17高三物理第08期好题速递分项解析汇编专题02相互作用共点力的平衡含解析

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1、专题2相互作用共点力的平衡一、选择题1.西安市长安区第一中学大学区2017届高三第三次联考如图所示,质量为m的小球用细线拴住放在光滑斜面上,斜面足够长,倾角为的斜面体置于光滑水平面上,用水平力F推斜面体使斜面体缓慢地向左移动,小球沿斜面缓慢升高细绳尚未到达平行于斜面的位置在此过程中 A. 绳对小球的拉力减小B. 斜面体对小球的支持力减少C. 水平推力F减小D. 地面对斜面体的支持力不变答案A点睛：本题关键是先后隔离球和斜面体；要知道若三力合力为0,则三力首尾相连构成一闭合三角形,分析出不变的力不动,另外的两个力依变化改变方向或大小,但依然是闭合三角形,分析边长的变化就得出力大小的变化.2.#省

2、泰安市2017届高三第二轮复习质量检测如图,小球A置于固定在水平面上的光滑半圆柱体上,小球B用水平轻弹簧拉着,弹簧固定在竖直板上.两小球A、B通过光滑滑轮O用轻质细线相连,两球均处于静止状态.已知球B质量为m,O点在半圆柱体圆心O1的正上方,OA与竖直方向成30角OA长度与半圆柱体半径相等,OB与竖直方向成45角,现将轻质细线剪断的瞬间A. 弹簧弹力大小B. 球B的加速度为gC. 球A受到的支持力为D. 球A的加速度为答案D解析A、隔离对B分析,根据共点力平衡得：水平方向有： 竖直方向有：,则 ,弹簧弹力,A错误；B、轻绳剪断后,另两个力不变,此时：,B错误；C、轻绳剪断后,沿圆弧切线和沿半径

3、方向处理力,瞬间速度为零,沿半径方向合力为零,有：,C错误；D、沿切线方向,D正确；故选D.3.西安市长安区第一中学2017届高三4月模拟如图所示,两段等长细线串接着两个质量相等的小球a、b,悬挂于O点现在两个小球上分别加上水平方向的外力,其中作用在b球上的力大小为F、作用在a球上的力大小为2F,则此装置平衡时的位置可能是下列哪幅图 A. B. C. . D. 答案D点睛:本题一要灵活选择研究对象,二要分析受力采用整体法和隔离法相结合的方法研究,比较简便4.四川省遂宁市2017届高三三诊木块A、B分别重100N和150N,它们与水平地面之间的动摩擦因数均为,夹在A.B之间的轻弹簧被压缩了2cm

4、,弹簧的劲度系数为200N/m.系统置于水平地面上静止不动.现用F=10N的水平拉力作用在木块B上,如图所示,最大静摩擦力等于滑动摩擦力.则加力F后A. 木块A所受摩擦力大小为B. 弹簧的伸长量为1cmC. 弹簧的压缩量为1cmD. 木块B所受合力为零答案D5.云南省楚雄市2017届高三下学期统测 如图所示,有一个质量为m的方形容器,被水平力F压在竖直的墙面上处于静止状态,现缓慢地向容器内注水,直到将容器刚好盛满为止,在此过程中容器始终保持静止,则下列说法中正确的是A. 容器受到的摩擦力不变B. 容器受到的摩擦力逐渐减小C. 水平力F可能不变D. 水平力F必须逐渐增大答案C解析在竖直方向上受到

5、摩擦力和重力,二力平衡,随着水的增加,容器的重力在增加,故摩擦力在增大,在水平方向上受到力F和墙壁给的力,两者平衡,F可能增大,可能不变,故C正确.6.#市十所省重点中学命制2017届高三第二次模拟如图所示,斜面体置于粗糙水平面上,斜面光滑小球被轻质细线系住放在斜面上.细线另一端跨过定滑轮,用力拉细线使小球沿斜面缓慢移动一段距离,斜面体始终静止移动过程中 A. 细线对小球的拉力变大 B. 斜面对小球的支持力变大C. 斜面对地面的压力变大 D. 地面对斜面的摩擦力变大答案A点评本题采用隔离法研究两个物体的动态平衡问题,分析受力情况是基础,要根据平衡条件并结合正交分解法列方程求解各个力的表达式进行

