高三名校物理試題（第03期）02 相互作用 共點(diǎn)力的平衡（解析版）含解析

學(xué)必求其心得，業(yè)必貴于專精學(xué)必求其心得，業(yè)必貴于專精學(xué)必求其心得，業(yè)必貴于專精全國(guó)新課標(biāo)Ⅰ卷有其特定的命題模板，無(wú)論是命題題型、考點(diǎn)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(guó)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(duì)的名校名師們精心編寫了本系列資料。本資料以全國(guó)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(duì)全國(guó)新課標(biāo)Ⅰ卷考區(qū)具有借鑒價(jià)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(shí)下載使用。專題2相互作用共點(diǎn)力的平衡（解析版）一、單項(xiàng)選擇題:1.【2014·湖南五市十校聯(lián)考】如圖所示,一只半球形碗倒扣在水平桌面上處于靜止?fàn)顟B(tài)，球的半徑為R。質(zhì)量為m的螞蟻只有在離桌面高度大于或等于時(shí)，才能停在碗上.那么螞蟻和碗面間的最大靜摩擦力為（）A．B．C．D．【答案】C【解析】由幾何知識(shí)可知cosθ=；根據(jù)平衡有：f=mgsinθ=，所以選C考點(diǎn)：共點(diǎn)力平衡的條件及其應(yīng)用．2.【2014·湖南五市十校聯(lián)考】修建房屋時(shí)，常用如圖所示的裝置提運(yùn)建筑材料，當(dāng)人向右運(yùn)動(dòng)的過(guò)程中,建筑材料A被緩緩提起，此過(guò)程中，設(shè)人對(duì)地面的壓力為FN，人受到地面的摩擦力Ff，人拉繩的力為F,則下列說(shuō)法中正確的是(）A。FN、Ff和F都增大B.FN、Ff增大，F(xiàn)不變C.FN、Ff和F都減小D。FN增大，F(xiàn)f減小,F不變3?！?014·汝城一中11月月考】用一根長(zhǎng)1m的輕質(zhì)細(xì)繩將一幅質(zhì)量為1kg的畫框?qū)ΨQ懸掛在墻壁上．已知繩能承受的最大張力為10N．為使繩不斷裂，畫框上兩個(gè)掛釘?shù)拈g距最大為（g取10m/s2）()A.eq\f（\r（3），2)mB.eq\f（\r(2)，2）mC.eq\f(1，2）mD。eq\f(\r（3)，4)m繩子與豎直方向的夾角為θ=60°，繩子長(zhǎng)為L(zhǎng)0=1m，則有mg=2Fcosθ,兩個(gè)掛釘?shù)拈g距離L＝解得L=eq\f（\r（3）,2)m考點(diǎn)：力的合成與分解的運(yùn)用；共點(diǎn)力平衡的條件及其應(yīng)用．4.【2014·西工大附中第一次適應(yīng)性訓(xùn)練】半圓柱體P放在粗糙的水平面上，有一擋板MN，延長(zhǎng)線總是過(guò)半圓柱體的軸心O,但擋板與半圓柱不接觸，在P和MN之間放有一個(gè)光滑均勻的小圓柱體Q，整個(gè)裝置處于靜止?fàn)顟B(tài)，如圖是這個(gè)裝置的截面圖,若用外力使MN繞O點(diǎn)緩慢地順時(shí)針轉(zhuǎn)動(dòng)，在MN到達(dá)水平位置前,發(fā)現(xiàn)P始終保持靜止，在此過(guò)程中，下列說(shuō)法中正確的是A．MN對(duì)Q的彈力逐漸增大B．MN對(duì)Q的彈力先增大后減小C．P、Q間的彈力先減小后增大D．Q所受的合力逐漸增大【答案】A【解析】試題分析：對(duì)小圓柱體Q受力分析，受到重力G、P給它的支持力和擋板MN給它的支持力，用三角形定則，力的三角形與幾何三角形是相似三角形，據(jù)對(duì)應(yīng)邊成比例，的大小變化與EF邊的長(zhǎng)度變化成比例，的大小變化與OE長(zhǎng)度變化成比例，當(dāng)擋板MN順時(shí)針轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí),EF邊變短則考點(diǎn):本題考查力的動(dòng)態(tài)平衡和受力分析的能力。5?！?014·西工大附中第一次適應(yīng)性訓(xùn)練】某電視臺(tái)每周都有棋類節(jié)目,如棋類授課和評(píng)析，他們的棋盤都是豎直放置的，棋盤上布有磁鐵，而每個(gè)棋子都是一個(gè)小磁鐵，關(guān)于棋盤和棋子有下列幾種說(shuō)法:①小棋子共受四個(gè)力的作用②每個(gè)棋子的質(zhì)量肯定都有細(xì)微的差異，所以不同的棋子所受的摩擦力不同③棋盤面應(yīng)選取相對(duì)粗糙的材料④如果某個(gè)棋子貼不上棋盤,總會(huì)滑落，肯定是其質(zhì)量偏大以上說(shuō)法中正確的是 A．①②④B．①②③C．①③④D．②③④6?！?014·西安鐵一中國(guó)際合作學(xué)校高三11月模擬】如圖所示，滑輪本身的質(zhì)量可忽略不計(jì),滑輪軸O安在一根輕木桿B上，一根輕繩AC繞過(guò)滑輪，A端固定在墻上，且繩保持水平，C端下面掛一個(gè)重物，BO與豎直方向夾角，系統(tǒng)保持平衡，若保持滑輪的位置不變，改變的大小,則滑輪受到木桿的彈力大小變化情況是（）A．只有角θ變小,彈力才變小B．只有角θ變大，彈力才變大C．不論角θ變大或變小,彈力都變大D．不論角θ變大或變小，彈力都不變7。【2014·西安鐵一中國(guó)際合作學(xué)校高三11月模擬】2010年廣東亞運(yùn)會(huì)，我國(guó)運(yùn)動(dòng)員陳一冰勇奪吊環(huán)冠軍，為中國(guó)體育軍團(tuán)勇奪第一金，其中有一個(gè)高難度的動(dòng)作就是先雙手撐住吊環(huán)（設(shè)開始時(shí)兩繩與肩同寬），然后身體下移，雙臂緩慢張開到如圖所示位置，則在兩手之間的距離增大過(guò)程中，吊環(huán)的兩根繩的拉力FT(兩個(gè)拉力大小相等)及它們的合力F的大小變化情況為（）A．FT增大,F不變B．FT增大，F(xiàn)增大C．FT增大，F(xiàn)減小D．FT減小，F(xiàn)不變【答案】A

