内容正文:
课时冲关9 受力分析 共点力的平衡
学生用书 P347
[基础落实练]
1.跳水一直是我国的优势项目.如
图所示,一运动员站在跳板上,图
中F1 表示人对跳板的弹力,F2
表示跳板对人的弹力,则 ( )
A.先有F1 后有F2
B.一旦人离开跳板,F2 立即消
失,F1 依旧存在
C.因人离开跳板前向上运动,所以F2 大于F1
D.F1 和F2 大小相等、方向相反,是一对相互作
用力
解析:D [人对跳板的弹力F1 和跳板对人的弹
力F2 是一对相互作用力,由牛顿第三定律可
知,这两个力总是大小相等、方向相反,作用在
同一直线上,分别作用在两个物体上,同时产
生,同时变化,同时消失,即F1=-F2.故选D.]
2.(2025重庆阶段练习)如图所
示,大运会吉祥物“蓉宝”磁吸冰
箱贴贴于竖直冰箱壁表面,保持
静止状态则 ( )
A.冰箱贴受到的弹力是由冰箱
贴形变引起的
B.冰箱贴受到的摩擦力和重力是
一对平衡力
C.冰箱贴与冰箱间的摩擦力会随磁吸力的增加
而增大
D.冰箱贴受到的磁吸力与冰箱对它的弹力是一
对作用力和反作用力
解析:B [冰箱贴受到的弹力是冰箱形变引起
的,故A错误;冰箱贴受到的摩擦力和重力是一
对平衡力,故B正确;根据受力平衡可知,冰箱
贴与冰箱间的摩擦力大小等于冰箱贴的重力,
不会随磁吸力的增加而增大,故C错误;根据受
力平衡可知,受到的磁吸力与冰箱对它的弹力
是一对平衡力,故D错误.]
3.(2025山东青岛期末)如图,我
国古代将墨条研磨成墨汁时,讲
究“圆、缓、匀”.当墨条的速度方
向水平向右时,砚台始终静止在
水平桌面上.下列说法正确的是 ( )
A.砚台对墨条的摩擦力水平向右
B.桌面对砚台的摩擦力水平向左
C.桌面和墨条对砚台的摩擦力是一对作用力与
反作用力
D.桌面对砚台的支持力与墨条对砚台的压力是
一对平衡力
解析:B [墨条水平向右运动,则墨条相对砚台
向右运动,砚台对墨条的摩擦力水平向左,故A
错误;根据牛顿第三定律,墨条对砚台的摩擦力
水平向右,砚台保持静止,根据平衡条件可知,
桌面对砚台的摩擦力水平向左,故B正确;桌面
和墨条对砚台的摩擦力是一对平衡力,故C错
误;桌面对砚台的支持力大小等于砚台的重力
加上墨条对其的压力,故桌面对砚台的支持力
大于墨条对砚台的压力,故D错误.]
4.(2025贵州安顺期末)据考古
记载我国在春秋战国时期就开
始利用杆秤来称量物体的质量.
如图所示,秤盘及盘中物体的总
重力为mg.悬挂秤盘的三根细绳等长且与竖直
方向的夹角始终都为θ,当将秤提起,杆秤平衡
时 ( )
A.手提杆秤的力等于秤盘及盘中物体的总重力
B.手提杆秤的力与杆秤对手的力是一对平衡力
C.此时每根细绳的拉力等于mg3
D.此时每根细绳的拉力等于 mg3cosθ
解析:D [以秤和秤盘及盘中物体整体为研究
对象,根据平衡条件可知手提杆秤的力等于秤
和秤盘及盘中物体的总重力,故A错误;根据牛
顿第三定律可知手提杆秤的力与杆秤对手的力
是一对相互作用力,故B错误;设细绳与竖直方
向的夹角为θ,秤盘及盘中物体总重力为mg,根
据平衡条件可得3Tcosθ=mg,解得每根细绳的
拉力T= mg3cosθ
,故C错误,D正确.]
