2027届高考物理一轮复习课时跟踪练 2.3共点力的平衡

2027届高考物理一轮复习 2.3共点力的平衡课时跟踪练 一、单选题 1．国产巡检无人机用于电力线路巡检，无人机在空中匀速直线斜向上飞行时，空气对无人机的合力方向为（     ） A．斜向上 B．斜向下 C．竖直向上 D．竖直向下 2．如图所示，餐桌上铺有桌布，桌布上压着一个花瓶。小明用抹布擦拭桌布，抹布沿桌布向右滑动，桌布与桌面相对静止，则花瓶和桌布在此过程中的受力个数分别为（     ） A．2、4 B．2、6 C．3、4 D．3、6 3．如图所示，物块、用轻杆通过活动铰链连接，与光滑竖直墙面接触，与粗糙水平面的点接触，系统处于静止状态，与地面间的动摩擦因数处处相同，最大静摩擦力等于滑动摩擦力。若用水平力缓慢移动到点，则移动过程中，下列判断正确的是（     ） A．水平力大小不变 B．物块受到的支持力越来越小 C．物块受到的摩擦力越来越小 D．墙面对的弹力增大 4．瓦房为中国常见的一种传统建筑。如图为一瓦房屋顶结构的简化图，横截面为圆弧的瓦片静置在两根相互平行的椽子正中间，已知椽子间距离为d，与水平面夹角均为，瓦片质量为m，忽略瓦片厚度，重力加速度为g。则（     ） A．仅减小椽子的倾角，椽子对瓦片支持力减小 B．仅减小椽子的倾角，椽子对瓦片摩擦力增大 C．缓慢稍微增大椽子间的距离d，瓦片可能会滑落 D．若换用半径稍小一些的瓦片，瓦片更不容易滑落 5．晾晒衣服的绳子两端分别固定在两根竖直杆上的、两点，、两点等高，原来无风状态下衣服保持静止。某时一阵恒定的风吹来，衣服受到水平向右的恒力而发生滑动，并在新的位置保持静止，如图所示。两杆间的距离为，绳长为，衣服和衣架的总质量为，重力加速度为，。不计绳子的质量及绳与衣架挂钩间的摩擦，下列说法正确的是（     ） A．在有风且风力不变的情况下，绳子右端由点沿杆向下移到点，绳子的拉力变大 B．有风时，挂钩左、右两侧绳子的拉力大小不相等 C．相比无风时，在有风的情况下小 D．无风时，轻绳的拉力大小为 6．如图所示，两个完全相同的浮球用等长轻绳相连，潜水员手持绳的末端，带着浮球在静水中沿水平方向匀速游动。游动过程中两浮球球心连线保持水平，球心始终在绳的延长线上，两段轻绳所在平面与水平面夹角为（），两浮球之间的相互弹力大小为。浮球受到水的阻力大小与浮球相对水的速率满足关系。水始终相对于地面静止，忽略浮球形状及浸入水中体积的变化。潜水员保持运动方向不变，缓慢增大水平游动速率，则（     ） A．增大，减小 B．增大，增大 C．减小，减小 D．减小，增大 7．如图所示，长为的不可伸长的轻绳，穿过一光滑的轻圆环，两端固定在水平天花板上相距为的、两点，轻圆环下悬吊一重为的物块。现用一水平力缓慢地拉圆环，当时，细绳的张力等于（     ） A． B． C． D． 二、多选题 8．如图所示，轻质不可伸长的晾衣绳左端固定在支架上O点处，右端系在c点，用较光滑的晾衣架（不计晾衣架和晾衣绳之间的摩擦）挂一衣服。先将轻绳右端沿水平杆缓慢移到b点，然后再沿竖直杆缓慢移至a点，整个过程衣服始终没与地面和杆接触。设轻绳张力为F，衣服左侧轻绳与竖直方向夹角为θ，下列说法正确的是（     ） A．轻绳右端沿杆由c到b的过程，θ变大，F变大，衣服的位置上升 B．轻绳右端沿杆由c到b的过程，θ变大，F不变，衣服的位置上升 C．轻绳右端沿杆由b到a的过程，θ不变，F不变，衣服的位置不变 D．轻绳右端沿杆由b到a的过程，θ不变，F不变，衣服的位置下降 9．如图，一粗糙斜面放在地面上，斜面顶端装有一光滑定滑轮。一细绳跨过滑轮，其一端悬挂物块N，另一端与斜面上的物块M相连，系统处于静止状态。现用水平向左的拉力缓慢拉动。已知和斜面始终保持静止，则在此过程中（     ） A．水平拉力的大小可能保持不变 B．M所受细绳的拉力大小一定一直增加 C．地面对斜面的摩擦力大小一定一直增加 D．M所受斜面的摩擦力大小一定先减小后增加 10．一质量为m的物块恰好能沿倾角为θ＝30°的足够长斜面匀速自由下滑。现在物块沿斜面匀速下滑的过程中，在竖直平面内给物块一外力F，F与水平方向的夹角为α，斜面始终处于静止状态，如图所示。已知重力加速度为g，下列说法正确的是（     ） A．若α＝0°，物块沿斜面下滑的过程中，地面对斜面的摩擦力水平向左 B．若α＝60°，物块沿斜面下滑的过程中，地面对斜面的摩擦力为零 C．若α＝90°，物块沿斜面下滑的过程中，地面对斜面的摩擦力为零 D．若F拉着物块沿斜面匀速上滑，则F的最小值为mg 三、实验题 11．文博同学用如图甲所示的装置测量木块与木板之间的动摩擦因数，现跨过光滑定滑轮的细线两端分别与放置在木板上的木块和竖直悬挂的弹簧测力计相连。 (1)关于本实验操作要求，下列说法中正确的有______。 A．桌面必须水平 B．