【全优课堂】2016高考物理总复习 第2章 第4课时 共点力的平衡及应用课时作业
一、单项选择题
1.(2015·南京一模)如图1所示,壁虎在竖直玻璃面上斜向上匀速爬行,关于它在此平面内的受力分析,下列图示中正确的是( )
图1
A B C D
【答案】A
【解析】本题考查运动物体的受力分析,意在考查学生对运动物体受力分析的理解.
由于壁虎在竖直玻璃面斜向做匀速爬行,即做匀速直线运动,所以壁虎所受合力为零,即所受重力mg和竖直向上的摩擦力F是一对平衡力,选项A正确.
2.如图2所示,一个半球形的碗放在桌面上,碗口水平,O点为其球心,碗的内表面及碗口是光滑的.一根细线跨在碗口上,线的两端分别系有质量为m1和m2的小球,当它们处于平衡状态时,质量为m1的小球与O点的连线和水平线的夹角为α=60°,则两小球的质量之比为( )
图2
A. B.
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C. D.
【答案】A
【解析】以小球m1为研究对象,对m1进行受力分析,如图甲所示
水平方向:FNcos 60°=FT1cos 60°,得
FN=FT1 ①
竖直方向:FNsin 60°+FT1sin 60°=G1 ②
对m2进行受力分析,如图乙所示
FT2=G2 ③
又FT1=FT2 ④
由①②③④式得
=,即=.
3.(2015·山东高考)如图3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( )
图3
A.∶4 B.4∶
C.1∶2 D.2∶1
【答案】D
【解析】本题考查共点力平衡问题,意在考查考生利用整体法处理平衡问题的能力.将两小球及弹簧B视为一个整体系统,该系统水平方向受力平衡,故有kΔxAsin 30°=kΔxC,可得ΔxA∶ΔxC=2∶1,D项正确.
4.(2015·佛山模拟)一建筑塔吊如图4所示向右上方匀速提升建筑物料,若忽略空气阻力,则下列有关该物料的受力图正确的是( )
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图4
【答案】D
【解析】由题意可知,物料匀速运动,合力为零,则受力分析,即有:拉力 T 与重力 mg 平衡,故ABC错误,D正确.
5.如图5所示,质量m1=10 kg和m2=30 kg的两物体,叠放在动摩擦因数为0.50的粗糙水平地面上,一处于水平位置的轻弹簧,劲度系数为k=250 N/m,一端固定于墙壁,另一端与质量为m1的物体相连,弹簧处于自然状态,现用一水平推力F作用于质量为m2的物体上,使它缓慢地向墙壁一侧移动,当移动0.40 m时,两物体间开始相对滑动,这时水平推力F的大小为( )
图5
A.100 N B.300 N
C.200 N D.250 N
【答案】B
【解析】两物体最初一起向左移动压缩弹簧,水平推力F必须大于地面作用于m2的滑动摩擦力f=μ(m1+m2)g=200 N,共同移动0.40 m后两物体之间发生相对滑动,这时弹簧中的弹力F弹=kx=100 N,恰等于m1与m2之间的滑动摩擦力大小.水平推力F等于地面作用于m2的滑动摩擦力与m1对m2的滑动摩擦力的和,故B正确.
二、双项选择题
6.如图6所示,质量为M的斜面体A放在粗糙水平面上,用轻绳拴住质量为m的小球B置于斜面上,整个系统处于静止状态,已知斜面倾角及轻绳与竖直方向夹角均为θ=30°.不计小球与斜面间的摩擦,则( )
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图6
A.轻绳对小球的作用力大小为mg
B.斜面对小球的作用力大小为mg
C.斜面体对水平面的压力大小为(M+m)g
D.斜面体与水平面间的摩擦力大小为mg
【答案】AD
【解析】对小球B受力分析如甲图所示,FT绳=FN斜==mg.故A项正确,B项不对.对AB整体分析如乙图所示,由正交分解法解得f地=FT绳sin 30°=mg,故D项正确.FN地+FT绳cos 30°=(M+m)g,故C项错.
甲 乙
7.(2015·荔湾区模拟)如图7,物体A放在水平地面上,在两个水平恒力F1和F2的作用下保持静止.已知F1=8N,F2=1N,则( )
图7
A.若去掉F1,A一定静止
B.若去掉F1,A一定向左运动
C.若去掉F2,A可能静止
D.若去掉F2,A一定向右运动
【答案】AC
【解析】对A有:f=F1-F2=8-1=7 N,方向水平向左.知最大静摩擦力为大于等于7 N.若去掉F1,此时F2与静摩擦力平衡,仍然静止.故A正确,B错误;若去掉F2,因为最大静摩擦力可能大于7 N,则F1和静摩擦力可能处于平衡,A可能静止.故C正确,D错误.
8.(2015·长沙模拟)如图8所示,a、b是两个位于固定斜面上的完全相同的正方形物块,它们在水平方向的外力F的作用下处于静止状态.已知a、b与斜面的接触面都是光滑的,则下列说法正确的是( )
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图8
A.物块a所受的合外力大于物块b所受的合外力
B.物块a对斜面的压力大于物块b对斜面的压力
C.物块a、b间的相互作用力等于mgsin θ
D.物块a对斜面的压力等于物块b对斜面的压力
【答案】BC
【解析】因为a、b两个物体都处于静止状态,所以它们的合外力都等于零,A错误;b物体对斜面的压力大小等于其重力在垂直于斜面方向的分力,但a物体还受到水平推力F的作用,其在垂直于斜面向下的方向有分力,故物块a大于物块b对斜面的压力,B正确,D错误;物块a、b间的相互作用力等于mgsin θ,C正确.
9.(2015·揭阳模拟)半圆柱体P放在粗糙的水平地面上,其右端有固定放置的竖直挡板MN.在半圆柱体P和MN之间放有一个光滑均匀的小圆柱体Q,整个装置处于静止,如图9所示是这个装置的纵截面图.若用外力使MN保持竖直并且缓慢地向右移动,在Q落到地面以前,发现P始终保持静止,在此过程中,下列说法中正确的是( )
图9
A.MN对Q的弹力逐渐增大
B.地面对P的摩擦力逐渐增大
C.P、Q间的弹力先减小后增大
D.Q所受的合力逐渐增大
【答案】AB
【解析】物体的受力分析如图所示,由平衡力的知识可得FN′=mgtan θ,FN=,MN保持竖直并且缓慢地向右移动时,θ角增大,FN′增大,FN增大,A对C错;Q处于平衡态,所受的合力为零,保持不变,D错;以P、Q为整体,水平方向受到地面的摩擦力和MN对Q的弹力FN′,所以摩擦力的大小等于FN′,即地面对P的摩擦力逐渐增大,B对.
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