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【金版教程】2015届高考物理大一轮总复习 2-3 受力分析 共

点力的平衡限时规范特训（含解析）

1. 2013年8月，在新疆克拉玛依航空旅游节上，解放军八一跳伞队带来了精彩的表演．如图所示，某段时间内将伞对运动员的作用力简化为两根绳子对运动员的拉力，设两绳与竖直方向的夹角均为30°，运动员重力为G(不计运动员所受空气阻力)，若运动员匀速运动，则每根绳的拉力为( )

A.3G/3 C.3G/2

B.2G/2 D．G

解析：由于运动员匀速运动，合力为0，所以有2Fcos30°＝G，每根绳的拉力为F＝3

G/3，选项A正确．

答案：A

2. [2014·南京高三一模]如图在倾斜的滑杆上套一个质量为m的圆环，圆环通过轻绳拉着一个质量为M的物体，在圆环沿滑杆向下滑动的过程中，悬挂物体的轻绳始终处于竖直方向，则( )

A．环只受三个力作用 B．环一定受四个力作用 C．物体做匀加速运动

D．悬绳对物体的拉力小于物体的重力

解析：本题考查整体法与隔离法的应用．隔离M分析可得，M受到竖直向上的拉力以及竖直向下的重力，合力在竖直方向上为零，要满足M运动轨迹沿平行于杆的方向，则M的合力为零，加速度为零；m与M保持相对静止，由整体法可得m的加速度为零，对m受力分析，

m要保持平衡状态必受到自身的重力、绳的拉力、杆的支持力、杆对m的摩擦力．B选项正

确．

答案：B

3. (多选)如图所示，质量不等、形状相同的甲、乙两物块处在同一水平面内，之间用

细绳(不计质量)连接，在绳的中点施加一竖直向上的拉力F，在拉力F由零逐渐增大的过程中，系统仍处于静止状态，下列说法正确的是( )

A．地面对甲物块的支持力减小 B．地面对甲物块的摩擦力增大 C．地面对乙物块的摩擦力减小 D．甲、乙两物块所受的摩擦力大小相等

解析：F增大，由于绳的夹角不变，故绳上的拉力增大，对甲、乙两物块拉力也增大．对甲物块受力分析如图所示，地面对甲、乙两物块的摩擦力与绳的拉力在水平方向的分力相等，摩擦力会随拉力的增大而增大，地面对甲、乙两物块的支持力减小，A、B两项正确，C项错误；绳对甲、乙两物块的拉力大小相等，则甲、乙两物块的摩擦力大小相等，D项正确．

答案：ABD

4. 如图所示，将一劲度系数为k的轻弹簧一端固定在内壁光滑的半球形容器底部O′处(O为球心)，弹簧另一端与质量为m的小球相连，小球静止于容器壁的P点．已知容器半径为R、与水平面间的动摩擦因数为μ，OP与水平方向的夹角为θ＝30°.下列说法正确的是( )

A．容器相对于水平面有向左的运动趋势 B．容器对小球的作用力竖直向上 C．轻弹簧对小球的作用力大小为D．弹簧原长为R＋

解析：由于容器和小球组成的系统处于平衡状态，故容器相对于水平面没有向左运动的趋势，A项错；容器对小球的作用力是弹力，指向球心O，B项错；对小球进行受力分析，如图所示，由θ＝30°得小球受到容器的支持力和弹簧对小球的弹力大小均为mg，C项错；

3

mg 2

mgk由几何知识知图中弹簧长度为R，压缩量为，故原长为R＋，D项正确．

mgkmgk

答案：D

5. [2013·黄山模拟]如图所示，木棒AB可绕B点在竖直平面内转动，A端被绕过定滑轮吊有重物的水平绳和绳AC拉住，使棒与地面垂直，棒和绳的质量及绳与滑轮间的摩擦均可忽略，如果把C端拉至离B端的水平距离远一些的C′点，AB仍沿竖直方向，装置仍然平衡，那么AC绳受的张力F1和棒受的压力F2的变化是( )

A. F1和F2均增大 C. F1减小，F2增大

B. F1增大，F2减小 D. F1和F2均减小

解析：对棒A端受力分析如图所示，F1与F3的合力等于F2，当C端远离时，α变大，由F1＝，F2＝，知α变大，sinα变大，tanα变大，所以F1、F2均变小．

sinαtanα

GG

答案：D

6. (多选)如图所示，质量m1＝10 kg和m2＝30 kg的两物体，叠放在动摩擦因数为0.50的粗糙水平地面上，一处于水平位置的轻弹簧，劲度系数为200 N/m，一端固定于墙壁上，另一端与质量为m1的物体相连，弹簧处于自然状态，现用一水平推力F作用于质量为m2的物体上，使它缓慢地向墙壁一侧移动，当移动0.40 m时，两物体开始相对滑动．则下列说法正确的是( )

A．开始相对滑动时，物体m2受4个力的作用 B．开始相对滑动时水平推力F的大小为280 N C．开始相对滑动时水平推力F的大小为100 N