專題02相互作用

第06練受力分析共點(diǎn)力平衡

像練基礎(chǔ)

1.（2020?浙江7月選考）矢量發(fā)動(dòng)機(jī)是噴口可向不同方向偏轉(zhuǎn)以產(chǎn)生不同方向推力的一種發(fā)動(dòng)機(jī).當(dāng)戰(zhàn)斗機(jī)

以速度。斜向上飛行時(shí)，其矢量發(fā)動(dòng)機(jī)的噴口如圖所示.已知飛機(jī)受到重力G、發(fā)動(dòng)機(jī)推力用、與速度方

向垂直的升力B和與速度方向相反的空氣阻力R.下列受力分析示意圖可能正確的是（）

【答案】A

【解析】由題意可知，戰(zhàn)斗機(jī)所受重力豎直向下，B方向與速度方向垂直，R方向與速度方向相反，故選

項(xiàng)A正確.

2.如圖所示，水平面上的P、。兩物塊的接觸面水平，二者疊在一起在作用于Q上的水平恒定拉力尸的作用

下向右做勻速運(yùn)動(dòng)，某時(shí)刻撤去力尸后，二者仍不發(fā)生相對滑動(dòng).關(guān)于撤去產(chǎn)前后Q的受力個(gè)數(shù)的說法正

確的是（）

，團(tuán)?

。上f尸

〃，〃八〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃

A.撤去尸前6個(gè)，撤去產(chǎn)后瞬間5個(gè)

B.撤去尸前5個(gè)，撤去尸后瞬間5個(gè)

C.撤去〃前5個(gè)，撤去產(chǎn)后瞬間4個(gè)

D.撤去產(chǎn)前4個(gè)，撤去產(chǎn)后瞬間4個(gè)

【答案】B

【解析】撤去產(chǎn)前，物塊。受到：重力、地面的支持力、尸對。的壓力、地而對。的摩擦力和力尸共5個(gè)

力的作用；撤去尸后的瞬間，兩物塊做減速運(yùn)動(dòng)，此時(shí)。受到：重力、地面的支持力、尸對。的壓力、地

面對Q的摩擦力和P對。的摩擦力，共5個(gè)力作用，選項(xiàng)B正確.

3.如圖所示，輕質(zhì)光滑滑輪兩側(cè)用輕繩連著兩個(gè)物體A與b物體B放在水平地面上，4、8均靜止.已知

A和8的質(zhì)量分別為，山、〃地，繩與水平方向的夾角為伏〃<90。），重力加速度為月，則（）

A.物體8受到的摩擦力可能為零

B.物體8受到的摩擦力大小為如geos。

C.物體8對地面的壓力可能為零

D.物體8對地面的壓力大小為mug一%gsin”

【答案】BD

【解析】輕繩拉力舟=，〃姻，對B,在水平方向有廣f="TCOse=〃Mgcos。，選項(xiàng)B正確；在豎直方向地面對

B的支持力入=〃叫一Frsin0=msg—tfiAgsin0,由牛頓第三定律可知，選項(xiàng)D正確：當(dāng)〃mg=〃Mgsin0時(shí)，

FN=0,Ff=0,此時(shí)物體8不可能靜止，選項(xiàng)A、C錯(cuò)誤.

4.如圖所示，在傾角為a的斜面上，放一質(zhì)量為〃?的小球，小球和斜面及擋板間均無摩擦，在擋板繞。點(diǎn)

逆時(shí)針緩慢地轉(zhuǎn)向水平位置的過程中()

A.斜面對小球的支持力逐漸增大

B.斜面對小球的支持力逐漸減小

C.擋板對小球的彈力先減小后增大

D.擋板對小球的彈力先增大后減小

【答案】BD

【解析】對小球受力分析知，小原受到重力〃吆、斜面的支持力八1和擋板的彈力尸N2,如圖，在擋板繞。

點(diǎn)逆時(shí)針緩慢地轉(zhuǎn)向水平位置的過程中，小球所受的合力為零，根據(jù)平衡條件得知，入1和尺2的合力與重

力〃吆大小相等、方向相反，作出小球在三個(gè)不同位置力的受力分析圖，由圖看出，斜面對小球的支持力

/NI逐漸減小，擋板對小球的彈力尸N2先減小后增大，當(dāng)八I和尸N2垂直時(shí)，彈力尸N2最小，故選項(xiàng)B、C正

確，A、D錯(cuò)誤.

