高中物理教科版第四章物體的平衡 重點強(qiáng)化卷(一)受力分析

重點強(qiáng)化卷(一)受力分析(建議用時：60分鐘)一、選擇題1．如圖1所示，將吹足氣的氣球由靜止釋放，氣球內(nèi)氣體向后噴出，氣球會向前運動，這是因為氣球受到()【導(dǎo)學(xué)號：70290119】圖1A．重力 B．手的推力C．空氣的浮力 D．噴出氣體對氣球的作用力【解析】氣球內(nèi)氣體向后噴出時，氣球?qū)怏w有向后的作用力，氣體對氣球有向前的反作用力使氣球向前運動，D項正確．【答案】D2．如圖2所示，質(zhì)量為m的AB桿靠在平臺的拐角上處于靜止?fàn)顟B(tài)，拐角處光滑，則地面對桿A端施加的作用力為()【導(dǎo)學(xué)號：70290120】圖2A．支持力和摩擦力 B．支持力C．摩擦力 D．無法確定受幾個力作用【解析】AB桿靠在平臺的拐角上處于靜止?fàn)顟B(tài)，拐角處光滑，則地面對桿A端施加的作用力為支持力和摩擦力，故A正確．【答案】A3．將重力均為G的兩個磁環(huán)A、B先后套在光滑的木支架上，并使兩磁環(huán)相對面的極性相同，此時可以看到上方的磁環(huán)A“懸浮”在空中，如圖3所示．設(shè)磁環(huán)B對木支架底座的壓力為F1；B對A的排斥力為F2，關(guān)于這些力的大小關(guān)系正確的是()圖3A．F1>2GF2＝G B．F1＝2GF2C．F1>2GF2>G D．F1＝2GF2【解析】對于磁環(huán)A，受到重力G和磁環(huán)B對磁環(huán)A的排斥力F2，根據(jù)平衡條件可知，F(xiàn)2＝G；對于磁環(huán)B，受到重力G、磁環(huán)A對磁環(huán)B的排斥力F′2及木支架底座對磁環(huán)B的支持力F′1的作用，根據(jù)平衡條件得，F(xiàn)′1＝F′2＋G，根據(jù)作用力與反作用力關(guān)系知F1＝F2＋G，則有F1＝2G，選項B正確．【答案】B4．如圖4所示為雜技“頂桿”表演，一人站在地上，肩上為一質(zhì)量為M的豎直竹竿，當(dāng)竿上一質(zhì)量為m的人以加速度a加速下滑時，竿對“底人”的壓力大小為()圖4A．(M＋m)gB．(M＋m)g－maC．(M＋m)g＋maD．(M－m)g【解析】竿上的人與竿的相互作用力為f，則底下的人受到的壓力為N＝Mg＋f，對質(zhì)量為m的人有：mg－f＝ma.解得：N＝(m＋M)g－ma.【答案】B5．(2023·重慶萬州區(qū)高一期末)如圖5所示，自動卸貨車始終靜止在水平地面上，車廂在液壓機(jī)的作用下改變與水平面間的傾角，用以卸下車廂中的貨物．假設(shè)貨物相對于車廂勻加速下滑，則在下滑過程中()圖5A．地面對貨車有向右的摩擦力B．貨物對車廂的作用力水平向右C．地面對貨車的支持力逐漸增大D．貨車對地面的壓力小于貨車和貨物的總重力【解析】當(dāng)貨物相對于車廂加速下滑時，貨物受重力、支持力及滑動摩擦力；因加速度沿斜面向下，則將加速度分解為水平和豎直向下兩個方向；則在水平方向有向左的合外力；則由作用力與反作用力可知，貨物對車廂有向右的作用力，貨車受到向左的摩擦力，故A錯誤；貨物對車廂有平行斜面向下的滑動摩擦力和垂直于斜面的壓力，故滑動摩擦力與和壓力的合力不是水平的，故B錯誤；在豎直方向進(jìn)行分析，可知豎直方向整體有向下的加速度，故處于失重狀態(tài)，整體對地面的壓力小于貨車和貨物的總重力；由于是勻加速，故支持力是保持不變的，故C錯誤，D正確．【答案】D6．在機(jī)場和港口，常用輸送帶運送旅客的行李、貨物．如圖6所示，圖甲為水平輸送帶，圖乙為傾斜輸送帶，當(dāng)一個行李箱隨輸送帶一起做勻速直線運動時，下列判斷中正確的是()甲乙圖6A．甲、乙兩種情況中的行李箱都受到兩個力作用B．甲、乙兩種情況中的行李箱都受到三個力作用C．情況甲中的行李箱受到三個力作用，情況乙中的行李箱受到四個力作用D．情況甲中的行李箱受到兩個力作用，情況乙中的行李箱受到三個力作用【解析】以行李箱為研究對象，它受到重力作用，兩種情況中，行李箱都只與輸送帶有聯(lián)系，由于行李箱對輸送帶的壓力作用，輸送帶對行李箱產(chǎn)生彈力，其方向垂直輸送帶向上．