2022年高考物理母題題源系列 專題02 受力分析 共點力的平衡(含解析)

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1、2022年高考物理母題題源系列 專題02 受力分析 共點力的平衡(含解析) 【母題來源一】 xx年上海卷第14題 【母題原題】14.如圖,一質(zhì)量為m的正方體物塊置于風(fēng)洞內(nèi)的水平面上,其一面與風(fēng)速垂直,當(dāng)風(fēng)速為時剛好能推動該物塊。已知風(fēng)對物塊的推力F正比于,其中v為風(fēng)速、S為物塊迎風(fēng)面積。當(dāng)風(fēng)速變?yōu)闀r,剛好能推動用同一材料做成的另一正方體物塊,則該物塊的質(zhì)量為: ( ) A.4m B.8m C.32m D.64m 【母題來源二】 xx年山東卷第16題 【母題原題】16.如圖,滑塊A置于水平地面上,滑塊B在一水平力作用下緊靠滑塊A(

2、A、B接觸面豎直),此時A恰好不滑動,B剛好不下滑。已知A與B間的動摩擦因數(shù)為,A與地面間的動摩擦因數(shù)為,最大靜摩擦力等于滑動摩擦力。A與B的質(zhì)量之比為: ( ) B A A. B. C. D. 【命題意圖】 本題結(jié)合生活實際考查受力分析、共點力的平衡條件,涉及正交分解法的簡單應(yīng)用,意在考查考生對力學(xué)基本知識的掌握情況,以及運用物理知識解決實際問題的能力。 【考試方向】 受力分析和共點力的平衡問題是高中物理的基礎(chǔ),也是高考考查的重點。受力分析是解決動力學(xué)問題的關(guān)鍵,單獨命題時往往和實際問題結(jié)合在一起。共點力的平衡問題,單獨命題時往

3、往和實際問題結(jié)合在一起,但是考查更多的是融入到其他物理模型中間接考查,如,結(jié)合運動學(xué)命題,或者出現(xiàn)在導(dǎo)軌模型中等。 【得分要點】 受力分析,要按照一定的順序進行,特別注意彈力和摩擦力有無以及它們方向的判斷。對于共點力的平衡問題,常用方法有: (1)正交分解法:適用于三力或三力以上平衡問題,可用于求解大小、方向確定的力的問題。 (2)矢量三角形法:適用于三力平衡問題,該方法有時涉及正弦定理的運用,有時利用矢量三角形和幾何三角形的相似性來求解力。 (3)三力平衡的動態(tài)分析:三個力中重力大小方向不變、一個力的方向不變大小可以改變、一個大小方向都改變。常常把三個力放置在一個矢量三角形中,有時涉

4、及相似三角形的知識。 注意:涉及滑動摩擦力的四力平衡問題中,可以把滑動摩擦力Ff和正壓力FN合成為一個力F,只要Ff和FN方向不變,則F的方向不變。這樣就可以把四力平衡轉(zhuǎn)化為三力平衡問題。 【母題1】如圖,穿在一根光滑的固定桿上的兩個小球A、B連接在一條跨過定滑輪的細繩兩端,桿與水平面成θ=37°角,不計所有摩擦。當(dāng)兩球靜止時,OA繩與桿的夾角為θ,OB繩沿豎直方向,則球A、B的質(zhì)量之比為: ( ) A.4∶3 B.3∶4 C.3∶5 D.5∶8 【母題2】(多選)如圖,甲、乙兩物體用壓縮的輕質(zhì)彈簧連接靜置于傾角為θ

5、的粗糙斜面體上。斜面體始終保持靜止,則下列判斷正確的是: ( ) A.物體甲所受的摩擦力可能為零 B.物體甲一定受到四個力作用 C.物體乙所受的摩擦力可能為零 D.水平面對斜面體無摩擦力作用 【母題3】如圖所示,傾角為的斜面體C置于水平地面上,一條細線一端與斜面上的物體B相連,另一端繞過質(zhì)量不計的定滑輪與物體A相連,定滑輪用另一條細線懸掛在天花板上的O 點,細線與豎直方向成a角,A、B、C始終處于靜止?fàn)顟B(tài),下列說法正確的是: ( ) A.若僅增大A的質(zhì)量,B對C的摩擦力一定減小 B.若僅增大A的質(zhì)量,地面對C的摩擦力一定增大 C.若僅

