2022年高考物理考前提分專練受力分析和共點(diǎn)力的平衡

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受力分析和共點(diǎn)力的平衡

(限時(shí)：45分鐘)

一、單項(xiàng)選擇題

1．(2022重慶1)如圖1所示，某人靜躺在椅子上，椅子的靠背與水平面之間有固定傾斜角θ.假設(shè)此人所受重力為G，那么椅子各部分對(duì)他的作用力的合力大小為(

)

圖1

A．GB．GsinθC．GcosθD．Gtanθ

答案A

解析椅子各部分對(duì)人的作用力的合力與重力G是平衡力．因此選項(xiàng)A正確．

2．如圖2所示，質(zhì)量為m的物體A在豎直向上的力F(Fmg)作用下靜止于斜面上．假設(shè)減小力F，那么(

)

圖2

A．物體A所受合力不變

B．斜面對(duì)物體A的支持力不變

C．斜面對(duì)物體A的摩擦力不變

D．斜面對(duì)物體A的摩擦力可能為零

答案A

解析質(zhì)量為m的物體A在豎直向上的力F作用下靜止于斜面上，其合力為零．由于Fmg，所以物體A受到的摩擦力和支持力的合力豎直向上，假設(shè)減小力F，物體A受到摩擦力和支持力的合力變大但仍豎直向上，故物體A所受合力仍為零，物體A受到的支持力和摩擦力都變大，A正確，B、C、D錯(cuò)誤．

3．如圖3所示，鐵板AB與水平地面之間的夾角為θ，一塊磁鐵吸附在鐵板下方．在緩慢抬起鐵板的B端使θ角增大(始終小于90)的過程中，磁鐵始終相對(duì)于鐵板靜止．以下說法正確的選項(xiàng)是(

)

2022年高考物理考前提分專練受力分析和共點(diǎn)力的平衡

圖3

A．磁鐵所受合外力漸漸減小

B．磁鐵始終受到三個(gè)力的作用

C．磁鐵受到的摩擦力漸漸減小

D．鐵板對(duì)磁鐵的彈力漸漸增大

答案D

解析以磁鐵為討論對(duì)象進(jìn)行受力分析可知，在緩慢抬起鐵板的B端的過程中磁鐵相對(duì)鐵板靜止，因此磁鐵所受合外力始終為零，A錯(cuò)誤；磁鐵受重力、鐵板的吸引力、鐵板的彈力、鐵板的摩擦力四個(gè)力作用，B錯(cuò)誤；由受力平衡關(guān)系可得，磁鐵受到的摩擦力漸漸增大，鐵板對(duì)磁鐵的彈力漸漸增大，C錯(cuò)誤，D正確．

4．如圖4所示，質(zhì)量為M的斜面體A放在粗糙水平面上，用輕繩拴住質(zhì)量為m的小球B

置于斜面上，整個(gè)系統(tǒng)處于靜止?fàn)顟B(tài)．已知斜面傾角θ＝30.輕繩與斜面平行且另一端固定在豎直墻面上，不計(jì)小球與斜面間的摩擦，那么(

)

圖4

A．斜面對(duì)小球的作用力大小為mg

B3mg2

C．斜面體對(duì)水平面的壓力大小為(M＋m)g

D．斜面體與水平面間的摩擦力大小為

答案D

解析以小球B為討論對(duì)象，斜面對(duì)小球的作用力垂直于斜面對(duì)上，大小為mgcos30＝31，繩對(duì)小球的作用力沿著繩子指向左上方，大小為mgsin30＝，選項(xiàng)A、223mg4

B錯(cuò)誤；以斜面和小球作為一個(gè)整體為討論對(duì)象，水平面對(duì)斜面體的支持力為Mg＋mg1313－mgsin30＝Mg＋mg，斜面體與水平面間的摩擦力大小為mgcos30＝mg，結(jié)2424

合牛頓第三定律可判斷，選項(xiàng)C錯(cuò)誤，選項(xiàng)D正確．

5．如圖5所示，由兩種材料做成的半球面固定在水平地面上，球右側(cè)面是光滑的，左側(cè)面

粗糙，O點(diǎn)為球心，A、B是兩個(gè)相同的小物塊(可視為質(zhì)點(diǎn))，物塊A靜止在左側(cè)面上，物塊B在如下圖水平力F作用下靜止在右側(cè)面上，A、B處在同一高度，AO、BO與豎直方向的夾角均為θ，那么A、B分別對(duì)球面的壓力大小之比為()

