高考物理一輪復(fù)習(xí)熱點(diǎn)強(qiáng)化2力與物體的平衡課后練習(xí)（含解析）新人教版

力與物體的平衡1．(2021屆河南頂尖名校聯(lián)考)如圖所示，工地上的建筑工人用磚夾搬運(yùn)四塊相同的磚，假設(shè)每塊磚的質(zhì)量均為m，磚與磚夾的動(dòng)摩擦因數(shù)均為μ，最大靜摩擦力等于滑動(dòng)摩擦力．當(dāng)磚處于平衡狀態(tài)時(shí)，已知重力加速度為g，則右邊磚夾對(duì)磚施加的水平力最小為()A．eq\f(mg,μ) B．eq\f(2mg,μ)C．eq\f(3mg,μ) D．eq\f(4mg,μ)【答案】B【解析】以四塊磚為研究對(duì)象，整體在豎直方向上受重力和摩擦作用，受力分析．磚恰好靜止不動(dòng)，則磚所受到的摩擦力剛好與其重力相等，即f1＋f2＝4mg，又f1＝f2＝μF.聯(lián)立兩式可得F＝eq\f(2mg,μ)，即右邊磚夾對(duì)磚施加的水平力最小為F＝eq\f(2mg,μ)，B正確．2．(2021屆合肥一中六校素質(zhì)測(cè)試)如圖所示，一個(gè)輕質(zhì)環(huán)扣與細(xì)線l1、l2連接(l1<l2)，兩細(xì)線另一端分別連接著輕環(huán)P、Q，P、Q分別套在豎直面內(nèi)傾角相同的固定光滑桿AB和AC上．現(xiàn)將重量為G的鐵塊掛在環(huán)扣上，鐵塊靜止時(shí)左、右兩細(xì)線的張力分別為F1和F2.下列說(shuō)法中正確的是()A．F1＝F2 B．eq\f(F1,F2)＝eq\f(l1,l2)C．eq\f(F1,F2)＝eq\f(l2,l1) D．eq\f(F1,F2)＝eq\f(l2－l1,l2＋l1)【答案】A【解析】對(duì)P、Q小環(huán)分析，小環(huán)受光滑桿的支持力和繩子的拉力，根據(jù)平衡條件，這兩個(gè)力是一對(duì)平衡力，支持力是垂直于桿子向上的，故繩子的拉力也是垂直于桿子的．對(duì)結(jié)點(diǎn)O受力分析如圖所示．根據(jù)平衡條件可知，F(xiàn)1和F2的合力F與G等值反向，如圖所示．由幾何關(guān)系可知，α＝β，故F1＝F2，即F1∶F2＝1∶1，A正確．3．(2021年湖北一模)如圖所示，矩形平板ABCD的AD邊固定在水平面上，平板與水平面夾角為θ，AC與AB的夾角也為θ.質(zhì)量為m的物塊在平行于平板的拉力作用下，沿AC方向勻速運(yùn)動(dòng)．物塊與平板間的動(dòng)摩擦因數(shù)μ＝tanθ，重力加速度大小為g，拉力大小為()A．2mgsinθcoseq\f(θ,2) B．2mgsinθC．2mgsineq\f(θ,2) D．mgsinθcoseq\f(θ,2)【答案】A4．(2021屆瀘縣一中開(kāi)學(xué)考試)(多選)如圖所示，滑輪C用硬桿固定在天花板上，另一滑輪O通過(guò)細(xì)繩懸掛一物體P.把另一根細(xì)繩一端固定在天花板上的A點(diǎn)，另一端繞過(guò)定滑輪C后懸掛物體Q，然后把懸掛物體P的滑輪放于AC之間的細(xì)繩上，最終整個(gè)裝置處于平衡，假設(shè)細(xì)繩足夠長(zhǎng)，不計(jì)一切摩擦．現(xiàn)把天花板上的繩端A點(diǎn)沿天花板稍微向左平移一小段之后又固定，系統(tǒng)又重新達(dá)到平衡．則以下說(shuō)法正確的是()A．繩子上的拉力大小變大B．繩子上的拉力大小不變C．繩子AO與CO間的夾角變大D．繩子AO與CO間的夾角不變【答案】BD5．(2021屆荊州中學(xué)月考)如圖，傾角為α＝30°的斜面固定在水平地面上，斜面上有兩個(gè)質(zhì)量分別為m和2m的小球A、B，它們用勁度系數(shù)為k的輕質(zhì)彈簧連接，彈簧軸線與斜面平行．現(xiàn)對(duì)A施加一水平向右、大小為F的恒力，使A、B在斜面上都保持靜止，如果斜面和兩個(gè)小球間的摩擦均忽略不計(jì)，此時(shí)彈簧的長(zhǎng)度為L(zhǎng)A．彈簧的原長(zhǎng)為L(zhǎng)－eq\f(mg,2k)B．恒力F＝eq\f(2\r(3),3)mgC．