2020版高考物理二轮复习专题限时集训1力与物体的平衡含解析9页

高考化学总复习
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专题限时集训(一)　力与物体的平衡
(建议用时：40分钟)
[专题通关练]
1．(2019·湖南省六校联考)如图所示，轻杆下端固定在光滑轴上，可在竖直平面内自由
转动，重力为 G 的小球粘在轻杆顶部，在细线的拉力作用下处于静止状态。细线、轻杆与竖
直墙壁间的夹角均为 30°，则细线与杆对小球的作用力的大小分别是(　　)
A.
1
2
G，
3
3
G　　　　　　　B.
3
3
G，
3
3
G
C．G，G D.
1
2
G，
1
2
G
B　[分析小球受力，小球受到竖直向下的重力 G、沿细线方向的拉力 FT和轻杆的弹力 FN，
由平衡条件可得 FTsin 30°＝FNsin 30°，FTcos 30°＋FNcos 30°＝G，联立解得 FT＝FN＝
3
3
G，选项 B正确。]
2．(易错题)(多选)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 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运动的趋势
B．轻弹簧对小球的作用力大小为 mg
C．容器对小球的作用力竖直向上
D．弹簧原长为 R＋
mg
k
BD　[由于小球和容器组成的系统处于平衡状态，容器相对于水平面没有向左运动的趋势，
选项 A错误；容器对小球的作用力是支持力，指向半球形容器的球心 O，选项 C错误；对小球
受力分析，如图所示，由 θ＝30°可知，支持力 N 和弹簧的弹力 F 之间的夹角为 120°，由

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几何关系可知，小球受到容器的支持力和弹簧对小球的弹力大小均为 mg，图中弹簧的长度为 R，
压缩量为
mg
k
，故弹簧原长为 R＋
mg
k
，选项 B、D正确。]
3．(易错题)(多选)如图所示，倾角为 θ 的斜面体 C 置于水平地面上，小物块 B 置于斜
面上，通过细绳跨过光滑的定滑轮与物体 A相连接，连接 B的一段细绳与斜面平行，已知 A、
B、C都处于静止状态，则(　　)
A．B受到 C的摩擦力一定不为零
B．C受到地面的摩擦力一定为零
C．B受到的拉力一定等于 A的重力
D．将细绳剪断，若 B依然静止在斜面上，此时地面对 C的摩擦力为零
CD　[因 A、B、C都处于静止状态，对 A进行受力分析可知，绳受到的拉力一定等于 A的
重力，即 B 受到的拉力一定等于 A 的重力，选项 C 正确；设 A、B、C 的重力分别为 GA、GB、
GC，对 B进行受力分析可知，当 GA＝GBsinθ时，B相对于 C没有运动趋势，B、C之间不存在
摩擦力作用，选项 A错误；以 B、C整体为研究对象，其受力分析如图所示，由共点力平衡条
件可知，地面对 C的摩擦力 f＝Fcos θ＝GAcos θ，方向水平向左，选项 B错误；剪断细绳，
若 B依然静止在斜面上，则以 B、C整体为研究对象可得此时地面对 C的摩擦力为零，选项 D
正确。]
4．(2019·武汉市调研)如图所示，水平地面上固定着一个三棱柱，其左侧光滑，倾角为
α；右侧粗糙，倾角为 β。放置在三棱柱上的物块 A 和物块 B 通过一根跨过顶端光滑定滑轮
的细绳相连，若物块 A和物块 B始终保持静止。下列说法正确的是(　　)
A．仅增大角α(小于 90°)，物块 B所受的摩擦力一定增大

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B．仅增大角α(小于 90°)，物块 B对三棱柱的压力可能减小
C．仅增大角β(小于 90°)，细绳的拉力一定增大
D．仅增大角β(小于 90°)，地面对三棱柱的支持力不变
D　[物块 A受重力、三棱柱的支持力、细绳的拉力，由平衡条件可知细绳的拉力大小为 F
＝mAgsin α，则仅增大角α，细绳的拉力增大，如果 mAgsin α<mBgsin β，则物块 B所受的
摩擦力随α的增大而减小，A错误；物块 B对三棱柱的压力为 FNB＝mgcos β，仅增大α，物
块 B对三棱柱的压力不变，B错误；由于物块 A始终静止不动且三棱柱左侧光滑，因此仅增大
角β，细绳的拉力不变，C错误；将三棱柱、物块 A、物块 B视为整体受力分析，整体受重力
以及地面的支持力，因此仅增大角β，地面对三棱柱的支持力不变，D正确。]
5.将两个质量均为 m的小球 a、b用细线相连后，再将细线悬挂于 O点，如图所示，用力
F拉小...