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14直接合成法解决三力平衡问题-2024届高考物理重要模型图专练(全国通用)
一、单选题
1.两根半圆柱体A、B靠在一起,固定在水平地面上,C是一个质量分布均匀的圆柱体,放置在A、B上,下图是侧面视图,假设C不受A、B的摩擦力,且C的重力大小为G,而A、B、C的半径之比为,则C受A、B的支持力大小分别为( )
A.和 B.和
C.和 D.和
2.如图所示,一个细绳系着一个乒乓球靠近水流时,会被水流“吸”住。乒乓球的重力为G,此时细线的拉力大小为,水流对乒乓球的作用力大小为,则( )
A.与的合力大于G
B.与的合力小于G
C.的竖直分力等于G
D.的水平分力等于的水平分力
3.鞠躬,即弯腰行礼,是表示对他人敬重的一种礼节,也是我国传统的礼仪之一。如图甲所示,鞠躬时人上身前倾一定角度,全身保持平衡,可简化为如图乙所示,若头的重力为G、颈椎对头的支持力为、颈部肌肉的拉力为。则下列关于人头部的受力示意图可能正确的是( )
A. B. C. D.
4.擦玻璃机器人可以帮助人们解决高层和户外擦玻璃难的问题,如图所示,一栋大厦表面均为玻璃材料,擦玻璃机器人牵引擦子清洁玻璃时,将大厦某一表面简化为正三角形ABC,与水平面夹角为30°,擦玻璃机器人对擦子的牵引力平行于玻璃表面,擦子与玻璃间的动摩擦因数为,机器人在该表面由B点匀速运动到AC中点D的过程中,质量为m的擦子受的牵引力为( )
A. B. C. D.
5.《天工开物》记录的测量拉弓所需力量的方法如图所示。弦系在弓上a、b两点,并挂在光滑秤钩上,弓的下端系上重物。秤杆水平平衡时,挂秤砣处的刻度值为M(此时秤钩对弦的拉力大小为),秤钩两侧弦的夹角为。则弦对a点的拉力大小为( )
A. B. C. D.
6.图甲是学校篮球存放架,支撑篮球的两个横杆一高一低,其右视图简化为图乙所示。若已知篮球重力大小为,较低的水平横杆a对篮球的支持力大小为,较高的水平横杆b对篮球的支持力大小为,a、b两杆的距离正好等于篮球半径的倍,忽略杆的粗细,不计一切摩擦,则、、的关系为( )
A. B. C. D.
7.如图甲,一重物用细绳悬挂于A点,用水平绳绑住绳的O点,牵引至图示位置保持静止。现保持O点的位置不变,改变绳牵引的方向,其拉力F随旋转角度的变化如图乙所示,则重物的重力为( )
A. B. C. D.
8.轻绳两端分别固定在两根等高的竖直杆上, 在水平恒定风力作用下,重力为G的衣服处于静止状态,如图所示。若风力大小为衣服重力的0.75倍,不计轻绳与衣架挂钩间的摩擦,则( )
A.两端与水平方向的夹角α1=α2 B.两边与竖直方向的夹角β1=β2
C.拉力大小为 D.拉力大小为
9.长隆国际大马戏团的动物特技演员棕熊“玛尔塔”有一招绝活“走钢丝”。当玛尔塔走到靠近中央的位置时,钢丝与水平方向所成夹角已经接近30°,则此时钢丝上的弹力是棕熊重力的( )
A.倍 B.1倍 C.倍 D.2倍
10.“儿童散学归来早,忙趁东风放纸鸢”。放风筝是民间传统游戏之一。如图所示,一只风筝高高的悬停在空中,已知风筝受到重力G、绳子拉力F1,空气作用力F2,下列受力分析示意图可能正确的是( )
A. B. C. D.
二、多选题
11.少年宫有一种娱乐设施如图所示,两个定滑轮分别安装在竖直的固定杆上,已知两滑轮的高度差为1 m,水平距离为,质量分别为M和m的两个小朋友,分别抓住跨过两个定滑轮的细绳的左、右端并恰好保持静止状态。若不计滑轮的大小、质量及滑轮与细绳间的摩擦,下列说法正确的是( )
A.左侧小朋友的质量M与右侧小朋友的质量m相等
B.左、右两竖直杆分别对两个定滑轮的作用力大小相等
C.左侧竖直杆对滑轮P的作用力大小是右侧竖直杆对滑轮Q的作用力大小的倍
D.左、右两竖直杆分别对两个定滑轮的作用力的大小关系无法确定
12.如图所示,绳和绳是两根最大承受力均为720N的绳子,现用这两根绳子吊起一重物,为结点,已知重物的质量,绳的拉力记为,绳的拉力记为,重力加速度,则下列说法中正确的是( )
A.,
B.,
C.为确保绳子不被拉断,点下方悬挂的重物质量不能超过90kg
D.为确保绳子不被拉断,点下方悬挂的重物质量不能超过120kg
13.野炊时,三根对称分布的轻质细杆构成烹煮支架静置于水平地面上,如图甲所示。炊具与食物的总质量为m,各杆与竖直方向的夹角均为。出于安全考虑,盛取食物时用光滑铁钩缓慢拉动吊绳使炊具偏离火堆,如图乙所示。重力加速度为g,下列说法正确的是( )
A.烹煮食物时,各杆对地面的作用力大小均为
B.烹煮食物时,各杆受到地面的摩擦力大小均为
C.拉动吊绳过程中,吊绳上的张力不断增大
D.拉动吊绳过程中,铁钩对吊绳的作用力方向