名校試題解析分項匯編 專題2 相互作用 共點力的平衡(含解析)新人教版選修3-3

PAGEPAGE28專題2相互作用共點力的平衡（解析版）全國新課標(biāo)Ⅰ卷有其特定的命題模板，無論是命題題型、考點分布、模型情景等，還是命題思路和發(fā)展趨向方面都不同于其他省市的地方卷。為了給新課標(biāo)全國卷考區(qū)廣大師生提供一套專屬自己的復(fù)習(xí)備考資料，物理解析團(tuán)隊的名校名師們精心編寫了本系列資料。本資料以全國新課標(biāo)Ⅰ卷考區(qū)的最新名校試題為主，借鑒并吸收了其他省市最新模擬題中對全國新課標(biāo)Ⅰ卷考區(qū)具有借鑒價值的典型題，優(yōu)化組合，合理編排，極限命制。備注：新課標(biāo)Ⅰ卷專版所選試題和新課標(biāo)Ⅱ卷專版所選試題不重復(fù)，歡迎同時下載使用。一、單項選擇題1.【2014?陜西寶雞金臺區(qū)高三十月質(zhì)量檢測】如圖所示,質(zhì)量均可忽略的輕繩與輕桿承受彈力的最大值一定,輕桿A端用鉸鏈固定,滑輪在A點正上方（滑輪大小及摩擦均可不計）,輕桿B端吊一重物G，現(xiàn)將繩的一端拴在桿的B端，用拉力F將B端緩慢上拉（均未斷），在AB桿達(dá)到豎直前，以下分析正確的是（）A．繩子越來越容易斷B．繩子越來越不容易斷C．AB桿越來越容易斷D．AB桿越來越不容易斷2.【2014?江西重點中學(xué)盟校高三第二次聯(lián)考】如圖所示，由兩種材料做成的半球面固定在水平地面上，球右側(cè)面是光滑的，左側(cè)面粗糙，O點為球心，A、B是兩個相同的小物塊(可視為質(zhì)點)，物塊A靜止在左側(cè)面上，物塊B在圖示水平力F作用下靜止在右側(cè)面上，A、B處在同一高度，AO、BO與豎直方向的夾角均為，則A、B分別對球面的壓力大小之比為（）A.sin2:1B.sin:1C.cos2:1D.cos:1考點：本題考查了共點力的平衡條件和受力分析能力。3.【2014?江西南昌三中高三第二次月考】如圖所示，斜面體置于粗糙水平面上，斜面光滑．小球被輕質(zhì)細(xì)線系住放在斜面上。細(xì)線另一端跨過定滑輪，用力拉細(xì)線使小球沿斜面緩慢移動一段距離，斜面體始終靜止．移動過程中A．細(xì)線對小球的拉力變大B．斜面對小球的支持力變大C．斜面對地面的壓力變大D．地面對斜面的摩擦力變大4.【2014?江西贛州十二縣市重點中學(xué)高三期中考試】如圖所示的四個圖中，AB、BC均為輕質(zhì)桿，各圖中桿的A、B端都通過鉸鏈與墻連接，兩桿都在B處由鉸鏈連接，且系統(tǒng)均處于靜止?fàn)顟B(tài)．現(xiàn)用等長的輕繩來代替輕桿，能保持平衡的是()A．圖中的AB桿可以用輕繩代替的有甲、乙、丙B．圖中的AB桿可以用輕繩代替的有甲、丙、丁C．圖中的BC桿可以用輕繩代替的有乙、丙、丁D．圖中的BC桿可以用輕繩代替的有甲、乙、丁5.【2014?江西贛州十二縣市重點中學(xué)高三期中考試】如圖所示，物體A、B用細(xì)繩與彈簧連接后跨過滑輪，A靜止在傾角為45°的粗糙斜面上，B懸掛著。已知質(zhì)量mA＝3mB，不計滑輪摩擦，現(xiàn)將斜面傾角由45°減小到30°，那么下列說法中正確的是()A．彈簧的彈力減小B．