7.物体的平衡-2022年高考物理一轮复习高效作业夯基30分钟练

物体的平衡 一、选择题 1．一只重力 的蜗牛沿着倾斜的藤蔓缓慢爬行，如图所示．若藤蔓的倾角为 ，则爬行过程中藤蔓对蜗牛的作用力大小为（ ） A． B． C． D． 【答案】D 【解析】 对蜗牛进行受力分析：蜗牛受到竖直向下的重力，垂直葡萄枝向上的弹力，沿葡萄板向上的摩擦力，葡萄枝对蜗牛的支持力和摩擦力的合力，因蜗牛缓慢爬行，说明蜗牛处于平衡状态，即所受合力零，葡萄枝对蜗牛的支持力和摩擦力的合力与重力大小相等，因此蜗牛受到的葡萄枝的作用力大小等于蜗牛重力，即葡萄枝对蜗牛的作用力大小为 ，故D正确，ABC错误； 故选D． 【点睛】蜗牛处于平衡状态，即所受合力零． 2．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和环对小球的弹力N的大小变化情况是（　 　） A．F减小，N不变 B．F不变，N减小 C．F不变，N增大 D．F增大，N减小 【答案】A 【详解】 受力分析如图所示 由几何关系得 小球沿圆环缓慢上移，AB逐渐减小，OA、OB不变，所以N不变，F减小。 故选A。 3．用一轻绳将光滑小球P系于粗糙墙壁上的O点，在墙壁和球P之间夹有一矩形物块Q，如图所示。P、Q均处于静止状态，则下列相关说法正确的是（　　）。 A．P物体受到4个力 B．Q受到3个力 C．若绳子适当变长，绳子的拉力将变小 D．若绳子适当变短，Q可能会下滑 【答案】C 【详解】 小球P受力如图所示： A．由图可知，P受到重力、绳子的拉力，Q的支持力，共3个力作用，故A错误； B．Q受到重力、P的压力、墙壁的支持力和静摩擦力，共4个力作用，故B错误； C．设绳子与竖直方向的夹角为 ，P的质量为m，绳子的拉力大小为F，则由平衡条件得 则若绳子变长， 变小，cos 变大，则F变小，故C正确； D．若绳子变短，角 变大，P对Q的压力 变大，从而Q与墙壁间的最大静摩擦力变大，因此Q不会下滑，故D错误。 故选C。 4．如图所示，质量为m的物体在恒力F的作用下沿天花板匀速滑动，F与水平方向的夹角为θ，物体与天花板之间的动摩擦因数为μ，则物体受到的摩擦力大小是( ) A．Fcosθ B．Fsinθ C．μ(Fsinθ+mg) D．μ(mg-Fsinθ) 【答案】A 【详解】 AB．对物体受力分析，将推力F正交分解，如图 根据力平衡条件，水平方向有： 则物体受到摩擦力大小 ，A正确，B错误； CD．根据力平衡条件，竖直方向有： 解得： 又 则摩擦力大小 ，CD错误。 故选A。 5．如图所示，用三根轻绳将质量为m的物块静止悬挂在空中。已知ab和bc与竖直方向的夹角分别为30°和60°，则ac绳和bc绳中的拉力分别为（ ） A． B． C． D． 【答案】B 【详解】 对结点C受力分析，受到三根绳子拉力，将 和 合成为F，如图所示 根据平衡条件有： 根据三角函数关系得： B正确，ACD错误。 故选B。 6．如图所示，在粗糙的水平面上，固定一个半径为R的半圆柱体M，挡板PQ固定在半圆柱体M上，PQ的延长线过半圆柱截面圆心O，且与水平面成30°角。在M和PQ之间有一个质量为m的光滑均匀球体N，其半径也为R。整个装置处于静止状态，则下列说法正确的是（　　） A．N对PQ的压力大小为mg B．N对PQ的压力大小为 C．N对M的压力大小为mg D．N对M的压力大小为 【答案】D 【详解】 对球N受力分析，如图 设N对M的压力为F1，N对PQ的压力为F2，由几何关系可知，F1和F2与G的夹角相等，均为 ，则 故选D。 7．超市中小张沿水平方向推着质量为m的购物车乘匀速上升的自动扶梯上楼，如图所示．假设小张、购物车均与自动扶梯保持相对静止，自动扶梯的倾角为30º，小张的质量为M，小张与扶梯间的摩擦因数为μ，小车与扶梯间的摩擦忽略不计．则 A．小张对扶梯的压力大小为Mgcos30°，方向垂直于斜面向下 B．小张对扶梯的摩擦力大小为（M+m）g sin30°，方向沿斜面向下 C．扶梯对小张的摩擦力大小为μ（M+m）gcos30°，方向沿斜面向上 D．小张对车的推力和车对小张的推力大小相等，这是因为人和车均处于平衡状态 【答案】B 【详解】 A.对车受力分析，受到重力，水平向右的推力，和垂直于斜面向上的支持力，根据共点力平衡可知： mgsin30°=Fcos30°， 解得：F=mgtan30°；故A错误. BC.对小张和购物车整体受力分析，受到重力，支持力和水平向右的推力及沿斜面向下的摩擦力，在平行扶梯方向有： f=(M+m)gsin30°， 方向沿斜面向上，所以小张对扶梯的摩擦力大小为(M+m)gsin 30°，方向沿斜面向下；故B正确，C错误