热点1　受力分析和物体的平衡（含解析）--2024年高考物理大二轮复习热点情境突破练

展开

这是一份热点1　受力分析和物体的平衡（含解析）--2024年高考物理大二轮复习热点情境突破练，共9页。

A．FB．F＝eq \f(5,6)G
C．FD．F>eq \f(5,6)G
2.(2023·江苏扬州市三模)如图所示为一拔桩机的设计示意图，绳CDE与绳ACB连接于C点。在D点施加竖直向下的力F可将桩拔起。保持CD段绳水平，AC段绳竖直，更省力的措施是( )
A．减小α角，增大β角
B．减小α角，减小β角
C．增大α角，增大β角
D．增大α角，减小β角
3.(2023·江苏海安市高级中学月考)风筝发明于中国东周春秋时期，是在世界各国广泛开展的一项群众性体育娱乐活动。一平板三角形风筝(不带鸢尾)悬停在空中，如图为风筝的侧视图，风筝平面与水平面的夹角为θ，风筝受到空气的作用力F垂直于风筝平面向上。若拉线长度一定，不计拉线的重力及拉线受到风的作用力，一段时间后，风力增大导致作用力F增大，方向始终垂直于风筝平面，夹角θ不变，再次平衡后相比于风力变化之前( )
A．风筝距离地面的高度变大
B．风筝所受的合力变大
C．拉线对风筝的拉力变小
D．拉线对风筝的拉力与水平方向的夹角变小
4．(2023·江苏徐州市第一次调研)如图所示，一晒衣架静置于水平地面上，水平横杆与四根相同的轻质斜杆垂直，两斜杆间的夹角为θ，当θ缓慢增大时，每根斜杆受到地面的( )
A．支持力增大
B．支持力减小
C．摩擦力增大
D．摩擦力减小
5.(2023·江苏南京市第二十九中学检测)轻质丝绸放置在光滑斜面上，若固定丝绸，将物块B放置在丝绸上，恰能静止。现将物块A、B放置在丝绸上，用沿斜面向上的力F拉物块A，丝绸不固定，系统保持静止，如图所示；已知物块A、B的质量分别为mA、mB，与丝绸的动摩擦因数分别为μA、μB，最大静摩擦力等于滑动摩擦力，则( )
A．若μA＝μB，mB不可能大于mA
B．若μA<μB，mB有可能大于mA
C．只增加mB，物块B可能相对于丝绸滑动
D．只增加F，物块A一定相对于丝绸滑动
6.(2023·江苏盐城市期末)甲、乙两同学想将重物运送至楼上，设计了如图所示装置。当重物提升到一定高度后，两同学均保持位置不动，乙用一始终水平的轻绳将重物缓慢向左拉动，最后将重物运送至乙所在位置，完成运送。若两绳始终位于同一竖直面内，绳子足够长，不计滑轮的摩擦和重力，则此过程( )
A．甲手中绳子上的拉力不断变小
B．楼面对甲的作用力不断增大
C．楼面对甲的摩擦力与楼面对乙的摩擦力大小相等
D．乙手中绳子上的拉力不断增大
7.(2023·江苏南京市金陵中学月考)如图所示，阳台竖直墙壁上A、B两点有凸出的两颗固定钉子，小王通过一段细线跨过A、B悬挂一吊篮(吊篮不与墙壁接触)。因A、B不等高，故重新调整钉子B于C处，A、C等高且C在B的正下方，重新悬挂上原来的细线，整个细线始终处于同一竖直平面内，不计细线与钉子的摩擦，则下列说法正确的是( )
A．调整后细线的张力大小比调整前要小
B．调整后细线的张力大小比调整前要大
C．调整后细线对两个钉子的总作用力大小比调整前要小
D．调整后细线对两个钉子的总作用力大小比调整前要大
8.(2023·江苏省海安中学测试)轻质细线上端悬挂于天花板上的O点，另一端接在质量为m的小球上，小球在水平向右的外力F作用下处于平衡状态，此时细线的弹力大小为FT，细线与竖直方向的夹角为θ、与F的夹角为α，如图所示。以下判断正确的是( )
A．保持F水平，逐渐缓慢减小θ，则F、FT都逐渐增大
B．若换一根更长的细线，保持θ、α不变，F、FT可能都减小
C．保持α不变，逐渐缓慢增大θ，直至悬线水平，则FT逐渐减小，F先增大后减小
D．保持小球位置不变，F沿逆时针方向缓慢转动直至F竖直向上，则F先减小后增大
热点1 受力分析和物体的平衡
