（江浙選考1）2020版高考物理總復習 第三章 相互作用 考點強化練5 受力分析 共點力的平衡

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1、考點強化練5　受力分析　共點力的平衡 1.(2018浙江杭州預測)在前不久結束的平昌冬奧會中,運動員將冰壺推出后,冰壺在滑行途中水平方向受到的力有 (　　) A.推力 B.重力、推力 C.空氣阻力、冰面阻力 D.推力、空氣阻力、冰面阻力 2. (2018浙江諸暨牌頭中學期中)滑滑梯是小孩很喜歡的娛樂活動,如圖所示,一個小孩正在滑梯上勻速下滑,則(　　) A.小孩可能只受兩個力 B.小孩所受的重力與摩擦力大小相等 C.小孩對滑梯的作用力方向一定豎直向下 D.當小孩手上再抱一只小狗時(狗與滑梯不接觸),它們將沿滑梯加速下滑 3.(2018浙江溫州十五校期末)王老

2、師用一塊吸鐵石將一張白紙壓在豎直固定的磁性白板上處于靜止狀態(tài),如圖所示。下列說法正確的是(　　) A.吸鐵石受到3個力的作用 B.白紙受到5個力的作用 C.吸鐵石對白紙的壓力一定等于白紙的重力 D.吸鐵石對白紙的壓力與白板對白紙的彈力大小相等,是作用力與反作用力 4.如圖所示,一只可視為質(zhì)點的螞蟻在半球形碗內(nèi)緩慢地從底部爬到a處,下列說法正確的是 (　　) A.在a點碗對螞蟻的支持力大于在b點的支持力 B.在a點碗對螞蟻的摩擦力小于在b點的摩擦力 C.在a點碗對螞蟻的作用力等于在b點的作用力 D.在a點螞蟻受到的合力大于在b點受到的合力 5.如圖所示,質(zhì)量相等的甲、

3、乙兩人所用繩子相同,甲拉住繩子懸在空中處于靜止狀態(tài),乙拉住繃緊繩子的中點把繩子拉斷了。則(　　) A.繩子對甲的拉力小于甲的重力 B.繩子對甲的拉力大于甲對繩子的拉力 C.乙拉斷繩子前瞬間,繩上的拉力一定小于乙的重力 D.乙拉斷繩子前瞬間,繩上的拉力一定大于乙的重力 6. (2018浙江杭州十校聯(lián)盟)近年來,智能手機的普及使“低頭族”應運而生。當人體直立時,頸椎所承受的壓力等于頭部的重力;但當?shù)皖^時,頸椎受到的壓力會隨之變化。現(xiàn)將人體頭頸部簡化為如圖模型:頭部看成質(zhì)點P,頸椎看成可繞O點自由轉動的輕桿OP,頭部在沿OP方向的支持力和沿PS方向肌肉拉力的作用下處于靜止。當?shù)皖^

4、時,頸椎OP與豎直方向的夾角為30°,SP與豎直方向的夾角為60°,此時頸椎受到的壓力約為直立時頸椎受到壓力的(　　) A.3.3倍 B.2.8倍 C.1.7倍 D.1.2倍 7.(2018浙江臺州高三上學期期末質(zhì)量評估)如圖所示,一個教學用的直角三角板的邊長分別為a、b、c,被沿兩直角邊的細繩A、B懸吊在天花板上,且斜邊c恰好平行天花板,過直角的豎直線為MN。設A、B兩繩對三角形薄板的拉力分別為Fa和Fb,已知Fa和Fb及薄板的重力為在同一平面的共點力,則下列判斷正確的是(　　) A.薄板的重心不在MN線上 B.兩繩對薄板的拉力Fa和Fb之比為Fa∶Fb=b∶c C.兩繩對薄

5、板的拉力Fa和Fb之比為Fa∶Fb=b∶a D.兩繩對薄板的拉力Fa和Fb是由于薄板發(fā)生形變而產(chǎn)生 8.(2018浙江杭州預測)如圖所示,墻壁清潔機器人在豎直玻璃墻面上由A點沿直線勻速“爬行”到右上方B點。對機器人在豎直平面內(nèi)受力分析正確的是(　　) 9. 如圖所示,人和物體處于靜止狀態(tài)。當人拉著繩向右跨出一步后,人和物體仍保持靜止。不計繩與滑輪的摩擦,下列說法正確的是(　　) A.繩的拉力變大 B.人所受的合力增大 C.地面對人的摩擦力增大 D.人對地面的壓力減小 10.(2018浙江杭州高三高考命題預測卷)大型商場或者大型超市為了方便顧客上下樓,都會安裝自

