2020年高考物理100考点最新模拟题千题精练专题2.6叠加体平衡问题提高篇含.doc
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1、六叠加体平衡问题(提高篇)一选择题1(2019湖南湘潭三模)如图所示,四个球A、B、C、D大小完全相同,A、B、C的重力皆为G,D的重力为3GA、B、C放置在水平面上,两两接触并用轻质细线捆扎,D球置于A、B、C三球之上,则下列说法正确的是()AA、B、C三球与地面之间一定没有摩擦力BA、B、C三球两两之间的弹力一定不为零C地面对A球的支持力为2GDA球对D球的支持力为G【参考答案】C【名师解析】对A球竖直面内受力分析,受重力、地面的支持力、D球的压力、绳的弹力F,四个力作用下可能平衡,也可能不平衡,若不平衡则需要地面提供摩擦力保持平衡,故A错误;细线捆扎,细线对球作用有弹力,若此弹力适当,则
2、水平方向A、B、C三球之间弹力就有可能为零,选项B错误;把四个球作为整体受力分析,设地面对每个球(或A球)的支持力为N,则3N6G,故N2G,选项C正确;隔离D球受力分析,ABC三球对D球支持力的矢量和等于3G,A球对D球的支持力一定大于G ,选项D错误。2.(2018福建质检)课堂上,老师准备了“”型光滑木板和三个完全相同、外表面光滑的匀质圆柱形积木,要将三个积木按图示(截面图)方式堆放在木板上,则木板与水平面夹角的最大值为( )A30B45C60D90【参考答案】 A【考查内容】本题是以三个圆柱形积木在“”型光滑木板上处于平衡状态为情境,主要考查共点力的平衡等知识。侧重考查推理能力,要求考
3、生深刻理解共点力的平衡条件,运用特殊值法解决实际问题。体现相互作用观念与科学推理等物理核心素养的考查。【试题分析】若取任意角结合各圆柱的受力情况进行计算,数学运算过程繁琐不易得到结果,而考虑临界情况,取特殊值进行分析,可简化过程。取0时,下面两圆柱之间将会分开,无法稳定,应适当增大以保持系统稳定,此时下面两圆柱之间有弹力;当下面两圆柱之间的弹力恰好为0时,对应的为最小值;继续增大,右圆柱和上圆柱之间弹力减小,若太大,此两圆柱将分开,临界情况为取30时,左边两圆柱的圆心连线在竖直方向上,保证上圆柱只受到两个力的作用恰好处于平衡状态,此时与右圆柱间相互接触且无弹力,故A正确。本题的解题关键是应用共
4、点力的平衡条件,灵活选取研究对象,运用特殊值法解决问题。3(2018全国联考)如图所示,水平地面粗糙,竖直墙面光滑,A是一个光滑圆球,B是与A半径相等的半圆球,A、B均保持静止。将B向左移动稍许,A、B仍处于静止状态。下列说法正确的是( )A墙壁对A的弹力变大 BB对地面的压力变小CA对B的压力变大 DB受到地面的摩擦力变小【参考答案】D 【名师解析】设墙壁对A的弹力为F1,B对A的弹力为F2,A和B圆心的连线与竖直方向的夹角为,根据共点力的平衡条件,对A得,解得,因为变小,所以F1和F2都变小,选项AC错误;B受到地面的摩擦力等于F1,也是变小的,选项D正确;B对地面的压力等于A、B的总重力
5、,是不变的,选项B错误。4. 如图所示,叠放在一起的A、B两物体放置在光滑水平地面上,A、B之间的水平接触面是粗糙的,细线一端固定在A物体上,另一端固定于N点,水平恒力F始终不变,A、B两物体均处于静止状态,若将细线的固定点由N点缓慢下移至M点(线长可变),A、B两物体仍处于静止状态,则()A细线的拉力将减小BA物体所受的支持力将增大CA物体所受摩擦力将增大D水平地面所受压力将减小【参考答案】AB【名师解析】以A、B两物体组成的系统作为研究对象,受力分析如图甲所示。水平方向:FTcos F,竖直方向:FNFTsin (mAmB)g,因为细线与水平地面的夹角减小,cos 增大,sin 减小,FT
