2020版高考物理一輪復(fù)習(xí) 分層規(guī)范快練6 共點(diǎn)力作用下物體的平衡 新人教版.doc
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分層規(guī)范快練(六) 共點(diǎn)力作用下物體的平衡 [雙基過(guò)關(guān)練] 1.如圖所示,兩塊完全相同的積木A、B疊放在一起,質(zhì)量均為m,交界面與水平面夾角為θ,B與水平地面的動(dòng)摩擦因數(shù)為μ,對(duì)B物塊作用大小為F的水平外力后兩積木仍然保持靜止?fàn)顟B(tài),則B物塊所受的水平地面摩擦力大小一定為( ) A.F B.2μmg C.F-mgcosθ D.F-mgcos2θ 解析:由整體法知,A、B木塊保持靜止,水平方向受力平衡,B受到向右的靜摩擦力,選項(xiàng)A正確. 答案:A 2.(多選)如圖所示,人在跑步機(jī)上跑步時(shí)( ) A.腳受到的摩擦力是靜摩擦力 B.腳受到的摩擦力是滑動(dòng)摩擦力 C.腳受到的摩擦力方向與人運(yùn)動(dòng)的方向相反 D.腳受到的摩擦力方向與人運(yùn)動(dòng)的方向相同 解析:人在跑步機(jī)上跑步時(shí),腳和跑步機(jī)之間無(wú)相對(duì)滑動(dòng),則腳受到的摩擦力是靜摩擦力,A正確,B錯(cuò)誤;因腳相對(duì)跑步機(jī)有向后滑動(dòng)的趨勢(shì),則腳受到的靜摩擦力向前,即與人運(yùn)動(dòng)的方向相同,C錯(cuò)誤,D正確. 答案:AD 3. [2019太原調(diào)研]如圖所示,輕繩OA一端固定在天花板上,另一端系一光滑的圓環(huán),一根系著物體的輕繩穿過(guò)圓環(huán)后,另一端固定在墻上B點(diǎn),且OB處于水平.現(xiàn)將A點(diǎn)緩慢沿天花板水平向右移動(dòng),且OB段的輕繩始終保持水平,則OA、OB段輕繩所受的拉力的大小FTA、FTB的變化情況是( ) A.FTA增大,F(xiàn)TB不變 B.FTA、FTB均不變 C.FTA不變,F(xiàn)TB增大 D.FTA、FTB均減小 解析:因?yàn)閳A環(huán)光滑,則OC、OB段輕繩所受的拉力的大小FTC、FTB始終相等,且等于物體的重力.又OB段輕繩始終保持水平,OC段輕繩始終保持豎直,則A點(diǎn)緩慢右移,圓環(huán)也隨之右移,角θ不變,由平衡條件可知OA段繩上所受的拉力不變.故B項(xiàng)正確. 答案:B 4.[2019淮安質(zhì)檢]如圖所示,斜面的傾角為30,物塊A、B通過(guò)輕繩連接在彈簧測(cè)力計(jì)的兩端,A、B重力分別為10 N、6 N,整個(gè)裝置處于靜止?fàn)顟B(tài),不計(jì)一切摩擦,則彈簧測(cè)力計(jì)的讀數(shù)為( ) A.1 N B.5 N C.6 N D.11 N 解析:對(duì)物塊A由共點(diǎn)力平衡條件有FT-GAsin30=0,由牛頓第三定律可知,彈簧測(cè)力計(jì)的讀數(shù)為FT=5 N.選項(xiàng)B正確. 答案:B 5.[2019廣州聯(lián)考]一個(gè)質(zhì)量為3 kg的物體,被放置在傾角為α=30的固定光滑斜面上,在如圖所示的甲、乙、丙三種情況下處于平衡狀態(tài)的是(g=10 m/s2)( ) A.僅甲圖 B.僅乙圖 C.僅丙圖 D.甲、乙、丙圖 解析:物體在光滑斜面上受重力、支持力和向上的拉力,斜面光滑故物體不受摩擦力;將重力沿斜面和垂直于斜面進(jìn)行分解,支持力一定與重力垂直于斜面的分力相等;受力如圖所示: 要使物體處于靜止,拉力應(yīng)等于重力沿斜面向下的分力, 即F=mgsinθ=310 N=15 N, 故只有乙能平衡;故選B. 