高中物理教科版第四章物體的平衡 重點(diǎn)強(qiáng)化卷(一)受力分析

重點(diǎn)強(qiáng)化卷(一)受力分析(建議用時(shí)：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(huì)向前運(yùn)動(dòng)，這是因?yàn)闅馇蚴艿?)【導(dǎo)學(xué)號(hào)：70290119】圖1A．重力 B．手的推力C．空氣的浮力 D．噴出氣體對(duì)氣球的作用力【解析】氣球內(nèi)氣體向后噴出時(shí)，氣球?qū)怏w有向后的作用力，氣體對(duì)氣球有向前的反作用力使氣球向前運(yùn)動(dòng)，D項(xiàng)正確．【答案】D2．如圖2所示，質(zhì)量為m的AB桿靠在平臺(tái)的拐角上處于靜止?fàn)顟B(tài)，拐角處光滑，則地面對(duì)桿A端施加的作用力為()【導(dǎo)學(xué)號(hào)：70290120】圖2A．支持力和摩擦力 B．支持力C．摩擦力 D．無(wú)法確定受幾個(gè)力作用【解析】AB桿靠在平臺(tái)的拐角上處于靜止?fàn)顟B(tài)，拐角處光滑，則地面對(duì)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(gè)磁環(huán)A、B先后套在光滑的木支架上，并使兩磁環(huán)相對(duì)面的極性相同，此時(shí)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(duì)木支架底座的壓力為F1；B對(duì)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(duì)于磁環(huán)A，受到重力G和磁環(huán)B對(duì)磁環(huán)A的排斥力F2，根據(jù)平衡條件可知，F(xiàn)2＝G；對(duì)于磁環(huán)B，受到重力G、磁環(huán)A對(duì)磁環(huán)B的排斥力F′2及木支架底座對(duì)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(xiàng)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(shí)，竿對(duì)“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(duì)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(wàn)州區(qū)高一期末)如圖5所示，自動(dòng)卸貨車(chē)始終靜止在水平地面上，車(chē)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(chē)廂中的貨物．假設(shè)貨物相對(duì)于車(chē)廂勻加速下滑，則在下滑過(guò)程中()圖5A．地面對(duì)貨車(chē)有向右的摩擦力B．貨物對(duì)車(chē)廂的作用力水平向右C．地面對(duì)貨車(chē)的支持力逐漸增大D．貨車(chē)對(duì)地面的壓力小于貨車(chē)和貨物的總重力【解析】當(dāng)貨物相對(duì)于車(chē)廂加速下滑時(shí)，貨物受重力、支持力及滑動(dòng)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(gè)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(duì)車(chē)廂有向右的作用力，貨車(chē)受到向左的摩擦力，故A錯(cuò)誤；貨物對(duì)車(chē)廂有平行斜面向下的滑動(dòng)摩擦力和垂直于斜面的壓力，故滑動(dòng)摩擦力與和壓力的合力不是水平的，故B錯(cuò)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(duì)地面的壓力小于貨車(chē)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(cuò)誤，D正確．【答案】D6．在機(jī)場(chǎng)和港口，常用輸送帶運(yùn)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(gè)行李箱隨輸送帶一起做勻速直線運(yùn)動(dòng)時(shí)，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(gè)力作用B．甲、乙兩種情況中的行李箱都受到三個(gè)力作用C．情況甲中的行李箱受到三個(gè)力作用，情況乙中的行李箱受到四個(gè)力作用D．情況甲中的行李箱受到兩個(gè)力作用，情況乙中的行李箱受到三個(gè)力作用【解析】以行李箱為研究對(duì)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(duì)輸送帶的壓力作用，輸送帶對(duì)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(yùn)動(dòng)，兩者沒(méi)有相對(duì)運(yùn)動(dòng)或相對(duì)運(yùn)動(dòng)趨勢(shì)，輸送帶對(duì)行李箱不會(huì)產(chǎn)生摩擦力．因此，如圖1所示，圖甲中的行李箱僅受兩個(gè)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(yùn)動(dòng)，但它時(shí)刻都有沿輸送帶下滑的趨勢(shì)，只是由于輸送帶對(duì)行李箱的靜摩擦力的阻礙作用才沒(méi)有下滑．因此，如圖2所示，行李箱受三個(gè)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(yùn)動(dòng)，拉力F與水平面夾角為θ.下列說(shuō)法中正確的是()圖7A．物體一定受到四個(gè)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(duì)物體的支持力是一對(duì)平衡力【解析】對(duì)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(gè)力的作用，選項(xiàng)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(xiàng)B、D錯(cuò)誤；由力的合成可知，F(xiàn)與f的合力方向豎直向上，選項(xiàng)C正確．【答案】AC8．(多選)(2023·綿陽(yáng)高一檢測(cè))物體C置于水平地面上，A、B由輕繩通過(guò)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(gè)系統(tǒng)處于靜止?fàn)顟B(tài)，如圖8所示．下列說(shuō)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(duì)它向右的靜摩擦力作用，故B、C之間一定是粗糙的，A對(duì)，B錯(cuò)；整體考慮，系統(tǒng)無(wú)運(yùn)動(dòng)趨勢(shì)，C與地面間無(wú)摩擦力作用，故不能確定C與地面間粗糙與否，C錯(cuò)，D對(duì)．【答案】AD9．(多選)(2023·宜昌高一檢測(cè))如圖9所示，C是水平地面，A、B是兩塊長(zhǎng)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(yùn)動(dòng)．由此可知，A、B間的動(dòng)摩擦因數(shù)μ1和B、C間的動(dòng)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(duì)象，A不受摩擦力，否則它不可能做勻速直線運(yùn)動(dòng)，則知A、B間的動(dòng)摩擦因數(shù)μ1可能為零，也可能不為零；再以整體為研究對(duì)象，由平衡條件分析可知，地面對(duì)B一定有摩擦力，則B與地面之間的動(dòng)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(chē)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(chē)做勻減速運(yùn)動(dòng)，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(duì)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(chē)具有相同的加速度a，對(duì)西瓜A受力分析如圖，F(xiàn)表示周?chē)鞴蠈?duì)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(duì)，A、B、D錯(cuò)．【答案】C二、計(jì)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(dòng)摩擦因數(shù)都等于，且最大靜摩擦力等于滑動(dòng)摩擦力．當(dāng)用水平力F＝80N向右拉輕滑輪時(shí)，B對(duì)A的摩擦力和桌面對(duì)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(duì)物體A的拉力FA＝eq\f(F,2)＝40N>fmA故B對(duì)A的摩擦力為滑動(dòng)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(duì)B的摩擦力為靜摩擦力，大小為FB＝70N，方向向左．【答案】30N70N12．(2023·長(zhǎng)春高一檢測(cè))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(guò)光滑的輕質(zhì)定滑輪，當(dāng)人用100N的力斜向下拉繩子時(shí)，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(duì)物體的彈力大小和摩擦力大??；(2)滑輪