物體A對斜面的壓力減少C．物體A受到的靜摩擦力減小D．物體A受到的靜摩擦力不變6.【2014?江西奉新一中高三第二次月考】如圖所示，一只用絕緣材料制成的半徑為R的半球形碗倒扣在水平面上，其內(nèi)壁上有一質(zhì)量為m的帶正電小球，在豎直向上的電場力F=3mg的作用下靜止在距碗口高處。已知小球與碗之間的動摩擦因數(shù)為μ，則碗對小球的彈力與摩擦力的大小分別（）A．1.6mg和1.2mgB．0.8mg和0.8μmgC．mg和μmg D．mg和0.6mg6.A解析：對小球進(jìn)行受力分析如圖所示，7.【2013?湖南五市十校高三聯(lián)考】（2008?天津）在粗糙水平地面上與墻平行放著一個截面為半圓的柱狀物體A，A與豎直墻之間放一光滑圓球B，整個裝置處于平衡狀態(tài)．現(xiàn)對B加一豎直向下的力F，F(xiàn)的作用線通過球心，設(shè)墻對B的作用力為F1，B對A的作用力為F2，地面對A的作用力為F3．若F緩慢增大而整個裝置仍保持靜止，截面如圖所示，在此過程中（）A.F1保持不變，F(xiàn)3緩慢增大B.F1緩慢增大，F(xiàn)3保持不變C.F2緩慢增大，F(xiàn)3緩慢增大D.F2緩慢增大，F(xiàn)3保持不變7.C8.【2013?湖北重點中學(xué)高三聯(lián)考】如圖所示，輕質(zhì)剛性彈簧兩端拴接著可看作質(zhì)點的小球A和B．當(dāng)兩球靜置于內(nèi)壁光滑半徑為R的半球形容器內(nèi)時，兩球之間的距離為R，小球球心與彈簧軸芯所連的直線與水平方向夾角=300，則A、B兩小球的質(zhì)量之比為A．B．2C．2D．8.C解析：AB兩球受力圖如圖所示。則對A可列得：；對小球B：，三式聯(lián)立可得：,選項C正確。m1m1m2FFFN1FN230030°300oAB考點：此題考查共點力的平衡及正交分解法。9.【2014?河南豫東、豫北十所名校高三二次聯(lián)考】如圖所示，三個相同的輕質(zhì)彈簧連接在O點，彈簧1的另一端固定在天花板上，且與豎直方向的夾角為30°，彈簧2水平且右端固定在豎直墻壁上，彈簧3的另一端懸掛質(zhì)量為m的物體且處于靜止?fàn)顟B(tài)，此時彈簧1、2、3的形變量分別為x1、x2、x3，則A．x1：x2：x3＝：1：2B．x1：x2：x3＝2：1：C．x1：x2：x3＝1：2：D．x1：x2：x3＝：2：110.【2014?河南豫東、豫北十所名校高三二次聯(lián)考】一根粗細(xì)均勻的金屬棒AB，棒的A端用輕繩同定在天花板上，棒的B端用水平拉力F拉著而使金屬棒處于靜止?fàn)顟B(tài)。輕繩與豎直方向的夾角為α，金屬棒與豎直方向的夾角為β，下列說法正確的是A．sinβ＝2sinαB．cosβ＝2cosα ]C．tanβ＝2tanαD．cotβ＝2cotα11.【3013?河南十所名校高三第三次聯(lián)考】輕繩一端系在質(zhì)量為m的物體A上，另一端系在一個套在傾斜粗糙桿MN的圓環(huán)上?，F(xiàn)用平行于桿的力F拉住繩子上一點O，使物體A從圖中實線位置緩慢上升到虛線位置，并且圓環(huán)仍保持在原來位置不動。則在這一過程中。環(huán)對桿的摩擦力Ff和環(huán)對桿的壓力FN的變化情況是