2雉練能力

1.如圖所示，兩個(gè)相似的斜面體A、8在豎直向上的力戶的作用下靜止靠在豎直粗糙墻壁上.關(guān)于斜面體4

和B的受力情況，下列說法正確的是()

A.A一定受到四個(gè)力k

B.B可能受到四個(gè)力

C.B與墻壁之間一定有彈力和摩擦力

D.A與3之間一定有摩擦力

【答案】AD

【解析】對4、B整體受力分析，如圖甲所示，受到向下的重力和向上的推力F,由平衡條件可知8與墻壁

之間不可能有彈力，因此也不可能有摩擦力，故C錯(cuò)誤：對8受力分析如圖乙所示，其受到重力、A對8

的彈力及摩擦力而處于平衡狀態(tài)，故8受到三個(gè)力，B錯(cuò)誤：對A受力分析，如圖丙所示，受到重力、推

力、8對A的彈力和摩擦力，共四個(gè)力，A、D正確.

故選ADo

2.如圖所示，光滑半球形容器固定在水平面上，O為球心.一質(zhì)量為，〃的小滑塊，在水平力尸的作用下靜止

于P點(diǎn).設(shè)滑塊所受支持力為鳳，。尸與水平方向的夾角為。.下列關(guān)系正確的是（重力加速度為g）（）

ma

A.F=ia；jB.FB.bn/hgtan0

「r〃吆

C/N.tan。D."N=〃，glan0

【答案】A

【解析】合成法：對滑塊受力分析如圖甲所示，由平衡條件知：掾=lan6,即尸=?。?，尸卜=肅）

I1（111Uolll1/

甲

4.如圖所示，用甲、乙兩根筷子夾住一個(gè)小球，甲傾斜，乙始終豎直.在豎直平面內(nèi)，甲與豎直方向的夾角

為凡筷子與小球間的摩擦很小，可以忽略不計(jì)，小球質(zhì)量一定，隨著。緩慢增大，小球始終保持靜止，則

下列說法正確的是（）

A.筷子甲對小球的彈力不變

B.筷子乙對小球的彈力變小

C.兩根筷子對小球的彈力都增大

D.兩根筷子對小球的合力將增大

【答案】B

【解析】對小球受力分析如圖:

產(chǎn)乙=tan。

，角增大過程中廠甲、產(chǎn)，均減小.兩根筷子對小球的合力總等于小球的市力，不變.

故選Bo

5.（2021?湖南高考真題）質(zhì)量為例的凹槽靜止在水平地面上，內(nèi)壁為半圓柱面，截面如圖所示，A

為半圓的最低點(diǎn)，4為半圓水平直徑的端點(diǎn)。凹槽恰好與豎直墻面接觸，內(nèi)有一質(zhì)量為用的小滑塊。

用推力”推動(dòng)小滑塊由A點(diǎn)向B點(diǎn)緩慢移動(dòng)，力戶的方向始終沿圓弧的切線方向，在此過程中所

有摩擦均可忽略，下列說法正確的是（）

A.推力產(chǎn)先增大后減小

B.凹槽對滑塊的支持力先減小后增大

C.墻面對凹槽的壓力先增大后減小

D.水平地面對凹槽的支持力先減小后增大

【答案】C

【解析】

AB.對滑塊受力分析，由平衡條件有

滑塊從A緩慢移動(dòng)B點(diǎn)時(shí)，夕越來越大，則推力尸越來越大，支持力N越來越小，所以AB錯(cuò)誤;

C.對凹槽與滑塊整體分析，有墻面對凹槽的壓力為

則°越來越大時(shí)，墻面對凹槽的壓力先增大后減小，所以c正確；

D.水平地面對凹槽的支持力為

則。越來越大時(shí)，水平地面對凹槽的支持力越來越小，所以D錯(cuò)誤;

故選C。

6.如圖所示，固定在小車上的支架的斜桿與豎直桿的夾角為0,在斜桿下端固定有質(zhì)量為，〃的小球，下列關(guān)

