2020届高三物理一轮复习同步练习题卷：共点力平衡.docx

《2020届高三物理一轮复习同步练习题卷：共点力平衡.docx》由会员分享，可在线阅读，更多相关《2020届高三物理一轮复习同步练习题卷：共点力平衡.docx（12页珍藏版）》请在三一办公上搜索。

1、共点力平衡1.(2019四川省广安市、眉山市、内江市、遂宁市第三次诊断)如图所示，两个质量均为m的小球通过两根轻弹簧A、B连接，在水平外力F作用下，系统处于静止状态，弹簧实际长度相等弹簧A、B的劲度系数分别为kA、kB，且原长相等弹簧A、B与竖直方向的夹角分别为与45.设A、B中的拉力分别为FA、FB.小球直径相比弹簧长度可以忽略则(）Atan BkAkB CFAmg DFB2mg2. （2019山东省济宁市高三第二次摸底考试）我国2007年建成的国家大剧院外部呈椭球型为了简化，将国家大剧院的屋顶近似为半球形，某警卫人员在执行特殊任务时，必须在屋顶上向上缓慢爬行，他在爬行的过程中屋顶对他的（

2、）A支持力不变B支持力变小 C摩擦力变小D摩擦力变大3.(2019黑龙江省齐齐哈尔市调研)重力都为G的两个小球A和B用三段轻绳按如图所示连接后悬挂在O点上，O、B间的绳子长度是A、B间的绳子长度的2倍，将一个拉力F作用到小球B上，使三段轻绳都伸直且O、A间和A、B间的两段绳子分别处于竖直和水平方向上，则拉力F的最小值为()A.G B.G CG D.G4.（2016全国一卷）如图所示，一光滑的轻滑轮用细绳OO悬挂于O点；另一细绳跨过滑轮，其一端悬挂物块a，另一端系一位于水平粗糙桌面上的物块b。外力F向右上方拉b，整个系统处于静止状态。若F方向不变，大小在一定范围内变化，物块b仍始终保持静止，则下

3、列说法正确的是（ ）A绳OO的张力也在一定范围内变化 B物块b所受到的支持力也在一定范围内变化C连接a和b的绳的张力也在一定范围内变化 D物块b与桌面间的摩擦力也在一定范围内变化5. （2017全国三卷）一根轻质弹性绳的两端分别固定在水平天花板上相距80cm的两点上，弹性绳的原长也为80 cm。将一钩码挂在弹性绳的中点，平衡时弹性绳的总长度为100 cm；再将弹性绳的两端缓慢移至天花板上的同一点，则弹性绳的总长度变为（弹性绳的伸长始终处于弹性限度内）（ ）A86 cmB 92 cm C 98 cm D 104 cm6.(2019河南洛阳一中月考)如图所示，倾角为 30的光滑斜面上固定有竖直光滑

4、挡板P，横截面为直角三角形的物块A放在斜面与P之间则物块A对竖直挡板P的压力与物块A对斜面（ ）的压力大小之比为A21 B12 C.1 D.47.(2019长沙市长郡中学入学考试)如图所示，某钢制工件上开有一个楔形凹槽，凹槽的截面是一个直角三角形ABC，CAB30，ABC90，在凹槽中放有一个光滑的金属球，当金属球静止时，金属球对凹槽的AB边的压力为F1，对BC边的压力为F2，则的值为()A.B. C. D.8.(2019烟台模拟)如图所示，斜面上放有两个完全相同的物体a、b，两物体间用一根细线连接，在细线的中点加一与斜面垂直的拉力F，使两物体均处于静止状态则下列说法正确的是 ()Aa、b两物

5、体的受力个数一定相同 Ba、b两物体对斜面的压力相同A a、b两物体受到的摩擦力大小一定相等 D当逐渐增大拉力F时，物体b先开始滑动9.(2019广东百校联盟)质量为M的半圆柱体P放在粗糙的水平地面上，其右端固定一个竖直挡板AB，在P上放两个大小相同的光滑小球C和D，质量均为m，整个装置的纵截面如图所示开始时P、C球心连线与水平面的夹角为，点P、D球心连线处于竖直方向，已知重力加速度为g.则下列说法正确的是 ()AP和挡板对C的弹力分别为和 B地面对P的摩擦力大小为零C使挡板缓慢地向右平行移动，但C仍在P和挡板AB作用下悬于半空中，则地面对P的摩擦力将不断增大D使挡板绕B点顺时针缓慢转动，P始

