2025版新教材高考物理全程一輪總復(fù)習(xí)課時(shí)分層作業(yè)9受力分析共點(diǎn)力的平衡

課時(shí)分層作業(yè)(九)受力分析共點(diǎn)力的平衡基礎(chǔ)強(qiáng)化練1．(古代青銅藝術(shù))如圖所示為我國(guó)國(guó)寶級(jí)文物“馬踏飛燕”，這匹馬昂首嘶鳴，三足騰空，疾馳向前，一足踏飛燕．假設(shè)某次展覽時(shí)，該文物放在水平桌面上．關(guān)于“馬踏飛燕”，下列說(shuō)法正確的是()A．這匹馬的重心不在飛燕與桌面間的接觸面正上方，須要桌面對(duì)其的摩擦力來(lái)平衡B．“馬踏飛燕”處于非平衡狀態(tài)C．桌面對(duì)飛燕的支持力大于飛燕對(duì)桌面的壓力D．若“馬踏飛燕”在繞地球做勻速圓周運(yùn)動(dòng)的飛船內(nèi)懸停，則“馬踏飛燕”處于失重狀態(tài)2．水上飛傘是一項(xiàng)熬煉志氣和毅力的水上消遣活動(dòng)．快艇開(kāi)動(dòng)后，拖在快艇后面的空中飛傘，在風(fēng)力和繩子牽引力的作用下升起，游客乘傘體驗(yàn)在空中翱翔的感覺(jué)．圖中的O點(diǎn)均表示游客，能正確反映飛傘載著游客在空中勻速飛行的是()3．(多選)如圖所示，在傾斜的墻上，用垂直于墻面的力F按壓物塊，使其靜止在圖示位置．則下列說(shuō)法正確的是()A．物塊可能受三個(gè)力作用B．物塊肯定受四個(gè)力作用C．物塊所受摩擦力方向肯定沿墻面對(duì)上D．若增大力F，則物塊與墻面間摩擦力增大4．[2024·云南省昆明市第七次模擬]如圖所示，建筑工地上有若干個(gè)沙堆(沙粒干燥且是由上至下傾倒沙子形成的)，這些沙堆的頂角幾乎相等．測(cè)量其中一個(gè)沙堆，其錐底周長(zhǎng)為62.8cm，沙堆頂點(diǎn)到錐底的斜邊長(zhǎng)(即母線長(zhǎng))為12.5cm，則沙粒之間的摩擦因數(shù)約為()A．0.2B．0.5C．0.75D．0.85.[2024·成都市模擬]如圖所示，三個(gè)小球放在固定的傾斜擋板上，擋板與水平面的夾角為30°，每個(gè)小球的質(zhì)量均為m，墻面和擋板均光滑，則墻壁對(duì)最左端小球的彈力大小為()A．eq\f(\r(3),3)mgB．eq\r(3)mgC．2eq\r(3)mgD．3eq\r(3)mg6．如圖甲所示，一物塊置于水平地面上．現(xiàn)用一個(gè)與豎直方向成θ角的力F拉物塊，使力F沿順時(shí)針?lè)较蜣D(zhuǎn)動(dòng)，并保持物塊始終沿水平方向做勻速直線運(yùn)動(dòng)，得到拉力F與θ的改變關(guān)系圖線如圖乙所示．依據(jù)圖中信息可知物塊與地面之間的動(dòng)摩擦因數(shù)為()A．eq\f(1,2)B．eq\f(\r(3),2)C．2－eq\r(3)D．eq\f(\r(3)－1,2)7．[2024·重慶高三模擬]如圖所示，傾角為30°的斜面固定在水平地面上，斜面上放有一重力為G的物塊A，有一水平輕彈簧一端固定在豎直墻面上，另一端與物塊A接觸．若物塊A靜止時(shí)受到沿斜面對(duì)下的摩擦力大小為eq\f(G,2)，此時(shí)彈簧的彈力大小是()A．eq\f(\r(3),3)GB．eq\f(2\r(3),3)GC．GD．eq\f(3＋\r(3),3)G

8.[2024·廣東深圳試驗(yàn)學(xué)校月考]截面為長(zhǎng)方形的中空“方鋼”固定在水平地面上，截面一邊與水平面的夾角為30°，如圖所示，方鋼內(nèi)表面光滑，輕質(zhì)細(xì)桿兩端分別固定質(zhì)量為mA和mB的兩個(gè)小球A和B，已知小球、輕桿與截面共面，當(dāng)輕質(zhì)細(xì)桿與地面平行時(shí)兩小球恰好靜止，則A、B兩小球的質(zhì)量比eq\f(mA,mB)為()A．3B．eq\r(3)C．eq\f(2\r(3),3)D．eq\f(\r(3),3)9.[2024·四省區(qū)八校高三開(kāi)學(xué)聯(lián)考]每逢春節(jié)，家家戶戶都會(huì)選擇掛燈籠來(lái)烘托節(jié)日的氛圍，就連大街上也隨處可見(jiàn)它們的身影．