二轮复习 专题1 力与物体的平衡 强化练习解析版.docx
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二轮复习专题1力与物体的平衡强化练习解析版
专题强化练
（一）
考点1 物体的受力分析
1．（2019·浙江卷）如图所示，小明撑杆使船离岸，则下列说法正确的是（ ）
A．小明与船之间存在摩擦力
B．杆的弯曲是由于受到杆对小明的力
C．杆对岸的力大于岸对杆的力
D．小明对杆的力和岸对杆的力是一对相互作用力
解析：
小明与船之间存在静摩擦力，A正确；杆的弯曲是由于受到小明对杆的作用力，B错误；杆对岸的力与岸对杆的力是作用力与反作用力，大小相等，C错误；小明对杆的力和岸对杆的力受力物体都是杆，两者不是作用力与反作用力，故D错误．
答案：
A
2．（2018·商丘一模）如图所示，物体B与竖直墙面接触，在竖直向上的力F的作用下，A、B均保持静止，则物体B的受力个数为（ ）
A．2个 B．3个
C．4个D．5个
解析：
物体A处于静止状态，其受到的合外力为零，受力分析如甲图所示；对物体A、B整体受力分析如图乙所示，竖直墙面对物体B没有弹力作用，则墙面也不会提供静摩擦力；对物体B受力分析，如图丙所示，则物体B受到4个力的作用，选项C正确．
答案：
C
3．（2019·柳州模拟）两个质量相同的直角楔形物体a和b，分别在垂直于斜边的恒力F1和F2作用下静止在竖直墙面上，如图所示，下列说法正确的是（ ）
A．a、b一定都受四个力的作用
B．a、b所受摩擦力的方向都是竖直向上
C．F2一定小于F1
D．F1、F2大小可能相等
解析：
对a受力分析如图甲：
除摩擦力外的三个力不可能平衡，故一定有摩擦力，摩擦力方向竖直向上，故a受四个力；
除摩擦力外对b受力分析如图乙：
除摩擦力外，FN、F2、mg三力有可能平衡，沿竖直方向和水平方向分解F2，设F2与竖直方向夹角为α则有：
F2cosα＝mg，F2sinα＝FN，解得F2＝
；
（1）若F2＝
没有摩擦力，此时b受3个力；
（2）若F2＞
，摩擦力向下，b受四个力；
（3）若F2＜
，摩擦力向上，b受四个力；
F1和F2没有必然的联系，有可能相等，但也有可能不等，故D正确，A、B、C错误．
答案：
D
考点2 共点力的平衡
4．（2019·江苏卷）如图所示，一只气球在风中处于静止状态，风对气球的作用力水平向右．细绳与竖直方向的夹角为α，绳的拉力为T，则风对气球作用力的大小为（ ）
A.
B.
C．FTsinαD．FTcosα
解析：
以气球为研究对象，受力分析如图所示，则由力的平衡条件可知，气球在水平方向的合力为零，即风对气球作用力的大小为F＝FTsinα，C正确，A、B、D错误．
答案：
C
5．（多选）（2019·烟台调研）如图所示，将一劲度系数为k的轻弹簧一端固定在内壁光滑的半球形容器底部O′处（O为球心），弹簧另一端与质量为m的小球相连，小球静止于P点．已知容器半径为R、与水平地面之间的动摩擦因数为μ，OP与水平方向的夹角为θ＝30°.下列说法正确的是（ ）
A．轻弹簧对小球的作用力大小为
mg
B．容器相对于水平地面有向左的运动趋势
C．容器和弹簧对小球的作用力的合力竖直向上
D．弹簧原长为R＋
解析：
对小球受力分析，如图所示，因为θ＝30°，所以三角形OO′P为等边三角形，由相似三角形法得FN＝F＝mg，所以A项错误；由整体法得，容器与地面间没有相对运动趋势，B项错误；小球处于平衡状态，容器和弹簧对小球的作用力的合力与重力平衡，故C项正确；由胡克定律有F＝mg＝k（L0－R），解得弹簧原长L0＝R＋
，D项正确．
答案：
CD
考点3 动态平衡
6．（多选）（2019·新乡模拟）如图所示，木板P下端通过光滑铰链固定于水平地面上的O点，物体A、B叠放在木板上且处于静止状态，此时物体B的上表面水平．现使木板P绕O点缓慢旋转到虚线所示位置，物体A、B仍保持静止，与原位置的情况相比（ ）
A．B对A的支持力不变
B．B对A的支持力减小
C．木板对B的支持力增大
D．木板对B的摩擦力增大
解析：
开始时，A只受到重力和支持力作用而处于平衡状态，所以B对A的支持力与A的重力大小相等、方向相反，A不受B的摩擦力作用，P转动后，A受到重力、B对A的支持力和摩擦力作用而平衡，此时B对A的支持力和摩擦力的合力与A的重力大小相等，所以B对A的支持力一定减小了，B正确，A错误；以整体为研究对象，受到总重力G、板的支持力FN和摩擦力Ff作用，设板的倾角为θ，由平衡条件有FN＝Gcosθ，Ff＝Gsinθ，θ减小，FN增大，Ff减小，C正确，D错误．
答案：
BC
7．（多选）（2019·潍坊调研）如图所示，倾角为θ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定滑轮与沙漏a连接，连接b的一段细绳与斜面平行．在a中的沙子缓慢流出的过程中，a、b、c都处于静止状态，则（ ）
