第二章 微专题11 共点力的静态平衡问题-【高考领航】2022高考物理一轮复习微专题速练

微专题11　共点力的静态平衡问题 专题概述 1.物体的速度为零不一定处于平衡状态．物体处于平衡状态时，其加速度一定为零． 2．解决平衡问题的常用方法：合成法、分解法、正交分解法、三角形法． 3．物体受多个共点力作用平衡时，其中任意一个力与其余几个力的合力等大反向． 1.如图所示，质量为m的物块静止在倾角为θ的斜面上，斜面静止在地面上．重力加速度为g.关于物块的受力情况分析，下列说法不正确的是(　　) A．物块受到重力、支持力和摩擦力作用 B．物块所受支持力大小为mgtan θ C．物块所受摩擦力大小为mgsin θ D．斜面对物块的摩擦力与支持力的合力方向竖直向上 2．某体育场看台的风雨棚是钢架结构的，两侧倾斜钢柱用固定在其顶端的钢索拉住，下端用较链与水平地面连接，钢索上有许多竖直短钢棒将棚顶支撑在钢索上，整个系统左右对称，结构简化图如图所示．假设钢柱与水平地面所夹锐角为60°，钢索上端与钢柱的夹角为30°，钢索、短钢棒及棚顶的总质量为m，重力加速度为g.则钢柱对钢索拉力的大小为(　　) A.mg　　　　　　 B．mg C.mg D．2mg 3．如图所示为小朋友喜欢的磁性黑板，下面有一个托盘，让黑板撑开一个安全角度(黑板平面与水平面的夹角为θ)，不易倾倒，小朋友不但可以在上面用专用画笔涂鸦，磁性黑板擦也可以直接吸在上面．图中就有小朋友把一块质量为m的黑板擦吸在上面保持静止，黑板与黑板擦之间的动摩擦因数为μ，则下列说法正确的是(　　) A．黑板擦对黑板的压力大小为mgcos θ B．黑板斜面对黑板擦的摩擦力大小为μmgcos θ C．黑板对黑板擦的摩擦力大于mgsin θ D．黑板对黑板擦的作用力大小为mg 4．如图所示，细绳上端固定于天花板上的A点，细绳的下端挂一质量为m的物体P，用力F作用于细绳上的O点；使细绳偏离竖直方向的夹角为α，且保持物体平衡，此时F与水平方向的夹角为β，若β＝α，重力加速度为g，则F的大小等于(　　) A．mgcos α B．mgsin α C．mgtan α D． 5.如图所示，光滑的大圆环固定在竖直平面上，圆心为O点，P为环上最高点，轻弹簧的一端固定在P点，另一端拴连一个套在大环上的小球，小球静止在图示位置平衡，则(　　) A．弹簧可能处于压缩状态 B．大圆环对小球的弹力方向可能指向O点 C．小球受到弹簧的弹力与重力的合力一定指向O点 D．大圆环对小球的弹力大小可能小于小球的重力，也可能大于小球的重力 6．如图所示，竖直放置的光滑圆环，顶端D点处固定一定滑轮(大小忽略)，圆环两侧套着质量分别为m1、m2的两小球A、B，两小球用轻绳绕过定滑轮相连，并处于静止状态，A、B连线过圆心O点，且与右侧绳的夹角为θ.则A、B两小球的质量之比为(　　) A．tan θ B． C. D．sin2θ 7.如图所示，一重为G的光滑均匀球体静止于墙面和矩形物块之间，球与物块接触点为P，球的重心为O，PO连线方向与竖直方向的夹角为θ，下列关于球的受力的说法正确的是(　　) A．物块对球的弹力大小为G，方向竖直向上 B．墙面对球的弹力大小为Gtan θ，方向水平向右 C．物块对球的弹力方向沿PO方向向上，大小为Gcos θ D．若将物块向左移动少许球仍静止，物块对球的弹力将变大 8.如图所示，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． 微专题11　共点力的静态平衡问题 1．B　物块受到重力、支持力和摩擦力作用，选项A正确；物块所受支持力大小为mgcos θ，选项B错误；物块所受摩擦力大小等于重力沿斜面向下的分量，大小为mgsin θ，选项C正确；斜面对物块的摩擦力与支持力的合力与重力等大反向，故方向竖直向上，选项D正确． 2.B　把钢索、短钢棒和棚顶看做整体，分析受力，受到竖直向下的重力mg，两侧钢柱对钢索的拉力F，根据等大二力的合力公式可得2Fcos 60°＝mg，解得F＝mg，选项B正确． 3．D　由于黑板与黑板擦之间有磁力，所以黑板擦对黑板的压力大于mgcos θ，选项A错误；黑板斜面对黑板擦的摩擦力为静摩擦力，大小为mgsin θ，选项BC错误；由于黑板擦受到重力和黑板的作用力处于静止状态，所以黑板对黑板擦的作用力大小为mg，方向竖直向上，选项D正确． 4.B　对结点O受力分析如图，由于β＝α，则F与AO垂直，O点受三个拉力处于平衡，根据几何关系知F＝mgsin α.故B正确，A、C、D错误． 5．C　若弹簧处于压缩状态，则对小球受力分析可知，重力向下，大圆环对小