高考物理 100考点最新模拟题千题精练 专题2.7 叠加体平衡问题（能力篇）（含解析）-人教版教材高.doc

七．叠加体平衡问题（能力篇）
一．选择题
1．(2019江苏常州期末)“叠罗汉”是一种高难度的杂技。由六人叠成的三层对称静态造型如图所示，假设每个人的质量均为m，下面五人弯腰后背部呈水平状态，则底层中A、B两人的右脚对水平地面压力之比约为（）

A．1 B． C． D．
【参考答案】D
【名师解析】最上面的人受到的竖直向下重力为G，所以每个腿上的力都是，中间层最左边的人，受到竖直向下的力为：G+＝，所以每个腿上的力都是，由对称性，中间层最右边的人每个腿上的力也是，最底层的A受到的力为G+＝，每条腿上的力为：，B受到竖直向下的力为：G+×2＝，所以其每条腿上的力为：，所以A、B两人的右脚对水平地面压力之比为7：10，故ABC错误，D正确。
2．（2019安徽合肥二模）如图所示，置于水平地面上的A、B两物块，在水平恒力F的作用下，以共同速度向右做匀速直线运动。下列说法正确的是（）

A．A与B间的动摩擦因数可能为0B．B与地面间的动摩擦因数可能为0
C．若撤去F，A与B一定会相对滑动D．若撤去F，A与B间摩擦力逐渐减小
【参考答案】A
【命题意图】此题考查叠加体、受力分析、平衡条件及其相关知识点。
【解题思路】由于A、B两物块以共同速度向右做匀速直线运动，A与B间的摩擦力为零，因此A与B间的动摩擦因数可能为0，选项A正确；在水平恒力F的作用下，A、B两物块以共同速度向右做匀速直线运动，地面对物块B的摩擦力大小等于F，B与地面间的动摩擦因数不可能为0，选项B错误；若撤去F，A、B两物块做匀减速运动，速度逐渐减小，由于A与B之间可能有摩擦力，A与B不一定会相对滑动，A与B间摩擦力不变，选项CD错误。
【易错警示】解答此题常见错误主要有：对选项中的可能、一定理解不到位。对于选项中的“可能”，只要分析出一种“可能”就可判断正确；对于选项中的“一定”，只要分析出一种能够否定，就可判断错误。
3.(2019洛阳六校联考)如图所示，水平桌面上有三个相同的物体a、b、c叠放在一起，a的左端通过一根轻绳与质量为m＝3kg的小球相连，绳与水平方向的夹角为60°，小球静止在光滑的半圆形器皿中．水平向右的力F＝40N作用在b上，三个物体保持静止状态.，g取10m/s2，下列说法正确的是()

A．物体c受到向右的静摩擦力
B．物体b受到一个摩擦力，方向向左
C．桌面对物体a的静摩擦力方向水平向右
D．撤去力F的瞬间，三个物体将获得向左的加速度
【参考答案】.B
【名师解析】设b对c的静摩擦力为f，则水平方向上只受f影响，且c保持静止，可知f＝0，选项A错误B正确；隔离物体b分析受力，设a对b的静摩擦力为f1，则水平面上，由平衡条件：F＋f1＋f＝0，解得f1＝－F＝－40N，故b只受一个静摩擦力，方向与F相反，即水平向左，选项B正确；a静止，设绳的拉力为T，器皿对小球的弹力为N，桌面对a的静摩擦力为f2，则水平面上由平衡条件：－f1＋f2－T＝0①
对小球受力分析如图：

由于小球静止，故竖直方向上：Nsin60°＋Tsin60°＝mg ②
水平方向上：Ncos60°＝Tcos60° ③
联立①②③式代入数据解得：T＝10eq\r(3)N，f2＝－22.68N，故地面对a的静摩擦力水平向左，选项C错误；若撤去F，对a，水平方向上受绳的拉力：T＝10eq\r(3)cos60°＜f2＝－22.68N，故整个系统仍然保持静止，选项D错误．
4．（2018福建质检）课堂上，老师准备了“∟”型光滑木板和三个完全相同、外表面光滑的匀质圆柱形积木，要将三个积木按图示（截面图）方式堆放在木板上，则木板与水平面夹角θ的最大值为（）
θ

A．30° B．45°
C．60° D．90°
【参考答案】A
【考查内容】本题是以三个圆柱形积木在“∟”型光滑木板上处于平衡状态为情境，主要考查共点力的平衡等知识。侧重考查推理能力，要求考生深刻理解共点力的平衡条件，运用特殊值法解决实际问题。体现相互作用观念与科学推理等物理核心素养的考查。
【试题分析】若θ取任意角结合各圆柱的受力情况进行计算，数学运算过程繁琐不易得到结果，而考虑临界情况，取特殊值进行分析，可简化过程。θ取0°时，下面两圆柱之间将会分开，无法稳定，应适当增大θ以保持系统稳定，此时下面两圆柱之间有弹力；当下面两圆柱之间的弹力恰好为0时，对应的θ为最小值；继续增大θ，右圆柱和上圆柱之间弹力减小，若θ太大，此两圆柱将分开，临界情况为θ取30°时，左边两圆柱的圆心连线在竖直方向上，保证上圆柱只受到两个力的作用恰好处于平衡状态，此时与右圆柱间相互接触且无弹力，故A正确。本题的解题关键是应用共点力的平衡条件，灵活选取研究对象，运用特殊值法解决问题。
5．（2018全国联考）如图所示，水平地面粗糙，竖直墙