1、能力课时2受力分析共点力的平衡一、单项选择题1.如图1所示，一个人站在水平地面上的长木板上用力F向右推箱子，长木板、人、箱子均处于静止状态，三者的质量均为m，重力加速度为g，则()图1A箱子受到的摩擦力方向向右B地面对长木板的摩擦力方向向左C长木板对地面的压力大小为3mgD若人用斜向下的力推箱子，则长木板对地面的压力会大于3mg解析人用力F向右推箱子，对箱子受力分析，箱子受推力、重力、支持力、静摩擦力，根据平衡条件，箱子受到的摩擦力方向向左，与推力平衡，选项A错误；对三个物体整体进行分析，整体受重力和支持力，整体不受静摩擦力，否则不平衡，故地面对长木板没有静摩擦力，选项B错误；三个物体的整体在
2、竖直方向上，受重力和支持力，根据平衡条件知，支持力等于重力，又根据牛顿第三定律，支持力等于压力，故压力大小等于重力大小，为3mg，选项C正确；若人用斜向下的力推箱子，对整体分析可知，竖直方向上受重力和支持力，故压力依然等于3mg，选项D错误。答案C2.L形木板P(上表面光滑)放在固定斜面上，轻质弹簧一端固定在木板上，另一端与置于木板上表面的滑块Q相连，如图2所示。若P、Q一起沿斜面匀速下滑，不计空气阻力。则木板P的受力个数为()图2A3B4C5D6解析对木板P进行受力分析：木板P受重力、斜面的支持力、滑块Q的压力、弹簧的弹力和斜面的摩擦力共5个力的作用。答案C3(2015江苏淮安高三考前信息卷
3、)如图3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10 N、6 N，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()图3A1 NB5 NC6 ND11 N解析对物体A由共点力平衡条件有TGAsin 300，由牛顿第三定律可知，弹簧测力计的读数为T5 N。选项B正确。答案B4(2015四川普陀区二模)如图4，穿在一根光滑的固定杆上的两个小球A、B连接在一条跨过定滑轮的细绳两端，杆与水平面成37角，不计所有摩擦。当两球静止时，OA绳与杆的夹角为，OB绳沿竖直方向，则球A、B的质量之比为()图4A43B34C35D58解析分别对AB两球分析，如图所
4、示。根据共点力平衡条件，得：TmBg，(根据正弦定理列式)，故mAmB1tan 143。答案A5.如图5所示，A、B是两个完全相同的物块，质量均为m。用两根等长的轻质绳子系在一起，在结点处施加竖直向上的拉力F，两物块与水平地面之间恰好没有弹力，两物块仍与地面接触，已知重力加速度为g。下列说法正确的是()图5A每根绳子上的张力都等于mgB拉力F等于2mgC物块A、B之间没有弹力D地面对物块A、B的摩擦力大小相等，方向相反解析如果两根绳子是竖直的，每根绳子上的张力都等于mg，现在两根绳子与竖直方向成一定的夹角，所以张力大于mg，选项A错误；以两物块组成的整体为研究对象，根据共点力的平衡条件，拉力F
5、2mg，选项B正确；物块A、B之间有弹力，弹力的大小等于绳子的张力在水平方向的分力大小，选项C错误；物块与地面之间没有弹力，也一定没有摩擦力，选项D错误。答案B6(2016河南洛阳一模)如图6所示，物体B叠放在物体A上，A、B的质量均为m，且上、下表面均与斜面平行，它们以共同速度沿倾角为的固定斜面C匀速下滑，则()图6AA、B间没有静摩擦力BA受到B的静摩擦力方向沿斜面向上CA受到斜面的滑动摩擦力大小为2mgsin DA与B间的动摩擦因数tan 解析A、B均处于平衡状态，它们所受的合力均为零，选取B为研究对象，受到竖直向下的重力和垂直于斜面向上的弹力，考虑到B所受的合力为零，B肯定还受到A对它
6、施加的沿接触面向上的静摩擦力(因为A、B相对静止，所以是静摩擦力)，根据平衡条件有fmgsin mgcos ，所以A与B间的动摩擦因数tan ，选项A、D错误；根据牛顿第三定律，A受到B的静摩擦力方向沿斜面向下，选项B错误；选取A、B组成的整体为研究对象，对其受力分析并根据平衡条件可知，A受到斜面的滑动摩擦力大小为2mgsin ，选项C正确。答案C7.如图7所示，一个“房子”形状的铁制音乐盒静止在水平面上，一个塑料壳里面装有一个圆柱形强磁铁，吸附在“房子”的顶棚斜面，保持静止状态。已知顶棚斜面与水平面的夹角为，塑料壳和磁铁的总质量为m，塑料壳和斜面间的动摩擦因数为，则以下说法正确的是()图7A
