2014高考物理 增值增分特训 受力分析和共点力的平衡

受力分析和共点力的平衡

(限时：45分钟)

一、单项选择题

1． (2013·重庆·1)如图1所示，某人静躺在椅子上，椅子的靠背与水平面之间有固定倾

斜角θ.若此人所受重力为G，则椅子各部分对他的作用力的合力大小为

(

)

图1

A．G B．Gsin θ C．Gcos θ D．Gtan θ

答案 A

解析 椅子各部分对人的作用力的合力与重力G是平衡力．因此选项A正确．

2． 如图2所示，质量为m的物体A在竖直向上的力F(F<mg)作用下静止于斜面上．若减小

力F，则 (

)

图2

A．物体A所受合力不变

B．斜面对物体A的支持力不变

C．斜面对物体A的摩擦力不变

D．斜面对物体A的摩擦力可能为零

答案 A

解析 质量为m的物体A在竖直向上的力F作用下静止于斜面上，其合力为零．因为F<mg，所以物体A受到的摩擦力和支持力的合力竖直向上，若减小力F，物体A受到摩擦力和支持力的合力变大但仍竖直向上，故物体A所受合力仍为零，物体A受到的支持力和摩擦力都变大，A正确，B、C、D错误．

3． 如图3所示，铁板AB与水平地面之间的夹角为θ，一块磁铁吸附在铁板下方．在缓慢

抬起铁板的B端使θ角增大(始终小于90°)的过程中，磁铁始终相对于铁板静止．下列说法正确的是 ( )

图3

A．磁铁所受合外力逐渐减小

B．磁铁始终受到三个力的作用

C．磁铁受到的摩擦力逐渐减小

D．铁板对磁铁的弹力逐渐增大

答案 D

解析 以磁铁为研究对象进行受力分析可知，在缓慢抬起铁板的B端的过程中磁铁相对铁板静止，因此磁铁所受合外力始终为零，A错误；磁铁受重力、铁板的吸引力、铁板的弹力、铁板的摩擦力四个力作用，B错误；由受力平衡关系可得，磁铁受到的摩擦力逐渐增大，铁板对磁铁的弹力逐渐增大，C错误，D正确．

4． 如图4所示，质量为M的斜面体A放在粗糙水平面上，用轻绳拴住质量为m的小球B

置于斜面上，整个系统处于静止状态．已知斜面倾角θ＝30°.轻绳与斜面平行且另一端固定在竖直墙面上，不计小球与斜面间的摩擦，则 (

)

图4

A．斜面对小球的作用力大小为mg

B3mg 2

C．斜面体对水平面的压力大小为(M＋m)g

D．斜面体与水平面间的摩擦力大小为

答案 D

解析 以小球B为研究对象，斜面对小球的作用力垂直于斜面向上，大小为mgcos 30°＝31，绳对小球的作用力沿着绳子指向左上方，大小为mgsin 30°＝，选项A、223mg 4

B错误；以斜面和小球作为一个整体为研究对象，水平面对斜面体的支持力为Mg＋mg1313－mgsin 30°＝Mg＋mg，斜面体与水平面间的摩擦力大小为mgcos 30°＝mg，结2424

合牛顿第三定律可判断，选项C错误，选项D正确．

5． 如图5所示，由两种材料做成的半球面固定在水平地面上，球右侧面是光滑的，左侧面

粗糙，O点为球心，A、B是两个相同的小物块(可视为质点)，物块A静止在左侧面上，物块B在如图所示水平力F作用下静止在右侧面上，A、B处在同一高度，AO、BO与竖直方向的夹角均为θ，则A、B分别对球面的压力大小之比为 (

)

图5

A．sin θ∶1

C．cos θ∶1

答案 C

解析 物块A静止在左侧面上，A对球面的压力大小mgcos θ，物块B在图示水平力F作用下静止在右侧面上，B对球面的压力大小mg/cos θ，则A、B分别对球面的压力大小之比为cosθ∶1，选项C正确．

