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1、山东青州一中 2012 届高三一轮物理复习（人教版）第 2 章 相互作用 来源 :Z+X+X+K第 3 节受力分析共点力的平衡一、选择题(本大题共10 小题，每小题7 分，共计70 分每小题至少一个答案正确)1作用在一个物体上的两个力，F1 30 N、 F2 40 N，它们的夹角是90，要使物体沿F1 的方向做匀速直线运动，必须再施加一个力F3，它的大小是A 30 NB 35 NC 50 ND 70 N解析由力的平衡条件，可知F3 与前两个力的合力大小相等，方向相反，即50 N，与物体速度方向无关答案C2如图 2 315 甲所示，物块A 正从斜面体B 上沿斜面下滑，而斜面体在水平面上始终保持静
2、止， 物块沿斜面下滑运动的v t 图象如图乙所示， 则下面说法中正确的是来源 :图 2 3 15来源 :A物块 A 在沿斜面下滑的过程中受到两个力的作用B物块 A 在沿斜面下滑的过程中受到三个力的作用C地面对斜面体B 有水平向左的摩擦力作用D斜面体B 相对于地面没有水平向左或向右的运动趋势解析由图乙可知，物块A 沿斜面匀速下滑，故物块A 一定受到重力、斜面对A 的支持力和摩擦力三个力的作用，A 错误， B 正确；以A 、B为一个系统，由于系统在水平方向上无加速度，水平方向合外力必定为零，故斜面体与地面之间的摩擦力等于零，C 错误，D 正确答案BD图 2 3 163(2010 徽理综安 )L 型
3、木板 P(上表面光滑 )放在固定斜面上， 轻质弹簧一端固定在木板上，另一端与置于木板上表面的滑块Q 相连，如图2 3 16 所示若P、 Q 一起沿斜面匀速下滑，不计空气阻力则木板P 的受力个数为A 3B 4C 5D 6解析木板P 上表面光滑，对Q 进行受力分析可知，弹簧处于压缩状态，则木板P 受重力 GP、斜面对P 支持力 FN、弹簧弹力F 弹 、斜面对P 的摩擦力Ff 和 Q 对 P 的压力 F 压 共5 个力的作用，选项C 正确答案C4用轻质细线把两个质量未知的小球悬挂起来，如图23 17(甲 )所示，今对小球a 持续施加一个向左偏下30的恒力， 并对小球 b 持续施加一个向右偏上30的同
4、样大的恒力，最后达到平衡，表示平衡状态的图可能是图2 3 17(乙 )中的图 2 3 17解析对 a、 b 两球整体分析，可知上段绳应竖直，故选A.答案A图 2 3 185如图 2 318 所示， A 、B 两球用劲度系数为k1 的轻弹簧相连，B 球用长为L 的细线悬于 O 点， A 球固定在 O 点正下方，且O、A 间的距离恰为L ，此时绳子所受的拉力为F1，现把 A 、 B 间的弹簧换成劲度系数为k2 的轻弹簧，仍使系统平衡，此时绳子所受的拉力为 F2 ，则 F1 与 F2 的大小关系为A F1 F2B F1 F2C F1 F2D因 k1、 k2 大小关系未知，故无法确定解析分析 B 球受
5、力，由三角形相似可知C 对答案C图 2 3 196如图 2 3 19 所示，一个重为 30 N 的物体，放在倾角 30的斜面上静止不动，若用 F 5 N 的竖直向上的力提物体，物体仍静止，下述结论正确的是A物体受到的摩擦力减小2.5 N 来源 :B物体对斜面的作用力减小5 NC斜面受到的压力减小D物体受到的合外力减小5 N5 N解析对物体受力分析可知，没施加F 前，摩擦力Ff Gsin 15 N，支持力FN Gcos 153 N，物体对斜面的作用力大小等于G 30 N施加F 后，摩擦力变为Ff (G F)sin 12.5 N，支持力变为FN (G F)cos 12.53 N，物体对斜面的作用力