【解析】

試題分析:據(jù)題意，對(duì)運(yùn)動(dòng)員受力分析，受到重力和兩根繩的拉力，由于緩慢張開雙臂過(guò)程中，可以把運(yùn)動(dòng)員近似看成平衡，則兩根繩的拉力的合力等于運(yùn)動(dòng)員的重力,即合力不變;合力不變，兩分力夾角變大則分力大小變大，故A選項(xiàng)正確.考點(diǎn):本題考查物體的動(dòng)態(tài)平衡問(wèn)題。8?！?014·西安一中高三第一學(xué)期期末試題】如圖所示，起重機(jī)將重為G的重物勻速吊起，此時(shí)四條鋼索與豎直方向的夾角均為60o，則每根鋼索中彈力大小為（)A． B． C． D．9?！?014·西安一中高三第一學(xué)期期末試題】如圖所示，木板B放在粗糙的水平面上，木塊A放在B的上面,A的右端通過(guò)一不可伸長(zhǎng)的輕繩固定在豎直墻上，用水平恒力F向左拉動(dòng)B，使其以速度v做勻速運(yùn)動(dòng),此時(shí)繩水平且拉力大小為T,下面說(shuō)法正確的是 （）A。若木板B以2v勻速運(yùn)動(dòng)，則拉力仍為F B．繩上拉力T與水平恒力F大小相等 C．木塊A受到的是靜摩擦力，大小等于T D．木板B受到一個(gè)靜摩擦力，一個(gè)滑動(dòng)摩擦力，合力大小等于F【答案】A

【解析】

試題分析:以B為研究對(duì)象分析受力，當(dāng)其勻速運(yùn)動(dòng)時(shí)，受力平衡,受力情況與速度大小無(wú)關(guān)，所以A正確；以AB整體為研究對(duì)象分析受力可知，故繩子拉力小于水平恒力，故B錯(cuò)誤；木塊A與B之間發(fā)生相對(duì)滑動(dòng),所以A所受摩擦力為滑動(dòng)摩擦力，故C錯(cuò)誤；對(duì)B為研究對(duì)象分析水平方向受力情況可得，故可知D錯(cuò)誤;

