1、【 精品教育资源文库 】 高频考点强化 (二 )受力与平衡问题 (45分钟 100 分 ) 一、选择题 (本题共 12小题 ,每小题 5分 ,共 60 分。 1 8题为单选题 ,9 12题为多选题 ) 1.重型自卸车利用液压装置使车厢缓慢倾斜到一定角度 ,车厢上的石块就会自动滑下 ,以下说法正确的是( ) A.在石块下滑前后自卸车与石块整体的重心位置不变 B.自卸车车厢倾角越大 ,石块与车厢的动摩擦因数越小 C.自卸车车厢倾角越大 ,车厢与石块间的正压力越小 D.石块开始下滑时 ,受到的摩擦力大于重力沿斜面方向的分力 【解析】 选 C。物体的重心的位置跟形状还有质量 分布有关 ,石块下滑前后
2、 ,质量分布变化 ,形状变化 ,所以重心改变 ,故 A错误 ;动摩擦因数与倾角无关 ,故 B错误 ;石块处于平衡状态 ,则有 :mgsin=f,F N=mgcos,自卸车车厢倾角越大 ,车厢与石块间的正压力 FN越小 ,故 C正确 ;石块滑动后的摩擦力是滑动摩擦力 ,小于最大静摩擦力 ,也小于重力沿斜面方向的分力 ,故 D错误。 2.如图所示 ,光滑的水平地面上有三块木块 a、 b、 c,质量均为 m,a、 c之间用轻质细绳连接。现用一水平恒力 F作用在 b上 ,三者开始一起做匀加速运动 ,a、 c间细绳的拉力为 T,a、 b间的摩擦力为 f。运动过 程中把一块橡皮泥粘在木块 a上 ,系统仍加
3、速运动 ,且 a、 b、 c之间始终没有相对滑动。稳定后 ,T和 f的变化情况是 ( ) A.T 变大 ,f变小 B.T 变大 ,f变大 C.T 变小 ,f变小 D.T 变小 ,f变大 【解析】 选 D。粘上橡皮泥后 ,对整体分析可知 ,加速度减小 ;再以 c为研究对象 ,由牛顿第二定律可得 ,T=ma,因加速度减小 ,所以拉力减小 ,而对 b物体由 F-f=ma可知 ,摩擦力 f应变大 ,故 D正确 ,A、 B、 C错误。 3.“竹蜻蜓”是一种在中国民间流传甚广的传统儿童玩具 ,是中国古代一个很精妙的小发明 ,距今已 有两千多年的历史。其外形如图所示 ,呈 T字形 ,横的一片是由木片经切削制
4、成的螺旋桨 ,中间有一个小孔 ,其中插一根笔直的竹棍 ,用两手搓转这根竹棍 ,竹蜻蜓的桨叶便会旋转获得升力飞上天 ,随着升力减弱而最终又落【 精品教育资源文库 】 回地面。二十世纪三十年代 ,德国人根据“竹蜻蜓”的形状和原理发明了直升机的螺旋桨。下列关于“竹蜻蜓”的说法正确的是 ( ) A.“竹蜻蜓”从手中飞出直至运动到最高点的过程中 ,始终在加速上升 B.“竹蜻蜓”从手中飞出直至运动到最高点的过程中 ,始终在减速上升 C.为使“竹蜻蜓”能以图示方向旋转上升 ,其桨叶前缘应比后 缘略高 D.为使“竹蜻蜓”能以图示方向旋转上升 ,其桨叶前缘应比后缘略低 【解题指导】 “竹蜻蜓”的初速度为零 ,
5、运动到最高点时 ,速度也为零 ,据此分析运动情况 ,“竹蜻蜓”旋转上升 ,水平方向做圆周运动 ,竖直方向先做加速运动 ,而圆周运动需要指向圆心的向心力 ,据此分析即可。 【解析】 选 C。“竹蜻蜓”的初速度为零 ,运动到最高点时 ,速度也为零 ,所以“竹蜻蜓”从手中飞出直至运动到最高点的过程中 ,先加速后减速 ,故 A、 B错误 ;为使“竹蜻蜓”能以图示方向旋转上升 ,则向上的力要大于向下的力 ,旋转上升 ,合外力指向圆心的部分提供向心力 ,所以桨叶前缘应比后缘略高 ,合力指向左上方 ,故 C正确 ,D错误。 4.滑索 ,也称“速滑”“速降”“空中飞人”等。最早用于高山自救和军事突击行动 ,后