6、分析7.#市十所省重点中学命制2017届高三第二次模拟某人骑自行车沿平直坡道向下滑行,其车把上挂有一只水壶,若滑行过程中悬绳始终竖直,如图所示,不计空气阻力,则下列说法错误的是 A. 自行车一定做匀速运动B. 壶内水面一定水平C. 水壶与水整体的重心一定在悬绳正下方D. 壶身中轴一定与坡道垂直答案D8.衡阳八中2017届高三年级第三次质检如图所示,物块A放在直角三角形斜面体B上面,B放在弹簧上面并紧挨着竖直墙壁,初始时A、B静止,现用力F沿斜面向上推A,但A、B仍未动则施力F后,下列说法正确的是A. A、B之间的摩擦力一定变大 B. B与墙面间的弹力可能不变C. B与墙之间可能没有摩擦力 D.

7、 弹簧弹力一定不变答案D考点：考查了共点力平衡条件的应用名师点睛本题考查受力分析以与共点力的平衡条件应用,要注意明确整体法与隔离法的正确应用整体法：以几个物体构成的整个系统为研究对象进行求解在许多问题中用整体法比较方便,但整体法不能求解系统的内力隔离法：从系统中选取一部分其中的一个物体或两个物体组成的整体,少于系统内物体的总个数进行分析隔离法的原则是选取受力个数最少部分的来分析通常在分析外力对系统作用时,用整体法；在分析系统内各物体之间的相互作用时,用隔离法有时在解答一个问题时要多次选取研究对象,需要整体法与隔离法交叉使用9.西安市高新一中2017届高三下学期一模如图所示,放在水平桌面上的木块

8、A处于静止状态,所挂的托盘和砝码总重量为6N,弹簧秤读数为2N,滑轮摩擦不计若轻轻取走部分砝码,使总重量减小为4N,将会出现的情况是A. A对桌面的摩擦力不变B. A所受合力增大C. A仍静止不动D. 弹簧秤的读数减小答案C解析当砝码盘总质量为0.6kg时,绳对A的拉力大小为6N方向水平向右,弹簧弹力2N方向水平向左,根据A的平衡知A受桌面摩擦力的大小为4N,方向水平向左,同时得到水平面对A的最大静摩擦力大于等于4N；当盘中砝码的质量为0.4kg时,绳对A的拉力为4N方向水平向右,绳拉力与弹簧对A的拉力合力为2N4N,故不能拉动物体A,所以弹簧弹力2N保持不变,根据平衡知此时A受摩擦力大小为2

9、N,方向水平向左,故A仍静止不同,C正确10.四川省绵阳南山中学2017届高三下学期3月月考如图所示,小球 A、B 通过一细绳跨过定滑轮连接,它们都穿在一根竖直杆上当两球 平衡时,连接两球的细绳与水平方向的夹角分别为和 2,假设装置中 各处摩擦均不计,则 A、B 球的质量之比为A. 2cos:1 B. 1:2cos C. tan:1 D. 1:2sin答案B点睛本题考查了隔离法对两个物体的受力分析,关键是抓住同一根绳子上的拉力处处相等结合几何关系将两个小球的重力联系起来11.四川省资阳市2017届高三4月高考模拟如图所示,固定斜面上有一光滑小球,被一竖直压缩的轻弹簧P与另一平行斜面的轻弹簧Q连

10、接着处于静止状态,则小球所受力的个数是A. 1 B. 3C. 4 D. 5答案C12.#自治区#中学2017届高三第七次月考如图所示,在倾角为的斜面上,一质量为m的小球被固定的竖直木板挡住,不计一切摩擦,小球对竖直木板的压力的大小为A. mgcos B. mgtanC. D. 答案B解析如图建立坐标系对小球进行受力分析,由于小静止处于平衡状态,满足平衡条件F合=0F1为斜面对小球的支持力,F2为挡板对小球的支持力,据平衡条件有：F合x=F2-F1sin=0F合y=F1cos-mg=0由此得：F2=mgtan根据牛顿第三定律知,小球对竖直木板的压力的大小与挡板对小球的支持力大小相等,为mgtan