A．Ff保持不變，F(xiàn)N逐漸增大

B．Ff逐漸增大，F(xiàn)N保持不變C．Ff逐漸減小，F(xiàn)N保持不變

D．Ff保持不變，F(xiàn)N逐漸減小12.【2013?河南河大附中高三11月月考】如圖所示，質(zhì)量為M、半徑為R、內(nèi)壁光滑的半球形容器靜放在粗糙水平地面上，O為球心．有一勁度系數(shù)為K的輕彈簧一端固定在半球底部處，另一端與質(zhì)量為m的小球相連，小球靜止于P點。已知地面與半球形容器間的動摩擦因數(shù)為μ，OP與水平方向的夾角為θ＝30°．下列說法正確的是A．小球B．小球C．小球D．地面12.C

解析：GFGFN13.【2014?衡水高三上學(xué)期三調(diào)】如圖所示，兩根直木棍AB和CD相互平行，固定在同一個水平面上,一個圓柱形工件P架在兩木棍之間，在水平向右的推力F的作用下，恰好能向右勻速運動。若保持兩木棍在同一水平面內(nèi)，但將它們間的距離稍微增大一些后固定．將該圓柱形工件P架在兩木棍之間，用同樣的水平推力F向右推該工件，則下列說法中正確的是（）A．該工件仍可能向右勻速運動B．該工件P可能向右加速運動C．AB棍受到的摩擦力一定大于F/2D．AB棍受到的摩擦力一定等于F/214.【2014?衡水高三上學(xué)期第二次調(diào)研】據(jù)《新消息》報道，在北塔公園門前，李師傅用牙齒死死咬住長繩的一端，斜向上將停放著的一輛卡車緩慢拉動。小華同學(xué)看完表演后做了如下思考，其中正確的是()[A.李師傅選擇斜向上拉可以減少車對地面的正壓力，從而減少車與地面間的摩擦力B.若將繩系在車頂斜向下拉，要拉動汽車將更容易C.車被拉動的過程中，繩對車的拉力大于車對繩的拉力D.當(dāng)車由靜止被拉動時，繩對車的拉力等于車受到的摩擦阻力15.【2014?衡水高三上學(xué)期第二次調(diào)研】有一直角V形槽固定在水平面上，其截面如圖所示，BC面與水平面間夾角為60°，有一質(zhì)量為m的正方體均勻木塊放在槽內(nèi)，木塊與BC面間的動摩擦因數(shù)為μ，與AB面間無摩擦。現(xiàn)用垂直于紙面向里的力推木塊使之沿槽運動，則木塊所受的摩擦力為()A.eq\f(1,2)μmg B.eq\f(\r(3),2)μmgC.eq\f(\r(2),2)μmg D．μmg

16.【2014?河北邯鄲館陶一中高三上學(xué)期期中】如圖所示，木塊放在粗糙的水平桌面上，外力F1、F2沿水平方向作用在木塊上，木塊處于靜止?fàn)顟B(tài)，其中F1=10N，F(xiàn)2=2N.若撤去力F1，則木塊受到的摩擦力是().(A)8N，方向向右 (B)8N，方向向左(C)2N，方向向右 (D)2N，方向向左17.【2014?衡水高三上學(xué)期第二次調(diào)研】如圖所示,小圓環(huán)A吊著一個質(zhì)量為m2的物塊并套在另一個豎直放置的大圓環(huán)上,有一細(xì)線一端拴在小圓環(huán)A上,另一端跨過固定在大圓環(huán)最高點B的一個小滑輪后吊著一個質(zhì)量為m1的物塊.如果小圓環(huán)、滑輪、繩子的大小和質(zhì)量以及相互之間的摩擦都可以忽略不計,繩子又不可伸長,若平衡時弦AB所對應(yīng)的圓心角為,則兩物塊的質(zhì)量比m1∶m2應(yīng)為()A.B.C.D.18.【2014?衡水高三上學(xué)期第二次調(diào)研】如圖所示，在水平傳送帶上有三個質(zhì)量分別為m1、m2、m3的木塊1、2、3,1和2及2和3間分別用原長為L，勁度系數(shù)為k的輕彈簧連接起來，木塊與傳送帶間的動摩擦因數(shù)均為μ，現(xiàn)用水平細(xì)繩將木塊1固定在左邊的墻上，傳送帶按圖示方向勻速運動，當(dāng)三個木塊達(dá)到平衡后，1、3兩木塊之間的距離是()A．B．C.D.18.B

