专题2 相互作用 共点力的平衡(解析版)

1/61专题2相互作用共点力的平衡（解析版）一、单项选择题1.【2014·山东省德州市平原一中高三上学期9月月考】下列说法正确的是A．重力的方向总是垂直地面向下B．弹力的方向一定与接触面垂直C．物体受滑动摩擦力的方向总是与运动方向相反D．摩擦力的大小总是与物体间的弹力成正比1.B解析：重力的方向总是竖直向下的，与物体所处的位置无关，A错误；弹力有三种：压力、支持力和拉力，压力和支持力一定与接触面垂直，轻绳的拉力沿着绳子指向绳收缩的方向，B正确；滑动摩擦力总是阻碍物体之间的相对运动，总是与物体之间的相对运动方向相反，C错误；滑动摩擦力的大小与弹力的大小总是成正比，而静摩擦力的大小与弹力的大小没有直接关系，故D错误。本题选B。考点：三种常见性质力（重力、弹力、摩擦力）的特点2.【2014•河北省高阳中学高三月考】在下列运动状态下，物体处于平衡状态的有A．蹦床运动员上升到最高点时B．秋千摆到最低点时C．相对静止于水平匀速运动的传送带上的货物D．宇航员聂海胜、张晓光、王亚平乘坐“神舟”10号进入轨道绕地球做圆周运动时2.C解析：蹦床运动员上升到最高点时,有向下的加速度g，所以不是平衡状态；秋千摆到最低点时，有向上的向心加速度，所以不是平衡状态；相对静止于水平匀速运动的传送带上的货物的加速度为零，所以是平衡状态；宇航员聂海胜、张晓光、王亚平乘坐“神舟”10号进入轨道绕地球做圆周运动时，有向心加速度所以不是平衡状态。考点：平衡态的概念。3．【2014·河北省赵县六中高三月考】如图所示，某人静躺在椅子上，椅子的靠背与水平面之间有固定倾斜角θ。若此人所受重力为G，则为A．GB．GsinθC．GcosθD．Gtanθ2/613.A解析：把椅子各部分对人的作用力进行合成，合成的合力与人本身的重力相互平衡，所以椅子各部分对人的作用力的合力大小等于人的重力G，方向竖直向上，选项A正确。考点：本题考查力的合成，力的平衡条件。4．【2014·河北省高阳中学高三周练】物体A的质量为1kg，置于水平地面上，物体与地面的动摩擦因数为μ=0.2，从t=0开始物体以一定初速度v0向右滑行的同时，受到一个水平向左的恒力F=1N的作用，则能反映物体受到的摩擦力f随时间变化的图象的是图1-3中的哪一个（取向右为正方向，g=10m/s2）4.A解析：开始时，滑动摩擦力方向与速度方向相反，即水平向左，大小为Nmgf2;当物体的速度减到零时，由于物体受到向左的恒力F=1N的作用，所以物体将受到向右的静摩擦力，大小等于1N.选项A正确。考点：物理图象；静摩擦力和滑动摩擦力。5．【2014·河北省高阳中学高三周练】小木块m从光滑曲面上P点滑下，通过粗糙静止的水平传送带落于地面上的Q点，如图所示。现让传送带在皮带轮带动下逆时针转动，让m从P处重新滑下，则此次木块的落地点将A．仍在Q点B．在Q点右边C．在Q点左边D．木块可能落不到地面5.A解析：当传送带静止时，物体在传送带上滑动时所受的摩擦力为mg；当传送带逆时针转动时，物体在传送带上滑动时所受的摩擦力仍为mg；故物体仍然落到Q点。考点：滑动摩擦力。6.【2014·江西省新余一中、宜春中学高三9月联考】如图所示，两楔形物块A、B两部分靠在一起，接触面光滑，物块B放置在地面上，物块A上端用绳子拴在天花板上，绳子处于竖直伸直状态，A、B两物块均保持静止。则（）PmQ3/61A．绳子的拉力可能为零B．地面受的压力大于物块B的重力C．物块B与地面间不存在摩擦力D．物块B受到地面的摩擦力水平向左6.C解析：由于A物体保持静止，所以A物体只受绳的拉力和重力，绳子的拉力等于A的重力，A错；地面受到的压力等于B的重力，B错；由于B物体与A物体间没有相互作用力且静止，所以B物体只受竖直方向的重力和地面对B的支持力，水平方向不存在摩擦力，C对D错。考点：共点力平衡7．