2025届高考物理一轮复习专项练习课时规范练6受力分析共点力的平衡（Word版附解析）

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基础对点练
1.
(受力分析)如图所示,一个质量为m的滑块置于倾角为30°的固定粗糙斜面上,一根轻弹簧一端固定在竖直墙上的P点,另一端系在滑块上的Q点,直线PQ与斜面垂直,滑块保持静止。则( )
A.弹簧可能处于原长状态
B.斜面对滑块的摩擦力大小可能为零
C.斜面对滑块的支持力大小可能为零
D.滑块一定受到四个力作用
2.
(受力分析)如图所示,物体A靠在竖直墙面上,在竖直向上的力F作用下,A、B共同向上匀速运动,下列说法正确的是( )
A.物体A受到物体B对它的作用力的大小等于物体A的重力
B.物体B受到的作用力F的大小要小于物体A、B的重力之和
C.墙面对物体A的滑动摩擦力方向向下
D.物体A对物体B的静摩擦力方向沿接触面斜向上
3.
(多选)(连接体动态平衡)如图所示,带有孔的小球A套在粗糙的倾斜直杆上,与正下方的小球B通过轻绳连接,处于静止状态。给小球B施加水平力F使其缓慢上升,直到小球A刚要滑动。在此过程中( )
A.水平力F的大小不变
B.杆对小球A的支持力逐渐增大
C.轻绳对小球B的拉力先变大后变小
D.杆对小球A的摩擦力先变小后变大
4.(动态平衡)(2020山东潍坊高三模拟)如图所示,用细绳将均匀球悬挂在光滑的竖直墙上,绳受的拉力为T,墙对球的弹力为N,如果将绳的长度增加,其他条件不变,当球再次静止时,则( )
A.T、N均不变
B.T减小、N增大
C.T、N均增大
D.T、N均减小
5.(动态平衡)质量为m的物体用轻绳AB悬挂于天花板上。用另一轻绳OC系在AB绳上O点,轻绳OC保持水平向右拉O点使OA与竖直方向有一定角度,物体处于平衡状态。现保持O点不变,使轻绳OC逆时针缓慢转至与OA绳垂直,如图所示,用T和F分别表示绳OA段和OC段拉力的大小,在缓慢转动过程中( )
A.F逐渐变大,T逐渐变大
B.F逐渐变小,T逐渐变小
C.F逐渐变小,T逐渐变大
D.F逐渐变大,T逐渐变小
6.(动态平衡)如图所示,用绳OA、OB和OC吊着重物P处于静止状态,其中绳OA水平,绳OB与水平方向成θ角。现用水平向右的力F缓慢地将重物P拉起,用FA和FB分别表示绳OA和绳OB的张力,则( )
A.FA、FB、F均增大B.FA增大,FB减小
C.FA不变,F增大D.FB不变,F增大
素养综合练
7.(2020山东省实验中学高三月考)如图所示,置于水平地面的三脚架上水平放置一质量为m的盆栽,三脚架的三根轻质支架等长,顶点和轻杆与地面接触的三个点构成了正四面体结构,则每根支架中承受的压力大小为( )
A.36mgB.66mg
C.63mgD.62mg
8.(2020山东青岛高三二模)如图甲,学校趣味运动会上某同学用乒乓球拍托球跑,球、球拍与人保持相对静止,球拍与水平方向的夹角为θ。图乙是在倾角为θ的静止斜面上用竖直挡板挡住与甲图中相同的球,忽略空气阻力和一切摩擦,下列说法正确的是( )
A.该同学可能托着球做匀速直线运动
B.该同学可能托着球做变加速直线运动
C.球拍和斜面对球的弹力一定相等
D.甲图中球所受合力大于乙图中挡板对球的弹力
9.(多选)(2020山东滨州高三三模)如图所示,轻质不可伸长的晾衣绳两端分别固定在竖直杆M、N上的A、B两点,悬挂衣服的衣架钩是光滑的,开始A、B等高,绳子长度是两杆距离的两倍,绳的右端匀速上移较小的距离x的过程中,下列说法正确的是( )
A.衣服做加速运动B.衣服做匀速运动
C.衣服移动距离xD.衣服移动距离33x
