(通用)2023届高考物理一轮复习课后演练-专题2第3讲共点力的平衡及其应用.docx

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1、第3讲共点力的平衡及其应用知识巩固练1(2021年佛山质检)如图为一款顺德产的吊床,用四根长均为L的粗麻绳将床悬空吊起,绳与床连接点到天花板的竖直距离为0.9L,床及床上物品的总质量为m,绳的重力不计,则每条绳上的张力大小为()AmgBmgCmgDmg【答案】A【解析】设每条绳子张力为T,绳子与竖直方向的夹角为,根据几何知识有cos 0.9,对吊床,根据平衡条件可得4Tcos mg,每条绳上的张力大小为Tmg,A正确2(2021年珠海质检)无人机的使用方便和丰富了人们的工作和生活,可利用无人机送快递、送餐、施肥和喷农药等,节约了人力物力,提高了生产生活效率,还能减少人员接触,减少卫生隐患如图所

2、示,在无风环境下无人机A用轻绳吊着质量为m的快递箱B水平向左做匀速直线运动,轻绳与竖直方向夹角为.下列说法正确的是()A快递箱B受到两个力的作用B快递箱B受到的合力水平向左C快递箱B受到的绳子拉力大小为D绳子对B的拉力与绳子对A的拉力是一对平衡力【答案】C【解析】由于快递箱B水平向左做匀速直线运动,则其所受合外力为0,B错误;由于快递箱B受到的合力为0,则快递箱B不可能只受到两个力的作用,因为这两力不在同直线,所以快递箱B至少受到三个力的作用,除了重力,绳子拉力,还有水平方向空气的阻力,A错误;在竖直方向上由平衡条件可得Tcos mg,解得T,所以快递箱B受到的绳子拉力大小为,C正确;绳子对B

3、的拉力与绳子对A的拉力不是一对平衡力,因为这两个力的作用对象不是同一个物体,D错误3(2021年苏州模拟)(多选)以前的大山里交通十分不便,孩子们上学常靠滑轮和固定在山涧两侧峭壁上的绳索来实现,如图所示现简化为一根轻质细绳,两端固定在1、2两点之间当质量为M 的人滑到最低点时,绳子与竖直方向的夹角为,绳子中的张力为F.绳子足够结实,滑轮与竖直绳子的质量可以忽略,不计一切摩擦下列说法正确的是()A人滑到最低点时处于平衡状态B人滑到最低点时水平方向合力为零CFDF【答案】BC【解析】人滑到最低点时速度不为零,相对于“汽车过凹形桥”情况,处于超重状态,不是处于平衡状态,A错误;同一条绳子拉力相等,人

4、滑到最低点时滑轮两边的绳子与竖直方向的夹角相等,均为,则绳子与水平方向合力为FxFsin Fsin 0,B正确;人滑到最低点时处于超重状态,竖直方向有2Fcos Mg,则C正确、D错误4(2021年荆州联考)如图所示,带有光滑竖直杆的三角形斜劈固定在水平地面上,放置于斜劈上的光滑小球与套在竖直杆上的小滑块用轻绳连接,开始时轻绳与斜劈平行现给小滑块施加一个竖直向上的拉力,使小滑块沿杆缓慢上升,整个过程中小球始终未脱离斜劈,则有()A小球对斜劈的压力保持不变B轻绳对小球的拉力先减小后增大C竖直杆对小滑块的弹力先增大再减小D对小滑块施加的竖直向上的拉力逐渐增大【答案】D【解析】对小球受力分析,受重力

5、、支持力和细线的拉力,如图甲所示,根据平衡条件,可知细线的拉力T增加,支持力N减小,根据牛顿第三定律,球对斜面的压力也减小,故A、B错误;对球和滑块整体分析,受重力、斜面的弹力N,杆的弹力N,拉力F,如图乙所示,根据平衡条件得,水平方向NNsin ,竖直方向FNcos G,由于N减小,故N减小,F增加,故C错误,D正确5一质量为M,带有挂钩的球形物体套在倾角为的固定细杆上,并能沿杆匀速下滑如在挂钩上再挂一质量为m的物体,让它们沿细杆下滑,如图所示则球形物体()A仍匀速下滑B沿细杆加速下滑C受到的摩擦力不变D受到的合外力增大【答案】A【解析】不挂物体时,球形物体受力情况如图,由于球形物体匀速下滑

6、,所以有Mgsin Mgcos ,即tan ;当挂上物体后,重力沿细杆的分力F(Mm)gsin ,球形物体受到摩擦力f(Mm)gcos (Mm)gsin ,所以两物体处于平衡状态,其受到摩擦力变大,合外力仍为零,故只有A正确6如图所示,一轻杆两端分别固定着质量为mA和mB的两个小球A和B(均可视为质点)将其放在一个直角形光滑槽中,已知轻杆与槽右壁成角,槽右壁与水平地面成角时,两球刚好能平衡,且,则A,B两小球质量之比为()A.B.C.D.【答案】D【解析】受力分析可知,A,B各受三个力而平衡,在沿斜槽方向,对A球有Tsin mAgcos ,对B球有Tcos mBgsin ,TT,联立解得,D正

7、确综合提升练7如图所示,竖直墙壁上固定有一个光滑的半圆形支架(AB为直径),支架上套着一个小球,轻绳的一端悬于P点,另一端与小球相连已知半圆形支架的半径为R,轻绳长度为L,且RL2R.现将轻绳的上端点P沿墙壁缓慢下移至A点,此过程中轻绳对小球的拉力F1及支架对小球的支持力F2的大小变化情况为()AF1保持不变,F2先增大后减小BF1先减小后增大,F2保持不变CF1先增大后减小,F2先减小后增大DF1和F2均增大【答案】D【解析】设小球所在位置Q,对小球受力分析如图所示,小球受重力G、绳对小球的拉力F1及支架对小球的支持力F2,三力平衡,三个力构成的矢量三角形与OPQ相似,可有,重力为恒力,P点

8、下移的过程,OP间距离减小,比例式比值增大,PQ间距离为绳长,OQ间距离为圆形支架的半径,均保持不变,所以F1和F2均增大,D正确8(多选)如图所示,两个完全相同的光滑球A、B的质量均为m,放在竖直挡板和倾角为的固定斜面间若缓慢转动挡板至与斜面垂直,则在此过程中()AA、B两球间的弹力不变BB球对挡板的压力逐渐减小CB球对斜面的压力逐渐增大DA球对斜面的压力逐渐增大【答案】AB【解析】以A球为研究对象,在挡板转动过程中,A球受力情况不变,故A球对B球、斜面的压力均不变,A正确,D错误;以B球为研究对象,其受力情况如图所示,在x轴方向:FN1cos mgsin FN3,在y轴方向:FN1sin mgcos FN2,因为mg、FN3、不变,在挡板转动过程中,减小,FN1减小,FN2减小,因此,B正确,C错误

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