2020届高考物理二轮复习疯狂专练3受力分析共点力的平衡含解析

2020届高考物理二轮复习疯狂专练3受力分析共点力的平衡含解析

高考总复习 1 受力分析 共点力的平衡 (1)整体法与隔离法的应用，物体的受力分析；(2)共点力的平衡条件及分析；(3)动态平衡问题分析、正交分 解法应用。 1．如图所示，三个形状不规则的石块 a、b、c 在水平桌面上成功地叠放在一起。下列说法正确的是( ) A．石块 b 对 a 的支持力一定竖直向上 B．石块 b 对 a 的支持力一定等于 a 受到的重力 C．石块 c 受到水平桌面向左的摩擦力 D．石块 c 对 b 的作用力一定竖直向上 2．2018 年 10 月 23 日，港珠澳跨海大桥正式通车。为保持以往船行习惯，在航道处建造了单面索(所有钢索 均处在同一竖直面内)斜拉桥，其索塔与钢索如图所示。下列说法正确的是( ) A．增加钢索的数量可减小索塔受到的向下的压力 B．为了减小钢索承受的拉力，可以适当降低索塔的高度 C．索塔两侧钢索对称且拉力大小相同时，钢索对索塔的合力竖直向下 D．为了使索塔受到钢索的合力竖直向下，索塔两侧的钢索必须对称分布 3．物块在轻绳的拉动下沿倾角为 30°的固定斜面向上匀速运动，轻绳与斜面平行。已知物块与斜面之间的动 摩擦因数为 3 3 ，重力加速度取 10 m/s2。若轻绳能承受的最大张力为 1500 N，则物块的质量最大为( ) A．150 kg B．100 3 kg C．200 kg D．200 3 kg 4．(多选)如图，一粗糙斜面固定在地面上，斜面顶端装有一光滑定滑轮。一细绳跨过滑轮，其一端悬挂物块 N.另一端与斜面上的物块 M 相连，系统处于静止状态。现用水平向左的拉力缓慢拉动 N，直至悬挂 N 的细绳与 竖直方向成 45°。已知 M 始终保持静止，则在此过程中( ) A．水平拉力的大小可能保持不变 B．M 所受细绳的拉力大小一定一直增加 专练三 受力分析 共点力的平衡 一、考点内容 二、考点突破 高考总复习 2 C．M 所受斜面的摩擦力大小一定一直增加 D．M 所受斜面的摩擦力大小可能先减小后增加 5．细线 OA、OB 的 O 端与质量为 m 的小球拴接在一起，A、B 两端固定于竖直墙面上，其中细线 OA 与竖直方向 成 45°角，细线 OB 与竖直方向成 60°角，如图所示，现在对小球施加一个与水平方向成 45°角的拉力 F，小 球保持静止，细线 OA、OB 均处于伸直状态，已知重力加速度为 g，小球可视为质点，下列说法错误的是( ) A．在保证细线 OA、OB 都伸直的情况下，若 F 增大，则细线 OA 中拉力变小，细线 OB 中拉力变大 B．当 F＝ 2 2 mg 时，细线 OB 中拉力为零 C．为保证两根细线均伸直，拉力 F 不能超过 3 2＋ 6 2 mg D．为保证两根细线均伸直，拉力 F 不能超过 3 2 2 mg 6．(多选)如图所示，质量为 M 的四分之一圆柱体放在粗糙水平地面上，质量为 m 的正方体放在圆柱体和光滑 墙壁之间，且不计圆柱体与正方体之间的摩擦，正方体与圆柱体的接触点的切线与右侧墙壁成θ角，圆柱体处 于静止状态。则( ) A．地面对圆柱体的支持力为(M＋m)g B．地面对圆柱体的摩擦力为 mgtan θ C．墙壁对正方体的弹力为 mg tan θ D．正方体对圆柱体的压力为 mg cos θ 7．(多选)如图，柔软轻绳 ON 的一端 O 固定，其中间某点 M 拴一重物，用手拉住绳的另一端 N。初始时，OM 竖直且 MN 被拉直，OM 与 MN 之间的夹角为α α>π 2 。现将重物向右上方缓慢拉起，并保持夹角α不变。在 OM 由竖直被拉到水平的过程中( ) A．MN 上的张力逐渐增大 B．MN 上的张力先增大后减小 C．OM 上的张力逐渐增大 D．OM 上的张力先增大后减小 8．(多选)如图所示，木板 P 下端通过光滑铰链固定于水平地面上的 O 点，物体 A、B 叠放在木板上且处于静止 状态，此时物体 B 的上表面水平。现使木板 P 绕 O 点缓慢旋转到虚线所示位置，物体 A、B 仍保持静止，与原 位置的情况相比( ) A．