1、【 精品教育资源文库 】 练案 6 受力分析 共点力的平衡 一、选择题 (本题共 12 小题， 1 7 题为单选， 8 12 题为多选 ) 1.(2018 江西省赣州市四校协作体高三上学期期中试题 )如图所示，物块 A 放在直角三角形斜面体 B 上面， B 放在弹簧上面并紧挨着竖直墙壁，初始时 A、 B 静止，现用力 F 沿斜面向上推 A，但 A、 B 仍未动。则施力 F 后，下列说法正确的是 导学号 21992984 ( D ) A A、 B 之间的摩擦力一定变大 B B 与墙面间的弹力可能不变 C B 与墙之间可能没有摩擦力 D弹簧弹力一定不变 解析 对 A， 开始受重力、 B 对 A
2、的支持力和静摩擦力平衡，当施加 F 后，仍然处于静止，开始 A 所受的静摩擦力大小为 mAgsin ，若 F 2mAgsin ，则 A、 B 之间的摩擦力大小可能不变。故 A 错误。以整体为研究对象，开始时 B 与墙面的弹力为零，后来加 F 后，弹力为 Fcos ， B 错误；对整体分析，由于 AB 不动，弹簧的形变量不变，则弹簧的弹力不变，开始弹簧的弹力等于 A、 B 的总重力，施加 F 后，弹簧的弹力不变，总重力不变，根据平衡知，则 B 与墙之间一定有摩擦力，故 C 错误， D 正确。故选 D。 2 (2018 福建省泉港一中高三上学期期中试题 )如 图所示，倾角为 的斜面体 c 置于水平
3、地面上，小盒 b 置于斜面上，通过细绳跨过光滑的定滑轮与物体 a 连接，连接 b 的一段细绳与斜面平行，连接 a 的一段细绳竖直， a 连接在竖直固定在地面的弹簧上，现在 b 盒内缓慢加入适量砂粒， a、 b、 c 始终位置保持不变，下列说法中正确的是 导学号 21992985 ( A ) A b 对 c 的摩擦力可能先减小后增大，也可能一直增大 B地面对 c 的支持力可能不变 【 精品教育资源文库 】 C c 受到地面的摩擦力方向可能向右 D弹簧的弹力可能变大，也可能变小或不变 解析 因为不知道 b 的重力沿着斜面方向 的分力与细线拉力的大小关系，故不能确定静摩擦力的方向，故随着砂子质量的
4、增加，静摩擦力可能增加、可能减小，也可能先减小后增大，故 A 正确；以 b 与 c 组成的整体为研究对象，整体受到重力、支持力以及绳子向左上方的拉力、地面的摩擦力，在 b 盒内缓慢加入适量砂粒后，竖直向下的重力增大，而其他的力不变，所以整体受到的支持力一定增大，故 B 错误；以 b 与 c 组成的整体为研究对象，整体受到重力、支持力以及绳子向左上方的拉力、地面的摩擦力，水平方向除摩擦力外，只有绳子的拉力有一个向右的分力，所以可以知道 c 受到地面摩擦力的方向一定向左，故 C 错误；a、 b、 c 始终处于静止状态，则弹簧的长度不变，由胡克定律可以知道弹簧的弹力大小不变，故 D 错误。 3 (2
5、018 天津红桥区月考 )如图甲所示，笔记本电脑散热底座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(如图乙所示 )，电脑始终处于静止状态，则 导学号 21992986 ( C ) 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的合力不变 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 设散热底座与水平面的夹角为 ，以笔记本电脑为研究对象，笔记本电脑受重力、支持力和静摩擦力，如图所示。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，支持力 N 增大，静摩
6、擦力减小，故 A、 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，故 D 错误。 4 (2018 湖南长郡中学期中 )如图所示，质量为 m 的硬质面字典 A 对称放在硬质面的【 精品教育资源文库 】 书本 B 上，将书本 B 的一端缓慢抬高至字典刚要滑动 ，此时书脊与水平面的夹角为 。下列说法中正确的是 导学号 21992987 ( C ) A B 对 A 的作用力为零 B B 的一个侧面对 A 的弹力为 mgcos C B 对 A 的最大静摩擦力的合力为 mgsin D A 受到 3
7、个力的作用 解析 B 对 A 的作用力大小等于 A 的重力 mg，方向竖直向上，故 A 错误； B 的两侧面对 A 弹力方向垂直于两侧面斜向上，其合力为 mgcos ，不一定为 mgcos ，故 B 错误； A受力平衡，根据平衡条件得， B 对 A 的最大静摩擦力的合力 f 合 mgsin ，故 C 正确； A 处于静止状态，对 A 进行受力分析， A 受到重力，书本 B 两侧对 A 的两个支持力， B 书两侧对A 的两个摩擦力，共 5 个力，故 D 错误。 5 (2018 山东省实验中学高三上学期 11 月月考 )如图，质量分别为 M、 m 的两个木块A、 B 通过轻弹簧连接，木块 A 放在
