湖南省湘潭市凤凰中学2022届高考物理一轮复习 受力分析、物体的平衡检测试题

湖南省湘潭市凤凰中学2022届高考物理一轮复习受力分析、物体的平衡检测试题一：矢量运算ACBFEDO【例题1】如图所示，三角形ABC三边中点分别为D、E、F，在三角形中任取一点O，如果OE、OF、DO三个矢量代表三个力的大小及方向，那么这三个力的合力为（）A．OAB．OBC．OCD．DO【巩固1】如图所示，平行四边形ABCD的两条对角线的交点为G。在平行四边形内任取一点O，作矢量OA、OB、OC、OD，则这四个矢量所代表的四个共点力的合力等于（）ABDCOGabcxyoⅡⅠⅢⅣA．4OGB．2ABC．4GBD．2CB【巩固2】如图所示，三个完全相同的绝缘金属小球a、b、c位于等边三角形的三个顶点上，c球在xOy坐标系原点O上。a和c带正电，b带负电，a所带电荷量比b所带电荷量少。关于c受到a和b的静电力的合力方向，下列判断正确的是（）A．从原点指向第I象限B．从原点指向第II象限C．从原点指向第III象限D．从原点指向第IV象限二：弄清合力大小的范围的确定方法【例题2】四个共点力的大小分别为2N、3N、4N、6N，它们的合力最大值为_______，它们的合力最小值为_________。【巩固3】下列哪组力作用在物体上，有可能使物体处于平衡状态（）A．3N，4N，8NB．3N，5N，1NC．4N，7N，8ND．7N，9N，6N三：处理平衡问题的几种方法θ1．合成分解法【例题3】如图所示，在倾角为θ的斜面上，放一质量为m的光滑小球，球被竖直的木板挡住，则球对挡板的压力和球对斜面的压力分别是多少？10\nm1m2o【巩固4】如图所示，一个半球形的碗放在桌面上，碗口水平，O点为其球心，碗的内表面及碗口是光滑的．一根细线跨在碗口上，线的两端分别系有质量为m1和m2的小球．当它们处于平衡状态时，质量为m1的小球与O点的连线与水平线的夹角为α=60°两小球的质量比为（）A．B．C．D．OF2．三角形相似法【例题4】如图所示，光滑大球固定不动，它的正上方有一个定滑轮，放在大球上的光滑小球（可视为质点）用细绳连接，并绕过定滑轮，当人用力F缓慢拉动细绳时，小球所受支持力为N，则N，F的变化情况是（）A．都变大；B．N不变，F变小；C．都变小；D．N变小，F不变。ABθPQ【巩固5】如图所示竖直绝缘墙壁上的Q处有一固定的质点A，Q正上方的P点用丝线悬挂另一质点B，A、B两质点因为带电而相互排斥，致使悬线与竖直方向成θ角，由于漏电使A、B两质点的带电量逐渐减小。在电荷漏完之前悬线对悬点P的拉力大小（）A．保持不变；B．先变大后变小；C．逐渐减小；D．逐渐增大。【例题5】如图所示，轻杆BC一端用铰链固定于墙上，另一端有一小滑轮C，重物系一绳经C固定在墙上的A点，滑轮与绳的质量及摩擦均不计若将绳一端从A点沿墙稍向上移，系统再次平衡后，则（）A．轻杆与竖直墙壁的夹角减小B．绳的拉力增大，轻杆受到的压力减小C．绳的拉力不变，轻杆受的压力减小D．绳的拉力不变，轻杆受的压力不变【例题6】如图所示，支架ABC，其中，，，在B点挂一重物，，求AB、BC上的受力。10\nABCG【巩固6】如图所示，小圆环重G，固定的竖直大环的半径为R。轻弹簧原长为L（L<2R）其倔强系数为K，接触面光滑，求小环静止弹簧与竖直方向的夹角θ？【巩固7】重为G的物体系在OA、OB两根等长的轻绳上，轻绳的A端和B端挂在半圆形的支架BAD上，如图所示，若固定A端的位置，将OB绳子的B端沿半圆支架从水平位置逐渐移至竖直位置C的过程中，则以下说法正确的是（）GACBODA．OB绳上的拉力先增大后减小B．OB绳上的拉力先减小后增大C．OA绳上的拉力先减小后增大D．OA绳上的拉力一直逐渐减小ABFαβOC【例题8】一盏电灯重为G，悬于天花板上A点，在电线O处系一细线OB，使电线OA偏离竖直方向的夹角为β=300，如图所示。