11、故选B13.#自治区#中学2017届高三第七次月考如图所示,物体A放在直角三角形斜面体B上面,B放在弹簧上面并紧挨着竖直墙壁,初始时A、B静止：现用力F沿斜面向上推A,但A、B并未运动,下列说法正确的是A. 弹簧弹力一定不变B. A、B之间的摩擦力一定变大C. A、B之间的摩擦力可能大小不变D. B与墙之间可能没有摩擦力答案AC14.#市静安区2017届高三第二学期高中教学质量检测如图所示,一物体恰能在一个斜面体上沿斜面匀速下滑,可以证明出此时斜面不受地面的摩擦力作用,若沿斜面方向用力F向下推此物体,使物体加速下滑,斜面依然和地面保持相对静止,则斜面受地面的摩擦力是A. 大小为零 B. 方向水

12、平向右C. 方向水平向左 D. 无法判断大小和方向答案A解析对斜面体进行受力分析,开始做匀速下滑,知压力与摩擦力在水平方向上的分力相等,当用力向下推此物体,使物体加速下滑,虽然压力和摩擦力发生了变化,但摩擦力f始终等于FN,知两力在水平方向上的分力始终相等,所以仍然不受摩擦力故A正确, BCD错误故选A点睛：解决本题的关键,正确地进行受力分析,比较出斜面体在水平方向分力的大小,从而判断摩擦力15.东北三省四市2017届高三高考第二次模拟考试某装置如图所示,两根轻杆OA、OB与小球蹦与一小滑块通过铰链连接,杆OA的A端与固定在竖直光滑杆上的铰链相连.小球与小滑块的质量均为m,轻杆OA、OB长均为

13、l,原长为l的轻质弹簧与滑块都套在该竖直杆上,弹簧连接在A点与小滑块之间.装置静止时,弹簧长为1.6l,重力加速度为g,sin53=0.8,cos53 =0.6,以下说法正确的是A. 轻杆OA对小球的作用力方向与竖直轴的夹角为53B. 轻杆OB对小滑块的作用力方向沿OB杆向下,大小为C. 轻杆OA与OB对小球的作用力大小之比是D. 弹簧的劲度系数答案BD解析弹簧的长度为1.6l,OA=l,则轻杆OA对小球的作用力方向与竖直轴的夹角为,可得=370,选项A错误；对小球受力分析可知,两边杆对小球作用力的水平分力相等,可知轻杆OA与OB对小球的作用力大小相等,选项C错误；对小球竖直方向：2Tcos3

14、70=mg,解得,选项B正确；对滑块受力分析可知：,解得：,选项D正确；故选BD. 点睛：此题首先要搞清题目中图的几何关系,知道轻杆所受的弹力沿杆的方向,分别对两物体受力分析,结合平衡条件求解.16.#省龙岩市2017年高中毕业班教学质量检查如图所示,两个相同的小物体P、Q静止在斜面上,P与Q之间的弹簧A处于伸长状态,Q与挡板间的弹簧B处于压缩状态,则以下判断正确的是A. 撤去弹簧A,物体P将下滑,物体Q将静止B. 撤去弹簧A,弹簧B的弹力将变小C. 撤去弹簧B,两个物体均保持静止D. 撤去弹簧B,弹簧A的弹力将变小答案C17.广东省广州市2017届高三4月综合测试如图, a、b两个带电小球分

15、别用绝缘细线系住,并悬挂在O点,当两小球处于静止时,它们恰好在同一水平面上,此时两细线与竖直方向夹角.若同时剪断两细线,在下落过程中A. 两球始终处在同一水平面上B. a、b两球系统的电势能增大C. 任一时刻,a球速率小于b球速率D. a球水平位移始终大于b球水平位移答案AC解析当细线剪断后,对小球受力分析,竖直方向仍只受重力,所以加速度不变仍为g,则在下落过程中,两球仍处于同一水平面,但由于库仑斥力的作用下,导致间距的增大,库仑力做正功,电势能减小,故A正确,B错误；根据平衡条件有：, 由于,所以mamb,因此水平方向上,a的加速度小于b的加速度小球在竖直方向上做自由落体运动,在水平方向上做

