1、高考热点强化训练(二)力与物体的平衡(建议用时:20分钟)1. (2020厦门市第一次质检)如图所示,水平台面上放置一个带有底座的倒三脚支架,每根支架与水平面均成45角且任意两支架之间夹角相等。一个质量为m的均匀光滑球体放在三脚架里,重力加速度为g,则每根支架受球体的压力大小是()A.mgB.mgC.mgDmg解析:选B。光滑球体受重力和三个支持力,三个支持力与竖直方向的夹角均为45,根据平衡条件可得3Ncos 45mg,解得Nmg,故B正确,A、C、D错误。2(多选) (2020海南省新高考一模)如图所示,一个小物块放在截面为半圆的容器最低点。若绕过O点垂直于纸面的轴逆时针缓慢转动容器,直至
2、小物块开始沿内壁滑动,则该过程中容器对小物块的()A支持力大小不变 B支持力大小减小C摩擦力大小减小D摩擦力大小增大解析:选BD。设某时刻物块与O点连线与竖直方向夹角为,则此时FNmgcos , Ffmgsin ,则随角的增加,支持力FN大小减小,摩擦力Ff大小增大。3(多选)如图所示,用滑轮将质量为m1、m2的两物体悬挂起来,忽略滑轮和绳的重力及一切摩擦,使得0180,整个系统处于平衡状态,关于m1、m2的大小关系应为()Am1必大于m2 Bm1必大于 Cm1可能等于m2Dm1可能大于m2解析:选BCD。结点O受三个力的作用,如图所示,系统平衡时F1F2m1g,F3m2g,所以2m1gcos
3、 m2g,m1,0180,所以m1必大于。当120时,m1m2;当120180时,m2;当0120时,m1m2,故B、C、D正确。4. 如图所示,a、b两个小球(可视为质点),穿在一根光滑的固定杆上,并且通过一条细绳跨过定滑轮连接。已知b球质量为m,杆与水平面的夹角为30,不计所有摩擦。当两球静止时,Oa段绳与杆的夹角也为30,Ob段绳沿竖直方向,则a球的质量为()A.mBmC.mD2m解析:选A。分别对a、b两球受力分析,运用合成法,如图所示根据共点力的平衡条件,得Tmbg;(根据正弦定理列式),TT。故mbmatan 301,则mam,故B、C、D错误,A正确。5. 如图所示,质量为m的小
4、球用细线拴住放在光滑斜面上,斜面足够长,倾角为的斜面体置于光滑水平面上,用水平力F推斜面体使斜面体缓慢地向左移动,小球沿斜面缓慢升高。当线拉力最小时,推力F等于()Amgsin Bmgsin Cmgsin 2Dmgsin 2解析:选D。以小球为研究对象。小球受到重力mg、斜面的支持力N和细线的拉力T,在小球缓慢上升过程中,小球受的合力为零,则N与T的合力与重力大小相等、方向相反,根据平行四边形定则作出三个力的合成图如图,则当T与N垂直,即线与斜面平行时T最小,得线的拉力最小值为:Tminmgsin ,再对小球和斜面体组成的整体研究,根据平衡条件得:FTmincos (mgsin )cos mg
5、sin 2,则D正确。6(多选)如图所示,完全相同的四个足球彼此相互接触叠放在水平面上,每个足球的质量都是m,不考虑转动情况,下列说法正确的是()A下面每个球对地面的压力均为 mgB下面的球不受地面给的摩擦力C下面每个球受地面给的摩擦力均为 mgD上面球对下面每个球的压力均为 mg解析:选AD。以四个球整体为研究对象,受力分析可得,3FN4mg,可知下面每个球对地面的压力均为FNFNmg,A正确;隔离上面球分析,由几何关系可得,3F1mg,F1mg,D正确;隔离下面一个球分析,FfF1mg,B、C错误。7(2020大连市第一次模拟)如图所示,教室内的讲台放在水平地面上,讲台上放置一个整理箱。某
6、同学在卫生清扫时,站在讲台上用斜向左上方的力拉整理箱,三者均保持静止。讲台和同学的质量均为m,整理箱的质量为0.2m,重力加速度为g。下列说法正确的是()A该同学对讲台的压力大小为mgB讲台对地面的压力大小为2.2mgC整理箱受到的摩擦力的方向水平向左D地面对讲台的摩擦力的方向水平向左解析:选B。同学在卫生清扫时,站在讲台上用斜向左上方的力拉整理箱,整理箱对人的拉力斜向右下,所以该同学对讲台的压力大小大于mg,故A错误;以人、整理箱和讲台整体为对象,受到地面的支持力和重力,二力平衡,讲台对地面的压力大小为三者总重力FNmgmg0.2mg2.2mg,地面对讲台没有摩擦力,故B正确,D错误;同学在卫生清扫时,站在讲台上用斜向左上方的力拉整理箱,整理箱受到的摩擦力的方向水平向右,故C错误。8(2020四川彭州中学模拟)如图所示,a、b两个质量相同的球用线连接,a球用线悬挂在天花板上,b球放在光滑斜面上,系统保持静止,下列图示正确的是()解析:选B。对b球受力分析,受重力、垂直于斜面向上的支持力和细线的拉力,由于三力平衡时三个力中任意两个力的合力与第三个力等值、反向、共线,可知细线拉力斜向右上方,故A错误;再对a、b两个球整体受力分析,受总重力、垂直于斜面向上的支持力和上面细线的拉力,再次根据共点力平衡条件判断上面的细线的拉力方向斜向右上方,故B正确,C、D错误。