2020版高考物理大一輪復(fù)習(xí)第二章基礎(chǔ)課3受力分析共點(diǎn)力平衡訓(xùn)練(含解析)教科版

2020版高考物理大一輪復(fù)習(xí)第二章基礎(chǔ)課3受力分析共點(diǎn)力的均衡訓(xùn)練(含分析)教科版2020版高考物理大一輪復(fù)習(xí)第二章基礎(chǔ)課3受力分析共點(diǎn)力的均衡訓(xùn)練(含分析)教科版15/15肅PAGE15蝕蚆蒆蒂肆膅蒃蕆葿薆2020版高考物理大一輪復(fù)習(xí)第二章基礎(chǔ)課3受力分析共點(diǎn)力的均衡訓(xùn)練(含分析)教科版基礎(chǔ)課3受力分析共點(diǎn)力的均衡

一、選擇題（1～6題為單項(xiàng)選擇題，7～11題為多項(xiàng)選擇題）

1.（2016·廣東東莞模擬）如圖1所示，物體A放置在固定斜面上，一平行斜面向上的力F

作用于物體A上。在力F逐漸增大的過程中，物體A向來保持靜止，則以下說法中正確的選項(xiàng)是

（）

圖1

A．物體A碰到的合力增大

B．物體A碰到的支持力不變

C．物體A碰到的摩擦力增大

D．物體A碰到的摩擦力減小

分析物體A向來靜止，則所受合力為零，選項(xiàng)A錯誤；設(shè)斜面與水平面的夾角為θ，物

體A質(zhì)量為m，碰到的支持力N＝mgcosθ，選項(xiàng)B正確；若是F開始很小，物體A碰到的

摩擦力沿斜面向上，當(dāng)F逐漸增大時，摩擦力先減小至零，后反向增大，選項(xiàng)C、D錯誤。

答案B

2．如圖2所示，用一根細(xì)線系住重力為G的小球，開始細(xì)線在作用于O點(diǎn)的拉力下保持豎

直地址，小球與傾角為α的圓滑斜面體接觸，處于靜止?fàn)顟B(tài)，小球與斜面的接觸面特別小。

現(xiàn)保持小球地址不動，沿順時針方向改變拉力方向，直到拉力方向與斜面平行。在這一過程

中，斜面保持靜止。以下說法正確的選項(xiàng)是（）

1

圖2

A．細(xì)線對小球的拉力先減小后增大

B．斜面對小球的支持力先增大后減小

C．斜面對地面的摩擦力素來減小，方向向右

D．細(xì)線對小球的拉力的最小值等于Gsinα

分析以小球?yàn)檠芯繉ο?，對其受力分析，以下列圖，因保持小球地址不動，故小球處于動

態(tài)均衡，由圖知在題設(shè)的過程中，T素來減小，N素來增大，當(dāng)細(xì)線與斜面平行時，T與N

垂直，T有最小值，且Tmin＝Gsinα，應(yīng)選項(xiàng)A、B錯誤，D正確；選整體為研究對象，細(xì)線

的拉力在水平方向的重量素來在增大，方向向右，因此地面對斜面的摩擦力素來增大，方向

向左，依照牛頓第三定律，斜面對地面的摩擦力素來增大，方向向右，選項(xiàng)C錯誤。

答案D

3．（2017·河南適應(yīng)性測試）如圖3所示，質(zhì)量均為m的兩個小球A、B（可視為質(zhì)點(diǎn)）固

定在輕桿的兩端，將其放入圓滑的半球形碗中，桿的長度等于碗的半徑，當(dāng)桿與兩球組成的

系統(tǒng)處于均衡狀態(tài)時，桿對小球A的作用力為（）

2

圖3

3323A.2mgB.3mgC.3mgD．2mg

分析輕桿的長度等于碗的半徑，由幾何關(guān)系知，OAB為等邊三角形。對小球A進(jìn)行受力分

3析可知，小球A碰到桿的作用力為3mg，B正確。

答案B4．（2016·海南“七校締盟”聯(lián)考）如圖4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上的輕繩經(jīng)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、的質(zhì)量均為，的質(zhì)量為，小球的質(zhì)量為0，ABmCMm物體B與桌面的動摩擦因數(shù)為μ，重力加速度為，不計(jì)滑輪摩擦和空氣阻力，以下說法正g確的是（）

圖4

A．物體A碰到三個力的作用

B．小球碰到三個力的作用

C．桌面碰到物體的摩擦力大小為2μmg

D．桌面碰到物體的摩擦力大小為（M＋m0）g

分析由于整個系統(tǒng)處于靜止?fàn)顟B(tài)，表示整個系統(tǒng)處于均衡狀態(tài)，系統(tǒng)所受合外力為零，通

過隔斷法可知，該系統(tǒng)內(nèi)每個物體所受合外力為零。由隔斷法可知物體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，應(yīng)選項(xiàng)A、B錯誤；

