2013高三一轮复习【受力分析 共点力的平衡】课时卷（带详细解析答案）

 1、如图2－3－17所示，物体M在竖直向上的拉力F的作用下静止在斜面上，关于M受力的个数，下列说法中正确的是                                                                                (　　)．

A．M一定是受两个力作用

B．M一定是受四个力作用

C．M可能受三个力作用

D．M不是受两个力作用就是受四个力作用

解析　若拉力F大小等于重力，则物体与斜面之间没有相互作用力，所以物体就只受到两个力的作用；若拉力F小于物体的重力时，则斜面对物体产生支持力和静摩擦力，且支持力与静摩擦力的合力竖直向上，故物体就受到四个力作用．

答案　D

2、物体b在水平推力F作用下，将物体a挤压在竖直墙壁上，如图2－3－18所示．a、b处于静止状态，关于a、b两物体的受力情况，下列说法正确的是                                                               (　　)．

A．a受到两个摩擦力的作用

B．a共受到四个力的作用

C．b共受到三个力的作用

D．a受到墙壁摩擦力的大小不随F的增大而增大

答案　AD 

3、如图2－3－19所示，A和B两物块的接触面是水平的，A与B保持相对静止一起沿固定斜面匀速下滑，在下滑过程中B的受力个数为                                                 (　　)．

A．3个                 B．4个

C．5个                 D．6个

解析　A与B相对静止一起沿斜面匀速下滑，可将二者当做整体进行受力分析，再对B受力分析，可知B受到的力有：重力G_B，A对B的压力，斜面对B的支持力和摩擦力，选项B正确(转换思维法)．

答案　B

4、如图2－3－20所示，一定质量的物块用两根轻绳悬在空中，其中绳OA固定不变，绳OB在竖直平面内由水平方向向上转动，则在绳OB由水平转至竖直的过程中，绳OB的张力的大小将                                                                                   (　　)．

A．一直变大                              B．一直变小

C．先变大后变小                       D．先变小后变大

解析　在绳OB转动的过程中物块始终处于静止状态，所受合力始终为零，如图为绳OB转动过程中结点受力示意图，由图可知，绳OB的张力先变小后变大．

答案　D

 

5、如图2－3－21所示，一运送救灾物资的直升飞机沿水平方向匀速飞行．已知物资的总质量为m，吊运物资的悬索与竖直方向成θ角．设物资所受的空气阻力为f，悬索对物资的拉力为T，重力加速度为g，则                                                                  (　　)．

A．f＝mgsin θ                     B．f＝mgtan θ

C．T＝mgcos θ                   D．T＝

解析　救灾物资匀速飞行，受力平衡，它受到向下的重力mg，向右的阻力f和沿细绳斜向上的拉力，可得f＝mgtan θ，A错误、B正确；T＝，C、D错误．

答案　B

6、滑滑梯是小孩子很喜欢的娱乐活动．如图2－3－22所示，一个小孩正在滑梯上匀速下滑，则      (　　)．

A．小孩所受的重力与小孩所受的弹力大小相等

B．小孩所受的重力与小孩所受的摩擦力大小相等

C．小孩所受的弹力和摩擦力的合力与小孩所受的重力大小相等

D．小孩所受的重力和弹力的合力与小孩所受的摩擦力大小相等

解析　小孩在滑梯上受力如图所示，设滑梯斜面倾角为θ，则N＝mgcos θ，f＝mgsin θ，所以A、B错误；小孩在重力、弹力和摩擦力三个力作用下处于平衡状态，其中任意两个力的合力一定与第三个力大小相等，方向相反，故C、D正确．

答案　CD

 

7、如图2－3－23所示，斜面A和物块B静置在水平地面上，某时刻起，对B施加一个沿斜面向上的拉力F，力F从零开始随时间均匀增大，在这一过程中，A、B始终保持静止．则地面对A的                                                                (　　)．

A．支持力不变                   B．支持力减小

C．摩擦力增大                   D．摩擦力减小

解析　设斜面的倾角为θ，以A、B整体为研究对象，因为A、B始终保持静止，由平衡条件得f＝Fcos θ，(m_A＋m_B)g＝N＋Fsin θ，又F均匀增大，故摩擦力f增大，支持力N减小，选项B、C正确．