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圖5

A．sinθ∶1B．sinθ∶1

C．cosθ∶1D．cosθ∶1

答案C

解析物塊A靜止在左側(cè)面上，A對(duì)球面的壓力大小mgcosθ，物塊B在圖示水平力F作用下靜止在右側(cè)面上，B對(duì)球面的壓力大小mg/cosθ，那么A、B分別對(duì)球面的壓力大小之比為cosθ∶1，選項(xiàng)C正確．

6．如圖6所示，一物體在粗糙斜面上受到沿斜面對(duì)上的力F作用，處于靜止?fàn)顟B(tài)．以下判

斷正確的選項(xiàng)是(

)222

圖6

A．物體肯定受到四個(gè)力的作用

B．摩擦力方向肯定沿斜面對(duì)下

C．摩擦力的大小可能等于零

D．假設(shè)F增大，摩擦力也肯定增大

答案C

解析假設(shè)F與物體重力沿斜面對(duì)下的分力平衡，那么物體受F、重力、斜面的支持力三個(gè)力作用，A錯(cuò)誤，C正確；假設(shè)F小于重力沿斜面方向的分力，那么摩擦力方向沿斜面對(duì)上，B錯(cuò)誤；假設(shè)摩擦力方向沿斜面對(duì)上，增大F，那么摩擦力減小或反向，D錯(cuò)誤．

7．如圖7所示，相隔肯定距離的兩個(gè)相同的圓柱體固定在同一水平高度處，一輕繩套在兩

圓柱體上，輕繩下端懸掛一重物，繩和圓柱體之間的摩擦忽視不計(jì)．現(xiàn)增加輕繩長(zhǎng)度，而其他條件保持不變，那么(

)

圖7

A．輕繩對(duì)物體的作用力的合力將變大

B．輕繩對(duì)物體的作用力的合力將變小

C．輕繩的張力將變大

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D．輕繩的張力將變小

答案D

解析物體在兩根繩的張力及重力的作用下處于平衡狀態(tài)，三個(gè)力的合力等于零，兩根繩的張力的合力大小始終等于重力的大小，因此增加繩的長(zhǎng)度，兩繩張力的合力不變，選項(xiàng)A、B錯(cuò)誤；由于不計(jì)摩擦，兩繩的張力大小相等，與水平方向的夾角相等，兩繩的張力沿豎直方向的分力大小之和始終等于物體重力的大小，繩變長(zhǎng)后，繩與水平方向的夾角變大，因此繩的張力變小，選項(xiàng)C錯(cuò)誤，D正確．

8．如圖8所示，重為G的光滑球在傾角為θ的斜面和豎直墻壁之間處于靜止?fàn)顟B(tài)．假設(shè)將

此斜面換成材料和質(zhì)量相同，但傾角θ稍小一些的斜面，以下判斷正確的選項(xiàng)是(

)

圖8

A．球?qū)π泵娴膲毫Σ蛔?/p>

B．球?qū)π泵娴膲毫ψ兇?/p>

C．斜面可能向左滑動(dòng)

D．斜面仍將保持靜止

答案D

解析小球受三個(gè)力作用，且重力大小、方向都不變，墻對(duì)球

的彈力方向不變，符合圖解法的特征，如圖分析知，斜面對(duì)球

的支持力FN變小，墻對(duì)球的彈力變小，選項(xiàng)A、B錯(cuò)誤．再

把球、斜面作為整體討論，那么水平方向墻對(duì)球的彈力與地面對(duì)

斜面的摩擦力相等，所以摩擦力減小，斜面仍將保持靜止，D正確．

二、多項(xiàng)選擇題

9．(2022上海18)兩個(gè)共點(diǎn)力F1、F2大小不同，它們的合力大小為F，那么()