6． 如图6所示，一物体在粗糙斜面上受到沿斜面向上的力F作用，处于静止状态．下列判

断正确的是 (

) 222 B．sin θ∶1 D．cos θ∶1

图6

A．物体一定受到四个力的作用

B．摩擦力方向一定沿斜面向下

C．摩擦力的大小可能等于零

D．若F增大，摩擦力也一定增大

答案 C

解析 若F与物体重力沿斜面向下的分力平衡，则物体受F、重力、斜面的支持力三个力作用，A错误，C正确；若F小于重力沿斜面方向的分力，则摩擦力方向沿斜面向上，B错误；若摩擦力方向沿斜面向上，增大F，则摩擦力减小或反向，D错误．

7． 如图7所示，相隔一定距离的两个相同的圆柱体固定在同一水平高度处，一轻绳套在两

圆柱体上，轻绳下端悬挂一重物，绳和圆柱体之间的摩擦忽略不计．现增加轻绳长度，而其他条件保持不变，则 (

)

图7

A．轻绳对物体的作用力的合力将变大

B．轻绳对物体的作用力的合力将变小

C．轻绳的张力将变大

D．轻绳的张力将变小

答案 D

解析 物体在两根绳的张力及重力的作用下处于平衡状态，三个力的合力等于零，两根绳的张力的合力大小始终等于重力的大小，因此增加绳的长度，两绳张力的合力不变，选项A、B错误；由于不计摩擦，两绳的张力大小相等，与水平方向的夹角相等，两绳的张力沿竖直方向的分力大小之和始终等于物体重力的大小，绳变长后，绳与水平方向的夹角变大，因此绳的张力变小，选项C错误，D正确．

8． 如图8所示，重为G的光滑球在倾角为θ的斜面和竖直墙壁之间处于静止状态．若将

此斜面换成材料和质量相同，但倾角θ稍小一些的斜面，以下判断正确的是 (

)

图8

A．球对斜面的压力不变

B．球对斜面的压力变大

C．斜面可能向左滑动

D．斜面仍将保持静止

答案 D

解析 小球受三个力作用，且重力大小、方向都不变，墙对球

的弹力方向不变，符合图解法的特征，如图分析知，斜面对球

的支持力FN变小，墙对球的弹力变小，选项A、B错误．再

把球、斜面作为整体研究，则水平方向墙对球的弹力与地面对

斜面的摩擦力相等，所以摩擦力减小，斜面仍将保持静止，D正确．

二、多项选择题

9． (2013·上海·18)两个共点力F1、F2大小不同，它们的合力大小为F，则

( )

A．F1、F2同时增大一倍，F也增大一倍

B．F1、F2同时增加10 N，F也增加10 N

C．F1增加10 N，F2减少10 N，F一定不变

D．若F1、F2中的一个增大，F不一定增大

答案

AD

解析 F1、F2同时增大一倍，F也增大一倍，选项A正确．F1、F2同时增加10 N，F不一定增加10 N，选项B错误．F1增加10 N，F2减少10 N，F可能变化，选项C错误．若F1、F2共线反向，其中小的力增大，但仍然较小，则F会减小，选项D正确．

10．如图9所示，在水平力F作用下，木块A、B保持静止．若木块A与B的接触面是水平

的，且F≠0.则关于木块B的受力个数可能是 (

)

图9

A．3个 B．4个

C．5个 D．6个

答案 BC

解析 隔离A受力分析，由平衡条件可知，A受到B对A方向向右的静摩擦力．由牛顿第三定律知，B受到A对B的方向向左的静摩擦力．隔离B受力分析，B受到重力、A对B的压力、向左的静摩擦力、斜面对B的斜向右上的支持力、可能受到斜面对B的斜向左上的静摩擦力．选项B、C正确．

11．如图10所示，质量为M、长为L的直导线通有垂直纸面向外的电流I，被一绝缘线拴着

并处在匀强磁场中，导线能静止在倾角为θ的光滑斜面上，则磁感应强度B的大小和方向可能是 (

)

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