6、终保持静止，则D一定缓慢下滑10.(2019商丘模拟)如图所示，固定在竖直平面内的光滑圆环的最高点有一个光滑的小孔质量为m的小球套在圆环上一根细线的下端系着小球，上端穿过小孔用手拉住现拉动细线，使小球沿圆环缓慢上移，在移动过程中手对线的拉力F和轨道对小球的弹力FN的大小变化情况是 ()AF不变，FN增大BF不变，FN减小 CF减小，FN不变 DF增大，FN减小11.如图所示,轻质不可伸长的晾衣绳两端分别固定在竖直杆M、N上的a、b两点,悬挂衣服的衣架挂钩是光滑的,挂于绳上处于静止状态。如果只人为改变一个条件,当衣架静止时,下列说法正确的是(）A.绳的右端上移到b,绳子拉力不变 B.将杆N向右移

7、一些,绳子拉力变大C.绳的两端高度差越小,绳子拉力越小 D.若换挂质量更大的衣服,则衣架悬挂点右移12.如图所示，两个轻环a和b套在位于竖直面内的一段固定圆弧上；一细线穿过两轻环，其两端各系一质量为m的小球。在a和b之间的细线上悬挂一小物块。平衡时，a、b间的距离恰好等于圆弧的半径。不计所有摩擦，小物块的质量为（ ）A. B.m Cm D2m13.(2019江西省横峰中学、铅山一中等校联考)有甲、乙两根完全相同的轻绳，甲绳A、B两端按图甲的方式固定，然后将一挂有质量为M的重物的光滑轻质动滑轮挂于甲轻绳上，当滑轮静止后，设甲绳子的张力大小为FT1；乙绳D、E两端按图乙的方式固定，然后将同样的定滑

8、轮且挂有质量为M的重物挂于乙轻绳上，当滑轮静止后，设乙绳子的张力大小为FT2.现甲绳的B端缓慢向下移动至C点，乙绳的E端缓慢向右移动至F点，在两绳的移动过程中，下列说法正确的是()AFT1、FT2都变大 BFT1变大、FT2变小 CFT1、FT2都不变 DFT1不变、FT2变大参考答案1.(2019四川省广安市、眉山市、内江市、遂宁市第三次诊断)如图所示，两个质量均为m的小球通过两根轻弹簧A、B连接，在水平外力F作用下，系统处于静止状态，弹簧实际长度相等弹簧A、B的劲度系数分别为kA、kB，且原长相等弹簧A、B与竖直方向的夹角分别为与45.设A、B中的拉力分别为FA、FB.小球直径相比弹簧长度

9、可以忽略则(）Atan BkAkB CFAmg DFB2mg【答案】A【解析】对下面的小球进行受力分析，如图甲所示：根据平衡条件得：Fmgtan 45mg，FBmg；对两个小球整体受力分析，如图乙所示：根据平衡条件得：tan ，又Fmg，解得tan ，FAmg，由题可知两弹簧的形变量相等，则有：x，解得：，故A正确，B、C、D错误3. （2019山东省济宁市高三第二次摸底考试）我国2007年建成的国家大剧院外部呈椭球型为了简化，将国家大剧院的屋顶近似为半球形，某警卫人员在执行特殊任务时，必须在屋顶上向上缓慢爬行，他在爬行的过程中屋顶对他的（ ）A支持力不变B支持力变小 C摩擦力变小D摩擦力变大

10、【答案】C【解析】因为缓慢爬行，合力为零：，向上爬的过程中，夹角减小，cos尾变大，sin尾变小，所以摩擦力变小，支持力变大，ABD错误，C正确。3.(2019黑龙江省齐齐哈尔市调研)重力都为G的两个小球A和B用三段轻绳按如图所示连接后悬挂在O点上，O、B间的绳子长度是A、B间的绳子长度的2倍，将一个拉力F作用到小球B上，使三段轻绳都伸直且O、A间和A、B间的两段绳子分别处于竖直和水平方向上，则拉力F的最小值为()A.G B.G CG D.G【答案】A【解析】对A球受力分析可知，因O、A间绳竖直，则A、B间绳上的拉力为0.对B球受力分析如图所示，则可知当F与O、B间绳垂直时F最小，FminGs

11、in ，其中sin ，则FminG，故A项正确4.（2016全国一卷）如图所示，一光滑的轻滑轮用细绳OO悬挂于O点；另一细绳跨过滑轮，其一端悬挂物块a，另一端系一位于水平粗糙桌面上的物块b。外力F向右上方拉b，整个系统处于静止状态。若F方向不变，大小在一定范围内变化，物块b仍始终保持静止，则下列说法正确的是（ ）A绳OO的张力也在一定范围内变化 B物块b所受到的支持力也在一定范围内变化C连接a和b的绳的张力也在一定范围内变化 D物块b与桌面间的摩擦力也在一定范围内变化【答案】BD【解析】由于物块a、b均保持静止，各绳角度保持不变，对a受力分析得，绳的拉力FTmag，所以物块a受到绳的拉力保持不