對空箱C和小球組成的系統(tǒng)進(jìn)行受力分析知輕繩的拉力大小等于（M＋m0）g，再經(jīng)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碰到的桌面對物體B的靜摩擦力大小等于輕繩

的拉力大?。∕＋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，

應(yīng)選項(xiàng)C錯誤，D正確。

答案D

5．（2017·四川綿陽月考）如圖5所示，質(zhì)量相等的A、B兩物體在平行于固定圓滑斜面的

推力F的作用下，沿斜面做勻速直線運(yùn)動，A、B間輕彈簧的勁度系數(shù)為k，斜面的傾角為

30°，則勻速運(yùn)動時彈簧的壓縮量為（）

3

圖5

FFFFA.kB.2kC.3kD.4k分析設(shè)物體A、B的質(zhì)量均為m。先用整體法，求出F＝2mgsin30°＝mg；后用隔斷法，采用物體B為研究對象，對其受力分析，依照均衡條件可求出彈簧對B沿斜面向上的彈力FmgFFF彈＝mgsin30°＝2＝2，即2＝kx，因此x＝2k。應(yīng)選項(xiàng)B正確。答案B6．甲、乙兩人用aO和bO經(jīng)過裝在P樓和Q樓樓頂?shù)亩ɑ?，將質(zhì)量為m的物塊由O點(diǎn)沿Oa直線緩慢向上提升，如圖6所示。則在物塊由O點(diǎn)沿直線Oa緩慢上升過程中，以下判斷正確的選項(xiàng)是（）

圖6

A．a(chǎn)O繩和bO繩中的彈力都逐漸減小

B．a(chǎn)O繩和bO繩中的彈力都逐漸增大

C．a(chǎn)O繩中的彈力素來在增大，bO繩中的彈力先減小后增大

D．a(chǎn)O繩中的彈力先減小后增大，bO繩中的彈力素來在增大

分析對結(jié)點(diǎn)O進(jìn)行受力分析，以下列圖，依照三力均衡的特點(diǎn)可知aO繩和bO繩中的彈力

的合力與重力是一對均衡力，從圖中能夠看出：aO繩中的彈力素來在增大，bO繩中的彈力

先減小后增大，即C選項(xiàng)正確。

4

答案C

7．如圖7所示，物體的重力為G，保持細(xì)繩AO的地址不變，讓細(xì)繩

圓周從D點(diǎn)緩慢向E點(diǎn)搬動。在此過程中（）

圖7

A．細(xì)繩BO上的張力先增大后減小

B．細(xì)繩BO上的張力先減小后增大

C．細(xì)繩AO上的張力素來增大

D．細(xì)繩AO上的張力素來減小

分析由于物體向來處于均衡狀態(tài)，因此TOA和TOB的合力大小恒等于

細(xì)繩的B端從D點(diǎn)向E點(diǎn)緩慢地搬動時，各力變化情況以下列圖，可見

減小后增大，選項(xiàng)A、D錯誤，B、C正確。

BO的B端沿四分之一

G，方向豎直向上，當(dāng)

