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2019高考物理二轮小题狂做专练四:共点力平衡条件的应用(含答案解析)

1、1 【黑龙江省 2019 届高三上学期第二次调研考试】如图所示,水平细杆上套一球 A,球 A 与球 B 间用一轻绳相连,质量分别为 和 ,由于 B 球受到水平风力作用,球 A 与球 B 一起向右匀速运动。已知细绳与竖直方向的夹角为 ,则下列说法中正确的是( )A球 A 与水平细杆间的动摩擦因数为+B球 B 受到的风力 F 为 C风力增大时,若 A、B 仍匀速运动,轻质绳对球 B 的拉力保持不变D杆对球 A 的支持力随着风力的增加而增加2 【江苏省 2018 届高考模拟】如图所示,高空走钢丝的表演中,若表演者走到钢丝中点时,使原来水平的钢丝下垂与水平面成 角,此时钢丝上的弹力应是表演者 (含平衡

2、杆)体重的( )A B C D12 2 12 23 【山西省 2019 届高三模拟】粗细均匀的电线架在 A、B 两根电线杆之间。由于热胀冷缩,电线在夏、冬两季呈现如图所示的两种形状,若电线杆始终处于竖直状态,下列说法中正确的是( )A冬季,电线对电线杆的拉力较大B夏季,电线对电线杆的拉力较大C夏季与冬季,电线对电线杆的拉力一样大D夏季,电线杆对地的压力较大一、单选题四 共点力平衡条件的应用4 【河南省 2018 届高考模拟】如图所示,轻质弹性绳一端固定于 O 点,另一端系一小球,小球静止时弹性绳竖直。现对小球施加一个水平力,使其缓慢移动至弹性绳与竖直方向成 60,若弹性绳的形变在弹性限度内,弹

3、性绳原长为 ,则此过程中小球上升的高度为( )0A B C D140 120 130 05 【辽宁省 2019 届高三模拟】如图所示,由粗糙的水平杆 AO 与光滑的竖直杆 BO 组成的绝缘直角支架,在AO 杆、BO 杆上套有带正电的小球 P、Q ,两个小球恰能在某一位置平衡。现将 P 缓慢地向左移动一小段距离,两球再次达到平衡。若小球所带电量不变,与移动前相比( )A杆 BO 对 Q 的弹力减小B杆 AO 对 P 的弹力减小C杆 AO 对 P 的摩擦力增大DP、Q 之间的距离增大6 【广东省 2019 届高三模拟】如图所示,一不可伸长的光滑轻绳,其左端固定于 O 点,右端跨过固定于 O点的光滑

4、滑轮悬挂一质量为 1kg 的物体 P,此时轻绳 OO段水平,长度为 0.8m。绳子 OO段套有一个可自由滑动的轻环。现在轻环上挂上一重物 Q,用手扶住重物后缓慢下降,直到手与重物分离,重物 Q 下降的高度为 0.3m,此时物体 P 未到达滑轮处。则( )A重物 Q 的质量为 1.2kgB重物 Q 的质量为 1.6kgC物体 P 上升的高度为 0.2mD物体 P 上升的高度为 0.4m二、多选题7 【安徽省 2018 届高三第二次模拟】如图所示,在粗糙水平面上放一质量为 M 的斜面,质量为 m 的木块在竖直向上力 F 作用下,沿斜面匀速下滑,此过程中斜面保持静止,则地面对斜面( )A无摩擦力B有

5、水平向左的摩擦力C支持力为 (+)D支持力小于 (+)8 【天津市 2019 届高三模拟】如图所示,用水平力 推静止在斜面上的物块,当力 由零开始逐渐增大到某 一值而物块仍保持静止状态,则物块( )A所受合力逐渐增大B所受斜面摩擦力可能变为零C所受斜面弹力逐渐增大D所受斜面作用力逐渐变小9 【河北省邯郸市 2017-2018 学年高考模拟】如图所示,小球被轻质细绳系住斜吊着放在静止光滑斜面上,设小球质量 m=1kg,斜面倾角 =30,悬线与竖直方向夹角 =30,光滑斜面 M=3kg 置于粗糙水平面上,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 (g=10m/s 2)三、

