高考物理新课标一轮复习习题：第2章_第4讲_受力分析_共点力的平衡_word版有答案AKwlqU

答案全解全析

A组 基础题组

1.CD 由于F的竖直分力可能等于重力,因此地面可能对小车无弹力作用,此时不论地面光滑还是粗糙小车均受两个力的作用;F的竖直分力可能小于重力,此时地面对小车有弹力作用,若地面粗糙,小车受摩擦力作用,此时小车共受四个力作用,选项A、B错误。若小车匀速运动,那么水平方向所受摩擦力和F的水平分力平衡,这时一定受重力、恒力F、地面的弹力、摩擦力四个力作用,选项C正确。若小车做加速运动,当地面光滑时,小车可能受重力和力F的作用,也可能受重力、力F、地面弹力作用,选项D正确。

2.D 最初A所受的静摩擦力沿斜面向上,施力F后,摩擦力可能变小,A错;由于弹簧的形变没有变化,所以弹簧的弹力一定不变;将A、B作为一整体分析,力F有水平向左的分力,所以B与墙面间的弹力由无变有,而力F有竖直向上的分力,所以B与墙之间有静摩擦力,故B、C错,D对。 3.

C 自上往下将第2到第5只灯笼为一整体作为研究对象,受力分析如图所示,则有

FT cos 30°=4mg,得FT=mg 故选C。

4.A 设两弹簧的伸长量都为x,a的质量为m,则b的质量为2m,对小球b受力分析,如图甲所示,可得kBx=2mg;对小球a受力分析,如图乙所示,可得:kBx+mg=kAx cos 60°,解得:kA=3kB,选项A正确,B错误;F=kAx sin 60°=kAx=kBx,选项C、D错误。

5.C 水平拉木箱时,由平衡条件得:F=μmg

斜向上拉木箱时,由平衡条件得:F cos 60°=μ(mg-F sin 60°) 解得:μ=,故选C。

6.B 以两小球及弹簧整体为研究对象,受力分析如图:

系统处于平衡状态,沿斜面方向有:F cos 30°=2mg sin 30°,以A为研究对象受力分析知,重力沿斜面方向的分力等于弹簧的弹力,kx=mg sin 30°,又x=l-l0,解得F=mg,l0=l-,故选B。

7.B 图甲中物块m如果受到摩擦力,则其在水平方向上所受合力不为零,不能做匀速直线运动,所以图甲中的物块m不受摩擦力作用;图乙中物块m的重力沿斜面向下的分力和沿斜面向上的静摩擦力等大反向,故A错误、B正确。甲中的滑块M受到重力,斜面的支持力,斜面给它的滑动摩擦力,物块m的压力,共4个力作用,而图乙中的滑块M受到重力,斜面的支持力,物块m的压力,斜面给它的滑动摩擦力,物块m给它的静摩擦力,共5个力作用,C、D错误。

8.C 画出篮球受力示意图,如图所示。由平衡条件得FN=,cos θ==,解得FN=,故应选C。

9.C 将A、B、C作为一整体研究,则B对地面的压力始终等于,A选项错误;对A、C受力分析如图所示,A、C间的弹力大小N=NA=NC=,地面对A的摩擦力大小f=NC sin α=,当A、B两金属圆柱的间距变小时,α变小,N、f均变小,故C选项正确,D选项错误;地面对A的作用力是地面对A的支持力与地面对A的摩擦力的合力,故方向一定不是竖直向上的,B选项错误。

10.B 货物所受绳索拉力的合力等于货物的重力,根据对称性可知,每根绳索的拉力的竖直分力为F cos 30°=mg,解得:F≈7.0×10 N,B项正确。

B组 提升题组

11.D 小球A受到竖直向下的重力,绳子的拉力,要保持静止状态,则必受杆给的弹力,故受3个力作用;小球B受到竖直向下的重力,绳子竖直向上的拉力,要保持静止状态,两力应大小相等,即T'=mBg,则不受杆的弹力,故受2个力作用,两球受力图如图所示,由于同一条细绳上各处张力相等,所以有T=T'=mBg,根据正弦定理可得=,解得=,故D正确。

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12.C 在图②中,人受到竖直向下的重力,轻绳斜向上的拉力,合力一定不为零,所以这种情况下人只能做匀加速运动,此时轻绳的拉力F=mg sin 60°=mg,故钢索对轻环的支持力大小为,A、B正确;图③的情形中,人受重力和拉力,若合力不为零,合力与速度不共线,不可能做直线运动,故合力一定为零,人做匀速直线运动,则环也做匀速直线运动,合力为零,受轻绳的拉力、钢索的支持力和摩擦力,三力平衡,故C错误、D正确。

13.B 小球A、B受力如图所示,则对小球A:mAg、T、N平移后组合成的力三角形与△OAO1相似,又OA长与圆柱底面圆的半径相等,∠AOO1=30°,所以T=mAg;对小球B有T' cos 60°=mBg,T=T',所以A、B两球的质量之比为=,B对。

14.答案 (1) (2)mg

解析 (1)斜面倾角为30°时,物体恰能匀速下滑, 满足mg sin 30°=μmg cos 30° 解得μ=

(2)设斜面倾角为α(α=30°),物体受力情况如图,由匀速直线运动的条件有

F cos α=mg sin α+Ff FN=mg cos α+F sin α Ff=μFN 解得:F=mg

15.答案 (1)m1g m1g (2)m1g 方向水平向左

(3)24 kg

解析 (1)以结点O为研究对象,受力如图

将FOA沿水平方向和竖直方向分解,由平衡条件有 FOB=FOA sin θ FOA cos θ=m1g 联立得FOA==m1g FOB=m1g tan θ=m1g

故轻绳OA、OB受到的拉力大小分别为m1g、m1g

(2)人水平方向受到OB绳的拉力和水平面的静摩擦力,受力如图所示

由平衡条件得Ff=FOB',又FOB'=FOB,则Ff=m1g,方向水平向左。

(3)当甲的质量增大到人刚要滑动时,质量达到最大,此时人受到的静摩擦力达到最大值。 当人刚要滑动时,静摩擦力达到最大值Ffm=μm1mg 由平衡条件得FOBm=Ffm 又FOBm=g 解得m1m===24 kg

即物体甲的质量m1最大不能超过24 kg。