2019届高考物理二轮复习题型专练 2.3受力分析共点力平衡解(含解析)

专题2.3 受力分析 共点力平衡

1．如图，一个家用台灯静止放在桌子上，下列描述中正确的是(　　)

A．台灯对桌子的作用力和桌子对台灯的作用力是一对平衡力

B．台灯受到向左的摩擦力

C．旋转点O对灯头的作用力沿AB方向

D．台灯底座所受合外力为零

【答案】D

2．如图所示，一物块静止在粗糙的斜面上．现用一水平向右的推力F推物块，物块仍静止不动．则(　　)

A．斜面对物块的支持力一定变小

B．斜面对物块的支持力一定变大

C．斜面对物块的静摩擦力一定变小

D．斜面对物块的静摩擦力一定变大

【解析】施加力F后，由于力F在垂直斜面向下方向有一分力，故斜面对物块的支持力一定变大，故B正确，A错误；力F在沿斜面向上方向有一分力，因不知该分力大小与重力沿斜面向下的分力的大小关系，故静摩擦力可能变小、可能为零、也可能变大，C、D错误．

【答案】B

3．(多选)如图所示，用一轻绳将光滑小球系于竖直墙壁上的O点，现用一细杆压在轻绳上紧贴墙壁从O点缓慢下移，下列说法正确的是(　　)

A．轻绳对小球的拉力逐渐减小

B．轻绳对小球的拉力逐渐增大

C．小球对墙壁的压力逐渐减小

D．小球对墙壁的压力逐渐增大

【答案】BD

4．如图所示，一质量为m的物体A恰能在倾角为α的斜面体上匀速下滑．若用与水平方向成θ角、大小为F的力推A，使A加速下滑，斜面体始终静止．下列关于斜面体受地面的摩擦力的说法正确的是(　　)

A．大小为0

B．方向水平向左，大小为Fcosθ

C．方向水平向左，大小为mgcosαsinα

D．方向水平向右，大小为mgcosαsinα

【解析】对A匀速下滑时受力分析，受重力、支持力、滑动摩擦力，根据平衡条件：摩擦力与支持力的合力应该与重力等大反向，即斜面对滑块的作用力方向竖直向上，根据牛顿第三定律，则物块对斜面的作用力方向竖直向下；当用与水平方向成θ角、大小为F的力推A，A所受斜面的支持力增大，摩擦力Ff＝μFN也增大，但是支持力FN与摩擦力Ff仍然成比例地增大，其合力的方向仍然竖直向上，保持不变，则物块对斜面的作用力的方向仍然竖直向下，只是数值上变大，故斜面没有运动的趋势，不受地面的摩擦力，故A正确．

13. 如图所示，木板B放在粗糙的水平面上，木块A放在B的上面，A的右端通过一不可伸长的轻绳固定在竖直墙上，用水平恒力F向左拉动B，使其以速度v做匀速运动，此时绳水平且拉力大小为FT，下面说法正确的是(　　)

A．若木板B以2v匀速运动，则拉力仍为F

B．绳上拉力FT与水平恒力F大小相等

C．木块A受到的是静摩擦力，大小等于FT

D．木板B受到一个静摩擦力和一个滑动摩擦力，合力大小等于F

答案　A

14. (多选)在水平桌面上有一个质量为M且倾角为α的斜面体。一个质量为m的物块，在平行于斜面的拉力F作用下，沿斜面向下做匀速运动。斜面体始终处于静止状态。已知物块与斜面间的动摩擦因数为μ，重力加速度为g。下列结论正确的是(　　)

A．斜面对物块的摩擦力大小是F

B．斜面对物块的摩擦力大小是μmgcosα

C．桌面对斜面体的摩擦力大小是Fcosα

D．桌面对斜面体的支持力大小是(M＋m)g

答案　BC

15．(多选)如图所示，在高度不同的两水平台阶上放有质量分别为m1、m2的两物体，物体间用轻弹簧相连，弹簧与竖直方向夹角为θ。在m1左端施加水平拉力F，使m1、m2均处于静止状态，已知m1表面光滑，重力加速度为g，则下列说法正确的是(　　)

A．弹簧弹力的大小为

B．地面对m2的摩擦力大小为F

C．地面对m2的支持力可能为零

D．m1与m2一定相等

答案　AB

16．如图所示，倾角为θ＝30°的光滑斜面上固定有竖直光滑挡板P，横截面为直角三角形的物块A放在斜面与P之间。则物块A对竖直挡板P的压力与物块A对斜面的压力大小之比为(　　)

