2019屆高考物理一輪復(fù)習(xí) 第二章 相互作用 題型探究課 受力分析 共點(diǎn)力的平衡題型專練 新人教版.doc

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題型探究課 受力分析 共點(diǎn)力的平衡 　[學(xué)生用書P30] 1. (2018天津渤海月考)如圖所示，一箱蘋果沿著傾角為θ的斜面，以速度v勻速下滑．在箱子的中央有一個(gè)質(zhì)量為m的蘋果，它受到周圍蘋果對(duì)它作用力的合力的方向(　　) A．沿斜面向上　　　　　　 B．沿斜面向下 C．豎直向上 D．垂直斜面向上 解析： 選C.一箱蘋果整體向下勻速運(yùn)動(dòng)，其中央的一個(gè)蘋果也一定是做勻速運(yùn)動(dòng)，受到的合力為零．由于中央的那一個(gè)蘋果只受重力與它周圍蘋果對(duì)它作用力的合力的作用，故重力與它周圍蘋果對(duì)它作用力的合力為一對(duì)平衡力，大小相等、方向相反，受力如圖，故C正確． 2．(2018四川彭州中學(xué)月考)如圖所示，a、b兩個(gè)質(zhì)量相同的球用線連接，a球用線掛在天花板上，b球放在光滑斜面上，系統(tǒng)保持靜止，以下圖示哪個(gè)是正確的(　　 ) 解析：選B.對(duì)b球受力分析，受重力、垂直斜面向上的支持力和細(xì)線的拉力，由于三力平衡時(shí)三個(gè)力中任意兩個(gè)力的合力與第三個(gè)力等值、反向、共線，故細(xì)線拉力向右上方，故A圖錯(cuò)誤；再對(duì)a、b兩個(gè)球整體受力分析，受總重力、垂直斜面向上的支持力和上面細(xì)線的拉力，再次根據(jù)共點(diǎn)力平衡條件判斷上面的細(xì)線的拉力方向斜向右上方，故C、D圖均錯(cuò)誤． 3．(多選)(2016高考全國(guó)卷Ⅰ)如圖，一光滑的輕滑輪用細(xì)繩OO′懸掛于O點(diǎn)；另一細(xì)繩跨過滑輪，其一端懸掛物塊a，另一端系一位于水平粗糙桌面上的物塊b.外力F向右上方拉b，整個(gè)系統(tǒng)處于靜止?fàn)顟B(tài)．若F方向不變，大小在一定范圍內(nèi)變化，物塊b仍始終保持靜止，則(　　) A．繩OO′的張力也在一定范圍內(nèi)變化 B．物塊b所受到的支持力也在一定范圍內(nèi)變化 C．連接a和b的繩的張力也在一定范圍內(nèi)變化 D．物塊b與桌面間的摩擦力也在一定范圍內(nèi)變化 解析：選BD.只要物塊a質(zhì)量不變，物塊b保持靜止，則連接a和b的細(xì)繩的張力就保持不變，細(xì)繩OO′的張力也就不變，選項(xiàng)A、C錯(cuò)誤．對(duì)物塊b進(jìn)行受力分析，物塊b受到細(xì)繩的拉力(不變)、豎直向下的重力(不變)、外力F、桌面的支持力和摩擦力．若F方向不變，大小在一定范圍內(nèi)變化，則物塊b受到的支持力和物塊b與桌面間的摩擦力也在一定范圍內(nèi)變化，選項(xiàng)B、D正確． 4. 如圖所示，用完全相同的輕彈簧A、B、C將兩個(gè)相同的小球連接并懸掛，小球處于靜止?fàn)顟B(tài)，彈簧A與豎直方向的夾角為30，彈簧C水平，則彈簧A、C的伸長(zhǎng)量之比為(　　) A.∶4　　　　　　　　　 B．4∶ C．1∶2 D．2∶1 解析：選D. 法一：隔離法 分別對(duì)兩小球受力分析，如圖甲所示 FAsin 30－FBsin α＝0 F′Bsin α－FC＝0，F(xiàn)B＝F′B 得FA＝2FC，即彈簧A、C的伸長(zhǎng)量之比為2∶1，選項(xiàng)D正確． 法二：整體法 將兩球作為一個(gè)整體，進(jìn)行受力分析，如圖乙所示 由平衡條件知： ＝，即F＝2FC 又F＝FA，則FA＝2FC，即彈簧A、C的伸長(zhǎng)量之比為2∶1，故選項(xiàng)D正確． 5. 如圖所示為簡(jiǎn)化的吊車起吊斜坡上兩貨物的情境，斜坡上放有兩個(gè)完全相同的貨物a、b，質(zhì)量均為m，兩貨物用一根細(xì)鋼繩連接，在細(xì)鋼繩的中點(diǎn)加一垂直于斜坡的拉力F，使兩貨物均處于靜止?fàn)顟B(tài)，若細(xì)鋼繩重力不計(jì)，細(xì)鋼繩與斜坡的夾角為θ，斜坡的傾角為α，則下列說法正確的是(　　) A．a(chǎn)、b兩貨物對(duì)斜坡的壓力大小相同 B．a(chǎn)、b兩貨物受到的摩擦力方向一定相反 C．逐漸增大F時(shí)，貨物b先開始滑動(dòng) D．在F大小一定的情況下，圖中θ角越大，細(xì)鋼繩的拉力越大 解析：選A. 對(duì)a、b分別進(jìn)行受力分析，如圖所示，a、b兩個(gè)貨物垂直于斜坡方向受力都平衡，則有Na＋Tasin θ＝mgcos α，Nb＋Tbsin θ＝mgcos α，將F沿著細(xì)鋼繩的方向分解，得T＝Ta＝Tb＝，聯(lián)立可得Na＝Nb，所以a、b兩貨物對(duì)斜坡的壓力大小相同，又F一定時(shí)，θ越大，T＝越小，故A正確，D錯(cuò)誤．