2021屆高考物理二輪復(fù)習(xí)?？碱}型大通關(guān)（二）共點(diǎn)力的平衡

2021屆高考物理二輪復(fù)習(xí)?？碱}型大通關(guān)（新高考）

（二）共點(diǎn)力的平衡

1.屋檐下重為G的風(fēng)鈴被水平風(fēng)力吹起，在偏離豎直方向。角的位置保持靜止，設(shè)風(fēng)力為F,

系風(fēng)鈴的輕繩對(duì)風(fēng)鈴的拉力為T,若F恒定，則下列說(shuō)法正確的是（）

A.T和G是一對(duì)平衡力B.7一定小于F

C7與尸合力方向豎直向下D.輕繩所受拉力的大小為二

cos?

2.如圖所示，抖空竹是大家喜歡的一項(xiàng)運(yùn)動(dòng).假設(shè)空竹光滑，軟線質(zhì)量不計(jì)，若表演者左手保

持不動(dòng)，則（）

A.右手豎直向下緩慢移動(dòng)的過(guò)程中，軟線的拉力增大

B.右手豎直向上緩慢移動(dòng)的過(guò)程中，軟線的拉力減小

C.右手水平向右緩慢移動(dòng)的過(guò)程中，軟線的拉力增大

D.右手水平向右緩慢移動(dòng)的過(guò)程中，軟線的拉力減小

3.將重為4〃?g的均勻長(zhǎng)方體物塊切成相等的A、8兩部分，切面與邊面夾角為45。，如圖所

示疊放并置于水平地面上，現(xiàn)用彈簧測(cè)力計(jì)豎直向上拉物塊A的上端，彈簧測(cè)力計(jì)示數(shù)為

理，整個(gè)裝置保持靜止，則（）

A.地面與物塊間可能存在靜摩擦力B.物塊對(duì)地面的壓力大于3,咫

C.4對(duì)B的壓力大小為沖D.A、3之間靜摩擦力大小為苧mg

4.如圖所示，兩個(gè)質(zhì)量均為〃，的小球通過(guò)兩根輕彈簧A、3連接，在水平外力廠作用下，系

統(tǒng)處于靜止?fàn)顟B(tài)，彈簧實(shí)際長(zhǎng)度相等。彈簧A、8的勁度系數(shù)分別為砥、kB,且原長(zhǎng)相等。

彈簧A、8與豎直方向的夾角分別為。與45。。設(shè)A、8中的拉力分別為心、耳，小球直徑相

比彈簧長(zhǎng)度可以忽略，重力加速度大小為g。則（）

C.FA-RngD.與=2mg

5.如圖所示，一光滑墻面固定一個(gè)光滑的定滑輪，通過(guò)輕繩連接兩個(gè)帶電小球4B,所受

重力分別為G”、GS.AB兩球球心連線水平.兩小球靜止，連接A球的輕繩豎直，連接B球

的輕繩與豎直方向的夾角為仇則下列判斷正確的是（）

A.兩小球帶異種電荷B.兩小球帶電荷量關(guān)系。八＞2

C.兩小球的重力關(guān)系G，＞GBD.兩小球間的庫(kù)侖力F=G“tane

6.小明老家自建五層用房時(shí)，看到建筑工人用一個(gè)簡(jiǎn)單裝置將工件從地面提升并運(yùn)送到樓

頂，如圖所示.設(shè)當(dāng)工件提升到一定高度后，工人甲一直站在工人乙的身后拉緊繩索，工人

乙通過(guò)一始終保持水平的輕繩將工件緩慢拉到樓頂，不計(jì)滑輪的摩擦力，則工件向左移動(dòng)過(guò)

程中（）

A.樓頂對(duì)乙的摩擦力不變B.樓頂對(duì)甲的摩擦力大于樓頂對(duì)乙的摩擦力

C.繩索對(duì)甲的拉力不斷減小D.樓頂對(duì)甲的支持力不變

7.如圖所示，斜面上放有兩個(gè)完全相同的物體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凡使兩物體均處于靜止?fàn)顟B(tài).則下列說(shuō)法正確的是（）