A．b对c的摩擦力一定减小
B．b对c的摩擦力方向可能平行斜面向上
C．地面对c的摩擦力方向一定向右
D．地面对c的摩擦力一定减小
解析：
若mag＞mbgsinθ，则b对c的摩擦力平行于斜面向上，且随a中的沙子缓慢流出，b对c的摩擦力减小；若mag＜mbgsinθ，则b对c的摩擦力平行于斜面向下，且随a中的沙子缓慢流出，b对c的摩擦力增大，A错误，B正确；以b、c为整体受力分析，应用平衡条件可得，地面对c的摩擦力方向一定水平向左，且Ff＝magcosθ，随ma的减小而减小，C错误，D正确．
答案：
BD
8．（多选）（2019·西安模拟）如图所示，一根绳子一端固定于竖直墙上的A点，另一端绕过动滑轮P悬挂一重物B，其中绳子的PA段处于水平状态，另一根绳子一端与动滑轮P的轴相连，在绕过光滑的定滑轮Q后在其端点O施加一水平向左的外力F，使整个系统处于平衡状态，滑轮均光滑、轻质，且均可看作质点，现拉动绳子的端点O使其向左缓慢移动一小段距离后达到新的平衡状态，则该平衡状态与原平衡状态相比较（ ）
A．拉力F增大B．拉力F减小
C．角θ不变D．角θ减小
解析：
以动滑轮P为研究对象，AP、BP段绳子受的力始终等于B的重力，两绳子拉力的合力在∠APB的角平分线上，拉动绳子后，滑轮向上运动，两绳子夹角减小，两拉力的合力增大，故F增大，A项正确，B项错误；PQ与竖直方向夹角等于∠APB的一半，故拉动绳子后角θ减小，C项错误，D项正确．
答案：
AD
9．（2019·商丘模拟）如图所示，固定在竖直平面内的光滑圆环的最高点有一个光滑的小孔．质量为m的小球套在圆环上．一根细线的下端系着小球，上端穿过小孔用手拉住．现拉动细线，使小球沿圆环缓慢上移．在移动过程中手对线的拉力F和轨道对小球的弹力FN的大小变化情况是（ ）
A．F不变，FN增大B．F不变，FN减小
C．F减小，FN不变D．F增大，FN减小
解析：
小球沿圆环缓慢上移过程中，受重力G、拉力F、弹力FN三个力处于平衡状态．小球受力如图所示，由图可知△OAB∽△FNAF，即：
＝
＝
，当A点上移时，半径R不变，AB长度减小，故F减小，FN不变，故选项C正确．
答案：
C
10．（多选）（2019·威海一中摸底）如图所示，质量均为m的小球A、B用劲度系数为k1的轻弹簧相连，B球用长为L的细绳悬于O点，A球固定在O点正下方，当小球B平衡时，所受绳子的拉力为FT1，弹簧的弹力为F1；现把A、B间的弹簧换成原长相同但劲度系数为k2（k2＞k1）的另一轻弹簧，在其他条件不变的情况下仍使系统平衡，此时小球B所受绳子的拉力为FT2，弹簧的弹力为F2.则下列关于FT1与FT2、F1与F2大小之间的关系，正确的是（ ）
A．FT1＞FT2B．FT1＝FT2
C．F1＜F2D．F1＝F2
解析：
以小球B为研究对象，分析受力情况，如图所示．由平衡条件可知，弹簧的弹力F和绳子的拉力T的合力F合与重力mg大小相等，方向相反，即F合＝mg，作出力的合成图如图，由力三角形与几何三角形相似得：
＝
＝
.当弹簧劲度系数变大时，弹簧的压缩量减小，故AB长度增加，而OB、OA的长度不变，故FT1＝FT2，F2＞F1，A、D错误，B、C正确．
答案：
BC
考点4 电学中的平衡问题
11．（2018·重庆高三测试）如图所示，在倾角为30°的光滑斜面上，垂直纸面放置一根长为L、质量为m的直导体棒，导体棒中电流为I.要使导体棒静止在斜面上，需要外加匀强磁场的磁感应强度B的最小值为（ ）
A.
B.
C.
D.
解析：
平衡状态下导体棒受三个力，重力为恒力，支持力的方向不变，安培力的大小和方向不确定；由动态平衡知当安培力F平行于斜面向上时安培力最小，则B最小，即BIL＝mgsin30°，B＝
，由左手定则知B的方向垂直于斜面向下．
答案：
A
12．（2019·青岛模拟）如图，绝缘光滑圆环竖直放置，a、b、c为三个套在圆环上可自由滑动的空心带电小球，已知小球c位于圆环最高点，ac连线与竖直方向成60°角，bc连线与竖直方向成30°角，三个小球均处于静止状态．下列说法正确的是（ ）
A．a、b、c小球带同种电荷
B．a、b小球带异种电荷，b、c小球带同种电荷
C．a、b小球电量之比为
D．a、b小球电量之比为
解析：
对c小球受力分析可得，a、b小球必须带同种电荷，c小球才能平衡．对b小球受力分析可得，b、c小球带异种电荷，b小球才能平衡．故A、B项错误；对c小球受力分析，将力正交分解后可得：
sin60°＝k
sin30°，又rac∶rbc＝1∶
，解得qa∶qb＝
∶9.故C项错误，D项正确．
答案：
D
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