24屆高三物理(第08期)好題速遞分項解析匯編專題02相互作用共點力的平衡(含解析)

PAGEPAGE2。。。內部文件，版權追溯內部文件，版權追溯內部文件，版權追溯專題2相互作用共點力的平衡一、選擇題1.【西安市長安區(qū)第一中學大學區(qū)2024屆高三第三次聯考】如以下列圖，質量為m的小球用細線拴住放在光滑斜面上，斜面足夠長，傾角為α的斜面體置于光滑水平面上，用水平力F推斜面體使斜面體緩慢地向左移動，小球沿斜面緩慢升高〔細繩尚未到達平行于斜面的位置〕．在此過程中〔〕A.繩對小球的拉力減小B.斜面體對小球的支持力減少C.水平推力F減小D.地面對斜面體的支持力不變【答案】A點睛：此題關鍵是先后隔離球和斜面體；要知道假設三力合力為0，那么三力首尾相連構成一閉合三角形，分析出不變的力不動，另外的兩個力依變化改變方向或大小，但依然是閉合三角形，分析邊長的變化就得出力大小的變化。2.【山東省泰安市2024屆高三第二輪復習質量檢測】如圖，小球A置于固定在水平面上的光滑半圓柱體上，小球B用水平輕彈簧拉著，彈簧固定在豎直板上。兩小球A、B通過光滑滑輪O用輕質細線相連，兩球均處于靜止狀態(tài)。球B質量為m，O點在半圓柱體圓心O1的正上方，OA與豎直方向成30°角．OA長度與半圓柱體半徑相等，OB與豎直方向成45°角，現將輕質細線剪斷的瞬間(重力加速度為g)A.彈簧彈力大小2B.球B的加速度為gC.球A受到的支持力為2D.球A的加速度為1【答案】D【解析】A、隔離對B分析，根據共點力平衡得：水平方向有：T豎直方向有：T0B那么T0B=2B、輕繩剪斷后，T0B=0，另兩個力不變，此時：C、輕繩剪斷后，TOA=0，沿圓弧切線和沿半徑方向處理力，瞬間速度為零，沿半徑方向合力為零，有：D、沿切線方向，a=應選D。3.【西安市長安區(qū)第一中學2024屆高三4月模擬】如以下列圖，兩段等長細線串接著兩個質量相等的小球a、b，懸掛于

O

點．現在兩個小球上分別加上水平方向的外力，其中作用在

b

球上的力大小為

F、作用在

a

球上的力大小為

2F，那么此裝置平衡時的位置可能是以下哪幅圖〔〕A.B.C..D.【答案】D點睛:此題一要靈巧選擇研究對象，二要分析受力．采用整體法和隔離法相結合的方法研究，比較簡便．4.【四川省遂寧市2024屆高三三診】木塊A、

B分別重100N和150N，它們與水平地面之間的動摩擦因數均為，夾在A.