在圖甲中，行李箱隨輸送帶一起做勻速直線運動，兩者沒有相對運動或相對運動趨勢，輸送帶對行李箱不會產(chǎn)生摩擦力．因此，如圖1所示，圖甲中的行李箱僅受兩個力作用．在圖乙中，行李箱雖然同樣隨輸送帶一起做勻速直線運動，但它時刻都有沿輸送帶下滑的趨勢，只是由于輸送帶對行李箱的靜摩擦力的阻礙作用才沒有下滑．因此，如圖2所示，行李箱受三個力作用，D正確．圖1圖2【答案】D7．(多選)如圖7所示，水平地面上的物體在斜向上的拉力F的作用下，向右做勻速直線運動，拉力F與水平面夾角為θ.下列說法中正確的是()圖7A．物體一定受到四個力的作用B．物體受到的摩擦力大小為FsinθC．拉力F與物體受到的摩擦力的合力方向一定是豎直向上D．物體受到的重力和地面對物體的支持力是一對平衡力【解析】對物體受力分析如圖所示，物體受到拉力F，重力G，摩擦力f和支持力N四個力的作用，選項A正確；物體在水平方向和豎直方向合外力為0，則f＝Fcosθ，N＋Fsinθ＝G，則選項B、D錯誤；由力的合成可知，F(xiàn)與f的合力方向豎直向上，選項C正確．【答案】AC8．(多選)(2023·綿陽高一檢測)物體C置于水平地面上，A、B由輕繩通過固定在C上的光滑定滑輪相連，C的上表面水平，連接B的輕繩水平，整個系統(tǒng)處于靜止?fàn)顟B(tài)，如圖8所示．下列說法正確的是()圖8A．B與C之間的接觸面一定是粗糙的B．B與C之間的接觸面可以是光滑的C．C與地面之間的接觸面一定是粗糙的D．C與地面之間的接觸面可以是光滑的【解析】B受到C對它向右的靜摩擦力作用，故B、C之間一定是粗糙的，A對，B錯；整體考慮，系統(tǒng)無運動趨勢，C與地面間無摩擦力作用，故不能確定C與地面間粗糙與否，C錯，D對．【答案】AD9．(多選)(2023·宜昌高一檢測)如圖9所示，C是水平地面，A、B是兩塊長方形物塊，F(xiàn)是作用在物塊B上沿水平方向的力，物塊A和B以相同的速度做勻速直線運動．由此可知，A、B間的動摩擦因數(shù)μ1和B、C間的動摩擦因數(shù)μ2有可能是()圖9A．μ1＝0，μ2＝0 B．μ1＝0，μ2≠0C．μ1≠0，μ2＝0 D．μ1≠0，μ2≠0【解析】先以A為研究對象，A不受摩擦力，否則它不可能做勻速直線運動，則知A、B間的動摩擦因數(shù)μ1可能為零，也可能不為零；再以整體為研究對象，由平衡條件分析可知，地面對B一定有摩擦力，則B與地面之間的動摩擦因數(shù)μ2一定不為零，故選B、D.【答案】BD10．如圖10所示，有一輛汽車滿載西瓜在水平路面上勻速前進(jìn)．突然發(fā)生意外情況，緊急剎車做勻減速運動，加速度大小為a，則中間一質(zhì)量為m的西瓜A受到其他西瓜對它的作用力的大小是()圖10A．meq\r(g2－a2) B．maC．meq\r(g2＋a2) D．m(g＋a)【解析】西瓜與汽車具有相同的加速度a，對西瓜A受力分析如圖，F(xiàn)表示周圍西瓜對A的作用力，則由牛頓第二定律得：eq\r(F2－mg2)＝ma，解得：F＝meq\r(g2＋a2)，故C對，A、B、D錯．【答案】C二、計算題11.如圖11所示，物體A、B的質(zhì)量分別為mA＝10kg，mB＝20kg，A與B、B與水平桌面間的動摩擦因數(shù)都等于，且最大靜摩擦力等于滑動摩擦力．當(dāng)用水平力F＝80N向右拉輕滑輪時，B對A的摩擦力和桌面對B的摩擦力為多大？(g取10m/s2)圖11【解析】A與B、B與水平桌面間的最大靜摩擦力分別為：fmA＝μmAg＝30NfmB＝μ(mAg＋mBg)＝90N由于繩子對物體A的拉力FA＝eq\f(F,2)＝40N>fmA故B對A的摩擦力為滑動摩擦力，大小為30N，方向向左．物體B受到向右的拉力eq\f(F,2)＝40N和A施加給它的大小為30N的摩擦力，F(xiàn)B＝40N＋30N<fmB故桌面對B的摩擦力為靜摩擦力，大小為FB＝70N，方向向左．【答案】30N70N12．(2023·長春高一檢測)如圖12所示，物塊的質(zhì)量m＝30kg，細(xì)繩一端與物塊相連，另一端繞過光滑的輕質(zhì)定滑輪，當(dāng)人用100N的力斜向下拉繩子時，滑輪兩側(cè)細(xì)繩與水平方向的夾角均為30°，物塊在水平面上保持靜止，滑輪上端的懸繩豎直(取g＝10m/s2)．求：圖12(1)地面對物體的彈力大小和摩擦力大小；(2)滑輪