1 专题一 第一讲 力与物体的平衡（教师用书）-【金版新学案】2023高考物理大二轮专题复习与测试（新高考 新教材）广东专版

第一讲　力与物体的平衡 1.(2022·广东高考)如图是可用来制作豆腐的石磨。木柄AB静止时，连接AB的轻绳处于绷紧状态。O点是三根轻绳的结点，F、F1和F2分别表示三根绳的拉力大小，F1＝F2且∠AOB＝60°。下列关系式正确的是(　　 ) 　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　 A．F＝F1 B．F＝2F1 C．F＝3F1 D．F＝F1 D　[以O点为研究对象，受力分析如图所示，由几何关系可知θ＝30°，由平衡条件可得F1sin 30°＝F2sin 30°，F1cos 30°＋F2cos 30°＝F，联立可得F＝F1，故D正确，A、B、C错误。] 2．(2021·广东高考) 唐代《耒耜经》记载了曲辕犁相对直辕犁的优势之一是起土省力，设牛用大小相等的拉力F通过耕索分别拉两种犁，F与竖直方向的夹角分别为α和β，α<β，如图所示，忽略耕索质量，耕地过程中，下列说法正确的是(　　 ) A. 耕索对曲辕犁拉力的水平分力比对直辕犁的大 B．耕索对曲辕犁拉力的竖直分力比对直辕犁的大 C．曲辕犁匀速前进时，耕索对犁的拉力小于犁对耕索的拉力 D．直辕犁加速前进时，耕索对犁的拉力大于犁对耕索的拉力 B　[将拉力F正交分解如图所示， 则在x方向可得出Fx曲 ＝ F sin α，Fx直＝ F sin β，在y方向可得出Fy曲＝ F cos α，Fy直 ＝ F cos β，由题知α<β则sin α<sin β，cos α>cos β，则可得到Fx曲<Fx直，Fy曲>Fy直，A错误，B正确；耕索对犁的拉力与犁对耕索的拉力是一对相互作用力，它们大小相等，方向相反，与加速还是匀速无关，则C、D错误。] 3．(2022·湖南高考)北京2022年冬奥会跳台滑雪空中技巧比赛场地边，有一根系有飘带的风力指示杆，教练员根据飘带的形态提示运动员现场风力的情况。若飘带可视为粗细一致的匀质长绳，其所处范围内风速水平向右、大小恒定且不随高度改变。当飘带稳定时，飘带实际形态最接近的是(　　 ) A　[设风速度为v，取飘带上任意长度为x(x趋近于0)的质量为m，飘带宽度为d，飘带上端切线与竖直方向夹角为θ，由于竖直方向不同高度的风速一定，风对飘带的作用力与其作用面积成正比，则该部分飘带的重力和所受风力分别为G＝mg，F＝kxdv2sin θ(k为常量)，则tan θ＝＝，整理可得＝，任意长度为x的飘带重力相等，所受风力的大小相等，则cos θ恒定，则飘带为一条倾斜的直线，故A正确，B、C、D错误。] 4．(2022·河北高考T7)如图，用两根等长的细绳将一匀质圆柱体悬挂在竖直木板的P点，将木板以底边MN为轴向后方缓慢转动直至水平，绳与木板之间的夹角保持不变，忽略圆柱体与木板之间的摩擦，在转动过程中(　　) A．圆柱体对木板的压力逐渐增大 B．圆柱体对木板的压力先增大后减小 C．两根细绳上的拉力均先增大后减小 D．两根细绳对圆柱体拉力的合力保持不变 B　[设木板与水平方向夹角为θ，两绳所在平面与木板间夹角为α，对圆柱体进行受力分析，将两绳对其拉力记为FT，木板对其支持力记为FN，受力分析如图所示。 y方向上受力平衡，FN＝G cos θ＋FTsin θ x方向上受力平衡，G sin θ＝FTcos θ α不变，θ从90°减小到0°，则两绳子拉力不断减小，C、D错误；FN＝G cos θ＋·sin α＝G(cos θ＋tan αsin θ)＝G sin (θ＋φ)，tan φ＝＝tan α，所以φ＝α，θ从90°减小到0°，sin (θ＋φ)先增大后减小，所以FN先增大后减小，A错误，B正确。] 5．(2021·湖南卷)质量为M的凹槽静止在水平地面上，内壁为半圆柱面，截面如图所示，A为半圆的最低点，B为半圆水平直径的端点。凹槽恰好与竖直墙面接触，内有一质量为m的小滑块。用推力F推动小滑块由A点向B点缓慢移动，力F的方向始终沿圆弧的切线方向，在此过程中所有摩擦均可忽略，下列说法正确的是 (　　) A．推力F先增大后减小 B．凹槽对滑块的支持力先减小后增大 C．墙面对凹槽的压力先增大后减小 D．水平地面对凹槽的支持力先减小后增大 C　[如图所示，在任意位置，对小滑块进行受力分析，设FN与竖直方向的夹角为θ，根据平衡条件有FN＝mg cos θ，推力F＝mg sin θ。在小滑块由A向B移动过程中，θ角增大，所以推力F增大，FN减小，A、B错误；选小滑块和凹槽整体为研究对象，推力在水平方向的分力F水平＝F cos θ＝mg sin θcos θ＝，可知随着θ角增大，F水平先增大后减小，所以墙面对凹槽的压力先增大后减小，C正确；推力在竖直方向的分力F竖＝F sin θ＝mg sin2θ，可知随着θ角增大，F竖增大，故水平地