2022届高考物理二轮复习专题练习 ：共点力的平衡 WORD版含答案.docx

1、共点力的平衡一、单选题1如图，P是位于水平的粗糙桌面上的物块用跨过定滑轮的轻绳将P小盘相连，小盘内有砝码，小盘与砝码的总质量为m在运动的过程中，若不计空气阻力，则关于P在水平方向受到的作用力与相应的施力物体，下列说法正确的是（ ）A拉力和摩擦力，施力物体是地球和桌面B拉力和摩擦力，施力物体是绳和桌面C重力mg和摩擦力，施力物体是地球和桌面D重力mg和摩擦力，施力物体是绳和桌面2如图所示，质量分别为、的两物体甲、乙位于相邻的两水平台阶上，中间用轻绳相连，轻绳与竖直方向夹角为。在甲左端施加水平拉力F，使甲、乙均处于静止状态。已知重力加速度为g，甲表面光滑，则下列说法正确的是（）A绳的拉力大小为B地

2、面对乙的摩擦力大小为FC台阶对乙的支持力大小为D台阶对甲的支持力大小为3如图所示，一圆球（可视为质点）放置于动摩擦因数为的斜面上，有一绳长为L的细绳拉着圆球使其在A处处于静止状态，且此时绳与竖直面的夹角为37，圆球恰好不受摩擦力的作用。对此下列说法正确的是（）A圆球所受的合力方向竖直向上B绳子的拉力F与圆球的质量m的关系式是：mg=C绳子的拉力F与圆球的质量m的关系式是：mg=D将绳子切断，小球A所受的合力为4如图所示，光滑的轻滑轮通过支架固定在天花板上，一足够长的细绳跨过滑轮，一端悬挂小球b，另一端与套在水平细杆上的小球a连接。在水平拉力F作用下小球a从图示虚线（最初是竖直的）位置开始缓慢向

3、右移动（细绳中张力大小视为不变）。已知小球b的质量是小球a的2倍，滑动摩擦力等于最大静摩擦力，小球a与细杆间的动摩擦因数为。则拉力F（）A先增大后减小B先减小后增大C一直减小D一直增大5如图所示，一轻质光滑定滑轮固定在倾斜木板上，质量分别为m和2m的物块A、B，通过不可伸长的轻绳跨过滑轮连接，A、B间的接触面和轻绳均与木板平行。A与B间、B与木板间的动摩擦因数均为，设最大静摩擦力等于滑动摩擦力。当木板与水平面的夹角为45时，物块A、B刚好要滑动，则的值为（）ABCD6如图所示，长为L的轻质细绳悬挂一个质量为m的小球，其下方有一个倾角为的光滑斜面体，放在光滑水平面上开始时小球刚好与斜面接触无压力

4、，现在用水平力F缓慢向左推动斜面体，直至细绳与斜面平行为止，对该过程中有关量的描述正确的是（）A绳的拉力和球对斜面的压力都在逐渐减小B绳的拉力在逐渐减小，球对斜面的压力逐渐增大C重力对小球做负功，斜面弹力对小球不做功D推力F做的总功是mgL（1-cos）7如图所示滑块和B叠放在传送带上，被细线连于墙上。如果传送带逆时针转动，滑块和B都相对地面静止，则下列说法正确的是（）AB受到的静摩擦力水平向左B受到的静摩擦力水平向左C无论传送带的转速是多少，B都不受摩擦力D传送带的转速变成原来的两倍，受到的摩擦力也变成原来的两倍8如图所示，在倾角为的传送带上有质量均为m的三个木块1、2、3，中间均用原长为L

5、，劲度系数为k的轻弹簧连接起来，木块与传送带间的动摩擦因数均为，其中木块1被与传送带平行的细线拉住，传送带按图示方向匀速运行，三个木块处于平衡状态下列结论正确的是( )A2、3两木块之间的距离等于LB2、3两木块之间的距离等于LC1、2两木块之间的距离等于2、3两木块之间的距离D如果传送带突然加速，相邻两木块之间的距离都将增大二、多选题9水平传感器可以测量器械摆放所处的水平角度，属于角度传感器的一种，其作用就是测量载体的水平度，又叫倾角传感器。如图为一个简易模型，模型的截面为内壁光滑的竖直放置的正三角形，内部有一个小球，其半径略小于三角形内接圆的半径。在三角形的每条边上都有压力传感器，分别测量