如圖，三個(gè)燈籠由輕繩連接起來(lái)掛在燈柱上，O為結(jié)點(diǎn)，輕繩OA、OB、OC長(zhǎng)度相等，無(wú)風(fēng)時(shí)三根繩拉力分別為FA、FB、FC.其中OB、OC兩繩的夾角為θ，燈籠總質(zhì)量為3m，重力加速度為g.下列表述正確的是()A．FB肯定等于mgB．FB與FC合力大小等于3mgC．FA和FB大小不行能相等D．FB與FC是一對(duì)平衡力實(shí)力提升練10．[2024·山東沖刺卷](多選)如圖所示，豎直墻壁AB與斜面BC的夾角為53°，質(zhì)量均為m且分布勻稱(chēng)的半球與小球疊放在墻面與斜面之間，OO′⊥BC.重力加速度大小為g，取sin53°＝0.8，cos53°＝0.6，不計(jì)一切摩擦，下列說(shuō)法正確的是()A．斜面對(duì)半球的彈力大小為eq\f(5,4)mgB．半球?qū)Ρ诘膹椓Υ笮閑q\f(3,4)mgC.若僅將小球的半徑減小，則墻壁對(duì)小球的彈力變大D．若僅將小球的半徑減小，則半球?qū)π∏虻闹С至ψ冃?1.(多選)兩輕桿通過(guò)鉸鏈相連構(gòu)成一個(gè)三角形框架，AB、BC、CA三邊長(zhǎng)度分別為30cm、20cm、40cm，在A點(diǎn)用一細(xì)線懸掛1kg的物塊，系統(tǒng)處于靜止?fàn)顟B(tài)，則(g取10m/s2)()A．AB桿對(duì)A點(diǎn)有沿桿從B點(diǎn)指向A點(diǎn)的彈力B．CA桿作用于A點(diǎn)的彈力不肯定沿CA桿方向C．CA桿產(chǎn)生的彈力大小為20ND．若改為懸掛一個(gè)0.5kg的物塊，則AB桿上彈力變?yōu)樵瓉?lái)的一半12．[2024·長(zhǎng)沙適應(yīng)性考試](多選)如圖所示，截面為梯形的平臺(tái)放在粗糙水平地面上，左邊斜面粗糙，傾角θ1＝37°，右邊斜面光滑，傾角θ2＝53°，滑塊a和滑塊b通過(guò)輕繩和輕彈簧跨過(guò)兩個(gè)等高的輕質(zhì)滑輪相連，靜止時(shí)滑塊a恰好不上滑，連接兩滑塊的輕繩均與相應(yīng)的斜面平行．已知滑塊a的質(zhì)量為0.3kg，滑塊b的質(zhì)量為0.5kg，平臺(tái)的質(zhì)量為4.2kg，輕彈簧的勁度系數(shù)為2N/cm，取重力加速度g＝10m/s2，sin37°＝0.6，cos37°＝0.8.設(shè)最大靜摩擦力等于滑動(dòng)摩擦力，則下列說(shuō)法正確的是()A．輕彈簧的伸長(zhǎng)量為2cmB．滑塊a與斜面間的動(dòng)摩擦因數(shù)為eq\f(11,12)C．剪斷輕彈簧瞬間，水平地面對(duì)平臺(tái)的支持力小于50ND．剪斷輕彈簧瞬間，水平地面對(duì)平臺(tái)的摩擦力為零課時(shí)分層作業(yè)（九）1．解析：由于“馬踏飛燕”靜止在水平桌面上，受力平衡，這匹馬的重心在飛燕與桌面間的接觸面正上方，桌面對(duì)其的摩擦力為零，“馬踏飛燕”處于平衡狀態(tài)，A、B錯(cuò)誤；桌面對(duì)飛燕的支持力與飛燕對(duì)桌面的壓力是一對(duì)相互作用力，等大反向，C錯(cuò)誤；若“馬踏飛燕”在繞地球做勻速圓周運(yùn)動(dòng)的飛船內(nèi)懸停，“馬踏飛燕”受到的萬(wàn)有引力全部用來(lái)供應(yīng)向心力，“馬踏飛燕”處于失重狀態(tài)，D正確．答案：D2．解析：游客在空中受重力mg、繩子牽引力F1和飛傘的拉力F2，受力分析如下圖，游客在空中勻速飛行，能正確反映游客受力的是A圖，故A正確．答案：A3．解析：受力分析由平衡條件可知，物塊能靜止，肯定有摩擦力作用且方向沿墻面對(duì)上，故物塊與墻面間壓力不行能為0，則物塊肯定受四個(gè)力作用，A錯(cuò)誤，B、C正確：由于物塊與墻面間摩擦力為靜摩擦力，故大小與正壓力無(wú)關(guān)，D錯(cuò)誤．答案：BC4．解析：取側(cè)面的一粒沙作為探討對(duì)象，其受力狀況如圖所示設(shè)圓錐的高為H、底面半徑為R、斜邊長(zhǎng)為L(zhǎng)，由平衡條件有mgsinθ＝Ff，F(xiàn)N＝mgcosθ，F(xiàn)f＝μFN聯(lián)立解得μ＝tanθ由題目已知和幾何關(guān)系知2πR＝62.8cm，L＝12.5cm，L2＝R2＋H2，tanθ＝eq\f(H,R)聯(lián)立解得tanθ＝0.75，C正確．