【2014·陕西省延安市一中高三第一次质量检测】倾角为α、质量为M的斜面体静止在水平桌面上，质量为m的木块静止在斜面体上。下列结论正确的是A.木块受到的摩擦力大小是mgcosαB.木块对斜面体的压力大小是mgsinαC.桌面对斜面体的摩擦力大小是mgsinαcosαD.桌面对斜面体的支持力大小是（M+m）g7.D解析：先对木块m受力分析，受重力、支持力和静摩擦力，根据平衡条件，可得木块受到的摩擦力大小f=mgsinα，斜面对木块的支持力N=mgcosα，木块对斜面的压力和斜面对木块的支持力大小相等，选项A、B错误；对M和m整体受力分析，受重力和支持力，二力平衡，故桌面对斜面体的支持力为（M+m）g，静摩擦力为零，故C错误，D正确。考点：共点力平衡的条件及其应用。8.【2013·湖北省黄冈中学高三下学期6月适应性考试】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，与水平面间的动摩擦因数为，OP与水平方向的夹角为30。下列说法正确的是（）4/61A.容器相对于水平面有向左运动的趋势B.轻弹簧对小球的作用力大小为32mgC.容器对小球的作用力竖直向上D.弹簧原长为mgRk8.D解析：由于容器和小球组成的系统处于平衡状态，容器相对于水平面没有向左运动的趋势，A错；容器对小球的作用力是弹力，指向球心O，B错；对小球受力分析，如图所示，由30得小球受到容器的支持力和弹簧对小球的弹力大小均为mg，C错；图中弹簧长度为R，压缩量为mgk，故原长为mgRk，D正确.考点：本题考查了弹力、胡克定律及力的平衡的理解应用。9.【2014·河南省驻马店高中高三第一次月考】质量均为m的a、b两木块叠放在水平面上，如图所示，a受到斜向上与水平面成角的力F作用，b受到斜向下与水平面成角等大的力F作用，两力在同一竖直平面内，此时两木块保持静止A.b对a的支持力一定等于mgB.水平面对b的支持力可能大于2mgC.a、b之间一定存在静摩擦力D.b与水平面之间可能存在静摩擦力9.C解析：对a受力分析如图竖直方向sinNFmg，b对a的支持力sinNmgF不等于mg，A错。水平方向cosfFC对。a、b看做一个整体，则整体受到重力2mg，地面支持力bN，两个F等大反向合力为0.因此整体水平方向没有运动趋势也就没有摩擦力，D错。竖直方向只有两个力平衡即2bNmg，B错。考点：静摩擦力，整体法、隔离法的应用。10.【2014·山西省忻州一中、康杰中学等四校高三第一次联考】如图所示，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5/61A．P受力个数增加了一个B．P受力个数增加了两个C．P所受的合外力增大D．P与斜面间的静摩擦力不变10.A解析：P物体静止与斜面，据平衡条件有：mPgsinθ=fµmPgcosθ=fmax,即µtanθ；当叠加了Q物体后有：µ(mP+mQ)cosθtanθ(mP+mQ)cosθ=(mP+mQ)sinθ,所用此时两物体也处于静止状态，则P物体受到重力G、支持力N、摩擦力f和压力FN，它们的合力为0，而摩擦力增大，所以A选项正确。考点：本题考查对物体的平衡条件的应用。11．【2014·河北省高阳中学高三月考】如图所示，清洗楼房玻璃的工人常用一根绳索将自己悬在空中，工人及其装备的总重量为G，悬绳与竖直墙壁的夹角为α，悬绳对工人的拉力大小为F1，墙壁对工人的弹力大小为F2，则A．F1=sinGB．F2=GtanC．若缓慢减小悬绳的长度，F1与F2的合力变大D．若缓慢减小悬绳的长度，F1减小，F2增大11.B解析：对人受力分析如图。则F1=cosG，F2=Gtan。若缓慢减小悬绳的长度，F1与F2的合力仍等于G不变；若缓慢减小悬绳的长度，则α角变大，F1变大，F2增大。选项B正确。考点：力的平衡及力的平行四边形法则。12.