2020版高考物理一轮复习分层规范快练6共点力作用下物体的平衡新人教版

分层规范快练六　共点力作用下物体的平衡[双基过关练]1．如图所示，两块完全相同的积木A、B叠放在一起，质量均为m，交界面与水平面夹角为θ，B与水平地面的动摩擦因数为μ，对B物块作用大小为F的水平外力后两积木仍然保持静止状态，则B物块所受的水平地面摩擦力大小一定为　　A．F　　　　　B．2μmgC．F－mgcosθD．F－mgcos2θ解析由整体法知，A、B木块保持静止，水平方向受力平衡，B受到向右的静摩擦力，选项A正确．答案A2．多选如图所示，人在跑步机上跑步时　　A．脚受到的摩擦力是静摩擦力B．脚受到的摩擦力是滑动摩擦力C．脚受到的摩擦力方向与人运动的方向相反D．脚受到的摩擦力方向与人运动的方向相同解析人在跑步机上跑步时，脚和跑步机之间无相对滑动，则脚受到的摩擦力是静摩擦力，A正确，B错误；因脚相对跑步机有向后滑动的趋势，则脚受到的静摩擦力向前，即与人运动的方向相同，C错误，D正确．答案AD

3.[2019·太原调研]如图所示，轻绳OA一端固定在天花板上，另一端系一光滑的圆环，一根系着物体的轻绳穿过圆环后，另一端固定在墙上B点，且OB处于水平．现将A点缓慢沿天花板水平向右移动，且OB段的轻绳始终保持水平，则OA、OB段轻绳所受的拉力的大小FTA、FTB的变化情况是　　A．FTA增大，FTB不变　B．FTA、FTB均不变C．FTA不变，FTB增大D．FTA、FTB均减小解析因为圆环光滑，则OC、OB段轻绳所受的拉力的大小FTC、FTB始终相等，且等于物体的重力．又OB段轻绳始终保持水平，OC段轻绳始终保持竖直，则A点缓慢右移，圆环也随之右移，角θ不变，由平衡条件可知OA段绳上所受的拉力不变．故B项正确．答案B4．[2019·淮安质检]如图所示，斜面的倾角为30°，物块A、B通过轻绳连接在弹簧测力计的两端，A、B重力分别为10N、6N，整个装置处于静止状态，不计一切摩擦，则弹簧测力计的读数为　　A．1N　　　B．5NC．6N　　　D．11N解析对物块A由共点力平衡条件有FT－GAsin30°＝0，由牛顿第三定律可知，弹簧测力计的读数为FT＝5N．选项B正确．答案B5．[2019·广州联考]一个质量为3kg的物体，被放置在倾角为α＝30°的固定光滑斜面上，在如图所示的甲、乙、丙三种情况下处于平衡状态的是g＝10m/s2　　A．仅甲图B．仅乙图C．仅丙图D．甲、乙、丙图解析物体在光滑斜面上受重力、支持力和向上的拉力，斜面光滑故物体不受摩擦力；将重力沿斜面和垂直于斜面进行分解，支持力一定与重力垂直于斜面的分力相等；受力如图所示要使物体处于静止，拉力应等于重力沿斜面向下的分力，即F＝mgsinθ＝3×10×N＝15N，故只有乙能平衡；故选B.答案B6．如图所示，固定在竖直平面内的光滑圆环的最高点处有一个光滑的小孔．质量为m的小球套在圆环上．一根细线的下端拴着小球，上端穿过小孔用手拉住．现拉动细线，使小球沿圆环缓慢上移．在移动过程中手对线的拉力F的大小和轨道对小球的弹力FN的大小的变化情况是　　A．F大小将不变B．F大小将增大C．FN大小将不变D．FN大小将增大解析对小球受力分析如图所示三角形AOC和三角形BCD相似，由＝可知C项正确，D项错误；由＝可知F将减小，A、B项错误．答案C7．[2019·九江联考]如图所示，三个相同的轻质弹簧连接在O点，弹簧1的另一端固定在天花板上，且与竖直方向的夹角为30°，弹簧2水平且右端固定在竖直墙壁上，弹簧3的另一端悬挂质量为m的物体且处于静止状态，此时弹簧

