世纪金榜2016高考物理一轮高频考点专项练02-受力与平衡问题

世纪金榜2016高考物理一轮高频考点专项练02-受力与平衡问题内容摘要：

1、高中物理资源下载平台世昌的博客 ( 二)受力与平衡问题(45 分钟100 分)一、选择题(本题共 10 小题,每小题 6 分,共 60 分。 多选题已在题号后标出)1.(2013上海高考)如图,质量 mA、B 叠放在一起,靠着竖直墙面。 让它们由静止释放,在沿粗糙墙面下落过程中,物体 B 的受力示意图是()【解析】选 A。 两物体 A、B 叠放在一起,在沿粗糙墙面下落过程中,由于物体与竖直墙面之间没有压力,没有摩擦力,二者一起做自由落体运动,A、B 之间没有弹力作用,因而不存在摩擦力,物体 B 的受力示意图是 A 项。 根等长的轻绳将日光灯悬挂在天花板上,两绳与竖直方向的夹角都为 45,日光灯保持水平 2、,所受重力为 G,左右两绳的拉力大小分别为() G B. G 和 2C. G 和 G D. G 和 2 12 12【解析】选 B。 日光灯受重力 G 及两根绳子的拉力 用而处于平衡状态,其受力如图所示。 由于两个拉力的夹角成直角,则由力的平行四边形定高中物理资源下载平台世昌的博客 ,故 G,B 选项正确。 +2 223.(2015益阳模拟)在粗糙水平地面上与墙平行放着一个截面为半圆的柱状物体 A,A 与竖直墙面间放一光滑圆球 B,整个装置处于静止状态。 现对 B 施加一竖直向下的力 F,F 的作用线通过球心,设墙对 B 的作用力为 对 A 的作用力为 面对 A 的摩擦力为 F 缓慢增大而整个装置仍保持 3、静止,截面如图所示,在此过程中() 3保持不变【解析】选 C。 球 B 受力如图所示,墙对球 B 的作用力及 A 对球 及重力的合力大小相等,方向相反,故当 F 增大时,B 对 A 的压力增大,即 理可知,墙对 B 的作用力 整体分析,整体竖直方向受重力、支持力及力 F,水平方向受墙的作用力 的摩擦力 平衡条件得,当 F 增大时,地面对 A 的摩擦力 选项 C 正确。 4.(多选)(2013广东高考)如图,物体 P 静止于固定的斜面上,把物体 Q 轻轻地叠放在 P 上,则()斜面间的静摩擦力增大【解题指南】解答本题时应从以下两点进行分析：(1)知道 P 静止在斜面上的条件。 (2)Q 轻放于 P 上 4、,相当于 P 的质量变大,各力均变化,分析合力是否变化。 高中物理资源下载平台世昌的博客 【解析】选 B、D。 设 P 的质量为 m,P 静止于斜面上,则有 f把 Q 轻放于 P 之上,相当于 P 的质量变大 ,设 P、Q 的总质量为 M,则有 P 仍静止不动,A 错误、 B 正确;P 静止不动,合力为零,C 错误;对 P、Q 整体：F f=于 Mm,故 F 正确。 5.(2013新课标全国卷)如图,在固定斜面上的一物块受到一外力 F 的作用,F 平行于斜面向上。 若要物块在斜面上保持静止,F 的取值应有一定范围,已知其最大值和最小值分别为 2()。 由此可求出()析】选 C。 设物块质量为 m,斜面的倾 5、角为 ,最大静摩擦力为 物块受力分析,根据物块的平衡条件建立方程, 外力 F 最大时, 最大静摩擦力方向沿斜面向下,有 1;外力 F 最小时,最大静摩擦力方向沿斜面向上,有2;两式相减, 可解得最大静摩擦力 项 C 正确;由这两个等式无法解出物块的质量和斜面的倾角及物块对斜面的正压力。 【加固训练】如图所示,小球 C 置于光滑的半球形凹槽 B 内,B 放在长木板 A 上,整个装置处于静止状态。 在缓慢减小木板的倾角 过程中,下列说法正确的是()高中物理资源下载平台世昌的博客 【解析】选 A。 在缓慢减小木板的倾角 过程中,A 受到的压力(m B+mC) 受到的摩擦力(m B+mC)渐减小, 选项 A 6、 正确,B 错误; 缓慢减小木板的倾角 过程中,C 受到两个力的作用,C 对 B 的压力等于 C 的重力, 不变,选项 C、D 错误。 6.(2013山东高考)如图所示,用完全相同的轻弹簧 A、B、C 将两个相同的小球连接并悬挂,小球处于静止状态,弹簧 A 与竖直方向的夹角为 30,弹簧 C 水平,则弹簧 A、C 的伸长量之比为()A. 4 3 3【解析】选 D。 对两小球组成的整体,受到整体重力 G、轻弹簧 A 的弹力 的弹力 据平衡条件可得,水平方向有 据胡克定律可得 FA=C=立得 = ,选x21项 D 正确。 