2022年高考物理一輪總復習 2.3受力分析 共點力的平衡限時規(guī)范特訓

上傳人:xt****7 文檔編號:105489701 上傳時間:2022-06-12 格式:DOC 頁數(shù):10 大?。?47.52KB
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1、2022年高考物理一輪總復習 2.3受力分析 共點力的平衡限時規(guī)范特訓 一、選擇題(本題共10小題,每小題6分,共60分) 1. 在2014年8月28日第二屆南京青年奧林匹克運動會閉幕式舉行現(xiàn)場,國際奧委會主席托馬斯·巴赫再次提議全場觀眾使用智能手機拍照“傳情”,這已經(jīng)成為本屆青奧會最為時尚的“傳情”方式。他們手拿手機進行自拍時,若只用手指捏著手機,則下列說法正確的是(  ) A. 手機可能只受到摩擦力和重力作用,處于平衡狀態(tài) B. 手機一定只受到壓力和重力作用,處于平衡狀態(tài) C. 手機可能受到摩擦力、壓力和重力作用,處于平衡狀態(tài) D. 手機受到摩擦力、手臂的舉力、壓力和重力作

2、用,處于平衡狀態(tài) 解析:若用手指捏著手機,手機可能受到摩擦力、壓力和重力的作用而處于平衡狀態(tài)(手指左右捏著手機),也可能受到壓力和重力的作用而處于平衡狀態(tài)(手指上下捏著手機),手機始終受到壓力作用,所以選項A、B錯誤,C正確;手臂的舉力是通過摩擦力和壓力作用在手機上的,所以選項D錯誤。 答案:C 2. “L”型木板P(上表面光滑)放在固定斜面上,輕質(zhì)彈簧一端固定在木板上,另一端與置于木板上表面的滑塊Q相連,如圖所示。若P、Q一起沿斜面勻速下滑,不計空氣阻力。則木板P的受力個數(shù)為(  ) A. 3            B. 4 C. 5 D. 6 解析:P、Q一起沿斜面勻速

3、下滑時,由于木板P上表面光滑,滑塊Q受到重力、P的支持力和彈簧沿斜面向上的彈力,木板P受到重力、斜面的支持力、斜面的摩擦力、Q的壓力和彈簧沿斜面向下的彈力,C正確。 答案:C 3. 在比利時首都布魯塞爾的王宮前,客人們在距離地面50米的“空中餐廳”享受晚餐,這個由起重機吊起的“空中餐廳”每次可接待22名顧客。在遇到刮風的天氣時,當風對“空中餐廳”的水平作用力F恒定時,懸掛“空中餐廳”的纜繩偏離豎直方向一恒定角度θ,簡化示意圖如圖所示。若已知“空中餐廳”的重力為G,下列有關纜繩的拉力FT的判斷,正確的是(  ) A. FT小于G與F的合力 B. FT和G是一對平衡力 C. FT=

4、 D. FT與F的合力方向斜向上 解析:取“空中餐廳”為研究對象,共受到三個力作用:重力G、拉力FT、風力F,F(xiàn)T和F的合力大小等于重力的大小,方向豎直向上,由幾何關系得,F(xiàn)T=,C項正確。 答案:C 4. [xx·南京四校調(diào)研]如圖所示,光滑半球形容器固定在水平面上,O為球心,一質(zhì)量為m的小滑塊,在水平力F的作用下從半球形容器最低點緩慢移近最高點。設小滑塊所受支持力為FN,則下列判斷正確的是(  ) A. F緩慢增大 B. F緩慢減小 C. FN不變 D. FN緩慢減小 解析:以小滑塊為研究對象,進行受力分析,小滑塊受重力G、支持力FN和水平推力F的作用,如圖所示