6、大小变为G F 25 N，故 A、B 对 C 错；物体始终静止在斜面上，合外力始终为0，故 D错答案AB7(2010 安徽合肥一模 )如图 23 20 所示，在粗糙水平地面上放着一个截面为四分之一圆弧的柱状物体A ，A的左端紧靠竖直墙，A 与竖直墙之间放一光滑圆球B，整个装置处于静止状态，若把A 向右移动少许后，它们仍处于静止状态，则图 2 3 20A B 对墙的压力增大来源 :学科网 B A与B之间的作用力增大C地面对A 的摩擦力减小D A对地面的压力减小解析设物体A 对圆球B 的支持力为F1，竖直墙对圆球B 的弹力为F2；F1 与竖直方向夹角 因物体A 右移而减小对物体B 由平衡条件得：F
7、1cos mB g； F1 sin F2，解得 F1 mBg ， F2 mB gtan ， 减小， F1 减小， F2 减小，选项 A、B 均错；对 A 、 B 整cos 体分析可知，竖直方向，地面对整体支持力FN (mA mB )g，与 无关，选项 D 错误；水平方向，地面对A 的摩擦力Ff F2 ，因F2 减小，故Ff 减小，选项C 正确答案C图 2 3 218顶端装有定滑轮的粗糙斜面体放在地面上，A、 B 两物体通过细绳连接，并处于静止状态 ( 不计绳的质量和绳与滑轮间的摩擦)，如图 2 3 21 所示现用水平力F 作用于物体 B上，缓慢拉开一小角度，此过程中斜面体与物体A 仍然静止则下
8、列说法正确的是A水平力F 不变B物体 A 所受斜面体的摩擦力一定变大C物体 A 所受斜面体的作用力不变D斜面体所受地面的支持力一定不变解析设物体 B 在力 F 作用下缓慢拉开一个小角度 ，拉开过程中增大，此时物体B受力平衡，水平力F mgtan 也增大， A 选项错；绳子拉力FT mg/cos 也增大，由于原来物体A 所受摩擦力的方向不清楚(可能沿斜面向上也可能沿斜面向下)，所以物体A所受斜面体的摩擦力的大小不一定增大，B 选项错误；物体A 受到斜面体的弹力和摩擦力，这两个力的合力大小等于物体A 受到的重力和绳子拉力FT 的合力，拉力 FT 发生变化，所以物体A 受斜面体的作用力也发生变化，C
9、 选项错误；将两个物体A 、 B 和斜面体看成一个整体，在F 作用过程中，整体在竖直方向的受力情况不变，故斜面体所受地面的支持力不变， D 选项正确 来源 :答案D图 2 3 229(2009 江苏高考 )用一根长 1 m 的轻质细绳将一幅质量为1 kg 的画框对称悬挂在墙壁上(如图 2 3 22)已知绳能承受的最大张力为10 N为使绳不断裂，画框上两个挂钉的间距最大为 (g 取 10 m/s2)32来源A. 2mB. 2m:13C.2mD . 4m解析对画框进行受力分析，并把两绳拉力作用点平移至重心处，如右图所示， 则有： 来源 :2FT1cos 2FT2cos mg.其中 FT1 FT2
10、10 N.1所以 cos .设挂钉间距为x，则有：xx2 2 sin L 1.2 23x 2m， A 正确答案A10(2010 北四市三次联考苏)如图 22 23 所示， ACB 是一光滑的、足够长的、固定在竖直平面内的”形框架，其中CA 、CB 边与竖直方向的夹角均为.P、Q 两个轻质小环分别套在CA 、 CB 上，两根细绳的一端分别系在P、 Q 环上，另一端和一绳套系在一起，结点为 O.将质量为 m 的钩码挂在绳套上， OP、OQ 两根细绳拉直后的长度分别用 l1、 l2 表示，若 l1 l 2 23，则两绳受到的拉力之比 F1 F2 等于图 2 2 23A 1 1B 23C 3 2D 4
