1、高频考点强化卷(二)受力分析及物体的平衡(时间：45分钟满分：100分)一、选择题(本题共10小题，每小题7分，共70分在每小题给出的四个选项中，第16题只有一项符合题目要求，第710题有多项符合题目要求全部选对的得7分，选对但不全的得4分，有选错的得0分)1. (2014石家庄市质检)如图1所示，轻杆与竖直墙壁成53角，斜插入墙中并固定，另一端固定一个质量为m的小球，水平轻质弹簧处于压缩状态，弹力大小为mg(g表示重力加速度)，则轻杆对小球的弹力大小为()图1A.mgB.mgC.mgD.mg【解析】对小球受力分析，根据平衡条件的推论作平行四边形，得F，解得F，D正确【答案】D2. (2015
2、济南市调研)如图2所示，质量为M的斜面体A放在粗糙水平面上，用轻绳拴住质量为m的小球B置于斜面上，轻绳与斜面平行且另一端固定在竖直墙面上，不计小球与斜面间的摩擦，斜面体与墙不接触，整个系统处于静止状态则()图2A水平面对斜面体没有摩擦力作用B水平面对斜面体有向左的摩擦力作用C斜面体对水平面的压力等于(Mm)gD斜面体对水平面的压力小于(Mm)g【解析】如图所示，对A、B整体受力分析，根据平衡条件，整体受到竖直向下的重力、竖直向上的支持力FN、斜向上的拉力FT、水平向右的摩擦力Ff，选项A、B错误；根据平衡条件知地面对斜面体的支持力FN(Mm)gFTsin ，故选项C错误，选项D正确【答案】D3
3、(2014北京西城区期末)如图3所示，一个人用与水平方向成角斜向上的力F拉放在粗糙水平面上质量为m的箱子，箱子沿水平面做匀速运动若箱子与水平面间的动摩擦因数为，则箱子所受的摩擦力大小为()图3AFsin BFcos CmgDFsin 【解析】箱子做匀速运动，受到的合力为零，箱子受到的摩擦力等于F沿水平方向的分力，即fFcos ，选项B正确【答案】B4(2014北京东城区期末)如图4所示，在粗糙水平地面上放一质量为M的斜面，质量为m的木块沿斜面匀速下滑，此过程中斜面保持静止，则()图4A地面对斜面有水平向右的摩擦力B地面对斜面有水平向左的摩擦力C地面对斜面的支持力等于(Mm)gD地面对斜面的支持
4、力小于(Mm)g【解析】m匀速下滑，M静止，把M、m当作一个整体A，A在竖直方向受重力，地面对M的支持力，支持力等于重力；水平方向不受力，选项C正确，A、B、D错误【答案】C5(2015呼和浩特市阶段考试)质量分别为m1和m2的小球A和B与劲度系数均为k的轻弹簧L1和L2连接如图5，静止时，弹簧L1的伸长量为x1，弹簧L2的伸长量为x2，则()图5A若m1m2则x1x2B若m1m2则x1x2C若m1m2则x1x2D在弹簧限度内，始终有x1x2【解析】对小球B进行受力分析有，小球B受重力、弹簧L1的弹力作用处于平衡，则有弹簧L1中的弹力F1m2gkx1，再对小球A进行受力分析有，小球A受重力和L
5、1对它向下的弹力F1和L2对它向上的弹力F2作用，根据平衡条件有，弹簧L2的弹力F2m1gF1m1gm2gkx2.因为F2恒大于F1，根据胡克定律弹簧的形变量x，则恒有x2x1，故选项D正确【答案】D6. (2015天津市河西区调研)如图6所示，用两根轻绳AO和BO系住一小球，手提B端由OB的水平位置逐渐缓慢地向上移动，一直转到OB成竖直方向，在这过程中保持角不变，则OB所受拉力变化情况是()图6A一直在减小B一直在增大C先逐渐减小，后逐渐增大D先逐渐增大，后逐渐减小【解析】因为OB绳逐渐缓慢上移，所以OB绳上移过程中的任一位置，小球均可看作平衡状态又因为小球受重力G及两轻绳的拉力FTAO、F
6、TBO三个力的作用，所以由平衡条件可知，拉力FTAO和FTBO的合力总与小球的重力等大反向，即OB绳上移的过程中，FTAO和FTBO合力的大小和方向均不变，又拉力FTAO的方向也不变，故可作出OB绳上移过程中力的合成示意图，如图所示，可知FTBO先减小后增大，选项C正确【答案】C7(2015海口市调研)如图7所示，斜面体M放在水平地面上，物块m静止在斜面上若用平行于斜面向下的推力F，使物块静止，而斜面体亦静止不动，则斜面体()图7A对地面的压力增大 B对地面的压力不变C受到地面的摩擦力向左 D受到地面的摩擦力为零【解析】以M和m整体为研究对象，无推力F时，整体受重力(mM)g、支持力FN1而处
7、于平衡状态，则有FN1(mM)g.施加推力F后，整体受重力(mM)g、地面的支持力FN2和推力F的作用，设斜面的倾角为，则竖直方向，有FN2(mM)gFsin ，故FN2FN1，根据牛顿第三定律可知，斜面对地面的压力也要增大，选项A正确，选项B错误；推力F在水平方向上存在向右的分力，若整体平衡，地面一定对斜面体有向左的摩擦力，选项C正确，选项D错误【答案】AC8(2014上海十三校质检)如图8所示，一个质量为m的小滑块静止于倾角为30的粗糙斜面上，一根轻弹簧一端固定在竖直墙上的P点，另一端系在滑块上，弹簧与竖直方向的夹角为30，重力加速度为g，则()图8A滑块可能受到三个力作用B弹簧一定处于压