5、。小滑塊從半球形容器最低點緩慢移近最高點的過程中,θ角逐漸減小。根據(jù)物體的平衡條件可得:FNsinθ=G,F(xiàn)Ncosθ=F,因為θ角逐漸減小,所以FN=緩慢增大,選項C、D錯誤;F=緩慢增大,選項A正確,B錯誤。 答案:A 5. [xx·寧波六校模擬]如圖所示,兩個完全相同的光滑球的質(zhì)量為m,放在豎直擋板和傾角為α的固定斜面間。若緩慢轉(zhuǎn)動擋板至與斜面垂直,則在此過程中(  ) A. A、B兩球間的彈力不變 B. B球?qū)π泵娴膲毫χ饾u增大 C. B球?qū)醢宓膲毫χ饾u增大 D. A球?qū)π泵娴膲毫χ饾u增大 解析:緩慢轉(zhuǎn)動擋板表示A、B兩球始終處于平衡狀態(tài)。本題采用先隔離后整體的分析

6、方法。先對A球,共受三個力而平衡,B對A的彈力與A的重力沿斜面方向的分力相等,大小與方向均不變,即選項A正確;A球?qū)π泵娴膲毫Φ扔谄渲亓ρ卮怪毙泵娣较虻姆至?,大小與方向均不變,選項D錯誤;再對A、B整體,也是共受三個力而平衡,其中A、B的重力為恒力,斜面對A、B的彈力方向不變,擋板對B的彈力沿斜面方向的分力與A、B的重力沿斜面方向的分力相等,大小不變,當擋板緩慢轉(zhuǎn)動時,擋板對B的彈力減小,進而可知B球?qū)π泵娴膲毫σ矞p小,因此,選項B、C均錯誤。 答案:A 6. [xx·湖南師大附中月考]一端裝有定滑輪的粗糙斜面體放在地面上,A、B兩物體通過細繩連接,并處于靜止狀態(tài)(不計繩的質(zhì)量和繩與滑

7、輪間的摩擦),如圖所示?,F(xiàn)用水平力F作用于物體B上,緩慢拉開一小角度,此過程中斜面體與物體A仍然靜止。則下列說法正確的是(  ) A. 水平力F不變 B. 物體A所受斜面體的摩擦力一定變大 C. 物體A所受的合力不變 D. 斜面體所受地面的摩擦力一定不變 解析:取物體B為研究對象,分析其受力情況如圖所示。 則有F=mgtanθ,F(xiàn)T=,在物體B緩慢被拉高的過程中,θ增大,則水平力F隨之變大,故選項A錯誤;在這個過程中盡管繩子張力FT變大,但是由于物體A所受斜面體的摩擦力開始并不知道其方向,故物體A所受斜面體的摩擦力的情況無法確定,選項B錯誤;物體A靜止,受的合力為零,故選項C正

8、確;對A、B兩物體與斜面體這個整體而言,由于斜面體與物體A仍然保持靜止,則地面對斜面體的摩擦力一定變大,故選項D錯誤。 答案:C 7. [xx·黃岡調(diào)研]如圖所示,質(zhì)量為m的兩個球A、B固定在桿的兩端,將其放入光滑的半圓形碗中,桿的長度等于碗的半徑,當桿與碗的豎直半徑垂直時,兩球剛好能平衡,則桿對小球的作用力為(  ) A. mg B. mg C. mg D. 2mg 解析:由已知條件知,球A、B間的桿一定水平,對A球受力分析,如圖所示,由共點力的平衡知識可得,桿的作用力為F=mgtan30°=mg,A正確。 答案:A 8. [xx·雅安模擬](多選)如圖所示,物

9、體m通過定滑輪牽引另一水平面上的物體沿斜面勻速下滑,此過程中斜面仍靜止,斜面質(zhì)量為M,則水平地面對斜面體(  ) A. 無摩擦力 B. 有水平向右的摩擦力 C. 支持力為(M+m)g D. 支持力小于(M+m)g 解析:設斜面夾角為θ,細繩的拉力為FT,M、m整體處于平衡狀態(tài),對M、m整體受力分析可得平衡方程FTcosθ=F靜,F(xiàn)Tsinθ+FN=(M+m)g,故F靜方向水平向右,B、D正確。 答案:BD 9. 如圖所示,一光滑小球靜置在光滑半球面上,被豎直放置的光滑擋板擋住,現(xiàn)向右下方緩慢地移動擋板(擋板保持豎直),則在小球運動的過程中(該過程小球未脫離球面),擋板

