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2020屆高三物理練習(xí) 受力分析共點力的平衡 新人教版

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2020屆高三物理練習(xí) 受力分析共點力的平衡 新人教版

第二章 第三單元 受力分析 共點力的平衡 課時作業(yè)命 題 設(shè) 計難度題號目標(biāo)較易中等稍難單一目標(biāo)受力分析1、5平衡問題2、3、4、6、78、9、10、11綜合目標(biāo)綜合應(yīng)用12一、選擇題(本大題共10個小題,共70分,每小題至少有一個選項正確,全部選對的得7分,選對但不全的得4分,有選錯的得0分)1如圖1所示,豎直放置的輕彈簧一端固定在地面上,另一端與斜面體P連接,P的斜面與固定擋板MN接觸且處于靜止?fàn)顟B(tài),則斜面體P此刻所受的外力個數(shù)有可能為 () 圖1A2個B3個C4個 D5個解析:若斜面體P受到的彈簧彈力F等于其重力mg,則MN對P沒有力的作用,如圖(a)所示,P受到2個力,A對;若彈簧彈力大于P的重力,則MN對P有壓力FN,只有壓力FN則P不能平衡,一定存在向右的力,只能是MN對P的摩擦力Ff,因此P此時受到4個力,如圖(b)所示,C對答案:AC2(2020·天津高考)物塊靜止在固定的斜面上,分別按如圖2所示的方向?qū)ξ飰K施加大小相等的力F,A中F垂直于斜面向上,B中F垂直于斜面向下,C中F豎直向上,D中F豎直向下,施力后物塊仍然靜止,則物塊所受的靜摩擦力增大的是 ()圖2解析:物體在重力和F的合力沿斜面向下分力的作用下將受到沿斜面向上的靜摩擦力,故知,豎直向下的力F會使其所受到的靜摩擦力增大,D正確答案:D3如圖3所示,一傾角為45°的斜面固定于豎直墻上,為使一光滑的鐵球靜止,需加一水平力F,且F過球心,下列說法正確的是 ()A球一定受墻的彈力且水平向左 圖3B球可能受墻的彈力且水平向左C球一定受斜面的彈力且垂直斜面向上D球可能受斜面的彈力且垂直斜面向上解析:對球受力分析,可以確定的力是水平力F和重力mg,根據(jù)平衡條件,斜面對球一定有彈力的作用,墻對球可能有彈力,也可能沒有彈力答案:BC4(2020·海南高考) 如圖4所示,質(zhì)量為M的楔形物塊靜止在水平地面上,其斜面的傾角為.斜面上有一質(zhì)量為m的小物塊,小物塊與斜面之間存在摩擦用恒力F沿 圖4斜面向上拉小物塊,使之勻速上滑在小物塊運(yùn)動的過程中,楔形物塊始終保持靜止地面對楔形物塊的支持力為 ()A(Mm)g B(Mm)gFC(Mm)gFsin D(Mm)gFsin解析: 楔形物塊靜止,小物塊勻速上滑,二者都處于平衡狀態(tài),取二者整體為研究對象,由受力分析得FN+Fsin=(M+m)g,所以FN=(M+m)g-Fsin,故選項D正確答案:D5.如圖5所示,A、B兩物體緊靠著放在粗糙水平面上,A、B間接觸面光滑在水平推力F作用下兩物體一起加速運(yùn)動,物體A恰好不離開地面,則物體A的受力個數(shù)為 () 圖5A3 B4C5 D6解析:A恰好不離開地面,即A與地面無作用力,故A受重力、F和B對A的作用力,共三個力,正確選項為A.答案:A6. (2020·山東高考)如圖6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的作用下靜止于P點設(shè)滑塊所受支持力為FN, 圖6OP與水平方向的夾角為.下列關(guān)系正確的是 ()AF BFmgtanCFN DFNmgtan解析:滑塊受力如圖,由平衡條件知:=cotF=mgcot=,F(xiàn)N= .答案:A7(2020·日照模擬) 如圖7所示,A、B兩球用勁度系數(shù)為k1的輕彈簧相連,B球用長為L的細(xì)線懸于O點,A球固定在O點正下方,且O、A間的距離恰為L,此時繩子所受的拉力為F1,現(xiàn)把A、B間的彈簧換成 圖7勁度系數(shù)為k2的輕彈簧,仍使系統(tǒng)平衡,此時繩子所受的拉力為F2,則F1與F2的大小關(guān)系為 ()AF1F2BF1F2CF1F2D因k1、k2大小關(guān)系未知,故無法確定解析:對B球受力分析如圖所示,則由相似三角形特點知:所以F1F2mg.答案:C8.