B之間的輕彈簧被壓縮了2cm，彈簧的勁度系數為200N/m。系統置于水平地面上靜止不動?，F用F=10N的水平拉力作用在木塊B上，如以下列圖，最大靜摩擦力等于滑動摩擦力。那么加力F后A.木塊A所受摩擦力大小為2B.彈簧的伸長量為1cmC.彈簧的壓縮量為1cmD.木塊B所受合力為零【答案】D5.【云南省楚雄市2024屆高三下學期統測】如以下列圖，有一個質量為m的方形容器，被水平力F壓在豎直的墻面上處于靜止狀態(tài)，現緩慢地向容器內注水，直到將容器剛好盛滿為止，在此過程中容器始終保持靜止，那么以下說法中正確的選項是A.容器受到的摩擦力不變B.容器受到的摩擦力逐漸減小C.水平力F可能不變D.水平力F必須逐漸增大【答案】C【解析】在豎直方向上受到摩擦力和重力，二力平衡，隨著水的增加，容器的重力在增加，故摩擦力在增大，在水平方向上受到力F和墻壁給的力，兩者平衡，F可能增大，可能不變，故C正確。6.【南昌市十所省重點中學命制2024屆高三第二次模擬】如以下列圖，斜面體置于粗糙水平面上，斜面光滑．小球被輕質細線系住放在斜面上。細線另一端跨過定滑輪，用力拉細線使小球沿斜面緩慢移動一段距離，斜面體始終靜止．移動過程中〔〕A.細線對小球的拉力變大B.斜面對小球的支持力變大C.斜面對地面的壓力變大D.地面對斜面的摩擦力變大【答案】A【點評】此題采用隔離法研究兩個物體的動態(tài)平衡問題，分析受力情況是根底，要根據平衡條件并結合正交分解法列方程求解各個力的表達式進行分析．7.【南昌市十所省重點中學命制2024屆高三第二次模擬】某人騎自行車沿平直坡道向下滑行，其車把上掛有一只水壺，假設滑行過程中懸繩始終豎直，如以下列圖，不計空氣阻力，那么以下說法錯誤的選項是A.自行車一定做勻速運動B.壺內水面一定水平C.水壺及水整體的重心一定在懸繩正下方D.壺身中軸一定與坡道垂直【答案】D8.【衡陽八中2024屆高三年級第三次質檢】如以下列圖，物塊A放在直角三角形斜面體B上面，B放在彈簧上面并緊挨著豎直墻壁，初始時A、B靜止，現用力F沿斜面向上推A，但A、B仍未動．那么施力F后，以下說法正確的選項是A.A、B之間的摩擦力一定變大B.B與墻面間的彈力可能不變C.B與墻之間可能沒有摩擦力D.彈簧彈力一定不變【答案】D考點：考查了共點力平衡條件的應用【名師點睛】此題考查受力分析以及共點力的平衡條件應用，要注意明確整體法與隔離法的正確應用．①整體法：以幾個物體構成的整個系統為研究對象進行求解．在許多問題中用整體法比較方便，但整體法不能求解系統的內力．②隔離法：從系統中選取一局部〔其中的一個物體或兩個物體組成的整體，少于系統內物體的總個數〕進行分析．隔離法的原那么是選取受力個數最少局部的來分析．③通常在分析外力對系統作用時，用整體法；在分析系統內各物體之間的相互作用時，用隔離法．有時在解答一個問題時要屢次選取研究對象，需要整體法與隔離法交叉使用9.【西安市高新一中2024屆高三下學期一?！咳缫韵铝袌D，放在水平桌面上的木塊A處于靜止狀態(tài)，所掛的托盤和砝碼總重量為6N，彈簧秤讀數為2N，滑輪摩擦不計．假設輕輕取走局部砝碼，使總重量減小為4N，將會出現的情況是A.A對桌面的摩擦力不變B.A所受合力增大C.A仍靜止不動D.彈簧秤的讀數減小【答案】C【解析】當砝碼盤總質量為0.6kg時，繩對A的拉力大小為6N方向水平向右，彈簧彈力2N方向水平向左，根據A的平衡知A受桌面摩擦力的大小為4N，方向水平向左，同時得到水平面對A的最大靜摩擦力大于等于4N；當盤中砝碼的質量為0.4kg時，繩對A的拉力為4N方向水平向右，繩拉力與彈簧對A的拉力合力為2N＜4N，故不能拉動物體A，所以彈簧彈力2N保持不變，根據平衡知此時A受摩擦力大小為2N，方向水平向左，故A仍靜止不同，C正確．10.【四川省綿陽南山中學2024屆高三下學期3月月考】如以下列圖，小球A、B通過一細繩跨過定滑輪連接，它們都穿在一根豎直桿上．當兩球平衡時，連接兩球的細繩與水平方向的夾角分別為θ和2θ，假設裝置中各處摩擦均不計，那么A、B球的質量之比為A.2cosθ:1B.1:2cosθC.tanθ:1D.1:2sinθ【答案】B【點睛】此題考查了隔離法對兩個物體的受力分析，關鍵是抓住同一根繩子上的拉力處處相等結合幾何關系將兩個小球的重力聯系起來．11.【四川省資陽市2024屆高三4月高考模擬】如以下列圖，固定斜面上有一光滑小球，被一豎直壓縮的輕彈簧P與另一平行斜面的輕彈簧Q連接著處于靜止狀態(tài)，那么小球所受力的個數是A.1B.3C.4D.5【答案】C12.【西藏自治區(qū)拉薩中學2024屆高三第七次月考】如以下列圖，在傾角為α的斜面上，一質量為m的小球被固定的豎直木板擋住，不計一切摩擦，小球對豎直木板的壓力的大小為A.mgcosα B.mgtanα C.mgcos偽【答案】B【解析】如圖建立坐標系對小球進行受力分析，由于小靜止處于平衡狀態(tài)，滿足平衡條件F合=0．