答案:B 6.如圖所示,固定在豎直平面內(nèi)的光滑圓環(huán)的最高點(diǎn)處有一個(gè)光滑的小孔.質(zhì)量為m的小球套在圓環(huán)上.一根細(xì)線的下端拴著小球,上端穿過(guò)小孔用手拉住.現(xiàn)拉動(dòng)細(xì)線,使小球沿圓環(huán)緩慢上移.在移動(dòng)過(guò)程中手對(duì)線的拉力F的大小和軌道對(duì)小球的彈力FN的大小的變化情況是( ) A.F大小將不變 B.F大小將增大 C.FN大小將不變 D.FN大小將增大 解析:對(duì)小球受力分析如圖所示:三角形AOC和三角形BCD相似,由=可知C項(xiàng)正確,D項(xiàng)錯(cuò)誤;由=可知F將減小,A、B項(xiàng)錯(cuò)誤. 答案:C 7.[2019九江聯(lián)考] 如圖所示,三個(gè)相同的輕質(zhì)彈簧連接在O點(diǎn),彈簧1的另一端固定在天花板上,且與豎直方向的夾角為30,彈簧2水平且右端固定在豎直墻壁上,彈簧3的另一端懸掛質(zhì)量為m的物體且處于靜止?fàn)顟B(tài),此時(shí)彈簧1、2、3的形變量分別為x1、x2、x3,則( ) A.x1:x2:x3=:1:2 B.x1:x2:x3=:2:1 C.x1:x2:x3=1:2: D.x1:x2:x3=2:1: 解析:以結(jié)點(diǎn)O為研究對(duì)象受力分析,運(yùn)用合成法,如圖: 由幾何知識(shí)知: T1= T2=mgtan30 T3=mg 故T1:T2:T3=2:1: 根據(jù)胡克定律:T=kx 則x1:x2:x3=2:1:,故選D. 答案:D 8.[2019銅陵模擬](多選)如圖所示,甲、乙兩物體用壓縮的輕質(zhì)彈簧連接靜置于傾角為θ的粗糙斜面體上,斜面體始終保持靜止,則下列判斷正確的是( ) A.物體甲一定受到4個(gè)力的作用 B.物體甲所受的摩擦力方向一定沿斜面向下 C.物體乙所受的摩擦力不可能為零 D.水平面對(duì)斜面體無(wú)摩擦力作用 解析:若壓縮的彈簧對(duì)物體甲向上的彈力大小恰好等于m甲gsinθ,則甲只受三個(gè)力作用,A、B錯(cuò)誤;因彈簧對(duì)乙有沿斜面向下的彈力,乙的重力也有沿斜面向下的分力,故乙一定具有向下運(yùn)動(dòng)的趨勢(shì),乙一定受沿斜面向上的摩擦力作用,C正確;取甲、乙和斜面體為一整體分析受力,由水平方向合力為零可得,水平面對(duì)斜面體無(wú)摩擦力作用,D正確. 答案:CD 9. 如圖所示,質(zhì)量均為m的A、B兩球,由一根勁度系數(shù)為k的輕彈簧連接靜止于半徑為R的光滑半球形碗中,彈簧水平,兩球間距為R且球半徑遠(yuǎn)小于碗的半徑.則彈簧的原長(zhǎng)為( ) A.+R B.+R C.+R D.+R 解析:以A球?yàn)檠芯繉?duì)象,小球受三個(gè)力:重力、彈簧的彈力和碗的支持力,如圖所示. 由平衡條件,得:tanθ= 解得:x= 根據(jù)幾何關(guān)系得:cosθ==,則tanθ=, 所以x== 故彈簧原長(zhǎng)x0=+R,故D正確. 答案:D [技能提升練] 10. [2019汕頭模擬]重力都為G的兩個(gè)小球A和B用三段輕繩如圖所示連接后懸掛在O點(diǎn)上,O、B間的繩子長(zhǎng)度是A、B間的繩子長(zhǎng)度的2倍,將一個(gè)拉力F作用到小球B上,使三段輕繩都伸直且O、A間和A、B間的兩段繩子分別處于豎直和水平方向上,則拉力F的最小值為( ) A.G B.G C.G D.G 解析:對(duì)A球受力分析可知,因O、A間繩豎直,則A、B間繩上的拉力為0.