实验时，必须匀速向左拉出木板 C．弹簧测力计竖直悬挂后进行零刻度线校准 D．若未考虑木板与桌面间摩擦力，会使该实验的测量结果偏大 E．只要弹簧测力计竖直悬挂，与木块相连的细线不水平也可以 (2)某次正确操作过程中，弹簧测力计示数的放大图如图乙所示，则木块受到的滑动摩擦力大小______N。 (3)文博同学在木块上逐渐增加砝码个数，记录放置砝码个数（每个砝码的质量均为m），正确操作记录弹簧测力计对应的示数f。测得多组数据后，建立如图丙所示的平面直角坐标系。若将图像的斜率大小记为k，重力加速度为g。则木块和木板间的动摩擦因数______（用字母k，m，g表示） 12．某同学用橡皮条与弹簧测力计验证“力的平行四边形定则”，实验装置如图所示。其中A为固定橡皮条的图钉，OB和OC为细绳。 (1)本实验中两次拉动弹簧秤将O点拉到同一位置，主要体现的实验方法是（　　） A．转换法 B．控制变量法 C．等效替代法 D．建立物理模型法 (2)在做本实验时，下列操作中正确的是（　　） A．实验中，弹簧测力计必须与木板平行，读数时视线要正对弹簧测力计刻度线 B．实验中，先将其中一个弹簧测力计沿某一方向拉到最大量程，然后只需调节另一弹簧测力计拉力的大小和方向，把橡皮条另一端拉到O点 C．实验中，把橡皮条的另一端拉到O点时，两弹簧测力计之间夹角应取90°，以便于算出合力的大小 D．同一次实验过程中O点位置不允许变动 (3)已知图中∠BOC大于90°，细绳OB、OC与OA的夹角均大于90°，若保持夹角∠BOC不变，顺时针缓慢转动两测力计直至OB与OA垂直，在此过程中，保持结点O的位置不变，则拉OB绳的测力计示数_____。（选填“一直增大”、“一直减小”、“不变”、“先增大后减小”或“先减小后增大”） 四、解答题 13．如图所示，不计重力的细绳AB与竖直墙面夹角为60°，轻杆BC与竖直墙面夹角为30°，杆可绕C点自由转动，若细绳AB能承受的最大拉力为200N，轻杆能承受的最大压力为300N，与物体相连的细绳能承受足够大的拉力，则在B点最多能挂多重的物体？ 14．如图所示为摩天大楼玻璃清洁工人所乘坐装置的示意图，轻绳1、2、3共面其连接点为点，1跨过固定在高处的定滑轮，2、3的下端连接在木板两侧的中点，木板始终保持水平。某时刻工人不触碰轻绳稳坐在木板上且未擦墙，用脚蹬在玻璃墙上，玻璃墙对脚的作用力方向始终沿小腿方向，此时小腿与竖直玻璃墙夹角为，1与玻璃墙的夹角为。已知工人及工具的总质量为，木板质量不计，重力加速度为，。 (1)求玻璃墙对脚的作用力大小； (2)求工人受到木板的支持力大小； (3)若缓慢下降过程中小腿与竖直玻璃墙夹角恒为，当绳1所承受的拉力为时。求绳1与小腿方向夹角的正弦值。 15．如图甲所示，质量为的物块A放在木板MN上，当木板与水平面呈角时A恰能静止在板上。再将MN竖直放置，用一根不可伸长的轻绳将光滑小球B悬挂在板上P点，小球与木板将物块A夹在中间，且A恰能保持静止，轻绳与木板之间夹角也为（如图乙所示）。已知最大静摩擦力等于滑动摩擦力，重力加速度g取。 (1)求物块A与木板MN之间的动摩擦因数； (2)求小球B的质量； (3)现让MN绕其底端M顺时针缓慢转至水平，求转动过程物块A对小球支持力的最大值N和轻绳对小球拉力的最小值T。 参考答案 题号 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 答案 C B D D C D B AD BC BC 11．(1)AC (2)2.60 (3) 12．(1)C (2)AD (3)一直减小 13． 【详解】对物体受力分析，根据平衡条件，可得物体对B点的拉力F=G 假设绳与轻杆均不被拉断，将F进行分解，如图所示 当细绳承受的拉力F1最大时，轻杆所受的压力 当轻杆承受的压力F2最大时，细绳所受的拉力 由此可知当物体的重力逐渐增加时，轻杆承受的压力先达到最大。此时物体的重力达到最大。 当F2=300N时， 所以在B端所挂物体的最大重力为。 14．(1) (2) (3) 【详解】（1）对工人及工具受力分析如图所示 根据平衡条件可得玻璃墙对脚的作用力大小 （2）对工人竖直方向列平衡方程：重力等于玻璃墙作用力的竖直分量与木板支持力之和： 得： （3）令绳1与小腿方向夹角为，根据正弦定理，有 解得 15．(1) (2) (3)， 【详解】（1）木板与水平面呈角时A恰能静止 物块A平衡：   解得 （2）木板竖直时，设轻绳对小球拉力为，物块A对小球支持力为 对小球B：， 物块A与木板之间的弹力 物块A恰能静止：   联立可得 （3）小球B受重力G、拉力、支持力而处于平衡，三力构成如图所示的矢量三角形，MN绕其底端M缓慢转动过程，和之间的夹角始终保持不变。 当转至轻绳水平时，小球所受支持力最大 当转至木板水平时，小球所受拉力最小 学科网（北京）股份有限公司 $