专题二 第3练 共点力的平衡-2022新教材高考物理【培优限时练】 小题突破·大题攻略

第3练　共点力的平衡 小题·分层分练 1．【解析】　当F＝mg时，物体只受到重力和拉力F的作用；当F<mg时，物体还受到斜面弹力和摩擦力的作用，故本题选AC. 【答案】　AC 2．【解析】　以结点O为研究对象受力分析如下图所示： 由题可知，竖直绳的张力等于mg，保持不变；根据平衡条件可知：F cos θ－mg＝0，T sin θ－F＝0，由此两式可得：F＝mg tan θ，故B正确，ACD错误． 【答案】　B 3．【解析】　m1处于静止状态，受力平衡，对m1受力分析，如图所示．根据平衡条件得F1＝，F2＝m1g tan θ，故A错误；对小球和斜块整体受力分析，整体处于平衡状态，受力平衡，水平方向地面对斜块的摩擦力Ff＝F2＝m1g tan θ，故B错误；减小m1，则Ff＝m1g tan θ减小，墙面对球的作用力F2＝m1g tan θ减小，故C正确，D错误．故选C. 【答案】　C 4．【解析】　把两个小球看成整体，分析受力，由平衡条件可得：FA sin 30°＝FC，又FA＝kxA，FC＝kxC，联立解得弹簧A、C的伸长量之比xA∶xC＝1∶sin 30°＝2∶1，选项D正确． 【答案】　D 5．【解析】　设物块A和滑环B的质量分别为m1、m2，若杆对B的弹力垂直于杆向下，因滑环B恰好不能下滑，则由平衡条件有m2g cos θ＝μ(m1g－m2g sin θ)，解得＝；若杆对B的弹力垂直于杆向上，因滑环B恰好不能下滑，则由平衡条件有m2g cos θ＝μ(m2g sin θ－m1g)，解得＝－(舍去).综上分析可知应选C. 【答案】　C 6. 【解析】　对两个小球作为整体分析可知，整体在竖直方向只受重力和AO的支持力，故杆AO对小球P的弹力不变，故A错误；对Q受力如图 小球P向左移后，两个小球P、Q间的库仑力方向向图中虚线处变化，则由力的合成和平衡条件可知杆BO对小球Q的弹力变大，两小球P、Q之间的库仑力变大，故B、C错误；对两个小球作为整体受力分析，在水平方向则有杆BO对小球Q的弹力等于杆AO对小球P的摩擦力，所以可得杆AO对小球P的摩擦力变大，故D正确；故选D. 【答案】　D 7．【解析】　隔离对B分析，根据共点力平衡得：水平方向有：TOBsin 45°＝F，竖直方向有：TOBcos 45°＝mg，则TOB＝mg，弹簧弹力F＝mg，根据定滑轮的特性知：TOA与TOB相等；故A、B错误；对A分析，如图所示： 由几何关系可知拉力TOA和支持力 N与水平方向的夹角相等，夹角为60°，则N和T相等，有：2TOAsin 60°＝mAg，解得：mA＝m，由对称性可得：N＝TOA＝mg，故C正确，D错误．故选C. 【答案】　C 小题·精讲精练 【融会贯通】 1．【解析】　如图所示 设四面体的变长为a，底面中心为O，∠CAO＝θ，由几何关系得OC＝a，OA＝a，cos θ＝，盆栽处于平衡状态，设F为支架对盆栽的支持力，则3F cos θ＝mg解得F＝mg，根据牛顿第三定律，每根支架中承受的压力大小为mg.故选B. 【答案】　B 2. 【解析】　以小球为研究对象，分析受力：小球受到重力mg、墙对小球的支持力FN1′和板对球的支持力FN2′.设板与墙间的夹角为α.根据平衡条件得：FN1′和FN2′的合力与mg大小相等、方向相反，则由图可得：FN1′＝，FN2′＝，在将板BC逐渐放至水平的过程中，α增大，tan α增大，sin α增大，则知FN1′减小，FN2′减小，根据牛顿第三定律得知FN1减小，FN2减小．故B正确． 【答案】　B 小题·真题真练 　【解析】　AB.对滑块受力分析，由平衡条件有F＝mg sin θ，N＝mg cos θ.滑块从A缓慢移动B点时，θ越来越大，则推力F越来越大，支持力N越来越小，所以A、B错误；C.对凹槽与滑块整体分析，有墙面对凹槽的压力为FN＝F cos θ＝mg sin θ cos θ＝mg sin (2θ).则θ越来越大时，墙面对凹槽的压力先增大后减小，所以C正确；D.水平地面对凹槽的支持力为N地＝(M＋m)g－F sin θ＝(M＋m)g－mg sin2θ.则θ越来越大时，水平地面对凹槽的支持力越来越小，所以D错误；故选C. 【答案】　C $第3练　共点力的平衡 　　　　　　　　　　　　　　 [小题·分层分练] 知识点一　物体的受力分析 1．(多选)如图所示，物体M在竖直向上的拉力F作用下静止在一固定的粗糙斜面上，则物体M受力的个数可能为(　　) A．2个　　　　　　　　B．3个 C．4个 D．5个 知识点二　共点力的平衡 2．如图所示，质量为m的物体用轻绳AB悬挂于天花板上，用水平向左的力F拉着绳的中点O，使AO与竖直方向的夹角为θ，物体处于平衡状态，则拉力F的大小为(　　) A．F＝mg si