高考物理一轮复习 课后限时作业7 受力分析 共点力的平衡（含解析）新人教版-新人教版高三全册物理试题.doc

课后限时作业7受力分析共点力的平衡时间：45分钟1.如图所示，一超市员工用推车搬运货物，货物随推车一起沿水平地面向右做匀速直线运动，则推车对货物的作用力(A)A沿竖直向上方向B沿斜向右上的某一方向C沿水平向右方向D沿斜向右下的某一方向解析：对货物，由平衡条件知，推车对货物的作用力与重力是一对平衡力，选项A正确2a、b两个质量相同的球用线相连接，a球用线挂在天花板上，b球放在光滑斜面上，系统保持静止(线的质量不计)，则图中正确的是(B)解析：把a、b两个质量相同的球看作整体，所受重力竖直向下，所受斜面支持力垂直于斜面向上，根据平衡条件知，要使系统保持静止，悬挂在天花板上的细线应斜向右上方，但A图中小球a、b不可能处于平衡状态，故只有B图正确3.(多选)物体b在力F作用下将物体a压向光滑的竖直墙壁，如图所示，a处于静止状态现增大力F，则下列说法中正确的是(BD)Aa受到的摩擦力有两个Ba受到的摩擦力大小不随F变化而变化Cb受到地面的支持力大小随F的增大而增大Db受到地面的支持力大小等于a、b的重力之和解析：对a，由平衡条件得，竖直方向上b对a的摩擦力大小等于a的重力，选项A错误，选项B正确；对a、b整体，由平衡条件得，b受到地面的支持力大小等于a、b的重力之和，选项C错误，选项D正确4.如图所示，一个质量m1 kg的小环套在倾角为37°的光滑固定直杆上为使小环能够静止不动，需对它施加一个水平拉力F，已知重力加速度g取10 m/s2，sin37°0.6，cos37°0.8，则F的大小和方向分别是(A)A7.5 N，水平向左B7.5 N，水平向右C13.3 N，水平向左D13.3 N，水平向右解析：施加水平力F后，由于小环静止，则小环所受重力G、支持力FN和F三力的矢量关系如图所示，故Fmgtan37°1×10× N7.5 N，方向水平向左，选项A正确5如图所示，质量均为m的两个球A、B固定在轻杆的两端，将其放入光滑的半圆形碗中，杆的长度等于碗的半径当杆与碗的竖直半径垂直时，两球刚好能平衡，重力加速度为g，则杆对小球的作用力为(A)A.mg B.mgC.mgD2mg解析：对A球受力分析，如图所示，由共点力的平衡知识可得，杆的作用力为Fmgtan30°mg，A正确6.(多选)如图所示，轻绳的两端分别系在圆环A和小球B上，圆环A套在粗糙的水平直杆MN上现用水平力F拉着绳子上的一点O，使小球B从图中实线位置缓慢上升到虚线位置，但圆环A始终保持在原位置不动在这一过程中，环对杆的摩擦力f和环对杆的压力FN的变化情况是(BD)Af不变Bf增大CFN减小DFN不变解析：以结点O为研究对象，进行受力分析，由题意可知，O点处于动态平衡，则可作出三力的平衡关系图如图甲所示，由图可知水平拉力增大以环和结点整体作为研究对象，对其受力分析如图乙所示，由整个系统平衡可知FN(mm环)g，fF，故f增大，FN不变，B、D正确7如图所示，在平行于固定光滑斜面的推力F的作用下，质量相等的A、B两物体沿斜面做匀速直线运动，A、B间轻弹簧的劲度系数为k，斜面的倾角为30°，则弹簧的压缩量为(B)A. B. C. D.解析：设物体A、B的质量均为m.先用整体法，得出F2mgsin30°mg；后用隔离法，选取物体B为研究对象，对其受力分析，根据平衡条件可得弹簧对B沿斜面向上的弹力F弹mgsin30°，即kx，所以x，故选项B正确8.在车站、机场等地会看见一些旅客推着行李箱，也有一些旅客拉着行李箱在水平地面上行走建立物理模型如图甲和乙所示，假设行李箱都做匀速运动，对同一行李箱在这两种情况下，下列说法正确的是(D)A两种情况下，行李箱所受地面的摩擦力相同B两种情况下，推行李箱省力C力F1与重力的合力方向水平向右D力F2与摩擦力的合力方向竖直向下解析：对图甲，正压力FN1mgF1sin，对图乙，正压力FN2mgF2sin，由fFN可知，两种情况下行李箱所受地面的摩擦力不同，选项A错误；对图甲，由平衡条件得F1cos(mgF1sin)，解得F1，同理，对图乙可得F2，故F2>F1，即拉箱子省力，选项B错误；图甲中力F1与重力的合力方向不沿水平方向，选项C错误；图乙中力F2与摩擦力的合力和重力与支持力的合力方向相反，即竖直向下，选项D正确9如图所示，在竖直墙壁间有质量分别是m和2m的半圆球A和圆球B，其中B的球面光滑，半圆球A与左侧墙壁之间存在摩擦，两球心之间连线与水平方向成30°角，两球恰好不下滑假设最大静摩擦力等于滑动摩擦力，则半圆球A与左侧墙壁之间的动摩擦因数为(A)A.B.C.D.