高考物理一轮计时双基练7受力分析共点力的平衡含答案Word格式.docx

高考物理一轮计时双基练7受力分析共点力的平衡含答案Word格式.docx

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D．在逐渐增大电场强度E的过程中，物体将始终保持静止

解析　

练答图2－3－1

物体受力如练答图2－3－1所示，由于物体静止，由平衡条件知，沿天花板方向：

f＝mgsinθ，所以A项对、B项错、C项错．垂直天花板方向：

qE＝mgcosθ＋N，当E增大时，N增大，物体仍静止不动，D项对．

答案　AD

3．（2013·

天津卷）如练图2－3－2所示，小球用细绳系住，绳的另一端固定于O点．现用水平力F缓慢推动斜面体，小球在斜面上无摩擦地滑动，细绳始终处于直线状态，当小球升到接近斜面顶端时细绳接近水平，此过程中斜面对小球的支持力FN以及绳对小球的拉力FT的变化情况是（　　）

练图2－3－2

A．FN保持不变，FT不断增大

B．FN不断增大，FT不断减小

C．FN保持不变，FT先增大后减小

D．FN不断增大，FT先减小后增大

解析　对小球受力分析如练答图2－3－2，根据动态分析图可知FN逐渐增大，FT先减小后增大，D项正确．

练答图2－3－2

答案　D

4．（多选题）（2013·

广东A卷）如练图2－3－3，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，则（　　）

练图2－3－3

A．P向下滑动

B．P静止不动

C．P所受的合外力增大

D．P与斜面间的静摩擦力增大

解析　原来P静止于斜面上，应满足mgsinθ＝μmgcosθ，与质量无关，故放上Q物体后，P仍静止不动，A错，B对；

P所受合外力仍然为零，C错．P与斜面间的静摩擦力随重力沿斜面方向上的分力增大而增大，D对．

答案　BD

练图2－3－4

5．（2014·

浙江省湖州中学月考）如练图2－3－4所示，斜面倾角为30°

，物体A的重力为80N，物体与斜面间的最大静摩擦力为35N．一根原长为10cm、劲度系数为k＝1000N/m的轻质弹簧，下端固定在斜面底端，上端与物体A固定连接放置好后，弹簧长度变为8cm.现要使物体移动，用平行于斜面的力作用在物体A上．则下面几个作用力中不可能的是（　　）

A．10NB．20N

C．40ND．60N

解析　此时弹簧对物体向上的弹力F弹＝20N，若向下推物体A，根据平衡条件，F＋mgsin300＝F弹＋f，可得最小推力F＝15N；

若向上拉物体A，根据平衡条件，F＋F弹＝mgsin30°

＋f，可知最小拉力F＝55N，因此要使物体移动最小的力应超过15N，因此A不可能．

答案　A

6.

练图2－3－5

（2013·

山西省太原市测评）如练图2－3－5所示，一个轻质光滑的滑轮（半径很小）跨在轻绳ABC上，滑轮下挂一个重为G的物体．现在滑轮轴上施加一水平拉力F使滑轮向右平移，直到绳BC部分竖直、AB部分与天花板的夹角为60°

的位置并处于静止状态，则此时（　　）

A．水平拉力F的大小为（2－

）G

B．水平拉力F的大小为（2＋

C．绳ABC的张力大小为G

D．绳ABC的张力大小为2（2＋

解析　受力分析如练答图2－3－3所示，在水平方向有F＝FTcos60°

，竖直方向有FT＋FTsin60°

＝G，两式联立解得F＝（2－

）G，FT＝2（2－

）G，正确选项为A.

练答图2－3－3

7．鸵鸟是当今世界上最大的鸟，有人说，如果鸵鸟能长出一副与身体大小成比例的翅膀，就能飞起来．生物学研究的结论得出：

鸟的质量与鸟的体长的立方成正比．鸟扇动翅膀，获得向上的举力的大小可以表示为F＝cSv2，式中S是翅膀展开后的面积，v为鸟的运动速度，c是比例常数．我们不妨以燕子和鸵鸟为例，假设鸵鸟能长出和燕子同样比例的大翅膀，已知燕子的最小飞行速度是5.5m/s，鸵鸟的最大奔跑速度为22m/s，又测得鸵鸟的体长是燕子的25倍，试分析鸵鸟能飞起来吗？

解析　燕子以最小速度飞行时，m1g＝cS1v

，

而鸵鸟展翅以最大速度奔跑时，获得的举力为：

F2＝cS2v

又

＝252，

＝

＝4，

可得F2＝10000m1g，

而鸵鸟重力m2g＝253m1g，

故F2<

m2g，鸵鸟不能飞起来．

答案　鸵鸟不能飞起来

B级　能力提升

练图2－3－6

1．（2014·

石家庄市质检一）如练图2－3－6所示，轻杆与竖直墙壁成53°

角，斜插入墙中并固定，另一端固定一个质量为m的小球，水平轻质弹簧处于压强状态，弹力大小为

mg（g表示重力加速度），则轻杆对小球的弹力大小为（　　）

A.

mgB.

mg

C.

mgD.

