内容正文:
高考热点强化训练2
力与物体的平衡
大一轮复习讲义
1.(2019·河南平顶山市一轮复习质检)如图1所示为手机被吸在磁性手机支架上的情形,汽车正在水平路面上加速直线行驶,关于手机的受力,下列说法正确的是
A.手机可能只受三个力的作用
B.手机可能不受摩擦力的作用
C.支架对手机的作用力一定竖直向上
D.支架对手机的作用力一定大于手机的重力
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图1
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解析 手机一定受重力,磁性吸引力、支架的支持力以及支架对手机的摩擦力四个力的作用,并且由于支持力和磁性吸引力方向都与支架平面垂直,当手机加速前进时,手机所受沿磁片向上的摩擦力大于重力沿磁片向下的分力,即一定有摩擦力,选项A、B错误;
由于汽车在加速运动,因此支架对手机的作用力与手机受到的重力的合力一定水平向前,根据力的合成可知,支架对手机的作用力一定斜向前方,且大于重力,选项C错误,D正确.
2.(2019·广西梧州市2月联考)如图2所示,在水平地面上放置的一个质量为M的斜面体(斜面光滑),斜面体上放置一个质量为m的物块,物块与固定墙面上的轻质弹簧相连,弹簧的轴线始终与斜面平行,若物块在斜面上做往复运动的过程中,斜面体始终保持静止,则下列选项中画出的关于地面对斜面体的摩擦力Ff与时间t的关系图象正确的是
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图2
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解析 因为斜面光滑,所以斜面体的受力如图所示,物块对斜面体的压力始终不变,故地面对斜面的摩擦力大小恒定,且方向始终向右,故选A.
3.(多选)(2019·山东日照市二模)如图3所示为一种儿童玩具,在以O点为圆心的四分之一竖直圆弧轨道上,有一个光滑的小球(不能视为质点),O′为小球的圆心.挡板OM沿着圆弧轨道的半径,以O点为转轴,从竖直位置开始推着小球缓慢顺时针转动(水平向里看),到小球触到水平线的过程中
A.圆弧轨道对小球的支持力逐渐增大
B.圆弧轨道对小球的支持力逐渐减小
C.挡板对小球的支持力逐渐增大
D.挡板对小球的支持力逐渐减小
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图3
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4.(2018·盐城中学最后一卷)如图4所示,用OA、OB两根轻绳将花盆悬于两竖直墙之间,开始时OB绳水平,现保持O点位置不变,改变OB绳长使绳右端由B点缓慢上移至B′点,此时OB′与OA之间的夹角θ<90°,设此过程中OA、OB绳的拉力分别为FOA、FOB,则下列说法正确的是
A.FOA一直增大
B.FOA一直减小
C.FOB一直减小
D.FOB先增大后减小
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图4
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解析 对结点O受力分析:重力G、绳OA的拉力FOA和绳OB的拉力FOB,根据平衡条件知,两根绳子的拉力的合力与重力大小相等、方向相反,作出轻绳OB在两个位置时力的合成图如图所示,由图看出,由3→2→1的过程中,FOA逐渐减小,FOB先减小后增大,当θ=90°时,FOB最小.
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5.(2019·东北三省三校第二次联合模拟)如图5所示,左侧是半径为R的四分之一圆弧,右侧是半径为2R的一段圆弧.二者圆心在一条竖直线上,小球a、b通过一轻绳相连,二者恰好于等高处平衡.已知θ=37°,不计所有摩擦,则小球a、b的质量之比为
A.3∶4 B.3∶5
C.4∶5 D.1∶2
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图5
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解析 对a和b两个小球受力分析,受力分析图如图所示,由几何关系知,α=θ=37°,因一根绳上的拉力相等,故拉力都为FT;
6.(多选)(2019·安徽淮南市第二次模拟)如图6所示,水平地面上有一倾角为θ的光滑斜面(底面粗糙),一轻质弹簧一端固定在竖直墙壁上的O点,另一端连接一质量为m的木块.开始时,把木块放在斜面上某位置,木块和斜面均静止不动,此时弹簧水平且处于压缩状态.已知重力加速度为g,则下列说法正确的是
A.开始时,弹簧弹力大小等于mgtan θ
B.开始时,斜面受到三个力的作用
C.若将O点稍微下移一点,木块仍可能在原位置静止
D.若将O点稍微上移一点,木块仍可能在原位置静止
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图6
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解析 对木块受力分析,根据平衡条件可知,开始时,弹簧弹力大小F=mgtan θ,选项A正确;
开始时,斜面受到重力、地面的支持力和摩擦力、木块的压力四个力的作用,选项B错误;
若将O点稍微下移一点,则弹簧长度增加,弹力减小,由图可知,木块仍可能在原位置静止,选项C正确;
若将O点稍微上移一点,弹簧弹力仍减小,但是木块平衡需要的弹力F要增加,可知木块不可能在原位置静止,选项D错误.
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7.(2019·山东济宁市一模)如图