1、专题巩固检测对应学生用书P0971.如图所示,一件重为G的衣服悬挂在等腰衣架上,已知衣架顶角106,底边水平,不计摩擦。则衣架一侧对衣服的作用力大小为()A.G BGC. DG解析以衣服为研究对象,进行受力分析如图,衣架两侧对衣服的作用力的合力与重力等大反向,所以FG,选项B正确。答案B2日本石头平衡大师Kokei Mikuni能不可思议地将石头堆叠在一起保持静止,下列说法正确的是()AB石头对A石头的支持力大于A石头对B石头的压力BB石头对A石头的作用力就是A石头的重力CB石头对A石头的作用力一定经过A石头的重心DB石头与A石头之间一定没有摩擦力解析B石头对A石头的支持力与A石头对B石头的压
2、力是相互作用力,根据牛顿第三定律,一定是大小相等的,选项A错误;B石头对A石头的作用力的施力物体是B石头,而A石头的重力的施力物体是地球,故B石头对A石头的作用力不是A石头的重力,选项B错误;A石头受重力和B石头对A石头的作用力,根据平衡条件,两个力作用在同一条直线上,故B石头对A石头的作用力一定经过A石头的重心,选项C正确;B石头与A石头的接触面可能是斜面,故B石头与A石头间可能有静摩擦力,选项D错误。答案C3.(2019江苏苏州一模)如图所示,在粗糙的水平面上,固定一个半径为R的半圆柱体M,挡板PQ固定在半圆柱体M上,PQ的延长线过半圆柱横截面圆心O,且与水平面成30角。在M和PQ之间有一
3、个质量为m的光滑均匀球体N,其半径也为R。整个装置处于静止状态,则下列说法正确的是()AN对PQ的压力大小为mgBN对PQ的压力大小为mgCN对M的压力大小为mgDN对M的压力大小为mg解析对球N受力分析,设M对N的支持力为F1,PQ对N的支持力为F2,由几何关系可知,F1和F2与G的夹角相等,均为30,则F1F2mg,又根据牛顿第三定律,可知选项D正确。答案D4(2019河南平顶山模拟)粗糙水平地面上的圆柱体将光滑斜劈压在竖直墙壁上,其截面如图所示。现用水平向左的推力F缓慢推动圆柱体,使斜劈缓慢向上移动一小段距离,则()A斜劈对墙壁的压力不变B水平推力F逐渐减小C水平地面对圆柱体的支持力逐渐
4、变大D水平地面对圆柱体的摩擦力逐渐增大解析斜劈受三个力,重力、墙的水平弹力F1、圆柱体给它的弹力F2,其中重力大小方向均不变,F1、F2的方向不变,所以F1、F2的大小也不变,故A正确;考虑斜劈和圆柱体整体,地面对圆柱体的支持力等于两者重力之和,保持不变,那么地面对圆柱体的摩擦力f也保持不变,故C、D错误;又FF1f,所以F大小也不变,故B错误。答案A5(2019河北邯郸模拟)如图所示,滑块放在水平地面上,左边受一个弹簧拉力作用,弹簧原长小于h,水平向右的拉力F拉动滑块,使滑块向右缓慢移动,并且滑块始终没有离开地面,则在上述过程中,下列说法正确的是()A弹簧弹力在竖直方向的分量不变,滑块受到的
5、摩擦力不变B弹簧弹力在竖直方向的分量不变,滑块受到的摩擦力变小C弹簧弹力在竖直方向的分量增大,滑块受到的摩擦力变小D弹簧弹力在竖直方向的分量增大,滑块受到的摩擦力不变解析设弹簧的原长为l0,劲度系数为k,弹簧弹力在竖直方向的分量Fyksin,故Fykhkl0sin,当滑块向右移动时夹角减小,可知弹簧弹力的竖直分量在增大,故滑块与地面间的弹力减小,滑块与地面间的摩擦力减小,C正确。答案C6.(2019上海浦东调研)如图所示,倾角30的固定斜面上放一木箱,木箱与斜面间的动摩擦因数。现对木箱施加一拉力F,使木箱沿斜面向上做匀速直线运动。设F的方向与斜面的夹角为,在从0逐渐增大到60的过程中,保持木箱
6、的速度恒定不变,则()AF先减小后增大 BF先增大后减小CF一直增大 DF一直减小解析如图所示,木箱在四个力(G、F、N、f)作用下平衡,因为fN,所以滑动摩擦力f与斜面支持力N的合力方向不变,可以将四力平衡转化为三力(F合、F、G)平衡。N与f的合力F合与N的夹角设为,则tan,即30。因为木箱的速度恒定不变,即木箱所受的合外力为零,则G与F的合力F合与F合等大反向,所以当F垂直于F合反向延长线时F最小,此时30,所以从0逐渐增大到60的过程中,F先减小后增大,故A正确。答案A7(2019河北宜昌调研)可视为球形的雨滴在空中下落过程可视为先加速后匀速的直线运动,已知雨滴下落中所受空气阻力的大
7、小与其下落速度的平方及其横截面积(雨滴上垂直速度方向的最大面积)的乘积成正比关系。若空中两个正在匀速下落的雨滴直径之比为23,则此时的速度之比为()A. BC. D解析匀速下落的雨滴所受重力大小与空气阻力大小相等,即mgkv2S,而雨滴质量mVd3,Sd2,由以上三式可知,为定值,所以速度之比等于直径的平方根之比,即雨滴直径之比为23时,速度之比为,A正确。答案A8.(多选)(2019辽宁大连模拟)如图所示,间距为0.3 m的平行导轨所在平面与水平面之间的夹角为,匀强磁场的磁感应强度方向垂直平行导轨向上,大小随时间变化的规律为B(22t)T。将一根长为0.3 m、质量为0.2 kg的导体棒垂直
