《(新課標(biāo))2022屆高考物理一輪復(fù)習(xí) 第2章 相互作用 第三節(jié) 受力分析 共點(diǎn)力的平衡達(dá)標(biāo)診斷高效訓(xùn)練》由會(huì)員分享,可在線閱讀,更多相關(guān)《(新課標(biāo))2022屆高考物理一輪復(fù)習(xí) 第2章 相互作用 第三節(jié) 受力分析 共點(diǎn)力的平衡達(dá)標(biāo)診斷高效訓(xùn)練(6頁(yè)珍藏版)》請(qǐng)?jiān)谘b配圖網(wǎng)上搜索。
1、(新課標(biāo))2022屆高考物理一輪復(fù)習(xí) 第2章 相互作用 第三節(jié) 受力分析 共點(diǎn)力的平衡達(dá)標(biāo)診斷高效訓(xùn)練
一、單項(xiàng)選擇題
1.如圖所示,物體A在豎直向上的拉力F的作用下能靜止在斜面上,關(guān)于A受力的個(gè)數(shù),下列說(shuō)法中正確的是( )
A.A一定受兩個(gè)力作用
B.A一定受四個(gè)力作用
C.A可能受三個(gè)力作用
D.A受兩個(gè)力或者四個(gè)力作用
解析:選D.若拉力F大小等于物體的重力,則物體與斜面沒(méi)有相互作用力,所以物體就只受到兩個(gè)力作用;若拉力F小于物體的重力,則斜面對(duì)物體產(chǎn)生支持力和靜摩擦力,故物體應(yīng)受到四個(gè)力作用.
2.(2016·高考海南卷)如圖,在水平桌面上放置一斜面體P,兩長(zhǎng)方體物塊
2、a和b疊放在P的斜面上,整個(gè)系統(tǒng)處于靜止?fàn)顟B(tài).若將a和b、b與P、P與桌面之間摩擦力的大小分別用f1、f2和f3表示.則( )
A.f1=0,f2≠0,f3≠0
B.f1≠0,f2=0,f3=0
C.f1≠0,f2≠0,f3=0
D.f1≠0,f2≠0,f3≠0
解析:選C.對(duì)整體受力分析可知,整體相對(duì)地面沒(méi)有相對(duì)運(yùn)動(dòng)趨勢(shì),故f3=0;再將a和b看成一個(gè)整體,a,b整體有相對(duì)斜面向下運(yùn)動(dòng)的趨勢(shì),故b與P之間有摩擦力,即f2≠0;再對(duì)a受力分析可知,a相對(duì)于b有向下運(yùn)動(dòng)的趨勢(shì),a和b之間存在摩擦力作用,即f1≠0.選項(xiàng)C正確.
3.如圖所示,滑塊A置于
3、水平地面上,滑塊B在一水平力作用下緊靠滑塊A(A、B接觸面豎直),此時(shí)A恰好不滑動(dòng),B剛好不下滑.已知A與B間的動(dòng)摩擦因數(shù)為μ1,A與地面間的動(dòng)摩擦因數(shù)為μ2,最大靜摩擦力等于滑動(dòng)摩擦力.則A與B的質(zhì)量的比值為( )
A. B.
C. D.
解析:選B.B恰好不下滑時(shí),μ1F=mBg,A恰好不滑動(dòng),則F=μ2(mAg+mBg),所以=,選項(xiàng)B正確.
4.(2018·大連市高三模擬)如圖所示,質(zhì)量分布均勻的細(xì)棒中心為O點(diǎn), O1為光滑鉸鏈,O2為光滑定滑輪, O2在O1正上方,一根輕繩一端系于O點(diǎn),另一端跨過(guò)定滑輪O2由水平外力F牽引,用N表示鉸鏈對(duì)桿的作用,現(xiàn)在外力F作
4、用下,細(xì)棒從圖示位置緩慢轉(zhuǎn)到豎直位置的過(guò)程中,下列說(shuō)法正確的是( )
A.F逐漸變小,N大小不變
B.F逐漸變小,N大小變大
C.F先變小后變大,N逐漸變小
D.F先變小后變大,N逐漸變大
解析:選A.畫(huà)出桿的受力圖如圖,根據(jù)三角形法則可知:== ,因OO1和O1O2不變,則N不變;隨OO2的減小F減小;故選A.