6、演化为一项具有挑战性、刺激性和娱乐性的现代化体育游乐项目 ,可跨越草地、湖泊、河流、峡谷 ,借助高度差从高处以较高的速度向下滑行 ,使游客在有惊无险的快乐中感受刺激和满足。若忽略空气阻力 ,最后一段人缓慢下滑的过程中 ,下列有关人的受力图正确的是 ( ) 【 精品教育资源文库 】 【解析】 选 D。由题意可知 ,人缓慢下滑的过程中 ,匀速运动 ,合力为零 ,则受力分析 ,即有 :拉力 FT、摩擦力F 与重力 mg 平 衡 ,故 A、 B、 C 错误 ,D正确。 5.如图 ,老鹰沿虚线 MN斜向下减速俯冲的过程中 ,空气对老鹰的作用力可能是图中的 ( ) A.F1 B.F2 C.F3 D.F4
7、 【解析】 选 B。老鹰沿虚线 MN斜向下减速俯冲的过程中 ,可认为老鹰受两个力的作用 ,一是重力 ,二是空气的作用力 ,二力的合力沿 MN 从 N指向 M的方向 ,所以空气对老鹰的作用力可能是 F2,B 正确 ,A、 C、 D错误。 6.如图所示的容器内盛有水 ,器壁 AB部分是一个平面且呈倾斜状 ,有一个小物块 P处于图示位置并保持静止状态 ,则该物体 ( ) A.可能受三个力作用 B.可能受四个力作用 C.一定受三个力作用 D.一定受四个力作用 【解析】 选 B。物体一定受到地球的吸引而产生的重力 ,同时因为排开一定质量的液体 ,故一定受浮力 ,若浮力大小等于重力 ,则二者可以平衡 ,物
8、体与 AB间没有相互作用 ,故可能受两个力作用 ;若浮力大于重力 ,则物体一定会受 AB对 P的弹力 ,由于弹力垂直于接触面向下 ,物体只有受到向下的摩擦力才能受力平衡 ,故物体受四个力 ;故只有 B正确 ,A、 C、 D错误。 【 加固训练】 如图所示 ,直角三角形框架 ABC(角 C为直角 )固定在水平地面上 ,已知 AC与 水平方向的夹角为 =30 。小环 P、 Q分别套在光滑臂 AC、 BC上 ,用一根细绳连接两小环 ,静止时细绳恰好处于水平方向 ,小环 P、 Q的质量分别为 m1、 m2,则小环 P、 Q 的质量之比为 ( ) 【 精品教育资源文库 】 A. = B. =3 C.
9、= D. = 【解析】 选 B。对 P进行受力分析 ,设绳子拉力大小为 T,由几何关系 : T1=m1gtan 对 Q进行受力分析 ,由几何关系 : T2=m2gcot T1=T2=T 联立得 : =cot2 =3,故选 B。 7.如图甲 ,笔记本电脑底座一般设置有四个卡位用来 调节角度。某同学将电脑放在散热底座上 ,为了获得更好的舒适度 ,由原卡位 1调至卡位 4(如图乙 ),电脑始终处于静止状态 ,则 ( ) A.电脑受到的支持力变小 B.电脑受到的摩擦力变大 C.散热底座对电脑的作用力不变 D.电脑受到的支持力与摩擦力两力大小之和等于其重力 【解析】 选 C。笔记本电脑受重力、支持力和静
10、摩擦力 ,如图所示 : 【 精品教育资源文库 】 根据平衡条件 ,有 : N=mgcos f=mgsin 由原卡位 1调至卡位 4,角度减小 ,根据式 ,支持力 N增加 ,故 A错误 ; 静摩擦力减小 ,故 B错误 ; 散热底座对电脑的作 用力的合力是支持力和静摩擦力的合力 ,与重力平衡 ,始终是不变的 ,故 C正确 ; 电脑受到的支持力与摩擦力两力的矢量和与重力平衡 ,但大小的和是变化的 ,故 D错误。 8.如图 ,三根轻细绳悬挂两个质量相同的小球保持静止 ,A、 D间细绳是水平的 ,现对 B球施加一个水平向右的力 F,将 B缓缓拉到图中虚线位置 ,这时三根细绳张力 TAC、 TAD、 T