现保持β角不变，缓慢调整OB方向至OB线上拉力最小为止，此时OB与水平方向的交角α等于多少？最小拉力是多少？10\nF1F2G【巩固8】重G的光滑小球静止在固定斜面和竖直挡板之间。若挡板逆时针缓慢转到水平位置，在该过程中，斜面和挡板对小球的弹力的大小F1、F2各如何变化？αβ【巩固9】如图所示，一个重为G的匀质球放在光滑斜面上，斜面倾角为α。在斜面上有一光滑的不计厚度的木板挡住球，使之处于静止状态，今使板与斜面的夹角β缓慢增大，问：在此过程中，球对挡板和斜面的压力的大小如何变化？NMQP【巩固10】半圆柱体P放在粗糙的水平地面上，其右端有一固定放置的竖直挡板MN．在半圆柱体P和MN之间放有一个光滑均匀的小圆柱体Q，整个装置处于平衡状态，如图所示是这个装置的截面图．现使MN保持竖直并且缓慢地向右平移，在Q滑落到地面之前，发现P始终保持静止．则在此过程中，下列说法中正确的是（）A．MN对Q的弹力逐渐减小　　　B．P对Q的弹力逐渐增大C．地面对P的摩擦力逐渐增大　　D．Q所受的合力逐渐增大4、正交分解法：【例题9】如图所示，滑轮固定在天花板上，细绳跨过滑轮连接物体A和B，物体B静止于水平地面上，用f和FN分别表示地面对物体B的摩擦力和支持力，现将B向左移动一小段距离，下列说法正确的是：（）10\nA．f和FN都变大B．f和FN都变小C．f增大，FN减小D．f减小，FN增大5、正弦定理法：F1F3F2135°45°60°【例题10】质点m在F1、F2、F3三个力作用下处于平衡状态，各力的方向所在直线如图所示，图上表示各力的矢量起点均为O点，终点未画，则各力大小关系可能为（）A．F1>F2>F3B．F1>F3>F2C．F3>F1>F2D．F2>F1>F36、整体法：MNFOA【例题11】如图所示，轻绳一端系在质量为m的物块A上，另一端系在一个套在粗糙竖直杆MN的圆环上．现用水平力F拉住绳子上一点O，使物块A从图中实线位置缓慢下降到虚线位置，但圆环仍保持在原来位置不动．在这一过程中，环对杆的摩擦力F1和环对杆的压力F2的变化情况是（）A．F1保持不变，F2逐渐增大B．F1保持不变，F2逐渐减小C．F1逐渐增大，F2保持不变D．F1逐渐减小，F2保持不变OABPQ【巩固11】有一个直角支架AOB，AO水平放置，表面粗糙，OB竖直向下，表面光滑。AO上套有小P，OB上套有小环Q，两环质量均为m，两环由一根质量可忽略、不可伸长的细绳相连，并在某一位置平衡（如图所示）。现将P环向左移一小段距离，两环再次达到平衡，那么将移动后的平衡状态和原来的平衡状态比较，AO杆对P环的支持力FN和摩擦力f的变化情况是（）A．FN不变，f变大B．FN不变，f变小C．FN变大，f变大D．FN变大，f变小【例题12】用轻质细线把两个质量未知的小球悬挂起来，如图所示，今对小球a持续施加一个向左偏下30°的恒力，并对小球b持续施加一个向右偏上30°的同样大小的恒力，最后达到平衡，表示平衡状态的图可能是（）abABCD10\n【巩固12】如图所示，两个质量均为m的小球A、B用轻杆连接后，斜放在墙上处于平衡状态，已知墙面光滑，水平地面粗糙。现将A向上移动一小段距离，两球两次达到平衡，那么将移动后的平衡状态与原来的平衡状态比较，地面对B球的支持力、和轻杆上的压力F的变化情况为（）ABθA．不变、F变大B．不变、F变小C．变大、F变大D．变大、F变小F1F2ABCD【巩固13】如图所示，四个木块在水平力F1和F2作用下静止于水平桌面上，且F1=3N，F2=2N，则：（）A．B对A的摩擦力大小为3N，方向与F2相同B．B对C的摩擦力大小为3N，方向与F1相同C．D对C的摩擦力大小为1N，方向与F2相同D．桌面对D的摩擦力大小为1N，方向与F2相同MmθF【巩固14】如图，质量为M的楔形物块静置在水平地面上，其斜面的倾角为θ．