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(新課標)2022高考物理總復習 課時檢測(十)共點力的動態(tài)平衡(題型研究課)(含解析)

上傳人:xt****7 文檔編號:106102182 上傳時間:2022-06-13 格式:DOC 頁數(shù):4 大小:91.50KB
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1、(新課標)2022高考物理總復習 課時檢測(十)共點力的動態(tài)平衡(題型研究課)(含解析) 1.如圖所示,斜面體A放在水平地面上,用平行于斜面的輕彈簧將物塊B拴在擋板上,在物塊B上施加平行于斜面向上的推力F,整個系統(tǒng)始終處于靜止狀態(tài),則下列說法正確的是(  ) A.物塊B與斜面之間一定存在摩擦力 B.彈簧的彈力一定沿斜面向下 C.地面對斜面體A的摩擦力一定水平向左 D.若增大推力F,則彈簧彈力一定減小 解析:選C 因不知道彈簧處于伸長還是壓縮狀態(tài),故A、B、D錯誤;對整體受力分析,地面對斜面體A的摩擦力與推力F的水平分力等大反向,故C正確。 2.(2019·德州模擬)如圖所示,輕桿

2、A端用鉸鏈固定,滑輪在A點正上方O點(滑輪大小及摩擦均不計),輕桿B端吊一重物,現(xiàn)將輕繩的一端拴在桿的B端,用拉力F將B端緩慢上拉(均未斷),在輕桿達到豎直前,以下分析正確的是(  ) A.輕繩的拉力越來越大 B.輕繩的拉力越來越小 C.輕桿的彈力越來越大 D.輕桿的彈力越來越小 解析:選B 以B端為研究對象,它受三個力的作用而處于動態(tài)平衡狀態(tài),其中一個是輕桿的彈力T,一個是輕繩斜向上的拉力F,一個是重物豎直向下的拉力F′(大小等于重物所受的重力),如圖所示,根據(jù)相似三角形法,可得==,由于OA和AB不變,OB逐漸減小,因此輕桿的彈力大小不變,而輕繩的拉力越來越小,故選項B正確,A、

3、C、D錯誤。 3.(2019·安徽重點中學模擬)現(xiàn)有一四輪旅行箱的總質量為15 kg,一旅客用斜向上的拉力拉著旅行箱在水平地面上做勻速運動,若拉力的最小值為90 N,此時拉力與水平方向間的夾角為θ,重力加速度大小為g=10 m/s2,sin 37°=0.6,旅行箱受到地面的阻力與其受到地面的支持力成正比,比值為μ,則(  ) A.μ=0.5,θ=37°      B.μ=0.5,θ=53° C.μ=0.75,θ=53° D.μ=0.75,θ=37° 解析:選D 對旅行箱受力分析,如圖所示,根據(jù)平衡條件可知,水平方向有Fcos θ-f=0,豎直方向有FN+Fsin θ-mg=0,其中

4、f=μFN,故F=,令μ=tan α,則F=;當θ=α時,F(xiàn)有最小值,F(xiàn)min=mgsin α=90 N,α=37°,故μ=tan 37°=0.75,θ=37°,選項D正確。 4.有一個直角支架AOB,AO水平放置,表面粗糙,OB豎直向下,表面光滑。AO上面套有小環(huán)P,OB上面套有小環(huán)Q,兩環(huán)質量均為m,兩環(huán)間由一根質量可忽略、不可伸長的細繩相連,并在某一位置平衡(如圖所示)。現(xiàn)將P環(huán)向左移動一小段距離,兩環(huán)再次達到平衡,那么將移動后的平衡狀態(tài)和原來的平衡狀態(tài)比較,AO桿對P環(huán)的支持力FN和細繩上的拉力FT的變化情況是(  ) A.FN不變,F(xiàn)T變大 B.FN不變,F(xiàn)T變小 C.FN

5、變大,F(xiàn)T變大 D.FN變大,F(xiàn)T變小 解析:選B 以P、Q兩個環(huán)為整體,對其受力分析可知,豎直方向上支持力FN=2mg,與P環(huán)位置無關;以Q環(huán)為研究對象并受力分析,設∠ABO=θ,分解拉力FT可得,F(xiàn)Tcos θ=mg,F(xiàn)T=,P環(huán)左移θ減小,故拉力FT變小,B正確。 5.如圖所示,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(細線尚未到達平行于斜面的位置),在此過程中(  ) A.細線對小球的拉力減小 B.斜面體對小球的支持力減小 C.水平力F減小 D.地面對斜面體的支持力

6、不變 解析:選A 對小球受力分析,如圖甲所示,斜面體左移會引起FT的方向及大小的變化而FN的方向不變,F(xiàn)T、FN和小球所受重力mg三力的合力為0,可形成閉合矢量三角形,F(xiàn)T與FN相互垂直時FT最小,此時細線和斜面平行,則細線尚未到達平行于斜面的位置時,F(xiàn)T逐漸變小,F(xiàn)N逐漸變大,故A正確,B錯誤;對斜面體受力分析,如圖乙所示,根據(jù)牛頓第三定律及平衡條件,有:F=FN′sin α=FNsin α,F(xiàn)N地=Mg+FN′cos α=Mg+FNcos α,由于FN增大,故FN地和F均增大,故C、D錯誤。 6.(2019·寧波模擬)固定在水平面上的光滑半球半徑為R,球心O的正上方C處固定一個光滑

