课时分层作业5 受力分析 共点力的平衡(Word练习)-【名师导航】2024年高考物理一轮总复习(老高考)人教版

课时分层作业(五) 1．(2022·四川成都模拟)如图半圆形球P和竖直挡板固定，竖直挡板与P相切，光滑小球Q质量为m，P的半径是Q的4倍，重力加速度为g。则Q对P的压力大小为(　　) A．　 　B．　 　C．　 　D． C　[对Q受力分析如图所示，设Q的半径为r，两个圆心的连线与水平面的夹角为α，由几何关系得4rcos α＝4r－(r＋rcos α)，解得cos α＝，由平衡条件得N2＝，解得N2＝mg，选项C正确。] 2．(2023·四川绵阳模拟)近年来，智能手机的普及使“低头族”应运而生。现将人体头颈部简化为如图的模型，重心在P点的头部，在可绕O转动的颈椎OP(可视为轻杆)的支持力和沿PQ方向肌肉拉力的作用下处于静止。当人低头时，颈椎与竖直方向的夹角为45°，PQ与竖直方向的夹角为60°，此时，颈椎受到的压力约为直立时颈椎受到的压力的(sin 15°＝0.26，＝1.73)(　　) A．4.2倍 B．2.8倍 C．3.3倍 D．2.0倍 C　[对头部进行受力分析，如图所示。设人的颈椎对头的支持力为F，由正弦定理得＝＝≈3.3，选项C正确。] 3．(多选) 如图所示，两个相似的斜面体A、B在竖直向上的力F的作用下静止靠在竖直粗糙墙壁上。关于斜面体A和B的受力情况，下列说法正确的是(　　) A．A一定受到四个力 B．B可能受到四个力 C．B与墙壁之间一定有弹力和摩擦力 D．A与B之间一定有摩擦力 AD　[对A、B整体受力分析，如图甲所示，受到向下的重力和向上的推力F，由平衡条件可知B与墙壁之间不可能有弹力，因此也不可能有摩擦力，故C错；对B受力分析如图乙所示，其受到重力、A对B的弹力及摩擦力而处于平衡状态，故B只能受到三个力，B错；对A受力分析，如图丙所示，受到重力、推力、B对A的弹力和摩擦力，共四个力，A、D对。 甲　　　　　乙　　　　丙] 4．(2023·四川成都七中高三月考)被誉为“中国天眼”的射电天文望远镜(FAST)如图所示，质量为3×104 kg的馈源舱用对称的六索六塔装置悬吊在球面镜正上方，相邻塔顶的水平距离300 m，每根连接塔顶和馈源舱的绳索长600 m，不计绳索重力，则每根绳索承受的拉力大约为(　　) A．4×105 N B．6×104 N C．1×105 N D．3×104 N B　[将各塔顶连接起来，得到正六边形，由几何关系可得馈源舱到塔顶的水平距离等于相邻塔顶的水平距离为300 m，则可知每根绳索与竖直方向的夹角为30°，由平衡条件可得6Fcos 30°＝mg，解得F＝≈6×104 N，所以B正确，A、C、D错误。] 5．如图所示，甲、乙两个小球的质量均为m，两球间用细线2连接，甲球用细线1悬挂在天花板上。现分别用大小相等的力F水平向左、向右拉两球，平衡时细线都被拉紧。则平衡时两球的可能位置是下列选项中的(　　) A　　　　B　　　　C　　　　D A　[用整体法分析，把两个小球看做一个整体，此整体受到的外力为竖直向下的重力2mg、水平向左的力F(甲受到的)、水平向右的力F(乙受到的)和细线1的拉力F1，两水平力相互平衡，故细线1的拉力F1一定与重力2mg等大反向，即细线1一定竖直；再用隔离法，分析乙球受力的情况，乙球受到竖直向下的重力mg、水平向右的拉力F、细线2的拉力F2。要使得乙球受力平衡，细线2必须向右倾斜。故A正确。] 6．如图所示，轻绳的两端分别系在圆环A和小球B上，圆环A套在粗糙的水平直杆MN上。现用水平力F拉着绳子上的一点O，使小球B从图中实线位置缓慢上升到虚线位置，但圆环A始终保持在原位置不动。则在这一过程中，环对杆的摩擦力f和环对杆的压力N的变化情况是(　　) A．f不变，N不变 B．f增大，N不变 C．f增大，N减小 D．f不变，N减小 B　[以B为研究对象，小球受到重力、水平力F和轻绳的拉力T，设小球质量为m，圆环质量为M，受力分析如图1所示 图1　　　　图2 由平衡条件得：F＝mgtan α，α增大，则F增大，再以整体为研究对象，受力分析如图2所示，根据平衡条件得：f＝F，则f增大，又N＝(M＋m)g，则N保持不变，故B正确。] 7．如图所示，两个小球a、b的质量均为m，用细线相连并悬挂于O点。现用一轻质弹簧给小球a施加一个拉力F，使整个装置处于静止状态，且Oa与竖直方向夹角为30°，已知弹簧的劲度系数为k，重力加速度为g，则弹簧的最短伸长量为(　　) A． B． C． D． B　[以两个小球组成的整体为研究对象，受力分析如图，根据平衡条件得知：F与T的合力与重力mg总是大小相等、方向相反，由力的合成图可知，当F与绳子Oa垂直时，F有最小值，即图中2位置，F的最小值为：F＝kx＝2mgsin θ＝mg，则弹簧的最短伸长量为x＝，故B正确。 ]