高考物理一轮复习 第二章 相互作用 课时作业6 受力分析 共点力的平衡-人教版高三全册物理试题.doc

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1、课时作业（六）受力分析 共点力的平衡基础小题练1.如图所示，物体m通过定滑轮牵引另一水平面上的物体沿斜面匀速下滑，此过程中斜面仍静止，斜面质量为M，则水平地面对斜面体() A无摩擦力 B有水平向右的摩擦力C支持力为(Mm)g D支持力小于(Mm)g【解析】设斜面夹角为，细绳的拉力为FT，M、m整体处于平衡状态，对M、m整体受力分析可得平衡方程FTcos F静，FTsin FN(Mm)g，故F静方向水平向右，B、D正确【答案】BD2.两个相同的可视为质点的小球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两个小球，然后用一水平方向的

2、力F作用在小球A上，此时三根细线均处于伸直状态，且OB细线恰好处于竖直方向，如图所示如果两个小球均处于静止状态，则力F的大小为() A0 BmgC. Dmg【解析】分析B球受力，由平衡条件得，AB段细线的拉力为零，再分析A球受力，如图所示，则有Tcos mg，Tsin F，解得Fmgtan mg，故D正确【答案】D3如图所示，一轻杆两端分别固定着质量为mA和mB的两个小球A和B(均可视为质点)将其放在一个直角形光滑槽中，已知轻杆与槽右壁成角，槽右壁与水平地面成角时，两球刚好能平衡，且，则A、B两小球的质量之比为()A. BC. D【解析】A，B各受三个力而平衡，在沿斜槽方向，对A球有Tsin

3、mBgcos ，对B球有Tcos mBgsin ，TT，联立解得，D正确【答案】D4.如图所示，质量分布均匀的细棒中心为O点，O1为光滑铰链，O2为光滑定滑轮，O与O2由一根轻质细绳连接，水平外力F作用于细绳的一端用N表示铰链对杆的作用力，现在水平外力F作用下，从缓慢减小到0的过程中，下列说法正确的是() AF逐渐变小，N大小不变BF逐渐变小，N逐渐变大CF先变小再变大，N逐渐变小DF先变小再变大，N逐渐变大【解析】如图所示，力三角形(FNG)与几何三角形(O2OO1)相似，则有，因为O2O1、OO1长度不变，故N大小不变，OO2长度变短，故F变小故选A项【答案】A5.(2018山东济南一中上

4、学期期中)如图所示，轻绳一端系在质量为m的物体A上，另一端与套在粗糙竖直杆MN的轻圆环B相连接现用水平力F拉住绳子上一点O，使物体A及环B静止在图中虚线所在的位置现稍微增加力F使O点缓慢地移到实线所示的位置，这一过程中圆环B仍保持在原来位置不动则此过程中，环对杆摩檫力F1和环对杆的弹力F2的变化情况是() AF1保持不变，F2逐渐减小BF1保持不变，F2逐渐增大CF1逐渐减小，F2保持不变DF1逐渐增大，F2保持不变【解析】以A、B组成的整体为研究对象，环受杆的摩擦力F1(mAmB)g保持不变，则F1F1也保持不变，环对杆的弹力F2与杆对环的弹力F2等大反向，而F2F，所以分析F变化情况即可，

5、研究结点O，构造力三角形可知F变大，F2变大，F2变大，B正确【答案】B6.(2018安徽师大附中高三上学期期中)如图所示，穿在一根光滑固定杆上的小球A、B通过一条跨过定滑轮的细绳连接，杆与水平面成角，不计所有摩擦，当两球静止时，OA绳与杆的夹角为，OB绳沿竖直方向，则下列说法正确的是() AA可能受到2个力的作用BB可能受到3个力的作用CA、B的质量之比为tan 1DA、B的质量之比为1tan 【解析】对A球受力分析可知，A受到重力、绳子的拉力以及杆对A球的弹力，三个力的合力为零，故A错误；对B球受力分析可知，B受到重力、绳子的拉力，两个力合力为零，杆对B球没有弹力，否则B不能平衡，故B错误

6、；分别对A、B两球分析，运用合成法，如图：根据共点力平衡条件，得：TmBg(根据正弦定理列式)故mAmB1tan ，故C错误，D正确【答案】D创新导向练7科技与生活匀速飞行中的直升机受力问题分析如图所示，在抗震救灾中，一运送救灾物资的直升机沿水平方向匀速飞行已知物资的总质量为m，吊运物资的悬索与竖直方向成角设物资所受的空气阻力为F阻，悬索对物资的拉力为FT，重力加速度为g，则() AF阻mgsin BF阻mgtan CFT DFT【解析】对物资受力分析如图所示，由合成法解得FT，F阻mgtan ，故B项正确【答案】B8就地取材借助教学用具三角板考查共点力平衡问题如图所示，一个教学用的直角三角板