12、变。由滑轮性质，滑轮两侧绳的拉力相等，所以b受到绳的拉力大小、方向均保持不变，C选项错误；a、b受到绳的拉力大小、方向均不变，所以OO的张力不变，A选项错误；对b进行受力分析，如图所示。由平衡条件得：FTcos FfFcos ，Fsin FNFTsin mbg。其中FT和mbg始终不变，当F大小在一定范围内变化时，支持力在一定范围内变化，B选项正确；摩擦力也在一定范围内发生变化，D选项正确。6. （2017全国三卷）一根轻质弹性绳的两端分别固定在水平天花板上相距80cm的两点上，弹性绳的原长也为80 cm。将一钩码挂在弹性绳的中点，平衡时弹性绳的总长度为100 cm；再将弹性绳的两端缓慢移至天

13、花板上的同一点，则弹性绳的总长度变为（弹性绳的伸长始终处于弹性限度内）A86 cmB 92 cm C 98 cm D 104 cm【答案】B【解析】试题分析：设弹性绳的劲度系数为k，左、右两半段绳的伸长量，由共点力的平衡条件可知，钩码的重力，将弹性绳的两端缓慢移至天花板上同一点时，钩码的重力，解得，则弹性绳的总长度变为，故选B。6.(2019河南洛阳一中月考)如图所示，倾角为 30的光滑斜面上固定有竖直光滑挡板P，横截面为直角三角形的物块A放在斜面与P之间则物块A对竖直挡板P的压力与物块A对斜面的压力大小之比为（ ）A21 B12 C.1 D.4【答案】B【解析】将物体A受的重力按照力的效果进

14、行分解，如图所示，则F1Gtan ，F2，故sin .即物块A对竖直挡板P的压力与物块A对斜面的压力大小之比为12，B正确7.(2019长沙市长郡中学入学考试)如图所示，某钢制工件上开有一个楔形凹槽，凹槽的截面是一个直角三角形ABC，CAB30，ABC90，在凹槽中放有一个光滑的金属球，当金属球静止时，金属球对凹槽的AB边的压力为F1，对BC边的压力为F2，则的值为()A.B. C. D.【答案】B【解析】金属球受到的重力产生两个作用效果，压AB面和压BC面，如图所示对AB面的压力等于分力F1，对BC面的压力等于分力F2，故tan 30，B正确8.(2019烟台模拟)如图所示，斜面上放有两个完

15、全相同的物体a、b，两物体间用一根细线连接，在细线的中点加一与斜面垂直的拉力F，使两物体均处于静止状态则下列说法正确的是 ()Aa、b两物体的受力个数一定相同 Ba、b两物体对斜面的压力相同Ca、b两物体受到的摩擦力大小一定相等 D当逐渐增大拉力F时，物体b先开始滑动【答案】B【解析】对a、b进行受力分析，如图所示b物体处于静止状态，当细线沿斜面向上的分量与重力沿斜面向下的分量相等时，摩擦力为零，所以b可能只受3个力作用，而a物体必定受到摩擦力作用，肯定受4个力作用，故A错误；a、b两个物体，垂直于斜面方向受力都平衡，则有：FNFTsin mgcos ，解得：FNmgcos FTsin ，则a

16、、b两物体对斜面的压力相同，故B正确；根据A项的分析可知，b的摩擦力可以为零，而a的摩擦力一定不为零，故C错误；对a沿斜面方向有：FTcos mgsin Ffa，对b沿斜面方向有：FTcos mgsin Ffb，正压力相等，所以最大静摩擦力相等，则a先达到最大静摩擦力，故a先滑动，故D错误9.(2019广东百校联盟)质量为M的半圆柱体P放在粗糙的水平地面上，其右端固定一个竖直挡板AB，在P上放两个大小相同的光滑小球C和D，质量均为m，整个装置的纵截面如图所示开始时P、C球心连线与水平面的夹角为，点P、D球心连线处于竖直方向，已知重力加速度为g.则下列说法正确的是 ()AP和挡板对C的弹力分别为

17、和 B地面对P的摩擦力大小为零C使挡板缓慢地向右平行移动，但C仍在P和挡板AB作用下悬于半空中，则地面对P的摩擦力将不断增大D使挡板绕B点顺时针缓慢转动，P始终保持静止，则D一定缓慢下滑【答案】C【解析】对D受力分析，受到重力mg和P的支持力FN；对C受力分析，受到重力mg、挡板AB的支持力FN1和P对C的支持力FN2，如图所示，根据平衡条件，得FN1，FN2，选项A错误；以P、C、D整体为研究对象，进行受力分析，受到三者的重力、挡板AB的支持力FN1，地面的支持力FN3，地面的静摩擦力f，根据共点力平衡条件，有FN3(M2m)g，fFN1，选项B错误；使挡板缓慢地向右平行移动，由于不断减小，