8、放置在导轨上,导体棒中通有大小为1 A、方向从a向b的电流。t0和t2 s时刻,导体棒刚好都能处于静止状态。取g10 m/s2。则()A平行导轨倾角30B导体棒对平行导轨的压力为1 NC导体棒与平行导轨间的最大静摩擦力为0.6 ND在t1 s时,导体棒所受的摩擦力为0解析据题意t0和t2 s时刻,导体棒恰好能处于静止状态,可知t0时,导体棒受到的摩擦力刚好达到最大值,方向沿导轨向上,t2 s时最大静摩擦力沿导轨向下,即t0时,mgsinfmB1IL,t2 s时,mgsinfmB2IL,联立得37,fm0.6 N,故A错误,C正确;导体棒对导轨的压力为FNmgcos371.6 N,故B错误;t1
9、 s时,BILmgsin,导体棒所受摩擦力为零,故D正确。答案CD9.(2019河北唐山调研)如图所示,木板P下端通过光滑铰链固定于水平地面上的O点,物体A、B叠放在木板上且处于静止状态,此时物体B的上表面水平。现使木板P绕O点缓慢旋转到虚线所示位置,物体A、B仍保持静止,与原位置的情况相比()AA对B的作用力减小BB对A的支持力减小C木板对B的支持力减小D木板对B的摩擦力增大解析开始和转到虚线位置时,A对B的作用力都等于A的重力,大小不变,A项错误;木板转到虚线位置后倾角减小,B受到的摩擦力Ff(mAmB)gsin减小,即木板对B的摩擦力减小,B对木板的压力FN(mAmB)gcos增大,木板
10、对B的支持力也增大,C、D两项错误;转到虚线位置时物体B的上表面倾斜,对A受力分析,易知,B对A的支持力减小,B项正确。答案B10.(2019江西南昌等五地市联考)如图所示,光滑的圆环固定在竖直平面内,圆心为O,三个完全相同的小圆环a、b、c穿在大环上,小环c上穿过一根轻质细绳,绳子的两端分别固定着小环a、b,通过不断调整三个小环的位置,最终三小环恰好处于平衡位置,平衡时a、b的距离等于绳子长度的一半。已知小环的质量为m,重力加速度为g,轻绳与c的摩擦不计。则()Aa与大环间的弹力大小为mgB绳子的拉力大小为mgCc受到绳子的拉力大小为3mgDc与大环间的弹力大小为3mg解析三个小圆环能静止在
11、光滑的圆环上,由几何知识知:a、b、c恰好能组成一个等边三角形,对a受力分析如图所示:在水平方向上:FTsin30FNsin60在竖直方向上:FTcos30mgFNcos60解得:FNmg;FTmg,故A、B错误;c受到绳子拉力的大小为FT,则2FTcos303mg,故C正确;以c为研究对象,受力分析得:在竖直方向上:FN1mg2FTcos30又FTFT解得:FN1mg2mg4mg,故D错误。答案C0011.(2019安徽合肥二模)如图所示,不可伸长的轻质细线AB、BC、CD相互连接在一起,物体P、Q分别悬挂于B、C两点,整个系统处于静止状态。已知物体Q的质量m2.4 kg,细线AB与竖直方向
12、的夹角、细线BC及CD与水平方向的夹角均为37,重力加速度g取10 m/s2,sin370.6,cos370.8。(1)求细线BC上的拉力大小和物体P的质量;(2)已知所有细线能承受的最大拉力均为400 N,现增大两物体的质量,且保持细线的位置均不变,则哪根细线先断?并求此时两物体的总质量。解析(1)系统静止时,结点C受三个力的作用,因细线BC、CD与水平面间的夹角相同,由对称性知两细线上的拉力大小相等由2FTsinmg,代入数据解得FT20 N系统静止时结点B也受三个力的作用,由平衡条件知FABsinFTcos,FABcosmPgFTsin代入数据解得mP kg0.93 kg(2)由FABc
13、osmPgFTsin知细线AB最先达到最大拉力,因此细线AB先断以物体P、Q整体为研究对象,由平衡条件知FmsinFTcos,FmcosFTsinm总g将Fm400 N代入解得m总50 kg答案(1)20 N0.93 kg(2)细线AB先断50 kg12(2019湖北黄岗中学调研)如图所示,放在粗糙固定斜面上的物块A和悬挂的物块B均处于静止状态。轻绳AO绕过光滑的定滑轮与轻弹簧的右端及轻绳BO的上端连接于O点,轻弹簧中轴线沿水平方向,轻绳的OC段与竖直方向的夹角53,斜面倾角37,物块A和B的质量分别为mA5 kg、mB1.5 kg,弹簧的劲度系数k500 N/m,sin370.6,cos370.8,重力加速度g10 m/s2,求:(1)弹簧的伸长量x;(2)物块A受到的摩擦力。解析(1)对结点O受力分析如图所示:根据平衡条件,有:FTcosmBg0,FTsinF0,且:Fkx,解得:x4 cm;(2)设物块A所受摩擦力沿斜面向下,对物块A做受力分析如图所示:根据平衡条件,有:FTFfmAgsin0,且FTFT,解得:Ff5 N,即物块A所受摩擦力大小为5 N,方向沿斜面向上。答案(1)4 cm(2)5 N方向沿斜面向上