F1為斜面對小球的支持力，F2為擋板對小球的支持力,據平衡條件有：F合x=F2-F1sinα=0

F合y=F1cosα-mg=0

由此得：F2=mgtanα

根據牛頓第三定律知，小球對豎直木板的壓力的大小與擋板對小球的支持力大小相等，為mgtanα．應選B13.【西藏自治區(qū)拉薩中學2024屆高三第七次月考】如以下列圖，物體A放在直角三角形斜面體B上面，B放在彈簧上面并緊挨著豎直墻壁，初始時A、B靜止：現用力F沿斜面向上推A，但A、B并未運動，以下說法正確的選項是A.彈簧彈力一定不變B.A、B之間的摩擦力一定變大C.A、B之間的摩擦力可能大小不變D.B與墻之間可能沒有摩擦力【答案】AC14.【上海市靜安區(qū)2024屆高三第二學期高中教學質量檢測】如以下列圖，一物體恰能在一個斜面體上沿斜面勻速下滑，可以證明出此時斜面不受地面的摩擦力作用，假設沿斜面方向用力F向下推此物體，使物體加速下滑，斜面依然和地面保持相對靜止，那么斜面受地面的摩擦力是A.大小為零 B.方向水平向右 C.方向水平向左 D.無法判斷大小和方向【答案】A【解析】對斜面體進行受力分析，