参考答案
课时规范练6 受力分析
共点力的平衡
1.A 直线PQ与斜面垂直,滑块保持静止,滑块一定受摩擦力和支持力,弹簧的弹力可能为零,故A正确,B、C、D错误。
2.A A、B共同向上匀速运动,则A和B均处于受力平衡状态。对B分析可知,B受A的作用力、向下的重力、向上的力F三力作用,则A对B的作用力竖直向下,B对A的作用力竖直向上,分析可知,B对A的作用力大小等于A的重力,选项A正确;A、B整体水平方向不受力,故墙面对A、B无弹力作用,墙面对物体A没有摩擦力,F大小等于A、B的重力之和,选项B、C错误;物体A对物体B的静摩擦力方向沿接触面斜向下,选项D错误。
3.BD 对球B受力分析,受拉力F、重力和细线的拉力T,根据平衡条件,三个力可以构成首尾相连的矢量三角形,如图甲所示:
随着轻绳与竖直方向的夹角α的增大,拉力F和细线张力T均增加,故A、C错误;再对A、B球整体分析,受重力、拉力F、支持力N和静摩擦力f,如图乙所示;设杆与水平方向的夹角为θ,根据平衡条件,在垂直杆方向,有:N=(M+m)gcs θ+Fsin θ,随着F的增加,支持力N增加;在平行杆方向,有:Fcs θ+f=(M+m)gsin θ;故:f=(M+m)gsin θ-Fcs θ,随着F的增加,静摩擦力逐渐减小,当(M+m)gsin θ=Fcs θ时,摩擦力为零,此后静摩擦力反向增加;故B、D正确。
4.D 设绳子和墙面的夹角为θ,对小球进行受力分析,作出绳子的拉力T和墙对球的弹力N的合力F,由于小球是处于静止的,小球受力平衡;
所以小球的重力等于合力F,即F=G,根据几何关系得出T=Gcsθ,N=Gtan θ
小球的重力G是不变的,随着绳子加长,细线与墙壁的夹角θ减小,cs θ增大,tan θ减小,则得T减小,N减小。故D正确。
5.B 对O点受力分析,如图,由图可知,保持O点不变,使轻绳OC逆时针缓慢转至与OA绳垂直时,F逐渐变小,T逐渐变小,故B正确。
6.D 设重物的重力为G,以重物为研究对象,分析受力,如图甲所示
甲
乙
根据平衡条件得F=Gtan α,则α增大,F增大;以三根绳子和重物整体为研究对象,分析受力如图乙所示
根据平衡条件得FBsin θ=G,G、θ不变,则FB不变,根据FA=F+FBcs θ,可知FA增大;故选D。
7.B 如图所示设四面体的棱长为a,底面中心为O,∠CAO=θ,由几何关系得OC=33a,OA=63a,cs θ=63
盆栽处于平衡状态,设F为支架对盆栽的支持力,则3Fcs θ=mg,解得F=66mg
根据牛顿第三定律,每根支架中承受的压力大小为66mg,故选B。
8.C 题图甲中乒乓球受到竖直向下的重力和垂直于球拍向上的支持力,二力不在同一直线上,二力的合力水平向左,大小恒定,不可能做匀速直线运动或变加速直线运动,A、B错误;题图甲中,对乒乓球,由竖直方向受力平衡有FN甲cs θ=mg
题图乙中,乒乓球受到重力、斜面的弹力和挡板水平向右的弹力,竖直方向有FN乙cs θ=mg,可知FN甲=FN乙,即球拍和斜面对球的弹力一定相等,C正确;
题图甲中乒乓球受到的合力为F合=mgtan θ,题图乙中挡板对球的弹力F弹=mgtan θ,两者相等,故D错误。
9.BD 由题得绳子两端的拉力始终相等,衣服移动后如下图
绳子和竖直方向的夹角不变,根据竖直方向始终平衡2Tcs θ=mg
水平方向始终平衡Tsin θ=Tsin θ
衣服始终处于平衡状态,衣服做匀速运动;根据几何关系可知:在△B'CD中,θ=30°,在△EFG中,∠EFG和∠EGF均等于30°,衣服移动距离EF=FG2×1cs30°=BB'2×1cs30°=33x
故A、C错误,B、D正确。