6、小球对三边压力的大小。根据压力的大小，信息处理单元能将各边与水平面间的夹角通过显示屏显示出来。如果此时图中边恰好处于水平状态，现使模型以过C点且垂直于纸面的直线为轴在竖直平面内顺时针缓慢转动，直到边水平，则在此过程中（）A当模型顺时针转过角时边上的压力为B边所受压力的最大值为C边所受压力的最大值为D球对边的压力先增大后减小10如图所示，沿倾角为的斜坡用绳子拉着质量为m的行李箱上坡，开始绳子与斜坡平行，某时刻改变拉力的大小同时将绳子与斜坡的倾角增大为，已知整个过程中行李箱始终沿斜坡向上匀速运动，行李箱与斜坡之间的动摩擦因数为。则改变拉力后（）A绳子对行李箱的拉力减小B行李箱对斜坡的压力减小C行李

7、箱所受的摩擦力增大D如果再增大绳子与斜坡的夹角，绳子的拉力就会增大11如图甲所示，用瓦片做屋顶是我国建筑的特色之一。铺设瓦片时，屋顶结构可简化为图乙所示，建筑工人将瓦片轻放在两根相互平行的檩条正中间，若瓦片能静止在檩条上。已知檩条间距离为d，以下说法正确的是（）A瓦片总共受到5个力的作用B减小檩条间的距离d时，瓦片与檩条间的弹力增大C减小檩条间的距离d时，瓦片可能会下滑D增大檩条间的距离d时，瓦片与檩条间的摩擦力增大12如图所示，光滑半圆形球面固定在水平面上，两个可视为质点的小球a和b用质量可忽略的刚性细杆相连并静止在球面内，已知细杆长度是半球面半径的倍，细杆与水平面的夹角。现给a球上施加外力

8、，使得a、b小球沿球面缓慢移动（O、a、b始终在同一竖直平面内），直至小球b到达与球心O点等高处。已知，则（）Aa、b的质量之比为54Ba、b的质量之比为43C轻杆对a、b的作用力先增大后减小D球面对b的作用力逐渐减小13如图所示，竖直面内有一光滑圆环，圆心为O，AB为竖直的直径。质量为m的小球套在圆环上，一根不可伸长细线的下端系着小球，上端系在A点，静止时细线与直径AB的夹角30。现使圆环绕通过O垂直于环面的水平轴沿顺时针方向缓慢转过60的过程中，细线对小球的拉力F和环对小球的弹力FN的大小变化情况是（）AFN先变小再变大BF先变小再变大CFN一直变小DF一直变小三、填空题14三个木块A、B

9、、C在水平外力F的作用下，一起在水平面上向右匀速运动，则木块A受到的_个力的作用，木块B受到_个力的作用。15如图所示，物体A、B的质量mA=8kg，mB=6kg，A与B、B与地面之间的动摩擦因数都为=0.5，在外力F作用下，A和B一起匀速运动，则地面对的摩擦力的大小是_；A对B的摩擦力的大小是_。（g取10m/s2）16轻绳一端系在质量为m的物体A上，另一端系在一个套在粗糙竖直杆MN的圆环上现用水平力F拉住绳子上的一点O，使物体A从图中实线位置缓慢下降到虚线位置，但圆环仍保持在原来位置不动则在这一过程中，环对杆的摩擦力Ff将_（选填“增大”“不变”或“减小”），环对杆的压力FN将 _（选填“

10、增大”、“不变”或“减小”）17如图所示，在轻质斜板上有一质量为的小球，小球由轻绳悬挂于竖直墙上，图中角均为，球和板静止时处于图中所示的位置，不计球与板间的摩擦，取，则轻绳中张力的大小为_N。四、解答题18如图所示，水平地面上一物体重为11N，在大小为15N的推力F作用下做匀速运动，F与水平方向的夹角为。（sin=0.6，cos=0.8）求：（1）地面对物体的摩擦力大小；（2）地面对物体的支持力大小。（3）物体与地面间的动摩擦因数。19质量为m=1kg的砝码悬挂在轻绳PA和PB的结点上并处于静止状态，PA与竖直方向的夹角为37，PB沿水平方向，质量为M=10kg的木块与PB相连，静止于倾角为3

11、7的斜面上，如图所示。（取g=10m/s2，sin37=0.6，cos37=0.8）求：（1）轻绳PB拉力的大小；（2）木块所受斜面的摩擦力和弹力大小。20如图所示，固定在水平面上的斜面倾角为30，物块A与斜面间的动摩擦因数为，轻绳一端通过两个滑轮与物块A相连，另一端固定于天花板上，不计轻绳与滑轮的摩擦及滑轮的质量。已知物块A的质量为m，连接物块A的轻绳与斜面平行，挂上物块B后，滑轮两边轻绳之间的夹角为90，物块A、B都保持静止。已知：重力加速度为g，假定最大静摩擦力等于滑动摩擦力。（1）若挂上物块B后，物块A恰好不受摩擦力的作用，求轻绳拉力的大小；（2）若物块B的质量为m，求物块A受到的摩擦

