(江苏专版)2020年高考物理总复习 课时作业七 共点力的平衡

2019年

课时作业(七) 共点力

的平衡1.D 【解析】 木块在力F和重力的作用下不会平衡，所以还会受到倾斜天花板对木块的支持力和摩擦力，AB项错．无论推力F怎么变化，木块受到的都是静摩擦力，与木块重力在沿斜面方向的分力平衡，木

块受天花板的摩擦力不变，C项错，D项正确．

2．B 【解析】 由于A、B间接触面情况未知，若A、B接触面光滑，则A、B间没有摩擦力，此时A受重力、B对A的支持力和墙壁对A的弹力而平衡，故A、C错误，B正确；木块B受力F、A对B的压力，若压力向右的分力等于F，则地面对B没有摩擦力，故D错误．

3．B 【解析】 以ab整体为研究对象受力分析，受重力、圆筒底支持力和两侧的支持力，根据平衡条件，甲图圆筒底受到的压力等于乙图圆筒底受到的压力，故A错误；根据平衡条件，同一圆筒内两侧的两个支持力是相等的；再以上面球为研究对象受力分析，根据平衡条件运用合成法，如图所示，由几何知识可知：

FN筒＝

mgcotθ

，故侧壁的支持力与上面球的重力成正比，由于球a质量大于球b，故乙图中两侧的支持力较大；

由牛顿第三定律易知，B正确，C、D错误．

第3题图

4．B 【解析】 分析轻质滑轮的受力如图所示，由滑轮模型的特点可知T1＝T2根据平衡条件可知，T1、T2

合力与G等大反向，且T1＝T2.

第4题图

所以T1sinα＋T2sinα＝T3＝G即T1＝T2＝从C点到半圆周上，夹角不变所以拉力大小不变，再沿支

2sinθ架缓慢地向B点靠近时，夹角增大，所以选项B正确．

5．C 【解析】 小球受力如图所示，根据平衡条件知，球所受的支持力FN和线的拉力FT的合力跟重力是一对平衡力，即F＝G，根据几何关系知，力三角形△FAFN与几何三角形△COA相似．设滑轮到半球顶点B的距离为h，线长AC为L，则有＝不变，FT减小．故选C.

GFNGFT＝.由于小球从A点移向B点的过程中，G、R、h均不变，L减小，故FN大小

Rh＋RL第5题图

6．BD 【解析】 由于物体a、b均保持静止，各绳角度保持不变，对a受力分析得，绳的拉力T＝mag，所以物体a受到绳的拉力保持不变。由滑轮性质，滑轮两侧绳的拉力相等，所以b受到绳的拉力大小、方向均保持不变，C选项错误；a、b受到绳的拉力大小、方向均不变，所以OO′的张力不变，A选项错误；对b进行受力分析，如图所示。由平衡条件得：Tcosβ＋f＝Fcosα，Fsinα＋FN＋Tsinβ＝mbg。其中T和mbg始终不变，当F大小在一定范围内变化时，支持力在一定范围内变化，B选项正确；摩擦力也在一定范围内发生变化，D选项正确．

2019年

第6题图

7．B 【解析】 对P进行受力分析，设所受细绳拉力大小为T1，T1＝m1gtanα对Q进行受力分析， T2＝m2gcotα又T1＝T2得：＝cotα＝3，故选B.

8．C 【解析】 选项A，使用整体法，三个物体整体受到两个向上等大的支持力，以及整体的重力，由共点力平衡条件可知支持力为整体重力的一半，即2m，故选项A错误；选项B，A物体受到4个力，合力为零，则mg、N2的合力与N1、f的合力等大反向，N2沿着AC方向，则N1、f的合力一定不沿着AC方向，故选项B错误；选项C，对C来说，

2N2′cosθ＝2mg，则N2′＝

m1m2

2

mgcosθ

，L越小，θ越小，cosθ越大，则N2′越小，故选项C正确；选项D，对

A来说，N2sinθ＝f＝N2′sinθ＝mgtanθ，L越小，θ越小，tanθ越小，则f越小，故选项D错误．

第8题图

9．B 【解析】 以a、b为整体，整体受重力2mg、悬绳OA的拉力FT及拉力F三个力而平衡，如图所示，三力构成的矢量三角形中，当力F垂直于悬绳的拉力FT时有最小值，且最小值F＝2mgsinθ＝mg，B项正确．

第9题图

μ10.G 【解析】 由三角劈与地面之间的最大静摩擦力可以求出三角劈所能承受的最大压力，由此可1－μ求出球的最大重力．球A与三角劈B的受力情况如图甲、乙所示，

第10题图

2019年

球A在竖直方向的平衡方程为 GA＝FNsin 45°

三角劈的平衡方程为Ffm＝FN′sin 45° FNB＝G＋FN′cos 45° 另有Ffm＝μFNB，FN＝FN′ μ

联立以上各式可得GA＝G.

1－μ1

11．(1)mgsin2θ (2)mgsin4θ

2

【解析】 木块在木楔斜面上匀速向下运动时，有mgsinθ＝μmgcosθ，即μ＝tanθ. (1)木块在力F作用下沿斜面向上匀速运动，有Fcosα＝mgsinθ＋Ff Fsinα＋FN＝mgcosθ Ff＝μFN

2mgsinθ2mgsinθcosθmgsin2θ

解得F＝＝＝

cosα＋μsinαcosαcosθ＋sinαsinθcos(θ－α)则当α＝θ时，F有最小值，为Fmin＝mgsin2θ.

(2)因为木块及木楔均处于平衡状态，整体受到地面的摩擦力等于F的水平分力，即Ff＝Fcos(α＋θ) 当α＝θ时，F取最小值mgsin2θ，

Ffm＝Fmincos2θ＝mg·sin2θcos2θ＝mgsin4θ.

2kx12．(1)向右 (2)2 (3)0.41

1－2μ－μ

【解析】 (1)锁舌D有向左的运动趋势，故其下表面所受摩擦力Ff1方向向右．

12

第12题图

(2)设锁舌D受锁槽E的最大静摩擦力为Ff2，正压力为FN，下表面的正压力为F，弹簧弹力为kx，由力的平衡条件可知

kx＋Ff1＋Ff2cos 45°－FNsin 45°＝0， F－FNcos 45°－Ff2sin 45°＝0，

2kx又Ff1＝μF，Ff2＝μFN，联立各式，解得正压力大小FN＝2. 1－2μ－μ(3)令FN趋近于∞，则有1－2μ－μ＝0，解得μ＝2－1＝0.41.

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