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1、热点排查练L受力分析和物体的平衡1.(多选X2020.江苏如皋中学高三三模)如图1所示,在斜面上,木块A与3的接触面是水平 的.连接木块A的绳子呈水平状态,两木块均保持静止.则木块A和木块3可能的受力个数 分别为()B. 3个和4个B. 3个和4个A. 2个和4个C. 4个和5个C. 4个和5个D. 4个和6个答案AC 解析 8至少受到重力、A对B的压力和静摩擦力、斜面的支持力四个力,而A受到支持力 与重力外,可能受到拉力与3对A的摩擦力,因此A可能受到2个力或4个力,当8对A 有摩擦力时,斜面对物体3可能有静摩擦力,也可能没有静摩擦力,因此3受到4个力或5 个力;A、C正确.2.(多选)如图
2、2,质量分别为机a、,g的A、8两个楔形物体叠放在一起,8靠在竖直墙壁上, 在水平力歹的作用下,A、8静止不动,则()A物体受力的个数可能为3A. B受到墙壁的摩擦力方向可能向上,也可能向下C.力F增大(A、B仍静止),A对8的压力也增大D.力F增大(A、3仍静止),墙壁对8的摩擦力也增大答案AC解析 隔离A物体,A物体一定受重力、3对4的支持力和外力歹三个力作用;若A、8间 存在静摩擦力,则A受四个力,A正确;将A、8看成一个整体,整体在竖直方向上只受重 力和摩擦力,所以墙对8的摩擦力方向只能向上,B错误;若反增大,则方在垂直B斜面方 向的分力增大,则3对A的支持力增大,所以A对3的压力增大
3、,C正确;先对A、3整体 受力分析,由平衡条件知,竖直方向:F=Ga + Gb,因此当水平力厂增大,墙壁对3的摩擦 力仍不变,D错误.3.(2020宁夏银川唐彳来回民中学高三三模)如图3所示,质量均可忽略的轻绳与轻杆承受弹力 的最大值一定,杆的A端用钱链固定,光滑轻小滑轮在A点正上方,3端吊一重物G,现将 绳的一端拴在杆的3端,用拉力厂将3端缓慢上拉,在A3杆达到竖直前(均未断),关于绳 子的拉力歹和杆受的弹力尺的变化,判断正确的是()B.尸变小B.尸变小A. F变大C. Fn变大C. Fn变大D.bN变、答案B解析 以3点为研究对象,分析受力情况:重物的拉力户r(等于重物的重力G)、轻杆的支
4、持 力Fn和绳子的拉力己作出受力图如图,由平衡条件得,尺和尸的合力与G大小相等,方向相反,根据三角形相似可得叁=枭, Ad Ud U/解得:Fn=G, F=*G;使N84。缓慢变小时,AB. A。保持不变,B。变小,则/n保 Cz/iC/zl持不变,/变小,故B正确,A、C、D错误.4.(2020.内蒙古通辽蒙古族中学高三三模)如图4所示的装置中,在A端用外力尸把一个质量 为根的小球沿倾角为30。的光滑斜面匀速向上拉动,已知在小球匀速运动的过程中,拴在小 球上的绳子与水平固定杆之间的夹角从45。变为90。,斜面体与水平地面之间是粗糙的,并且 斜面体一直静止在水平地面上,不计滑轮与绳子之间的摩擦
5、.则在小球匀速运动的过程中, 下列说法正确的是()后图4A.地面对斜面体的静摩擦力始终为零B.绳子对水平杆上的滑轮的合力一定大于绳子的拉力C.绳子A端移动的速度大小大于小球沿斜面运动的速度大小D.外力厂一定增大答案D解析 设连接小球的绳子与水平方向的夹角为仇 对小球沿斜面方向,由平衡条件有尸TCOS(夕 -30) = mgsin 30,则当。角从45。变为90。的过程中,绳子的拉力 哥 变大,因尸=A,则外 力户一定增大,选项D正确;对斜面体受力分析知,地面一定对斜面体有静摩擦力且等于小 球对斜面体的压力在水平方向上的分力,由选项D的分析可知,垂直斜面方向由平衡条件有 FTsin(0-3O)
6、+ FN=m(?cos 30, FN=mgcos 3Oo-FTsin(0-3O), Fn 不断减小,由牛顿第 三定律知压力不断减小,故地面对斜面体的静摩擦力减小,选项A错误;当6=90。时,滑轮 两边绳子的夹角为120,根据几何关系和平行四边形定则可知此时刻绳子对水平杆上的滑轮 的合力等于绳子的拉力,选项B错误;将小球的速度。分解可知,绳子的速度。绳=ocos(。 -30),可知绳子移动的速度大小小于小球沿斜面运动的速度大小,选项C错误.5.(多选)(2020.湖南高三三模)如图5所示,倾角为30。的斜面体静止在水平地面上,轻绳一 端连着斜面上一质量为m的物体A,轻绳与斜面平行,另一端通过两个