如圖8所示,A是一質(zhì)量為M的盒子,B的質(zhì)量為,A、B用細(xì)繩相連,跨過光滑的定滑輪,A置于傾角30°的斜面上,B懸于斜面之外而處于靜止?fàn)顟B(tài) 圖8現(xiàn)在向A中緩慢加入沙子,整個系統(tǒng)始終保持靜止,則在加入沙子的過程中 ()A繩子拉力逐漸減小BA對斜面的壓力逐漸增大CA所受的摩擦力逐漸增大DA所受的合力不變解析:以B為研究對象,由二力平衡條件可知,繩子的拉力FT始終等于B的重力的大小,即FTMg,選項A錯誤以A為研究對象,未加沙子前,繩子拉力FT與A的重力沿斜面方向的分力平衡,A與斜面間沒有摩擦力的作用;加入沙子后,相當(dāng)于A的重力增加,A對斜面的壓力增大,為了平衡加入沙子的重力沿斜面方向的分力,A將受到沿斜面向上的靜摩擦力,且隨著沙子的加入而逐漸增大,所以選項B、C正確因為A一直處于靜止?fàn)顟B(tài),所受的合力為零,保持不變,選項D正確答案:BCD9如圖9所示,固定在水平面上的斜面傾角為,長方體木塊A的質(zhì)量為M,其PQ面上釘著一枚小釘子,質(zhì)量為m的小球B通過一細(xì)線與小釘子相連接,細(xì)線與斜面 圖9垂直,木塊與斜面間的動摩擦因數(shù)為,以下說法正確的是 ()A若木塊勻速下滑,則小球?qū)δ緣K的壓力為零B若木塊勻速下滑,則小球?qū)δ緣K的壓力為mgsinC若木塊勻加速下滑,則小球?qū)δ緣K的壓力為零D若木塊勻加速下滑,則小球?qū)δ緣K的壓力為mgcos解析:當(dāng)木塊勻速下滑時,對小球受力分析可求得小球?qū)δ緣K的壓力為mgsin,B正確;當(dāng)木塊勻加速下滑時,將小球和木塊看做一個整體,根據(jù)牛頓第二定律可得agsingcos,選小球為研究對象,可求得小球?qū)δ緣K的壓力為mgcos,D正確答案:BD10. 如圖10所示,一個半球形的碗放在桌面上,碗口水平,O點為其球心,碗的內(nèi)表面及碗口是光滑的一根細(xì)線跨在碗口上,線的兩端分別系有質(zhì)量為m1和m2的小球,當(dāng)它們處于平衡狀態(tài)時,質(zhì)量為m1的小球 圖10與O點的連線與水平線的夾角為60°,則兩小球的質(zhì)量比為 ()A. B. C. D.解析:質(zhì)量為m1的小球受重力m1g、繩拉力F2=m2g和支持力F1的作用而平衡如圖所示,由平衡條件得,F(xiàn)1=F2,2F2cos30°=m1g,得=.故選項A正確答案:A二、非選擇題(本大題共2個小題,共30分,解答時應(yīng)寫出必要的文字說明、方程式和演算步驟,有數(shù)值計算的要注明單位)11(15分) 在傾角37°的斜面上,一條質(zhì)量不計的皮帶一端固定在斜面上端,另一端繞過一質(zhì)量m3 kg、中間有一圈凹槽的圓柱體,并用與斜面夾角37°的力F拉住,使整個裝置處于靜止?fàn)顟B(tài),如圖11所示 圖11不計一切摩擦,求拉力F和斜面對圓柱體的彈力FN的大小(g10 m/s2 ,sin37°0.6,cos37°0.8)某同學(xué)分析過程如下:將拉力F沿斜面和垂直于斜面方向進(jìn)行分解沿斜面方向:Fcosmgsin垂直于斜面方向:FsinFNmgcos問:你認(rèn)為上述分析過程正確嗎?若正確,按照這種分析方法求出F及FN的大?。蝗舨徽_,指明錯誤之處并求出認(rèn)為正確的結(jié)果解析:不正確,該同學(xué)沒想到平行于斜面的皮帶對圓柱體也有力的作用沿斜面方向:FcosFmgsin垂直于斜面方向:FsinFNmgcos得:F mg×30 N10 NFNmgcosFsin30×0.8 N10×0.6 N18 N.答案:不正確沒想到平行于斜面的皮帶對圓柱體也有力的作用10 N18 N12(15分)(2020·廣州模擬)鴕鳥是當(dāng)今世界上最大的鳥,有人說,如果鴕鳥能長出一副與身材大小成比例的翅膀,就能飛起來生物學(xué)研究的結(jié)論指出:鳥的質(zhì)量與鳥的體長立方成正比鳥扇動翅膀,獲得向上的升力的大小可以表示為FcSv2,式中S是翅膀展開后的面積,v為鳥的運(yùn)動速度,c是比例常數(shù)我們不妨以燕子和鴕鳥為例,假設(shè)鴕鳥能長出和燕子同樣比例的大翅膀,已知燕子的最小飛行速度是5.5 m/s,鴕鳥的最大奔跑速度為22 m/s,又測得鴕鳥的體長是燕子的25倍,試分析鴕鳥能飛起來嗎?解析:燕子以最小速度飛行時,m1gcS1v12.而鴕鳥展翅以最大速度奔跑時,獲得的升力為:F2cS2v22又252,4可得F210000 m1g而鴕鳥重力m2g253m1g故F2m2g,鴕鳥不能飛起來答案:鴕鳥不能飛起來

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