2021高考物理（选择性考试）人教版一轮规范演练：7 共点力的平衡

2021高考物理（选择性考试）人教版一轮规范演练：7 共点力的平衡

www.ks5u.com 规范演练7　共点力的平衡 ‎[抓基础]‎ ‎1.如图所示，一重为10 N的球固定在支杆AB的上端，今用一段绳子水平拉球，使杆发生弯曲，已知绳的拉力为7.5 N，则AB杆对球的作用力（　　）‎ A.大小为7.5 N B.大小为10 N C.方向与水平方向成53°角斜向右下方 D.方向与水平方向成53°角斜向左上方 解析：对小球进行受力分析可得，AB杆对球的作用力F和绳的拉力的合力与小球的重力等大、反向，可得F方向斜向左上方.设AB杆对小球的作用力与水平方向夹角为α，可得tan α＝＝，α＝53°，F＝＝12.5 N.‎ 答案：D ‎2.（2019·云南开远测试）如图所示是一名登山运动员攀登陡峭山壁的情形，如果认为峭壁的平面是竖直的平画，壁面是光滑的，腿与峭壁面是垂直的，轻绳与壁面的夹角为30°，运动员的质量为80 kg.则轻绳对运动员的拉力大小为（g取10 m/s2）（　　）‎ A. N　　　　 B.800 N C. N D.1 600 N 解析：对运动员受力分析可知，轻绳对运动员的拉力T＝＝ N.‎ 答案：C ‎3.（2017·浙江卷）重力为G的体操运动员在进行自由体操比赛时，有如图所示的比赛动作，当运动员竖直倒立保持静止状态时，两手臂对称支撑，夹角为θ，则（　　）‎ A.当θ＝60°时，运动员单手对地面的正压力大小为 B.当θ＝120°时，运动员单手对地面的正压力大小为G C.当θ不同时，运动员受到的合力不同 D.当θ不同时，运动员与地面之间的相互作用力不相等 解析：运动员竖直倒立在地面上保持静止状态时，地面对两手的支持力竖直向上，人的受力如图所示，由平衡关系可知，2FN＝G，即FN＝，FN与θ角无关，所以选项A正确，B错误；不管角度如何，运动员受到的合力都为零，即地面对运动员的支持力与重力大小相等、方向相反，选项C、D错误.‎ 答案：A ‎4.（2019·福建龙岩质检）如图所示，两个相同的小物块P、Q静止在斜面上，P与Q之间的弹簧A处于伸长状态，Q与挡板间的弹簧B处于压缩状态，则以下判断正确的是（　　）‎ A.撤去弹簧A，物块P将下滑，物块Q将静止 B.撤去弹簧A，弹簧B的弹力将变小 C.撤去弹簧B，两个物块均保持静止 D.撤去弹簧B，弹簧A的弹力将变小 解析：由于物块Q受弹簧A、B的弹力及重力沿斜面的分力方向都沿斜面向下，仍能保持静止，则不论撤去弹簧A，还是弹簧B，两物块一定都能保持静止，由于物块静止，弹簧形变不改变，弹力不变.所以选项A、B、D错误，C正确.‎ 答案：C ‎5.（2019·太原调研）如图所示，轻绳OA一端固定在天花板上，另一端系一光滑的圆环，一根系着物体的轻绳穿过圆环后，另一端固定在墙上B点，且OB处于水平.现将A点缓慢沿天花板水平向右移动，且OB段的轻绳始终保持水平，则OA、OB段轻绳所受的拉力的大小FTA、FTB的变化情况是（　　）‎ A.FTA增大，FTB不变 B.FTA、FTB均不变 C.FTA不变，FTB增大 D.FTA、FTB均减小 解析：因为圆环光滑，则OC、OB段轻绳所受的拉力的大小FTC、FTB始终相等，且等于物体的重力.又OB段轻绳始终保持水平，OC段轻绳始终保持竖直，则A点缓慢右移，圆环也随之右移，角θ不变，由平衡条件可知OA段绳上所受的拉力不变.故B项正确.‎ 答案：B ‎6.