解析：已木塊3為研究對象，分析受力有，解得右邊彈簧的伸長量為；已木塊2為研究對象分析受力有：，解得左邊彈簧的伸19.【2014?衡水高三上學(xué)期第二次調(diào)研】如圖所示，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)表面及碗口光滑。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的小球與O點的連線與水平線的夾角為α=90°，質(zhì)量為m2的小球位于水平地面上，設(shè)此時細(xì)線的拉力大小為T，質(zhì)量為m2的小球?qū)Φ孛鎵毫Υ笮镹，則（）A．T= B．T=C．N=m2g D．N=20.【2014?衡水高三上學(xué)期第二次調(diào)研】如圖所示，A、B都是重物，A被繞過小滑輪P的細(xì)線所懸掛，B放在粗糙的水平桌面上；小滑輪P被一根斜短線系于天花板上的O點；O′是三根線的結(jié)點，bO′水平拉著B物體，cO′沿豎直方向拉著彈簧；彈簧、細(xì)線、小滑輪的重力和細(xì)線與滑輪間的摩擦力均可忽略，整個裝置處于平衡靜止?fàn)顟B(tài)。若懸掛小滑輪的斜線OP的張力是20eq\r(3)N，則下列說法中錯誤的是()（取g＝10m/s2）A．彈簧的彈力為10NB．重物A的質(zhì)量為2kgC．桌面對B物體的摩擦力為10eq\r(3)ND．OP與豎直方向的夾角為60°21.【2014?衡水高三上學(xué)期第二次調(diào)研】如圖所示，三根長度均為L的輕繩分別連接于C、D兩點，A、B兩端被懸掛在水平天花板上，相距2L.現(xiàn)在C點上懸掛一個質(zhì)量為m的重物，為使CD繩保持水平，在D點上可施加力的最小值為()A．mg B.eq\f(\r(3),3)mgC.eq\f(1,2)mg D.eq\f(1,4)mg[ZX21.C

