2024高考物理一轮复习第二章相互作用素养提升课二受力分析共点力的平衡训练含解析.doc

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受力分析共点力的平衡

(建议用时：20分钟)

eq\a\vs4\al([基础达标])

1．(2024·高考全国卷Ⅱ)物块在轻绳的拉动下沿倾角为30°的固定斜面对上匀速运动，轻绳与斜面平行。已知物块与斜面之间的动摩擦因数为eq\f(\r(3),3)，重力加速度取10m/s2。若轻绳能承受的最大张力为1500N，则物块的质量最大为()

A．150kg B．100eq\r(3)kg

C．200kg D．200eq\r(3)kg

解析：选A。设物块的质量最大为m，将物块的重力沿斜面方向和垂直于斜面方向分解，由平衡条件，在沿斜面方向有F＝mgsin30°＋μmgcos30°，解得m＝150kg，A正确。

2．(多选)(2024·原创经典)

如图所示，一个质量m＝0.4kg的小球穿在水平直杆上处于静止状态，现对小球施加一个5N的拉力F，F与杆的夹角为53°，小球与杆之间的动摩擦因数μ＝0.5，则()

A．小球受到2个力

B．小球受到3个力

C．若F＝10N，则小球受4个力

D．若F＝10N，则小球受3个力

解析：选AC。如图所示，在沿杆和垂直杆方向建立直角坐标系，F在y轴上分力Fy＝Fsin53°＝4N，F与重力在y轴上的合力刚好为0，所以杆与小球只接触不挤压，无弹力和摩擦力，A正确，B错误；当F＝10N时，Fy＝8N，它与重力沿杆方向的合力为4N，垂直于杆向上，此时杆对小球的弹力垂直于杆向下，且F在水平方向上有分力，因此杆对小球还有摩擦力，小球一共受四个力，C正确，D错误。

3．(2024·日照市4月模拟)如图所示，在水平桌面上叠放着物体a、b、c，三个物体均处于静止状态。下列说法正确的是()

A．c肯定受到水平桌面施加的摩擦力

B．b对a的作用力肯定竖直向上

C．c对b的摩擦力可能水平向右

D．b对a的支持力与a受到的重力是一对作用力和反作用力

解析：选B。对a、b、c整体分析，受重力和支持力，二力平衡，c不受地面的摩擦力，故A错误；对物体a受力分析，受重力、支持力和静摩擦力，依据平衡条件，b对a的作用力肯定竖直向上，和a的重力平衡，故B正确；以a和b整体为探讨对象，受到重力、支持力和静摩擦力，依据平衡条件，c对b的静摩擦力平行于接触面对上，故C错误；b对a的支持力与a对b的压力是一对作用力和反作用力，两力的施力物体不同，受力物体不同，且两力的大小相等，方向相反，作用在同一条直线上。而a受到的重力，受力物体还是a，且该力与b对a的支持力不在同始终线上，故D错误。

4.手握轻杆，杆的另一端安装有一个轻质小滑轮C，支持着一根悬挂重物的绳子，如图所示。现保持滑轮C的位置不变，使杆向下转动一个角度，则杆对滑轮C的作用力将()

A．变大 B．不变

C．变小 D．无法确定

解析：选B。以小滑轮为探讨对象，进行受力分析可知，小滑轮受到三个力的作用：两绳的拉力和杆对小滑轮的作用力，小滑轮处于平衡状态。杆对滑轮C的作用力大小等于两绳的合力，由于两绳的合力不变，故杆对滑轮C的作用力不变。

5．(2024·聊城市其次次等级考试模拟)如图所示，两根轻绳一端系于结点O，另一端分别系于固定竖直放置的圆环上的A、B两点，O为圆心，O点下面悬挂一物体M，绳OA水平，拉力大小为F1，绳OB与绳OA成α＝120°，拉力大小为F2。将两绳同时缓慢顺时针转过60°，并保持两绳之间的夹角α始终不变，且物体始终保持静止在旋转过程中，下列说法正确的是()

A．F1渐渐增大 B．F1先增大后减小

C．F2先增大后减小 D．F2先减小后增大

解析：选A。对结点O受力分析，并合成三角形如图，

依据图示可知顺时针转动前(实线)到转动后(虚线)过程中，F1始终增大，F2始终减小，A正确，B、C、D错误。

eq\a\vs4\al([素养提升])

6．(多选)(2024·效实中学高一期末)在粗糙水平地面上与墙平行放着一个截面为半圆的柱状物体A，A与竖直墙之间放一光滑圆球B，整个装置处于静止状态。A、B点分别为物体A、B的圆心和球心，现对B加一竖直向下的力F,F的作用线通过球心，设B对墙的作用力为F1，B对A的作用力为F2，地面对A的摩擦力为F3，地面对A的支持力为F4。若F缓慢增大而整个装置仍保持静止，截面如图所示，则在此过程中()

A．F1保持不变，F4保持不变

B．F1缓慢增大，F4缓慢增大

C．F2缓慢增大，F3缓慢增大

D．F2缓慢增大，F3保持不变

解析：选BC。以B球为探讨对象，将F与B的重力GB的合力按效果进行分解，如图甲，设BA连线与竖直方向夹角为α，由平衡条件得：B对墙的作用力：F1＝(F＋GB)tanα，当F增大时，F1缓慢增大；B对A的作用力