第一部分 专题一 考点1　力与物体的平衡-【金版教程】2023高考物理大二轮刷题首选卷课件PPT（新教材）

考点1　力与物体的平衡 1 经典特训题组 2 真题调研题组 20 模拟冲刺题组 41 本课结束 78 1.如图所示，山坡上两相邻高压线塔之间架有匀质粗导线，平衡时导线呈弧形下垂，最低点在C处，已知弧BC的长度是AC的3倍，右塔处导线切线与竖直方向的夹角α＝60°，则左塔处导线切线与竖直方向的夹角β为(　　) A．30° B．45° C．60° D．75° 答案　A 解析　设导线在A、B、C三个位置的张力分别为FA、FB、FC，A、B间导线质量为m，对AC段导线，由竖直方向受力平衡得FA cos α＝ eq \f(1,4)mg，由水平方向受力平衡得FA sin α＝FC；对BC段导线，由竖直方向受力平衡得FB cos β＝ eq \f(3,4)mg，由水平方向受力平衡得FB sin β＝FC，由以上各式联立得tan β＝ eq \f(\r(3),3)，解得β＝30°，A正确，B、C、D错误。 2. (多选)如图所示，半径为R的光滑圆环竖直固定，轻质弹簧一端固定在圆环的最高点A，另一端与套在圆环上的小球相连。小球的质量为m，静止在B点时弹簧与竖直方向的夹角θ＝30°，重力加速度为g。若换用原长相同，劲度系数更大的某轻质弹簧，小球能静止于圆环上的C点(图中未画出)。下列说法正确的是(　　) A．小球静止在B点时，圆环对小球的作用力背离圆环的圆心 B．小球静止在B点时，弹簧的弹力大小为2mg C．换用弹簧后，弹簧的弹力将变大 D.换用弹簧后，圆环对小球的作用力大小不变 答案　AD 解析　根据平衡条件，作出小球在B点的受力示意图，如图，易得圆环对小球的作用力背离圆环的圆心，弹簧的弹力大小为F＝2mg cos 30°＝ eq \r(3)mg，故A正确，B错误；由几何关系可知，换用弹簧前后静止时均有 eq \f(mg,R)＝ eq \f(F,AB)＝ eq \f(FN,R)，换用劲度系数更大的某轻质弹簧，平衡后小球沿圆环上移，半径R不变，AB长度减小，故弹簧弹力F减小，圆环对小球的作用力FN大小不变，故C错误，D正确。 3.一小孩在放风筝的过程中保持原地不动，刚开始时风筝悬停于a点，小孩继续放线，后来风筝悬停于b点，如图所示，若在a、b两点时风对风筝的作用力方向相同，线的质量不计，则前后两个位置相比(　　) A．线的张力变大 B．风对风筝的作用力变大 C．小孩对地面的压力变大 D．小孩对地面的摩擦力变大 答案　C 解析　由题图可知，风筝从a点移到b点，线与竖直方向的夹角变大，结合题意由平衡条件作出风筝在a、b两点受力情况的矢量三角形图如图所示，其中T表示线对风筝的拉力，F表示风对风筝的作用力，由图可知，风筝从a点到b点时，线的张力减小，风对风筝的作用力减小，A、B错误； 地面对小孩的支持力N＝Mg－T sin θ(其中θ是线与水平方向的夹角)，因为T和θ均减小，可知N变大，根据牛顿第三定律，小孩对地面的压力变大，C正确；对小孩和风筝整体分析，水平方向受到地面的摩擦力f＝F cos α(其中α是风力的方向与水平方向的夹角)，因为α不变，F减小，则f减小，根据牛顿第三定律，小孩对地面的摩擦力变小，D错误。 4. (多选)如图所示，细线OA、OB的O端与质量为m的小球拴接在一起，A、B两端固定于竖直墙面上，其中细线OA与竖直方向成45°角，细线OB与竖直方向成60°角。现在对小球施加一个水平向右的拉力F，小球保持静止，细线OA、OB均处于伸直状态且始终未断裂。已知重力加速度大小为g，小球可视为质点，下列说法正确的是(　　) A．为保证两根细线均伸直，拉力F最小值为mg B．为保证两根细线均伸直，拉力F最小值为 eq \f(\r(2),2)mg C.在保证细线OA、OB都伸直的情况下，若F增大，则细线OA中拉力变小，细线OB中拉力变大 D．细线OA一定对小球有拉力作用，细线OB对小球的拉力可能为0 答案　AD 解析　对小球受力分析，如图所示，根据平衡条件，水平方向有F＝TA sin 45°＋TB sin 60°，竖直方向有mg＋TB cos 60°＝TA cos 45°，整理可得F＝ eq \f(\r(2)＋\r(6),2)TA－ eq \r(3)mg，F＝mg＋ eq \f(1＋\r(3),3)TB，为保证两根细线均伸直， 则TA≥0，TB≥0，解得F≥mg，即F最小值为mg，故A正确，B错误；由上述分析可知，在保证细线OA、OB都伸直的情况下，若F增大，TA变大，TB变大，故C错误；因F≥mg，故F＝ eq \f(\r(2)＋\r(6),2)TA－ eq \r(3)mg≥mg，F＝mg＋ eq \f(1＋\r(3),3)TB≥mg，解得TA≥ eq \r(2)mg，TB≥0，故D正确。 5. (多选)如图所示，两根轻绳一端系于结点