5.(2018·成都經(jīng)濟(jì)技術(shù)開(kāi)發(fā)區(qū)模擬)如圖所示,用細(xì)繩懸掛一個(gè)小球,小球在水平拉力F的作用下從平衡位置P點(diǎn)緩慢地沿圓弧移動(dòng)到Q點(diǎn),在這個(gè)過(guò)程中,繩的拉力T和水平拉力 F的大小變化情況是( )
A.T不斷增大 B.T不斷減小
C.F不斷減小 D.F大小不變
5、
解析:選A.對(duì)物體受力分析并合成如圖:
因?yàn)槲矬w始終處于平衡狀態(tài),故G′始終等于G,大小和方向均不發(fā)生變化.在物體緩慢偏離豎直位置的過(guò)程中細(xì)線與豎直方向的夾角逐漸變大,畫(huà)出平行四邊形如圖所示,可以看出:力F逐漸變大,繩子的拉力也逐漸變大.故A正確,B、C、D錯(cuò)誤.
二、多項(xiàng)選擇題
6.(2018·內(nèi)蒙古集寧一中模擬)如圖所示,質(zhì)量為M的斜面體A置于粗糙水平面上,用輕繩拴住質(zhì)量為m的小球B置于斜面上,整個(gè)系統(tǒng)處于靜止?fàn)顟B(tài).已知斜面傾角θ=30°,輕繩與斜面平行且另一端固定在豎直墻面上,不計(jì)小球與斜面間的摩擦,則( )
A.斜面體對(duì)小球的作用力大小為mg
B.輕繩對(duì)小球的作用力
6、大小為mg
C.斜面體對(duì)水平面的壓力大小為 (m+M)g
D.斜面體與水平面間的摩擦力大小為 mg
解析:選BD.以小球?yàn)檠芯繉?duì)象受力分析,根據(jù)平衡條件,如圖1所示.
垂直斜面方向:N1=mgcos 30°=mg,故A錯(cuò)誤;平行斜面方向:T=mgsin 30°=mg,故B正確;如圖2所示,以斜面體和小球整體為研究對(duì)象受力分析,豎直方向:N=(m+M)g-Tsin 30°,故C錯(cuò)誤;水平方向:f=Tcos 30°=mg,故D正確.
7.(2018·云南臨滄一中模擬)如圖所示,穿在一根光滑固定桿上的小球A、B通過(guò)一條跨過(guò)定滑輪的細(xì)繩連接,桿與水平方向成θ角,不計(jì)所有摩擦,當(dāng)兩球靜止
7、時(shí),OA繩與桿的夾角為θ,OB繩沿豎直方向,則下列說(shuō)法正確的是( )
A.A可能受到2個(gè)力的作用
B.B受到2個(gè)力的作用
C.A、B的質(zhì)量之比為1∶tan θ
D.A、B的質(zhì)量之比為tan θ ∶1
解析:選BC.分別對(duì)AB分析,如圖:
故小球A受到三個(gè)力作用,小球B受到2個(gè)力作用,A錯(cuò)誤,B正確;根據(jù)共點(diǎn)力平衡條件,得:T′=mBg,且T′=T,=(根據(jù)正弦定理列式),故mA∶mB=1∶tan θ,C正確,D錯(cuò)誤.
8.(2018·四川雙流中學(xué)模擬)如圖所示,一輛運(yùn)送沙子的自卸卡車(chē),裝滿沙子.沙粒之間的動(dòng)摩擦因數(shù)為μ1,沙子與車(chē)廂底部材料的動(dòng)摩擦因數(shù)為μ2,車(chē)廂的傾角用θ
8、表示(已知μ2>μ1),下列說(shuō)法正確的是( )
A.要順利地卸干凈全部沙子,應(yīng)滿足tan θ>μ2
B.要順利地卸干凈全部沙子,應(yīng)滿足sin θ>μ2
C.只卸去部分沙子,車(chē)上還留有一部分沙子,應(yīng)滿足μ2>tan θ>μ1
D.只卸去部分沙子,車(chē)上還留有一部分沙子,應(yīng)滿足μ2>μ1>tan θ
解析:選AC.要順利地卸干凈全部沙子,重力沿斜面的分力大于最大靜摩擦力,對(duì)全部沙子整體分析,有Mgsin θ>μ2Mgcos θ,解得μ2μ
9、1mgcos θ,解得μ1tan θ.故C正確,D錯(cuò)誤.