TOA逐漸增大，TOB先

5

答案BC

8．（2017·西安八校聯(lián)考）如圖8所示，一根繩子一端固定于豎直墻上的A點(diǎn)，另一端繞過

動滑輪P懸掛一重物B，其中繩子的PA段處于水平狀態(tài)，另一根繩子一端與動滑輪P的軸

相連，在繞過圓滑的定滑輪Q后在其端點(diǎn)O施加一水平向左的外力F，使整個系統(tǒng)處于均衡

狀態(tài)，滑輪均為圓滑、輕質(zhì)，且均可看作質(zhì)點(diǎn)，現(xiàn)拉動繩子的端點(diǎn)O使其向左緩慢搬動一小

段距離后達(dá)到新的均衡狀態(tài)，則該均衡狀態(tài)與原均衡狀態(tài)對照較（）

圖8

A．拉力F增大B．拉力F減小C．角θ不變D．角θ減小

分析以動滑輪P為研究對象，AP、BP段繩子受的力向來等于B的重力，兩繩子拉力的合

力在∠APB的角均分線上，拉動繩子后，滑輪向上運(yùn)動，兩繩子夾角減小，兩拉力的合力增

大，故F增大，A項(xiàng)正確，B項(xiàng)錯；PQ與豎直方向夾角等于∠APB的一半，故拉動繩子后角

減小，C項(xiàng)錯，D項(xiàng)正確。答案AD

9．如圖9所示，質(zhì)量分別為mA、mB的A、B兩個楔形物體疊放在一起，B靠在豎直墻壁上，在水平力F的作用下，、B靜止不動，則（）A

圖9

A．A物體受力的個數(shù)可能為3

6

B．B碰到墻壁的摩擦力方向可能向上，也可能向下

C．力F增大（A、B仍靜止），A對B的壓力也增大

D．力F增大（A、B仍靜止），墻壁對B的摩擦力也增大

分析隔斷A物體，若A、B間沒有靜摩擦力，則A受重力、B對A的支持力和水平力F三

個力作用，選項(xiàng)A正確；將A、B看作一個整體，整體在豎直方向上碰到重力和摩擦力，所

以墻對B的摩擦力方向只能向上，選項(xiàng)B錯誤；若F增大，則F在垂直B斜面方向的分力增大，因此A對B的壓力增大，選項(xiàng)C正確；對A、B整體受力分析，由均衡條件知，豎直方ABF增大時，墻壁對B的摩擦力不變，選項(xiàng)D錯誤。向上有f＝G＋G，因此當(dāng)水平力答案AC10．（2016·廣西模擬）如圖10所示，斜面上放有兩個完好相同的物體a、b，兩物體間用

一根細(xì)線連接，在細(xì)線的中點(diǎn)加一與斜面垂直的拉力F，使兩物體均處于靜止?fàn)顟B(tài)。則以下

說法正確的選項(xiàng)是（）

圖10A．無論F如何改變，a、b兩物體均受四個力作用

B．a(chǎn)、b兩物體對斜面的壓力相同

C．a(chǎn)、b兩物體碰到的摩擦力大小必然相等

D．當(dāng)逐漸增大拉力F時，地面對斜面的靜摩擦力增大

分析當(dāng)細(xì)線對b的拉力沿斜面方向分力等于b所受重力沿斜面方向的分力時，b不受摩擦

力作用，只受重力、支持力和拉力三個力作用，A項(xiàng)錯誤；對a進(jìn)行受力分析知，a必然受

摩擦力作用，C項(xiàng)錯誤；拉力作用在細(xì)線的中點(diǎn)，因此兩細(xì)線的張力大小相等，又兩細(xì)線與

斜面的夾角相等，由均衡條件可知，兩物體所受支持力相等，由牛頓第三定律可知，B項(xiàng)正

確；以整體為研究對象，地面對斜面的靜摩擦力f＝Fsinα，F(xiàn)增大，則靜摩擦力增大，D

項(xiàng)正確。答案BD11．（2016·江西重點(diǎn)中學(xué)聯(lián)考）如圖11所示，質(zhì)量為的木板C放在水平川面上，固定在MC上的豎直輕桿的頂端分別用細(xì)繩a和b連接小球A和小球，小球、B的質(zhì)量分別為mA和B，當(dāng)與水平方向成30°角的力F作用在小球B上時，、、恰巧相對靜止一起向右勻mABC7

速運(yùn)動，且此時繩a、b與豎直方向的夾角分別為30°和60°，則以下判斷正確的選項(xiàng)是（）

圖11

A．力F的大小為mBg

B．地面對C的支持力等于（M＋mA＋mB）g

3C．地面對C的摩擦力大小為2mBg

D．mA＝mB

分析對小球B受力分析，水平方向有cos30°＝Tcos30°，得T＝，豎直方向有sinbb30°＋Tbsin30°＝mBg，解得F＝mBg，故A正確；對小球A受力分析，豎直方向有mAg＋Tbsin

30°＝Tasin60°，水平方向有Tasin30°＝Tbsin60°，聯(lián)立解得mA＝mB，故D正確；以

A、B、C整體為研究對象受力分析，豎直方向有N＋Fsin30°＝（M＋mA＋mB）g，可見N小

3于（M＋mA＋mB）g，故B錯誤；水平方向有f＝Fcos30°＝mBgcos30°＝2mBg，故C正確。

答案ACD

二、非選擇題

12．（2016·江蘇南通質(zhì)檢）如圖12所示，質(zhì)量為m1的物體甲經(jīng)過三段輕繩懸掛，三段輕

繩的結(jié)點(diǎn)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θ＝37°，物體甲及人均處于靜止?fàn)顟B(tài)。（已知sin37°＝，cos37°＝，g

取10m/s2。設(shè)最大靜摩擦力等于滑動摩擦力）

圖12

1）輕繩OA、OB碰到的拉力分別是多大？

2）人碰到的摩擦力是多大？方向如何？

（3）若人的質(zhì)量m2＝60kg，人與水平面之間的動摩擦因數(shù)μ＝，欲令人在水平面上不

滑動，則物體甲的質(zhì)量最大不能夠高出多少？

8

分析（1）以結(jié)點(diǎn)O為研究對象進(jìn)行受力分析，如圖甲所示，由均衡條件有

甲

FOB＝FOAsinθ

FOAcosθ＝m1g

m1g5聯(lián)立解得FOA＝cosθ＝4m1g，

3FOB＝m1gtanθ＝4m1g

3故輕繩OA、OB碰到的拉力分別為4m1g、4m1g。

（2）對人受力分析，如圖乙所示，人在水平方向碰到OB繩的拉力F