2020高考物理二轮练习选择题热点2共点力平衡问题（Word版带解析）

热点 2　共点力平衡问题 (建议用时：20 分钟) 1．(2019·烟台二模)《中国制造 2025》是国家实施强国战略第一个十 年的行动纲领，智能机器制造是一个重要方向，其中智能机械臂已广泛应 用于各种领域．如图所示，一机械臂铁夹竖直夹起一个金属小球，小球 在空中处于静止状态，铁夹与球接触面保持竖直，则(　　) A．小球受到的摩擦力方向竖直向下 B．小球受到的摩擦力与重力大小相等 C．若增大铁夹对小球的压力，小球受到的摩擦力变大 D．若铁夹水平移动，小球受到的摩擦力变大 2．(2019·胶南二模)a、b 两个带电小球的质量均为 m，所带电荷量分别为＋2q 和－q，两 球间用绝缘细线连接，a 球又用长度相同的绝缘细线悬挂在天花板上，在两球所在的空间有方 向向左的匀强电场，电场强度为 E，平衡时细线都被拉紧．则平衡时可能位置是(　　) 3.如图，将一绝缘杆竖直地固定在地面上，用一轻绳拴接一质量为 m 的铁球，在铁球的右侧水平放一条形磁铁，当小球平衡时轻绳与竖直方向 的夹角为 α＝30°，此时小球与条形磁铁在同一水平面上，小球所在处的 磁感应强度为 B0.假设小球所受磁铁的作用力与小球所在处的磁感应强度 成正比，缓慢移动条形磁铁的位置，小球始终与条形磁铁在同一水平面上，则下列说法正确 的是(　　) A．轻绳的拉力与磁铁对小球的作用力的合力可能大于小球的重力 B．轻绳与竖直方向的夹角可能等于 90° C．磁铁对小球的作用力大小可能等于小球的重力大小 D．当 α＝60°时，小球所在处的磁感应强度为 2B0 4．(2019·淄博高三检测)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 的上表面刚好水平．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，且相对木板没有发生移动，与原位置相比(　　) A．A 对 B 的作用力减小　　　 B．B 对 A 的摩擦力 不变 C．板对 B 的摩擦力减小 D．板对 B 的作用力减小 5．(2019·吉林实验中学高三模拟)用两根细线 a、b 悬挂一薄板，薄板处于静止状态，下列说法正确的是(　　) A．b 绳的拉力大于 a 绳的拉力 B．若保持 a 绳位置不变，缓慢移动 b 至竖直方向，则 b 的拉力先减小后增大 C．剪断 a 绳瞬间，薄板的加速度方向一定沿 a 绳斜向下 D．剪断 a 绳瞬间，b 绳拉力大小发生变化 6．如图所示，小方块代表一些相同质量的钩码，图甲中 O 为轻绳之间连接的结点，图乙 中光滑的轻质小滑轮跨在轻绳上悬挂钩码，两装置均处于静止状态．现将图甲中 B 滑轮沿虚 线稍稍上移一些，图乙中的端点 B 沿虚线稍稍上移一些(乙图中的绳长不变)，则关于图中 θ 角 和 OB 绳的张力 F 的变化，下列说法正确的是(　　) A．甲、乙图中的 θ 角均增大，F 均不变 B．甲、乙图中的 θ 角均不变，F 均不变 C．甲图中 θ 角增大、乙图中 θ 角不变，张力 F 均不变 D．甲图中 θ 角减小、F 不变，乙图中 θ 角增大、F 减小 7．(多选)如图所示，一光滑半圆环竖直固定于粗糙 的木板上，圆心为 O1，小球 A 套在半圆环左侧最低点， 并由轻绳通过光滑的小滑轮 O 与小球 B 相连，B 右侧细 线水平，O 点在环心 O1 的正上方，OA 与竖直方向成 θ＝ 30°，OA⊥OB，两球均处于静止状态，且小球 A 恰好对木 板没有力的作用．