于桿對球的作用力尸的判斷中，E確的是()

A.小車靜止時(shí)，F(xiàn)=mg,方向豎直向上

B.小車勻速時(shí)，F(xiàn)=mgcosO,方向垂直桿向上

C.小車向右勻加速運(yùn)動(dòng)，加速度大小為。時(shí)，可能有尸=能，方向沿著桿斜向上

sm0

D.小車向右勻減速運(yùn)動(dòng)，加速度大小為。時(shí)，尸=?3)2+(咐2,方向斜向左上方

【答案】ACD

【解析】

A8J、車靜止或做勻速直線運(yùn)動(dòng)時(shí)，球處于平衡狀態(tài)，重力mg與尸是一對平衡力，由平衡條件可知：尸=mg,

方向；豎直向上，故A正確，/3錯(cuò)誤；

C、小車向右做勻加速直線運(yùn)動(dòng)，如果加速度大?。骸?91即。時(shí)，桿的作用力：尸=能，方向：沿桿斜向

sintz

上，故c正確；

＞小車向右做勻減速直線運(yùn)動(dòng)，加速度大小為a,由牛頓第二定律，水平方向：Fx=ma,豎直方向：Fy=mg,

力：尸=J廖+7=J(ma)2+(mg)2,方向：斜向左上方，故D正確；

故選：ACD.

7.如圖所示，在豎直放置的穹形支架上，一根長度不變且不可伸長的輕繩通過輕質(zhì)光滑滑輪懸掛一重物G

現(xiàn)將輕繩的一端固定于支架上的A點(diǎn)，另一端從B點(diǎn)沿支架緩慢地向C點(diǎn)靠近(C點(diǎn)與A點(diǎn)等高).則在此

過程中繩中拉力大?。ǎ?/p>

B

A.先變大后不變

B.先變大后變小

C.先變小后不變

D.先變小后變大

【答案】4

【解析】

對滑輪受力分析如圖甲所示，由于跨過滑輪的繩子拉力一定相等，即尸|=3,由幾何關(guān)系易知繩子拉力方

向與豎直方向夾角相等，設(shè)為仇可知：

如圖乙所示，設(shè)繩長為L,由幾何關(guān)系知

sin

其中d為兩端點(diǎn)間的水平距離，由B點(diǎn)向。點(diǎn)移動(dòng)過程中，d先變大后不變，因此。先變大后不變，由①

式可知繩中拉力先變大后不變，故A正確.

8.如圖所示，垂直墻角有一個(gè)截面為半圓的光滑柱體，用細(xì)線拉住的小球靜止靠在接近半圓底

端的M點(diǎn)。通過細(xì)線將小球從M點(diǎn)緩慢向上拉至半圓最高點(diǎn)的過程中，細(xì)線始終保持在小球

處與半圓相切。下列說法正確的是（）

A.細(xì)線對小球的拉力先增大后減小

B.小球?qū)χw的壓力先減小后增大

C.柱體受到水平地面的支持力逐漸減小

D.柱體對豎直墻面的壓力先增大后減小

【答案】D

【解析】以小球?yàn)檠芯繉ο?，設(shè)小球所在位鹿沿切線方向與豎直方向夾角為仇沿切線方向有FT=/^COS8,

沿半徑方向有尸N=〃，gsin6,通過細(xì)線將小球從M點(diǎn)緩慢向上拉至半圓最高點(diǎn)的過程中。增大，所以細(xì)線

對小球的拉力減小，小球?qū)χw的壓力增大，故A、B錯(cuò)誤；以柱體為研究對象，豎直方向有r+

FNsin8=Mg+〃?gsin28,水平方向有產(chǎn)地=〃NCOS0=mgs'm8cos6=J〃?gsin26,8增大，柱體受到水

平地面的支持力逐漸增大；柱體對豎直墻面的壓力先增大后減小，當(dāng)。=45°時(shí)柱體對豎直墻面的壓力最大，

故D正確，C錯(cuò)誤。

9.（2020?山東卷-8）如圖所示，一輕質(zhì)光滑定滑輪固定在傾斜木板上，質(zhì)量分別為/〃和2加的物塊A、B,通過

不可伸長的輕繩跨過滑輪連接，4、3間的接觸面和輕繩均與木板平行.A與8間、3與木板間的動(dòng)摩擦因

數(shù)均為〃，設(shè)最大靜摩擦力等于滑動(dòng)摩擦力.當(dāng)木板與水平面的夾角為45。時(shí)，物塊4、B剛好要滑動(dòng)，則〃

的值為（）

【答案】C

【解析】人、8剛要滑動(dòng)時(shí)受力平衡，受力如圖所示.