1、

2、3的形变量分别为x

1、x

2、x3，则　　A．x1x2x3＝12B．x1x2x3＝21C．x1x2x3＝12D．x1x2x3＝21解析以结点O为研究对象受力分析，运用合成法，如图由几何知识知T1＝T2＝mgtan30°T3＝mg故T1T2T3＝21根据胡克定律T＝kx则x1x2x3＝21，故选D.答案D8．[2019·铜陵模拟]多选如图所示，甲、乙两物体用压缩的轻质弹簧连接静置于倾角为θ的粗糙斜面体上，斜面体始终保持静止，则下列判断正确的是　　A．物体甲一定受到4个力的作用B．物体甲所受的摩擦力方向一定沿斜面向下C．物体乙所受的摩擦力不可能为零D．水平面对斜面体无摩擦力作用解析若压缩的弹簧对物体甲向上的弹力大小恰好等于m甲gsinθ，则甲只受三个力作用，A、B错误；因弹簧对乙有沿斜面向下的弹力，乙的重力也有沿斜面向下的分力，故乙一定具有向下运动的趋势，乙一定受沿斜面向上的摩擦力作用，C正确；取甲、乙和斜面体为一整体分析受力，由水平方向合力为零可得，水平面对斜面体无摩擦力作用，D正确．答案CD

9.如图所示，质量均为m的A、B两球，由一根劲度系数为k的轻弹簧连接静止于半径为R的光滑半球形碗中，弹簧水平，两球间距为R且球半径远小于碗的半径．则弹簧的原长为　　A.＋RB.＋RC.＋RD.＋R解析以A球为研究对象，小球受三个力重力、弹簧的弹力和碗的支持力，如图所示．由平衡条件，得tanθ＝解得x＝根据几何关系得cosθ＝＝，则tanθ＝，所以x＝＝故弹簧原长x0＝＋R，故D正确．答案D[技能提升练]

10.[2019·汕头模拟]重力都为G的两个小球A和B用三段轻绳如图所示连接后悬挂在O点上，O、B间的绳子长度是A、B间的绳子长度的2倍，将一个拉力F作用到小球B上，使三段轻绳都伸直且O、A间和A、B间的两段绳子分别处于竖直和水平方向上，则拉力F的最小值为　　A.GB.GC．GD.G解析对A球受力分析可知，因O、A间绳竖直，则A、B间绳上的拉力为

0.以B球受力分析如图所示，则可知当F与O、B间绳垂直时F最小，Fmin＝Gsinθ，其中sinθ＝＝，则Fmin＝G，故A项正确．答案A

11.如图所示，物块A和滑环B用绕过光滑定滑轮的不可伸长的轻绳连接，滑环B套在与竖直方向成θ＝37°的粗细均匀的固定杆上，连接滑环B的绳与杆垂直并在同一竖直平面内，滑环B恰好不能下滑，滑环和杆间的动摩擦因数μ＝

0.4，设滑环和杆间的最大静摩擦力等于滑动摩擦力，则物块A和滑环B的质量之比为　　A.B.C.D.解析设物块A和滑环B的质量分别为m

1、m2，若杆对B的弹力垂直于杆向下，因滑环B恰好不能下滑，则由平衡条件有m2gcosθ＝μm1g－m2gsinθ，解得＝；若杆对B的弹力垂直于杆向上，因滑环B恰好不能下滑，则由平衡条件有m2gcosθ＝μm2gsinθ－m1g，解得＝－舍去．综上分析可知应选C项．答案C

12.[2019·上饶一模]如图所示，一根轻弹簧穿在固定直杆AB上，轻弹簧的上端固定在A点，一个小球套在杆上并与弹簧的下端连接，直杆与竖直线的夹角θ＝53°，小球与杆之间的动摩擦因数为

0.9，最大静摩擦力等于滑动摩擦力，当小球在杆上静止时，弹簧的变化量始终处于弹性限度内，弹簧的最大压缩量与最大伸长量的比值为　　A．14B．16C．19D．111解析当弹簧被压缩，压缩量最大时小球有向下运动的趋势，摩擦力的方向向上，则kx1＋mgsin37°＝μ·mgcos37°当弹簧被拉长，拉长量最大时小球有向上运动的趋势，摩擦力的方向向下，则kx2＝mgsin37°＋μ·mgcos37°代入数据，联立得＝，故A、B、C错误，D正确．答案D

13.多选如图为一位于墙角的斜面，其倾角θ＝37°，一轻质弹簧一端系在质量为m的物体上，另一端固定在墙上，弹簧水平放置，物体在斜面上静止时，弹簧处于伸长状态，则　　A．物体一定受四个力作用B．弹簧弹力可能是mgC．物体受到的摩擦力一定沿斜面向上D．斜面对物体的作用力方向一定竖直向上解析小球受力如图所示，小球共受重力、支持力和弹簧的拉力，要使物体处于平衡状态，物体一定受到向上的摩擦力作用，故A、C正确．若F＝mg，则F垂直斜面向上的分力为

0.8mg，大于mgcos37°，此时小球对斜面没有压力，小球不可能处于平衡状态，故B错误；斜面对小球的作用力包括FN和Ff，二者的合力的方向与F和mg的合力方向相同，故应斜向上方，不可能竖直向上，故D错误．答案AC。