高考物理一輪復習 第2章 相互作用 第4講 受力分析 共點力平衡課時作業(yè)含解析

1、4、受力分析共點力平衡 基礎(chǔ)訓練1如圖所示，物體a和b疊放在固定光滑斜面上，a、b的接觸面與斜面平行，當a、b以相同的速度沿斜面向上運動時，關(guān)于物體a的受力個數(shù)，正確的是()a2 b3 c4 d5答案：b 解析：由于a、b一起運動，加速度相同，沒有相對運動趨勢，故沒有摩擦力物體a受到重力、支持力、壓力共3個力，b正確2(2018·河南洛陽月考)如圖所示，傾角為30°的光滑斜面上固定有豎直光滑擋板p，橫截面為直角三角形的物塊a放在斜面與p之間則物塊a對豎直擋板p的壓力與物塊a對斜面的壓力大小之比為()a21 b12 c.1 d.4答案：b解析：以物塊a為研究對象，分析物塊a的

2、受力情況如圖所示根據(jù)平衡條件有fn2cos mg0，fn2sin fn10，將30°代入解得fn1fn212，再由牛頓第三定律可知，物塊a對豎直擋板p的壓力與物塊a對斜面的壓力大小之比為12，故選b.3.(多選)如圖所示，質(zhì)量均為m的小球a、b用勁度系數(shù)為k1的輕彈簧相連，b球用長為l的細繩懸于o點，a球固定在o點正下方l處，當小球b平衡時，繩子所受的拉力為ft1，彈簧的彈力為f1；現(xiàn)把a、b間的彈簧換成原長相同但勁度系數(shù)為k2(k2>k1)的另一輕彈簧，在其他條件不變的情況下仍使系統(tǒng)平衡，此時繩子所受的拉力為ft2，彈簧的彈力為f2.下列關(guān)于ft1與ft2、f1與f2大小之間

3、的關(guān)系，正確的是()aft1>ft2 bft1ft2cf1<f2 df1f2答案：bc解析：以小球b為研究對象，進行受力分析由平衡條件可知，彈簧的彈力f和繩子的拉力ft的合力f合與重力mg大小相等，方向相反，即f合mg，如圖所示，由三角形相似得(力的三角形和幾何三角形相似)：，又oaobl，得ftmg，fmg，故繩子的拉力ft只與小球b的重力有關(guān)，與彈簧的勁度系數(shù)無關(guān)，所以ft1ft2.當彈簧的勁度系數(shù)變大時，彈簧的壓縮量減小，故長度x增加，f2>f1，a、d錯誤，b、c正確4(2018·福建閩清測試)如圖所示，三根橫截面完全相同的圓木頭a、b、c按圖示方法放在水平

4、面上，它們均處于靜止狀態(tài)，則下列說法正確的是()ab所受的合力大于a所受的合力bb、c對a的作用力的合力方向一定豎直向上cb與c之間一定存在彈力d如果水平面光滑，它們也能保持圖示的平衡答案：b 解析：由題意可知，三根木頭均處于靜止狀態(tài)，故各木頭所受合力都為零，故選項a錯誤；對a受力分析可知，a受重力和b、c的彈力而處于平衡狀態(tài)，故b、c對a的作用力的合力方向豎直向上，故選項b正確；對b受力分析，b受重力、支持力、a的彈力及地面對b的摩擦力，若這些力能使b處于平衡狀態(tài)，則b、c間沒有彈力，故選項c錯誤；若水平面光滑，則下面的兩根木頭b、c將不能保持靜止，故選項d錯誤5(2018·河北定

5、州中學月考)如圖所示，a、b、c三個物體重力均為100 n，小球p重40 n，作用在物塊b的水平力f20 n，整個系統(tǒng)靜止，不計繩子質(zhì)量，下列說法正確的是()a物塊c受4個力作用ba和b之間的摩擦力是20 ncb和c之間的摩擦力是20 ndc與桌面間的摩擦力是40 n答案：c解析：水平繩子對c的拉力f1gp40 n；a與b之間沒有摩擦力，c對b的摩擦力向右，大小為20 n，則b對c的摩擦力大小為20 n，向左，那么桌面對c的摩擦力大小也為20 n，向左，c受重力、b對c的壓力、桌面對c的支持力、繩子的拉力、桌面對c的摩擦力、b對c的摩擦力，共受6個力綜上本題選c.6(2018·廣東深