10、對小球的推力F、半球面對小球的支持力FN的變化情況是(  ) A. F增大,F(xiàn)N減小 B. F增大,F(xiàn)N增大 C. F減小,F(xiàn)N減小 D. F減小,F(xiàn)N增大 解析:設小球與半球面的球心連線與豎直方向夾角為α,則F=mgtanα,F(xiàn)N=,隨著擋板向右下方移動,α角越來越大,則F和FN都要增大,B正確。 答案:B 10. (多選)滑雪是人們最喜愛的一項體育活動,不僅成年人感興趣,孩子們也很喜愛,如圖所示,一個小姑娘坐在水平雪面上的滑雪板上,在受到大小、方向均可變化的繩子拉力F作用下,保持勻速直線運動。已知圖中繩子與水平雪面的夾角θ滿足0°≤θ<90°,滑雪板與水平雪面間的動摩擦因

11、數(shù)為μ,對小姑娘和滑雪板整體(  ) A. 可能受三個力作用 B. 當θ=0°時,拉力F最小 C. 不論力F如何變化,拉力F和重力的合力方向保持不變 D. 當θ≠0°時,拉力和摩擦力的合力方向一定豎直向上 解析:由受力平衡和摩擦力產(chǎn)生條件知,小姑娘和滑雪板整體受重力、支持力、摩擦力和拉力,A項錯誤;將摩擦力和支持力的合力看作F1,設其與水平方向的夾角為α,則有tanα=,則重力G、拉力F及F1滿足的關系如圖所示,由圖知隨著θ增大,拉力F先減小后增大,即θ=0°時,拉力F不是最小,B項錯誤;由力的平衡條件知,不論力F如何變化,拉力F和重力G的合力方向一定與摩擦力和支持力的合力F

12、1反向,保持不變,C項正確;同理可知,當θ≠0°時,拉力和摩擦力的合力方向一定豎直向上,D項正確。 答案:CD 二、非選擇題(本題共2小題,共40分) 11. (18分)如圖所示,水平面上有一個傾角為θ=30°的斜劈,質(zhì)量為m。一個光滑小球,質(zhì)量也為m,用繩子懸掛起來,繩子與斜面的夾角為α=30°,整個系統(tǒng)處于靜止狀態(tài)。 (1)求出繩子的拉力FT; (2)若地面對斜劈的最大靜摩擦力Ffm等于地面對斜劈的支持力的k倍,為了使整個系統(tǒng)始終保持靜止,k值必須滿足什么條件? 解析:(1)對小球受力分析,如圖所示,由平衡條件得: mgsinθ-FTcosα=0,解得FT=mg

13、 (2)對斜劈和小球組成的整體受力分析,如圖所示, 由平衡條件得: 水平方向: FTcos(θ+α)-Ff=0 豎直方向: FN2+FTsin(θ+α)-2mg=0 又Ff≤Ffm=kFN2 聯(lián)立各式解得k≥ 答案:(1)mg (2)k≥ 12. (22分)[xx·北京海淀質(zhì)檢]如圖所示,質(zhì)量m=2.2 kg的金屬塊放在水平地板上,在與水平方向成θ=37°角斜向上、大小為F=10 N的拉力作用下,以速度v=5.0 m/s向右做勻速直線運動。(cos37°=0.8,sin37°=0.6,取g=10 m/s2)求: (1)金屬塊與地板間的動摩擦因數(shù); (2)為使物塊向右做勻速直線運動,求F的最小值。 解析:(1)設地板對金屬塊的支持力為N,金屬塊與地板的動摩擦因數(shù)為μ, 因為金屬塊勻速運動,所以有 Fcosθ=μN mg=Fsinθ+N 解得:由μ===0.5 (2)分析物體的受力,如圖 豎直方向:Fsinθ+N=mg 水平方向:Fcosθ=μN 聯(lián)立可得: F== 所以F最小值為 N。 答案:(1)0.5  (2) N

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