答案　BC

8、如图2－3－24所示，木块A质量为1 kg，木块B的质量为2 kg，叠放在水平地面上，A、B间最大静摩擦力为1 N，B与地面间动摩擦因数为0.1，今用水平力F作用于B，则保持A、B相对静止的条件是F不超过                                            (　　)．

A．3 N                               B．4 N 

C．5 N                               D．6 N

答案　D(极限思维法) 

9、如图2－3－25所示，倾斜天花板平面与竖直平面夹角为θ，推力F垂直天花板平面作用在质量为m的木块上，使其处于静止状态，则下列说法正确的是                                                                (　　)．

A．木块可能受三个力作用

B．天花板对木块的弹力等于mgsin θ

C．木块受的静摩擦力可能等于0

D．木块受的静摩擦力等于mgcos θ

 

 

 

 

 

解析　假设木块只受重力、弹力和外力F，无论如何三个力也不能平衡，要使木块静止，一定受静摩擦力作用，故A、C错；在垂直倾斜天花板方向，N＋mgsinθ＝F，在平行于倾斜天花板方向，mgcos θ＝f_静，故B错、D对．

答案　D

10、如图2－3－26所示，物体A、B用细绳与弹簧连接后跨过滑轮．A静止在倾角为45°的粗糙斜面上，B悬挂着．已知质量m_A＝3m_B，不计滑轮摩擦，现将斜面倾角由45°减小到30°，那么下列说法中正确的是                                 (　　)．

A．弹簧的弹力将减小

B．物体A对斜面的压力将减少

C．物体A受到的静摩擦力将减小

D．弹簧的弹力及A受到的静摩擦力都不变

解析　本题考查受力分析和静摩擦力．取A物体为研究对象受力分析：竖直向下的重力、垂直斜面向上的支持力、沿斜面向上的静摩擦力和弹簧向上的拉力．弹簧弹力等于B物体重力，即弹簧弹力不变，故A选项错误，正交分解列平衡方程分析可知，C项正确、D项错误；根据N＝mgcos θ，当倾角减小时，A物体对斜面压力变大，故B项错误．

答案　C

11、如图2－3－27所示，将两个质量均为m的小球a、b用细线相连悬挂于O点，用力F拉小球a，使整个装置处于平衡状态，且悬线Oa与竖直方向的夹角为θ＝30°，则F的大小    (　　)．

A．可能为mg  　　　  B．可能为mg

C．可能为mg  　　　    D．不可能为mg

解析　对小球a受力分析，受重力、两绳的拉力和F共四个力作用，根据共点力的平衡条件可得F的大小的最小值为F_min＝2mgsin 30°＝mg，选项C正确．

答案　C

12、如图2－3－28所示，放在斜面上的物体受到垂直于斜面向上的力F作用，而物体始终保持静止．当力F逐渐减小时，物体受到斜面的摩擦力   (　　)．

A．保持不变  　　　　B．逐渐减小

C．逐渐增大  　　　　D．以上三种均有可能

解析　对物体受力分析如图所示，物体保持静止状态，可知物体所受的静摩擦力f＝mgsin θ.当F逐渐减小时物体受的摩擦力还是静摩擦力，大小仍等于mgsin θ，故选项A正确．

答案　A

 

13、如图2－3－29所示，物体B靠在水平天花板上，在竖直向上的力F作用下，A、B保持静止，A与B间的动摩擦因数为μ₁，B与天花板间的动摩擦因数为μ₂，则关于μ₁，μ₂的值下列判断正确的是                                                  (　　)．

A．μ₁＝0，μ₂≠0  　　　　B．μ₁≠0，μ₂＝0

C．μ₁＝0，μ₂＝0  　　　　D．μ₁≠0，μ₂≠0

解析　选A、B组成的整体为研究对象，水平方向不受力的作用，故水平方向的滑动摩擦力为零，故μ₂可以为零，也可以不为零．再以B为研究对象，可分析出A、B之间有摩擦力作用，故μ₁一定不为零，故B、D正确．

答案　BD

14、如图2－3－30所示，质量为m的物体置于倾角为θ的固定斜面上．物体与斜面之间的动摩擦因数为μ，先用平行于斜面的推力F₁作用于物体上使其能沿斜面匀速上滑，若改用水平推力F₂作用于物体上，也能使物体沿斜面匀速上滑，则两次的推力之比为                                  (　　)．