開始做勻速下滑，知壓力與摩擦力在水平方向上的分力相等，當用力向下推此物體，使物體加速下滑，雖然壓力和摩擦力發(fā)生了變化，但摩擦力f始終等于μFN，知兩力在水平方向上的分力始終相等，所以仍然不受摩擦力．故A正確，BCD錯誤．應選A．點睛：解決此題的關鍵，正確地進行受力分析，比較出斜面體在水平方向分力的大小，從而判斷摩擦力．15.【東北三省四市2024屆高三高考第二次模擬考試】某裝置如以下列圖，兩根輕桿OA、OB與小球蹦及一小滑塊通過鉸鏈連接，桿OA的A端與固定在豎直光滑桿上的鉸鏈相連。小球與小滑塊的質量均為m，輕桿OA、OB長均為l，原長為l的輕質彈簧與滑塊都套在該豎直桿上，彈簧連接在A點與小滑塊之間。裝置靜止時，彈簧長為1.6l，重力加速度為g，sin53°=0.8，cos53°=0.6，以下說法正確的選項是A.輕桿OA對小球的作用力方向與豎直軸的夾角為53°B.輕桿OB對小滑塊的作用力方向沿OB桿向下，大小為5mgC.輕桿OA與OB對小球的作用力大小之比是D.彈簧的勁度系數k=【答案】BD【解析】彈簧的長度為1.6l，OA=l，那么輕桿OA對小球的作用力方向與豎直軸的夾角為cos胃=0.8ll=0.8，可得θ=370，選項A錯誤；對小球受力分析可知，兩邊桿對小球作用力的水平分力相等，可知輕桿OA與OB對小球的作用力大小相等，選項C錯誤；對小球豎直方向：2Tcos370=mg，解得T=5mg點睛：此題首先要搞清題目中圖的幾何關系，知道輕桿所受的彈力沿桿的方向，分別對兩物體受力分析，結合平衡條件求解.16.【福建省龍巖市2024年高中畢業(yè)班教學質量檢查】如以下列圖，兩個相同的小物體P、Q靜止在斜面上，P與Q之間的彈簧A處于伸長狀態(tài)，Q與擋板間的彈簧B處于壓縮狀態(tài)，那么以下判斷正確的選項是A.撤去彈簧A，物體P將下滑，物體Q將靜止B.撤去彈簧A，彈簧B的彈力將變小C.撤去彈簧B，兩個物體均保持靜止D.撤去彈簧B，彈簧A的彈力將變小【答案】C17.【廣東省廣州市2024屆高三4月綜合測試】如圖，a、b兩個帶電小球分別用絕緣細線系住，并懸掛在O點，當兩小球處于靜止時，它們恰好在同一水平面上，此時兩細線與豎直方向夾角。假設同時剪斷兩細線，在下落過程中A.兩球始終處在同一水平面上B.a、b兩球系統的電勢能增大C.任一時刻，a球速率小于b球速率D.a球水平位移始終大于b球水平位移【答案】AC【解析】當細線剪斷后，對小球受力分析，豎直方向仍只受重力，所以加速度不變仍為g，那么在下落過程中，兩球仍處于同一水平面，但由于庫侖斥力的作用下，導致間距的增大，庫侖力做正功，電勢能減小，故A正確，B錯誤；根據平衡條件有：，．由于β＞α，所以ma＞mb，因此水平方向上，a的加速度小于b的加速度．小球在豎直方向上做自由落體運動，在水平方向上做變加速直線運動，根據分運動與合運動具有等時性，知a、b兩球同時落到同一水平面上，落地時a球落地時的速度小于b球落地時的速度．故C正確．由于豎直方向加速度相同，所以同時落在同一水平地面上，但由于質量的不同，導致水平方向的加速度大小不同，因此水平位移也不相同，因水平方向a的加速度比b小，故a球水平位移始終小于b球水平位移，D錯誤；應選AC.點睛：此題考查知識點較多，涉及運動的獨立性以及物體的平衡等，較好的考查了學生綜合應用知識的能力，是一道考查能力的好題.18.【廣東省茂名市2024屆高三第一次質量監(jiān)測】如圖，物體P靜止于固定的斜面上，P的上外表水平，現把物體Q輕輕地疊放在P上，由此可求出A.P與斜面的摩擦力B.P與Q的摩擦力C.P對斜面的正壓力D.斜面的傾角【答案】B點睛：此題關鍵是對物體受力分析，求解出支持力和靜摩擦力表達式；物體Q輕輕地疊放在P上，相當于增大物體P重力.19.【肇慶市中小學教學質量評估2024屆高中畢業(yè)班第三次統一檢測】如以以下列圖所示，用兩根等長輕繩將木板懸掛在豎直木樁上等高的兩點，制成一簡易秋千。某次維修時將兩輕繩各剪去一小段，但仍能保持等長且懸掛點不變當木板靜止時，F1表示木板所受合力的大小，F2表示單根輕繩對木板拉力的大小，那么維修后A.F1不變，F2變大B.F1不變，F2變小C.F1變大，F2變大D.F1變小，F2變小【答案】A【解析】試題分析：木板所受合力就是木板的重力，是不變的，應選項CD錯誤；維修時將兩輕繩各剪去一小段時，兩個繩子的夾角會變大，而兩個繩子的合力不變，故每個繩子的拉力會變大，應選項A正確，B錯誤?？键c：力的合成。20.【河南省商丘市2024屆高三第二次模擬考試】一物體放在水平地面上，當用如圖1所示的水平方向成300角的力F1拉物體時，物體做勻速直線運動；當改用如圖2所示與水平方向成300角的力F2推物體時，物體仍做勻速直線運動；該物體與地面之間的動摩擦因數為渭=32，重力加速度為g，那么拉力F1A.1:3 B.1:2 C.1：2 D.1:3【答案】A21.【湖南省常德市2024屆高三模擬考試】如以下列圖，粗糙水平面上有一長木板，一個人在木板上用水平力F向右推著箱子在木板上勻速運動，人的質量大于箱子質量，假設鞋與長木板、木箱與長木板間動摩擦因數相同，那么以下說法正確的選項是A.人受的滑動摩擦力方向水平向右B.木箱受的滑動摩擦力方向水平向左C.木板受地面的摩擦力方向水平向右D.木板受地面的摩擦力方向水平向左【答案】B【解析】人在木板上行走受到向右的靜摩擦力，故A錯誤；木箱在木板上向右做勻速運動，所以木箱受的滑動摩擦力方向水平向左，故B正確；因為人推著木箱勻速前進，可知木板受到向右的摩擦力大小等于人給木板向左的摩擦力，所以地面對木板無摩擦力的作用，故CD錯誤。22.【湖南省懷化市2024屆高三第二次模擬考試】如以下列圖，繩子質量、滑輪摩擦不計，物體M靜止在傾角為θ的斜面上，假設傾角θ增大，物體M仍然靜止．〔連接M一端的繩子始終與斜面平行〕以下判斷正確的選項是A.繩子的拉力可能增大B.斜面對地面的正壓力增大C.物體M受到的靜摩擦力可能增大D.物體M受到斜面的作用力可能增大【答案】C【解析】對物體m受力分析，受重力和支持力，由二力平衡得到：T=mg，繩子拉力一定不變，故A錯誤；對M、m和斜面的整體可知，地面對整體的支持力等于M、m和斜面體的重力之和，故斜面對地面的正壓力不變，選項B錯誤；對物體M受力分析，受重力、支持力、拉力和靜摩擦力；①如果靜摩擦力沿斜面向上，如圖：