【2014·北京大学附属中学河南分校高三第一次月考】如图所示，ACB是一光滑的，足够长的，固定在竖直平面内的“∧”形框架，其中CA、CB边与竖直方向的夹角分别为37°和53°。P、Q两个轻质小环分别套在CA、CB上，两根细绳的一端分别系在P、Q环上，另一端和一绳套系在一起，结点为O。将质量为m的钩码挂在绳套上，OP、OQ两根细绳拉直后的长度分别用l1、l2表示，受到的拉力分别用F1和F2表示，下列说法正确的是（）QPGF1F2α6/61A．若l1=l2，则两绳受到的拉力F1=F2B．若l1=l2，则两绳受到的拉力F1F2C．若l1l2，则两绳受到的拉力F1F2D．若l1l2，则两绳受到的拉力F1=F212.C解析：光滑的杆上套上小环，要想保证小环不滑动，那么必须保证绳子拉力垂直杆的方向，那么受力分析就变得明朗了，受力分析如图，由于绳子和轻杆垂直，两个轻杆垂直，那么绳子12ll互相垂直，长度不可能相等，根据夹角关系而是12ll，力的合成示意图如图，两个拉力的合力与重力等大反向竖直向上，因此F1F2对照，C对。考点：受力平衡13．【2013·湖北省华中师大附中高三期中检测】如图所示，一光滑小球静止放置在光滑半球面的最底端，利用竖直放置的光滑挡板水平向右缓慢地推动小球，则在小球运动的过程中（该过程小球未脱离球面），木板对小球的推力F1、半球面对小球的支持力F2的变化情况正确的是：A．F1增大、F2减小B．F1增大、F2增大C．F1减小、F2减小D．F1减小、F2增大13.B解析：小球受力分析如图所示，7/61根据平衡条件：1tanFmg，2cosmgF，随着向右移动，，角越来越大，这样1F和2F都增大，因此B正确。考点：物体受力分析，力的合成与分解.14.【2014·河南省驻马店高中高三第一次月考】在斜面上等高处，静止着两个相同的物块A和B.两物块之间连接着一个轻质弹簧，劲度系数为K，斜面的倾角为，两物块和斜面间的摩擦因数均为，则弹簧的最大伸长量是A.kmgB.kmgcosC.kmgmgcossinD.kmg222sincos14.D解析：物块静止在斜面上，在斜面这个平面内共有三个力作用在物体上，一个是重力沿斜面向下的分力sinmg，静摩擦力cosmffmg方向不确定，弹簧弹力水平方向kx，三者关系如图所示，则弹力等于sinmg和静摩擦力f的合力，当静摩擦力最大时合力最大，即弹力最大，此时22(sin)mkxfmg得22(cos)sinmgxk对照答案D对。考点：力的动态平衡15.【2014·河南省驻马店高中高三第一次月考】弹性轻绳的一端固定在O点，另一端拴一个物体，物体静止在水平地面上的B点，并对水平地面有压力，O点的正下方A处有一垂直于纸面的光滑杆，如图所示，OA为弹性轻绳的自然长度，现在用水平力使物体沿水平面运动，在这一过程中，物体所受水平面的摩擦力的大小的变化情况是8/61A.先变大后变小B.先变小后变大C.保持不变D.条件不够充分，无法确定15.C解析：假设橡皮绳和水平方向夹角，则弹性绳的伸长量为sinx，弹性绳的弹力sinkxT，对物体进行受力分析，竖直方向sinTNmg，得sinNmgT，物体沿水平面运动过程摩擦力为滑动摩擦力sinsinsinkxfNmgTmgmgkx，滑动摩擦力和夹角无关，答案C正确。考点：受力分析动态平衡16．【2014·陕西省延安市一中高三第一次质量检测】如图，用OA、OB两根轻绳将物体悬于两竖直墙之间，开始时OB绳水平。现保持O点位置不变，改变OB绳长使绳末端由B点缓慢上移至B′点，此时OB′与OA之间的夹角θ90°。设此过程中OA、OB的拉力分别为FOA、FOB，下列说法正确的是()A．FOA逐渐增大B．FOA逐渐减小C．FOB逐渐增大D．FOB逐渐减小16.B解析：以结点O为研究对象，分析受力：重力G、绳OA的拉力FOA和绳BO的拉力FOB，如图所示，根据平衡条件知，两根绳子的拉力的合力与重力大小相等、方向相反，作出轻绳