图2－3－30

A．cos θ＋μsin θ                 B．cos θ－μsin θ

C．1＋μtan θ                       D．1－μtan θ

解析　用力F₁推物体沿斜面匀速上滑时，有：F₁＝mgsin θ＋μmgcos θ；用力F₂推物体沿斜面匀速上滑时，有：F₂cos θ＝mgsin θ＋μ(mgcos θ＋F₂sin θ)，由上式解得：F₂＝，则有：＝cos θ－μsin θ，故选项B正确．

   答案　B

15、L型木板P(上表面光滑)放在固定斜面上，轻质弹簧一端固定在木板上，另一端与置于木板上表面的滑块Q相连，如图2－3－12所示．若P、Q一起沿斜面匀速下滑，不计空气阻力．则木板P的受力个数为                              (　　)．

A．3                                   B．4 

C．5                                   D．6

解析　对木板P进行受力分析：木板P受重力、斜面的支持力、滑块Q的弹力、弹簧的弹力和与斜面间的摩擦力共5个力的作用．

答案　C

16、两刚性球a和b的质量分别为m_a和m_b、直径分别为d_a和d_b(d_a>d_b)．将a、b两球依次放入一竖直放置、内径为d(d_a<d<d_a＋d_b)的平底圆筒内，如图2－3－13所示．设a、b两球静止时对圆筒侧面的压力大小分别为f₁和f₂，筒底所受的压力大小为F.已知重力加速度大小为g.若所有接触面都是光滑的，则            (　　)．

A．F＝(m_a＋m_b)g，f₁＝f₂

B．F＝(m_a＋m_b)g，f₁≠f₂

C．m_ag<F<(m_a＋m_b)g，f₁＝f₂

D．m_ag<F<(m_a＋m_b)g，f₁≠f₂

 

 

 

 

 

 

 

 

解析　以a、b整体为研究对象，其重力方向竖直向下，而侧壁产生的压力水平，故不能增大对底部的挤压，所以F＝(m_a＋m_b)g；水平方向，由于物体处于平衡，所以受力也是平衡的，因此水平方向力的大小是相等的，即f₁＝f₂，故正确答案为A.

答案　A

17、如图2－3－14所示，质量分别为m₁，m₂的两个物体通过轻弹簧连接，在力F的作用下一起沿水平方向做匀速直线运动(m₁在地面上，m₂在空中)，力F与水平方向成θ角．则m₁所受支持力F_N和摩擦力F_f正确的是                                                                                  (　　)．

A．F_N＝m₁g＋m₂g－Fsin θ

B．F_N＝m₁g＋m₂g－Fcos θ

C．F_f＝Fcos θ

D．F_f＝Fsin θ

 

 

 

 

解析　将m₁、m₂、弹簧看做整体，受力分析如图所示，根

据平衡条件得

F_f＝Fcos θ

F_N＋Fsin θ＝(m₁＋m₂)g

F_N＝(m₁＋m₂)g－Fsin θ

故选项A、C正确．

答案　AC

 

18、如图2－3－15所示，石拱桥的正中央有一质量为m的对称楔形石块，侧面与竖直方向的夹角为α，重力加速度为g.若接触面间的摩擦力忽略不计，则石块侧面所受弹力的大小为  (　　)．

A.                                          B. 

C.mgtan α                               D.mgcos α

 

 

 

 

 解析　以石块为研究对象，其受力分析如图所示，因为石块静止，则两侧面分别对石块

的弹力N的合力F与石块的重力大小相等，即2Nsin α＝mg，解得N＝，A正确．

答案　A

 

19、如图2－3－16所示，墙上有两个钉子a和b，它们的连线与水平方向的夹角为45°，两者的高度差为l.一条不可伸长的轻质细绳一端固定于a点，另一端跨过光滑钉子b悬挂一质量为m₁的重物．在绳子距a端的c点有一固定绳圈．若绳圈上悬挂质量为m₂的钩码，平衡后绳的ac段正好水平，则重物和钩码的质量比为                                     (　　)．

A.                   B．2                   C.                 D.

解析　平衡后设绳的bc段与水平方向成α角，则：tan α＝2，sin α＝.对节点c受力分

析，节点c受三个力作用而平衡，在竖直方向上有：m₂g＝m₁gsin α，得：＝＝，

选C.

答案　C