11、AB的变化情况是 ( ) A.都变大 B.TAD和 TAB变大 ,TAC不变 C.TAC和 TAB变大 ,TAD不变 D.TAC和 TAD变大 ,TAB不变 【解析】 选 B。以 B为研究对象受力分 析 ,由分解法作图如图 : 由图可以看出 ,当将 B缓缓拉到图中虚线位置过程 ,绳子与竖直方向夹角变大 ,绳子的拉力大小对应图中 1、2、 3三个位置 ,大小如图所示 ,即 TAB逐渐变大 ,F逐渐变大 ;再以 AB整体为研究对象受力分析 , 【 精品教育资源文库 】 设 AC绳与水平方向夹角为 , 则竖直方向有 :TACsin =2mg 得 :TAC= ,不变 ; 水平方向 :TAD=TACc
12、os +F,TACcos不变 ,而 F逐渐变大 ,故 TAD逐渐变大 ;故 B正确。 9.如图在光滑地面上 ,水平外力 F拉动小车和木块一起做无相对滑动的加速运动。小车质量是 M,木块质量是 m,力大小是 F,加速度大小是 a,木块和小车之间动摩擦因数是 , 则在这个过程中 ,木块受到的摩擦力大小是 ( ) A.ma B.ma C. D.mg 【解析】 选 B、 C。木块受到的摩擦力为静摩擦力 ,静摩擦力是根据二力平衡来计算的 ,不能根据 f=F N来计算 ,所以 A、 D错误。对木块受力分析可知 ,木块受重力、支持力和静摩擦力的作用 ,由于木块在水平方向做加速运动 ,摩擦力作为合力 ,所以由
13、牛顿第二定律可得 :f=ma,所以 B正确。对整体由牛顿第二定律可得 :F=(M+m)a,所以木块受到的摩擦力的 大小为 :f=ma= ,所以 C正确。 10.如图所示 ,两个矩形物块叠放在斜面上 ,两物块之间的接触面是光滑的 ,m1和斜面之间接触面是粗糙的 ,滑轮摩擦不计 ,下列对物块 m1受斜面的摩擦力的判断 ,正确的是 ( ) A.若两物块相对静止 ,且 m1=m2,则物块 m1受斜面的摩擦力为零 B.若两物块相对静止 ,且 m1m2,则物块 m1受斜面的摩擦力方向沿斜面向上 【 精品教育资源文库 】 C.若两物块相对静止 ,且 m1m2,则 f0,假设成立 ,即物块 m1受斜面的静摩
14、擦力方向向上 ,故 B正确 ; 若两物块相对静止 ,且 m1m2,则 f0,假设不成立 ,故物块 m1受斜面的静摩擦力方向向 下 ,故 C错误 ; 若两物块匀速滑动 ,不管它们质量怎样 ,根据滑动摩擦力产生条件可知 ,物块 m1一定受斜面滑动摩擦力 ,故 D错误。 11.如图所示 ,光滑圆柱体 A放在物块 P与竖直墙壁之间 ,在 A上再放另一个光滑圆柱体 B,A、 B的半径分别为 r1、 r2,质量分别为 m1、 m2,A、 B 处于平衡状态 ,且在下列变化中物块 P的位置不变 ,系统仍平衡 ,则( ) A.若保持 B的半径 r2不变 ,而将 B改用密度较大的材料制作 ,则物块 P受到地面的静
15、摩擦力增大 B.若保持 A的质量 m1不变 ,而将 A改用密度较小的材料制作 ,则物块 P对地面的压力增 大 C.若保持 A的质量 m1不变 ,而将 A改用密度较小的材料制作 ,则 B对墙的压力增大 D.若保持 B的质量 m2不变 ,而将 B改用密度较小的材料制作 ,则 A对墙的压力增大 【解析】 选 A、 C、 D。对 A、 B 整体和 P进行分析 ,受力如图 (a)(b),根据平衡条件 ,有 : f4=F1cos =F2 F2=(m1+m2)gcot F3=F1sin +mg=(m+m1+m2)g 若保持 B的半径 r2不变 ,而将 B改用密度较大的材料制作 ,则角不变 ,而 B的质量增大 ,F3、 f4均增大 ,故 A正确 ;对 A、 B、 P整体受力分析 ,竖直方向受重力和支持 力 ,由于 m1不变 ,m2、 mP也不变 ,根据平衡条件 ,支持【 精品教育资源文库 】 力与重力平衡