8、水平桌面上，木块 B 用轻绳通过定滑轮在力 F 的作用下整体恰好处于静止状态，绳与水平方向成 角。设最大静摩擦力等于滑动摩擦力，不计滑轮与绳间的摩擦。则不能求下列哪些量 导学号 21992988 ( D ) A木块 A 对桌面的压力 B弹簧与水平方向的夹角 C木块 A 与桌面之间的动摩 擦因数 D弹簧的形变量 解析 对物体 B 分析，受重力、弹簧的拉力和细线的拉力，三力平衡，设弹簧与水平方向的夹角为 ，根据平衡条件，水平方向： Fcos F 弹 cos ，竖直方向： Fsin F 弹sin mg，故有： tan Fsin mgFcos ， F 弹 Fcos 2 Fsin mg 2，由于不知【
9、 精品教育资源文库 】 道弹簧的劲度系数，故无法确定弹簧的形变量；对 A、 B 整体分析，受拉力 F、重力 (M m)g、支持力 N 和静摩擦力 f，根据平衡条件，水平方向： f Fcos ，竖直方向： N (M m)gFsin ，根据牛顿第三定律，整体对桌面的压力为 (M m)g Fsin ，整体对桌面的摩擦力大小为 f Fcos ，方向向右，由于整体恰好处于静止状态，静摩擦力达到最大，故可以求解动摩擦因数。综上所述不能求的物理量是 D 项。 6.(2018 福建省泉港一中高三上学期期中试题 )如图所示，用一轻绳将光滑小球 P 系于竖直墙壁上的 O 点，在墙壁和球 P 之间夹有一矩形物块 Q
10、， P、 Q 均处于静止状态，现有一铅笔紧贴墙壁从 O 点开始缓慢下移，则在铅笔缓慢下移的过程中 导学号 21992989 ( D ) A细绳的拉力逐渐变小 B Q 将从墙壁和小球之间滑落 C Q 受到墙壁的摩擦力逐渐变大 D Q 受到墙壁的弹力逐渐变大 解析 对 P 分析， P 受到重力、拉力和 Q 对 P 的弹力处于平衡，设拉力与竖直方向的夹角为 ，根据共点力平衡有：拉力 F mgcos ， Q 对 P 的支持力 N mgtan 。铅笔缓慢下移的过程中， 增大，则拉力 F 增大， Q 对 P 的支持力增大；对 Q 分析知，在水平方向上 P对 Q 的压力增大，则墙壁对 Q 的弹力增大，在竖直
11、方向上重力与摩擦力相等，所以 Q 受到的摩擦力不变， Q 不会从墙壁和小球之间滑落，故 D 正确。 7 (2018 山东省实验中学高三月考 )如图所示，水平地面上有一质量为 m，半径为 r的半球形均匀物块 A，现在 A 上放一半径与 A 相同的球体 B， B 的右侧紧靠竖直光滑墙面，已知 B 的密度是 A 的两倍，调整 A 的位置使 A、 B 恰好保持静止状态。已知 A 与地面间的动摩擦因数 0.8，设最大静摩擦力等于滑动摩擦力，则 A 的球心距竖直墙面的最远距离 x为 导学号 21992990 ( A ) 【 精品教育资源文库 】 A ( 2 1)r B ( 1689 1)r C (1 1
12、261)r D 135r 解析 经分析可知， B 的质量是 A 的 4 倍，对 A 和 B 整体受力分析可知， 5 mg N，对 B 受力分析如图所示， N 4mgtan ，又因为 0.8，解得 tan 1， 45 ，又由几何知识得 sin x r2r ，解得 x ( 2 1)r，故 A 正确。 8 (2018 山东省潍坊市高三上学期期末试题 )如图所示，光滑圆圈竖直固定， A 为最高点，橡皮条上端固定在 A 点，下端连接一套在圆圈上的轻质小环，小环位于 B 点， AB 与竖直 方向夹角为 30 ，用光滑钩拉橡皮条中点，将橡皮条中点拉至 C 点时，钩的拉力大小为 F。为保持小环静止于 B 点，
13、需给小环施加一作用力 F ，下列说法正确的是导学号 21992991 ( AD ) A 若 F 沿水平方向，则 F 33 F B若 F 沿竖直方向，则 F 33 F 【 精品教育资源文库 】 C F 的最大值为 33 F D F 的最小值为 36 F 解析 对结点 C 受力分析可得橡皮筋的弹力满足： 2F1cos30 F 可得 F1 3F3 ；对小圆环受力分析可知，水平向右的橡皮筋的拉力 F1，大圆环对小圆环的弹力 N 沿半径方向，若 F 沿水平方向，则 N 0，此时 F F1 3F3 ，选项 A 正确；若 沿竖直方向，则必然是竖直向上，此时 N 的方向背离圆心向外，由平衡知识可知， F F
14、1tan30 13F，选项 B 错误；根据平行四边形法则可知 F 最大值可取无穷大；当 F 与 OB 半径垂直时最小，最小值为 Fmin F1sin30 36 F， 选项 C 错误； D 正确；故选 AD。 9 (2018 江西省临川二中高三上学期第五次理综物理 )如图所示，一辆小车静止在水平地面上，车内固定着一个倾角为 60 的光滑斜面 OA，光滑挡板 OB 可绕转轴 O 在竖直平面内转动。现将一重力为 G 的圆球放在斜面与挡板之间，挡板与水平面的夹角 60 。下列说法正确的是 导学号 21992992 ( AD ) A若保持挡板不动，则球对斜面的压力大小为 G B若挡板从图示位置顺时针方向缓慢转动 60 ，则球对斜面的压力逐渐增大 C若挡板从图示位置顺时针方向缓慢转动 60 ，则球对挡板的压力逐渐减小 D若保持挡板不动，使小车水平向右做匀加速直线运动，则球对挡板的压力可能为零 解析 球处于静止状态，受力平衡，对球进行受力分析，如图所示： FA、 FB以及 G 构成的三角形为等边三角形，根据几何关系可知， FA FB G，故 A 正确；若挡板从图示位置顺时