解析：以節(jié)點C、D為研究對象，分別分析受力如圖：FACmgFFACmgFCDFCDFBD22.【2014?衡水高三上學(xué)期三調(diào)】如圖所示，物體A和B的質(zhì)量分別為2kg和1kg，用跨過定滑輪的細(xì)線相連，靜止的疊放在傾角為=300的光滑斜面上，A與B間的動摩擦因數(shù)為，現(xiàn)有一平行于斜面向下的力F作用在物體B上，設(shè)最大靜摩擦力等于滑動摩擦力，若要使物體運動，則F至少為（）（）A．20N B．22N C．11N D．17N大小上相等），T2=T1（大小上相等），則有：F+m2gsin30°=T2+f2代入數(shù)據(jù)得：F=17N，所以選擇D。考點：共點力的平衡條件及其應(yīng)用二、多項選擇題23.【2014?江西長治二中高三第二次月考】如圖所示，斜面體A靜止放置在水平地面上，質(zhì)量為m的滑塊B在外力F1和F2的共同作用下沿斜面體表面向下運動，當(dāng)F1方向水平向右，F(xiàn)2方向沿斜面體的表面向下時斜面體受到地面的摩擦力方向向右。則下列說法中正確的是F2F2F1A．若同時撤去F1和F2，在滑塊B仍向下運動的過程中，滑塊B的加速度方向一定沿斜面向上B．若只撤去F1，在滑塊B仍向下運動的過程中，A所受地面摩擦力的方向可能向左C．若只撤去F2，在滑塊B仍向下運動的過程中，A所受地面摩擦力的方向一定向右D．若只撤去F1，在滑塊B仍向下運動的過程中，A所受地面摩擦力不變24.【2014?江西贛州十二縣市重點中學(xué)高三期中考試】如圖所示，用輕繩吊一個重為G的小球，欲施一力F使小球在圖示位置平衡(θ<30°)，下列說法正確的是()A．力F最小值為GsinθB．若力F與繩拉力大小相等，力F方向與豎直方向必成θ角C．若力F與G大小相等，力F方向與豎直方向可能成θ角D．若力F與G大小相等，力F方向與豎直方向可能成2θ角25.【2014?河北唐山一中高三第二次調(diào)研】一只蝸牛沿著葡萄枝從左向右緩慢爬行，如圖所示。則在此過程中()A．葡萄枝對蝸牛的彈力先減小后變大B．葡萄枝對蝸牛的摩擦力先減小后變大C．葡萄枝對蝸牛的作用力先減小后變大D．葡萄枝對蝸牛的作用力保持不變26.【2013?河北唐山高三4月二?！咳鐖D所示，帶同種電荷大小不計的兩個小球a和b，分別靜止在豎直墻面A處和光滑水平地面B處，AO=OB。a球此時受摩擦力向上，且與墻面間動摩擦因數(shù)為=0.5，b球被光滑豎直板擋住，a球由于漏電而緩慢下移到A′處，在此過程中A．地面對b球的支持力變小B．豎直墻面對a球的支持力變小C．豎直墻面對a球的摩擦力變小D．a(chǎn)、b之間的作用力變大26.ADGAGAF庫乙f丙GAFAF庫f甲f27.【2014?衡水高三上學(xué)期三調(diào)】如圖所示，頂端裝有光滑定滑輪的斜面體放在粗糙水平地面上，A、B兩物體通過輕質(zhì)細(xì)繩連接，并處于靜止?fàn)顟B(tài)?，F(xiàn)用水平向右的力F將物體B緩慢拉動一定的距離（斜面體與物體A始終保持靜止）。在此過程中，下列判斷正確的是（）A．水平力F逐漸變大B．物體A所受斜面體的摩擦力逐漸變大C．斜面體所受地面的支持力逐漸變大D．斜面體所受地面的摩擦力逐漸變大28.【2014?衡水高三上學(xué)期第二次調(diào)研】如圖所示，一個質(zhì)量為m的滑塊靜止置于傾角為30°的粗糙斜面上，一根輕彈簧一端固定在豎直墻上的P點，另一端系在滑塊上，彈簧與豎直方向的夾角為30°，則()A．滑塊可能受到三個力作用B．彈簧一定處于壓縮狀態(tài)C．斜面對滑塊的支持力大小可能為零D．斜面對滑塊的摩擦力大小一定等于eq\f(1,2)mg正確；

考點：共點力平衡

29.【2014?衡水高三上學(xué)期第二次調(diào)研】如圖所示，不計質(zhì)量的光滑小滑輪用細(xì)繩懸掛于墻上的O點，跨過滑輪的細(xì)繩連接物塊A、B，A、B都處于靜止?fàn)顟B(tài)，現(xiàn)將物塊B移至C點后，A、B仍保持靜止，下列說法中正確的是()A．B與水平面間的摩擦力增大B．繩子對B的拉力增大C．懸于墻上的繩所受拉力不變D．A、B靜止時，圖中α、β、θ三角始終相等[229.AD

30.【2014?衡水高三上學(xué)期第二次調(diào)研】如圖所示，在斜面上放兩個光滑球A和B，兩球的質(zhì)量均為m，它們的半徑分別是R和r，球A左側(cè)有一垂直于斜面的擋板P，兩球沿斜面排列并處于靜止，以下說法正確的是（）A．斜面傾角一定，R＞r時，R越大，r越小，B對斜面的壓力越小B．斜面傾角一定時，半徑R=r時，兩球之間的彈力最小C．斜面傾角一定時，無論半徑如何，A球隊擋板的壓力一定D．半徑確定時，隨著斜面傾角逐漸增大，A受到擋板作用力先增大后減小30.BC

解析：以B球為研究對象進(jìn)行受力分析，如下圖：31.【2014?衡水高三上學(xué)期第二次調(diào)研】如圖所示，A是一質(zhì)量為M的盒子，B的質(zhì)量為eq\f(M,2)，A、B用細(xì)繩相連，跨過光滑的定滑輪，A置于傾角θ＝30°的斜面上，B懸于斜面之外而處于靜止?fàn)顟B(tài)．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B．A對斜面的壓力逐漸增大C．A所受的摩擦力逐漸增大[來源D．A所受的合力不變32.【2013?河北滄州五