A.a、b兩物體的受力個(gè)數(shù)一定相同

B.a、b兩物體對(duì)斜面的壓力相同

C.a、b兩物體受到的摩擦力大小一定相等

D.當(dāng)逐漸增大拉力尸時(shí)，物體b先開始滑動(dòng)

8.如圖所示，一光滑的輕滑輪用細(xì)繩OO'懸掛于。點(diǎn)；另一細(xì)繩跨過(guò)滑輪，其一端懸掛物塊

另一端系一位于水平粗糙桌面上的物塊從外力F向右上方拉江整個(gè)系統(tǒng)處于靜止?fàn)?/p>

態(tài).若F方向不變，大小在一定范圍內(nèi)變化，物塊》仍始終保持靜止，貝義）

A.繩OO'的張力也在一定范圍內(nèi)變化

B.物塊b一定受到5個(gè)力作用

C.連接a和匕的繩的張力也在一定范圍內(nèi)變化

D.物塊h與桌面間的摩擦力方向可能水平向右

9.如圖，用硬鐵絲彎成的光滑半圓環(huán)豎直放置，最高點(diǎn)8處固定一小滑輪，質(zhì)量為機(jī)的小

球4穿在環(huán)上?，F(xiàn)用細(xì)繩一端拴在4上，另一端跨過(guò)滑輪用力尸拉動(dòng)，使A緩慢向上移動(dòng)。

在移動(dòng)過(guò)程中關(guān)于鐵絲對(duì)A的支持力N的說(shuō)法正確的是（）

A.N的方向始終背離圓心0B.N的方向始終指向圓心0

C.N逐漸變小D.N大小不變

10.如圖所示，傾角為。的斜劈放在水平面上，斜劈上用固定的豎直擋板擋住一個(gè)光滑的質(zhì)

量為，〃的小球,當(dāng)整個(gè)裝置沿水平面以速度v向左勻速運(yùn)動(dòng)時(shí)間f時(shí)，以下說(shuō)法正確的是（）

A.小球的重力做功為零B.斜劈對(duì)小球的彈力做功為磔￡

COS夕

C.擋板對(duì)小球的彈力做功為零D.合力對(duì)小球做功為零

11.如圖所示，兩根輕桿0403與小球及一小滑塊通過(guò)較鏈連接，桿OA的A端與固定在豎

直光滑桿上的錢鏈相連.小球與小滑塊的質(zhì)量均為〃?，輕桿Q4、03長(zhǎng)均為/,原長(zhǎng)為/的輕

質(zhì)彈簧與滑塊都套在該豎直桿上，彈簧連接在A點(diǎn)與小滑塊之間.裝置靜止時(shí)，彈簧長(zhǎng)為

1.6/,重力加速度為g,sin53°=Q8,cos53°=0.6,以下說(shuō)法正確的是（）

A.輕桿。4對(duì)小球的作用力方向與豎直方向的夾角為53°

B.輕桿OB對(duì)小滑塊的作用力方向沿。B桿向下，大小為警

O

C.輕桿OA與OB對(duì)小球的作用力大小之比是5:8

D.彈簧的勁度系數(shù)女=警

12.如圖所示，把傾角為30。的粗糙斜面體C固定于水平地面上，質(zhì)量為2根的物塊A通過(guò)跨

過(guò)光滑輕定滑輪的輕繩與質(zhì)量為〃?的小球B連接，。點(diǎn)為輕繩與定滑輪的接觸點(diǎn)，初始時(shí),

小球3在水平向右的拉力/作用下，使輕繩08段與水平拉力F的夾角為6=120°,A、B均

保持靜止?fàn)顟B(tài).現(xiàn)改變拉力F，并保持夾角。大小不變，將小球B向右上方緩慢拉起至03水

平，物塊A始終保持靜止?fàn)顟B(tài).g為重力加速度，下列關(guān)于該過(guò)程的說(shuō)法正確的是（)

