《高考物理100考点模拟题千题精练(必修一)》专题2.13 连接体平衡问题（基础篇）（解析版）

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2021 年高考物理 100 考点最新模拟题千题精练
第二部分 相互作用
专题 2.13．连接体平衡问题（基础篇）
一．选择题
1. （2020 高考模拟示范卷 4）如图所示，一不可伸长的光滑轻绳，其左端固定于 O点，右端跨过位于 O‘点
的光滑定滑轮悬挂一质量为 1kg 的物体，O O‘段水平，长度为 1.6m。绳上套一可沿绳自由滑动的轻环，现
在在轻环上悬挂一钩码（图中未画出），平衡后，物体上升 0.4m。则钩码的质量为
A. B.
C. 1. 6 kg D. 1. 2 kg
【参考答案】D
【名师解析】重新平衡后，绳子形状如下图：o
设钩码的质量为 M，由几何关系知：绳子与竖直方向夹角为 53°，则根据平衡可求得：
，解得： ，故 D对；ABC 错；综上所述本题答案是：D
2.(2019·四川省广安市、眉山市、内江市、遂宁市第三次诊断)如图所示，两个质量均为 m的小球通过两根
1
轻弹簧 A、B连接，在水平外力 F作用下，系统处于静止状态，弹簧实际长度相等．弹簧 A、B的劲度系数
分别为 kA、kB，且原长相等．弹簧 A、B与竖直方向的夹角分别为 θ与45°.设A、B中的拉力分别为 FA、FB.
小球直径相比弹簧长度可以忽略．则(　　）
A．tan θ＝ B．kA＝kB C．FA＝mg D．FB＝2mg
【参考答案】　A
【名师解析】　对下面的小球进行受力分析，如图甲所示：
根据平衡条件得：F＝mgtan 45°＝mg，FB＝＝mg；
对两个小球整体受力分析，如图乙所示：
根据平衡条件得：tan θ＝，又 F＝mg，解得 tan θ＝，FA＝＝mg，由题可知两弹簧的形变量相等，则有：x
＝＝，解得：＝＝，故 A正确，B、C、D错误．
3.（2019 高考仿真模拟 5）如图所示，倾角为 θ的斜面体放在水平地面上，质量为 m的木块通过轻质细线
绕过斜面体顶端的定滑轮与质量为 M的铁块相连，整个装置均处于静止状态，已知 mgsinθ>Mg。现将质量
为m0的磁铁轻轻地吸放在铁块下端，铁块加速向下运动，斜面体仍保持静止。不计滑轮摩擦及空气阻力。
则与放磁铁前相比（ ）
A．细线的拉力一定变小
B．木块所受的合力可能不变
2
C．斜面对木块的摩擦力可能减小
D．斜面体相对地面有向右运动的趋势
【参考答案】C
【名师解析】加磁铁前，整个装置均处于静止状态，细线的拉力小于或等于木块的重力沿斜面的分力和最
大静摩擦力，加磁铁后，拉着木块加速上滑，细线的拉力大于木块的重力沿斜面的分力和最大静摩擦力，
细线的拉力一定变大，故 A错误；加磁铁前木块保持静止，合力为零，加磁铁后，木块加速上滑，根据牛
顿第二定律，合力不为零，故 B错误；加磁铁前，整个装置均处于静止状态，斜面对木块的摩擦力可能是
最大静摩擦力，加磁铁后，拉着木块加速上滑，斜面对木块的摩擦力滑动摩擦力，由于最大静摩擦力略大
于滑动摩擦力，故摩擦力可能减小了，故 C正确；放磁铁后，由于木块具有沿斜面向右上方的加速度，可
对铁块（磁铁），木块和斜面体整体运用牛顿第二定律，其整体在水平方向上受到的外力的合力向右，故
地面对斜面体有向右的静摩擦力，故斜面体相对与地面有向左滑动的趋势，故 D错误；
4.（2019 新疆二模）将体积相同、质量 mA=5m的灯笼 A和质量 mB=3m的灯笼 B用轻质细绳 2连接，
灯笼 A又用轻质细绳 1悬挂在天花板上的 O点，两灯笼在相同的水平恒定风力作用下，处于如图所示的静
止状态。其中，轻质细绳 1与竖直方向的夹角为 α=45°，下列说法正确的是
A．细绳 1中的张力大小为 5mg
B．细绳 2中的张力大小为 8mg
C．作用在每一个灯笼上的水平风力的大小为 8mg
D．细绳 2与竖直方向的夹角为 53°
【参考答案】D
【命题意图】此题以轻质细绳悬挂的两个灯笼为情景，考查受力分析、平衡条件及其相关知识点。
【解题思路】把两个灯笼 A、B整体作为研究对象分析受力，受到竖直向下的重力 8mg，作用在两个灯笼
上水平方向风力F和沿轻质细绳 1方向的张力F1作用，由平衡条件可得 cos45°=8mg/F1，tan45°=F/
3
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