端分别固定在正方形工件的四个角上，另一端汇聚成结点挂在挂钩上，结点到每个角的距离均与正方形的对角线长度相等，则每根钢绳的受力大小为(　　)A.G B.GC.G D.G解析：设每根钢丝绳的拉力为F，由题意可知每根绳与竖直方向的夹角为30°，根据共点力的平衡条件可得4Fcos 30°＝G，解得F＝G.A、B、D错误，C正确．故选C.答案：C6.如图所示，清洗楼房玻璃的工人常用根绳索将自己悬在空中，工人及其装备的总重量为80 kg，当悬绳与竖直墙壁的夹角为30°，悬绳对工人的拉力大小为FT，墙壁对工人的弹力大小为FN，忽略一切摩擦，重力加速度g取10 m/s2.则(　　)A．FT＝1 600 NB．FN＝800 NC．若缓慢减小悬绳的长度，FT与FN的合力不变D．若缓慢减小悬绳的长度，FT减小，FN增大解析：工人的受力如图所示根据受力平衡可得FTcos 30°＝mg，FTsin 30°＝FN，解得FT＝ N，FN＝ N．A、B错误；若缓慢减小悬绳的长度，由受力平衡可知FT与FN的合力大小始终等于工人的重力，方向竖直向上，即FT与FN的合力保持不变，C正确；若缓慢减小悬绳的长度，可知悬绳与竖直方向的夹角θ增大，根据FT＝，FN＝mgtan θ，可知FT增大，FN增大，D错误；故选C.答案：C7.一位同学将水杯竖直握在手里，匀速走在校道上，如果水杯离地的高度保持不变，则(　　)A．手握得更紧，可以增大摩擦力B．如果同学静止，手对水杯的作用力变小C．如果同学加速往前跑，手对水杯的作用力不变D．无论同学的运动状态如何，手对水杯的摩擦力保持不变解析：由平衡条件得f＝mg可知，手握得更紧，摩擦力不变，故A错误；如果同学匀速走或静止，水杯都处于平衡状态，手对水杯的作用力与重力等大反向，故B错误；同学匀速走时，手对水杯作用力大小为mg，方向竖直向上．如果同学加速往前跑，手对水杯的作用力与重力不平衡，大小不等，故C错误；无论同学的运动状态如何，水杯在竖直方向平衡，手对水杯的摩擦力保持不变，为mg.故D正确．故选D.答案：D8．(多选)如图所示，小车内一根沿竖直方向的轻质弹簧和两根与竖直方向成θ角的细绳OA，OB拴接一小球．当小车和小球相对静止，一起在水平面上向右运动时，下列说法正确的是(　　)A．不可能两根绳都没有拉力B．轻弹簧对小球可能没有弹力C．细绳AO对小球可能没有拉力D．两根细绳不一定对小球有拉力，但是轻弹簧对小球一定有弹力解析：当小车和小球一起向右匀速运动时，小球的合力为零，可能两绳均无拉力，只受重力和弹簧的弹力作用，A错误；若小球和小车向右做匀加速运动，小球的合力一定水平向右，小球的受力可能是：①弹簧和绳AO对小球均无弹力，小球受重力和绳OB的弹力；②弹簧对小球无弹力，小球受重力和两根绳的拉力；B、C正确，D错误．故选BC.答案：BC9．筷子是中国人常用的饮食工具，也是中华饮食文化的标志之一．筷子在先秦时称为“挾”，汉代时称“箸”，明代开始称“筷”．如图所示，用筷子夹质量为m的玻璃球， 筷子均在竖直平面内，且筷子和竖直方向的夹角均为θ，为使玻璃静止，求每根筷子对玻璃球的压力N的取值范围？已知玻璃球与筷子之间的动摩擦因数为μ(μ<tan θ)，最大静摩擦力等于滑动摩擦力，重力加速度取g.解析：筷子对玻璃球的压力太小，玻璃球有下滑的趋势，最大静摩擦力沿筷子向上，如图(a)所示．玻璃球平衡，有2Nsin θ＋2fcos θ＝mg，f＝μN，联立解得N＝.筷子对玻璃球的压力太大，玻璃球有上滑的趋势，最大静摩擦力沿筷子向下，如图(b)所示．玻璃球平衡，有2N′sin θ＝mg＋2f′cos θ，F′＝μN′，联立解得N′＝.综上，筷子对玻璃球的压力的取值范围≤N≤.答案：≤N≤10．用卡车运输质量为m的匀质圆筒状工件，为使工件保持固定，将其置于两光滑斜面之间，如图所示．两斜面Ⅰ、Ⅱ固定在车上，倾角分别为30°和60°.重力加速度为g.求：(1)当卡车沿平直公路匀速行驶时，圆筒对斜面Ⅰ、Ⅱ压力的大小F1、F2分别为多少？(2)当卡车沿平直公路做匀加速直线运动，且加速度a大小为g时，斜面Ⅰ、Ⅱ对圆筒的压力的大小F3、F4分别为多少？解析：(1)以工件为研究对象，受力分析如图所示．根据共点力的平衡条件可知，斜面Ⅰ、Ⅱ对圆筒的压力大小分别为F′1＝mgcos 30°＝mg，F′2＝mgcos 60°＝mg，根据牛顿第三定律可知F1＝F′1＝mg，F2＝F′2＝mg.(2)以工件为研究对象，受力分析如图所示．在水平方向上根据牛顿第二定律有F3sin 30°－F4sin 60°＝ma，在竖直方向上根据平衡条件有F3cos 30°＋F4cos 60°＝mg，解得F3＝mg，F4＝mg.答案：(1)mg，mg　(2)mg，mg