创新教程2022届高考物理一轮课时提能冲关：2.3受力分析、共点力的平衡一、选择题1．如图，粗糙的水平地面上有一斜劈，斜劈上一物块正在沿斜面以速度v0匀速下滑，斜劈保持静止，则地面对斜劈的摩擦力( )A．等于零B．不为零，方向向右C．不为零，方向向左D．不为零，v0较大时方向向左，v0较小时方向向右解析：物块匀速下滑受合力为零，斜面对物块的作用力应与物块的重力相平衡，由牛顿第三定律可知，物块对斜面的作用力应竖直向下，斜面与地面之间无相对运动趋势，则地面与斜面之间无摩擦力作用，故正确选项为A.答案：A2．(2022年北京石景区)“叠罗汉”是一种高难度的杂技．由六人叠成的三层静态造型如图所示，假设每个人的质量均为m，下面五人弯腰后背部呈水平状态，则最底层正中间的人的一只脚对水平地面的压力约为(重力加速度为g)( )A.mg B．mgC.mg D.mg解析：先以上面3人为整体作为研究对象，则每只脚对最底层人的压力为mg，而最底层正中间的人受到向下的力为2×mg＋mg＝mg，故向上的支持力FN＝mg7\n，每只脚受到的力为＝mg，故C正确．答案：C3．(2022年大连沈阳高三二次联考，18)如图所示，三个物块A、B、C叠放在斜面上，用方向与斜面平行的拉力F作用在B上，使三个物块一起沿斜面向上做匀速运动．设物块C对A的摩擦力为fA，对B的摩擦力为fB，下列说法正确的是( )A．如果斜面光滑，fA与fB方向相同，且fA＞fBB．如果斜面光滑，fA与fB方向相反，且fA＜fBC．如果斜面粗糙，fA与fB方向相同，且fA＞fBD．如果斜面粗糙，fA与fB方向相反，且fA＜fB解析：设A、B、C的质量为m1、m2、m3，斜面倾角为θ，当斜面光滑时，把A、B、C看作整体，则有F＝(m1＋m2＋m3)gsinθ，单独分析A，有fA＝m1gsinθ，分析B有F＝m2gsinθ＋fB，所以fB＝(m1＋m3)gsinθ，A项错误B项正确；当斜面粗糙时，把A、B、C看作整体有F＝(m1＋m2＋m3)gsinθ＋μ(m1＋m2＋m3)gcosθ，设C分别对A、B的压力为FN，对A，fA＝m1gsinθ＋μ(m1gcosθ＋FN)；对B，F＝m2gsinθ＋μ(m2gcosθ＋FN)＋fB，故fB＝(m1＋m3)gsinθ＋μ(m1＋m3)gcosθ－μFN，其中FN＜m3gcosθ，故fA＜fB.答案：B、D4．(2022年湖北襄阳高三)如图甲所示，一物块在粗糙斜面上，在平行斜面向上的外力F作用下，斜面和物块始终处于静止状态．当外力F按照图乙所示规律变化时，下列说法正确的是( )A．地面对斜面的摩擦力逐渐减小B．地面对斜面的摩擦力逐渐增大C．物块对斜面的摩擦力可能一直增大D．物块对斜面的摩擦力可能一直减小解析：先以斜面体与物块为整体作为研究对象，则水平方向有f＝Fcosθ，F逐渐减小，f也逐渐减小，A对、B错；再单独分析物块，若开始mgsinθ＞F，则有F＋f＝mgsinθ，F减小，则f增大，C对；若开始mgsinθ≤F，则有F＝mgsinθ＋f，F减小，则f7\n先减小，后改方向又逐渐增大，D错．答案：A、C5．如图为节日里悬挂灯笼的一种方式，A、B点等高，O为结点，轻绳AO、BO长度相等，拉力分别为FA、FB，灯笼受到的重力为G.下列表述正确的是( )A．FA一定小于GB．FA与FB大小相等C．FA与FB是一对平衡力D．FA与FB大小之和等于G解析：取结点O为研究对象，受力分析如图所示，受FA、FB和结点下方细绳的拉力FC的作用，因灯笼静止，故拉力FC＝G，结点O处于静止状态，三力平衡，合力为零，拉力FA、FB的合力F合必与FC等值反向共线，因A、B点等高，AO、BO长度相等，故FA、FB与竖直方向的夹角均为θ，由几何关系可知，必有FA＝FB，当θ＝60°时，FA＝FB＝G，当θ>60°时，FA＝FB>G，当θ<60°时，FA＝FB<G，只有选项B正确．答案：B6．(2022年云南昆明高三)如图所示，甲、乙两物体用压缩的轻质弹簧连接静置于倾角为θ的粗糙斜面体上，斜面体始终保持静止，则下列判断正确的是( )A．物体甲一定受到四个力作用B．物体甲所受的摩擦力方向一定沿斜面向下C．物体乙所受的摩擦力可能为零D．