B.拉力尸一直變小

C.物塊A所受摩擦力先變小后變大D.輕繩拉力先變大后變小

答案以及解析

1.答案：D

解析：以風(fēng)鈴為研究對(duì)象受力分析如圖所示，根據(jù)受力圖可知，T與F的合力與重力是一對(duì)

平衡力，A錯(cuò)誤；由圖可知，T一定大于F,B錯(cuò)誤；T與F的合力與重力是一對(duì)平衡力，

方向豎直向上，C錯(cuò)誤；根據(jù)圖中幾何關(guān)系可得輕繩所受拉力的大小為7'=7=—j,D正

cos，

確。

解析：空竹兩側(cè)軟線的拉力相等，由Tsinq=Tsina可知兩側(cè)軟線與豎直方向的夾角4、%

相等，將4=名代入右sinq+(L—得L6G=d.右手豎直向上或向下緩慢移動(dòng)

時(shí)，兩手的水平間距d不變，軟線總長(zhǎng)L不變，則4不變，又2Tcosq=mg不變，故軟線

的拉力不變，A、B錯(cuò)誤；右手水平向右緩慢移動(dòng)時(shí)，d增大，L不變，則4增大，又

2Tcosq=mg不變，故軟線的拉力增大，C正確，D錯(cuò)誤.

3.答案：D

解析：對(duì)A、B整體受力分析，水平方向不受地面的摩擦力，否則不能平衡，豎直方向受力

平衡，則有&+b=4〃際，解得乙=3%g,則物塊對(duì)地面的壓力等于3，咫，故A、B錯(cuò)誤;

對(duì)A部分受力分析，如圖所示。把A部分所受力沿切面和垂直切面方向進(jìn)行分解，根據(jù)平

衡條件得之=(2s?-mg)sin45°,及=(2ag-叫)-cos45°,解得4,=^=[〃?g,由牛

頓第三定律知A對(duì)5的壓力半〃?g，故C錯(cuò)誤，D正確。

F=mg

解析：對(duì)下面的小球進(jìn)行受力分析，如圖甲所示:

mg

甲

根據(jù)平衡條件得：F=mgtan45°=mg,FK==41mg；

cos45

對(duì)兩個(gè)小球及輕彈簧B整體受力分析，如圖乙所示：

2mg

乙

根據(jù)平衡條件得：tan6=a屋，又F=mg,解得tane=,尼="(2叫>+P?=后.，由

題可知兩彈簧的形變量相等，則有：x=》=》,解得：*=2=噌，故A正確，B、

"k1skBFBJ2

C、D錯(cuò)誤。

5.答案：C

解析：A8兩小球受力平衡，則8受到A對(duì)8水平向右的庫(kù)侖力，兩小球帶同種電荷，故

A錯(cuò)誤；根據(jù)題意無(wú)法判斷兩小球的電荷量的大小關(guān)系，故B錯(cuò)誤；A球處于靜止?fàn)顟B(tài)，受

力平衡，則輕繩的拉力T=G,,B球受力平衡，根據(jù)平衡條件得Teos。=G.,則GI>G",

故C正確；B球受力平衡，根據(jù)平衡條件得兩小球間的庫(kù)侖力尸=TsinO=GAsin〃，故D

錯(cuò)誤.

6.答案：B

解析：結(jié)點(diǎn)處受到乙的拉力、與甲相連的繩索的拉力以及因工件的重力產(chǎn)生的拉力，三力平

衡，設(shè)繩索與豎直方向的夾角為仇則乙的拉力片=〃?gtan。，甲的拉力E=隼，隨著角

度的增大，耳瑪都變大，乙受到輕繩的拉力與樓頂對(duì)乙的摩擦力大小相等，也變大，故A、

C錯(cuò)誤；設(shè)甲所拉繩索與豎直方向的夾角為a,則樓頂對(duì)甲的摩擦力為凡Sina=整怨3,

樓頂對(duì)乙的摩擦力為續(xù)坐，因?yàn)?＞，，所以樓頂對(duì)甲的摩擦力大于樓頂對(duì)乙的摩擦力，

cos”

故B正確；樓頂對(duì)甲的支持力％=叫,g-瑪cosa,a不變，鳥變大，N變小，故D錯(cuò)誤.