7、的边长分别为a、b、c，被沿两直角边的细绳A、B悬吊在天花板上，且斜边c恰好平行天花板，过直角的竖直线为MN.设A、B两绳对三角形薄板的拉力分别为Fa和Fb，已知Fa和Fb及薄板的重力为在同一平面的共点力，则下列判断正确的是() A薄板的重心不在MN线上B薄板所受重力的反作用力的作用点在MN的延长线上C两绳对薄板的拉力Fa和Fb是由于薄板发生形变而产生的D两绳对薄板的拉力Fa和Fb之比为FaFbba【解析】三角板受到重力和两个绳子的拉力，处于平衡状态，如图所示，由几何关系，三个力一定交于三角形下面的顶点，所以重心一定在MN线上，薄板所受重力的反作用力的作用点在MN的延长线上，故A错误，B正确；

8、两绳对薄板的拉力是由于绳子的形变而产生的，C错误；根据共点力平衡条件可得Famgcos ，Fbmgsin ，故可得，D正确【答案】BD9.理想变现实将理想的轻质绳换成实际的匀质绳如图所示，一根匀质绳的质量为M，其两端固定在天花板上的A、B两点，在绳的中点悬挂一质量为m的重物，悬挂绳的质量不计，设、为绳的端点和中点处的切线方向与竖直方向的夹角，则的大小为() A. B C. D【解析】设悬点A处对绳的拉力大小为F1，由对称性可知点B处对绳的拉力大小也为F1，取M和m为一整体，由平衡条件得2F1cos (Mm)g设绳在P点的张力大小为F2，对P点由平衡条件得2F2cos mg再以AP段绳为研究对象

9、，由水平方向合力为零求得F1sin F2sin 以上三式联立可得.【答案】C10科技生活风速仪中的物理原理气象研究小组用图示简易装置测定水平风速在水平地面上竖直固定一直杆，半径为R、质量为m的薄空心塑料球用细线悬挂，绳的另一端固定于杆顶端O，当水平风吹来时，球在风力的作用下飘起来已知风力大小正比于风速和球正对风的截面积，当风速v03 m/s时，测得球平衡时细线与竖直方向的夹角30，则() A60时，风速v6 m/sB若风速增大到某一值时，可能等于90C若风速不变，换用半径变大、质量不变的球，则不变D若风速不变，换用半径相等、质量变大的球，则减小【解析】风力可表示为FkvS，当风速v03 m/s

10、时，风力可表示为F0kv0S，测得球平衡时细线与竖直方向的夹角30，则tan 30，当60时，tan60，解得风速v9 m/s，选项A错误；无论风速增大到多大，一定小于90，选项B错误；若风速不变，换用半径变大、质量不变的球，S变大，风力变大，由tan 知变大，选项C错误；若风速不变，换用半径相等、质量变大的球，S不变，风力不变，则减小，选项D正确【答案】D综合提升练11一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(倾角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，最大静摩擦力Ffm由FfmFN(F

11、N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)试问，自锁状态时D的下表面所受摩擦力的方向；(2)求此时(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，则至少要多大？【解析】(1)锁舌D有向左的运动趋势，故其下表面所受摩擦力Ff1方向向右(2)设锁舌D受锁槽E的最大静摩擦力为Ff2，正压力为FN，下表面的正压力为F，弹簧弹力为kx，由力的平衡条件可知kxFf1Ff2cos 45FNsin 45

12、0，FFNcos 45Ff2sin 450，又Ff1F，Ff2FN，联立各式，解得正压力大小FN.(3)令FN趋近于，则有1220，解得10.41.【答案】(1)向右(2)(3)0.4112.质量为M的木楔倾角为，在水平面上保持静止，当将一质量为m的木块放在木楔斜面上时，它正好匀速下滑如果用与木楔斜面成角的力F拉着木块匀速上升，如图所示(已知木楔在整个过程中始终静止)(1)当时，拉力F有最小值，求此最小值；(2)当时，木楔对水平面的摩擦力是多大？【解析】木块在木楔斜面上匀速向下运动时，有mgsin mgcos ，即tan .(1)木块在力F作用下沿斜面向上匀速运动，有Fcos mgsin FfFsin FNmgcos FfFN解得F则当时，F有最小值，为Fminmgsin 2.(2)因为木块及木楔均处于平衡状态，整体受到地面的摩擦力等于F的水平分力，即FfFcos()当时，F取最小值mgsin 2，FfmFmincos 2mgsin 2cos 2mgsin 4.【答案】(1)mgsin 2(2)mgsin 4