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素养提升特训 第一篇 热点排查练
热点1 受力分析与物体的平衡
1.(2021·广东阳江一中模拟)在港珠澳大桥建设中,将数根直径22米、高40.5米的钢筒,打入海底围成人工岛,创造了快速筑岛的世界纪录.钢筒质量为M,由如图所示的起重机用8根对称分布的、长为22米的钢索吊起,重力加速度为g,则钢筒静止时每根钢索受到的拉力大小为( )
A.Mg Mg
B.
C.MgMg
D.
答案 B
解析 由题意知,钢索与竖直方向的夹角为30°,设每根钢索的拉力大小为F,钢筒处于静止状态时,由平衡条件得8Fcos 30°=Mg,解得F=Mg,选项B正确.
2.(2020·浙江)如图是“中国天眼”500 m口径球面射电望远镜维护时的照片.为不损伤望远镜球面,质量为m的工作人员被悬在空中的氦气球拉着,当他在离底部有一定高度的望远镜球面上缓慢移动时,氦气球对其有大小为mg、方向竖直向上的拉力作用,使其有“人类在月球上行走”的感觉,若将人视为质点,此时工作人员( )
A.受到的重力大小为mg
B.受到的合力大小为mg
C.对球面的压力大小为mg
D.对球面的作用力大小为mg
答案 D
解析 工作人员的质量为m,则工作人员受到的重力G=mg,选项A错误;工作人员在球面上缓慢行走,处于平衡状态,合力为0,选项B错误;工作人员所站的位置离底部有一定高度,此处位置不水平,所以对球面的压力不等于mg,选项D正确.
mg,由牛顿第三定律可知,工作人员对球面的作用力大小为F′=mg=mg,选项C错误;由平衡条件可得球面对工作人员的作用力F满足F=mg-
3.(2021·河北鸡泽一中月考)用卡车运输质量为m的匀质圆筒状工件,为使工件保持固定,将其置于两光滑斜面之间,如图所示.两斜面Ⅰ、Ⅱ固定在车上,倾角分别为30°和60°.重力加速度为g.当卡车沿平直公路匀速行驶时,圆筒对斜面Ⅰ、Ⅱ压力的大小分别为F1、F2,则( )
A.F1=mgmg,F2=mg
B.F1=mg,F2=
C.F1=mgmg,F2=mg
D.F1=mg,F2=
答案 D
解析 如图所示,卡车匀速行驶,圆筒受力平衡,由题意知,力F′1与F′2相互垂直.由牛顿第三定律知F1=F′1,F2=F′2,则F1=mgsin 60°=mg,选项D正确.
mg,F2=mgsin 30°=
4.(2022·湖北孝感摸底)(多选)晾晒衣服的绳子两端A、B分别固定在两根竖直杆上,A点高于B点,原来无风状态下衣服保持静止.某时一阵恒定的风吹来,衣服受到水平向右的恒力而发生滑动,并在新的位置保持静止(如图所示),不计绳子的质量及绳与衣架挂钩间的摩擦,下列说法一定正确的是( )
A.有风时,挂钩左右两侧的绳子拉力相等
B.无风时,挂钩左右两侧绳子OA较陡
C.相比无风时,有风的情况下∠AOB大
D.在有风的情况下,A点沿杆稍稍下移到C点,绳子的拉力变小
答案 AD
解析 由于不计绳子的质量及绳与衣架挂钩间的摩擦,则O点为活结,活结两端的拉力总是相等,选项A正确;无风时,设左边绳子与竖直方向夹角为α,右边绳子与竖直方向夹角为β,两侧的拉力分别为F1、F2,根据平衡条件可得,两细绳拉力的合力等于重力,则有F1cos α+F2cos β =mg,两细绳拉力水平方向的分力大小相等,方向相反,有F1sin α=F2sin β,所以挂钩左右两侧绳子与竖直方向的夹角相同,选项B错误;有风时,水平风力与重力的合力为恒力,方向斜向右下方,则等效跨度改变,大小可能变大可能变小,则∠AOB变化不确定,选项C错误;在有风的情况下,A点沿杆稍下移到C点,等效跨度一定变小,∠AOB变小,但是两细绳拉力的合力为恒力,根据力的分解特点合力一定,两分力随夹角的减小而减小,选项D正确.
5.(2021·江苏昆山期中)如图所示,三根长为L的直线电流在空间构成等边三角形,电流的方向垂直纸面向里.电流大小均为I,其中A、B电流在C处产生的磁感应强度的大小均为B0,导线C位于水平面且处于静止状态,则导线C受到的静摩擦力是( )
A.B0IL,水平向右
B0IL,水平向左
B.
C.B0IL,水平向右
B0IL,水平向左
D.
答案 D
解析 根据安培定则,知A、B电流在C处的磁场方向分别垂直于AC、BC斜向下,如图所示,可知θ=30°,则有BC=B0IL,方向水平向右,选项D正确.
B0IL;由于导线C位于水平面且处于静止状态,所以导线C受到的静摩擦力大小为B0,方向竖直向下;再由左手定则可知,安培力方向水平向左,大小为F安=
6.(2020·山东)如图所示,一轻质光滑定滑轮固定在倾斜木板上,质量分别为m和2m的物块A、B,通过不可伸长的轻绳跨过滑轮连接,A、B间的接触面和轻绳均与木板平行.A与B间、B与木板间的动摩擦因数均为μ,设最大静摩擦