12、力的大小和方向；（3）为保持物块A处于静止状态，求物块B的质量范围。参考答案：1B【解析】【详解】试题分析：物块P向右运动，必然受到绳子的拉力F，由于接触面粗糙，P与桌面相互挤压，故一定受到向左的滑动摩擦力解：A、B、以P为研究对象，对其受力分析，受重力，绳子的拉力，桌面对其垂直向上的支持力和向左的滑动摩擦力；水平方向受到两个力的作用，分别是绳的拉力和桌面的摩擦力所以A错误，B正确C、D、题目中问的是水平方向的力，故C、D错误；故选B【点评】受力分析是高中物理的基础，在高一必须养成一个习惯，每一个力都要找出施力物体和受力物体，按重力、弹力、电磁力、摩擦力的顺序分析2B【详解】A甲受到F、重力、

13、支持力、绳子的拉力，设台阶对甲的支持力为N1，则有绳子拉力故A错误；B对两物体整体受力分析，整体受重力、支持力、拉力F，整体静止，则水平方向一定有向右的摩擦力作用在乙上，且大小与F相同，故B正确；C绳对乙有斜向上的拉力，所以台阶对乙的支持力大小小于，故C错误；D设台阶对甲的支持力为N1，对乙的支持力为N2，则有则故D错误。故选B。3C【详解】A圆球在A处处于静止状态，所受合力为零，A错误；BC斜面对圆球的支持力N与竖直方向夹角为37，由平衡条件可得联立解得，B错误，C正确；D将绳子切断，小球A所受的合力为D错误。故选C。4D【详解】在水平拉力F作用下小球a从图示虚线（最初是竖直的）位置开始缓慢

14、向右移动，设细绳与水平方向的夹角为，则有竖直方向有水平方向有联立解得代入数据整理得由于从开始逐渐减小，则从 逐渐减小时，逐渐增大，则拉力F越来越大当后竖直方向有水平方向有联立解得代入数据整理得由于从开始逐渐减小，则从逐渐减小时，逐渐增大，则拉力F还是越来越大所以D正确；ABC错误；故选D。5C【详解】当木板与水平面的夹角为时，两物块刚好滑动，对A物块受力分析如图沿斜面方向，A、B之间的滑动摩擦力根据平衡条件可知对B物块受力分析如图沿斜面方向，B与斜面之间的滑动摩擦力根据平衡条件可知两式相加，可得解得故选C。6B【详解】AB对小球受力分析，小球受重力、支持力和拉力，因为支持力的方向不变，根据作图

15、法知，绳子的拉力逐渐减小，支持力逐渐增大，故A错误，B正确；C小球上升，知重力对小球做负功，斜面的弹力做正功，故C错误；D根据能量守恒得F做的功等于系统机械能的增量，斜面体动能和势能不变，小球的动能不变，所以系统机械能的增量等于小球的重力势能增加量，所以F做功等于小球重力势能增量Ep=mgh=mgL（1-sin）故D错误。故选B。7C【详解】A滑块和B都相对地面静止，则水平方向物体B受力平衡，则物体B不受摩擦力，选项A错误；B对AB整体受到向右的绳的拉力作用，则A受到传送带的向左的滑动摩擦力，选项B错误；C由A可知无论传送带的转速是多少，B都不受摩擦力，选项C正确；D摩擦力与相对速度无关，只与

16、动摩擦因数（粗糙程度）和正压力有关，选项D错误。故选C。8B【详解】对木块3受力分析，受重力、支持力、滑动摩擦、弹簧的拉力，根据平衡条件，有：kx=mgsin+mgcos，可得：，故弹簧的长度为：，故A错误，B正确；对木块2、3整体受力分析，受重力、支持力、滑动摩擦力和弹簧的拉力，根据共点力平衡条件，有： ，故弹簧的长度为：，故xx，故C错误；如果传送带突然加速，支持力不变，根据滑动摩擦力不变，弹簧弹力也不变，故合力不变，故物体全部保持静止，相邻两木块之间的距离都将不变，故D错误。故选B。9ACD【详解】对正三角形内部的小球受力分析，如图所示缓慢转动过程中，AC、BC边对球的弹力NAC，NBC

17、的方向总是垂直相应的边，两力夹角保持不变，AB边与球始终无弹力，由几何关系可知，随着角度从0到120增大过程中，角与角之和保持不变，且 +=120所以角也保持不变，=60，由平衡条件和正弦定理得所以球对AC边的压力代入数据，解得球对BC边的压力代入数据，解得A由上述分析可知，当模型顺时针转过角时AC边上的压力为故A正确；BC球对BC边的压力为当=30时，球对BC边压力最大，且最大值为，故B错误，C正确；D根据可知，当角度从0到120增大过程中，sin是先增大后减小，所以球对AC边的压力先增大后减小，故D正确。故选ACD。10AB【详解】ABC对行李箱受力分析，如图所示，拉力沿斜坡向上时，由力的