解析　根据力的平衡条件得轻杆对小球的弹力大小F＝

mg，选项D正确．

练图2－3－7

2．（2013·

山东卷）如练图2－3－7所示，用完全相同的轻弹簧A、B、C将两个相同的小球连接并悬挂，小球处于静止状态，弹簧A与竖直方向的夹角为30°

，弹簧C水平，则弹簧A、C的伸长量之比为（　　）

A.

:

4B．4:

C．1:

2D．2:

1

练答图2－3－4

以小球A、B及轻弹簧B为研究对象受力分析如练答图2－3－4所示

根据力合成的矢量三角形可得

sin30°

所以：

＝2:

1，D正确．

练图2－3－8

3．（2014·

山东省烟台二中月考）如练图2－3－8所示，有一质量不计的杆AO，长为R，可绕A自由转动．用绳在O点悬挂一个重为G的物体，另一根绳一端系在O点，另一端系在以O点为圆心的圆弧形墙壁上的C点．当点C由图示位置逐渐向上沿圆弧CB移动过程中（保持OA与地面夹角θ不变），OC绳所受拉力的大小变化情况是（　　）

A．逐渐减小B．逐渐增大

C．先减小后增大D．先增大后减小

练答图2－3－5

受力分析如练答图2－3－5，做出杆OA的支持力FA与OC绳的拉力FC的合力，其大小等于物体的重力G，由图可知，OC绳的拉力大小先减小后增大，选项C正确．

答案　C

4．（2014·

河北省邢台市清河中学月考）如练图2－3－9所示，光滑斜面的倾角为30°

，轻绳通过两个滑轮与A相连，轻绳的另一端固定于天花板上，不计轻绳与滑轮的摩擦．物块A的质量为m，不计滑轮的质量，挂上物块B后，当滑轮两边轻绳的夹角为90°

时，A、B恰能保持静止，则物块B的质量为（　　）

练图2－3－9

mB.

m

C．mD．2m

解析　由A的受力平衡可知，绳的拉力大小为F＝mgsin30°

，由B的受力平衡得

F＝mBg，两式联立可得mB＝

m，选项A正确．

练图2－3－10

浙江省温州十校联考）如练图2－3－10所示，质量为m、顶角为α的直角劈和质量为M的正方体放在两竖直墙和水平面间，处于静止状态.若不计一切摩擦，则（　　）

A．正方体对水平面的弹力大小为（M＋m）g

B．墙面对正方体的弹力大小为mgtanα

C．正方体对直角劈的弹力大小为mgcosα

D．墙面对直角劈的弹力大小为mgsinα

解析　正方体和直角劈作为一个整体，竖直方向有地面支持力N和二者的重力，整体平衡则有N＝（M＋m）g，由牛顿第三定律得，正方体对水平地面的弹力大小等于N′＝（M＋m）g，选项A对．对直角劈受力分析如练答图2－3－6（由平衡条件可得T2＝mg/tanα，选项D错．正方体对直角劈的弹力大小F＝

，墙面对正方体的弹力T1＝T2＝mg/tanα，选项B错．

练答图2－3－6

练图2－3－11

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来．假设当隐藏的小磁铁位于小球的左上方某一位置C（QC与竖直方向的夹角为θ）时，金属小球偏离竖直方向的夹角θ也是30°

，如练图2－3－11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：

（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，受力分析如练答图2－3－5①所示，则由平衡条件得

Fsin30°

＝FCsin30°

FCcos30°

＋Fcos30°

＝mg，

解得F＝FC＝

mg.

练答图2－3－7

（2）以小球和该同学整体为研究对象，受力分析如练答图2－3－7②所示，同理有f＝Fsin30°

N＋Fcos30°

＝（M＋m）g，

将F值代入解得f＝

mg，

N＝Mg＋

答案　

（1）

（2）Mg＋

mg