共点力的平衡及应用测试(有解析)
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资料简介
‎【全优课堂】2016高考物理总复习 第2章 第4课时 共点力的平衡及应用分组训练 A组 动态平衡问题 ‎1.(2013·天津高考)如图13示,小球用细绳系住,绳的另一端固定于O点.现用水平力F缓慢推动斜面体,小球在斜面上无摩擦地滑动,细绳始终处于直线状态,当小球升到接近斜面顶端时细绳接近水平,此过程中斜面对小球的支持力FN以及绳对小球的拉力FT的变化情况是(  )‎ 图13‎ A.FN保持不变,FT不断增大 B.FN不断增大,FT不断减小 C.FN保持不变,FT先增大后减小 D.FN不断增大,FT先减小后增大 ‎【答案】D ‎【解析】力F推动斜面体的过程中,小球始终处于动态平衡状态,由力的平衡条件知,支持力与绳的拉力的合力与小球所受重力始终等大反向,根据平行四边形定则作出三力关系图如图所示,当小球升到接近斜面顶端的过程中,细绳的拉力由开始方向向水平方向变化,由图可判断,FN不断增大,FT先减小后增大,A、B、C错,D对.‎ B组 临界与极值问题 ‎2.(2015·衡水模拟)如图,三根长度均为l的轻绳分别连接于C,D两点,A,B两端被悬挂在水平天花板上,相距‎2l.现在C点上悬挂一个质量为m的重物,为使CD绳保持水平,在D点上可施加力的最小值为(  )‎ 3‎ 图14‎ A.mg B.mg C.mg D.mg ‎【答案】 C ‎【解析】对C点进行受力分析,由平衡条件可知,绳CD对C点的拉力FCD=mgtan 30°,对D点进行受力分析,绳CD对D点的拉力F2=FCD=mgtan 30°,故F2是恒力,F1方向一定,则F1与F3的合力与F2等值反向,如下图所示,由图知当F3垂直于绳BD时,F3最小,由几何关系可知,F3=FCDsin 60°=mg,选项C正确.‎ C组 整体法与隔离法的应用 ‎3.(2014·汕头月考)如图15所示,一个半球形的碗放在桌面上,碗口水平,O是球心,碗的内表面光滑.一根轻质杆的两端固定有两个小球,质量分别是m1,m2.当它们静止时,m1,m2与球心的连线跟水平面分别成60°角和30°角,则两小球质量m1与m2的比值是(  )‎ 图15‎ A.1∶2 B.∶1‎ C.2∶1 D.∶2‎ ‎【答案】B ‎【解析】对m1受力分析如图所示,‎ 3‎ 由平衡条件可知:‎ =①‎ 同理对m2受力分析可知:‎ =②‎ 由①②得 ==∶1,所以选项B正确.‎ ‎4.(2013·北京)倾角为α、质量为M的斜面体静止在水平桌面上,质量为m的木块静止在斜面体上,下列结论正确的是(  )‎ 图16‎ A.木块受到摩擦力大小是mgcos α B.木块对斜面体的压力大小是mgsin α C.桌面对斜面体的摩擦力大小是mgsin αcos α D.桌面对斜面体的支持力大小是(M+m)g ‎【答案】D ‎【解析】本题考查了共点力平衡及整体法的应用.难度中等.对木块受力分析,沿斜面方向上由共点力平衡有mgsin α=f,垂直斜面方向上有mgcos α=FN,由牛顿第三定律可得,木块对斜面体的压力大小为mgcos α,A、B错误;以M、m为整体受力分析,在水平方向上整体不受外力作用,所以桌面对斜面体的摩擦力大小为0,由整体在竖直方向上受力平衡可得FN桌=(M+m)g,C错误,D正确.‎ 3‎

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