18、故f不断增大，选项C正确；由于P、D球心连线处于竖直方向，当使挡板绕B点顺时针缓慢地转动时，小球D可继续保持静止，选项D错误10. (2019商丘模拟)如图所示，固定在竖直平面内的光滑圆环的最高点有一个光滑的小孔质量为m的小球套在圆环上一根细线的下端系着小球，上端穿过小孔用手拉住现拉动细线，使小球沿圆环缓慢上移，在移动过程中手对线的拉力F和轨道对小球的弹力FN的大小变化情况是()AF不变，FN增大BF不变，FN减小 CF减小，FN不变 DF增大，FN减小【答案】C【解析】小球沿圆环缓慢上移可看作处于平衡状态，对小球进行受力分析，作出受力示意图如图所示，由图可知OABGFA即：，当A点上移时，半

19、径不变，AB长度减小，故F减小，FN不变，故C正确11.如图所示,轻质不可伸长的晾衣绳两端分别固定在竖直杆M、N上的a、b两点,悬挂衣服的衣架挂钩是光滑的,挂于绳上处于静止状态。如果只人为改变一个条件,当衣架静止时,下列说法正确的是(）A.绳的右端上移到b,绳子拉力不变 B.将杆N向右移一些,绳子拉力变大C.绳的两端高度差越小,绳子拉力越小 D.若换挂质量更大的衣服,则衣架悬挂点右移【答案】AB【解析】选A、B。设两杆间距离为d,绳长为l,Oa、Ob段长度分别为和，则,两部分绳子与竖直方向夹角分别为和,受力分析如图所示。绳子各部分张力相等, Fa=Fb=F,则=。满足，即， ，d和l均不变，则

20、为定值,为定值, 为定值,绳子的拉力保持不变,故A正确,C、D错误;将杆N向右移一些,d增大,则增大, 减小,绳子的拉力增大,故B正确。12.如图所示，两个轻环a和b套在位于竖直面内的一段固定圆弧上；一细线穿过两轻环，其两端各系一质量为m的小球。在a和b之间的细线上悬挂一小物块。平衡时，a、b间的距离恰好等于圆弧的半径。不计所有摩擦，小物块的质量为（ ）A. B.m Cm D2m【答案】C【解析】由于物块通过挂钩悬挂在线上，细线穿过圆环且所有摩擦都不计，可知线上各处张力都等于小球重力mg。如图所示，由对称性可知a、b位于同一水平线上，物块处于圆心O点正上方，则12，34，15。因圆弧对轻环的弹

21、力沿圆弧半径方向，且轻环重力不计，由平衡条件知环两侧细线关于圆弧半径对称，即56，由几何关系得125630，3460。再由物块与挂钩的受力平衡有mgcos 60mgcos 60Mg，故有Mm，C正确。13.(2019江西省横峰中学、铅山一中等校联考)有甲、乙两根完全相同的轻绳，甲绳A、B两端按图甲的方式固定，然后将一挂有质量为M的重物的光滑轻质动滑轮挂于甲轻绳上，当滑轮静止后，设甲绳子的张力大小为FT1；乙绳D、E两端按图乙的方式固定，然后将同样的定滑轮且挂有质量为M的重物挂于乙轻绳上，当滑轮静止后，设乙绳子的张力大小为FT2.现甲绳的B端缓慢向下移动至C点，乙绳的E端缓慢向右移动至F点，在两

22、绳的移动过程中，下列说法正确的是()AFT1、FT2都变大 BFT1变大、FT2变小 CFT1、FT2都不变 DFT1不变、FT2变大【答案】D【解析】设绳子总长为L，两堵竖直墙之间的距离为s，左侧绳长为L1，右侧绳长为L2.由于绳子上的拉力处处相等，所以两绳与竖直方向夹角相等，设为，则由几何知识，得：sL1sin L2sin (L1L2)sin ，又L1L2L得到sin ；设绳子的拉力大小为FT，重物的重力为G.以滑轮为研究对象，根据平衡条件得2FTcos G，解得：FT；可见，对题图甲，当绳子右端慢慢向下移时，s、L没有变化，则不变，绳子拉力FT1不变；对题图乙，当绳子的右端从E向F移动的过程中，由于绳子的长度不变，所以两个绳子之间的夹角增大，cos 减小，则绳子拉力FT2增大，故A、B、C错误，D正确