2023届高考物理高频考点专项练习: 专题二 考点06 受力分析共点力平衡(A卷)
展开专题二 考点06 受力分析共点力平衡(A卷)
1.如图所示,表面粗糙的固定斜面顶端安有滑轮,两物块用轻绳连接并跨过滑轮(不计滑轮的质量和摩擦),P悬于空中,Q放在斜面上,均处于静止状态。现用水平向左的恒力推Q,仍静止不动,则( )
A.Q受到的摩擦力一定变小 B.Q受到的摩擦力一定变大
C.轻绳上拉力一定变小 D.轻绳上拉力一定不变
2.如图所示,一小段钢管套在竖直固定的直杆上,一段铁棒焊接在钢管上,铁棒与竖直杆成一定的角度,一段轻绳一端连接在铁棒的A端,一端连接在竖直杆上的B点,光滑挂钩吊着重物悬挂在轻绳上,系统处于静止状态。当将钢管缓慢向上移动时,则轻绳上的拉力大小( )
A.一直增大 B.一直减小 C.保持不变 D.先减小后增大
3.如图所示,一根不可伸长轻绳的右端固定于O点,左端跨过固定光滑轴P悬挂重力为G的物体A,系统静止。段水平,长度为L。现在段某处用光滑挂钩悬挂一重物,系统重新平衡后,A上升了L。则挂钩和重物的总重力为( )
A. B. C.G D.
4.如图所示,物体甲放置在水平地面上,通过跨过定滑轮的轻绳与小球乙相连,整个系统处于静止状态。现对小球乙施加一个水平向右的力F,使小球乙缓慢上升一小段距离,整个过程中物体甲保持静止,甲受到地面的摩擦力大小为f,支持力大小为,则该过程中,下列判断正确的是( )
A.f变大,变大 B.f变小,变大 C.f变小,变小 D.f变大,变小
5.如图所示,一只气球在风中处于静止状态。风对气球的作用力大小为F,方向水平向右,气球受到的浮力方向竖直向上,气球的重力为G,轻绳与水平方向的夹角为θ,则气球受到的浮力大小为( )
A.G B. C. D.
6.如图所示,工地上的建筑工人用砖夹搬运四块相同的砖,假设每块砖的质量均为m,砖与砖夹的动摩擦因数均为μ,最大静摩擦力等于滑动摩擦力,重力加速度为g。在搬运过程中,当砖处于平衡状态时,则右边砖夹对砖施加的水平力最小为( )
A. B. C. D.
7.如图,木块a与b叠放在水平地面上,分别受到水平向右和水平向左、大小均为F的力作用,且保持静止状态,则( )
A. b对a的摩擦力方向向左 B. b对a的摩擦力大小为零
C. 地面对b的摩擦力方向向右 D. 地面对b的摩擦力大小为F
8.如图所示,轻杆的B端用铰链接在竖直墙上。A端与细绳拴接。细绳的C端挂一重物P,细绳在拉力作用下使整个装置处于静止状态。开始时轻杆与细绳垂直。现保持轻杆的位置不变,将细绳绕A点沿逆时针方向转过一定的角度到处(在竖直方向与之间)。在这一过程中,细绳受到的拉力、轻杆对A点的作用力的变化情况是( )
A.增大、减小 B.增大、先减小后增大
C.先增大后减小、减小 D.先增大后减小、先减小后增大
9.如图所示,M是一个截面为四分之一圆的柱体,小球m处于竖直墙面和柱体的弧面之间,整个系统在水平力F的作用下处于静止状态,所有接触面均光滑。若系统发生轻微扰动,此后发现F增大且系统仍保持静止状态,则( )
A.柱体对小球的支持力减小 B.小球的位置降低
C.地面对柱体的支持力增大 D.竖直墙面对小球的支持力减小
10.如图甲所示,笔记本电脑散热底座一般有四个卡位用来调节角度.某同学将电脑放在散热底座上,为了获得更好的舒适度,由原卡位1缓慢调至卡位4(如图乙所示),电脑始终处于静止状态,则( )
A.电脑受到的支持力变小
B.电脑受到的摩擦力变大
C.散热底座对电脑的作用力的合力不变
D.电脑受到的支持力与摩擦力两力大小之和等于其重力
11.如图所示为体操男子吊环比赛中某个动作的模拟图,运动员静止不动,两根吊带对称并与竖直方向有一定夹角。则下列判断正确的是( )
A.两根吊带的拉力大小不一定相等
B.两个吊环对运动员的作用力的合力一定竖直向上
C.吊环对手的作用力与手对吊环的作用力是一对平衡力
D.从图示状态,运动员将两吊带缓慢向两边撑开的过程中,吊带上的张力缓慢增大
12.如图所示,两个质量均为m的小球a和b套在竖直放置的光滑圆环上,圆环半径为R,一细线长为,其两端各系在一个小球上,用力拉细线中点O,可使两小球静止在等高位置,若此时O点恰好在圆环上,已知重力加速度为g,则此时拉力F的大小为( )