（2019·唐山质检）光滑斜面上固定着一根刚性圆弧形细杆，小球通过轻绳与细杆相连，此时轻绳处于水平方向，球心恰位于圆弧形细杆的圆心处，如图所示.将悬点A缓慢沿杆向上移动，直到轻绳处于竖直方向，在这个过程中，轻绳的拉力（　　）‎ A.逐渐增大 B.大小不变 C.先减小后增大 D.先增大后减小 解析：当悬点A缓慢向上移动过程中，小球始终处于平衡状态，小球所受重力mg的大小和方向都不变，支持力的方向不变，对球进行受力分析如图所示，由图可知，拉力FT先减小后增大，C项正确.‎ 答案：C ‎7.（2019·长沙联考）如图所示是一个力学平衡系统，该系统由三条轻质细绳将质量均为m的两个小球连接悬挂组成，小球直径相比轻绳长度可以忽略，轻绳1与竖直方向的夹角为30°，轻绳2与竖直方向的夹角大于45°，轻绳3水平.当此系统处于静止状态时，轻绳1、2、3的拉力分别为F1、F2、F3，比较三力的大小，下列结论正确的是（　　）‎ A.F1F2 D.F1F2，如图乙所示.则在两个小物块沿斜面下滑的过程中，下列说法正确的是（　　）‎ ‎　　　　 图甲　　　　　图乙 A.斜劈可能向左运动 B.斜劈受到地面向右的摩擦力作用 C.斜劈对地面的压力大小等于（M＋m1＋m2）g D.斜劈对地面的压力大小等于（M＋m1＋m2）g＋F1sin α＋F2sin β 解析：在未施加力之前，三个物体都处于平衡状态，故可以对三个物体作为整体受力分析，受重力和支持力，故支持力为（M＋m1＋m2）g，没有摩擦力；施加力之后，两个物体对斜劈的压力和摩擦力不变，故斜劈受力情况不变，故斜劈仍保持静止，斜劈对地面的压力大小等于（M＋m1＋m2）g，与地面间没有摩擦力，故选项C正确.‎ 答案：C ‎12.（2019·攀枝花三诊）如图所示，a、b两细绳一端系着质量为m的小球，另一端系在竖直放置的圆环上，小球位于圆环的中心，开始时绳a水平，绳b倾斜.现将圆环在竖直平面内顺时针缓慢地向右滚动至绳b水平，在此过程中（　　）‎ A.a上的张力逐渐增大，b上的张力逐渐增大 B.a上的张力逐渐减小，b上的张力逐渐减小 C.a上的张力逐渐减小，b上的张力逐渐增大 D.a上的张力逐渐增大，b上的张力逐渐减小 解析：对小球进行受力分析，如图所示.在缓慢转动的过程中，小球始终处于平衡状态，由正弦定理得＝＝，γ角不变，α 角增大，sin α逐渐增大，可得Fa逐渐增大，β角减小，sin β逐渐减小，可得，Fb逐渐减小. ‎ 答案：D ‎13.质量为M的木楔倾角为θ，在水平面上保持静止.当将一质量为m的木块放在木楔斜面上时，它正好匀速下滑.如果用与木楔斜面成α角的力F拉着木块匀速上升，如图所示（已知木楔在整个过程中始终静止）.‎ ‎（1）当α＝θ时，拉力F有最小值，求此最小值；‎ ‎（2）当α＝θ时，木楔对水平面的摩擦力是多大？‎ 解析：（1）木块在木楔斜面上匀速向下运动时，有 mgsin θ＝μmgcos θ，‎ 即μ＝tan θ.‎ 木块在力F作用下沿斜面向上匀速运动，有 Fcos α＝mgsin θ＋Ff，‎ Fsin α＋FN＝mgcos θ，‎ Ff＝μFN，‎ 解得F＝＝＝‎ ，‎ 则当α＝θ时，F有最小值，Fmin＝mgsin 2θ.‎ ‎（2）因为木块及木楔均处于平衡状态，整体受到的地面摩擦力等于F的水平分力，即 F′f＝Fcos（α＋θ）.‎ 当α＝θ时，F取最小值mgsin2θ，‎ F′fm＝Fmincos2θ＝mg·sin2θ·cos2θ＝mgsin4θ.‎ 答案：（1）mgsin2θ　（2）mgsin4θ