综合强化练(二)　共点力平衡的综合应用.docxVIP

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综合强化练(二)共点力平衡的综合应用

(40分钟80分)

一、选择题

1.(6分)如图所示,两根细绳AO、BO连接于O点,O点的下方用细绳CO悬挂一重物并处于静止状态,细绳BO水平。则三根细绳中拉力最大的是 ()

A.AO B.BO

C.CO D.无法确定

【解析】选A。重物处于静止状态,合力为零,对O点进行受力分析

分析几何关系知,三根细绳中拉力最大的是TA,即AO,故选A。

2.(6分)(2024·重庆高一检测)图甲为家庭常用的燃气灶实物图,灶面上有一个支架。共有4个均匀分布的支撑面,对放在上面的厨具起到支撑作用。现把一个高压锅放在支架上,并抽象成示意图乙,已知支架的每个支撑面与水平方向夹角α=37°。高压锅和里面的食物总质量为4.8kg。则每个支撑面给高压锅的支持力为(忽略高压锅和支撑面之间的摩擦力,取g=10m/s2,sin37°=0.6,cos37°=0.8) ()

A.12N B.15N

C.20N D.48N

【解析】选B。设每个支撑面给高压锅的支持力的竖直分量为F,F=14mg=12N,由平衡条件可得,FN=Fcos37°,解得F

3.(6分)将某大桥的引桥视为一个斜面。同一辆汽车(质量不变)分别经过斜面倾角为θ1和θ2的两座引桥时,汽车对斜面的压力大小分别为F1和F2,已知θ1θ2则 ()

A.F1F2

B.F1F2

C.F1=F2

D.F1与F2的大小关系无法确定

【解析】选B。将汽车的重力沿平行斜面和垂直斜面分解,根据平衡条件可知,汽车对斜面的压力大小F=mgcosθ,由题知,θ1θ2,故cosθ1cosθ2,则F1F2,故选B。

4.(6分)小明家阁楼顶有一扇倾斜的天窗,天窗与竖直面的夹角为θ,如图所示。小明用质量为m的刮擦器擦天窗玻璃,当对刮擦器施加竖直向上大小为F的推力时,刮擦器恰好沿天窗玻璃向上匀速滑动,已知玻璃与刮擦器之间的动摩擦因数为μ,则刮擦器受到的摩擦力大小是 ()

A.(F-mg)cosθ B.(mg+F)sinθ

C.μ(F-mg)cosθ D.μ(mg+F)sinθ

【解析】选A。沿天窗方向,由平衡知识可知f=(F-mg)cosθ,或者f=μFN=μ(F-mg)sinθ。故选A。

5.(6分)(2024·天津和平区高一检测)如图所示,重为12N的木块静止在倾角为θ=30°的斜面上,若用平行于斜面沿水平方向大小等于8N的力推木块,木块仍能保持静止,则此时木块所受的静摩擦力的大小等于 ()

A.6N B.8N

C.12N D.10N

【解析】选D。对滑块受力分析,受推力F、重力G、支持力N和静摩擦力f,将重力按照作用效果分解为沿斜面向下的分力F=Gsinθ=6N和垂直斜面向下的分力Gcosθ=63N;在与斜面平行的平面内,如图:

有:f=F2+F2=8

6.(6分)(多选)如图所示,用一根轻质细绳跨过固定光滑的挂钉O将一个画框悬挂在墙壁上,细绳的两端分别拴接在画框上两根挂钉1、2上。画框静止时,O点两侧细绳与竖直方向的夹角分别为α、β,对应细绳中的张力大小分别为F1、F2。悬挂时,挂钉1、2不一定等高,下列说法正确的是 ()

A.若1更高,则αβ

B.若2更高,则F1F2

C.无论1、2是否等高,总有α=β成立

D.无论1、2是否等高,总有F1=F2成立

【解析】选C、D。因为钉子是光滑的,可知两边绳子的拉力总是相等的,即无论1、2是否等高,总有F1=F2成立;对结点O,水平方向:F1sinα=F2sinβ,则α=β,即选项A、B错误,C、D正确。

7.(6分)(多选)如图所示,在水平面上固定一个半径为R的半圆柱体A。可移动的挡板MN一端始终垂直于半圆柱A,初始时,挡板的延长线过半圆柱截面圆心O,且与水平面成30°角。在A和挡板MN之间放有一个质量为m的光滑均匀球体B,其半径也为R。初始时,整个装置处于静止状态。现将挡板MN沿顺时针方向缓缓向下移动直至水平。则从初始到挡板MN水平的过程,下列说法正确的是 ()

A.初始时,A对B的支持力为mg

B.全过程中挡板对B的支持力大于A对B的支持力

C.全过程中挡板对B的支持力逐渐变大,A对B的支持力逐渐变小

D.挡板MN水平时,A对B的支持力为3

【解析】选B、C。以B为研究对象进行受力分析如图所示,

根据图中几何关系可得α=30°,β=30°,所以F1=F2,竖直方向根据平衡条件可得F1cos30°+F2cos30°=mg,解得F1=