A. B. C. D.
13.如图甲所示,在挪威的两座山峰间夹着一块岩石,吸引了大量游客前往观赏。该景观可简化成如图乙所示的模型,右壁竖直,左壁稍微倾斜。设左壁与竖直方向的夹角为θ,由于长期的风化,θ将会减小。石头与山崖间的摩擦很小,可以忽略不计,石头质量一定且始终保持静止。在经年累月风化的过程中,下列说法正确的是( )
A.山崖左壁对石头的作用力将增大 B.山崖右壁对石头的作用力不变
C.山崖对石头的作用力减小 D.石头受到的合力将增大
14.如图所示,在倾角为30°的光滑斜面上,一质量为0.5 kg的小车的支架上用轻绳连接着质量也为0.5 kg的小球,小车在沿斜面向下的外力F作用下下滑。在小车下滑的过程中,轻绳恰好处于水平状态,g取,则下列说法正确的是( )
A.轻绳的拉力大小为5 N B.轻绳的拉力大小为10 N
C.外力F为15 N D.外力F为20 N
15.两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,以下图示哪个是正确的( )
A. B. C. D.
16.如图,一个油桶托架由一个截面半径为R的圆弧槽和一个底角的斜面组成并固定在水平地面上.现在托架内放上一个截面半径为r、质量为m的空油桶P和一块质量也为m的三角形木楔Q,,平衡时木楔直角边恰好与圆弧槽的重合,接触面均为光滑,重力加速度为g,则斜面对三角形木楔的弹力大小为__________,若用水平推力把Q沿斜面向上缓慢移动一小段距离,斜面对三角形木楔的弹力________(填“变大”“变小”或“不变”).
17.如图,天花板上固定一个光滑小环O,一绝缘细绳穿过光滑小环,两端分别与带电小球连接,的质量分别为和,带电荷量分别为,系统静止时,小球和光滑小环O的距离分别为,细绳段与竖直方向的夹角为α,细绳段与竖直方向的夹角为β,两带电小球均可视为点电荷,则α________β(填“>”“<”或“=”),________。
18.如图所示,在倾角为α的斜面上,重为G的小球被竖直的木板挡住,不计一切摩擦,则小球对斜面的压力为__________,小球对木板的压力为__________.
19.如图所示,五块质量相同的木块并排放在光滑的平面上,水平外力F作用在第一块木块上,则第三块木块对第四块木块的作用力为 ,第四块木块所受合力为 .