6、動扶梯。小王同學經(jīng)過調(diào)查研究發(fā)現(xiàn),不同商場或超市中的自動扶梯是不一樣的,可以分為兩大類,一種有臺階,另一種無臺階,兩種自動扶梯分別如圖所示。此外,小王同學還發(fā)現(xiàn),為了節(jié)約能源,在沒有顧客乘行時,這兩種自動扶梯都以較小的速度勻速運行,當有顧客乘行時自動扶梯經(jīng)過先加速再勻速兩個階段運行。則電梯在運送顧客上樓的整個過程中(　　) A.圖甲所示的無臺階自動扶梯中,乘客始終受摩擦力作用 B.圖乙所示的有臺階自動扶梯中,乘客始終受摩擦力作用 C.圖甲所示的無臺階自動扶梯中,乘客對扶梯的作用力始終豎直向下 D.圖乙所示的有臺階自動扶梯中,乘客對扶梯的作用力始終豎直向下 11.如圖所示,有黑白兩

7、條毛巾交替折疊地放在地面上,白毛巾的中部用線與墻壁連接著,黑毛巾的中部用線拉住,設線均呈水平。欲將黑白毛巾分離開來,設每條毛巾的質(zhì)量均為m,毛巾之間及其跟地面間的動摩擦因數(shù)均為μ,則將黑毛巾勻速拉出需用的水平拉力為(　　) A.μmg B.2μmg C.5μmg D.6μmg 12. (2018年6月浙江溫州九校高一期末)長直木板的上表面的一端放有一鐵塊,木板由水平位置緩慢向上轉動(即木板與水平面的夾角α變大),另一端不動,如圖所示。則鐵塊受到的摩擦力Ff隨角度α的變化圖象可能正確的是下圖中的(設最大靜摩擦力等于滑動摩擦力)(　　) 13.(2018浙江溫州九校期末)如圖所

8、示,兩個半圓柱A、B緊靠著靜置于水平地面上,其上有一光滑圓柱C,三者半徑均為R。C的質(zhì)量為m,A、B的質(zhì)量都為m,與地面的動摩擦因數(shù)均為μ?，F(xiàn)用水平向右的力拉A,使A緩慢移動,直至C恰好降到地面。整個過程中B保持靜止。設最大靜摩擦力等于滑動摩擦力,重力加速度為g。求: (1)未拉動A時,B對C的作用力大小為多少? (2)C恰好降到地面時,C對B的作用力大小為多少? (3)動摩擦因數(shù)的最小值為多少? 考點強化練5　受力分析　共點力的平衡 1.C　冰壺被推出后不再受推力,豎直方向重力與支持力平衡,水平方向受到空氣阻力與冰面的阻力,沒有推力,故C正確,ABD錯誤。 2.C　小孩勻

9、速下滑,受重力、支持力和滑動摩擦力三個力的作用,故A錯誤;設斜面的傾角為θ,則FN=mgcos θ,Ff=mgsin θ,故重力與摩擦力不相等,故B錯誤;小孩受重力、支持力和摩擦力,三個力的合力為零,支持力和摩擦力的合力與小孩重力的大小相等,方向相反,所以小孩對滑梯的作用力方向一定豎直向下,故C正確;小孩勻速下滑時,受重力mg、支持力FN和滑動摩擦力Ff,設斜面的傾角為θ,則有FN=mgcos θ,Ff=mgsin θ,又Ff=μFN,聯(lián)立得:sin θ=μcos θ,此式與小孩的質(zhì)量無關,當小孩抱住小狗后,所受的支持力和摩擦力分別為FN'=m'gcos θ,Ff'=μFN'=μm'gcos

10、θ。由上聯(lián)立得:Ff'=m'gsin θ,所以小孩(包括小狗)所受的合力為零,會繼續(xù)勻速下滑,故D錯誤。所以C正確,ABD錯誤。 3.B　吸鐵石受到重力、紙對它的摩擦力,白紙的支持力以及白板的吸引4個力的作用,選項A錯誤;白紙受到重力、磁鐵的摩擦力以及白板的摩擦力、磁鐵的壓力和白板的彈力5個力的作用,選項B正確;吸鐵石對白紙的壓力作用在水平方向,不等于白紙豎直方向的重力,選項C錯誤;吸鐵石對白紙的壓力與白板對白紙的彈力大小相等,是一對平衡力,選項D錯誤。故選B。 4.C　螞蟻緩慢地從底部爬到a處,則螞蟻在各個位置處受力平衡,合力為零,螞蟻受到豎直向下的重力、沿切向斜向上的摩擦力和垂直于切向

