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  • 2021-05-25 发布

2020届高考物理二轮复习疯狂专练3受力分析共点力的平衡含解析

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高考总复习 1 受力分析 共点力的平衡 (1)整体法与隔离法的应用,物体的受力分析;(2)共点力的平衡条件及分析;(3)动态平衡问题分析、正交分 解法应用。 1.如图所示,三个形状不规则的石块 a、b、c 在水平桌面上成功地叠放在一起。下列说法正确的是( ) A.石块 b 对 a 的支持力一定竖直向上 B.石块 b 对 a 的支持力一定等于 a 受到的重力 C.石块 c 受到水平桌面向左的摩擦力 D.石块 c 对 b 的作用力一定竖直向上 2.2018 年 10 月 23 日,港珠澳跨海大桥正式通车。为保持以往船行习惯,在航道处建造了单面索(所有钢索 均处在同一竖直面内)斜拉桥,其索塔与钢索如图所示。下列说法正确的是( ) A.增加钢索的数量可减小索塔受到的向下的压力 B.为了减小钢索承受的拉力,可以适当降低索塔的高度 C.索塔两侧钢索对称且拉力大小相同时,钢索对索塔的合力竖直向下 D.为了使索塔受到钢索的合力竖直向下,索塔两侧的钢索必须对称分布 3.物块在轻绳的拉动下沿倾角为 30°的固定斜面向上匀速运动,轻绳与斜面平行。已知物块与斜面之间的动 摩擦因数为 3 3 ,重力加速度取 10 m/s2。若轻绳能承受的最大张力为 1500 N,则物块的质量最大为( ) A.150 kg B.100 3 kg C.200 kg D.200 3 kg 4.(多选)如图,一粗糙斜面固定在地面上,斜面顶端装有一光滑定滑轮。一细绳跨过滑轮,其一端悬挂物块 N.另一端与斜面上的物块 M 相连,系统处于静止状态。现用水平向左的拉力缓慢拉动 N,直至悬挂 N 的细绳与 竖直方向成 45°。已知 M 始终保持静止,则在此过程中( ) A.水平拉力的大小可能保持不变 B.M 所受细绳的拉力大小一定一直增加 专练三 受力分析 共点力的平衡 一、考点内容 二、考点突破 高考总复习 2 C.M 所受斜面的摩擦力大小一定一直增加 D.M 所受斜面的摩擦力大小可能先减小后增加 5.细线 OA、OB 的 O 端与质量为 m 的小球拴接在一起,A、B 两端固定于竖直墙面上,其中细线 OA 与竖直方向 成 45°角,细线 OB 与竖直方向成 60°角,如图所示,现在对小球施加一个与水平方向成 45°角的拉力 F,小 球保持静止,细线 OA、OB 均处于伸直状态,已知重力加速度为 g,小球可视为质点,下列说法错误的是( ) A.在保证细线 OA、OB 都伸直的情况下,若 F 增大,则细线 OA 中拉力变小,细线 OB 中拉力变大 B.当 F= 2 2 mg 时,细线 OB 中拉力为零 C.为保证两根细线均伸直,拉力 F 不能超过 3 2+ 6 2 mg D.为保证两根细线均伸直,拉力 F 不能超过 3 2 2 mg 6.(多选)如图所示,质量为 M 的四分之一圆柱体放在粗糙水平地面上,质量为 m 的正方体放在圆柱体和光滑 墙壁之间,且不计圆柱体与正方体之间的摩擦,正方体与圆柱体的接触点的切线与右侧墙壁成θ角,圆柱体处 于静止状态。则( ) A.地面对圆柱体的支持力为(M+m)g B.地面对圆柱体的摩擦力为 mgtan θ C.墙壁对正方体的弹力为 mg tan θ D.正方体对圆柱体的压力为 mg cos θ 7.(多选)如图,柔软轻绳 ON 的一端 O 固定,其中间某点 M 拴一重物,用手拉住绳的另一端 N。初始时,OM 竖直且 MN 被拉直,OM 与 MN 之间的夹角为α α>π 2 。现将重物向右上方缓慢拉起,并保持夹角α不变。在 OM 由竖直被拉到水平的过程中( ) A.MN 上的张力逐渐增大 B.MN 上的张力先增大后减小 C.OM 上的张力逐渐增大 D.OM 上的张力先增大后减小 8.(多选)如图所示,木板 P 下端通过光滑铰链固定于水平地面上的 O 点,物体 A、B 叠放在木板上且处于静止 状态,此时物体 B 的上表面水平。