答案以及解析
1.答案:D
解析:AB、当没有用水平向左的恒力推Q时,对物体Q进行受力分析,Q受到重力、拉力、支持力,可能受到静摩擦力;假设受到摩擦力,当静摩擦力沿斜面向上时,有,当用水平向左的恒力推Q时,静摩擦力f可能会减小,也可能静摩擦力f大小不变,但是方向相反;当静摩擦力沿斜面向下时,有,当用水平向左的恒力推Q时,静摩擦力f会增加;故A、B错误。
CD、当没有用水平向左的恒力推Q时,对物体P进行受力分析,物体P受重力和绳子的拉力,P处于静止状态,根据二力平衡可知物体P受到绳子的拉力等于重力;当用水平向左的恒力推Q时,P仍静止,所以物体P受到绳子的拉力仍旧等于重力,所以轻绳的拉力不变;故C错误,D正确。
故选:D。
2.答案:C
解析:本题考查物体平衡条件的应用、力的合成与分解。挂钩两边的轻绳拉力大小相等,根据受力分析可知,挂钩两边的轻绳与竖直方向的夹角相等,设为θ,设轻绳拉力大小为F,则,钢管在移动过程中,两点的水平距离不变,由几何关系可知,轻绳与竖直方向的夹角不变,则F不变,C项正确。
3.答案:A
解析:本题考查物体平衡条件的应用。由题意可知,系统重新平衡后,轻绳形状如图所示,由于长为L,物体A上升高度也为L,说明轻绳在O点右侧总长度为,挂钩和重物左右两边的绳长均为L,如图所示,则,故轻绳与竖直方向的夹角为30°,则根据力的平衡条件可知,挂钩和重物两边轻绳拉力在竖直方向的合力为挂钩和重物的总重力,轻绳的拉力等于物体A的重力G,有,选项A正确,B、C、D错误。
4.答案:D
解析:本题借助连接体考查力的动态平衡。小球乙受力平衡,对其受力分析如图所示,根据图中几何关系可知,轻绳拉力(α为连接乙的轻绳与竖直方向的夹角),则T变大;物体甲处于静止状态,其所受合力为零,对其受力分析如图所示,根据图中几何关系可知,变大,θ不变,则地面对物体甲的摩擦力f变大、支持力变小,选项D正确,选项A、B、C错误。
5.答案:D
解析:本题以风中静止的气球为实际情境考查受力分析、物体平衡条件的应用。以气球为研究对象,其受到的合力为零,受力分析如图所示,由图中几何关系可得,解得,选项D正确,A、B、C错误。
6.答案:C
解析:本题借助建筑工人用砖夹搬运砖为实际情境考查受力分析及摩擦力的特点。以四块砖整体为研究对象,进行受力分析,砖处于平衡状态时,砖所受到的摩擦力与其重力大小相等,即,又,联立两式可得,即右边砖夹对砖施加的水平力最小,为,选项C正确。
7.答案:A
解析:以a为研究对象受力分析,外力F水平向右,则b对a有静摩擦力作用,方向水平向左,A正确,B错误;以a、b整体为研究对象,由于分别受到水平向右和水平向左、大小均为F的力作用,两力合力为零,则b相对于地面没有相对运动趋势,故b和地面之间没有摩擦力,CD错误.