考點(diǎn)：共點(diǎn)力平衡

10?！?014·山西高三四校聯(lián)考】PPQPPPPP【答案】A【解析】試題分析：QPPP考點(diǎn)：此題考查物體的平衡問(wèn)題。11。【2013·山西沂州一中高三聯(lián)考】石拱橋是我國(guó)傳統(tǒng)橋梁的四大基本構(gòu)型之一,其中以趙州橋最為有名.某校物理課外小組為研究石拱橋所用石料間的相互作用,設(shè)計(jì)了如圖所示的模型。若四塊相同的石料砌成圓弧形對(duì)稱結(jié)構(gòu),每塊石料對(duì)應(yīng)的圓心角均為30°,其中第3、4塊石料固定在地面上。假定石料間的摩擦力可以忽略不計(jì)，則1對(duì)2的作用力與3對(duì)1的作用力大小之比為A．B．C．D．【答案】C【解析】試題分析：石料1受到的豎直向下的重力垂直于13接觸面的力和平行于13接觸面得力,可得，13之間的作用力為，石料1受到石料3給的垂直13接觸面指向1的反作用力,大小為,這個(gè)力可分解為垂直12接觸面的力與平行12接觸面的力，故12之間的作用力為，故第1、2塊石料間的作用力和第1、3塊石料間的作用力的大小之比為，C正確考點(diǎn)：考查力的合成與分解，12?！?014·太原五中12月高三月考】如圖所示，兩個(gè)完全相同的光滑球的質(zhì)量均為m,放在豎直擋板和傾角為α的固定斜面間.若緩慢轉(zhuǎn)動(dòng)擋板至與斜面垂直，在此過(guò)程中:A。A、B兩球間的彈力逐漸增大B.B球?qū)醢宓膲毫χ饾u減小C。B球?qū)π泵娴膲毫χ饾u增大D。A球?qū)π泵娴膲毫χ饾u增大【答案】B

【解析】

試題分析：先以A為研究對(duì)象,受力如圖：,由平衡條件知A球受B球彈力NA=mAgsinα，斜面對(duì)A球支持力N1=mAgcosα在擋板緩慢移動(dòng)的過(guò)程中,AB之間的彈力，以及斜面對(duì)A的支持力均保持不變故選項(xiàng)A、D錯(cuò)誤；再以B為整體,設(shè)其質(zhì)量為mB，在轉(zhuǎn)動(dòng)過(guò)程中，對(duì)其受力分析如圖:設(shè)擋板與斜面夾角為β，由平衡條件可知，沿斜面方向+mBgsinα=NBsinβ，垂直于斜面方向N0=mBgcosα+NBcosβ，當(dāng)擋板轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)β角度增大，由上述兩式知擋板對(duì)B球的支持力NB減小，球B對(duì)斜面壓力減小，故選項(xiàng)B正確,C錯(cuò)誤.