根據平衡條件得到f+T-Mgsinθ=0；N-Mgcosθ=0

解得：f=Mgsinθ-T=Mgsinθ-mg；N=Mgcosθ

當θ變大時，f變大，N變?。?/p>

②如果靜摩擦力沿斜面向下，同理可得到：f=T-Mgsinθ=mg-Mgsinθ；N=Mgcosθ；當θ變大時，f變小，N變?。痪C上所述可知，選項故C正確，D錯誤；應選C．23.【四川省宜賓市2024屆高三二診】如以下列圖，傾角為θ的斜面體c置于水平地面上，小物塊b置于斜面上，通過細繩跨過光滑的輕質定滑輪與容器a連接，連接b的一段細繩與斜面平行．在a中緩慢注入沙子的過程中，a、b、c均一直處于靜止狀態(tài)．以下說法正確的選項是A.繩子的拉力保持不變B.b對c的摩擦力一直變大C.繩對滑輪的作用力方向始終不變D.地面對c的支持力始終不變【答案】C以bc整體為研究對象，分析受力如圖，根據平衡條件得知

水平面對c的支持力N=〔Gb+Gc〕-Tsinθ，在a中的沙子緩慢注入的過程中T增大，那么N減小，D錯誤．應選C．點睛：此題采用隔離法和整體法研究兩個物體的平衡問題及B所受的摩擦力，要根據B所受的拉力與重力沿斜面向下的分力大小關系，分析摩擦力的大小和方向．24.【河南省天一大聯考2024屆高三階段性測試〔五〕】如以下列圖，某健身愛好者手拉著輕繩，在粗糙的水平地面上緩慢地移動，保持繩索始終平行于地面。為了鍛煉自己的臂力和腿部力量，可以在O點懸掛不同的重物G，那么〔〕A.假設健身者緩慢向右移動，繩OA拉力變小B.假設健身者緩慢向左移動，繩OB拉力變小C.假設健身者緩慢向右移動，繩OA、OB拉力的合力變大D.假設健身者緩慢向左移動，健身者與地面間的摩擦力變小【答案】D點睛：此題要注意正確選擇研究對象，正確進行受力分析，再根據共點力平衡中的動態(tài)平衡分析各力的變化情況。25.【衡陽市2024屆高三第二次聯考】如以下列圖，傾角為的光滑斜面固定于水平面，滑塊A的上外表與斜面的夾角為，滑塊A、B疊放后一起沖上斜面，且始終保持相對靜止．那么A、B一起沿斜面向上運動時，滑塊B的受力示意圖正確的選項是A.B.C.D.【答案】C【解析】B受豎直向下的重力；A對B的支持力FN的方向垂直接觸面向上；因斜面光滑，故整體下滑的加速度為gsinα；假設A的上外表與斜面平行，那么AB之間將不存在摩擦力，現在A的上外表與斜面有向上的夾角β，故物體B相對A上外表有下滑的趨勢，那么所受的摩擦力方向向上，應選C.點睛：此題關