高考物理一輪復(fù)習(xí)高效演練創(chuàng)新題2.3《受力分析　共點力的平衡》(含答案詳解)

1、 高效演練創(chuàng)新預(yù)測1.(多選)(全國卷)如圖,一光滑的輕滑輪用細(xì)繩OO懸掛于O點;另一細(xì)繩跨過滑輪,其一端懸掛物塊a,另一端系一位于水平粗糙桌面上的物塊b。外力F向右上方拉b,整個系統(tǒng)處于靜止?fàn)顟B(tài)。若F方向不變,大小在一定范圍內(nèi)變化,物塊b仍始終保持靜止,則()A.繩OO的張力也在一定范圍內(nèi)變化B.物塊b所受到的支持力也在一定范圍內(nèi)變化C.連接a和b的繩的張力也在一定范圍內(nèi)變化D.物塊b與桌面間的摩擦力也在一定范圍內(nèi)變化【解析】選B、D。由于物塊a靜止,連接a和b的繩的張力以及繩OO的張力不變,A、C錯;對物塊b受力分析可知,重力和繩拉力不變,則當(dāng)F方向不變,大小在一定范圍內(nèi)變化時,水平方向的

2、靜摩擦力和豎直方向的支持力也在一定范圍內(nèi)變化,故選B、D。2.如圖所示,兩個相同的物體A、B疊在一起放在粗糙的水平桌面上,連在物體B上的輕繩通過定滑輪與空箱C相連,箱內(nèi)放有一小球與箱內(nèi)壁右側(cè)接觸,整個系統(tǒng)處于靜止?fàn)顟B(tài)。已知A、B的質(zhì)量均為m,C的質(zhì)量為M,小球的質(zhì)量為m0,物體B與桌面間的動摩擦因數(shù)為,重力加速度為g,不計滑輪摩擦和空氣阻力,下列說法正確的是()A.物體A受到三個力的作用B.小球受到三個力的作用C.桌面受到物體的摩擦力大小為2mgD.桌面受到物體的摩擦力大小為(M+m0)g【解析】選D。由于整個系統(tǒng)處于靜止?fàn)顟B(tài),表明整個系統(tǒng)處于平衡狀態(tài),系統(tǒng)所受合外力為零,通過隔離法可知,該系

3、統(tǒng)內(nèi)每個物體所受合外力為零。由隔離法可知物體A受兩個力(重力和物體B對其的支持力),小球受重力和空箱C對它的支持力兩個力作用,故選項A、B錯誤;對空箱C和小球組成的系統(tǒng)進(jìn)行受力分析可知,輕繩的拉力大小等于(M+m0)g,再通過對A、B兩物體組成的系統(tǒng)受力分析知水平方向物體B受到的桌面對物體B的靜摩擦力大小等于輕繩的拉力大小(M+m0)g,由牛頓第三定律可知,物體B對桌面的靜摩擦力大小為(M+m0)g,故選項C錯誤,D正確。【加固訓(xùn)練】 如圖所示,細(xì)繩一端與光滑小球連接,另一端系在豎直墻壁上的A點,在縮短細(xì)繩小球緩慢上移的過程中,細(xì)繩對小球的拉力F、墻壁對小球的彈力FN的變化情況為()A.F、F

4、N都不變B.F變大、FN變小C.F、FN都變大D.F變小、FN變大【解析】選C。以小球為研究對象,受力分析如圖,設(shè)繩子與墻的夾角為,由平衡條件得:F= ,FN=mgtan ,把繩的長度減小,增加,cos 減小,tan 增大,則得到F和FN都增大,故選C。3.如圖所示,在傾斜的滑桿上套一個質(zhì)量為m的圓環(huán),圓環(huán)通過輕繩拉著一個質(zhì)量為M的物體,在圓環(huán)沿滑桿向下滑動的過程中,懸掛物體的輕繩始終處于豎直方向,則()A.環(huán)只受三個力作用B.環(huán)一定受四個力作用C.物體做勻加速運動D.懸繩對物體的拉力小于物體的重力【解析】選B。分析物體M可知,其受到兩個力的作用,重力和輕繩對其的拉力,因為懸掛物體的輕繩始終處

5、于豎直方向,故二力平衡,物體做勻速運動,C、D錯誤;再對環(huán)進(jìn)行受力分析可知,環(huán)受到重力、輕繩對環(huán)的拉力、滑桿對環(huán)的支持力和摩擦力,A錯誤,B正確。4.(新題預(yù)測)如圖所示,固定在豎直平面內(nèi)的光滑圓環(huán)的最高點有一個光滑的小孔。質(zhì)量為m的小球套在圓環(huán)上。一根細(xì)線的下端系著小球,上端穿過小孔用手拉住。現(xiàn)拉動細(xì)線,使小球沿圓環(huán)緩慢上移。在移動過程中手對線的拉力F和軌道對小球的彈力FN的大小變化情況是()A.F不變,FN增大B.F不變,FN減小C.F減小,FN不變D.F增大,FN減小【解析】選C。小球沿圓環(huán)緩慢上移過程,受重力G、拉力F、彈力FN三個力處于平衡狀態(tài)。小球受力如圖所示,由圖可知OABGFA,即: = = ,當(dāng)A點上移時,半徑R不變,AB長度減小,故F減小,FN不變,故選項C正確。5.(新題預(yù)測)如圖所示,水平面上等腰三角形均勻框架頂角BAC=30,一均勻圓球放在框架內(nèi),球與框架BC、AC兩邊接觸但無擠壓,現(xiàn)使框架以頂點A為轉(zhuǎn)軸在豎直平面內(nèi)順時針方向從AB邊水平緩慢轉(zhuǎn)至AB邊豎直,則在轉(zhuǎn)動過程中()A.球?qū)B邊的壓力先增大后減小B.球?qū)C邊的壓力先增大后減小C.球?qū)C邊的壓力先增大后減小D.以上說法都不正確【解析】選A。如圖,圓球受重力、AB邊的支持力、AC邊的支持力三