水平面对斜面体无摩擦力作用解析：先将甲、乙弹簧和斜面体看成一个整体，则整体只受到竖直方向的重力和支持力，水平方向不受力，故D对；再单独分析乙，乙所受到的摩擦力方向一定沿斜面向上，且f2≠0；分析甲因弹簧的弹力F与mgsinθ的大小关系未知，故其受摩擦力F1就不确定，A、B均错．7\n答案：D7．(2022年安徽“江南十校”)如图所示，水平地面粗糙，物块m静止在斜面体M上，轻推一下物块m，物块m恰能沿斜面匀速下滑；若用沿斜面向下的推力作用在物体上，使物块加速下滑，在物块m运动过程中，斜面体始终保持静止，则两种情况下关于斜面体M，下列说法中不正确的是( )A．斜面体受到地面的摩擦力大小都为零B．斜面体受到地面的摩擦力方向都水平向左C．斜面体对地面的压力相等D．斜面体对物块m的作用力相等解析：m在斜面上匀速下滑，由整体法得地面对M的摩擦力为零．由于作用在m上的推力平行于斜面，所以不论m匀速还是加速下滑，m对M的压力、摩擦力都不变．地面对M的摩擦力为零，支持力不变．所以只有B错误．答案：B8．(2022年山东济宁模拟)如图所示，截面为三角形的木块a上放置一铁块b，三角形木块竖直边靠在粗糙的竖直墙面上，现用竖直向上的作用力F，推动木块与铁块一起向上匀速运动，运动过程中铁块与木块始终保持相对静止，下列说法正确的是( )A．木块a和铁块b间一定存在摩擦力B．木块与竖直墙面间一定存在水平弹力C．木块与竖直墙面间一定存在摩擦力D．竖直向上的作用力F大小一定等于铁块与木块的重力之和解析：先把a和b看作一整体，故只受到竖直方向的作用力F和(ma＋Mb)g，F＝(Ma＋Mb)g7\n，D对；墙壁对a无弹力和摩擦力；再对b分析，其受重力Mbg，a对b的弹力FN和摩擦力f平衡，A对，B、C错．答案：A、D9．(2022年吉林长春高三第二次调研)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：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＝mg，选项A正确；隔离上面球分析，3F1·＝mg，F1＝mg，选项D正确．隔离下面一个球分析，f＝F1·＝mg，选项B、C错误．因此答案选A、D.答案：A、D10．(2022年东北三校高三第一次联合模拟)如图所示，在倾角为α的光滑斜面上放一个重为G的光滑球，并用光滑的挡板挡住，挡板与斜面夹角为θ(最初θ＜α)，挡板可以从图示位置以O为轴向左缓慢转至水平位置，在此过程中球始终处于平衡状态，当挡板对球的弹力大小恰好等于球的重力时，θ的大小可以为( )A．α B．2αC．π－α D．π－2α解析：对小球受力分析并画出力的三角形、角度关系如图所示，因θ＜α，可以F＞G，当挡板以O为轴缓慢转动的过程中，当θ＝α，时F＝G，故A正确；当挡板转至水平时，重力等于挡板对小球的支持力，故C正确．7\n答案：A、C二、非选择题11．如图所示，小球被轻质细绳系住斜吊着放在静止的光滑斜面上，设小球质量m＝1kg，斜面倾角α＝30°，悬线与竖直方向夹角θ＝30°，光滑斜面的质量为3kg，置于粗糙水平面上，g＝10m/s2.求：(1)悬线对小球拉力的大小；(2)地面对斜面的摩擦力的大小和方向．解析：(1)以小球为研究对象，受力分析如图所示．由平衡条件可得F＝mg2FTcos30°＝F解得FT＝＝N.(2)以小球和斜面整体为研究对象，系统静止，水平方向受力平衡，由平衡条件可得Ff＝FTcos60°＝×N＝N方向水平向左．答案：(1)N (2)N 方向水平向左12.(2022年怀宁二中模拟)如图所示，三个物块重均为100N，叠放于水平桌面上；小球P重20N，挂在c绳下端，a绳一端系在物块3上，b绳一端系在水平天花板上，现用水平向左的拉力F＝20N作用在物块2上，整个系统处于静止状态时，a绳水平，b绳与水平方向成45°角．求：7\n(1)a、b绳中的拉力；(2)1与2间，2与3间，3与桌面间的摩擦力．解析：(1)取三绳结点为研究对象，进行受力分析，如图所示．由平衡条件知，Fc＝G＝20NFbsin45°＝Fc，Fb＝20NFa＝Fbcos45°＝Fc＝20N.(2)整个系统处于静止状态，1、2间无摩擦力作用F12＝0；隔离物块2，水平方向受两个力，F和3对2的摩擦力F32，故F32＝F＝20N；对物块3受力分析，受a绳向右的拉力20N,2对3向左的摩擦力20N，所以物块3与桌面间无摩擦力作用．答案：(1)20N 20N(2)0 20N，方向水平向右 07