6、圳一調(diào))如圖所示，一個輕型衣柜放在水平地面上，一條光滑輕繩兩端分別固定在兩側(cè)頂端a、b上，再掛上帶有衣服的衣架若保持繩長和左端位置點不變，將右端依次改在c點或d點后固定，衣柜一直不動，下列說法正確的是()a若改在c點，繩的張力大小不變b若改在d點，衣架兩側(cè)繩的張力大小不相等c若改在d點，衣架兩側(cè)繩的張力大小相等且不變d若改在c點，衣柜對地面的壓力將會增大答案：c解析：設繩與豎直方向的夾角為，繩的張力為t，衣服的質(zhì)量為m；根據(jù)共點力的平衡條件可得2tcos mg，若改在c點，繩與豎直方向的夾角變小，繩的張力變小，a錯誤；繩兩端分別固定在兩側(cè)頂端a、b上時，受力情況如圖所示，當繩的右端上下移動過程

7、中，繩與豎直方向的夾角不變，則根據(jù)2tcos mg可知，繩的張力不變，c正確；若改在c點，衣柜對地面的壓力等于整體的重力，不變，d錯誤7(2018·遼寧本溪中學月考)如圖所示，質(zhì)量為m的正方體和質(zhì)量為m的正方體放在兩豎直墻和水平面間，處于靜止狀態(tài)m與m相接觸邊與豎直方向的夾角為，若不計一切摩擦，求：(1)水平面對正方體m的彈力大??；(2)墻面對正方體m的彈力大小答案：(1)(mm)g(2)mgcot 解析：(1)以兩個正方體整體為研究對象，豎直方向上受到向上的支持力和向下的重力，處于靜止狀態(tài)，所以水平面對正方體m的彈力大小為(mm)g.(2)對正方體m進行受力分析，如圖所示把fn2沿

8、水平方向和豎直方向分解有fn2cos fn1fn2sin mg解得：fn1mgcot .能力提升8質(zhì)量為m的半球形物體a和質(zhì)量為m的球形物體b緊靠著放在傾角為的固定斜面上，并處于靜止狀態(tài)，如圖所示忽略b球表面的摩擦力，則關(guān)于物體受力情況的判斷正確的是()a物體a對物體b的彈力方向沿斜面向上b物體a受到的靜摩擦力大小為mgsin c物體b對物體a的壓力大于mgsin d物體b對斜面的壓力等于mgcos 答案：c解析：隔離物體b進行受力分析如圖所示，可知物體b受到重力mg、斜面的支持力fn1和物體a對其的彈力fn2.由于物體a對物體b的彈力與二者的接觸面垂直，故物體a對物體b的彈力不是平行于斜面向

9、上，而是偏向上一些，選項a錯誤；將物體a和b看成一個整體，由受力分析可知，物體a受到的靜摩擦力大小為ff(mm)gsin ，選項b錯誤；對物體b，根據(jù)平衡條件可得mgsin fn2cos ，fn1fn2sin mgcos ，可解得fn2mg>mgsin ，fn1mg(cos sin tan )<mgcos ，故選項c正確，d錯誤9如圖所示，兩個相同的固定斜面上分別放有一個處于靜止的三角形木塊a、b，它們的質(zhì)量相等a木塊左側(cè)面沿豎直方向，b木塊左側(cè)面垂直于斜面，在兩斜面上分別放上一個相同的光滑球后，木塊仍保持靜止，則放上球后()aa木塊受到的摩擦力等于b木塊受到的摩擦力ba木塊受到的