11、斜向上的支持力;摩擦力Ff=mgsin θ,支持力FN=mgcos θ,其中θ為支持力所在直線與豎直方向的夾角,從b到a處,θ變大,sin θ增大,cos θ減小,摩擦力變大,支持力減小,故A、B項錯誤。根據(jù)上述分析可知,螞蟻在各個位置處受到的合力為零,則碗對螞蟻的作用力始終等于螞蟻的重力,故C項正確、D項錯誤。 5.D　由平衡條件可知,繩子對甲的拉力大小等于甲受到的重力,A錯;由作用力與反作用力的關系可知繩子對甲的拉力等于甲對繩子的拉力,B錯;乙能把繩子拉斷,對于具有同樣承受能力的繩子,說明乙拉斷繩子前的瞬間繩上的拉力一定大于繩子的承受力,而甲拉的繩子能承受甲的重力,甲、乙質(zhì)量相等,因此乙

12、拉的繩子上的拉力一定大于乙的重力,C錯,D對。 6.C　設頭部重力為G,當人體直立時,頸椎所承受的壓力等于頭部的重力,即F=G;當某人低頭時,PO、PS與豎直方向的夾角分別為30°、60°,P點的受力如圖所示。 根據(jù)幾何關系,結合正弦定理可得:, 解得:FS=G,所以≈1.7,故ABD錯誤、C正確。 7.C　將除重力之外的另外兩個力按照平行四邊形定則合成后,一定與重力大小相等,方向相反,所以A錯誤;找出平行四邊形的一半(即三角形),三角形的三條邊為三個力,解這個三角形即可。 解力學三角形得Fa=mgcos 30°,Fb=mgsin 30°,聯(lián)立可得:,故C正確,B錯誤;兩繩對

13、薄板的拉力(力的性質(zhì)為彈力)Fa和Fb是由于繩發(fā)生形變引起的,故D錯誤。所以C正確,ABD錯誤。 8.B　機器人勻速“爬行”,受向下的重力和豎直向上的作用力而處于平衡狀態(tài),故選B。 9.C　物體始終處于靜止狀態(tài),所以繩子對物體的拉力始終等于mg,選項A錯誤;人保持靜止狀態(tài),合力為零,選項B錯誤;對人受力分析并正交分解如圖所示,由平衡條件得FN+mgsin θ=Mg,Ff=mgcos θ,當人拉著繩向右跨出一步后,θ將變小,Ff會變大,FN也將變大,選項C正確,D錯誤。 10.A　乘客在無臺階的電梯上運動時,在加速和勻速階段,都受到重力、支持力和靜摩擦力。勻速階段乘客對扶梯的作用力豎直

14、向下,在加速階段偏離豎直方向;乘客在有臺階的電梯上運動時,加速階段受到重力、支持力和靜摩擦力,乘客對扶梯的作用力偏離豎直方向;勻速階段受到重力與支持力,乘客對扶梯的作用力豎直向下。綜上分析,故A正確。 11.C　根據(jù)受力平衡,黑毛巾有四個面受到摩擦力,平衡時F=Ff1+Ff2+Ff3+Ff4=μ·mg+μ·2·mg+μ·3·mg+μ·4·mg=5μmg,故選C。 12.C　使鐵塊沿著斜面下滑的力是F=mgsin α,對于一個確定的角度α,最大靜摩擦力是Ffm=μmgcos α。如果F

15、Ffm,這樣,出現(xiàn)滑動摩擦,摩擦力Ff=Ffm=μmgcos α,在階段1即靜摩擦階段,Ff=F=mgsin α,α是銳角,sin α隨α變大而變大,當F大到等于Ffm后,就進入第2階段即滑動摩擦階段,Ff=Ffm=μmgcos α,余弦函數(shù)隨α變大而變小,最大靜摩擦力等于滑動摩擦力,兩階段在銜接處沒有數(shù)值突變,故C正確。故選C。 13.答案 (1)mg　(2)mg　(3) 解析 (1)C受力平衡,如圖所示。 根據(jù)平衡條件可得:2Fcos 30°=mg 解得:C受到B作用力的大小為F=mg。 (2)C恰好降落到地面時,B對C支持力最大為Fm,如圖所示。 根據(jù)力的平衡可得:2Fmcos 60°=mg 解得:Fm=mg。 (3)最大靜摩擦力至少為:Ffm=Fmcos 30°=mg B對地面的壓力為:FN=mBg+mCg=mg B受地面的摩擦力為:Ff=μmg 根據(jù)題意有:Ffm=Ff 解得:μ=,所以動摩擦因數(shù)的最小值為:μ min=。 6