9.(2017·高考天津卷)如圖所示,輕質(zhì)不可伸長(zhǎng)的晾衣繩兩端分別固定在豎直桿M、N上的a、b兩點(diǎn),懸掛衣服的衣架掛鉤是光滑的,掛于繩上處于靜止?fàn)顟B(tài).如果只人為改變一個(gè)條件,當(dāng)衣架靜止時(shí),下列說(shuō)法正確的是( )
A.繩的右端上移到b′,繩子拉力不變
B.將桿N向右移一些,繩子拉力變大
C.繩的兩端高度差越小,繩子拉力越小
D.若換掛質(zhì)量更大的衣服,則衣架懸掛點(diǎn)右移
解析:選AB.設(shè)兩段繩子間的夾角為2
10、α,由平衡條件可知,2Fcos α=mg,所以F=,設(shè)繩子總長(zhǎng)為L(zhǎng),兩桿間距離為s,由幾何關(guān)系L1sin α+L2sin α=s,得sin α==,繩子右端上移,L、s都不變,α不變,繩子張力F也不變,A正確;桿N向右移動(dòng)一些,s變大,α變大,cos α變小,F(xiàn)變大,B正確;繩子兩端高度差變化,不影響s和L,所以F不變,C錯(cuò)誤;衣服質(zhì)量增加,繩子上的拉力增加,由于α不會(huì)變化,懸掛點(diǎn)不會(huì)右移,D錯(cuò)誤.
三、非選擇題
10.(2018·滕州一中月考)如圖所示,重力G1=8 N的砝碼懸掛在繩PA和PB的結(jié)點(diǎn)上,PA偏離豎直方向37°,PB水平且連在所受重力為G2=100 N的木塊上,木塊靜止于傾
11、角為37°的斜面上,取g=10 m/s2,已知cos 37°=0.8,sin 37°=0.6,試求:
(1)繩PB上的拉力的大?。?
(2)木塊所受斜面的摩擦力與彈力.
解析:(1)如圖甲所示分析P點(diǎn)受力,由平衡條件可得:FAcos 37°=G1,F(xiàn)Asin 37°=FB得:FB=6 N.
(2)木塊的受力情況如圖乙所示
Ff=G2sin 37°+F′Bcos 37°
FN+F′Bsin 37°=G2cos 37°
F′B=FB得:Ff=64.8 N,方向沿斜面向上
FN=76.4 N,方向垂直于斜面向上.
答案:(1)6 N (2)Ff=64.8 N,方向沿斜面向上
12、
FN=76.4 N,方向垂直于斜面向上
11.(2018·云南臨滄一中模擬)如圖所示,質(zhì)量為M=2 kg的木塊A套在水平桿上,并用輕繩將木塊與質(zhì)量為m= kg的小球B相連.現(xiàn)用跟水平方向成α=30°的力F=10 N拉著球帶動(dòng)木塊一起向右勻速運(yùn)動(dòng),運(yùn)動(dòng)中A、B相對(duì)位置保持不變,g取10 m/s2.求:
(1)運(yùn)動(dòng)過(guò)程中輕繩與水平方向夾角θ;
(2)木塊與水平桿間的動(dòng)摩擦因數(shù)μ.
(3)當(dāng)α為多大時(shí),使球和木塊一起向右勻速運(yùn)動(dòng)的拉力最小?
解析:(1)對(duì)小球:受到F、mg、T處于平衡狀態(tài),
在水平方向上:Fcos 30°=Tcos θ,
在豎直方向上:Fsin 30°+Tsin θ=mg,
根據(jù)這兩個(gè)式子可求出θ=30°,T=10 N.
(2)對(duì)木塊:受到Mg、T′、f、N處于平衡狀態(tài),
水平方向上:T′cos θ=f
豎直方向上:N=Mg+T′sin θ
且T=T′,f=μN(yùn)
聯(lián)立三式可得:μ=.
(3)對(duì)A、B整體進(jìn)行受力分析,由平衡條件有:
Fsin α+FN=(M+m)g、Fcos α=μFN
解得:F=
令sin β=,cos β= ,即tan β=則:
F==.顯然,當(dāng)α+β=90°時(shí)F有最小值,所以tan α=μ=時(shí)F的值最小,即α=arctan.
答案:(1)30° (2) (3)arctan