考點(diǎn):物體平衡條件的應(yīng)用

13.【2014·山西曲傲中學(xué)高三上學(xué)期期中考試】如圖所示，帶正電q、質(zhì)量為m的滑塊，沿固定絕緣斜面勻速下滑，現(xiàn)加一豎直向上的勻強(qiáng)電場(chǎng)，電場(chǎng)強(qiáng)度為E,且qE〈mg。以下判斷正確的是(）A．物體將沿斜面減速下滑B．物體將沿斜面加速下滑C．物體仍保持勻速下滑D．僅當(dāng)qE＝mg時(shí)，物體加速下滑【答案】C【解析】試題分析：若滑塊勻速下滑時(shí)，則有mgsinθ=μmgcosθ．當(dāng)加上豎直向上的電場(chǎng)后，在沿斜面方向，（mg-Eq）sinθ=μ（mg—Eq）cosθ，受力仍保持平衡,則滑塊仍勻速下滑．故C正確?？键c(diǎn):力的平衡14?！?014·新余高三上學(xué)期期末質(zhì)檢】如圖所示，一個(gè)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(diǎn)，另一端系在滑塊上，彈簧與豎直方向的夾角為30°．則（）A．滑塊一定受到三個(gè)力作用B．彈簧一定處于壓縮狀態(tài)C．斜面對(duì)滑塊的支持力大小可能為零D．斜面對(duì)滑塊的摩擦力大小一定等于【答案】D【解析】15?！?014·江西穩(wěn)派名校學(xué)術(shù)聯(lián)盟高三調(diào)研】如圖所示,質(zhì)量為m的小球A、B置于傾角為θ＝30°的光滑斜面上，小球A、B之間通過(guò)一段壓縮的輕彈簧連接，小球A通過(guò)細(xì)線系在斜面體的擋板M上，小球B與擋板N接觸，系統(tǒng)處于靜止?fàn)顟B(tài)。下列說(shuō)法正確的是A.小球B與擋板N之間無(wú)擠壓B.剪斷細(xì)線的瞬間小球A的加速度立即發(fā)生變化C。剪斷細(xì)線的瞬間小球A可能仍保持靜止?fàn)顟B(tài)D.撤去擋板N的瞬間小球B的加速度不一定變化16.【2013·臨川二中、上高二中高三聯(lián)考】如圖所示，斜面體B靜置于水平桌面上，一質(zhì)量為m的木塊A從斜面底端開始以初速度v0沿斜面上滑，然后又返回出發(fā)點(diǎn)，此時(shí)速度為v，且，在上述過(guò)程中斜面體一直沒(méi)有移動(dòng)，由此可以得出（）A．桌面對(duì)B的靜摩擦力的大小保持不變B．桌面對(duì)B始終有水平向左的靜摩擦力C．桌面對(duì)B的支持力的大小保持不變D．A上滑時(shí)比A下滑時(shí)桌面對(duì)B的支持力大【答案】BFN2＞FN1，f＞f`故ACD錯(cuò)誤?？键c(diǎn)：本題考查共點(diǎn)力平衡條件的應(yīng)用。17.【2014·吉安白鷺洲高三上學(xué)期期中考試】如圖所示，有四塊相同的堅(jiān)固石塊壘成弧形的石拱，其中第3、4塊固定在地面上，每塊石塊的兩個(gè)面間所夾的圓心角為37°。假定石塊間的摩擦力可以忽略不計(jì)，則第1、2塊石塊間的作用力和第1、3塊石塊間的作用力的大小之比為（）A．EQ\F(1，2)B．EQ\F(EQ\R(，3)，2)C．EQ\F(4,5）D．EQ\R（，3）【答案】C