貨物b處于靜止?fàn)顟B(tài)，當(dāng)Tbcos θ＝mgsin α，即F＝2mgsin αtan θ時(shí)，貨物b受到的摩擦力為零；當(dāng)F<2mgsin αtan θ時(shí)，貨物b受到摩擦力的方向沿斜坡向上；當(dāng)F>2mgsin αtan θ時(shí)，貨物b受到的摩擦力的方向沿斜坡向下．而貨物a必定受到沿斜坡向上的摩擦力作用，故a、b兩貨物受到的摩擦力方向不一定相反，故B錯(cuò)誤．對(duì)a，沿斜坡方向有Tcos θ＋mgsin α＝fa，對(duì)b，沿斜坡方向有Tcos θ＝fb＋mgsin α(fb可正、可負(fù)、可為零，fb為負(fù)值時(shí)表示與圖示方向相反)，兩貨物對(duì)斜面的正壓力相等，所以最大靜摩擦力相等，逐漸增大拉力T時(shí)，a先達(dá)到最大靜摩擦力，先滑動(dòng)，故C錯(cuò)誤． 6．(多選) 2017年5月30日晚，在廣西來賓市區(qū)桂中水城，一只狗下河喝水時(shí)因?yàn)榘惭b在水下的彩燈電線漏電而被電死．當(dāng)?shù)赜嘘P(guān)部門立即排查水下線路，消除安全隱患．漏電是常見的現(xiàn)象，如圖所示，豎直絕緣墻壁上的Q處有一固定的質(zhì)點(diǎn)A，Q正上方P點(diǎn)處用細(xì)線懸掛著另一質(zhì)點(diǎn)B，A、B兩質(zhì)點(diǎn)因?yàn)閹嗤姾啥嗷ヅ懦?，致使?xì)線與豎直方向成θ角，由于漏電，A、B兩質(zhì)點(diǎn)的帶電荷量逐漸減?。陔姾陕┩曛坝嘘P(guān)細(xì)線對(duì)懸點(diǎn)P的拉力T和質(zhì)點(diǎn)A、B之間庫(kù)侖力F的大小，說法正確的是(　　) A．T保持不變　　　　　　　 B．F先變大后變小 C．F逐漸減小 D．T逐漸增大 解析：選AC.以質(zhì)點(diǎn)B為研究對(duì)象，質(zhì)點(diǎn)受到重力G、質(zhì)點(diǎn)A的斥力F和線的拉力T三個(gè)力作用，如圖所示．作出F、T的合力F′，則由平衡條件得F′＝G.根據(jù)△F′BF∽△PQB得＝＝，得T＝G，F(xiàn)＝G，在A、B兩質(zhì)點(diǎn)帶電荷量逐漸減少的過程中，PB、PQ、G均不變，則線的拉力T不變；因電荷量的減小，質(zhì)點(diǎn)A、B相互靠近，庫(kù)侖力F減小，故A、C正確，B、D錯(cuò)誤． 7. 如圖所示，質(zhì)量為m的球放在傾角為α的光滑斜面上，在斜面上有一光滑且不計(jì)厚度的木板擋住球，使之處于靜止?fàn)顟B(tài)．今使擋板與斜面的夾角β緩慢增大，在此過程中，斜面對(duì)球的支持力N1和擋板對(duì)球的壓力N2的變化情況為(　　) A．N1、N2都是先減小后增加 B．N1一直減小，N2先增加后減小 C．N1先減小后增加，N2一直減小 D．N1一直減小，N2先減小后增加 解析：選D.法一　圖解法：對(duì)球受力分析，如圖甲所示．球始終處于平衡狀態(tài)，故三個(gè)力的合力始終為零，三力構(gòu)成矢量三角形．擋板逆時(shí)針轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)，N2方向也逆時(shí)針轉(zhuǎn)動(dòng)，作出圖甲所示的動(dòng)態(tài)矢量三角形．由圖甲可見，N1隨β的增大一直減小，N2先減小后增大． 法二　正弦定理法：對(duì)球受力分析，如圖乙所示．球受重力mg、斜面支持力N1、擋板壓力N2.由正弦定理得 ＝＝ 解得N1＝ mg，N2＝ mg 故隨著β的增大，N1一直減小，N2先減小后增大，β＝90時(shí)，N2達(dá)到最小值，為mgsin α. 8. 如圖所示，形狀和質(zhì)量完全相同的兩個(gè)圓柱體a、b靠在一起，表面光滑，重力為G，其中b的下半部剛好固定在水平面MN的下方，上方露出另一半，a靜止在平面上．現(xiàn)過a的軸心施以水平作用力F，可緩慢地將a拉離平面一直滑到b的頂端，對(duì)該過程分析，則應(yīng)有(　　) A．拉力F先增大后減小，最大值是G B．開始時(shí)拉力F最大為G，以后逐漸減小為0 C．a(chǎn)、b間的壓力開始最大為2G，而后逐漸減小到G D．a(chǎn)、b間的壓力由0逐漸增大，最大為G 解析：選BC.要把a(bǔ)拉離平面，在開始時(shí)，平面MN對(duì)a的支持力應(yīng)為零，因此a受力分析如圖甲所示，則sin θ＝＝，所以θ＝30，拉力F＝＝G.當(dāng)a逐漸上移時(shí)，用圖解法分析F的變化如圖乙所示，在a上移時(shí)，拉力F逐漸減小至零．在開始時(shí)，F(xiàn)N＝＝2G，以后逐漸減小至G，因此正確選項(xiàng)為B、C.