若对 B 施加一外力 F，使小球 A 缓慢运动到 O 点正下方的过程中，木板始 终静止，则下列说法正确的是(　　) A．A、B 两球的质量之比为 3∶1 B．轻绳 OA 的拉力逐渐增大 C．地面对木板的摩擦力逐渐减小 D．地面对木板的摩擦力逐渐增大 8．(2019·东北三校二联)如图所示，有一倾角θ＝30°的斜面体B，质量为 M.质量为 m 的物体 A 静止在 B 上．现用水平力 F 推物体 A，在 F 由零逐渐增大至 3 2 mg 再逐渐减为零的过程中，A 和 B 始终保持静止．对此过程下列说法正确的是(　　) A．地面对 B 的支持力大于(M＋m)g B．A 对 B 的压力的最小值为 3 2 mg，最大值为 3 3 4 mg C．A 所受摩擦力的最小值为 0，最大值为mg 4 D．A 所受摩擦力的最小值为 1 2mg，最大值为 3 4mg 热点 2　共点力平衡问题 1．解析：选 B.在竖直方向上小球受到的摩擦力和竖直向下的重力，二力平衡，等大反向， 所以摩擦力方向竖直向上，A 错误，B 正确；若增大铁夹对小球的压力，则水平方向上的力变 化了，而竖直方向上摩擦力和重力仍等大反向，摩擦力不变，C 错误；若铁夹水平匀速移动， 水平方向不受摩擦力小球在竖直方向上合力仍为零，摩擦力和重力仍等大反向，摩擦力不变， D 错误． 2．解析：选 C.把两球组成的系统看做一个整体，该系统的质量为 2m，带电荷量为＋q， 显然，要使系统平衡，最上面的细线应向左上方偏离，故选项 A 错误；设平衡时连接球 a 和 天花板的细线与竖直方向的夹角为 θ1，连接两球的细线与竖直方向的夹角为 θ2，先选取系统 为研究对象，根据平衡条件可得，tan θ1＝ qE 2mg，再选球 b 为研究对象可知 tan θ2＝ qE mg，所以 tan θ2＝2tan θ1，比较选项 B、C、D 可知，只有选项 C 正确． 3．解析：选 C.小球受重力、拉力、磁场力而处于平衡状态，受力分析如图 所示，A 错误；由于竖直方向的合力为零，绳子拉力在竖直方向上的分力与重力 平衡，因此轻绳的拉力不可能水平向左，轻绳与竖直方向的夹角不可能等于 90 °，B 错误；由受力分析可知 F＝mgtan α，显然当 α＝45°时，磁铁对小球的 作用力大小等于小球的重力大小，C 正确；F＝mgtan α，当 α＝60°时，小球所在处的磁感 应强度为 3B0，D 错误． 4．解析：选 C.设板与水平地面的夹角为 α，以物体 A 为研究对象，木板 P 未旋转前 A 只 受到重力和支持力而处于平衡状态，所以 B 对 A 的作用力与 A 的重力大小相等，方向相反； 当将木板 P 绕 O 点缓慢旋转到虚线所示位置，B 的上表面不再水平，A 受力情况如图(a)，图 中 β 代表 B 上表面与水平方向之间的夹角．A 受到重力和 B 对 A 的支持力、摩擦力三个力作 用，其中 B 对 A 的支持力、摩擦力的和仍然与 A 的重力等大反向，则 A 受到 B 对 A 的作用力 保持不变．根据牛顿第三定律可知，A 对 B 的作用力也不变，A 错误，B 对 A 的摩擦力增大， B 错误；以 AB 整体为研究对象，分析受力情况如图(b)所示，总重力 GAB、木板的支持力 N2 和摩擦力 f2，木板对 B 的作用力是支持力 N2 和摩擦力 f2 的合力．由平衡条件分析可知，木板对 B 的作用力大小与总重力大小相等，保持不变，D 错误；N2＝GAB·cos α，f2＝GAB·sin α，α减小，N2 增大，f2 减小，C 正确． 5．解析：选 C.根据水平方向受力平衡可得：Tbsin 60°＝Tasin 30°，可得 Tb