6、解答题10 【江西省上饶二中 2019 届高三模拟】如图甲所示,物体的质量为 2kg,两根轻细绳 AB 和 AC 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 的拉力 F,若要使绳都能伸直,=60求拉力 F 的大小范围答案与解析1 【解析】对球 B 受力分析,受重力、风力和拉力,如图:风力为 ,绳对 B 球的拉力为 ,把环和球当作一个整体,对其受力分析,受重力= =、支持力 N、风力 F 和向左的摩擦力 f,如图,根据共点力平衡条件可得:杆对 A 环的支持力大(+)小: 、 ,则 A 环与水平细杆间的动摩擦因数为 ,B 正确 A 错误;当风力=(+)= =(+)增大时

7、, 增大,则 T 增大。C 错误;对整体分析,竖直方向上杆对环 A 的支持力 ,不变, =(+)D 错误。【答案】B2 【解析】以人为研究对象,分析受力情况,作出力图,根据平衡条件,两绳子合力与重力等大反向,则有: 2=解得: =2故钢丝上的弹力应是表演者和平衡杆重力的 ,故 C 正确,A、B、 D 错误。故选 C。12【答案】C3 【解析】以整条电线为研究对象,受力分析如图所示:一、单选题由共点力的平衡条件知,两电线杆对电线的弹力的合力与其重力平衡,由几何关系得: ,即:=2.=2由于夏天气温较高,电线的体积会膨胀,两杆正中部位电线下坠的距离 h 变大,则电线在杆上固定处的切线方向与竖直方向

8、的夹角 变小,故 变小,所以两电线杆处的电线拉力与冬天相比是变小 .电线杆上的电线2的质量一定,受力平衡,夏季、冬季杆对地面的压力相等.所以选项 B、C、D 错误,A 正确。故选 A。【答案】A4 【解析】设弹性绳的劲度系数为 k,小球质量为 m,未对小球施加水平力,小球静止时,根据平衡条件有:, ;对小球施加水平力,使其缓慢移动至弹性绳与竖直方向成 600 时,小球受重力 mg、=1=0+1水平力 F、弹力 F1 三个力,由平衡条件得: ,弹性绳的长度为: ,此过程中小球1=60=2 =0+2上升的高度为: ,选项 B 正确。=12=120【答案】B5 【解析】Q 受力如图,由力的合成与平衡

9、条件可知: BO 杆对小球 Q 的弹力变大,两小球之间的库仑力变大,由库仑定律知,两小球 P、Q 的距离变小,AD 错误;对整体受力分析,可得 AO 杆对小球 P 的摩擦力变大,C 正确;对整体分析可知,竖直方向只受重力和 AO杆的支持力,故 AO 杆对小球 P 的弹力不变,D 错误。故选 C。【答案】C6 【解析】重新平衡后,根据几何知识可得 ,即 , 之间的绳长为 0.52=1m,故伸长=0.40.3=43 =53了 1m-0.8m=0.2m,即 P 上升了 0.2m,C 正确 D 错误;重新平衡后,对轻环处结点受力分析,如图所示,则根据平行四边形定则可得 ,解得53=12=0.6,A 正

10、确 B 错误。=1.2二、多选题【答案】AC7 【解析】对物体 M 和 m 整体受力分析,受拉力 F、重力( M+m)g、支持力 FN,根据共点力平衡条件,竖直方向: F N+F-(M+m)g=0,解得: FN=(M+m)g-F(M+m )g;水平方向不受力,故没有摩擦力。故选 AD。【答案】AD8 【解析】物体保持静止, ,则选项 A 错;合 =0对物体受力分析,如图,即使没有摩擦力 ,物体在这 个力的作用下也可以保持静止,故 B 正确;可知 N 3是 F 和 mg 的合力, 增大, 增大,选项 C 正确;斜面对物体的合力是与 F 与 mg 合力大小相等,方向相反 的, 增大,合力增大,选项

11、 D 错误故选 BC。【答案】BC9 【 解析】(1) 以小球为研究对象,受力情况如图所示根据平衡条件得知,T 与 N 的合力 F=mg300=12解得: ;=12300=1033(2) 以小球和斜面整体为研究对象,受力分析如图所示由于系统静止,合力为零,则有:,方向水平向左。=600=103312=533三、解答题10 【 解析 】对 A 球受力分析,受到拉力 F,重力 mg,两根细绳的拉力 FB、FC,如图所示,根据平衡条件,有:x 方向:Fcos60=F C+FBcos60y 方向:Fsin60+F Bsin60=mg解得:F B mgF233FCF mg33当 FB=0 时,F 最大,为:F max= mg ;233 4033当 FC=0 时,F 最小,为:F min= mg ;33 2033故拉力 F 的范围为: F2033 4033