8、缩状态C斜面对滑块的支持力大小可能为零D斜面对滑块的摩擦力大小等于mg【解析】由几何关系可知，弹簧轴线与斜面垂直，即弹簧弹力与斜面垂直对物体受力进行正交分解如图所示，沿斜面方向有重力的分力Gsin 30，要想平衡，必须有沿斜面向上的摩擦力fGsin 30G，选项D正确；有摩擦力一定有弹力，所以支持力FN0，选项C错误；垂直斜面方向有重力的分力Gcos 30，斜面的弹力FN，弹簧弹力的方向大小不确定，所以弹簧是压缩还是拉伸状态不确定，选项B错误；若无弹簧弹力则受到三个力的作用，若有弹簧弹力则受到四个力的作用，选项A正确【答案】AD9(2015大连测试)如图9所示，A、B两物块始终静止在水平地面上
9、，有一轻质弹簧一端连接在竖直墙上P点，另一端与A相连接，下列说法正确的是()图9A如果B对A无摩擦力，则地面对B也无摩擦力B如果B对A有向右的摩擦力，则地面对B有向右的摩擦力C在P点缓慢下移的过程中，B对A的支持力一定减小D在P点缓慢下移的过程中，地面对B的摩擦力一定减小【解析】如果B对A无摩擦力，说明弹簧的弹力为0，选取A与B组成的系统为研究对象，系统仅仅受到重力和地面的支持力的作用，所以地面对B也无摩擦力，选项A正确；如果B对A有向右的摩擦力，根据牛顿第三定律，A对B有向左的摩擦力，物块B有向左运动的趋势，所以地面对B有向右的摩擦力，选项B正确；在P点缓慢下移到与A等高的过程中，若弹簧原来
10、处于拉伸状态，弹簧可能由伸长变为压缩，也可能一直处于拉伸状态，则弹力可能由斜向上逐渐减小的拉力变为斜向下逐渐增大的推力，也可能是斜向上逐渐减小的拉力，对A由平衡条件可知，B对A的支持力在弹簧弹力逐渐减小时一直增大，选项C错误；若弹簧原来处于原长或压缩状态时，弹簧弹力一直增大，由整体法可知地面对B的摩擦力增大，选项D错误【答案】AB10. (2015洛阳期末)两个中间有孔的质量为M的小球用一轻弹簧相连，套在一水平光滑横杆上，两个小球下面分别连一轻弹簧，两轻弹簧下端系在同一质量为m的小球上，如图10所示已知三根轻弹簧的劲度系数都为k，三根轻弹簧刚好构成一等边三角形，则下列判断正确的是()图10A水
11、平横杆对质量为M的小球的支持力为MgmgB连接质量为m小球的轻弹簧的弹力为mg/3C连接质量为m小球的轻弹簧的伸长量为mgD套在水平光滑横杆上轻弹簧的形变量为mg【解析】水平横杆对质量为M的小球的支持力为Mg，选项A错误；设下面两个弹簧的弹力均为F，则2Fsin 60mg，解得Fmg，结合胡克定律得kxmg，则xmg，选项B错误，选项C正确；下面的一根弹簧对M的水平分力为Fcos 60mg，再结合胡克定律得kxmg，解得xmg，选项D正确【答案】CD二、非选择题(本题共2小题，共30分按题目要求作答解答题应写出必要的文字说明、方程式和重要演算步骤，只写出最后答案的不能得分有数值计算的题，答案中
12、必须明确写出数值和单位)11(15分)(2014呼和浩特阶段考试)如图11所示，两个完全相同的球，质量均为m，两球与水平地面间的动摩擦因数都为，且假设最大静摩擦力等于滑动摩擦力，一根轻绳两端固定在两个球上，在绳的中点施加一个竖直向上的拉力，绳被拉直后，中点与绳延长线过球心，绳与水平方向夹角为.图11(1)当用F1拉绳且两球静止时，绳的拉力多大？地面与球之间的弹力多大？(2)竖直向上的拉力为多大时，两球将发生滑动【解析】(1)对结点受力分析可知2FTsin F1得FTF1/2sin 对整体受力分析可知mgmgFNFNF1得FNmgF1/2(2)小球恰好滑动时，有FTF2/2sin FTcos F
13、NFTsin FNmg有F22mgsin /(cos sin )【答案】见解析12(15分)(2015福州市质检)如图12所示，水平细杆上套一环A，环A与球B间用一不可伸长轻质绳相连，质量分别为mA0.40 kg和mB0.30 kg，由于B球受到水平风力作用，使环A与球B一起向右匀速运动运动过程中，绳始终保持与竖直方向夹角30，重力加速度g取10 m/s2，求：图12(1)B球受到的水平风力大小；(2)环A与水平杆间的动摩擦因数【解析】(1)对B球受力分析，如图甲所示，根据平衡条件可得FmBgtan 数据代入得F N1.73 N(2)选取环、球和轻绳整体为研究对象，受力如图乙所示根据平衡条件得FN(mAmB)gFf且fFN解得数据代入得0.25【答案】(1)1.73 N(2)0.25