新高考物理一轮复习小题多维练习第2章相互作用第03练　受力分析　共点力平衡（解析版）.doc

第二章相互作用—力

第03练受力分析共点力平衡

知识目标

知识点

目标一

受力分析

目标二

静态平衡和动态平衡问题

目标三

平衡中的临界极值问题

1．(2022·浙江省·真题)如图所示，一轻质晒衣架静置于水平地面上，水平横杆与四根相同的斜杆垂直，两斜杆夹角θ=60°°。一重为G的物体悬挂在横杆中点，则每根斜杆受到地面的(????)

A.作用力为33G B.摩擦力为34G C.作用力为3

【答案】C?

【知识点】物体的受力分析、正交分解法解决静态平衡问题

【解析】

设斜杆的弹力大小为F，以水平横杆和重物为整体，竖直方向根据受力平衡可得4Fcos30°

则每根斜杆受到地面的作用力为36

以其中一斜杆为研究对象，其受力如图所示

可知每根斜杆受到地面的作用力应与F平衡，即大小为36G

故C正确，ABD错误。

2．(2022·湖北省·模拟题)如图所示，餐厅服务员水平托举菜盘给顾客上菜。若服务员托举菜盘先匀速前行，此时手对菜盘的作用力大小为F1；服务员快到餐桌前变为减速向前运动，此时手对菜盘的作用力大小为F2

A.F?1=F?2 B.F?

【答案】B?

【知识点】牛顿第二定律

【解析】若服务员托举菜盘先匀速前行，此时手对菜盘的作用力大小为F

服务员快到餐桌前变为减速向前运动，如图

则手对菜盘的作用力大小为F2mg

故选B。

3．(2022·浙江省·真题)如图所示，水平放置的电子秤上有一磁性玩具，玩具由哑铃状物件P和左端有玻璃挡板的凹形底座Q构成，其重量分别为G?P和G?Q。用手使P的左端与玻璃挡板靠近时，感受到P对手有靠向玻璃挡板的力，P与挡板接触后放开手，P处于“磁悬浮”状态(即P和Q的其余部分均不接触)，P与Q间的磁力大小为F

A.Q对P的磁力大小等于GP

B.P对Q的磁力方向竖直向下

C.Q对电子秤的压力大小等于GQ+F

D.电子秤对

【答案】D?

【知识点】作用力和反作用力、用整体法与隔离法解决平衡问题

【解析】

P对手有靠向玻璃挡板的力，Q对P有水平向左的磁力，Q对P的磁力方向斜向左上方向，其磁力F大小大于GP；对PQ的整体受力分析，由平衡条件和牛顿第三定律判断即可。

AB.由题意可知，因手使P的左端与玻璃挡板靠近时，感受到P对手有靠向玻璃挡板的力，即Q对P有水平向左的磁力；P与挡板接触后放开手，P处于“磁悬浮”状态，则说明Q对P有竖直向上的磁力，则Q对P的磁力方向斜向左上方向，其磁力F大小大于GP，故AB错误；

CD.对PQ的整体受力分析，在竖直方向上，根据平衡条件可知电子秤对Q的支持力大小等于GP+GQ，根据牛顿第三定律可知Q对电子秤的压力大小等于G

4．(2021·浙江省·真题)如图是“中国天眼”500m口径球面射电望远镜维护时的照片。为不损伤望远镜球面，质量为m的工作人员被悬在空中的氦气球拉着，当他在离底部有一定高度的望远镜球面上缓慢移动时，氦气球对其有大小为56mg、方向竖直向上的拉力作用，使其有“人类在月球上行走”的感觉，若将人视为质点，此时工作人员(????)

A.受到的重力大小为16mg B.受到的合力大小为16mg

C.对球面的压力大小为

【答案】D?

【知识点】平衡状态及平衡条件、牛顿第三定律

【解析】解：A、工作人员的质量为m，则工作人员受到的重力为：G=mg，故A错误；

B、工作人员在球面上缓慢行走，处于平衡状态，合力为0，故B错误；

C、工作人员站在的球面位置不水平，对球面的压力不等于16mg，故C错误；

D、球面对工作人员的作用力为F，由平衡条件得：56mg+F=mg，解得：F=16mg

5．(2022·辽宁省·月考试卷)如图所示，光滑半球形容器固定在水平面上，O为球心。一质量为m的小滑块，在水平力F的作用下静止于P点。设滑块所受支持力为FN，OP与水平方向的夹角为θ。下列关系正确的是(????)

A.F=mgtanθ B.F=mgtanθ C.F

【答案】A?

【知识点】直接合成法解决静态平衡问题

【解析】

物体处于平衡状态，对物体受力分析，根据共点力平衡条件，可求出支持力和水平推力。?

对小滑块受力分析，受水平推力F、重力mg、支持力FN、根据三力平衡条件，将受到的水平推力F和重力mg合成，如图所示：

由几何关系可得：

F=mgtanθ，FN=mgsinθ

6．(2022·山西省朔州市·模拟题)某班物理兴趣小组在研究三力作用下的平衡问题时，设计了如图所示的简单而常见的情景模型：将一可视为质点的质量为m的小球用轻质柔软的细线悬挂于天花板上的O点，在外力F、细线拉力FT和重力mg的作用下处于平衡状态。细线与竖直方向的夹角为θ，与F的夹角为α，开始时F水平。小组成员经过讨论形成了如下结论，你认为正确的是(????)

A.保持F水平，逐渐缓慢增大θ角，则F、FT