7.答案：B

解析：分別對(duì)a、b進(jìn)行受力分析，如圖所示為物體處于靜止?fàn)顟B(tài)，當(dāng)細(xì)線沿斜面向上的分

量與重力沿斜面向下的分量相等時(shí)，摩擦力為零，所以b可能只受3個(gè)力作用，而“物體必

定受到摩擦力作用，肯定受4個(gè)力作用，故A錯(cuò)誤；對(duì)于a、b兩個(gè)物體，垂直于斜面方向

都受力平衡，則有外+用sin6)=wgcosa,解得&=，〃gcosa-寫sin。，則久人兩物體對(duì)

斜面的壓力相同，故B正確；根據(jù)A項(xiàng)的分析可知，b所受的摩擦力可以為零，而。的摩

擦力一定不為零，故C錯(cuò)誤；對(duì)。沿斜面方向有鳥cose+mgsinan/^,對(duì)b沿斜面方向

有耳cose-mgsina=F?,因?yàn)閍、匕正壓力相等，所以最大靜摩擦力相等，則。先達(dá)到最

8.答案：D

解析：由于整個(gè)系統(tǒng)處于靜止?fàn)顟B(tài)，所以滑輪兩側(cè)連接。和〃的繩子的夾角不變；物塊a

只受重力以及繩子的拉力，由于物塊a平衡，則連接a和b的繩子張力T保持不變；由于

繩子的張力及夾角均不變，所以繩O。'的張力保持不變，故A、C錯(cuò)誤為靜止即處于平衡狀

態(tài)，對(duì)6受力分析如圖所示，力丁和力廠與x軸所成夾角均保持不變，由平衡條件可得

f=Tcos0-Fcosa,由于7的大小不變，當(dāng)尸大小發(fā)生變化時(shí)，Teos?可能大于尸8Sa,

〃受到的摩擦力可能向右，故D正確.Tcosd也可能小于Fcose,則。受到的摩擦力也可能

向左；Teos，還可能等于Fcostz,則〃還可能不受摩擦力作用，故6不一定受到5個(gè)力作

用，故B錯(cuò)誤.

9.答案：AD

解析：小球4緩慢向上移動(dòng)的過(guò)程中受三個(gè)力作用而處于平衡狀態(tài)，根據(jù)平衡條件知與

N的合力與丁等大反向共線，作出儂與N的合力，如圖，由幾何關(guān)系有需=薨=￡，

得N=：/x〃火，AO、30都不變，則N大小不變，方向始終背離圓心0。故A、D正確,

BO

B、C錯(cuò)誤。

10.答案：AD

解析：小球受重力、斜劈支持力和擋板的支持力，三力平衡，如圖所示.根據(jù)平衡條件，有

耳=^心=蛇皿,位移方向水平向左，重力與位移方向垂直，故重力對(duì)小球不做功,

A正確；斜劈對(duì)小球的彈力為公焉，則斜劈對(duì)小球的彈力做功

叱=f；xsine=MgW-tane,同理可知擋板對(duì)小球做負(fù)功，W2=-mgvt-tan0,故B、C錯(cuò)誤;

合力對(duì)小球做功即為各分力做功的代數(shù)和，有叫=。，故D正確.

Gi

11.答案：BD

解析：對(duì)小球進(jìn)行受力分析可知，小球受重力、桿。4的拉力吊、桿08對(duì)球的支持力耳,

I旦

如圖所示，由幾何關(guān)系可知，COS6=H=08，解得OA與豎直方向的夾角6=37°,易知

~I~'

F.=FB，輕桿OA與對(duì)小球的作用力大小之比是1:1,故A、C錯(cuò)誤；對(duì)小球，由平衡

條件有2acosO=〃zg,解得用=萼，易