斜面上有一质量为m的小物块，小物块与斜面之间存在摩擦．用恒力F沿斜面向上拉小物块，使之匀速上滑．在小物块运动的过程中，楔形物块始终保持静止．地面对楔形物块的支持力为（）A．（M+m）gB．（M+m）g－FC．（M+m）g+FsinθD．（M+m）g－Fsinθ【巩固15】如图所示，人的质量为60kg，人所站立的木板质量为40kg，人用100N的水平拉力拉绳时，人与木板保持相对静止，而人和木板恰能作匀速直线运动。求：人受到的摩擦力和木板地面的动摩擦因数（g=10N/kg）。ABCDOO′【巩固16】两个半径均为r、质量均为m的光滑圆球，置于半径为R（r<R<2r）的圆柱形筒内。下列关于A、B、C、D四点的弹力大小FA、FB、FC、FD，正确的是（）10\nA．FD=FA；B．FB=2mg；C．FD可以大于、等于或小于mg；D．FC可以大于、等于或小于mg。7、三力汇交原理：【例题13】均匀直棒上端用细绳悬吊，在下端施加一个水平作用力，平衡后棒能否处于图所示位置？【巩固17】如图所示。用两根细绳把重为G的棒悬挂起来呈水平状态，一根绳子与竖直方向的夹角为30°，另一根绳子与水平天花板的夹角也为30°，设棒的长度为1.2m，那么棒的重心到其左端A的距离是多少？30°30°【巩固18】如图所示，一梯（不计重力）斜靠在光滑墙壁上，今有一重为G的人从地面沿梯上爬，设地面的摩擦力足够大，在人上爬过程中，墙对梯的支持力N和地面对梯的作用力F的变化是（）A．N由小变大，F由大变小B．N由小变大，F由小变大C．N由大变小，F由大变小D．N由大变小，F由小变大8、临界状态处理方法——假设法【例题14】如图所示，能承受最大拉力为10N的细线OA与竖解直方向成45°角，能承受最大拉力为5N的细线OB水平，细线OC能承受足够大的拉力，为使OA、OB均不被拉断，OC下端所悬挂物体的最大重力是多少？10\nABCFθθ【巩固19】如图所示，物体的质量为2kg，两根轻绳AB和AC（LAB=2LAC）的一端连接于竖直墙上，另一端系于物体上，在物体上另施加一个方向与水平线成θ=600的拉力F，若要使两绳都能伸直，求拉力F的大小范围。9、平衡问题中的极值问题【例题15】重量为G的木块与水平地面间的动摩擦因数为μ，一人欲用最小的作用力F使木块做匀速运动，则此最小作用力的大小和方向应如何？四：注意两类问题1、注意“死节”和“活节”问题。AB【例题16】如图所示，长为5m的细绳的两端分别系于竖立在地面上相距为4m的两杆的顶端A、B，绳上挂一个光滑的轻质挂钩，其下连着一个重为12N的物体，平衡时，问：①绳中的张力T为多少?②A点向上移动少许，重新平衡后，绳与水平面夹角，绳中张力如何变化?10\n【巩固20】如图所示，AO、BO和CO三根绳子能承受的最大拉力相等，O为结点，OB与OBAC竖直方向夹角为θ，悬挂物质量为m。①OA、OB、OC三根绳子拉力的大小。②A点向上移动少许，重新平衡后，绳中张力如何变化？【巩固21】如图所示，将一根不可伸长、柔软的轻绳两端分别系于A、B两点上，一物体用动滑轮悬挂在绳子上，达到平衡时，两段绳子间的夹角为，绳子张力为；将绳子一端由B点移动C点，待整个系统达到平衡时，两段绳子间的夹角为，绳子张力为；再将绳子一端由C点移至D点，待整个系统达到平衡时，两段绳子间的夹角为，绳子的张力为，不计摩擦，则（）A．＝＝　B．＜＜C．＞＞　　D．＝＜ABCD2、“死杆”和“活杆”问题。【例题17】如图所示，质量为m的物体用细绳OC悬挂在支架上的C点，轻杆BC可绕B点转动，求细绳AC中张力T大小和轻杆BC受力N大小。【巩固22】如图所示，水平横梁一端A插在墙壁内，另一端装有小滑轮B，一轻绳一端C固定于墙壁上，另一端跨过滑轮后悬挂一质量为m=10kg的重物，，则滑轮受到绳子作用力为（）10\nA．50NB．C．100ND．10