2023年高考物理二轮复习（人教版） 第3部分 考前特训 热点1　受力分析和物体平衡.docx

热点1　受力分析和物体平衡
1.(2022·广西南宁市二模)表面光滑的四分之一圆柱体紧靠墙角放置，其横截面如图所示．细绳一端固定在竖直墙面上P点，另一端与重力为G的小球A连接，A在圆柱体上保持静止．测得悬点P与小球球心的距离为1.2 m，P与圆柱体圆心O的距离为1.5 m．则绳子在P点对墙的拉力大小等于(　　)
A．0.6G B．0.8G C．G D．1.5G
答案　B
解析　对球A受力分析如图所示，因A静止，将A的重力G分解，由三角形相似得＝＝0.8，得FT＝0.8G，绳子在P点对墙的拉力大小也等于0.8G，B正确．
2.如图，斜面体放在粗糙的水平地面上，轻绳绕过两光滑的轻小定滑轮，左端与粗糙斜面上的物块P相连，右端与小球相连，轻绳PC与斜面垂直．现将小球从A处由静止释放，小球在AB间摆动过程中，斜面体和物块P始终保持静止不动，则小球在A→O→B的运动过程中，先增大后减小的力是(　　)
A．斜面对物块的支持力
B．斜面对物块的静摩擦力
C．地面对斜面体的支持力
D．地面对斜面体的静摩擦力
答案　D
解析　假设右滑轮到小球球心的距离为l，轻绳与竖直方向的夹角为α，小球在A→O的运动过程中，由牛顿第二定律可知FT－mAgcos α＝，得FT＝mAgcos α＋，由动能定理可知v不断变大，且α减小，所以FT变大，则小球从A→O→B的过程中，FT先增大后减小．设物块的质量为m，斜面体的质量为M、倾角为θ，对物块受力分析可知斜面对物块的支持力大小为FN1＝mgcos θ－FT，斜面对物块的静摩擦力大小为Ff1＝mgsin θ，则FN1先减小后增大，Ff1不变，故A、B错误；对斜面体和物块P整体受力分析可知地面对斜面体的支持力大小FN2＝(M＋m)g－FTcos θ，地面对斜面体的静摩擦力大小Ff2＝FTsin θ，则FN2先减小后增大，Ff2先增大后减小，故C错误，D正确．
3．(2022·安徽合肥市质检)图为挂在架子上的双层晾衣篮的结构示意图．上、下篮子完全相同且保持水平，每个篮子由两个质地均匀的圆形钢圈穿进网布构成，两篮通过四根等长的轻绳与钢圈的四等分点相连，上篮钢圈用另外四根等长轻绳系在挂钩上．晾衣篮的有关尺寸如图所示，则图中上、下层各一根轻绳的张力大小之比为(　　)
A．1∶1 B．2∶1
C．5∶2 D．5∶4
答案　C
解析　设一个篮子的质量为m，连接下篮的每根轻绳的张力大小为FT2，对下篮，根据平衡条件得4FT2＝mg，解得FT2＝；设连接上篮的每根轻绳的张力大小为FT1，轻绳与竖直方向夹角为θ，对晾衣篮整体由平衡条件得4FT1cos θ＝2mg，根据题图以及几何关系得sin θ＝＝0.6，则cos θ＝0.8，联立解得FT1＝mg，则＝，故C正确，A、B、D错误．
4.(2022·河北石家庄市质检)如图，一倾斜轻杆的上端固定于天花板上的O点，另一端固定一定质量的小球A，小球A通过细线与另一小球B相连，整个装置在竖直面内处于静止状态．现对小球B施加水平向右的外力F，使它缓慢移动到细线与杆在一条直线上的位置．对此过程下列说法正确的是(　　)
A．细线张力逐渐变小
B．水平外力F逐渐减小
C．轻杆的弹力逐渐增大
D．细线与轻杆共线时，轻杆对球A的弹力一定沿杆向上