高考物理一轮复习巩固提升第2章题型探究课　受力分析　共点力的平衡 (含解析)

1. (2019·绥化联考)L形木板P(上表面光滑)放在固定斜面上，轻质弹簧一端固定在木板上，另一端与置于木板上表面的滑块Q相连，如图所示．若P、Q一起沿斜面匀速下滑，不计空气阻力．则木板P 的受力个数为(　　)

A．3　　 B．4

C．5 D．6

解析：选C.P、Q一起沿斜面匀速下滑时，木板P的上表面光滑，隔离滑块Q分析受力，受到三个力：重力、P对Q的支持力、弹簧对Q沿斜面向上的弹力；再隔离木板P分析受力：P的重力、Q对P的压力、弹簧对P沿斜面向下的弹力、斜面对P的支持力、斜面对P的摩擦力，故选项C正确．

2. (2019·天津渤海模拟)如图所示，一箱苹果沿着倾角为θ的斜面，以速度v匀速下滑．在箱子的中央有一个质量为m的苹果，它受到周围苹果对它作用力的合力的方向(　　)

A．沿斜面向上 B．沿斜面向下

C．竖直向上 D．垂直斜面向上

解析：选C.一箱苹果整体向下匀速运动，其中央的一个苹果也一定是做匀速运动，受到的合力为零．由于中央的那一个苹果只受重力与它周围苹果对它作用力的合力的作用，故重力与它周围苹果对它作用力的合力为一对平衡力，大小相等、方向相反，受力分析如图，故C正确．

3．(2019·四川彭州中学模拟)如图所示，a、b两个质量相同的球用线连接，a球用线挂在天花板上，b球放在光滑斜面上，系统保持静止，以下图示中正确的是(　　 )

解析：选B.对b球受力分析，受重力、垂直斜面向上的支持力和细线的拉力，由于三力平衡时三个力中任意两个力的合力与第三个力等值、反向、共线，故细线拉力向右上方，故A图错误；再对a、b两个球整体受力分析，受总重力、垂直斜面向上的支持力和上面细线的拉力，再次根据共点力平衡条件判断上面的细线的拉力方向斜向右上方，故C、D图均错误．

4. 如图所示，光滑半球形容器固定在水平面上，O为球心．一质量为m的小滑块，在水平力F的作用下静止于P点，设滑块所受支持力为FN，OP与水平方向的夹角为θ.下列关系正确的是(　　)

A．F＝ B．F＝mgtan θ

C．FN＝ D．FN＝mgtan θ

解析：选A.法一：合成法

滑块受力如图甲，由平衡条件知：＝tan θ，＝sin θ⇒F＝，FN＝.

法二：效果分解法

将重力按产生的效果分解，如图乙所示，F＝G2＝，FN＝G1＝.

法三：正交分解法

将滑块受的力水平、竖直分解，如图丙所示，mg＝FNsin θ，F＝FNcos θ，联立解得：F＝，FN＝.

法四：封闭三角形法

如图丁所示，滑块受的三个力组成封闭三角形，解直角三角形得：F＝，FN＝.

5. (2019·河北高三模拟)如图，一不可伸长的光滑轻绳，其左端固定于O点，右端跨过位于O′点的固定光滑轴悬挂一质量为M的物体；OO′段水平，长度为L；绳子上套一可沿绳滑动的轻环．现在轻环上悬挂一钩码，平衡后，物体上升L，则钩码的质量为(　　)

A．M B．M

C．M D．M

解析：选D.重新平衡后，绳子形状如图，由几何关系知：绳子与竖直方向夹角为30°，则环两边绳子的夹角为60°，根据平行四边形定则，环两边绳子拉力的合力为Mg，根据平衡条件，则钩码的质量为M，故选项D正确．

6. 如图所示，用完全相同的轻弹簧A、B、C将两个相同的小球连接并悬挂，小球处于静止状态，弹簧A与竖直方向的夹角为30°，弹簧C水平，则弹簧A、C的伸长量之比为(　　)

A．∶4　　 B．4∶

C．1∶2 D．2∶1

解析：选D.

法一：隔离法

分别对两小球受力分析，如图

甲所示

FAsin 30°－FBsin α＝0

F′Bsin α－FC＝0，FB＝F′B

得FA＝2FC，即弹簧A、C的伸长量之比为2∶1，选项D正确．

法二：整体法

将两球作为一个整体，进行受力分析，如图乙所示

由平衡条件知：

＝，即F＝2FC

又F＝FA，则FA＝2FC，即弹簧A、C的伸长量之比为2∶1，故选项D正确．

7．如图所示，小球用细绳系住，绳的另一端固定于O点．现用水平力F缓慢推动斜面体，小球在斜面体上无摩擦地滑动，细绳始终处于直线状态，当小球升到接近斜面顶端时细绳接近水平，此过程中斜面对小球的支持力FN以及绳对小球的拉力FT的变化情况是(　　)

A．FN保持不变，FT不断增大

B．FN不断增大，FT不断减小

C．FN保持不变，FT先增大后减小

D．FN不断增大，FT先减小后增大

解析：选D.选小球为研究对象，其受力情况如图所示，用平行四边形定则作出相应的“力三角形O′AB”，其中O′A的大小、方向均不变，AB的方向不变，推动斜面时，FT逐渐趋于水平，B点向下移动，根据动态平衡，FT先减小后增大，FN不断增大，选项D正确．

8．(2019·岳阳高三检测)如图所示，物体A、B跨过定滑轮并用轻绳连接起来，物体A放在倾角为θ的固定粗糙斜面上，滑轮左边的轻绳平行斜面．已知物体A的质量为m，物体A与斜面的动摩擦因数为μ(μ<tan θ<1)，不计滑轮与绳之间的摩擦，要使物体A能在斜面上滑动，物体B的质量可能为(　　)

A．m(1－μ)sin θ

B．m(1＋μ)cos θ

C．m(1－μ)cos θ

D.

解析：选BD.当物体A恰好下滑时有mgsin θ＝μmgcos θ＋mBg，得mB＝m(sin θ－μcos θ)，当物体A恰好上滑时有mgsin θ＋μmgcos θ＝mBg，得mB＝m(sin θ＋μcos θ)，即B的质量只要小于m(sin θ－μcos θ)或者大于m(sin θ＋μcos θ)即可，D正确；又由题意tan θ<1，所以θ<45°即sin θ＋μcos θ小于(1＋μ)cos θ，所以B正确，A、C错误．