A．2∶1  B．1∶2  C.∶1  D.∶4

答案　B

解析　以物块A为研究对象，分析物块A的受力情况如图所示。根据平衡条件有FN2cosθ－mg＝0，FN2sinθ－FN1＝0，将θ＝30°代入解得FN1∶FN2＝1∶2，再由牛顿第三定律可知，物块A对竖直挡板P的压力与物块A对斜面的压力大小之比为1∶2，故选B。

17. (多选)如图所示，物体B靠在水平天花板上，在竖直向上的力F作用下，A、B保持静止，则关于A与B受力的个数判断正确的是(　　)

A．A可能受3个力      B．B可能受2个力

C．A一定受4个力   D．B可能受4个力

答案　CD

18. (多选)如图所示，光滑水平地面上有一直角三角形斜面体B靠在竖直墙壁上，物块A放在斜面体B上，开始时A、B静止。现用水平力F推A，A、B仍静止，则此时A、B受力个数的组合可能是(　　)

A．3个、5个   B．3个、3个

C．4个、5个   D．3个、4个

答案　CD

解析　先对A、B整体受力分析，A、B整体受推力、重力、地面的支持力、墙壁的支持力；再对物块A受力分析，A受重力、推力、斜面体的支持力，可能还受到静摩擦力，所以A可能受到3个或4个力，分析B的受力情况，B受到重力、墙壁的支持力、地面的支持力、A对B的压力，可能还受到A对B的静摩擦力，所以B可能受到4个或5个力，故C、D均正确。

19.如图所示，用平行于斜面体A的轻弹簧将物块P拴接在挡板B上，在物块P上施加沿斜面向上的推力F，整个系统处于静止状态。下列说法正确的是(　　)

A．物块P与斜面之间一定存在摩擦力

B．弹簧的弹力一定沿斜面向下

C．地面对斜面体A的摩擦力水平向左

D．若增大推力，则弹簧弹力一定减小

答案　C

20．如图所示，一个半球形的碗放在桌面上，碗口水平，O是球心，碗的内表面光滑，一根轻质杆的两端固定有两个小球，质量分别是m1、m2，当它们静止时，m1、m2与球心的连线跟水平面分别成60°、30°，则碗对两小球m1、m2的弹力大小之比是(　　)

A．1∶2  B.∶1  C．1∶  D.∶2

答案　B

解析　m1、m2组成的系统处于平衡状态，对m1、m2整体受力分析如图所示，FN1、FN2分别为碗对m1和m2的弹力，水平方向上合力为零，FN1sin30°＝FN2sin60°，则FN1∶FN2＝∶1，B正确。

21. 如图，支架固定在水平地面上，其倾斜的光滑直杆与地面成30°角，两圆环A、B穿在直杆上，并用跨过光滑定滑轮的轻绳连接，滑轮的大小不计，整个装置处于同一竖直平面内。圆环平衡时，绳OA竖直，绳OB与直杆间夹角为30°。则环A、B的质量之比为(　　)

A．1∶  B．1∶2  C.∶1  D.∶2

答案　A

22．如图所示，质量为m的小球系于轻质弹簧的一端，且套在光滑竖直的圆环上，弹簧的上端固定于环的最高点A，小球静止时处于圆环的B点，此时∠AOB＝60°，弹簧伸长量为L。现用该弹簧沿水平方向拉住质量为2m的物体，系统静止时弹簧伸长量也为L。则此时物体所受的摩擦力(　　)

A．等于零

B．大小为0.5mg，方向沿水平面向右

C．大小为mg，方向沿水平面向左

D．大小为2mg，方向沿水平面向右

答案　C

23. 如图所示，水平细杆上套一环A，环A与球B间用一不可伸长轻质绳相连，质量分别为mA＝0.40 kg和mB＝0.30 kg，由于B球受到水平风力作用，使环A与球B一起向右匀速运动．运动过程中，绳始终保持与竖直方向夹角θ＝30°，重力加速度g取10 m/s2，求：

(1)B球受到的水平风力大小；

(2)环A与水平杆间的动摩擦因数．

【解析】(1)对B球受力分析，如图：

根据平衡条件可得F＝mBgtanθ

数据代入得F＝1.73 N

 (2)选取环、球和轻绳整体为研究对象，受力如图所示：

数据代入得μ＝≈0.25.