高考热点强化训练(二) 力与物体的平衡(建议用时：20分钟)1.(2020·厦门市第一次质检)如图所示，水平台面上放置一个带有底座的倒三脚支架，每根支架与水平面均成45°角且任意两支架之间夹角相等。一个质量为m的均匀光滑球体放在三脚架里，重力加速度为g，则每根支架受球体的压力大小是( )A.mg B.mgC.mgD．mg解析：选B。光滑球体受重力和三个支持力，三个支持力与竖直方向的夹角均为45°，根据平衡条件可得3Ncos45°＝mg，解得N＝＝mg，故B正确，A、C、D错误。2．(多选)(2020·海南省新高考一模)如图所示，一个小物块放在截面为半圆的容器最低点。若绕过O点垂直于纸面的轴逆时针缓慢转动容器，直至小物块开始沿内壁滑动，则该过程中容器对小物块的( )A．支持力大小不变B．支持力大小减小C．摩擦力大小减小D．摩擦力大小增大解析：选BD。设某时刻物块与O点连线与竖直方向夹角为θ，则此时FN＝mgcosθ，Ff＝mgsinθ，则随θ角的增加，支持力FN大小减小，摩擦力Ff大小增大。3．(多选)如图所示，用滑轮将质量为m1、m2的两物体悬挂起来，忽略滑轮和
绳的重力及一切摩擦，使得0＜θ＜180°，整个系统处于平衡状态，关于m1、m2的大小关系应为( )A．m1必大于m2B．m1必大于C．m1可能等于m2D．m1可能大于m2解析：选BCD。结点O受三个力的作用，如图所示，系统平衡时F1＝F2＝m1g，F3＝m2g，所以2m1gcos＝m2g，m1＝，0<θ<180°，所以m1必大于。当θ＝120°时，m1＝m2；当120°<θ<180°时，＞m2；当0<θ＜120°时，m1＜m2，故B、C、D正确。4.如图所示，a、b两个小球(可视为质点)，穿在一根光滑的固定杆上，并且通过一条细绳跨过定滑轮连接。已知b球质量为m，杆与水平面的夹角为30°，不计所有摩擦。当两球静止时，Oa段绳与杆的夹角也为30°，Ob段绳沿竖直方向，则a球的质量为( )A.mB．mC.mD．2m解析：选A。分别对a、b两球受力分析，运用合成法，如图所示
根据共点力的平衡条件，得T′＝mbg；＝(根据正弦定理列式)，T＝T′。故mb∶ma＝tan30°∶1，则ma＝m，故B、C、D错误，A正确。5.如图所示，质量为m的小球用细线拴住放在光滑斜面上，斜面足够长，倾角为α的斜面体置于光滑水平面上，用水平力F推斜面体使斜面体缓慢地向左移动，小球沿斜面缓慢升高。当线拉力最小时，推力F等于( )A．mgsinαB．mgsinαC．mgsin2αD．mgsin2α解析：选D。以小球为研究对象。小球受到重力mg、斜面的支持力N和细线的拉力T，在小球缓慢上升过程中，小球受的合力为零，则N与T的合力与重力大小相等、方向相反，根据平行四边形定则作出三个力的合成图如图，则当T与N垂直，即线与斜面平行时T最小，得线的拉力最小值为：Tmin＝mgsinα，
再对小球和斜面体组成的整体研究，根据平衡条件得：F＝Tmin·cosα＝(mgsinα)·cosα＝mgsin2α，则D正确。6．(多选)如图所示，完全相同的四个足球彼此相互接触叠放在水平面上，每个足球的质量都是m，不考虑转动情况，下列说法正确的是( )A．下面每个球对地面的压力均为mgB．下面的球不受地面给的摩擦力C．下面每个球受地面给的摩擦力均为mgD．上面球对下面每个球的压力均为mg解析：选AD。以四个球整体为研究对象，受力分析可得，3FN＝4mg，可知下面每个球对地面的压力均为FN′＝FN＝mg，A正确；隔离上面球分析，由几何关系可得，3F1·＝mg，F1＝mg，D正确；隔离下面一个球分析，Ff＝F1·＝mg，B、C错误。7．(2020·大连市第一次模拟)如图所示，教室内的讲台放在水平地面上，讲台上放置一个整理箱。某同学在卫生清扫时，站在讲台上用斜向左上方的力拉整理箱，三者均保持静止。讲台和同学的质量均为m，整理箱的质量为0.2m，重力加速度为g。下列说法正确的是( )A．该同学对讲台的压力大小为mgB．讲台对地面的压力大小为2.2mg
C．整理箱受到的摩擦力的方向水平向左D．地面对讲台的摩擦力的方向水平向左解析：选B。同学在卫生清扫时，站在讲台上用斜向左上方的力拉整理箱，整理箱对人的拉力斜向右下，所以该同学对讲台的压力大小大于mg，故A错误；以人、整理箱和讲台整体为对象，受到地面的支持力和重力，二力平衡，讲台对地面的压力大小为三者总重力FN＝mg＋mg＋0.2mg＝2.2mg，地面对讲台没有摩擦力，故B正确，D错误；同学在卫生清扫时，站在讲台上用斜向左上方的力拉整理箱，整理箱受到的摩擦力的方向水平向右，故C错误。8．(2020·四川彭州中学模拟)如图所示，a、b两个质量相同的球用线连接，a球用线悬挂在天花板上，b球放在光滑斜面上，系统保持静止，下列图示正确的是( )解析：选B。对b球受力分析，受重力、垂直于斜面向上的支持力和细线的拉力，由于三力平衡时三个力中任意两个力的合力与第三个力等值、反向、共线，可知细线拉力斜向右上方，故A错误；再对a、b两个球整体受力分析，受总重力、垂直于斜面向上的支持力和上面细线的拉力，再次根据共点力平衡条件判断上面的细线的拉力方向斜向右上方，故B正确，C、D错误。