7、塑料壳对顶棚斜面的压力大小为mgcos B顶棚斜面对塑料壳的摩擦力大小一定为mgcos C顶棚斜面对塑料壳的支持力和摩擦力的合力大小为mgD磁铁的磁性若瞬间消失，塑料壳不一定会往下滑动解析因塑料壳里面装有一个圆柱形强磁铁，其对顶棚有吸引力作用，故塑料壳对顶棚斜面的压力大于mgcos ，所以选项A错误；又塑料壳保持静止状态，故顶棚斜面对塑料壳的摩擦力为静摩擦力，大小等于mgsin ，所以选项B错误；顶棚斜面对塑料壳的支持力和摩擦力以及顶棚对磁铁的吸引力的合力大小为mg，所以选项C错误；若磁铁的磁性瞬间消失，当mgsin mgcos 时，塑料壳不会往下滑动，所以选项D正确。答案D8.(2015宜昌
8、模拟)如图8所示，在高度不同的两水平台阶上放有质量分别为m1、m2的A、B两物体，物体间用轻弹簧相连，弹簧与竖直方向夹角为。在A左端施加水平拉力F，使A、B均处于静止状态。已知A表面光滑，重力加速度为g，则下列说法正确的是()图8A弹簧弹力的大小为B地面对B的摩擦力大小为FC地面对B的支持力可能为零Dm1与m2一定相等解析由题图可知，A受到四个力的作用，竖直方向上，重力、水平面的支持力和弹簧弹力沿竖直方向的分力平衡，因此弹簧弹力的大小不一定等于，故A选项错误；已知A表面光滑，若以A、B两物体组成的整体为研究对象，地面对B的摩擦力大小等于F，因此B选项正确；由于B要受到地面的摩擦力，所以地面对B
9、的支持力不可能为零，因此C选项错误；根据以上分析可知，A与B的质量不一定相等，故D选项错误。答案B二、多项选择题9.如图9所示，在斜面上，木块A与B的接触面是水平的。连接木块A的绳子呈水平状态，两木块均保持静止。则木块A和木块B可能的受力个数分别为()图9A2个和4个B3个和4个C4个和4个D4个和6个解析若绳子上的拉力为零，以A、B为研究对象，可知B和斜面之间一定有静摩擦力，A、B的受力情况如图所示，故选项A正确；若绳子上的拉力不为零，分别对A、B进行受力分析，A受到重力、B对A的支持力、绳子的拉力和B对A的静摩擦力而平衡，B受到重力、A对B的压力、斜面对B的支持力和A对B的静摩擦力，斜面对
10、B的摩擦力可有可无，所以选项C正确。答案AC10(2016四川泸州诊断)如图10所示，在半圆形光滑凹槽内，两轻质弹簧的下端固定在槽的最低点，另一端分别与小球P、Q相连。已知两球在图示P、Q位置静止，则下列说法中正确的是()图10A若两球质量相同，则P球对槽的压力较小B若两球质量相同，则两球对槽的压力大小相等C若P球的质量大，则OP弹簧的劲度系数大D若P球的质量大，则OP弹簧的弹力大解析对两小球受力分析如图所示，由几何关系可得，1，1，即支持力始终与重力相等，若两球质量相等，重力相等，则所受支持力相等，对槽的压力必然相等，故A错误、B正确；由得：FQGQ，由得：FPGP，由图可知OPOQ，若P球
11、质量大，则GPGQ，则FPFQ，根据胡克定律Fkx，两弹簧的形变量未知，则劲度系数的大小关系无法确定，故C错误，D正确。答案BD11(2016四川德阳诊断)如图11所示，一辆小车静止在水平地面上，车内固定着一个倾角为60的光滑斜面OA，光滑挡板OB可绕转轴O在竖直平面内转动。现将一重力为G的圆球放在斜面与挡板之间，挡板与水平面的夹角60。下列说法正确的是()图11A若保持挡板不动，则球对斜面的压力大小为GB若挡板从图示位置顺时针方向缓慢转动60，则球对斜面的压力逐渐增大C若挡板从图示位置顺时针方向缓慢转动60，则球对挡板的压力逐渐减小D若保持挡板不动，使小车水平向右做匀加速直线运动，则球对挡板
12、的压力可能为零解析球处于静止状态，受力平衡，对球进行受力分析，如图所示：FA、FB以及G构成的三角形为等边三角形，根据几何关系可知，FAFBG，故A正确；若挡板从图示位置顺时针方向缓慢转动60，根据图像可知，FA逐渐减小，FB先减小后增大，根据牛顿第三定律可知，球对斜面的压力逐渐减小，球对挡板的压力先减小后增大，故B、C错误；若保持挡板不动，使小车水平向右做匀加速直线运动，当FA和重力G的合力产生的加速度正好等于小车的加速度时，球对挡板的压力为零，故D正确。答案AD12.质量为M的木楔倾角为，在水平面上保持静止，当将一质量为m的木块放在木楔斜面上时，它正好匀速下滑。如果用与木楔斜面成角的力F拉
13、着木块匀速上升，如图12所示(已知木楔在整个过程中始终静止)。图12(1)当时，拉力F有最小值，求此最小值；(2)当时，木楔对水平面的摩擦力是多大？解析木块在木楔斜面上匀速向下运动时，有mgsin mgcos ，即tan 。(1)木楔在力F作用下沿斜面向上匀速运动，有Fcos mgsin fFsin Nmgcos fN解得F则当时，F有最小值，为Fminmgsin 2。(2)因为木块及木楔均处于平衡状态，整体受到地面的摩擦力等于F的水平分力，即fmFcos ()当F取最小值mgsin 2时，fmFmincos 2mgsin 2cos 2mgsin 4。答案(1)mgsin 2(2)mgsin 4