【加固训练】如图所示,质量为 m 的小球置于倾角为 30的光滑斜面上,劲度系数为 7、k 的轻弹簧一端系在小球上,另一端固定在 P 点,小球静止时,弹簧与竖直方向的夹角为 30,则弹簧的伸长量为()高中物理资源下载平台世昌的博客 B. C. 32 33 3【解析】选 C。 对小球受力分析,小球受力平衡,由题意可知弹簧弹力与竖直方向夹角为 30,弹簧弹力和斜面支持力在竖直方向上的合力与重力平衡,根据几何关系可知：2得：x= ,故选项 C 正确。 33小球放置在木板与竖直墙面之间。 设墙面对球的压力大小为 对木板的压力大小为 木板与墙连接点所形成的水平直线为轴,将木板从图示位置开始缓慢地转到水平位置。 不计摩擦,在此过程中() 2先减小后增大【解析】选 B。 方法一：平行四边形法将小球的重力 8、沿垂直于墙和垂直于木板两个方向进行分解,画出平行四边形,两个分力分别与 2 大小相等;当木板顺时针转动时,N 2的方向随之发生变化,由图可知 2 均减小,B 正确。 方法二：三角形法以小球为研究对象,画出小球受力的矢量三角形, 木板对球的弹力大高中物理资源下载平台世昌的博客 2,由力的矢量三角形很直观地可看出：N 1 始终减小,N 2 始终减小。 故选项 B 正确。 【加固训练】(多选)(2014哈尔滨模拟)如图所示,两段等长细线 2串接着两个质量相等的小球 a、b,悬挂于 O 点。 现施加水平向右的力 F 缓慢拉动a,a 球的拉力大小为 2对 b 球的拉力大小为 缓慢拉动的过程中,2的变化情况是() 9、2不变 析】选 A、C。 在 F 缓慢拉动过程中,b 球受力如图甲所示,由平衡条件得F2= 项 C 正确,D 错误;a、b 球整体受力如图乙所示,由平衡条件得m1+m2)g=0,在力 F 向右拉动过程中,L 1与竖直方向的夹角 变大, 项 A 正确,B 错误。 8.(2014德阳模拟)如图所示,不计重力的轻杆 以 O 点为圆心在竖直平面内自由转动,P 端用轻绳 一重物,而另一根轻绳通过滑轮系住 P 端。 在力 杆 竖直方向的夹角 (0)缓慢增大时,力 F 的大小应()高中物理资源下载平台世昌的博客 【解析】选 B。 由三角形相似得： = ,F= 逐渐增大,即 大,FmP由上式知 F 逐渐增大,B 正确 10、。 【总结提升】三角形相似法求解动态平衡问题的一般思路(1)选取研究对象,进行受力分析。 (2)画出物体受力的矢量三角形。 (3)利用力的矢量三角形和几何三角形相似的特点,找到对应的力和线段的长度。 (4)根据对应线段的长度或长度变化判断力的大小或力的大小变化。 9.(多选)物块 M 在静止的传送带上匀速下滑时,若传送带突然转动且转动的方向如图中箭头所示,则传送带转动后()到的摩擦力变大【解析】选 B、C。 由物块 M 在静止的传送带上匀速下滑知,送带突然转动, 转动后物块所受的摩擦力和匀速运动时相同,故物块的受力没有变化, 则物块的运动状态也不变化, 仍匀速下滑,B、C 正确。 高中物理资源下载平台世昌的 11、博客 (多选)如图所示,两相同轻质硬杆 O 2可绕其两端垂直纸面的水平轴O、O 1、O 2转动,在 O 点悬挂一重物 M,将两相同木块 m 紧压在竖直挡板上,此时整个系统保持静止。 F 挡板间的距离稍许增大后,系统仍静止,且 2始终等高,则()析】选 B、D。 以两个木块 m 和重物 M 整体作为研究对象,在竖直方向上,F f= g,与挡板间的距离无关,A 错误,B 正确;2+2如图所示,以轴 O 点为研究对象,杆对轴 O 的作用力为 F=,再以木块 m 为研究对象, 挡板对木块的正压力M2,当挡板间的距离稍许增大时 , 增大,F N 增大,C 错误,2正确。 二、计算题(本题共 3 小题,共 40 分。 需写出规范的解题步骤)11.(12 分)(2014德州模拟)如图所示,质量为 M 的直角三棱柱 棱柱的斜面是光滑的,且斜面倾角为。 质量为 m 的光滑球 B 放在三棱柱和光滑竖直墙壁之间,A 和 B 都处于静止状态,则地面对三棱柱的支持力和摩擦力各为多少?【解析】选取 A 和 B 整体为研究对象,它受到重力(M+m)g,地面支持力 壁的弹力 F 和地面的摩擦力 作用,处于平衡状态,如图所示,根据平衡条件有：F +m)g=0F=N=(M+m)世昌。