2022版高考物理一轮复习训练：第2章 能力课 受力分析　共点力平衡

这是一份2022版高考物理一轮复习训练：第2章 能力课 受力分析　共点力平衡，共7页。
第二章　能力课知识巩固练习1． (2021届长沙名校模拟)小明想推动家里的衣橱，但使出了很大的力气也没推动，于是他便想了个妙招，如图所示，用A、B两块木板，搭成一个底角较小的人字形架，然后往中央一站，衣橱居然被推动了！下列说法正确的是(　　)A．这是不可能的，因为小明根本没有用力去推衣橱B．这是不可能的，因为无论如何小明的力气也没那么大C．这是有可能的，A板对衣橱的推力有可能大于小明的重力D．这是有可能的，但A板对衣橱的推力不可能大于小明的重力【答案】C【解析】一开始小明是推不动衣橱的，说明小明的推力小于最大静摩擦力．站在人字形架时，重力产生两个效果，分别通过木板向左右两侧推墙壁和衣橱，如图所示．小明的重力可以分解成沿A、B两个方向运动的力，由于底角较小，因此A、B方向的力会很大．A对衣橱的力可以分解成水平方向和竖直方向的力，而水平方向的力会远大于小明的重力，可能大于最大静摩擦力．故C正确．2．如下列各图所示，倾角不同的光滑斜面固定于地面上，挡板垂直固定于斜面上，四个相同的小球靠着挡板静止在斜面上，则球对斜面压力最小的是(　　)【答案】D【解析】设斜面的倾角为θ，将小球的重力分解为垂直于斜面和垂直于挡板两个方向的力，如图所示．球对斜面的压力大小等于F1＝Gcos θ，斜面倾角越大，压力越小，故D正确，A、B、C错误．3．重物A放在倾斜的皮带传送机上，它和皮带一直相对静止没有打滑，如图所示，传送带工作时，关于重物受到的静摩擦力的大小，下列说法正确的是(　　)A．重物静止时受到的静摩擦力一定小于它斜向上匀速运动时受到的静摩擦力B．重物斜向上加速运动时，加速度越大，摩擦力一定越大C．重物斜向下加速运动时，加速度越大，摩擦力一定越大D．重物斜向上匀速运动时，速度越大，摩擦力一定越大【答案】B【解析】重物静止时受到的静摩擦力与斜向上匀速运动时受到的静摩擦力均等于重力的分力，故大小相等，A错误；重物向上做加速运动时，摩擦力与重力向下的分力的合力提供加速度，所以f＝ma＋mgsin θ，故加速度越大，静摩擦力一定越大，B正确；重物向下加速时，若加速度小于gsin θ，则f＝mgsin θ－ma，加速度越大，摩擦力越小，C错误；物体向上匀速运动时，受到的摩擦力一定等于物体重力向下的分力，与运动的速度无关，D错误．4．(多选)(2021年南阳质检)如图所示，一小球在斜面上处于静止状态，不考虑一切摩擦，如果把竖直挡板由竖直位置缓慢绕O点转至水平位置，则此过程中球对挡板的压力F1和球对斜面的压力F2的变化情况是(　　)A．F1先增大后减小 B．F1先减小后增大C．F2一直减小 D．F2一直增大【答案】BC【解析】以球为研究对象，分析受力情况，小球受到重力G、斜面的支持力F2和挡板的支持力F1，由平衡条件得知，F1和F2的合力与G大小相等、方向相反，作出三个位置力的合成图如图，由图看出，F1先减小后增大，F2逐渐减小，当F1和F2垂直时，F1最小，故B、C正确，A、D错误．5．(2021年南昌检测)如图所示，与水平面夹角为30°的固定斜面上有一质量m＝1.0 kg的物体．细绳的一端与物体相连，另一端经不计摩擦的定滑轮与固定的弹簧测力计相连(细绳与弹簧测力计的轴线重合)．物体静止在斜面上，弹簧测力计的示数为9.8 N．关于物体受力的判断，下列说法正确的是(　　)A．斜面对物体的摩擦力大小为9.8 NB．斜面对物体的摩擦力大小为4.9 N，方向沿斜面向下C．斜面对物体的支持力大小为4.9 N，方向竖直向上D．斜面对物体的支持力大小为4.9 N，方向垂直斜面向上【答案】B【解析】假设物体受到斜面的摩擦力Ff沿斜面向上，对物体，由平衡条件有F＋Ff－mgsin 30°＝0，FN－mgcos 30°＝0，解得Ff＝－4.9 N，FN＝4.9 N，则Ff方向沿斜面向下，FN方向垂直斜面向上，故B正确．6．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∶2C．∶1 D．∶2【答案】A【解析】运用合成法分别对A、B两圆环进行受力分析，如图所示．以A为研究对象，则A只能受到重力和绳子的拉力的作用，杆对A不能有力的作用，否则A水平方向受力不能平衡，所以T＝mAg；以B为研究对象，根据共点力平衡条件，结合图可知，绳子的拉力T与B受到的支持力N与竖直方向之间的夹角都是30°，所以T与N大小相等，得mBg＝2Tcos 30°＝T，故mA∶mB＝1∶．