高一物理寒假重難點鞏固專題二 共點力平衡中的整體法與隔離法(解析版)

專題二共點力平衡中的整體法與隔離法45分鐘日期：月日一、單選題1．如圖所示，兩個相似的斜面體SKIPIF1<0、SKIPIF1<0在豎直向上的力SKIPIF1<0的作用下靜止靠在豎直粗糙墻壁上。關于斜面體SKIPIF1<0和SKIPIF1<0的受力情況，下列說法正確的是（）A．SKIPIF1<0一定受到三個力B．SKIPIF1<0可能受到四個力C．SKIPIF1<0受到的摩擦力沿斜面向下D．SKIPIF1<0與墻壁之間一定有彈力和摩擦力【答案】C【解析】先對A、B整體受力分析，由平衡條件可知：豎直方向SKIPIF1<0，水平方向不受力，故墻面無彈力，也沒有摩擦力，（否則不能平衡），隔離B物體，必受重力、A對B的支持力和摩擦力作用，受三個力；隔離A物體，受重力、B對A的壓力和摩擦力、外力F的四個力作用，若撤去A，B會向下運動，則A對B的摩擦力方向沿斜面向上，則B對A的摩擦力沿斜面向下。故選C。2．如圖，滑塊A置于水平地面上，滑塊B在一水平力F作用下緊靠滑塊A（A、B接觸面豎直），此時A恰好不滑動，B剛好不下滑。已知A與B間的動摩擦因數為μ1，A與地面間的動摩擦因數為μ2，最大靜摩擦力等于滑動摩擦力。則A與B的質量之比為（）A．SKIPIF1<0 B．SKIPIF1<0C．SKIPIF1<0 D．SKIPIF1<0【答案】B【解析】對AB的整體，則SKIPIF1<0，對物體BSKIPIF1<0，解得SKIPIF1<0，故選B。3．如圖所示，用玻璃杯裝入適量的水置于臺秤上，測得臺秤示數G0=15N；再用彈簧測力計懸掛一個重力G=10N的金屬塊，使金屬塊一部分浸在臺秤上的玻璃杯中（水沒有溢出）。若彈簧測力計的示數變?yōu)镕T=6N，則臺秤的示數變?yōu)椋ǎ〢．15N B．19N C．21N D．25N【答案】B【解析】玻璃杯裝入適量的水置于臺秤上測得臺秤示數即重力為G0=15N；使金屬塊一部分浸在臺秤上的玻璃杯中，對玻璃杯和水加金屬塊的整體受力分析，設臺秤對杯子的支持力為SKIPIF1<0，有SKIPIF1<0，由牛頓第三定律有SKIPIF1<0，解得玻璃杯對臺秤的壓力為SKIPIF1<0，則臺秤的示數變?yōu)?9N，故選B。4．如圖所示，一光滑球體放在三角支架與豎直墻壁之間，三角支架的傾角SKIPIF1<0可根據實際情況調節(jié)。若緩慢增大支架傾角SKIPIF1<0，三角支架在地面上的位置沒有發(fā)生變化。下列說法正確的是（）A．球體受到豎直墻面的支持力變小B．球體受到三角支架的支持力變小C．三角支架受到地面的支持力不變D．三角支架受到地面的摩擦力不變【答案】C【解析】AB．以球為研究對象，受力分析如圖由平衡條件可得SKIPIF1<0，SKIPIF1<0，若緩慢增大支架傾角SKIPIF1<0，則球體受到豎直墻面的支持力SKIPIF1<0變大，球體受到三角支架的支持力SKIPIF1<0變大，故AB錯誤；CD．對三腳架和球整體受力分析系可知，可知豎直方向三角支架受到地面的支持力等于三腳架和球的重力不變，三角支架受到地面的摩擦力等于墻面對球的支持力變大，故C正確，D錯誤。故選C。5．如圖所示，四只相同的木箱A、B、C、D被兩塊相同的木板夾住，且處于靜止狀態(tài)。已知木箱內裝有貨物，且貨物與箱子的總質量mA：mB：mC：mD=1：1：2：4.下列說法正確的是（）A．箱子B受到兩個摩擦力的大小相等B．箱子C對箱子B的摩擦力的大小等于D的重力C．箱子D受到兩個摩擦力的作用D．箱子A與B之間的摩擦力大小是B與C之間摩擦力大小的1.5倍【答案】D【解析】AD．設木箱A、B、C、D的質量分別為m、m、2m、4m，則對整體2f=8mg，即f=4mg，對AB的整體，則f+fCB=2mg，則fCB=-2mg，方向向下；對B分析可知fAB=mg+fCB，則fAB=3mg，即箱子B受到兩個摩擦力的大小不相等，箱子A與B之間的摩擦力大小是B與C之間摩擦力大小的1.5倍，選項A錯誤，D正確；B．由上面的分析可知，箱子C對箱子B的摩擦力的大小為2mg小于D的重力4mg，選項B錯誤；C．對D分析可知fCD+f=4mg，解得fCD=0，則箱子D受到一個摩擦力的作用，選項C錯誤；故選D。二、多選題6．