新高考物理一轮复习选择题考点专项练训练9　整体法、隔离法在平衡问题中的应用（含答案解析）

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A.每根绳与竖直方向的夹角均不相同
B.四个灯笼所受到的风力之和等于4mg
C.2号灯笼与3号灯笼之间的作用力等于2mg
D.3号、4号灯笼之间的作用力为eq \r(2)mg
2.(弹簧连接)(多选)如图所示，A、B两球完全相同，质量均为m，两球可视为质点，用三根完全相同的轻弹簧固定连接，在水平拉力F作用下均处于静止状态，k1弹簧位于竖直方向，则下列有关说法正确的是( )
A.k3弹簧没有发生形变
B.k2、k3弹簧长度一样长
C.B球必受四个力作用
D.k2弹簧最长
3.(弹簧连接)(多选)如图所示，B球在地面上，A球与B球用弹簧Q连接、A球与天花板用弹簧P连接，A、B球的球心及两弹簧轴线在同一竖直线上，P的弹力是Q的弹力的2倍，A、B两球的质量均为0.5 kg，重力加速度大小为10 m/s2，则下列判断正确的是( )
A.两弹簧可能都处于压缩状态
B.P弹簧对天花板的作用力可能为eq \f(10,3) N
C.B球对地面的压力可能为零
D.可能P弹簧压缩，Q弹簧拉伸
4.(绳连接)质量相等的物体甲与木板乙通过光滑定滑轮(定滑轮质量不计)用轻绳竖直连接。对甲施加水平方向的力，将甲、乙压在逆时针转动的固定竖直传送带上，如图所示。甲、乙恰好均处于静止状态(最大静摩擦力等于滑动摩擦力)，则甲、乙间的动摩擦因数μ1与乙、传送带间的动摩擦因数μ2的比为(所有轻绳始终处于竖直方向)( )
A.1∶1 B.2∶1
C.1∶2 D.1∶3
5.(绳连接)如图所示，表面光滑半径为R的半球固定在水平地面上，球心O的正上方O′处有一个不计摩擦的定滑轮，轻质细绳两端各系一个小球挂在定滑轮上，两小球均可视为质点。两小球平衡时，若滑轮两侧细绳的长度分别为l1＝2.5R，l2＝2.4R，则这两个小球的质量之比m1∶m2为( )
A.24∶1 B.25∶1
C.24∶25 D.25∶24
6.(物物接触)如图所示，一根轻绳一端系光滑小球P，另一端系于墙壁上的O点，在墙壁和小球P之间夹有一正方体物块Q。小球P、物块Q均始终处于静止状态，则下列说法正确的是( )
A.物块Q受3个力
B.小球P受4个力
C.若O点下移(绳长可变)，物块Q受到的静摩擦力将增大
D.若O点上移(绳长可变)，绳子的拉力将变小
7.(绳连接)如图所示，工人利用滑轮组将重物缓慢提起，下列说法正确的是( )
A.工人受到的重力和支持力是一对平衡力
B.工人对绳的拉力和绳对工人的拉力是一对作用力与反作用力
C.重物缓慢拉起过程，绳子拉力变小
D.重物缓慢拉起过程，绳子拉力不变
8.(图解法解连接体的问题)如图，质量分布均匀的球体A和四分之一圆弧形滑块B相切于最低点并均处于静止状态，现用水平外力F作用在B上，使B向右缓慢移动一小段距离，不计一切摩擦，在此过程中( )
A.B对A的支持力减小
B.竖直墙面对A的弹力不变
C.外力F增大
D.水平地面对B的支持力增大
9.(解析法解连接体的问题)质量为M的凹槽静止在水平地面上，内壁为半圆柱面，截面如图所示，A为半圆的最低点，B为半圆水平直径的端点。凹槽恰好与竖直墙面接触，内有一质量为m的小滑块。用推力F推动小滑块由A点向B点缓慢移动，力F的方向始终沿圆弧的切线方向，在此过程中所有摩擦均可忽略，下列说法正确的是( )
A.推力F先增大后减小
B.凹槽对滑块的支持力先减小后增大
C.墙面对凹槽的压力先增大后减小
D.水平地面对凹槽的支持力先减小后增大