16、变加速直线运动,根据分运动与合运动具有等时性,知a、b两球同时落到同一水平面上,落地时a球落地时的速度小于b球落地时的速度故C正确由于竖直方向加速度相同,所以同时落在同一水平地面上,但由于质量的不同,导致水平方向的加速度大小不同,因此水平位移也不相同,因水平方向a的加速度比b小,故a球水平位移始终小于b球水平位移,D错误； 故选AC.点睛：本题考查知识点较多,涉与运动的独立性以与物体的平衡等,较好的考查了学生综合应用知识的能力,是一道考查能力的好题.18.广东省#市2017届高三第一次质量监测如图,物体P静止于固定的斜面上,P的上表面水平,现把物体Q轻轻地叠放在P上,由此可求出A. P与斜面的

17、摩擦力B. P与Q的摩擦力C. P对斜面的正压力D. 斜面的倾角答案B点睛：本题关键是对物体受力分析,求解出支持力和静摩擦力表达式；物体Q轻轻地叠放在P上,相当于增大物体P重力.19.肇庆市中小学教学质量评估2017届高中毕业班第三次统一检测 如下图所示,用两根等长轻绳将木板悬挂在竖直木桩上等高的两点,制成一简易秋千.某次维修时将两轻绳各剪去一小段,但仍能保持等长且悬挂点不变当木板静止时,F1表示木板所受合力的大小,F2表示单根轻绳对木板拉力的大小,则维修后A. F1不变,F2变大 B. F1不变,F2变小C. F1变大,F2变大 D. F1变小,F2变小答案A解析试题分析：木板所受合力就是木

18、板的重力,是不变的,故选项CD错误；维修时将两轻绳各剪去一小段时,两个绳子的夹角会变大,而两个绳子的合力不变,故每个绳子的拉力会变大,故选项A正确,B错误.考点：力的合成.20.河南省商丘市2017届高三第二次模拟考试一物体放在水平地面上,当用如图1所示的水平方向成300角的力F1拉物体时,物体做匀速直线运动；当改用如图2所示与水平方向成300角的力F2推物体时,物体仍做匀速直线运动；已知该物体与地面之间的动摩擦因数为,重力加速度为g,则拉力F1大小和推力F2的大小之比为A. 1:3B. 1:2C. 1：D. 1:答案A21.湖南省常德市2017届高三模拟考试如图所示,粗糙水平面上有一长木板,

19、一个人在木板上用水平力F向右推着箱子在木板上匀速运动,人的质量大于箱子质量,若鞋与长木板、木箱与长木板间动摩擦因数相同,则下列说法正确的是 A. 人受的滑动摩擦力方向水平向右B. 木箱受的滑动摩擦力方向水平向左C. 木板受地面的摩擦力方向水平向右D. 木板受地面的摩擦力方向水平向左答案B解析人在木板上行走受到向右的静摩擦力,故A错误；木箱在木板上向右做匀速运动,所以木箱受的滑动摩擦力方向水平向左,故B正确；因为人推着木箱匀速前进,可知木板受到向右的摩擦力大小等于人给木板向左的摩擦力,所以地面对木板无摩擦力的作用,故CD错误.22.湖南省怀化市2017届高三第二次模拟考试如图所示,绳子质量、滑轮

20、摩擦不计,物体M静止在倾角为的斜面上,若倾角增大,物体M仍然静止连接M一端的绳子始终与斜面平行下列判断正确的是A. 绳子的拉力可能增大B. 斜面对地面的正压力增大C. 物体M受到的静摩擦力可能增大D. 物体M受到斜面的作用力可能增大答案C解析对物体m受力分析,受重力和支持力,由二力平衡得到：T=mg,绳子拉力一定不变,故A错误；对M、m和斜面的整体可知,地面对整体的支持力等于M、m和斜面体的重力之和,故斜面对地面的正压力不变,选项B错误；对物体M受力分析,受重力、支持力、拉力和静摩擦力；如果静摩擦力沿斜面向上,如图：根据平衡条件得到 f+T-Mgsin=0；N-Mgcos=0解得：f=Mgsi

21、n-T=Mgsin-mg； N=Mgcos当变大时,f变大,N变小； 如果静摩擦力沿斜面向下,同理可得到：f=T-Mgsin=mg-Mgsin；N=Mgcos；当变大时, f变小,N变小；综上所述可知,选项故C正确,D错误；故选C23.四川省宜宾市2017届高三二诊如图所示,倾角为的斜面体c置于水平地面上,小物块b置于斜面上,通过细绳跨过光滑的轻质定滑轮与容器a连接,连接b的一段细绳与斜面平行在a中缓慢注入沙子的过程中,a、b、c均一直处于静止状态下列说法正确的是A. 绳子的拉力保持不变B. b对c的摩擦力一直变大C. 绳对滑轮的作用力方向始终不变D. 地面对c的支持力始终不变答案C以bc整体