6、增大B的質(zhì)量,懸掛定滑輪的細線的拉力可能等于A的重力 D.若僅將C向左緩慢移動一點,角將增大 【答案】B 【解析】以物體B為研究對象,受到豎直向下的重力、垂直斜面向上的支持力、細線的拉力和靜摩擦力,由于物體A是靜止的,細線的拉力大小等于物體A的重力大小,物體B重力沿斜面向下的分力與細線的拉【母題4】如圖所示,一輕彈簧上端固定于O點,下端拴一個鋼球,當(dāng)鋼球靜止在A處時,彈簧伸長量為x0,現(xiàn)對鋼球施加一個水平向右的拉力,便鋼球緩慢移至B處,此時彈簧與豎直方向的夾角為θ(彈簧的伸長量不超過彈性限度),則此時彈簧的伸長量為: ( ) A.x0 B.x0

7、cosθ C. D. 【母題5】如圖所示,一質(zhì)量為M的斜面體靜止在水平地面上,物體B受沿斜面向上力F作用沿斜面勻速上滑,A、B之間的動摩擦因數(shù)為,,且質(zhì)量均為m,則: ( ) A.A、B保持相對靜止 B.地面對斜面體的摩擦力等于 C.地面受到的壓力等于(M +2m)g D.B與斜面間的動摩擦因數(shù)為 【母題6】如圖所示,橫截面為直角三角形的斜劈A,底面靠在粗糙的豎直墻面上,力F通過球心水平作用在光滑球B上,系統(tǒng)處于靜止?fàn)顟B(tài)。當(dāng)力F增大時,系統(tǒng)仍保持靜止,則下列說法正確的是: ( ) A.斜劈A受到的力的個

8、數(shù)不變 B.斜劈A受到的摩擦力一定增大 C.光滑球B對地面的的壓力一定不變 D.光滑球B受到的合力不變 【母題7】(多選)如圖所示,斜面體置于粗糙水平面上,斜面光滑。小球被輕質(zhì)細線系住放在斜面上,細線另一端跨過定滑輪,用力拉細線使小球沿斜面緩慢向上移動一小段距離,斜面體始終靜止。移動過程中: ( ) A.細線對小球的拉力變大 B.斜面對小球的支持力變大 C.斜面對地面的壓力變大 D.地面對斜面的摩擦力變小 【答案】AD 【解析】設(shè)物體和斜面的質(zhì)量分別為m和M,繩子與斜面的夾角為θ.取球研究:小球受到重力mg、斜面的支持力N和繩子

9、的拉力T,則由平衡條件得 【母題8】如圖所示,自動卸貨車靜止在水平地面上,車廂在液壓機的作用下,角緩慢增大,在貨物相對車廂仍然靜止的過程中,下列說法中正確的是: ( ) A.車對地面的壓力變小 B.貨物受到的摩擦力變小 C.地面對車的摩擦力增大 D.貨物對車廂壓力變小 【母題9】如圖所示,質(zhì)量均為M的A、B兩滑塊放在粗糙水平面上,兩輕桿等長,桿與滑塊、桿與桿間均用光滑鉸鏈連接,在兩桿鉸合處懸掛一質(zhì)量為m的重物C,整個裝置處于靜止?fàn)顟B(tài),設(shè)桿與水平面間的夾角為θ。下列說法正確的是: ( ) A.當(dāng)m一定時,θ越小,滑塊對地面的壓力越大 B.當(dāng)m一定時,θ越大,輕桿受力越小 C.當(dāng)θ一定時,M越大,滑塊與地面間的摩擦力越大 D.當(dāng)θ一定時,M越小,可懸掛重物C的質(zhì)量m越大 【母題10】截面為直角三角形的木塊A質(zhì)量為M,放在傾角為的斜面上,當(dāng)=37時,木塊恰能靜止在斜面上,如圖甲?,F(xiàn)將改為30,在A與斜面間放一質(zhì)量為m的光滑圓柱體B,如圖乙,已知sin37=0.6,cos37=0.8,則 : ( ) A. A、B仍一定靜止于斜面上 B.若M=4m,則A受到斜面的摩擦力為mg C.若M=2m,則A受到的摩擦力為mg D.以上說法都不對 考點:物體的平衡

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