【名师伴你行】2015高考物理大一轮复习 2.3 受力分析 共点力的平衡提升训练（含2014新题）.docVIP

【名师伴你行】2015高考物理大一轮复习 2.3 受力分析 共点力的平衡提升训练（含2014新题） 1．(2014·四川德阳“一诊”)如图所示，匀强电场方向与倾斜的天花板垂直，一带正电的物体在绝缘天花板上处于静止状态，则下列判断正确的是(　　) A．天花板与物体间的弹力可能为零 B．天花板对物体的摩擦力可能为零 C．物体受到天花板的摩擦力随电场强度E的增大而增大 D．在逐渐增大电场强度E的过程中，物体将始终保持静止 解析：物体受力如图，由受力平衡得： 沿天花板方向：F静＝mg·cos θ 垂直天花板方向：Eq＝FN＋mg·sin θ 所以，静摩擦力F静一定存在，FN≠0， 故A、B错误；F静恒定不变，故C错误；Eq的增大不会影响沿天花板方向受力，故D正确． 答案：D 2．(2014·江苏淮安调研)如图所示，用OA、OB两根轻绳将物体悬于两竖直墙之间，开始时OB绳水平．现保持O点位置不变，改变OB绳长使绳端由B点缓慢上移至B′点，此时OB′与OA之间的夹角θ90°.设此过程中OA、OB的拉力分别为FOA、FOB，下列说法正确的是(　　) A．FOA逐渐增大 B．FOA逐渐减小 C．FOB逐渐增大 D．FOB逐渐减小 解析：以O点为研究对象，进行受力分析，其中OA绳拉力方向不变，OA绳、OB绳拉力的合力竖直向上，大小等于mg，始终不变，利用力的矢量三角形定则可知，FOA逐渐变小，FOB先减小后增大，如图所示，选项B正确，A、C、D错误． 答案：B 3．(2014·安徽省师大附中、安庆一中联考)如图所示，竖直平面内有一固定的光滑圆环，在圆环最高点P固定有一个光滑的小环(不计大小)．质量为m的小球A套在光滑圆环上，一根长度略小于光滑圆环直径的细绳一端系着小球A，另一端穿过P处的小环挂上质量也为m的小球B，整个系统处于平衡状态，则细绳在P处形成夹角的角度为(　　) A．15° B．30° C．45° D．60° 解析：以A球为研究对象，受力分析如图所示，由几何关系得POA∽△ADE，则＝＝，所以PA＝R，故APO＝60°，D正确． 答案：D 4．(2014·衡水模拟)如图所示，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(　　) A．mg B.mg C.mg D.mg 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． 答案：C 5．(2012·新课标全国卷)拖把是由拖杆和拖把头构成的擦地工具(如图)．设拖把头的质量为m，拖杆质量可忽略；拖把头与地板之间的动摩擦因数为常数μ，重力加速度为g.某同学用该拖把在水平地板上拖地时，沿拖杆方向推拖把，拖杆与竖直方向的夹角为θ. (1)若拖把头在地板上匀速移动，求推拖把的力的大小． (2)设能使该拖把在地板上从静止刚好开始运动的水平推力与此时地板对拖把的正压力的比值为λ.已知存在一临界角θ0，若θ≤θ0，则不管沿拖杆方向的推力多大，都不可能使拖把从静止开始运动．求这一临界角的正切tan θ0. 解析：(1)设该同学沿拖杆方向用大小为F的力推拖把．将推拖把的力沿竖直和水平方向分解，根据平衡条件有 Fcos θ＋mg＝FN Fsin θ＝Ff 式中FN和Ff分别为拖把对地板的正压力和地板与拖把间的摩擦力，则 Ff＝μFN 联立式得F＝ (2)使该拖把在地板上从静止刚好开始运动的水平推力等于最大静摩擦力，设为Ffm，则依题意有 ＝λ 若不管沿拖杆方向用多大的力都不能使拖把从静止开始运动，应满足 Fcos θ＋mg＝FN Fsin θ≤Ffm⑦ 解式得F(sin θ－λcos θ)≤λmg 因为上式右边λmg总是大于零，要使得F为任意值时，上式总是成立，只要满足sin θ－λcos θ≤0 即有tan θ ≤λ 上式取等号即为临界状态，则tan θ0＝λ 答案：(1)　(2)λ