第二章 第三讲　受力分析　共点力的平衡-（达标训练）【导学教程】2024旧教材老高考物理新编大一轮总复习（人教版）

[对应学生用书P352] 　 一、单项选择题 1．水上飞伞是一项锻炼勇气和毅力的水上娱乐活动。快艇开动后，拖在快艇后面的空中飞伞，在风力和绳子牵引力的作用下升起，游客乘伞体验在空中飞翔的感觉。图中的O点均表示游客，能正确反映飞伞载着游客在空中匀速飞行的是(　　) 解析　游客在空中受重力mg、绳子牵引力F1和飞伞的拉力F2，受力分析如下图，游客在空中匀速飞行，受力平衡能正确反映游客受力的是A图，故A正确。 答案　A 2.如图所示，三根不可伸长的轻绳一端共同系于O点，A端和B端分别固定在墙壁和地面上。某同学现用水平方向的力拉绳OC，三绳绷紧后，OB绳竖直，OC绳水平，OA绳与竖直墙面夹角θ＝30°。三根绳能承受的最大拉力均为300 N，为保证三根轻绳都不被拉断，则人对OC绳的水平拉力不能超过(　　) A．100 N B．150 N C．150 N D．300 N 解析　如图所示对结点受力分析，由边角关系可知OA绳中的拉力最大， 由平衡条件得FA＝F＝，只要OA不被拉断，则三根轻绳都不被拉断，则FA≤300 N，解得FC≤150 N，选项B正确。 答案　B 3.如图所示，一圆环套在固定的倾斜光滑杆上，轻绳绕过定滑轮与圆环相连，整个装置处于同一竖直平面内，现用力F缓慢拉动轻绳，圆环对杆的弹力大小为FN，在圆环从A沿杆向上运动到轻绳处于竖直状态的过程中，下列说法正确的是(　　) A．F一直增大，FN先减小后增大 B．F一直增大，FN一直减小 C．F先减小后增大，FN一直增大 D．F先减小后增大，FN先减小后增大 解析　对圆环受力分析如图所示，圆环受到三个力的作用， 三个力平衡恰组成一个闭合的三角形，由于重力大小方向不变，支持力方向不变，随着拉力方向的改变，三个力的动态分析图如图所示，由图可知，拉力与竖直方向夹角越来越小，则F一直增大，FN′即FN一直减小，所以B正确，A、C、D错误。 答案　B 4.如图所示，一光滑小球与一过球心的轻杆连接，置于一斜面上静止，轻杆通过光滑铰链与竖直墙壁连接，已知小球所受重力为G，斜面与水平地面间的夹角为60°，轻杆与竖直墙壁间的夹角也为60°，则轻杆和斜面受到球的作用力大小分别为(　　) A．G和G B．G和G C.G和G D．G和2G 解析　对小球进行受力分析，杆对小球的弹力F方向沿杆斜向上与水平方向成30°角， 斜面对球的弹力FN方向垂直于斜面斜向上与水平方向成30°角，重力方向竖直向下，如图所示。由几何关系可知三力互成120°。根据平衡条件知，三力可以构成一首尾相连的等边三角形，则有FN＝F＝G。根据牛顿第三定律可知，斜面和轻杆受到小球的作用力大小分别为FN′＝G和F′＝G，选项A正确。 答案　A 5．如图所示，物块A静止在粗糙水平面上，其上表面为四分之一光滑圆弧。一小滑块B在水平外力F的作用下从圆弧底端缓慢向上移动一小段距离，在此过程中，A始终静止。设A对B的支持力为FN，地面对A的摩擦力为Ff，则两力的变化情况是(　　) A．FN减小，Ff增大 B．FN增大，Ff增大 C．FN减小，Ff不变 D．FN增大，Ff不变 解析　对滑块B受力分析，B受到重力、支持力与水平推力，如图所示。 设滑块所在处斜面倾角为θ，根据平衡条件有F＝mgtan θ，物块A对小滑块B的支持力为FN＝；缓慢沿曲面向上移动一小段距离的过程中，θ增大，则水平外力F增大，FN也增大，整体水平方向受力平衡，可得地面对物块A的摩擦力Ff＝F，所以地面对物块A的摩擦力逐渐增大，故B正确，A、C、D错误。 答案　B 6．如图所示，一均匀光滑小球放在竖直墙壁和倾斜木板之间，木板上端用水平绳固定，下端可绕O点转动，在逐渐将绳放长而使木板转到水平前的过程中(　　) A．小球对墙面的压力逐渐增大 B．小球对墙面的压力不变 C．小球对木板的压力逐渐增大且恒小于球的重力 D．小球对木板的压力逐渐减小且恒大于球的重力 解析　小球在重力G、墙水平向左的弹力F、垂直木板的支持力N三力作用下保持平衡，如图甲所示，三个力构成封闭的矢量三角形，如图乙所示。设木板与竖直墙的夹角为θ，则支持力N与水平方向的夹角为θ。木板转动过程中θ增大，由于重力G不变，力F方向不变，可知直角三角形的F边和N边减小，故墙对小球的弹力F、木板对小球的支持力N减小，由于支持力N是直角三角形的斜边，故支持力恒大于重力。根据牛顿第三定律可知，小球对墙的压力F′＝F，对木板的压力N′＝N，故小球对墙面的压力逐渐减小，对木板的压力逐渐减小且恒大于球的重力，故A、B、C错误，D正确。 答案　D 7．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