7．如图，在水平板的左端有一固定挡板，挡板上连接一轻质弹簧．紧贴弹簧放一质量为m的滑块，此时弹簧处于自然长度．已知滑块与板的动摩擦因数为，最大静摩擦力等于滑动摩擦力．现将板的右端缓慢抬起(板与水平面的夹角为θ)，直到板竖直，此过程中弹簧弹力的大小F随夹角θ的变化关系可能是(　　)【答案】C【解析】设板与水平面的夹角为α时，滑块相对于板刚要滑动，则由mgsin α＝μmgcos α得 tan α＝，α＝．则θ在0～范围内，弹簧处于原长，弹力F＝0．当板与水平面的夹角大于α时，滑块相对板缓慢滑动，由平衡条件得F＝mgsin θ－μmgcos θ＝mgsin(θ＋β)，其中tan β＝－μ，说明F与θ有正弦形式的关系．当θ＝时，F＝mg．故C正确．综合提升练习8．(多选)(2021届厦门质检)如图所示，顶端有光滑定滑轮的斜面体静止在粗糙水平面上，三条细绳结于O点．一条绳跨过定滑轮平行于斜面连接物块P，一条绳连接小球Q，P、Q两物体处于静止状态，另一条绳OA在外力F的作用下使夹角θ＜90°，现缓慢改变绳OA的方向至θ＞90°，且保持结点O位置不变，整个装置始终处于静止状态．下列说法正确的是(　　)A．绳OA的拉力先减小后增大B．斜面对物块P的摩擦力的大小始终不变C．地面对斜面体有向左的摩擦力D．地面对斜面体的支持力小于物块P和斜面体的重力之和【答案】AC【解析】缓慢改变绳OA的方向至θ＞90°的过程中，OA拉力的方向变化如图所示，从位置1到位置2到位置3，可见OA的拉力先减小后增大，OP的拉力一直增大，A正确；若开始时P受绳子的拉力比较小，则斜面对P的摩擦力沿斜面向上，OP拉力一直增大，则摩擦力先变小后反向增大，故B错误；以斜面和P、Q整体为研究对象做受力分析，根据平衡条件：斜面受地面的摩擦力与OA绳子拉力水平方向的分力等大反向，故摩擦力方向向左，C正确；以斜面体和P、Q整体为研究对象做受力分析，OA与竖直方向夹角设为α，根据竖直方向受力平衡有N＋Fcos α＝M斜 g＋MPg＋MQg，由图分析可知F的最大值为MQg(当F竖直向上时)，故Fcos α＜MQg，则N＞M斜g＋MPg，故D错误．9．(多选)如图所示，质量为m、横截面为直角三角形的物块ABC，∠BAC＝α，AB边靠在竖直墙面上，F是垂直于斜面AC的推力．物块与墙面间的动摩擦因数为μ(μ＜1)．现物块静止不动，则(　　)A．物块可能受到4个力作用B．物块受到墙的摩擦力的方向一定向上C．物块对墙的压力一定为Fcos αD．物块受到的摩擦力的大小可能等于F【答案】AC10．(多选)(2021届郴州名校质检)如图所示，水平地面粗糙，A、B两同学站在地上水平推墙．图甲中A向前推B，B向前推墙；图乙中A、B同时向前推墙．每人用力的大小都为F，方向水平．则下列说法正确的是(　　)A．甲方式中墙受到的推力为2FB．乙方式中墙受到的推力为2FC．甲方式中两位同学受到的地面的摩擦力大小都为FD．乙方式中两位同学受到的地面的摩擦力大小都为F【答案】BD【解析】甲方式中，先对A同学做受力分析，水平方向受B对A的向后的弹力和地面对A的向前的静摩擦力，竖直方向受重力和支持力．再对B同学做受力分析，受A对B的弹力和墙壁对B的弹力．根据平衡条件得到，墙壁对B的弹力等于A对B的弹力，等于F，B所受的摩擦力为0，故A、C错误．乙方式中，A、B两同学在水平方向上受墙壁的弹力和地面的静摩擦力平衡，知地面对两同学的摩擦力都为F，此时墙受到的推力为2F，故B、D正确．11．两个相同的小球A和B，质量均为m，用长度相同的两根细线把A、B两球悬挂在水平天花板上的同一点O，并用长度相同的细线连接A、B两小球，然后，将一水平方向的力F作用在小球A上，此时三根细线均处于直线状态，且OB细线恰好处于竖直方向，如图所示．如果不考虑小球的大小，两小球均处于静止状态，求：(1)OB绳对小球的拉力大小；(2)OA绳对小球的拉力大小；(3)作用力F的大小．【答案】(1)mg　(2)2mg　(3)mg【解析】(1)因OB绳处于竖直方向，B球处于平衡状态，则AB绳上的拉力为0，OB绳对小球的拉力FO B＝mg．(2)A球在重力mg、水平拉力F和OA绳的拉力FO A三力作用下平衡，受力分析如图所示，所以OA绳对小球的拉力FO A＝＝2mg．(3)作用力F＝mgtan 60°＝mg．