专题01 力与物体的平衡（练习）（解析版）-2024年高考二轮复习.docxVIP

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专题01力与物体的平衡

目录

TOC\o1-1\h\z\u\t标题2,301受力分析及其应用 2

考向一受力分析及相关问题 2

考向二正交分解法及其应用 5

考向三活结与死结、动杆与定杆的弹力 5

02单物体、多物体的静态平衡 9

考向一整体法与隔离法 9

考向二共点力的平衡及其应用 14

03动态平衡及极值问题 20

考向一动态平衡问题 20

考向二动态平衡问题中的临界与极值问题 23

04力电、力热综合平衡问题 26

考向一力电综合静态平衡问题 26

考向二力电综合动态平衡问题 31

考向三力热综合平衡问题 35

01受力分析及其应用

考向一受力分析及相关问题

1．（2023·重庆·高考真题）矫正牙齿时，可用牵引线对牙施加力的作用。若某颗牙齿受到牵引线的两个作用力大小均为F，夹角为α（如图），则该牙所受两牵引力的合力大小为（）

??

A．

B．

C．

D．

【答案】B

【详解】根据平行四边形定则可知，该牙所受两牵引力的合力大小为

故选B。

2．（2022·浙江·高考真题）如图所示，公园里有一仿制我国古代欹器的U形水桶，桶可绕水平轴转动，水管口持续有水流出，过一段时间桶会翻转一次，决定桶能否翻转的主要因素是（）

A．水桶自身重力的大小

B．水管每秒出水量的大小

C．水流对桶撞击力的大小

D．水桶与水整体的重心高低

【答案】D

【详解】水管口持续有水流出而过一段时间桶会翻转一次，说明主要原因是装的水到一定量之后，导致水桶与水整体的重心往上移动，竖直向下的重力作用线偏离中心转轴，导致水桶不能稳定平衡，发生翻转，故选D。

3．（2021·重庆·高考真题）如图所示，人游泳时若某时刻手掌对水的作用力大小为F，该力与水平方向的夹角为，则该力在水平方向的分力大小为（）

A． B． C．F D．

【答案】D

【详解】沿水平方向和竖直方向将手掌对水的作用力分解，则有该力在水平方向的分力大小为

故选D。

4．（2023·嘉兴·模拟预测）如图所示，一只海豚在表演时跃出水面，此时海豚受到（）

A．水的推力

B．重力、水的推力

C．重力、空气的作用力

D．重力、空气的作用力、水的推力

【答案】C

【详解】海豚跃出水面后，海豚受到自身重力及空气阻力的作用，故选C。

5．（2023·莆田·一模）如图所示，有P、N两块质量相同的物块，在物块P上施加一沿水平方向的外力F，使它们叠放在竖直面上且处于静止状态，下列说法正确的是（）

A．物块P一定受到4个力的作用 B．物块P一定受到3个力的作用

C．物块N一定受到4个力的作用 D．物块N可能受到6个力的作用

【答案】A

【详解】A．如果P、N之间没有摩擦力，则物块P不能平衡，所以N对P有向左下的支持力和沿着接触面向左上的摩擦力，物块P一定受到4个力的作用，故A正确，B错误；CD．整体分析可知，墙对N有向上的摩擦力，大小等于两者的重力之和，物块N还受到重力、墙对N的支持力，P对N的支持力，P对N的摩擦力，所以物块N一定受到5个力的作用，CD错误；

故选A。

6．（2023·山东济南·济南市历城第二中学校考模拟预测）孔府是中国传统建筑的杰出代表，采用了瓦片屋顶，屋顶结构可简化为如图，弧形瓦片静止在两根相互平行的倾斜椽子正中间。已知椽子与水平面夹角均为θ，瓦片质量为m，重力加速度为g，则（）

A．每根椽子对瓦片的摩擦力大小为

B．每根椽子对瓦片的支持力大小为

C．椽子对瓦片支持力的合力大小为

D．椽子对瓦片作用力的合力大小为

【答案】A

【详解】A．两根椽子对瓦片的摩擦力的合力为，摩擦力方向与椽子平行，所以每根椽子对瓦片的摩擦力大小为。故A正确；BC．两根椽子对瓦片的支持力的合力为，瓦片有弧度，所以每根椽子对瓦片的支持力大小不是。故BC错误；D．椽子对瓦片的作用力包括支持力和摩擦力，合力大小为mg。故D错误。

故选A。

考向二正交分解法及其应用

7．（2022·重庆?高考真题）如图所示，吸附在竖直玻璃上质量为m的擦窗工具，在竖直平面内受重力、拉力和摩擦力（图中未画出摩擦力）的共同作用做匀速直线运动。若拉力大小与重力大小相等，方向水平向右，重力加速度为g，则擦窗工具所受摩擦力（）

A．大小等于 B．大小等于

C．方向竖直向上 D．方向水平向左

【答案】B

【详解】对擦窗工具进行正视图的受力分析如图所示

水平方向上拉力与擦窗工具所受摩擦力水平分量等大反向，竖直方向上重力与擦窗工具所摩擦力竖直分量等大反向，所以擦窗工具所受摩擦力方向如图中所示，大小为

故选B。

考向三活