以B球受力分析如圖所示,則可知當(dāng)F與O、B間繩垂直時(shí)F最小,F(xiàn)min=Gsinθ,其中sinθ==,則Fmin=G,故A項(xiàng)正確. 答案:A 11. 如圖所示,物塊A和滑環(huán)B用繞過(guò)光滑定滑輪的不可伸長(zhǎng)的輕繩連接,滑環(huán)B套在與豎直方向成θ=37的粗細(xì)均勻的固定桿上,連接滑環(huán)B的繩與桿垂直并在同一豎直平面內(nèi),滑環(huán)B恰好不能下滑,滑環(huán)和桿間的動(dòng)摩擦因數(shù)μ=0.4,設(shè)滑環(huán)和桿間的最大靜摩擦力等于滑動(dòng)摩擦力,則物塊A和滑環(huán)B的質(zhì)量之比為( ) A. B. C. D. 解析:設(shè)物塊A和滑環(huán)B的質(zhì)量分別為m1、m2,若桿對(duì)B的彈力垂直于桿向下,因滑環(huán)B恰好不能下滑,則由平衡條件有m2gcosθ=μ(m1g-m2gsinθ),解得=;若桿對(duì)B的彈力垂直于桿向上,因滑環(huán)B恰好不能下滑,則由平衡條件有m2gcosθ=μ(m2gsinθ-m1g),解得=-(舍去).綜上分析可知應(yīng)選C項(xiàng). 答案:C 12. [2019上饒一模]如圖所示,一根輕彈簧穿在固定直桿AB上,輕彈簧的上端固定在A點(diǎn),一個(gè)小球套在桿上并與彈簧的下端連接,直桿與豎直線的夾角θ=53,小球與桿之間的動(dòng)摩擦因數(shù)為0.9,最大靜摩擦力等于滑動(dòng)摩擦力,當(dāng)小球在桿上靜止時(shí),彈簧的變化量始終處于彈性限度內(nèi),彈簧的最大壓縮量與最大伸長(zhǎng)量的比值為( ) A.1:4 B.1:6 C.1:9 D.1:11 解析:當(dāng)彈簧被壓縮,壓縮量最大時(shí)小球有向下運(yùn)動(dòng)的趨勢(shì),摩擦力的方向向上,則: kx1+mgsin37=μmgcos37 當(dāng)彈簧被拉長(zhǎng),拉長(zhǎng)量最大時(shí)小球有向上運(yùn)動(dòng)的趨勢(shì),摩擦力的方向向下,則 kx2=mgsin37+μmgcos37 代入數(shù)據(jù),聯(lián)立得:=,故A、B、C錯(cuò)誤,D正確. 答案:D 13. (多選)如圖為一位于墻角的斜面,其傾角θ=37,一輕質(zhì)彈簧一端系在質(zhì)量為m的物體上,另一端固定在墻上,彈簧水平放置,物體在斜面上靜止時(shí),彈簧處于伸長(zhǎng)狀態(tài),則( ) A.物體一定受四個(gè)力作用 B.彈簧彈力可能是mg C.物體受到的摩擦力一定沿斜面向上 D.斜面對(duì)物體的作用力方向一定豎直向上 解析:小球受力如圖所示, 小球共受重力、支持力和彈簧的拉力,要使物體處于平衡 狀態(tài),物體一定受到向上的摩擦力作用,故A、C正確.若F=mg, 則F垂直斜面向上的分力為0.8 mg,大于mgcos37,此時(shí)小球?qū)π泵鏇](méi)有壓力,小球不可能處于平衡狀態(tài),故B錯(cuò)誤;斜面對(duì)小球的作用力包括FN和Ff,二者的合力的方向與F和mg的合力方向相同,故應(yīng)斜向上方,不可能豎直向上,故D錯(cuò)誤. 答案:AC- 1.請(qǐng)仔細(xì)閱讀文檔,確保文檔完整性,對(duì)于不預(yù)覽、不比對(duì)內(nèi)容而直接下載帶來(lái)的問(wèn)題本站不予受理。
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