A．F1、F2同時(shí)增大一倍，F(xiàn)也增大一倍

B．F1、F2同時(shí)增加10N，F(xiàn)也增加10N

C．F1增加10N，F(xiàn)2減削10N，F(xiàn)肯定不變

D．假設(shè)F1、F2中的一個(gè)增大，F(xiàn)不肯定增大

答案AD

解析F1、F2同時(shí)增大一倍，F(xiàn)也增大一倍，選項(xiàng)A正確．F1、F2同時(shí)增加10N，F(xiàn)不肯定增加10N，選項(xiàng)B錯(cuò)誤．F1增加10N，F(xiàn)2減削10N，F(xiàn)可能改變，選項(xiàng)C錯(cuò)誤．假設(shè)F1、F2共線反向，其中小的力增大，但仍舊較小，那么F會(huì)減小，選項(xiàng)D正確．

10．如圖9所示，在水平力F作用下，木塊A、B保持靜止．假設(shè)木塊A與B

的接觸面是水平

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的，且F≠0.那么關(guān)于木塊B的受力個(gè)數(shù)可能是(

)

圖9

A．3個(gè)B．4個(gè)

C．5個(gè)D．6個(gè)

答案BC

解析隔離A受力分析，由平衡條件可知，A受到B對(duì)A方向向右的靜摩擦力．由牛頓第三定律知，B受到A對(duì)B的方向向左的靜摩擦力．隔離B受力分析，B受到重力、A對(duì)B的壓力、向左的靜摩擦力、斜面對(duì)B的斜向右上的支持力、可能受到斜面對(duì)B的斜向左上的靜摩擦力．選項(xiàng)B、C正確．

11．如圖10所示，質(zhì)量為M、長(zhǎng)為L(zhǎng)的直導(dǎo)線通有垂直紙面對(duì)外的電流I，被一絕緣線拴著

并處在勻強(qiáng)磁場(chǎng)中，導(dǎo)線能靜止在傾角為θ的光滑斜面上，那么磁感應(yīng)強(qiáng)度B的大小和方向可能是()

圖10

A．大小為Mgtanθ/IL，方向垂直斜面對(duì)上

B．大小為Mgsinθ/IL，方向垂直紙面對(duì)里

C．大小為Mg/IL，方向水平向右

D．大小為Mg/IL，方向沿斜面對(duì)下

答案BC

解析當(dāng)磁場(chǎng)為A選項(xiàng)所述的磁場(chǎng)時(shí)，通電直導(dǎo)線受到沿斜面對(duì)上的安培力作用，F(xiàn)＝

MgtanθsinθBIL＝＝Mgtanθ＝MgMgsinθ，那么通電直導(dǎo)線不可能靜止在斜面上，ILcosθ

故A錯(cuò)誤；當(dāng)磁場(chǎng)為B選項(xiàng)描述的磁場(chǎng)時(shí)，通電直導(dǎo)線不受安培力作用，那么通電直導(dǎo)線可以在豎直向下的重力、垂直斜面對(duì)上的彈力、沿斜面對(duì)上的拉力三個(gè)力作用下在斜面上處于靜止?fàn)顟B(tài)，故B正確；當(dāng)磁場(chǎng)為C選項(xiàng)描述的磁場(chǎng)時(shí)，通電直導(dǎo)線受到豎直向上的安培力作用，由于F＝BIL＝IL＝Mg，那么通電直導(dǎo)線在豎直向下的重力和豎直向上的安培力作用下在斜面上處于靜止?fàn)顟B(tài)，故C正確；當(dāng)磁場(chǎng)為D選項(xiàng)描述的磁場(chǎng)時(shí)，通電直導(dǎo)線受到垂直斜面對(duì)上的安培力作用，由于F＝BIL＝IL＝MgMgcosθ，那么通電MgILMgIL

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直導(dǎo)線不可能靜止在斜面上，故D錯(cuò)誤．

12．如圖11所示，外形相同的物塊A、B，其截面為直角三角形，相對(duì)排放在粗糙水平地面

上，光滑球體C架在兩物塊的斜面上，系統(tǒng)處于靜止?fàn)顟B(tài)．已知物塊A、B的質(zhì)量都為M，θ＝60，光滑球體C質(zhì)量為m，那么以下說法正確的選項(xiàng)是(

)

