高考物理大一轮复习 专题强化练二 求解平衡问题的技法 新人教版VIP免费

专题强化练二求解平衡问题的技法A——对点训练练熟基础知识题组一整体法、隔离法在平衡中的应用1．(单选)如图9所示，一光滑斜面固定在地面上，重力为G的物体在一水平推力F的作用下处于静止状态．若斜面的倾角为θ，则()．图9A．F＝GcosθB．F＝GsinθC．物体对斜面的压力FN＝GcosθD．物体对斜面的压力FN＝解析物体所受三力如图所示，根据平衡条件，F、FN′的合力与重力等大反向，有F＝Gtanθ，FN＝FN′＝，故只有D选项正确．答案D2．(多选)3个相同的物体叠放在一起，置于粗糙的水平地面上，物体之间不光滑，如图10所示．现用一水平力F作用在B物体上，物体仍保持静止．下列说法正确的是()．图10A．C受到地面的摩擦力大小为F，方向水平向左B．A受到水平向右的摩擦力作用C．B对C的摩擦力大小为F，方向水平向右D．C受到5个力作用解析在选项A中，以A、B、C三者的整体为研究对象，此整体在水平方向上受平衡力的作用，因此C受到地面的摩擦力等于拉力F，方向向左，A选项正确；在选项B中，以A为研究对象，A不受摩擦力，选项B错误；在选项C中，B对C的摩擦力与C对B的摩擦力大小相等，方向相反，由此可知，B对C的摩擦力的大小等于F，方向水平向右，故选项C正确；对于选项D，可将C隔离开作为隔离体进行分析，C受到5个力的作用，选项D正确．选A、C、D.答案ACD3．(多选)如图11所示，水平固定倾角为30°的光滑斜面上有两个质量均为m的小球A、B，它们用劲度系数为k的轻质弹簧连接，现对B施加一水平向左的推力F使A、B均静止在斜面上，此时弹簧的长度为l，则弹簧原长l0和推力F的大小分别为()．图11A．l0＝l＋B．l0＝l－C．F＝mgD．F＝2mg解析以A、B整体为研究对象，则Fcos30°＝2mgsin30°，得F＝mg；隔离A球有kx＝mgsin30°，得弹簧原长为l0＝l－x＝l－，则可得选项B、C正确．答案BC4．如图12所示，球A重G1＝60N，斜面体B重G2＝100N，斜面倾角为30°，一切摩擦均不计．则水平力F为多大时，才能使A、B均处于静止状态？此时竖直墙壁和水平面受到的压力各为多大？图12解析方法一(隔离法)分别对A、B进行受力分析，建立直角坐标系如图甲、乙所示，由共点力平衡条件可得对A有F2sin30°＝F1，F2cos30°＝G1对B有F＝F2′sin30°，F3＝F2′cos30°＋G2其中F2和F2′是一对相互作用力，即F2＝F2′代入数据，联立解得F＝F1＝20N，F3＝160N由牛顿第三定律可知，竖直墙壁和水平面受到的压力分别为20N、160N.方法二(整体法)将A、B视为一个整体，该整体处于静止状态，所受合力为零．对整体进行受力分析如图丙所示，由平衡条件得F＝F1，F3＝G1＋G2＝160N再隔离B进行受力分析如图乙所示，由平衡条件可得F＝F2′sin30°F3＝F2′cos30°＋G2联立解得F2′＝40N，F1＝F＝20N由牛顿第三定律可知，竖直墙壁和水平面受到的压力分别为20N、160N.答案20N20N160N题组二合成法、效果分解法、正交分解法的应用5．(单选)如图13所示，一轻绳的两端分别固定在不等高的A、B两点，现用另一轻绳将一物体系于O点，设轻绳AO、BO相互垂直，α>β，且两绳中的拉力分别为FA、FB，物体受到的重力为G，下列表述正确的是()．图13A．FA一定大于GB．FA一定大于FBC．FA一定小于FBD．FA与FB大小之和一定等于G解析物体受力分析如图所示，由三力平衡的知识可知，FA、FB的合力大小等于G，方向竖直向上，FA＝Gsinα，FB＝Gsinβ.故FA一定小于G，A选项错误；因为α>β，故FA一定大于FB，B选项正确，C选项错误；FA与FB大小之和大于G，D选项错误．答案B6．(单选)如图14所示，一直杆倾斜固定，并与水平方向成30°的夹角；直杆上套有一个质量为0.5kg的圆环，圆环与轻弹簧相连，在轻弹簧上端施加一竖直向上、大小F＝10N的力，圆环处于静止状态，已知直杆与圆环之间的动摩擦因数为0.7，g＝10m/s2.下列说法正确的是()．图14A．圆环受到直杆的弹力，方向垂直直杆向上B．圆环受到直杆的弹力大小等于2.5NC．圆环受到直杆的摩擦力，方向沿直杆向上D．圆环受到直杆的摩擦力大小等于2.5N解析对小环受力分析如图所示：由于F＝10N>mg＝5N，所以杆对环的弹力FN垂直杆向下，杆对环还有沿杆向下的静摩擦力Ff，则FN与Ff的合力应竖直向下，大小为F合＝F－mg＝5N，所以FN＝F合cos...