7、定滑輪(大小可忽略),細線一端拴一小球(可視為質點)置于半球面上A點,另一端繞過定滑輪,如圖所示。現(xiàn)將小球緩慢地從A點拉向半球頂點B,則此過程中,小球對半球的壓力大小FN、細線的拉力大小FT的變化情況是(  ) A.FN不變,F(xiàn)T不變 B.FN不變,F(xiàn)T變大 C.FN不變,F(xiàn)T變小 D.FN變大,F(xiàn)T變小 解析:選C 小球受力如圖所示,根據(jù)平衡條件知,小球所受支持力FN′和細線拉力FT的合力F與重力G是一對平衡力,即F=G,根據(jù)幾何關系知,力三角形FAFN′與幾何三角形COA相似,設滑輪到半球頂點B的距離為h,細線AC長為L,則有==,由于小球從A點移向B點的過程中,G、R、h均

8、不變,L減小,故FN′大小不變(由牛頓第三定律知FN=FN′),F(xiàn)T變小,C正確。 7.(多選)(2019·桂林模擬)如圖所示,一根繩子一端固定于豎直墻上的A點,另一端繞過動滑輪P懸掛一重物B,其中繩子的PA段處于水平狀態(tài),另一根繩子一端與動滑輪P的軸相連,繞過定滑輪Q后在其端點O施加一水平向左的外力F,使整個系統(tǒng)處于平衡狀態(tài),滑輪均光滑、輕質,且均可視為質點?,F(xiàn)拉動繩子的端點O使其向左緩慢移動一小段距離后達到新的平衡狀態(tài),則該平衡狀態(tài)與原平衡狀態(tài)相比較(  ) A.拉力F增大 B.拉力F減小 C.角θ不變 D.角θ減小 解析:選AD 以動滑輪P為研究對象,AP、BP段繩子張力

9、始終等于B受到的重力,兩繩子張力的合力在∠APB角平分線上,拉動繩子后,動滑輪P將斜向上運動,兩繩子夾角減小,兩張力的合力增大,由平衡條件知F增大,A正確,B錯誤;PQ與豎直方向夾角θ始終等于∠APB的一半,故拉動繩子后角θ減小,C錯誤,D正確。 8.(多選)(2019·葫蘆島模擬)如圖所示,一光滑小球放置在斜面與擋板之間處于靜止狀態(tài),不考慮一切摩擦,設斜面對小球的彈力為FN1,擋板對小球的彈力為FN2。如果把擋板由圖示位置緩慢繞O點轉至豎直位置,則此過程中(  ) A.FN1始終減小 B.FN1先減小后增大 C.FN2先減小后增大 D.FN2始終減小 解析:選AD 小球受力如

10、圖甲所示,因擋板是緩慢轉動的,所以小球處于動態(tài)平衡狀態(tài),在此過程中,重力G、FN1、FN2組成的封閉矢量三角形的變化情況如圖乙所示,G大小、方向均不變,F(xiàn)N1方向始終不變,F(xiàn)N2方向與水平方向夾角逐漸減小到零,由圖可知此過程中,F(xiàn)N1始終減小,F(xiàn)N2始終減小,選項A、D正確。 9.(多選)如圖所示,帶有光滑豎直桿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與套在豎直桿上的小滑塊用輕繩連接,開始時輕繩與斜面平行?,F(xiàn)給小滑塊施加一豎直向上的拉力F,使小滑塊沿桿緩慢上升,整個過程中小球始終未脫離斜面,則有(  ) A.輕繩對小球的拉力逐漸增大 B.小球對斜面的壓力先減小后增大 C

11、.桿對小滑塊的彈力先增大后減小 D.對小滑塊施加的豎直向上的拉力逐漸增大 解析:選AD 設斜面傾角為θ,斜面對小球的支持力為FN1,輕繩對小球的拉力為FT,小球所受的重力大小為G1,小滑塊所受的重力大小為G2,桿對小滑塊的彈力大小為FN2。由于小滑塊沿桿緩慢上升,所以小球沿斜面緩慢向上運動,小球處于動態(tài)平衡狀態(tài),受到的合力為零,小球受力矢量三角形如圖甲所示,輕繩對小球的拉力FT逐漸增大,選項A正確;斜面對小球的彈力FN1逐漸減小,故小球對斜面的壓力逐漸減小,選項B錯誤;將小球和小滑塊看成一個整體,對其進行受力分析如圖乙所示,則由力的平衡條件可得:FN2=FN1sin θ,F(xiàn)=G1+G2-F

12、N1cos θ,因FN1逐漸減小,所以FN2逐漸減小,F(xiàn)逐漸增大,選項C錯誤,D正確。 10.(多選)(2019·平頂山統(tǒng)考)有一堆砂子在水平面上堆成圓錐形,穩(wěn)定時底角為α,如圖所示。如果視每粒砂子完全相同,砂子與砂子之間,砂子與地面之間的動摩擦因數(shù)均為μ,設砂子之間的最大靜摩擦力與滑動摩擦力相等,下列說法正確的是(  ) A.砂堆穩(wěn)定時,砂堆底面受到地面的摩擦力一定為零 B.砂堆穩(wěn)定時,只有形成嚴格規(guī)則的圓錐,底面受到地面的摩擦力才為零 C.砂堆穩(wěn)定時形成的圓錐的底角最大值滿足tan αmax=μ D.砂堆穩(wěn)定時形成的圓錐的底角最大值滿足cos αmax=μ 解析:選AC 對砂堆穩(wěn)定時整體受力分析,受到重力和地面的支持力,水平方向上不受力,A正確;不論砂堆穩(wěn)定時的形狀是否為規(guī)則的圓錐形,整體受力不變,B錯誤;對砂堆穩(wěn)定時側面上的某粒砂子受力分析,如圖所示,則FN=mgcos α,F(xiàn)f=mgsin α,F(xiàn)f≤μFN,解得tan αmax=μ,C正確,D錯誤。

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