10、摩擦力小于b木塊受到的摩擦力ca木塊對斜面的壓力等于b木塊對斜面的壓力da木塊對斜面的壓力大于b木塊對斜面的壓力答案：a解析：設球的質(zhì)量為m，a、b的質(zhì)量為m，斜面的傾角為.以球與a整體為研究對象，由平衡條件可得，a木塊受到的摩擦力ffa(mm)gsin ，同理，以球與b整體為研究對象，b木塊受到的摩擦力ffb(mm)gsin ，則ffaffb，a正確，b錯誤以a為研究對象，受力分析如圖甲所示，由平衡條件得，斜面對a的支持力fnamgcos fn1sin ，以b為研究對象，受力分析如圖乙所示，由平衡條件得，斜面對b的支持力fnbmgcos ，故fna<fnb.由牛頓第三定律可知，a木塊對

11、斜面的壓力小于b木塊對斜面的壓力，c、d錯誤10(2018·湖北八校聯(lián)考)如圖所示，小球a置于固定在水平面上的光滑半圓柱體上，小球b用水平輕彈簧拉著系于豎直板上，兩小球a、b通過光滑滑輪o用輕質(zhì)細線相連，兩球均處于靜止狀態(tài)，已知b球的質(zhì)量為m，o點在半圓柱體圓心o1的正上方，oa與豎直方向成30°角，oa長度與半圓柱體半徑相等，ob與豎直方向成45°角，則下列敘述正確的是()a小球a、b受到的拉力toa與tob相等，且toatobmgb彈簧彈力的大小為mgca球的質(zhì)量為md光滑半圓柱體對a球支持力的大小為mg答案：c解析：由b球的受力情況可知，tobmg，彈簧彈力

12、的大小為mg，a、b錯誤；再分析a的受力情況，如圖所示，由題意有magtoacos 30°fncos 30°，toasin 30°fnsin 30°，toatob，解得mam，fnmg，c正確，d錯誤11(2018·安徽合肥一中段考)如圖所示，質(zhì)量m1 kg的木塊套在水平固定桿上，并用輕繩與質(zhì)量m0.5 kg的小球相連，今用跟水平方向成60°角的力f5 n拉著小球并帶動木塊一起向右勻速運動，運動中木塊、小球的相對位置保持不變，取g10 m/s2.在運動過程中，求：(1)輕繩與水平方向的夾角；(2)木塊與水平桿間的動摩擦因數(shù).答案：(1

13、)30°(2)解析：(1)小球處于平衡狀態(tài)，其所受合力為零以小球為研究對象分析受力如圖甲所示，由平衡條件得，水平方向fcos 60°tcos 0，豎直方向fsin 60°tsin mg0，解得30°.(2)以木塊和小球整體為研究對象，受力分析如圖乙所示，由平衡條件得，水平方向有fcos 60°n0，豎直方向有fsin 60°nmgmg0，解得.12如圖所示，質(zhì)量為m1的物體甲通過三段輕繩懸掛，三段輕繩的結(jié)點為o，輕繩ob水平且b端與站在水平面上質(zhì)量為m2的人相連，輕繩oa與豎直方向的夾角37°，物體甲及人均處于靜止狀態(tài)(已知

14、sin 37°0.6，cos 37°0.8，取g10 m/s2.設最大靜摩擦力等于滑動摩擦力)(1)輕繩oa、ob受到的拉力分別是多大？(2)人受到的摩擦力是多大？方向如何？(3)若人的質(zhì)量m260 kg，人與水平面之間的動摩擦因數(shù)0.3，欲使人在水平面上不滑動，則物體甲的質(zhì)量最大不能超過多少？答案：(1)mgmg(2)mg，方向水平向左(3)24 kg解析：(1)以結(jié)點o為研究對象進行受力分析，如圖甲所示，由平衡條件，有fobfoasin foacos m1g聯(lián)立解得foam1g，fobm1gtan m1g故輕繩oa、ob受到的拉力分別為m1g、m1g. 甲 乙(2)對人受力分析，如圖乙所示，人在水平方向受到ob繩的拉力fob和水平向左的靜摩擦力作用，由平衡條件得ffob又fobfob所以ffobm1g.(3)當人剛要滑動時，甲的質(zhì)量達到最大，此時人受到的靜摩擦力達到最大值，有fmm2g由平衡條件得fobmfm又fobmfobmm1mgtan