小球A對(duì)斜面的壓力大小為eq\r(3)mgD．撤去恒力F后的瞬間小球B的加速度為g【答案】C【解析】對(duì)B球受力分析，沿斜面建立直角坐標(biāo)系，正交分解，在沿斜面方向，根據(jù)平衡條件2mgsinα＝kx，解得彈簧伸長(zhǎng)量為x＝eq\f(2mgsinα,k)，則彈簧原長(zhǎng)為L(zhǎng)0＝L－eq\f(2mgsinα,k)＝L－eq\f(mg,k)，A錯(cuò)誤；以A、B整體為研究對(duì)象，沿斜面方向，根據(jù)平衡條件Fcos30°＝3mgsin30°，解得F＝3mgtan30°＝eq\r(3)mg，B錯(cuò)誤；對(duì)小球A，在垂直斜面方向上，根據(jù)平衡條件N＝mgcosα＋Fsinα＝eq\f(\r(3),2)mg＋eq\f(\r(3),2)mg＝eq\r(3)mg，根據(jù)牛頓第三定律可知A對(duì)斜面的壓力為eq\r(3)mg，C正確；撤去F瞬間，彈簧彈力不變，B球受力仍然平衡，加速度為0，D錯(cuò)誤．6．(2021屆安徽定遠(yuǎn)縣育才中學(xué)月考)(多選)如圖，兩個(gè)質(zhì)量都為m的球A、B用輕繩連接，A球套在水平細(xì)桿上(球孔比桿的直徑略大)，對(duì)B球施加水平風(fēng)力作用，結(jié)果A球與B球一起向右做勻速運(yùn)動(dòng)，此時(shí)細(xì)繩與豎直方向的夾角為θ.已知重力加速度為g，則()A．對(duì)B球的水平風(fēng)力大小等于mgsinθB．輕繩的拉力等于mgcosθC．桿對(duì)A球的支持力等于2mgD．桿與A球間的動(dòng)摩擦因數(shù)等于eq\f(1,2)tanθ【答案】CD【解析】對(duì)球B受力分析，受重力mBg、水平恒F力和拉力T，如圖甲，根據(jù)平衡條件得，水平恒力F＝mBgtanθ，繩對(duì)B球的拉力T＝eq\f(mBg,cosθ)，A、B錯(cuò)誤；把環(huán)和球當(dāng)作一個(gè)整體，對(duì)其受力分析，受重力(mA＋mB)g、支持力N、恒力F和向左的摩擦力f，如圖乙，根據(jù)共點(diǎn)力平衡條件可得，桿對(duì)A環(huán)的支持力大小N＝(mA＋mB)g＝2mg，C正確；因?yàn)锳球與B球一起向右做勻速運(yùn)動(dòng)，所以f＝F，則A環(huán)與水平細(xì)桿間的動(dòng)摩擦因數(shù)為μ＝eq\f(f,N)＝eq\f(mgtanθ,2mg)＝eq\f(tanθ,2)，D正確．甲乙7．(多選)某玩具為了模仿小動(dòng)物行走的姿勢(shì)，設(shè)計(jì)了非圓形的“輪子”．現(xiàn)研究輪子受力情況，模型簡(jiǎn)化如圖所示，四分之一圓框架OAB的OA、OB邊初始位置分別處于水平和豎直方向上，光滑球形重物此時(shí)嵌在框架中與OA、OB、弧AB三邊恰好接觸但接觸處并沒(méi)有全部都產(chǎn)生彈力．現(xiàn)以O(shè)點(diǎn)為軸緩慢將框架在同一豎直平面內(nèi)順時(shí)針轉(zhuǎn)動(dòng)θ角，下列說(shuō)法正確的是()A．轉(zhuǎn)動(dòng)θ為0至eq\f(π,2)的過(guò)程，弧AB受到重物的壓力逐漸變大B．θ為eq\f(5π,4)時(shí)，弧AB受到重物的壓力最大C．轉(zhuǎn)動(dòng)一周的過(guò)程中，存在某一特定的角，此時(shí)弧AB與OA板受到重物的壓力一樣大D．轉(zhuǎn)動(dòng)一周的過(guò)程中，OA、OB、弧AB受到重物壓力的最大值一樣大【答案】CD【解析】以O(shè)點(diǎn)為軸緩慢將框架在同一豎直平面內(nèi)順時(shí)針轉(zhuǎn)動(dòng)過(guò)程中，相當(dāng)于重力沿逆時(shí)針?lè)较蜣D(zhuǎn)動(dòng)，轉(zhuǎn)動(dòng)θ為0至eq\f(π,2)的過(guò)程，弧AB始終不受力作用，A錯(cuò)誤；由力的合成知識(shí)可知當(dāng)θ＝π時(shí)，弧AB受到重物的壓力大小為eq\r(2)G，當(dāng)θ＝eq\f(5π,4)時(shí)，弧AB受到重物的壓力為G