10.(电场力作用下的连接体问题)如图所示，质量为100 g的带电小球A和不带电滑环B用绕过光滑定滑轮的不可伸长的轻绳连接，滑环B套在与竖直方向成θ＝53°角的粗细均匀的固定杆上，滑环和杆间的动摩擦因数μ＝0.5，连接滑环B的绳与杆垂直并在同一竖直平面内，杆下端固定带电小球C，HOC＝LOA，由于空气潮湿小球带电荷量逐渐减小为零，滑环B始终静止。设滑环和杆间的最大静摩擦力等于滑动摩擦力，带电小球可看作点电荷(sin 53°＝0.8)。则( )
A.绳子拉力逐渐变小
B.滑环B的质量不超过0.05 kg
C.固定杆给滑环B的弹力方向垂直于杆向上
D.滑环B受到的摩擦力逐渐变小
11.(安培力作用下的连接体问题)如图所示，一倾角为30°的粗糙斜面静止于水平地面上，质量为2m的物块A置于斜面上，另有一质量为m，长度为l0的导体棒C，通过细线跨过光滑轻质定滑轮与A相连，A到滑轮的细线与斜面平行，C到滑轮的细线竖直，C与斜面无接触，在斜面右侧存在竖直向上、磁感应强度为B的匀强磁场。开始时，C中未通电，A、C保持静止。现向导体棒通入方向向里、大小由零缓慢增大到I0的电流(供电回路题中未画出，对导体棒的受力影响可忽略)，可观察到导体棒缓慢运动，直到绳与水平面成30°角时保持静止(如图虚线所示)，此过程中棒始终保持水平，滑块A与斜面始终保持静止。已知重力加速度为g。在此过程中，下列说法正确的是( )
A.滑块A受到的摩擦力可能先减小后增大
B.地面对斜面的支持力一直在减小
C.绳受到的拉力最大值为eq \r(3)mg
D.导体棒中电流I0的值为eq \f(\r(3)mg,lB)
12.(绳连接)(多选)如图所示，一个光滑大圆环竖直固定，其水平直径MN左端固定有一光滑小圆环，一轻绳跨过小圆环后左端与物块A相连，右端系于大圆环上的P点。将物块A置于静止在粗糙水平面上的粗糙斜面体上，轻绳MA段与斜面平行，将悬挂有重物B的光滑轻质动滑轮C置于轻绳MP段上，稳定后，整个系统处于静止状态。现将轻绳右端从P点沿大圆环缓慢移至下方关于直径MN对称的P′点，斜面体与物块A始终保持静止状态，则在此过程中( )
A.轻绳MC段与PC段间的夹角α一定先减小后增大
B.轻绳中的弹力一定先增大后减小
C.物块A与斜面体之间的摩擦力一定先减小后增大
D.斜面体与水平面之间的摩擦力一定先增大后减小
选择题考点专项9 整体法、隔离法在平衡问题中的应用
1．BD [对4个灯笼的整体受力分析可知tan 45°＝eq \f(4f,4mg)，所以4f＝4mg，B正确；对下面的n个灯笼(nx1，则k2弹簧最长，故D正确。]
3．BC [若两弹簧均处于压缩状态，对A进行分析，A受到重力、P向下的弹力与Q向上的弹力，根据平衡条件可知，P向下的弹力小于Q向上的弹力，而实际上P的弹力是Q的弹力的2倍，可知两弹簧不可能都处于压缩状态，故A错误；当P处于拉伸状态，Q处于压缩状态时，对A分析，A受到重力、P向上的弹力与Q向上的弹力，由于P的弹力是Q的弹力的2倍，根据平衡条件有FP＋eq \f(1,2)FP＝mg，解得FP＝eq \f(10,3) N，即P弹簧对天花板的作用力可能为eq \f(10,3) N，故B正确；当P、Q均处于拉伸状态时，对A受力分析，由力的平衡条件得2FQ＝FQ＋mg，解得FQ＝5 N，对B受力分析，由力的平衡条件得FQ＋FN＝mg，解得FN＝0，可知B球对地面的压力可能为零，故C正确；若P弹簧压缩，Q弹簧拉伸，对A分析，A受到重力、P向下的弹力与Q向下的弹力，A所受合力不为0，不满足平衡条件，故不可能P弹簧压缩，Q弹簧拉伸，故D错误。]
4．C [设绳子中的拉力为FT，传送带逆时针转动可知传送带对乙的摩擦力Ff2竖直向上，对甲乙整体受力分析有2FT＋Ff2＝2mg，可知FT