1．C [由题意可知，重物上升过程中，先做加速运动，后做减速运动，重物刚开始运动时，所受合外力竖直向上，则在竖直向上有2Fcs 37°＝eq \f(8,5)F>G，即F>eq \f(5,8)G，A错误；重物在最高处时，所受合外力竖直向下，2Fcs 53°2．B [对D点进行受力分析，由受力平衡可得F＝FTDCtan α，对C点进行受力分析，由受力平衡可得FTCA＝eq \f(FTCD,tan β)，由FTCD＝FTDC，可得F＝FTCAtan αtan β，故更省力的措施是减小α角，减小β角，故选B。]
3．A [如图所示为风筝受力示意图，风力为F时，重力为G，拉线拉力为F2；当风力变大为F1时，重力不变，拉线拉力变为F3，矢量三角形如图所示，风筝悬停在空中，可得风筝所受的合力为零，保持不变，拉线拉力变大；设拉线对风筝的拉力与水平方向的夹角为α，拉线长为L，风筝距地面高度为h＝Lsin α，α将变大，则风筝距离地面的高度变大，故选A。]
4．C [对整体受力分析，整体所受重力与支持力平衡。设整体重力为G，则每根斜杆受到地面的支持力FN＝eq \f(G,4)，即θ变化不影响支持力大小，每根斜杆受到地面的支持力不变，A、B错误。每根斜杆中的力在水平方向的分力大小为Fx＝eq \f(G,4)·tan eq \f(θ,2)＝Ff
随着角度θ缓缓增大，则tan eq \f(θ,2)增大，Ff也增大，C正确，D错误。]
5．A [设斜面倾角为θ，固定丝绸，将物块B放置在丝绸上，恰能静止，有mBgsin θ＝μBmBgcs θ，只增加mB，上式仍然成立，物块B相对于丝绸不会滑动，故C错误；由系统保持静止可知，A所受丝绸的摩擦力为静摩擦力，方向沿斜面向下，不一定达到最大静摩擦力，只增加F，物块A相对于丝绸不一定滑动，故D错误；将物块A、B放在丝绸上，用沿斜面向上的力F拉物块A，系统保持静止，有μAmAgcs θ≥μBmBgcs θ，若μA＝μB，则mB≤mA；若μA<μB，则mA>mB，故A正确，B错误。]
6．D [设乙对重物拉力为F1，跨过滑轮的轻绳对重物的拉力为F2，
对重物受力分析，如图
F1＝mgtan θ
F2＝eq \f(mg,cs θ)
θ增大，则轻绳对重物的拉力F2增大，F1也增大，即甲手中绳子上的拉力不断增大，乙手中绳子上的拉力不断增大，故A错误，D正确；
甲受到楼面对其作用力、重力以及绳子的拉力，受力分析如图
因不清楚甲受的重力和拉力F2的关系，因此作用力可能一直变大也可能先变小后变大，故B错误；
设甲手中绳子与水平面夹角为α，重物到滑轮之间的绳子与水平面夹角为β，楼面对甲的摩擦力与楼面对乙的摩擦力大小分别为Ff甲＝F2cs α
Ff乙＝F1＝F2cs β
θ增大，则β不断减小，且始终有α<β，可知楼面对甲的摩擦力始终大于楼面对乙的摩擦力，故C错误。]
7．A [设未调整前吊篮与细线的交点为O，BO与AC交于D点，调整后吊篮与细线的交点为O′，钉子在B处时细线的拉力大小为FT1，∠AOB＝α，钉子在C处后细线的拉力大小为FT2，∠AO′C＝β，如图，
由于细线是跨在钉子上，细线上的力大小处处相等，根据力的平衡条件和平行四边形定则可知，AO＝DO，AO′＝CO′，且2FT1cs eq \f(α,2)＝G,2FT2cs eq \f(β,2)＝G，因此FT1＝eq \f(G,2cs \f(α,2))，FT2＝eq \f(G,2cs \f(β,2))，由于细线的总长度不变，因此△ABO与△ACO′周长相等，根据几何关系可得α>β，因此FT1>FT2，故调整后细线的张力大小比调整前要小，故A正确，B错误；吊篮受力平衡，则细线对吊篮的拉力等于吊篮的重力；两钉子对细线的合力等于吊篮对细线的拉力，故由牛顿第三定律可知细线对两钉子的总作用力也为吊篮的重力，调整前后不变，故C、D错误。]
8．D [保持F水平，逐渐缓慢减小θ，对小球受力分析有FTcs θ＝mg，F＝mgtan θ，可知随着θ减小，F和FT都在减小，A错误；换一根更长的细线，保持θ、α不变，则F、FT都不变，B错误；保持α不变，逐渐缓慢增大θ，直至悬线水平，根据三角形定则，如图所示，
由图可知当F水平时FT最大，当FT水平时F最大，所以FT逐渐减小，F逐渐增大，C错误；保持小球位置不变，F沿逆时针方向缓慢转动直到F竖直向上的过程，根据三角形定则，如图所示，可知当F方向与FT方向垂直时，F有最小值，则F先减小后增大，D正确。]