链接高考2 受力分析 共点力的平衡-2021高考物理【创新教程】艺考生高考总复习课时冲关（新高考）

链接高考2　受力分析　共点力的平衡 1.(受力分析)“阶下儿童仰面时，清明妆点正堪宜．游丝一断浑无力，莫向东风怨别离．”这是《红楼梦》中咏风筝的诗．风筝在风力F、线的拉力T以及重力G的作用下，能够高高地飞在蓝天上．关于风筝在空中的受力可能正确的是(　　) 答案：A 2．(共点力的平衡) (2019·江苏卷，2T)如图所示，一只气球在风中处于静止状态，风对气球的作用力水平向右．细绳与竖直方向的夹角为α，绳的拉力为T，则风对气球作用力的大小为(　　) A.　　　　　 B. C．Tsin α D．Tcos α 解析：C　[对气球受力分析，由水平方向平衡条件可得：F风＝Tsin α，故C正确．] 3．(共点力的平衡) 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＝90°，质量为m2的小球位于水平地面上，设此时质量为m2的小球对地面压力大小为FN，细线的拉力大小为FT，则(　　) A．FN＝(m2－m1)g B.FN＝m2g C．FT＝gm1g D．FT＝ 解析：B　[分析小球m1的受力情况，由物体的平衡条件可得，绳的拉力FT＝0，故C、D均错误；分析m2受力，由平衡条件可得：FN＝m2g，故A错误，B正确．] 4．(共点力的平衡) 如图所示，质量均为m的A、B两球，由一根劲度系数为k的轻弹簧连接静止于半径为R的光滑半球形碗中，弹簧水平，两球间距为R，且球的半径远小于碗的半径．则弹簧的原长为(　　) A.＋R＋R B. C.＋R＋R D. 解析：D　[以A球为研究对象，小球受重力、弹力和球壳的支持力，如图所示，由平衡条件得tan θ＝＋R，故D正确．]，故弹簧原长x0＝x＋R＝＝，所以x＝，则tan θ＝＝，根据几何关系得cos θ＝，解得x＝ 5．(2020·厦门模拟)(共点力的平衡) 如图所示，2019年5月28日央视新闻报道：格鲁吉亚物理学家安德里亚仅靠摩擦力将25个网球垒成9层高的直立“小塔”．网球A位于“小塔”顶层，下面各层均有3个网球，网球B位于“小塔”的第6层，已知每个网球质量均为m.下列说法正确的是(　　) A．其他网球对B球的作用力大于B球的重力 B．将A球拿走后，“小塔”仍能保持直立平衡 C．第8层的三个网球与A球间的弹力大小各为 D．最底层的3个网球受到地面的支持力均为 答案：D 6．(共点力的平衡) 如图所示，质量为m的小球用水平轻质弹簧系住，并用倾角θ＝37°的木板托住，小球处于静止状态，弹簧处于压缩状态，则(　　) A．小球受木板的摩擦力一定沿斜面向上 B．弹簧弹力不可能为mg C．小球可能受三个力作用 D．木板对小球的作用力有可能小于小球的重力mg 解析：C　[小球的受力分析如图， 当mgsin 37°>Fcos 37°，小球受到沿斜面向上的摩擦力，当mgsin 37°<Fcos 37°，小球受到沿斜面向下的摩擦力，当mgsin 37°＝Fcos 37°，木板对小球没有摩擦力，且F＝mgtan 37°＝mg，所以A、B错误，C正确；木板对小球的作用力的竖直分量等于mg，所以不可能小球的重力mg，D错误．] 7.(共点力的平衡) 如图，支架固定在水平地面上，其倾斜的光滑直杆与地面成30°角，两圆环A、B穿在直杆上，并用跨过光滑定滑轮的轻绳连接，滑轮的大小不计，整个装置处于同一竖直平面内．圆环平衡时，绳OA竖直，绳OB与直杆间夹角为30°.则环A、B的质量之比为(　　) A．1∶ B.1∶2 C.∶2∶1 D. 解析：A　[分别对A、B两圆环受力分析，运用合成法，如图： 以A为研究对象，则A只能受到重力和绳子的拉力的作用，杆对A不能有力的作用，否则A水平方向受力不能平衡，所以FT＝mAg；以B为研究对象，根据共点力平衡条件，结合图可知，绳子的拉力FT与B受到的支持力FN与竖直方向之间的夹角都是30°，所以FT与FN大小相等，得：mBg＝2×FTcos 30°＝.]FT，故mA∶mB＝1∶ 8．(临界、极值问题) 轻质弹簧A的两端分别连在质量为m1和m2的小球上，两球均可视为质点．另有两根与A完全相同的轻质弹簧B、C的一端分别与两个小球相连，B的另一端固定在天花板上，C的另一端用手牵住，如图所示．适当调节手的高度与用力的方向，保持B弹簧轴线跟竖直方向夹角为37°不变(已知sin 37°＝0.6，cos 37°＝0.8)，当弹簧C的拉力最小时，B、C两弹簧的形变量之比为(　　) A．1∶1 B.3∶5 C．4∶3 D．5∶4 解析：C　[以m1、m2整体为研究对象受力分析如图所示． 由图可知，当FC与FB垂直时，弹簧C的拉力最