专题突破练01 力与物体的平衡（Word练习）-【优化指导】2024高考物理二轮复习高中总复习·第2轮（新教材）

专题突破练 专题突破练(一)　力与物体的平衡 1．(2022·浙江1月选考)如图所示，水平放置的电子秤上有一个磁性玩具，玩具由哑铃状物件P和左端有玻璃挡板的凹形底座Q构成，其重量分别为GP和GQ。用手使P的左端与玻璃挡板靠近时，感受到P对手有靠向玻璃挡板的力，P与挡板接触后放开手，P处于“磁悬浮”状态(即P和Q的其余部分均不接触)，P与Q间的磁力大小为F。下列说法正确的是(　　) A．Q对P的磁力大小等于GP B．P对Q的磁力方向竖直向下 C．Q对电子秤的压力大小等于GQ＋F D．电子秤对Q的支持力大小等于GP＋GQ D　解析：因手使P的左端与玻璃挡板靠近时，感受到P对手有靠向玻璃挡板的力，即Q对P有水平向左的磁力；P与挡板接触后放开手，P处于“磁悬浮”状态，则说明Q对P有竖直向上的磁力，则Q对P的磁力方向斜向左上方，其磁力F大小大于GP，A、B错误；对P、Q组成的整体受力分析，竖直方向电子秤对Q的支持力大小等于GP＋GQ，则Q对电子秤的压力大小等于GP＋GQ，C错误，D正确。 2．(2023·四川成都期末)如图，一个重G＝40 N的物体，用细线悬挂在O点，现用力F拉物体，使悬线与竖直方向夹角θ＝37°，物体处于静止状态，拉力F的最小值为(sin 37°＝0.6，cos 37°＝0.8)(　　) A．20 N　　　　　　 B．24 N C．32 N D．40 N B　解析：根据图解法可知，当拉力F与细线垂直时最小，如图所示，即Fmin＝G sin 37°＝24 N，B正确。 3．(2023·四川成都七中二模)图甲为家庭常用的燃气灶实物图，灶面上有一个支架。共有五个均匀分布的支承面，对放在上面的厨具起到支撑作用。现把一个蒸锅放在支架上，并抽象成示意图乙，已知支架的每个支承面与水平方向成α角。蒸锅和里面的食物总重计为G，则每个支承面给蒸锅的支持力为(忽略蒸锅和支承面之间的摩擦力)(　　) A． B． C． D． B　解析：五个支承面对蒸锅的支持力的合力与蒸锅和里面的食物的总重力平衡，设其中一个支承面对蒸锅的支持力为N，其方向与竖直方向夹角为α，如图所示，则Ny＝N cos α；在竖直方向受力平衡，有5Ny＝G，解得N＝，B正确。 4．(2022·广东卷)如图所示的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　解析：以结点O为研究对象，进行受力分析，由平衡条件可得F＝2F1cos 30°＝F1，D正确。 5．(2023·湖南怀化期末)用一根长为1 m的轻质细绳将一副质量为1 kg的画框对称悬挂在墙壁上，已知绳能承受的最大张力为10 N，为使绳不断裂，画框上两个挂钉的间距最大为(g取10 m/s2)(　　) A． m B m C． m D． m A　解析：一个大小、方向确定的力分解为两个等大的力时，合力在两个分力的角平分线上，且两分力的夹角越大，分力越大，因而当绳子拉力达到F＝10 N的时候，绳子间的张角最大，为120°，此时两个挂钉间的距离最大；画框受到重力和绳子的拉力，三个力为共点力，受力如图所示。绳子与竖直方向的夹角为θ＝60°，绳子长为L0＝1 m，则两个挂钉间的距离L＝2×sin θ，解得L＝ m，A正确。 6．(2023·河南郑州一中期末)一根均匀细刚体绝缘杆，用细丝线系住一端悬挂起来，如图所示。先让它的两端分别带上电荷＋q和－q，再加上水平方向的匀强电场E。试判断当杆平衡时，将处于下面各图中的哪种状态(　　) C　解析：对绝缘杆进行受力分析可知，水平方向受到向右的电场力与向左的电场力，大小相等，方向相反，竖直方向受到重力与细线的拉力，根据平衡条件，细线的拉力必定与重力大小相等，方向相反，则拉力方向一定竖直向上，即细线一定位于竖直方向，由于电场力的转动效果，绝缘杆下端向右偏移，C正确。 7．如图所示，空间某区域存在匀强电场和匀强磁场，电场方向竖直向上(与纸面平行)，磁场方向垂直于纸面向里，三个带正电的微粒a、b、c电荷量相等，质量分别为ma、mb、mc，已知在该区域内，a在纸面内做匀速圆周运动，b在纸面内向右做匀速直线运动，c在纸面内向左做匀速直线运动。下列选项正确的是(　　) A．ma＞mb＞mc　　　　 B．mb＞ma＞mc C．mc＞ma＞mb D．mc＞mb＞ma B　解析：由题意知，三个带电微粒受力情况：mag＝qE，mbg＝qE＋qvB，mcg＋qvB＝qE，所以mb>ma>mc，B正确。 8．(2023·江苏苏州期末)图甲是一种大跨度悬索桥