如圖，質量分別為m1、m2的兩個物體A和B通過輕彈簧連接，在力F的作用下一起沿水平方向做勻速直線運動，力F與水平方向成θ角。已知A與水平面之間的動摩擦因數為μ，重力加速度為g，則對A所受支持力N和摩擦力f的表述正確的是（）A．N＝(m1＋m2)g－Fsinθ B．N＝(m1＋m2)g－FcosθC．f＝Fcosθ D．f＝μ(m1＋m2)g－μFsinθ【答案】ACD【解析】ABC．把A、B當成一整體，由平衡條件可得，豎直方向滿足SKIPIF1<0，可得SKIPIF1<0，水平方向滿足SKIPIF1<0，AC正確，B錯誤；D．由滑動摩擦力的定義可得SKIPIF1<0，D正確。故選ACD。7．如圖所示，一粗細均勻、質量為M的鐵桿穿過質量均為m的A、B兩個小球，用兩根長度相等、不可伸長的細繩分別與A、B連接，另一端懸掛于O點，當整個系統處于靜止時，鐵桿的中點Q正好處在O點正下方，且鐵桿處于水平.現將小球A、B同步緩慢靠近Q點，使鐵桿緩慢下移且始終保持水平，重力加速度為g，則在此過程中，下列說法正確的是（）A．A球受到鐵桿的壓力逐漸增大B．A球受到的摩擦力逐漸減小C．連接A球的繩受到的拉力逐漸增大D．當連接A球的細繩與豎直方向成30°角時，連接A球的細繩的拉力大小為SKIPIF1<0【答案】BD【解析】A．設環(huán)對鐵桿的支持力為N，對鐵桿受力分析可知SKIPIF1<0，解得SKIPIF1<0，支持力保持不變，由牛頓第三定律可得壓力也保持不變，A錯誤；BC．對A、B、鐵桿整體進行受力分析，如圖所示設SKIPIF1<0與水平方向夾角為SKIPIF1<0，有SKIPIF1<0，小球A、B同步緩慢靠近時SKIPIF1<0增大，SKIPIF1<0也增大，故繩子中的拉力逐漸減小，C錯誤；對A單獨進行受力分析如圖所示水平方向列平衡方程可得SKIPIF1<0，因為SKIPIF1<0增大，SKIPIF1<0減小，繩子中拉力SKIPIF1<0也減小，故摩擦力減小，B正確；D．對整體受力分析可得SKIPIF1<0，D正確。故選BD。8．如圖所示，物體P、Q用輕繩連接后跨過定滑輪，物體P靜止在傾角為37°的斜放木板上，物體Q懸掛在定滑輪的另一側。已知P、Q的質量mP、mQ大小的關系為SKIPIF1<0。今將斜放木板的傾角從37°增大到45°，物體P仍保持靜止而沒有滑動，若不計滑輪處的摩擦，則下列說法正確的是（）A．繩子的張力大小不變 B．物體P受到的靜摩擦力將變小C．物體P對木板的壓力將變小 D．繩子張力和物體P受到的摩擦力大小均不變【答案】ABC【解析】A．繩子的張力大小不變，始終等于Q的重力大小，故A正確；BD．當木板傾角為37°時，由題意可知SKIPIF1<0，根據平衡條件可知P將受到沿木板向下的靜摩擦力，其大小為SKIPIF1<0，當木板傾角為45°時，有SKIPIF1<0，同理可知P仍將受到沿木板向下的靜摩擦力，其大小為SKIPIF1<0，所以SKIPIF1<0，故B正確，D錯誤；C．根據力的分解可知物體P對木板的壓力SKIPIF1<0將變小，故C正確。故選ABC。三、解答題9．如圖所示，水平地面上放置一半球形物體Q，Q與豎直墻之間有一光滑球P，水平外力F向左作用于半球Q，使得P、Q在如圖所示位置保持靜止，兩球心連線SKIPIF1<0與水平面的夾角SKIPIF1<0。已知半球Q與水平地面間動摩擦因數為SKIPIF1<0，兩球的質量SKIPIF1<0，SKIPIF1<0，重力加速度SKIPIF1<0，SKIPIF1<0，SKIPIF1<0，設最大靜摩擦力等于滑動摩擦力。若P、Q始終在如圖所示位置保持靜止，求：（1）P、Q兩球間的作用力大??；（2）水平推力F的最大值?！敬鸢浮浚?）SKIPIF1<0；（2）SKIPIF1<0【解析】（1）對P進行受力分析如圖，將SKIPIF1<0和SKIPIF1<0合成由平衡條件得SKIPIF1<0,SKIPIF1<0代數得SKIPIF1<0（2）對Q進行受力分析如圖由題意知：當Q所受靜摩擦力向右且最大時，F最大水平和豎直兩方向正交分解：SKIPIF1<0SKIPIF1<0SKIPIF1<0由牛頓第三定律SKIPIF1<0代數得SKIPIF1<010．如圖所示，在水平粗糙橫桿上，有一質量為m的小圓環(huán)A，用一細線懸吊一個質量為2m的球B。現用一水平拉力緩慢地拉起球B，使細線與豎直方向成37°角