22、为研究对象,分析受力如图,根据平衡条件得知水平面对c的支持力N=Gb+Gc-Tsin,在a中的沙子缓慢注入的过程中T增大,则N减小,D错误故选C点睛：本题采用隔离法和整体法研究两个物体的平衡问题与B所受的摩擦力,要根据B所受的拉力与重力沿斜面向下的分力大小关系,分析摩擦力的大小和方向24.河南省天一大联考2017届高三阶段性测试五如图所示,某健身爱好者手拉着轻绳,在粗糙的水平地面上缓慢地移动,保持绳索始终平行于地面.为了锻炼自己的臂力和腿部力量,可以在O点悬挂不同的重物G,则 A. 若健身者缓慢向右移动,绳OA拉力变小B. 若健身者缓慢向左移动,绳OB拉力变小C. 若健身者缓慢向右移动,绳OA

23、、OB拉力的合力变大D. 若健身者缓慢向左移动,健身者与地面间的摩擦力变小答案D点睛：本题要注意正确选择研究对象,正确进行受力分析,再根据共点力平衡中的动态平衡分析各力的变化情况.25.衡阳市2017届高三第二次联考如图所示,倾角为的光滑斜面固定于水平面,滑块A的上表面与斜面的夹角为,滑块A、B叠放后一起冲上斜面,且始终保持相对静止则A、B一起沿斜面向上运动时,滑块B的受力示意图正确的是A. B. C. D. 答案C解析B受竖直向下的重力；A对B的支持力FN的方向垂直接触面向上；因斜面光滑,故整体下滑的加速度为gsin；若A的上表面与斜面平行,则AB之间将不存在摩擦力,现在A的上表面与斜面有向

24、上的夹角,故物体B相对A上表面有下滑的趋势,则所受的摩擦力方向向上,故选C.点睛：此题关键是分析B所受的摩擦力的方向,可从如果AB间的接触面与斜面平行时入手分析,然后确定倾斜时所产生的运动趋势的方向.26.贵州省黔东南州2017届高三下学期高考模拟考试如图所示,在粗糙固定的斜面上,放有A、B两个木块,用轻质弹簧将A、B两木块连接起来,B木块的另一端再通过细线与物体C相连接,细线跨过光滑定滑轮使C物体悬挂着,A、B、C均处于静止状态,下列说法正确的是 A. 弹簧弹力可能为零B. A受到的摩擦力一定沿斜面向上C. B可能不受到摩擦力的作用D. 若增大B物体的重量,则B物体受到的摩擦力一定将先增大后

25、减小答案AC点睛本题主要是考查了共点力的平衡问题,解答此类问题的一般步骤是：确定研究对象、进行受力分析、利用平行四边形法则进行力的合成或者是正交分解法进行力的分解,然后在坐标轴上建立平衡方程进行解答27.哈尔滨市第九中学2017届高三二模如图,粗糙水平面上a、b、c、d四个相同小物块用四根完全相同的轻弹簧连接,正好组成一个等腰梯形,系统静止ab之间、ac之间以与bd之间的弹簧长度相同且等于cd之间弹簧长度的一半,ab之间弹簧弹力大小为cd之间弹簧弹力大小的一半若a受到的摩擦力大小为f,则下列说法不正确的是A. ab之间的弹簧一定是压缩的B. b受到的摩擦力大小为fC. d受到的摩擦力大小为2fD. c受到的摩擦力大小为答案C对c根据力的合成可得fc=f,所以D正确；由于c受到的摩擦力大小为f,根据对称性可知,d受到的摩擦力大小为f,C错误此题选择错误的选项,故选C点睛：力的合成满足平行四边形定则,当两个力方向相同时可以直接相加求合力；当两个力方向相反时可以直接相减求合力；当两个力垂直的时候,分力与合力之间满足勾股定理,可以直接用勾股定理计算；如果两个力夹角不是特殊角,可以根据正交分解法、矢量三角形法或三角函数法求解合力大小二、非选择题14 / 14