5.(2025山西太原阶段练习)如
图所示,水平地面上固定有倾角
为45°的斜面体 A,A的斜面上
垂直固定有一挡板B,一小球C静止放置在斜
面体与挡板之间,A的斜面与挡板B均光滑,球
C对斜面的压力大小为F1,对挡板的压力大小
为F2,则 ( )
A.F1=
2
2F2 B.F1=F2
C.F1=
2 2
3 F2 D.F1= 2F2
解析:B [根据题意,对小球C
进行受力分析,如图所示
则有FN1=FN2,由牛顿第三定律
有FN1=F1,FN2=F2,则球对斜
面的压力和对挡板的压力大小相等.故选B.]
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高考总复习 物理
6.(2025广东广州开学
考试)如图所示为嫦娥
六号着陆器着陆月球背
面时的现场照片,已知
嫦娥六号在月球表面的重力为G,着陆在水平
面上时由四只支架支撑,且每只支架与竖直方
向的夹角都为θ,则嫦娥六号在月球表面静止
时,每只支架对地面的压力大小为 ( )
A.G4 B.
G
4cosθ
C.G4sinθ D.
G
4tanθ
解析:A [对整体受力分析,结合对称性可知,
每只支架受到地面的支持力相同,都为G
4
,根据
牛顿第三定律可知每只支架对地面的压力大小
为G
4.
故选A.]
7.(2025湖北武汉期中)如图所示,天花板
下悬挂着一块磁性很强的条形磁铁,磁铁
下吸着一铁块,铁块的上边呈水平状,则
铁块受到的力是 ( )
A.重力
B.重力和摩擦力
C.重力、磁铁的引力和弹力
D.重力、磁铁的引力、弹力和摩擦力
解析:C [根据平衡条件可知铁块水平方向不
受力,即铁块不受摩擦力作用,竖直方向,铁块
受到重力、磁铁的引力和向下的弹力.故选C.]
8.(2025云南保山期中)如图所示,卡车运送质
量为m 的圆柱形工件匀速行驶,工件放置在倾
角分别为37°的斜面 A和倾角为53°的斜面B
上,不计两斜面与工件之间的摩擦,若斜面A对
工件的支持力用FNA表示、斜面B对工件的支
持力用FNB表示,取sin37°=06,cos37°=08,
重力加速度为g.则下列关系式正确的是 ( )
A.FNA=
5
3mg
,FNB=
5
4mg
B.FNA=
5
4mg
,FNB=
5
3mg
C.FNA=
3
5mg
,FNB=
4
5mg
D.FNA=
4
5mg
,FNB=
3
5mg
解析:D [工件所受重力 mg 与
FNA和FNB组成如图所示的矢量
三角形,由图可知,
FNA =
4
5mg
,FNB =
3
5mg
,故
选D.]
9.(2024贵州高考真题)
如图(a),一质量为m 的
匀质球置于固定钢质支
架的水平横杆和竖直墙
之间,并处于静止状态,其中一个视图如图(b)
所示.测得球与横杆接触点到墙面的距离为球
半径的18倍,已知重力加速度大小为g,不计
所有摩擦,则球对横杆的压力大小为 ( )
A.35mg B.
3
4mg C.
4
3mg D.
5
3mg
解析:D [对球进行受力分析如
图,设球的半径为R,根据几何知
识可得sinα=1.8R-RR =0.8
,
根据平衡条 件 得 FNcosα=mg,
解得FN=
5
3mg
,根据牛顿第三
定律得 球 对 横 杆 的 压 力 大 小 为 FN′=FN =
5
3mg
,故选D.]
[能力综合练]
10.明代徐光启«农政全书»记载了戽斗(hùdou)是
一种小型的人力提水灌田农具.如图所示,两
人双手各执一绳牵斗取水,戽斗装满水后被缓
慢提起(牵引底部的两绳处于松弛状态).假设
戽斗和水总质量为m,忽略绳子质量,当牵引
斗口的两绳与竖直方向夹角均为60°时,牵引
斗口的每根绳子上拉力大小为 ( )
A.12mg B.mg C.
3
6mg D.
3
3mg
解析:D [对戽斗受力分析,受重力,两根绳的
拉力,由合成法可得2Tcos30°=mg,
可得每 根 绳 子 上 拉 力 大 小 为 T= 33mg
,故
选D.]
