2020版高考物理二轮复习专题限时集训1力与物体的平衡含解析201912161234.doc

-10-专题限时集训(一)力与物体的平衡(建议用时：40分钟)[专题通关练]1．(2019·湖南省六校联考)如图所示轻杆下端固定在光滑轴上可在竖直平面内自由转动重力为G的小球粘在轻杆顶部在细线的拉力作用下处于静止状态。细线、轻杆与竖直墙壁间的夹角均为30°则细线与杆对小球的作用力的大小分别是()A.eq\f(12)Geq\f(\r(3)3)GB.eq\f(\r(3)3)Geq\f(\r(3)3)GC．GGD.eq\f(12)Geq\f(12)GB[分析小球受力小球受到竖直向下的重力G、沿细线方向的拉力FT和轻杆的弹力FN由平衡条件可得FTsin30°＝FNsin30°FTcos30°＋FNcos30°＝G联立解得FT＝FN＝eq\f(\r(3)3)G选项B正确。]2．(易错题)(多选)如图所示将一劲度系数为k的轻弹簧一端固定在内壁光滑的半球形容器底部O′处(O为球心)弹簧另一端与质量为m的小球相连小球静止于P点。已知容器半径为R与水平面间的动摩擦因数为μOP与水平方向的夹角为θ＝30°。下列说法正确的是()A．容器相对于水平面有向左运动的趋势B．轻弹簧对小球的作用力大小为mgC．容器对小球的作用力竖直向上D．弹簧原长为R＋eq\f(mgk)BD[由于小球和容器组成的系统处于平衡状态容器相对于水平面没有向左运动的趋势选项A错误；容器对小球的作用力是支持力指向半球形容器的球心O选项C错误；对小球受力分析如图所示由θ＝30°可知支持力N和弹簧的弹力F之间的夹角为120°由几何关系可知小球受到容器的支持力和弹簧对小球的弹力大小均为mg图中弹簧的长度为R压缩量为eq\f(mgk)故弹簧原长为R＋eq\f(mgk)选项B、D正确。]3．(易错题)(多选)如图所示倾角为θ的斜面体C置于水平地面上小物块B置于斜面上通过细绳跨过光滑的定滑轮与物体A相连接连接B的一段细绳与斜面平行已知A、B、C都处于静止状态则()A．B受到C的摩擦力一定不为零B．C受到地面的摩擦力一定为零C．B受到的拉力一定等于A的重力D．将细绳剪断若B依然静止在斜面上此时地面对C的摩擦力为零CD[因A、B、C都处于静止状态对A进行受力分析可知绳受到的拉力一定等于A的重力即B受到的拉力一定等于A的重力选项C正确；设A、B、C的重力分别为GA、GB、GC对B进行受力分析可知当GA＝GBsinθ时B相对于C没有运动趋势B、C之间不存在摩擦力作用选项A错误；以B、C整体为研究对象其受力分析如图所示由共点力平衡条件可知地面对C的摩擦力f＝Fcosθ＝GAcosθ方向水平向左选项B错误；剪断细绳若B依然静止在斜面上则以B、C整体为研究对象可得此时地面对C的摩擦力为零选项D正确。]4．(2019·武汉市调研)如图所示水平地面上固定着一个三棱柱其左侧光滑倾角为α；右侧粗糙倾角为β。放置在三棱柱上的物块A和物块B通过一根跨过顶端光滑定滑轮的细绳相连若物块A和物块B始终保持静止。下列说法正确的是()A．仅增大角α(小于90°)物块B所受的摩擦力一定增大B．仅增大角α(小于90°)物块B对三棱柱的压力可能减小C．仅增大角β(小于90°)细绳的拉力一定增大D．仅增大角β(小于90°)地面对三棱柱的支持力不变D[物块A受重力、三棱柱的支持力、细绳的拉力由平衡条件可知细绳的拉力大小为F＝mAgsinα则仅增大角α细绳的拉力增大如果mAgsinα<mBgsinβ则物块B所受的摩擦力随α的增大而减小A错误；物块B对三棱柱的压力为FNB＝mgcosβ仅增大α物块B对三棱柱的压力不变B错误；由于物块A始终静止不动且三棱柱左侧光滑因此仅增大角β细绳的拉力不变C错误；将三棱柱、物块A、物块B视为整体受力分析整体受重力以及地面的支持力因此仅增大角β地面对三棱柱的支持力不变D正确。]5.将两个质量均为m的小球a、b用细线相连后再将细线悬挂于O点如图所示用力F拉小球b使两个小球都处于静止状态且细线Oa与竖直方向的夹角保持为θ＝30°则F达到最小值时细线Oa的拉力为()A.eq\r(3)mgB．mgC.eq\f(\r(3)2)mgD.eq\f(12)mgA[以两个小球组成的整体为研究对象分析受力作出F在三个方向时整体的受力图如图所示根据平衡条件得知：F与T的合力与重力2mg总是大小相等、方向相反由力的合成图可知当F与细线Oa垂直时F有最小值即图中2位置F的最小值为F＝2mgsinθ＝mgT＝2mgcosθ＝eq\r(3)mgA正确。]6．(2019·福州市一模)如图所示细绳上端固定于天花板上的A点细绳的下端悬挂一质量为m的物