答案：C5．解析：將三個(gè)小球作為整體受力分析如圖所示，由共點(diǎn)力平衡可知tan30°＝eq\f(FN2,3mg)，解得FN2＝eq\r(3)mg，故B正確．答案：B6．解析：物塊受支持力FN、拉力F、重力mg、摩擦力μFN作用，水平方向有Fsinθ＝μFN，豎直方向有Fcosθ＋FN＝mg，得F＝eq\f(μmg,sinθ＋μcosθ)，從題圖可知，θ＝30°與120°時(shí)F相等，解得μ＝2－eq\r(3)，選項(xiàng)C正確．答案：C7.解析：對(duì)A進(jìn)行受力分析，利用正交分解法對(duì)力進(jìn)行分解，如圖所示：在沿斜面方向，依據(jù)平衡條件：Fcos30°＝Ff＋Gsin30°，而Ff＝eq\f(G,2)，解得F＝eq\f(2\r(3),3)G，故B正確，A、C、D錯(cuò)誤．答案：B8．解析：兩小球受力分析如圖所示，輕桿所受合力為零，所以F＝F′，對(duì)小球A受力分析得F＝mAgtan30°，對(duì)小球B受力分析得F′＝mBgtan60°，所以eq\f(mA,mB)＝3，A正確．答案：A9．解析：依據(jù)共點(diǎn)力平衡，F(xiàn)B與FC合力的大小應(yīng)當(dāng)?shù)扔跓艋\的總重量3mg，即FBcoseq\f(θ,2)＋FCcoseq\f(θ,2)＝3mg由于對(duì)稱(chēng)性可知FB＝FC，可得FB＝FC＝eq\f(3mg,2cos\f(θ,2))無(wú)論θ取何值，都有FB＝FC≥eq\f(3mg,2)，A錯(cuò)誤，B正確；當(dāng)θ取120°時(shí)，對(duì)O點(diǎn)進(jìn)行受力分析，依據(jù)平衡條件和對(duì)稱(chēng)性可知，F(xiàn)A和FB大小相等，C錯(cuò)誤；一對(duì)平衡力肯定是大小相等，方向相反，作用在一條直線上，而FB與FC方向不相反，因此不是一對(duì)平衡力，D錯(cuò)誤．答案：B10．解析：對(duì)小球進(jìn)行受力分析，如圖所示依據(jù)平衡條件得FNOcos53°＝FN墻，F(xiàn)NOsin53°＝mg，解得FN墻＝eq\f(3mg,4)對(duì)小球和半球整體受力分析如圖依據(jù)平衡條件得FNO整＝eq\f(2mg,sin53°)＝eq\f(10mg,2)，F(xiàn)N墻整＝mgcot53°＝eq\f(6mg,4)則墻壁對(duì)半球的支持力FN墻1＝FN墻整－FN墻＝eq\f(3mg,4)依據(jù)牛頓第三定律可得半球?qū)Ρ诘膹椓q\f(3mg,4)，若僅將小球的半徑減小，則θ減小，則墻壁對(duì)小球的彈力FN墻＝eq\f(mg,tanθ)變大，則半球?qū)π∏虻闹С至NO＝eq\f(mg,sinθ)變大，故B、C正確，A、D錯(cuò)誤．答案：BC11.解析：AB桿對(duì)A點(diǎn)有沿桿從A點(diǎn)指向B點(diǎn)的拉力，A錯(cuò)誤；由于是輕桿且通過(guò)鉸鏈連接，則CA桿作用于A點(diǎn)的彈力肯定沿CA桿方向，B錯(cuò)誤；分析A點(diǎn)的受力，由相像三角形可知：eq\f(mg,\x\to(BC))＝eq\f(FCA,\x\to(CA))，解得FCA＝2mg＝20N，C正確；因eq\f(mg,\x\to(BC))＝eq\f(FAB,\x\to(AB))，則FAB＝15N，若改為懸掛一個(gè)0.5kg的物塊，則AB桿上彈力為7.5N，D正確．答案：CD12．解析：設(shè)繩的拉力為FT，則b受到重力m2g、繩的拉力FT、斜面的支持力FN2，依據(jù)平衡條件有FT＝m2gsinθ2＝4N，依據(jù)胡克定律有Δx＝eq\f(FT,k)＝2cm，故選項(xiàng)A正確；對(duì)a受力分析，a受重力m1g、繩的拉力FT、斜面的支持力FN1、沿斜面對(duì)下的最大靜摩擦力Ffm，依據(jù)平衡條件有FT＝m1gsinθ1＋Ffm＝m1gsinθ1＋μm1gcosθ1，解得Ffm＝2.2N、μ＝eq