现使木板 P 绕 O 点缓慢旋转到虚线所示位置,物体 A、B 仍保持静止,与原 位置的情况相比( ) A.A 对 B 的作用力减小 B.B 对 A 的支持力减小 C.木板对 B 的支持力增大 高考总复习 3 D.木板对 B 的摩擦力增大 9.如图所示,有一轻圆环和插栓,在甲、乙、丙三个力作用下平衡时,圆环紧压着插栓。不计圆环与插栓间 的摩擦,若只调整两个力的大小,欲移动圆环使插栓位于圆环中心,下列说法中正确的是( ) A.增大甲、乙两力,且甲力增大较多 B.增大乙、丙两力,且乙力增大较多 C.增大乙、丙两力,且丙力增大较多 D.增大甲、丙两力,且甲力增大较多 10.表面光滑、半径为 R 的半球固定在水平地面上,球心 O 的正上方 O′处有一无摩擦定滑 轮,轻质细绳两端各系一个可视为质点的小球挂在定滑轮上,如图所示。两小球平衡时,若 滑轮两侧细绳的长度分别为 L1=2.4R 和 L2=2.5R,则这两个小球的质量之比为m1 m2 ,小球与半 球之间的压力之比为N1 N2 ,则以下说法正确的是( ) A.m1 m2 =24 25 B.m1 m2 =25 24 C.N1 N2 =1 D.N1 N2 =24 25 11.如图所示,质量 M=2 3 kg 的木块 A 套在水平杆上,并用轻绳将木块 A 与质量 m= 3 kg 的小球相连。今 用与水平方向成α=30°角的力 F=10 3 N,拉着球带动木块一起向右匀速运动,运动中 M、m 相对位置保持 不变,取 g=10 m/s2。求: (1)运动过程中轻绳与水平方向的夹角θ; (2)木块与水平杆间的动摩擦因数μ。 高考总复习 4 12.一般教室门上都安装一种暗锁,这种暗锁由外壳 A、骨架 B、弹簧 C(劲度系数为 k)、锁舌 D(倾斜角θ= 45°)、锁槽 E 以及连杆、锁头等部件组成,如图甲所示。设锁舌 D 的侧面与外壳 A 和锁槽 E 之间的动摩擦因 数均为μ,最大静摩擦力 Ffm 由 Ffm=μFN(FN 为正压力)求得。有一次放学后,当某同学准备关门时,无论用多 大的力,也不能将门关上(这种现象称为自锁),此刻暗锁所处的状态的俯视图如图乙所示,P 为锁舌 D 与锁槽 E 之间的接触点,弹簧由于被压缩而缩短了 x。 (1)求自锁状态时 D 的下表面所受摩擦力的方向。 (2)求恰好关不上门时(自锁时)锁舌 D 与锁槽 E 之间的正压力的大小。 (3)无论用多大的力拉门,暗锁仍然能够保持自锁状态,则μ至少要多大? 答案 1.【答案】D 【解析】由题图可知,a 与 b 的接触面不是水平面,可知石块 b 对 a 的支持力与其对 a 的静摩擦力的合力,跟 a 受到的重力是平衡力,故 A、B 错误;以三块石块作为整体研究,整体受到的重力与支持力是平衡力,则石 块 c 不会受到水平桌面的摩擦力,故 C 错误;选取 a、b 作为整体研究,根据平衡条件,石块 c 对 b 的作用力 与其重力平衡,则石块 c 对 b 的作用力一定竖直向上,故 D 正确。 二、考点突破 高考总复习 5 2.【答案】C 【解析】增加钢索的数量,索塔受到的向下的压力增大,A 错误;当索塔受到的力 F 一定时,降 低索塔的高度,钢索与水平方向的夹角α减小,则钢索受到的拉力将增大,B 错误;如果索塔两 侧的钢索对称且拉力大小相同,则两侧拉力在水平方向的合力为零,钢索的合力一定竖直向下,C 正确;索塔受到钢索的拉力合力竖直向下,当两侧钢索的拉力大小不等时,由图可知,两侧的钢 索不一定对称,D 错误。 3.【答案】A 【解析】设物块的质量最大为 m,将物块的重力沿斜面方向和垂直斜面方向分解,由平衡条件,在沿斜面方向 有 F=mgsin 30°+μmgcos 30°,解得 m=150 kg,A 项正确。 4.【答案】BD 【解析】对 N 进行受力分析如图所示,因为 N 的重力与水平拉力 F 的合力和细绳的拉力 T 是一对 平衡力,从图中可以看出水平拉力的大小逐渐增大,细绳的拉力也一直增大,选项 A 错误,B 正 确;M 的质量与 N 的质量的大小关系不确定,设斜面倾角为θ,若 mNg≥mMgsin θ,则 M 所受斜 面的摩擦力大小会一直增大,若 mNg