18、平衡条件得解得F=mg改变拉力的大小和方向后，行李箱所受的拉力如图中的虚线所示，则由力的平衡条件得解得由以上可知行李箱对斜坡的压力减小，行李箱所受的摩擦力减小，绳子的拉力减小，AB正确，C错误；D假设增大到角度为时，拉力，则解得设根据化一公式当时，最小。即绳子与斜坡的夹角为时，绳子的拉力最小。如果再增大绳子与斜坡的夹角，绳子的拉力会继续减小，夹角增大到以后，绳子的拉力才会增大，D错误；故选AB。11AC【详解】A瓦片受重力两侧的支持力和摩擦力，共5个力，故A正确；BC根据题图可知，两檩条对瓦片的弹力与垂直于檩条方向的夹角为，有减小檩条间的距离d时，夹角变小，则瓦片与檩条间的弹力变小，最大静摩擦

19、力变小，则瓦片可能会下滑，故B错误C正确；D增大檩条间的距离d时，瓦片仍然静止，瓦片与檩条间的摩擦力不变，故D错误。故选AC。12BD【详解】ABa、b两球受力情况如图所示过O作竖直线交ab于c点，设球面半径为R，则与左侧力的三角形相似，与右侧力的三角形相似，由几何关系可得即由题可知，细杆长度是球面半径的倍，根据几何关系可得，在中，根据正弦定理可得在中，根据正弦定理可得则故A错误，B正确；CD将b球的受力分析画到如图所示的圆中，由几何关系可知轻杆对球的作用力逐渐增大，球面对b球的作用力逐渐减小，故C错误，D正确。故选BD。13AD【详解】细线对小球的拉力F和环对小球的弹力FN的夹角不变，其合力

20、与重力平衡。圆环绕通过O垂直于环面的水平轴沿顺时针方向缓慢转过60的过程中，相当于知将重力逆时针旋转60。因为重力大小不变，作出力的四边形如图所示：由图可知F一直变小，FN先变小再变大。故选AD。14 4 2【详解】以A为研究对象进行受力分析，受水平外力、重力、支持力、摩擦力，共4个力作用。以B为研究对象进行受力分析，受重力、C对B的支持力，共2个力作用。15 70 35【解析】【详解】因为A、B一起在地面上匀速运动，所以A与B间是静摩擦力，而地面对B是滑动摩擦力，所以有水平向左，A、B整体受力分析，由平衡条件知对A物体有其中FT为绳的拉力，大小为解得所以，A对B的摩擦力大小为35N，方向水平

21、向右。16 不变 减小【解析】【详解】以圆环、物体A及轻绳整体为研究对象，分析受力情况,作出力图如图1所示根据平衡条件得到，杆对环的摩擦力:保持不变杆对环的弹力:再以结点O为研究对象，分析受力情况，作出力图如图2所示由平衡条件得到当物体A从图中实线位置缓慢下降到虚线位置过程中，逐渐减小,则F逐渐减小，逐渐减小1710【详解】对小球进行受力分析，如图所示，小球处于静止状态，受力平衡，建立沿斜板和垂直斜板的直角坐标系，对力进行分解则沿斜板方向垂直斜板方向解得18（1）12N；（2）20N；（3）0.6【解析】【详解】（1）在水平方向上根据平衡条件可得地面对物体的摩擦力大小为（2）在竖直方向上根据平

22、衡条件可得地面对物体的支持力大小（3）物体与地面间的动摩擦因数为19（1）7.5N；（2）66N，75.5N【解析】【详解】(1)对点P受力分析，根据共点力的平衡条件得FBFAsin37=0FAcos37mg=0联立解得FB=7.5N(2)对木块受力分析，由共点力的平衡条件得Mgsin37FBcos37Ff=0FNFBsin37Mgcos37=0联立解得Ff =66NFN =75.5N20（1）；（2），方向沿斜面向上；（3）【解析】【详解】（1）对物块A受力分析，沿斜面方向解得（2）对物块B受力分析竖直方向解得在对物块A进行受力分析，沿斜面方向解得A受到的静摩擦力大小为，方向静摩擦力f沿斜面向上（3）物块A受到的最大静摩擦为设A刚好要沿斜面向上滑动时，物块B的质量最大为M1，则有解得分析B受力得设物块A刚好要沿斜面向下滑动时，物块B的质量最小为M2，则有解得，分析B受力得所以为保持物块A处于静止状态，求物块B的质量范围为