11、 9解析系统最终将处于平衡状态，两个轻质小环P、Q 分别受到两个力作用，一是框架对它们的支持力，垂直AC、 BC 边向外，二是细绳拉力，这两个力是平衡力根据等腰三角形知识可 知两细绳与水平方向的夹角相等，对结点O 受力分析，其水平方向的合力为零，可得出两细绳受到的拉力相等，即F1 F2 等于 11，本题选 A.注意题目中提到的 ”轻质小环 ”可以不计重力， 绳子的长短并不能代表力的大小，要与力的平行四边形定则中的边长区别开来，力的平行四边形定则中边长的长与短代表着力的大小答案A11. （ 2011 海南） 如图，墙上有两个钉子a 和 b，它们的连 线与水平方向的夹角为45，两者的高度差为 l
12、。一条不可伸长的轻质细绳一端固定于a 点，另一端跨过光滑钉子 b 悬挂一质量为m1的重物。在绳子距 a 端 l得 c 点有一固定2绳圈。若绳圈上悬挂质量为m2的钩码，平衡后绳的ac 段正好水平，则重物和钩码的质量比m1为m2A. 5B. 2C.52 来源 :D.2解析：平衡后设绳的BC 段与水平方向成 角，则： tan2,sin2对节点 C 分5析三力平衡，在竖直方向上有： m2 g m1g sinm115得：sin，选 Cm2212. （ 2011 海南） 如图，粗糙的水平地面上有一斜劈，斜劈上一物块正在沿斜面以速度v匀0速下滑，斜劈保持静止，则地面对斜劈的摩擦力A. 等于零B.不为零，方向
13、向右C. 不为零，方向向左D. 不为零， v0 较大时方向向左， v0 较小时方向向右解析：斜劈和物块都平衡对斜劈和物块整体受力分析知地面对斜劈的摩擦力为零，选A二、计算题 (本大题共2 小题，共 30 分要有必要的文字说明和解题步骤，有数值计算的要注明单位 )图 2 3 2413(14 分 )在倾角为 的斜面上， 一条质量不计的皮带一端固定在斜面上端， 另一端绕过一中间有一圈凹槽的圆柱体，并用与斜面夹角为 的力 F 拉住，使整个装置处于静止状态，如图 2 3 24 所示不计一切摩擦，圆柱体质量为 m，求拉 力 F 的大小和斜面对圆柱体的弹力FN 的大小某同学分析过程如下：将拉力 F 沿斜面和
14、垂直于斜面方向进行分解沿斜面方向： Fcos mgsin .垂直于斜面方向：Fsin FN mgcos .问：你认为上述分析过程正确吗？若正确，按照这种分析方法求出若不正确，指明错误之处并求出你认为正确的结果F 及FN 的大小；答案不正确，平行于斜面的皮带对圆柱体也有力的作用，其受力如右图式应改为： Fcos F mgsin . 来源 :由得 F mgsin 1 cos .将代入，解得：FN mgcos Fsin mgcos mgsin sin 1 cos .14(16 分 )某同学表演魔术时，将一小型条形磁铁藏在自己的袖子里，然后对着一悬挂的金属小球指手画脚， 结果小球在他神奇的功力下飘动起
15、来假设当隐藏的小磁铁位于小球的左上方某一位置 C( QCS 30)时，金属小球偏离竖直方向的夹角也是 30，如图 23 25 所示已知小球的质量为m，该同学 (含磁铁 )的质量为M ，求此时：图 2 3 25(1)悬挂小球的细线的拉力大小为多少？(2)该同学受到地面的支持力和摩擦力大小各为多少？解析(1) 以小球为研究对象，受力分析如图甲所示，则由平衡条件得Fsin 30 FCsin 30 FCcos 30 Fcos 30 mg3解得 F FC 3 mg.(2)以小球和该同学整体为研究对象，受力分析如图乙所示，同理有Ff Fsin 30 FN Fcos 30 (M m)g将 F 值代入解得 Ff 63mg1FN Mg mg.答案(1)3133 mg(2)Mg 2mg6 mg