第二章 第4练 动态平衡问题 - 备战2022年新高考物理【高考高手】必刷小题（新高考Word版）

第3练　力　力的合成和分解 静态平衡 【真题热身练】 1.A　本题属于基础性和应用性问题,以歼20隐形战斗机为素材,创设受力分析问题情境。由于战斗机以速度v斜向上飞行,受到的空气阻力Ff与速度方向相反,升力F2与速度方向垂直,根据示意图可知,A项正确。 2.D　根据胡克定律F=kΔx,k==200 N/m,D项正确。 3.B　设开始时两段弹性绳的夹角为α,弹性绳的拉力为FT,根据平衡条件可得2FTcos =mg,cos =0.6,得FT=mg;弹性绳的两端移到同一点时,设弹性绳的拉力为FT',则2FT'=mg,得FT'=mg;设弹性绳第一次伸长量x,第二次伸长量x',根据胡克定律,有mg=kx,mg=kx',x=0.2 m,联立解得x'=0.12 m,所以弹性绳的总长l=80 cm+12 cm=92 cm,B项正确。 4.BC　对杆受力分析,杆所受向上的支持力与重力和三条绳的拉力而平衡,D项错误;支持力大于重力,由牛顿第三定律知,杆对地面的压力大于自身重力,B项正确;由于杆处于平衡状态,则杆在水平面内的合力也应为零,所以绳子对杆的拉力在水平方向的合力为零,C项正确;三条绳子与水平面的夹角不同,而三条绳子拉力在水平面内分量的矢量和为零,所以三条绳子中的张力不相等,A项错误。 5.C　假设物块质量为m,物块与桌面间的动摩擦因数为μ,当物块在水平力F作用下做匀速直线运动时满足F=μmg;当物块在与水平方向成60°角的力F作用下做匀速直线运动时满足Fcos 60°=μ(mg-Fsin 60°);联立方程解得,物块与桌面间的动摩擦因数μ=,C项正确。 6.B　耕索对曲辕犁拉力的水平分力为Fsin α,耕索对直辕犁拉力的水平分力为Fsin β,耕索对曲辕犁拉力的竖直分力为Fcos α,耕索对直辕犁拉力的竖直分力为Fcos β,因为α<β,所以Fsin α<Fsin β,Fcos α>Fcos β,A项错误,B项正确;根据牛顿第三定律,曲辕犁匀速前进时,耕索对犁的拉力等于犁对耕索的拉力,C项错误;同理,直辕犁加速前进时,耕索对犁的拉力等于犁对耕索的拉力,D项错误。 7.B　本题以细绳为背景,意在考查共点力平衡。O点受力如图所示,甲、乙两物体的质量相等,绳子的拉力与物体的重力相等,所以F甲=F乙;O点受三个力处于平衡状态,拉力F与另两个力的合力等大反向,所以与墙相连一侧的细绳的延长线是力F甲和力F乙夹角的角平分线,根据几何关系知,θ=β,2θ+α=180°,解得β=55°,B项正确。 8.C　物体A、B刚好要滑动,说明两者间为最大静摩擦力,FfAB=μmgcos 45°,B与木板也为最大静摩擦力,FfB木=3μmgcos 45°,对A有,绳子拉力FT=mgsin 45°+FfBA=mgsin 45°+μmgcos 45°,对B有,2mgsin 45°=FT+FfAB+Ff板B,又Ff板B=3μmgcos 45°,联立得μ=,A、B、D项错误,C项正确。 9.D　圆筒做匀速直线运动,所受的合外力为零。对圆筒受力分析,圆筒受两个斜面的支持力与地球的重力,有FN1sin 30°=FN2·sin 60°,FN1cos 30°+FN2cos 60°=mg,联立求得FN1=mg,FN2 =mg。根据牛顿第三定律得,F1=FN1=mg,F2=FN2 =mg,A、B、C项错误,D项正确。 10.C　由几何关系知,△Oab为等边三角形,故∠AaO=θ1=30°;设细线中的张力为FT,同一根绳子中的张力大小处处相等,故FT=mg,对a处受力分析知,θ1=θ2=30°,则θ3=30°,故α=60°,对结点C分析可知,2FTcos α=m物g,解得m物=m,C项正确。 【模拟突破练】 1.C　雨滴在重力和风力作用下,沿水平方向,由图可知,冰柱的左边更细,由平行四边形定则可知,风力斜向左上,C项正确。 2.D　由平衡条件得f=mg,可知,手握得更紧,摩擦力不变,A项错误;无论同学匀速走或静止,水杯都处于平衡状态,手对水杯的作用力与重力等大反向,B项错误;同学匀速走时,手对水杯作用力大小为mg,方向竖直向上,如果同学加速往前跑,手对水杯的作用力与重力不平衡,大小不等,C项错误;水杯不离地高度不变,无论同学的运动状态如何,水杯在竖直方向平衡,手对水杯的摩擦力保持不变,为mg,D项正确。 3.C　对人和梯子整体进行分析,有mg=FN,根据牛顿第三定律,可知梯子对水平地面的作用力与水平地面对梯子的支持力等大,与θ角无关,A、B项错误;对一侧的梯子受力分析,有人给的沿梯子向下的压力,地面给的竖直向上的支持力,绳子给的水平方向的拉力,如图T=FNtan,可知θ角越大,绳子的拉力越大,C项正确;人站在梯子上,对梯子的压力恒等于人的重力,与θ角无关,D项错误。 4.B　以小球a