6、将减小,FN将增大,所以细线所受拉力减小,地面受到的压力增大,A正确,D错误;以物体A为研究对象,受力分析如图乙所示,竖直方向:FNAFTsin mAg,FT减小,sin 减小,所以FNA增大,B正确;以B为研究对象,在水平方向上由力的平衡可得FfF,B物体所受摩擦力不变,故A物体所受摩擦力不变,C错误。5. (2018洛阳名校月考)如图所示,将三个形状不规则的石块叠放在水平桌面上,处于静止状态.下列说法中正确的是()A. 石块b对a的支持力与a受到的重力是一对平衡力B. 石块a 一定受到三个力的作用C. 石块c受到水平桌面向左的摩擦力D. 桌面对石块c的作用力一定竖直向上【参考答案】 D【名
7、师解析】 石块可能受b对a的支持力、摩擦力及a受到的重力而平衡,故A错误;石块a可能受石块b对a的支持力与a受到的重力平衡,故B错误;对整体由平衡条件可知石块c没有受到水平桌面的摩擦力作用,但桌面对石块c的作用力与重力平衡,故C错误,D正确.6. (2018河南名校联考)如图所示,三个粗细均匀完全相同的圆木A、B、C堆放在水平地面上,处于静止状态,每个圆木的质量为m,截面的半径为R,三个截面圆心连线构成的等腰三角形的顶角O1 =120.若在地面上的两个圆木刚好要滑动,设最大静摩擦力等于滑动摩擦力,不考虑圆木之间的摩擦,重力加速度为g,则()A. 圆木间的弹力为mgB. 下面两个圆木对地面的压力
8、均为1.5mgC. 地面上的每个圆木受到地面的作用力为1.5mgD. 地面与圆木间的动摩擦因数为【参考答案】. ABD【名师解析】 A圆木受到重力与B、C对它的弹力,三个力之间的夹角为120,所以圆木间的弹力为mg,故选项A正确;;对ABC整体有 3mg=2FN,解得下面两个圆木对地面的压力均为FN=1.5mg,故选项B正确;对B球有所受摩擦力f=1.5mgcos 30=mg,地面上的每个圆木受到地面的作用力为摩擦力和压力的合力,一定大于1.5=mg,故选项C错误;由f=FN,解得=,,故选项D正确.7(2016上海十三校调研)如图所示,两梯形木块A、B叠放在水平地面上,A、B之间的接触面倾斜
9、。A的左侧靠在光滑的竖直墙面上,关于两木块的受力,下列说法正确的是( )ABF(A)A、B之间一定存在摩擦力作用(B)木块A可能受三个力作用(C)木块A一定受四个力作用(D)木块B受到地面的摩擦力作用方向向右【参考答案】.B【名师解析】A、B之间可能不存在摩擦力作用,木块A可能受重力、B对A的支持力和竖直墙面向右的弹力三个力作用,选项AC错误B正确。木块B也可能不受地面的摩擦力作用,选项D错误。8(2016河北唐山五校联考)如图所示,两个光滑金属球a、b置于一个桶形容器中,两球的质量mamb,对于图中的两种放置方式,下列说法正确的是()A两种情况对于容器左壁的弹力大小相同B两种情况对于容器右壁
10、的弹力大小相同C两种情况对于容器底部的弹力大小相同D两种情况两球之间的弹力大小相同【参考答案】.C【名师解析】由几何知识可知,两种情况下两球球心的连线互相平行,也就是说,下面小球对上面小球弹力的方向相同。上面小球受到的弹力的竖直方向上的分力大小等于重力,水平方向上的分力等于对左壁的弹力,显然a球在上面时对左壁的弹力大,两球之间的弹力也大,A、D错误;将两球看做整体分析可知,在同一容器里对左壁的弹力大小等于对右壁的弹力,所以是b球在下面时对右壁作用力大,而对底部的作用力大小相同,B错误、C正确。9(2016云南名校联考)如图所示,质量为m的木块A放在质量为M的三角形斜劈B上,现同时用大小为F1和
11、F2、方向相反的水平力分别推木块A和斜劈B,它们均静止不动,则()AF1、F2一定等大反向B木块A、斜劈B间一定存在摩擦力C斜劈B与地面间一定存在摩擦力D地面对斜劈B的支持力的大小一定等于(Mm)g【参考答案】.D【名师解析】木块A、斜劈B均静止不动,则木块A、斜劈B整体受力平衡,在水平方向上,若F1、F2等大反向,则斜劈B与地面间无摩擦力作用,若F1、F2大小不相等,则斜劈B与地面间一定存在摩擦力,故选项A、C错误;在竖直方向上,地面对斜劈B的支持力与木块A、斜劈B组成的系统的重力平衡,选项D正确;木块A、斜劈B间有无摩擦力以及摩擦力的方向取决于木块A的重力沿斜面方向的分力和F1沿斜面方向的
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