8.答案:B
解析:对A点受力分析,如图所示。当细绳从垂直于的位置逐渐转到竖直位置时,的拉力逐渐增大到G(G为重物P所受的重力大小);轻杆的拉力逐渐减小到零;当细绳从竖点位置逐渐旋转到位置时,的支持力逐渐变大,细绳的拉力逐渐变大,又,则整个过程中一直增大、先减小后增大,故B正确,A、C、D错误。
9.答案:B
解析:以小球为研究对象,它受到重力、墙面对它的支持力和柱体对它的支持力,将三个力移至同一矢量三角形如图所示。以小球和柱体整体为研究对象,水平方向根据平衡条件可得推力F的大小等于墙面对小球的支持力N,开始推力为F,后来发现F增大且系统仍保持静止状态,即N增大,移至,可知柱体对小球的支持力增大,故A、D错误;由于柱体对小球的支持力方向与水平方向的夹角减小,所以小球的位置降低,故B正确;以小球和柱体整体为研究对象,竖直方向根据平衡条件可得地面对柱体的支持力大小等于小球和柱体的总重力,保持不变,故C错误。
10.答案:C
解析:笔记本电脑受重力、支持力和静摩擦力,如图所示:
根据平衡条件,有:①,②
由原卡位1调至卡位4,角度θ减小,根据①式,支持力N增加,故A错误;
由原卡位1调至卡位4,角度θ减小,根据②式,静摩擦力减小,故B错误;
散热底座对电脑的作用力的合力是支持力和静摩擦力的合力,与重力平衡,始终是不变的,故C正确;
电脑受到的支持力与摩擦力两力的矢量和与重力平衡,但大小的和是变化的,故D错误。
11.答案:B
解析:因为两根吊带对称并与竖直方向有一定夹角,所以两根吊带的拉力大小一定相等,A错误;运动员静止不动,所受合力为零,则两吊环对运动员的作用力的合力与重力平衡,即方向竖直向上,B正确;平衡力应作用在同一个物体上,吊环对手的作用力与手对吊环的作用力是一对作用力与反作用力,不是平衡力,C错误;由平衡条件得。从图示状态,运动员将两吊带缓慢向两边撑开的过程,吊带与竖直方向的夹角先减小后增大,则吊带上的张力先减小后增大,D错误。
12.答案:B
解析:根据题意及几何关系可知,三角形恰好构成等边三角形,对a受力分析,如图所示,则有,细线段与段间的夹角为60°,故,B正确,ACD错误。
13.答案:A
解析:对石头受力分析如图所示,根据平衡条件可知,随着θ的减小,都在增大,A正确,B错误;山崖对石头的作用力大小始终等于石头的重力,所以不变,C错误;由于石头处于静止状态,所以石头所受的合力一直为零,D错误。
14.答案:C
解析:以小球为研究对象,由牛顿第二定律得,解得,,A、B错误;小球与小车相对静止一起下滑,具有共同的加速度,则小车的加速度大小也为,将小车和小球视为整体,在沿斜面方向根据牛顿第二定律有,代入数据解得,C正确,D错误。
15.答案:B
解析:对b球受力分析,受重力、斜面对其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;再对两个球整体受力分析,受重力、垂直斜面向上的支持力和上面细线的拉力,再根据共点力平衡条件判断上面细线的拉力方向斜向右上方,故C、D图均错误。
16.答案:;不变
解析:对木楔受力分析如图甲,由共点力的平衡可知,斜面对三角形木楔的弹力大小,若用水平推力把Q沿斜面向上缓慢移动一小段距离,油桶会向下滚下来一些,三角形木楔的受力图如图乙,用来替代和F,如图丙.
17.答案:=;
解析:对两小球受力分析,A和B均受重力、拉力、库仑力,小球均处于平衡状态,作力的矢量三角形,如图所示,因为两小球通过穿过小环的绝缘细绳连接,则细绳上拉力大小处处相等,,间的库仑力是作用力和反作用力,,大小相等,方向相反,根据相似三角形知识可知,可得;又,由以上可得,则。
18.答案:
19.答案:2/5F, ,1/5F
高考物理一轮复习 考点规范练习本06 受力分析共点力的平衡(含答案解析): 这是一份高考物理一轮复习 考点规范练习本06 受力分析共点力的平衡(含答案解析),共9页。试卷主要包含了Ff2和Ff3表示.则等内容,欢迎下载使用。
2024版新教材高考物理复习特训卷考点10受力分析共点力的平衡: 这是一份2024版新教材高考物理复习特训卷考点10受力分析共点力的平衡,共6页。试卷主要包含了[2022·浙江1月],[2022·广东卷],[2022·浙江6月],答案等内容,欢迎下载使用。
高考物理考点一遍过 考点09 受力分析,共点力平衡: 这是一份高考物理考点一遍过 考点09 受力分析,共点力平衡,共15页。试卷主要包含了听要结合写和思考等内容,欢迎下载使用。