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第二章 相互作用
11.如图所示,一根光滑轻绳两
端固定于直杆上的A、B 两
点,轻绳穿过两个质量分别
为m1、m2 的小环,直杆与水
平面夹角为θ,在杆上套有一光滑轻质小环,轻
绳穿过轻环并使m1、m2 在轻环两侧,系统处于
静止状态时轻环、小环m2 的连线与直杆的夹
角为φ.则
tanθ
tanφ
= ( )
A.
m1-m2
m1+m2
B.
m2-m1
m1+m2
C.
m1-m2
2(m1+m2)
D.
2(m1-m2)
m1+m2
解析:A [由于杆上的小环为轻环,重力不计,
故该轻环受两边细线的拉力的合力与杆垂直,
且细绳拉力大小相等,该环与 m2 之间的细绳
与竖直方向的夹角为90°-(φ-θ),环与m1 之
间的细绳与竖直方向的夹角为90°-(φ+θ),A
点与m1 之间的细绳与竖直方向的夹角也为
90°-(φ+θ),m2 与B 点之间的细绳与竖直方
向的夹角为90°-(φ-θ),根据平衡条件,对
m1,有m1g=2Fcos[90°-(φ+θ)],对 m2,有
m2g=2Fcos[90°-(φ-θ)]
联立可得tanθ
tanφ
=
m1-m2
m1+m2
,故选A.]
12.(2025河南信阳期末)如
图所示,小华同学静止站在
水平地面上拉着轻质细线
连接的两个相同的氢气球
(气球的重力不能忽略),受
水平风力的影响,稳定时连接气球的细线与竖
直方向夹角分别为α和β.现在水平风力突然
增大,他缓慢释放拉气球的细线,稳定后,细线
与竖直方向夹角分别为α′和β′.则 ( )
A.α=β α′=β′ B.α<β α′<β′
C.α>β α′>β′ D.α<β α′>β′
解析:A [对上面的气球根据平衡条件得tanα
=
F风
F浮力 -mg
,对 两 个 气 球 根 据 平 衡 条 件 得
tanβ=
2F风
2F浮力 -2mg
,解得α=β,风力增大时,
tanα′=
F风′
F浮力 -mg
,tanβ′=
2F风′
2F浮力 -2mg
解得α′=β′,故选A.]
13.(2025 辽宁沈阳 期 末)
2024是公元第2024个年
份,四个数字蕴藏着沈阳的城市密码.如图所
示,某同学设计了4个完全相同的木块,紧密
并排放在固定的斜面上,分别标记(号)为“2,
0,2,4”,不计所有接触处的摩擦,则0号木块
左右两侧面所受的弹力之比为 ( )
A.3∶2 B.2∶3
C.4∶3 D.1∶2
解析:A [设每个木块的质量为m,斜面倾角
为θ;以上方三个木块为整体,根据受力平衡可
得0号木块左侧面所受的弹力大小为 F1=
3mgsinθ,以上方两个木块为整体,根据受力平
衡可得F2′=2mgsinθ,则0号木块右侧面所受
的弹力大小为F2=F2′=2mgsinθ,
则0号木块左右两侧面所受的弹力之比为
F1∶F2=3∶2,故选A.]
[素养培优练]
14.如图所示,某小朋友设计了一个“平衡”的小游
戏,他将质量为 M 的小物块A放在水平桌面
上,质量为m 的小物块B通过轻绳与A相连,
水平拉力F(大小未知)作用在物块B上,当轻
绳与竖直方向的夹角调整为θ时,小物块A刚
好在桌面不滑动,系统处于平衡状态.已知最
大静摩擦力等于滑动摩擦力,取重力加速度为
g.求:
(1)拉力F 和轻绳A、B间的拉力大小;
(2)小物块A与桌面间的动摩擦因数μ.
解析:(1)对B受力分析,由平衡平衡条件得
mg=Tcosθ,F=Tsinθ,
联立得F=mgtanθ,T=mgcosθ.
(2)以 A 为 对 象,平 衡 条 件 可 得 Tsinθ=f,
Tcosθ+Mg=FN,
又f=μFN,
联立可得μ=
mtanθ
M+m.
答案:(1)F=mgtanθ,T=mgcosθ
;
(2)μ=
mtanθ
M+m
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高考总复习 物理