解析：以圆球B为研究对象，对圆球B进行受力分析如图甲所示，由平衡条件可得FNFcos30°，Fsin30°2mg，所以FN2mg.以两球组成的整体为研究对象，对其受力分析如图乙所示，由平衡条件得f3mg，FN1FN，由题意知，整体恰好不滑动，故fFN1(FN1与FN1是一对相互作用力，FN1表示半圆球A对墙壁的压力)，联立解得，选项A正确10.(多选)如图所示，桌面上固定一个光滑竖直挡板，现将一个长方体物块A与截面为三角形的垫块B叠放在一起，用水平外力F缓缓向左推动B，使A缓慢升高，假设各接触面均光滑，则该过程中(BD)AA和B均受三个力作用而平衡BB对桌面的压力保持不变CA对B的压力越来越小D外力F的大小恒定不变解析：A受到重力、挡板的弹力和B的支持力三个力，B受到重力、A的压力、桌面的支持力和外力F四个力，故A错误；当B向左移动时，B对A的支持力和挡板对A的弹力方向均不变，根据平衡条件得，这两个力大小保持不变，则A对B的压力也保持不变，对整体受力分析如图所示，由平衡条件得，FN1，挡板对A的弹力N1不变，则外力F不变，桌面对整体的支持力NG总保持不变，则B对桌面的压力不变，故C错误，B、D均正确11质量为M的木楔倾角为，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，它正好匀速下滑现用与木楔斜面成角的力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，重力加速度为g.(1)当为多少时，拉力F有最小值？最小值为多大？(2)当时，木楔对水平面的摩擦力为多大？解析：木块在木楔斜面上匀速向下运动时，有mgsinmgcos即tan.(1)木楔在力F作用下沿斜面向上匀速运动，有FcosmgsinfFsinFNmgcosfFN可得F故当时，F有最小值，为Fminmgsin2.(2)因为木块及木楔均处于平衡状态，故整体受到地面的摩擦力等于F的水平分力，即fFcos()当时，F取最小值mgsin2，此时fmgsin2cos2mgsin4.答案：(1)mgsin2(2)mgsin412.如图所示，水平细杆上套有一质量为0.54 kg的小环A，用轻绳将质量为0.5 kg的小球B与A相连B受到始终与水平方向成53°角的风力作用，与A一起向右匀速运动，此时轻绳与水平方向夹角为37°，运动过程中B球始终在水平细杆的下方，则：(取g10 m/s2，sin37°0.6，cos37°0.8)(1)B对绳子的拉力大小；(2)A与杆间的动摩擦因数(保留一位有效数字)解析：(1)对小球B由平衡条件得绳的拉力为FTmgsin37°3.0 N.由牛顿第三定律知B对绳子的拉力大小为3.0 N.(2)环A做匀速直线运动，有FTcos37°Ff0FNMgFTsin37°而FfFN，解得0.3.答案：(1)3.0 N(2)0.313.如图所示，光滑固定斜面上有一个质量为10 kg的小球被轻绳拴住悬挂在天花板上，已知绳子与竖直方向的夹角为45°，斜面倾角为30°，整个装置处于静止状态，g取10 m/s2.求：(取1.414)(1)绳中拉力的大小和斜面对小球支持力的大小；(2)若另外用一个外力拉小球，能够把小球拉离斜面，求最小拉力的大小解析：(1)如图，沿水平方向和竖直方向建立直角坐标系，对小球受力分析，把不在坐标轴上的力沿轴分解则：水平方向上：FTsin45°FNsin30°0竖直方向上：FTcos45°FNcos30°mg0由以上两式得FN73.2 N，FT51.8 N(2)外力方向与绳子垂直时，拉力最小拉力的最小值为Fminmgsin45°代入数据，解得Fmin70.7 N.答案：(1)51.8 N73.2 N(2)70.7 N