7、滑轮连接于天花板上 的P点.动滑轮上悬挂物体8,开始时悬挂动滑轮的两绳均竖直.现将尸点缓慢向右移动, 直到动滑轮两边轻绳的夹角为120。时,物体A刚好要滑动.假设最大静摩擦力等于滑动摩擦 力,物体4与斜面间的动摩擦因数为华.整个过程斜面体始终静止,不计滑轮的质量及轻绳 与滑轮间的摩擦.下列说法正确的是()图5A.物体B的质量为1.25根B.物体A受到的摩擦力先减小再增大C.地面对斜面体的摩擦力一直水平向左并逐渐增大D.斜面体对地面的压力逐渐增大答案AC 解析 随着P点缓慢向右移动,拉物体8的两边绳子拉力越来越大,当夹角为120。时两边绳 子拉力的合力恰好等于3物体的重力,此时物体A恰好达到最大
8、静摩擦力,则zgsin 30 + 加geos 30 =根3g,解得根5=1.25机,A正确;初始时刻,拉物体3的两边绳子竖直时,绳子 拉力FT=mBg=0.625mmgsm 30,此时A受到的摩擦力沿斜面向下,当P缓慢移动过程中, 绳子拉力逐渐增大,A受到的摩擦力一直增大,B错误;将物体A与斜面体作为一个整体, 设拉物体B的绳子与水平方向的夹角为仇 则斜面体受地面的摩擦力Ff=FTCOS仇 方向水平 向左,随着P点缓慢移动,绳子拉力尸r越来越大,绳子与水平方向的夹角。越来越小,地 面对斜面体的摩擦力越来越大,C正确;将物体4、8及斜面体作为一个整体,在P向右缓 慢移动的过程中,绳子拉力的竖直分
9、量为Frsine=$gg,始终保持不变,因此地面对斜面体 的支持力保持不变,由牛顿第三定律知,D错误.6.(2020.黑龙江哈尔滨市第六中学高三二模)如图6所示,两个质量均为m的A、B两小球用 轻杆连接,A球与固定在斜面上的光滑竖直挡板接触,5球放于倾角为。的粗糙斜面上.A、 B两球均处于静止,B球没有滑动趋势,重力加速度为g,则B球对斜面的作用力大小为()2mg cos 3C /Tigtan 0C /Tigtan 0D. 2mgeos 0答案A解析 8球相对斜面没有滑动趋势,对A、8整体受力分析,其矢量三角形如图,则斜面对球的作用力为尸1=2器,由牛顿第三定律知,A正确,B、C、D错误. C
10、OS.(多选)(2020.广东高三三模)如图7所示,带有孔的小球A套在粗糙的倾斜直杆上,与正下方 的小球8通过轻绳连接,处于静止状态.给小球8施加水平力尸使其缓慢上升,直到小球A 刚要滑动.在此过程中()A.水平力方的大小不变.杆对小球A的支持力逐渐增大C.轻绳对小球B的拉力先变大后变小D.杆对小球A的摩擦力先变小后变大答案BD解析 对小球5受力分析,受拉力从 重力和轻绳的拉力Fr,根据平衡条件,三个力可以构 成首尾相连的矢量三角形,如图甲所示,(M+Mg乙设轻绳与竖直方向的夹角为随着。的增大,拉力/和轻绳张力Ft均增大,故A、C错误; 再对A、8球整体分析,受重力、拉力尸、支持力乐和静摩擦力
11、衣,如图乙所示,设杆与水 平方向的夹角为仇 根据平衡条件,在垂直杆方向有:万N = (M+Mgcos9+Fsin。,随着尸的 增大,支持力5n增大;在平行杆方向有:Feos 3-Ff=(A/+ msin 6,故Ff=(A/+加)gsin 0 -Fcosd,随着尸的增大,静摩擦力逐渐减小,当(M+Mgsine=Fcos。时,摩擦力为零,此 后静摩擦力反向增大,故B、D正确.8.如图8所示,一光滑的轻杆倾斜地固定在水平面上,倾角大小为30。,质量分别为加甲、加 乙的小球甲、乙穿在光滑杆上,且用一质量可忽略不计的细线连接后跨过固定在天花板上的 光滑定滑轮,当整个系统平衡时,连接乙球的细线与水平方向的夹角大小为60,连接甲球 的细线呈竖直状态.则6甲:m乙为( )C.V3 : 1C.V3 : 1D.V3 : 2答案A 解析 分别对甲、乙受力分析如图所示,以甲球为研究对象,则甲球受到重力和细线的拉力的作用, 直杆对甲球没有力的作用,否则甲球水平方向受力不能平衡,所以Ft = 2甲g,以乙球为研究 对象,根据共点力平衡条件,结合图可知,细线的拉力Ft与乙球受到的支持力尸n与竖直方 向之间的夹角都是30,所以Ft与Fn大小相等,得m乙g=2FTCOs 30。=小m甲g,可得根甲:加 乙=1 :#,故A正确,B、C、D错误.