【解析】試題分析：據(jù)題意,由于4物塊都處于靜止?fàn)顟B(tài)，則每一物塊的合力都為0，對(duì)物塊1受力分析,如上圖所示，據(jù)力的合成法，則有：，，故兩者之比為:，所以C選項(xiàng)正確?？键c(diǎn)：本題考查物體的平衡條件。18?！?014·吉安白鷺洲高三上學(xué)期期中考試】如圖所示,在水平板左端有一固定擋板,擋板上連接一輕質(zhì)彈簧。緊貼彈簧放一質(zhì)量為m的滑塊,此時(shí)彈簧處于自然長(zhǎng)度。已知滑塊與擋板的動(dòng)摩擦因數(shù)及最大靜摩擦因數(shù)均為?，F(xiàn)將板的右端緩慢抬起使板與水平面間的夾角為θ，最后直到板豎直，此過(guò)程中彈簧彈力的大小F隨夾角θ的變化關(guān)系可能是圖中的（)19?！?014·懷化高三第一次調(diào)研】如圖所示，一根細(xì)繩通過(guò)光滑定滑輪拉物體m，物體m靜止不動(dòng)，下列對(duì)物體m的受力分析示意圖正確的是【答案】D【解析】試題分析：物體一定受重力和拉力，由于這兩個(gè)力不可能平衡，物體水平方向上一定受向左的摩擦力，而摩擦存在的前題是一定存在相互擠壓的力,也就是地面對(duì)物體一定存在彈支持力，因此D正確，ABC錯(cuò)誤.考點(diǎn):共點(diǎn)力平衡20?！?014·懷化高三第一次調(diào)研】如圖所示,甲、乙兩木塊用細(xì)繩連在一起,中間有一被壓縮豎直放置的輕彈簧，乙放在水平地面上，甲、乙兩木塊質(zhì)量分別為m1和m2,系統(tǒng)處于靜止?fàn)顟B(tài)，此時(shí)繩的張力為F．在將細(xì)繩燒斷的瞬間，則此時(shí)乙對(duì)地面壓力為A． B．C． D．【答案】B【解析】試題分析:在未燒斷繩子之前，對(duì)甲、乙分別進(jìn)行受力分析如圖所示將細(xì)繩燒斷的瞬間，彈簧的彈力沒(méi)有改變，即，地柬對(duì)物體乙的支持力為，根據(jù)牛頓第三定律,乙對(duì)地面的壓力為,因此C正確，ABD錯(cuò)誤。考點(diǎn)：共點(diǎn)力平衡，物體受力分析，牛頓第三定律21.【2014·桑植一中高三聯(lián)考】如圖所示，重6N的木塊靜止在傾角為300的斜面上,若用平行于斜面沿水平方向,大小等于4N的力F推木塊，木塊仍保持靜止，則木塊所受的摩擦力大小為……（）A．4NB．3NC．5ND．6N22.【2014·吉林一中高三11月月考】如圖所示，A、B兩物體的質(zhì)量分別為mA、mB，且mA＞mB，整個(gè)系統(tǒng)處于靜止?fàn)顟B(tài)，滑輪的質(zhì)量和一切摩擦均不計(jì)，如果繩一端由Q點(diǎn)緩慢地向左移到P點(diǎn)，整個(gè)系統(tǒng)重新平衡后,物體A的高度和兩滑輪間的繩與水平方向的夾角變化情況是 （)A．物體A的高度升高，變大B．物體A的高度降低,角變小C．物體A的高度升高，角不變D．物體A的高度不變，角變小二．多選題:23.【2014·西安一中高三第一學(xué)期期末試題】如圖所示，不計(jì)質(zhì)量的光滑小滑輪用細(xì)繩懸掛于墻上O點(diǎn)，跨過(guò)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(diǎn)后，A、B仍保持靜止，下列說(shuō)法中正確的是（ ）（A）B與水平面間的摩擦力減?。˙）地面對(duì)B的彈力增大（C）懸于墻上的繩所受拉力不變(D)A、B靜止時(shí)，圖中、、三角始終相等24.【2014·汝城一中11月月考】如圖所示，一輛運(yùn)送沙子的自卸卡車裝滿沙子，沙粒之間的動(dòng)摩擦因數(shù)為μ1，沙子與車廂底部材料的動(dòng)摩擦因數(shù)為μ2，車廂的傾角用θ表示(已知μ2〉μ1）,下列說(shuō)法正確的是（）A．要順利地卸干凈全部沙子，應(yīng)滿足tanθ>μ2B．要順利地卸干凈全部沙子,應(yīng)滿足sinθ>μ2C．只卸去部分沙子,車上還留有一部分沙子，應(yīng)滿足μ2>tanθ〉μ1D．只卸去部分沙子，車上還留有一部分沙子，應(yīng)滿足μ2〉μ1〉tanθ25.【2014·西安一中高三第一學(xué)期期末試題】如圖所示，硬桿一端通過(guò)鉸鏈固定在墻上的B點(diǎn),另一端裝有滑輪，重物用繩拴住通過(guò)滑輪固定于墻上的A點(diǎn)，使重物處于平衡態(tài)，若桿、滑輪及繩的質(zhì)量和摩擦均不計(jì),將繩的固定端從A點(diǎn)沿墻稍向上移動(dòng)一點(diǎn)距離，再使之平衡時(shí)，則(）A．繩的拉力減小，滑輪對(duì)繩的作用力增大 B．桿與豎直墻壁的夾角增大 C．繩的拉力、滑輪對(duì)繩的作用力都不變 D．繩的拉力不變，滑輪對(duì)繩的作用力減小考點(diǎn):共點(diǎn)力平衡

26?！?014·吉安白鷺洲高三上學(xué)期期中考試】如圖所示為吊床用繩子拴在兩棵樹上等高位置.某人先坐在吊床上，后躺在吊床上,均處于靜止?fàn)顟B(tài).設(shè)吊床兩端系繩中的拉力為F1、吊床對(duì)該人的作用力為F2，則下列說(shuō)法錯(cuò)誤的是（）A．坐著比躺著時(shí)F1大B．躺著比坐著時(shí)F1大C．坐著比躺著時(shí)F2大D．躺著比坐著時(shí)F2大27.【2014·吉安白鷺洲高三上學(xué)期期中考試】如圖所示，頂端裝有定滑輪的斜面體放在粗糙水平地面上，A、B兩物體通過(guò)細(xì)繩連接，并處于靜止?fàn)顟B(tài)（不計(jì)繩的質(zhì)量和繩與滑輪間的摩擦）。現(xiàn)用水平向右的力F作用于物體B上，將物體B緩慢拉高一定的距離,此過(guò)程中斜面體與物體A仍然保持靜止。在此過(guò)程中則下列說(shuō)法正確的是（)A．水平力F一定變大