A 对 B 的作用力减小 B．B 对 A 的支持力减小 C．木板对 B 的支持力增大 高考总复习 3 D．木板对 B 的摩擦力增大 9．如图所示，有一轻圆环和插栓，在甲、乙、丙三个力作用下平衡时，圆环紧压着插栓。不计圆环与插栓间 的摩擦，若只调整两个力的大小，欲移动圆环使插栓位于圆环中心，下列说法中正确的是( ) A．增大甲、乙两力，且甲力增大较多 B．增大乙、丙两力，且乙力增大较多 C．增大乙、丙两力，且丙力增大较多 D．增大甲、丙两力，且甲力增大较多 10．表面光滑、半径为 R 的半球固定在水平地面上，球心 O 的正上方 O′处有一无摩擦定滑 轮，轻质细绳两端各系一个可视为质点的小球挂在定滑轮上，如图所示。两小球平衡时，若 滑轮两侧细绳的长度分别为 L1＝2.4R 和 L2＝2.5R，则这两个小球的质量之比为m1 m2 ，小球与半 球之间的压力之比为N1 N2 ，则以下说法正确的是( ) A．m1 m2 ＝24 25 B．m1 m2 ＝25 24 C．N1 N2 ＝1 D．N1 N2 ＝24 25 11．如图所示，质量 M＝2 3 kg 的木块 A 套在水平杆上，并用轻绳将木块 A 与质量 m＝ 3 kg 的小球相连。今 用与水平方向成α＝30°角的力 F＝10 3 N，拉着球带动木块一起向右匀速运动，运动中 M、m 相对位置保持 不变，取 g＝10 m/s2。求： (1)运动过程中轻绳与水平方向的夹角θ； (2)木块与水平杆间的动摩擦因数μ。 高考总复习 4 12．一般教室门上都安装一种暗锁，这种暗锁由外壳 A、骨架 B、弹簧 C(劲度系数为 k)、锁舌 D(倾斜角θ＝ 45°)、锁槽 E 以及连杆、锁头等部件组成，如图甲所示。设锁舌 D 的侧面与外壳 A 和锁槽 E 之间的动摩擦因 数均为μ，最大静摩擦力 Ffm 由 Ffm＝μFN(FN 为正压力)求得。有一次放学后，当某同学准备关门时，无论用多 大的力，也不能将门关上(这种现象称为自锁)，此刻暗锁所处的状态的俯视图如图乙所示，P 为锁舌 D 与锁槽 E 之间的接触点，弹簧由于被压缩而缩短了 x。 (1)求自锁状态时 D 的下表面所受摩擦力的方向。 (2)求恰好关不上门时(自锁时)锁舌 D 与锁槽 E 之间的正压力的大小。 (3)无论用多大的力拉门，暗锁仍然能够保持自锁状态，则μ至少要多大？ 答案 1．【答案】D 【解析】由题图可知，a 与 b 的接触面不是水平面，可知石块 b 对 a 的支持力与其对 a 的静摩擦力的合力，跟 a 受到的重力是平衡力，故 A、B 错误；以三块石块作为整体研究，整体受到的重力与支持力是平衡力，则石 块 c 不会受到水平桌面的摩擦力，故 C 错误；选取 a、b 作为整体研究，根据平衡条件，石块 c 对 b 的作用力 与其重力平衡，则石块 c 对 b 的作用力一定竖直向上，故 D 正确。 二、考点突破 高考总复习 5 2．【答案】C 【解析】增加钢索的数量，索塔受到的向下的压力增大，A 错误；当索塔受到的力 F 一定时，降 低索塔的高度，钢索与水平方向的夹角α减小，则钢索受到的拉力将增大，B 错误；如果索塔两 侧的钢索对称且拉力大小相同，则两侧拉力在水平方向的合力为零，钢索的合力一定竖直向下，C 正确；索塔受到钢索的拉力合力竖直向下，当两侧钢索的拉力大小不等时，由图可知，两侧的钢 索不一定对称，D 错误。 3．【答案】A 【解析】设物块的质量最大为 m，将物块的重力沿斜面方向和垂直斜面方向分解，由平衡条件，在沿斜面方向 有 F＝mgsin 30°＋μmgcos 30°，解得 m＝150 kg，A 项正确。 4．【答案】BD 【解析】对 N 进行受力分析如图所示，因为 N 的重力与水平拉力 F 的合力和细绳的拉力 T 是一对 平衡力，从图中可以看出水平拉力的大小逐渐增大，细绳的拉力也一直增大，选项 A 错误，B 正 确；M 的质量与 N 的质量的大小关系不确定，设斜面倾角为θ，若 mNg≥mMgsin θ，则 M 所受斜 面的摩擦力大小会一直增大，若 mNg

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