對A:FT=〃?gsin450+4mgeos45°

對B:2〃?gsin45°=尸「+3〃/〃gcos45°+〃〃?gcos45°

整理得，選項(xiàng)C正確.

10.如圖所示，物塊A放在傾隹為夕的固定斜面C上，物塊B疊放在物塊A上，A與B的質(zhì)量均

為皿，且上、下表面均與斜面平行，它們一起沿斜面C勻速下滑，則（）

A.A、B間沒有摩擦力

B.A與斜面間的動(dòng)摩擦因數(shù)產(chǎn)tan。

C.A受到斜面的滑動(dòng)摩擦力大小為ingsinO

D.A受到B的作用力豎直向下

【答案】BD

【解析】

A.對B受力分析，B勻速運(yùn)動(dòng)受力平衡，由平衡條件可知，B受重力，A對B的支持力、摩擦力,

故A錯(cuò)誤；

B.對AB整體受力分析，由平衡條件可知

解得

故B正確：

C.A受到斜面的滑動(dòng)摩擦力大小為2〃?gsin仇故C錯(cuò)誤；

D.由A項(xiàng)分析可知，A對B的作用力豎直向上，由牛頓第三定律知，A受到B的作用力豎直向

下c故D正確。

故選BDo

3維練素養(yǎng)

1.12020?浙江高考真題）矢量發(fā)動(dòng)機(jī)是噴口可向不同方向偏轉(zhuǎn)以產(chǎn)生不同方向推力的一種發(fā)動(dòng)機(jī)。

當(dāng)殲20隱形戰(zhàn)斗機(jī)以速度u斜向上飛行時(shí)，其矢量發(fā)動(dòng)機(jī)的噴口如圖所示。己知飛機(jī)受到重力G、

發(fā)動(dòng)機(jī)推力耳、與速度方向垂直的升力尸2和與速度方向相反的空氣阻力尸j下列受力分析示意圖

可能正確的是（）

【答案】A

【解析】

由題意可知所受重力G豎直向下，空氣阻力R與速度方向相反，升力后與速度方向垂直，發(fā)動(dòng)機(jī)

推力R的方向沿噴II的反方向，對比圖中選項(xiàng)可知只有A選項(xiàng)符合題意。

故選Ao

2.小明陪媽媽去超市購物，他在從?層到二層的過程中，站立在自動(dòng)人行道匕并隨自動(dòng)人行道做勻速運(yùn)

動(dòng)。自動(dòng)人行道為如圖所示的坡面平整的斜面，從側(cè)面看可簡化為如圖所示的示意圖。在小明隨自動(dòng)人行

道做勻速運(yùn)動(dòng)的過程中，關(guān)于他的受力情況，下列說法正確的是（）

A.只受重力B.只受重力和支持力

C.只受重力和摩擦力D.受重力、支持力和摩擦力

【答案】D

【解析】人隨自動(dòng)人行道做勻速運(yùn)動(dòng)，受力平衡，合力為零，可知，小明受到重力、垂直接觸面的彈力,

沿斜面向上的摩擦力，。正確，A3c錯(cuò)誤。

故選Do

3.納米微吸材料是一種新型材料，用手觸碰無粘感，接觸到平整光滑的硬性物體時(shí)，會(huì)牢牢吸附在

物體上。圖甲是一款表面采用了納米微吸材料的手機(jī)支架，圖乙是手機(jī)靜止吸附在該手機(jī)支架上

的側(cè)視圖，若手機(jī)的重力為G,手機(jī)和水平面的夾角為仇下列說法正確的是（）

甲乙

C.若使0增大（手機(jī)保持靜止），納米材料對手機(jī)的作用力也增大

D.納米材料對手機(jī)的作用力方向豎直向上

【答案】D

【解析】

A.手機(jī)處于靜止