圖11

1A．地面對(duì)物塊A2

B．地面對(duì)物塊AC．物塊A對(duì)球體C3mg23mg2

1D．物塊A對(duì)地面的壓力大小為Mg＋mg2

答案BD

解析以球體C為討論對(duì)象，其受到斜向上的兩個(gè)彈力作用，

把兩個(gè)彈力合成，合力豎直向上，大小等于光滑球體的重力，

受力分析如下圖．由三角函數(shù)可知，彈力大小為mg，選項(xiàng)C

錯(cuò)誤；再以A為討論對(duì)象，C對(duì)A的正壓力大小為mg，其在水

平方向上的分力等于地面對(duì)物塊A的靜摩擦力大小，由此可知靜摩擦力大小為3，選項(xiàng)A錯(cuò)誤，選項(xiàng)B正確；以A、B、2

2mgC整體為討論對(duì)象，所受重力為(2Mg＋mg)，由對(duì)稱性可知A所受力地面支持力為Mg＋，

選項(xiàng)D正確．

13．如圖12所示，矩形物塊甲和丙在水平外力F的作用下靜止在物體乙的斜面上，物體乙

靜止在水平地面上．現(xiàn)減小水平外力F，三物體仍舊靜止，那么以下說法中正確的選項(xiàng)是

()

圖12

A．物塊甲對(duì)物塊丙的支持力肯定減小

B．物體乙對(duì)物塊甲的摩擦力肯定減小

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C．地面對(duì)物體乙的摩擦力肯定減小

D．物塊甲可能受5個(gè)力的作用

答案CD

解析減小水平外力F，丙的受力狀況沒有改變，物塊甲對(duì)物塊丙的支持力不變，選項(xiàng)A錯(cuò)誤；在未減小水平外力F之前，不知道物體乙對(duì)物塊甲的摩擦力的方向是沿斜面對(duì)上還是沿斜面對(duì)下，所以減小水平外力F之后，物體乙對(duì)物塊甲的摩擦力可能增大，也可能減小，選項(xiàng)B錯(cuò)誤；選甲、乙、丙三個(gè)物體作為整體，地面對(duì)物體乙的摩擦力等于F，F(xiàn)減小，地面對(duì)物體乙的摩擦力也減小，選項(xiàng)C正確；物塊甲受重力、推力F、丙的壓力、丙的摩擦力、乙的支持力，還可能受乙的摩擦力，故物塊甲受5個(gè)力或6個(gè)力的作用，選項(xiàng)D正確．

14．如圖13所示，A、B兩物塊始終靜止在水平地面上，有一輕質(zhì)彈簧一端連接在豎直墻上

P點(diǎn)，另一端與A相連接，以下說法正確的選項(xiàng)是(

)

圖13

A．假如B對(duì)A無摩擦力，那么地面對(duì)B也無摩擦力

B．假如B對(duì)A有向左的摩擦力，那么地面對(duì)B也有向左的摩擦力

C．P點(diǎn)緩慢下移過程中，B對(duì)A的支持力肯定減小

D．P點(diǎn)緩慢下移過程中，地面對(duì)B的摩擦力肯定增大

答案AB

解析假設(shè)B對(duì)A無摩擦力，因B在水平方向受力平衡，那么地面對(duì)B無摩擦力，A正確；假設(shè)B對(duì)A有向左的摩擦力，那么A對(duì)B有向右的摩擦力，由平衡條件知，地面對(duì)B有向左的摩擦力，B正確；假設(shè)彈簧起初處于拉伸狀態(tài)，那么在P點(diǎn)緩慢下移的過程中，彈簧對(duì)A物體的拉力減小且拉力在豎直方向的分力減小，那么B對(duì)A的支持力增大，C錯(cuò)誤；在P點(diǎn)緩慢下移過程中，以A、B為整體，假設(shè)彈簧起初處于拉伸狀態(tài)，P點(diǎn)下移使彈簧復(fù)原到原長(zhǎng)時(shí)，地面對(duì)B的摩擦力漸漸減小到零，D錯(cuò)誤．

【解題方法技巧3】計(jì)算推理法

以上2、3、4、5、6、9、11、12幾個(gè)題目為受力分析題，其相同點(diǎn)都是要結(jié)合平衡條件進(jìn)行分析和推理，即“計(jì)算推理法”.

依據(jù)題給條件，利用有關(guān)的物理規(guī)律、物理公式或物理原理通過規(guī)律推理或計(jì)算得出正確答案，然后再與備選答案對(duì)比作出選擇

2022年高考物理考前提分專練受力分析和共點(diǎn)力的平衡

受力分析和共