题型专练01　物体的平衡--2021届高考物理二轮复习微专题专练（人教版）（解析版）

3.0 envi 2025-03-18 5 4 333.84KB 17 页 3知币
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题型专练 01　物体的平衡
一、单项选择题：在每小题给出的四个选项中，只有一项符合题目要求。
1.(2020 年广州大学附中模拟)用两条相同且不计重力的细绳,悬挂同一广告招牌,下列四种挂法中,细绳受力
最小的是(
　　
)。
　　　　　　　　
A　　　　　　 　B
　　　　　　　 　
C　　　 　　　　D
【答案】B
【解析】 由题意可知,两绳子的拉力的合力始终与广告招牌的重力等大反向 ,根据力的平行四边形定则,两
绳子的夹角越大,其拉力也越大。因此对比四图可知,B 图中的拉力方向相同,细绳受力最小,B 项正确。
2.(2020 年北京门头沟一模)一测定风力仪器的结构简图如图所示,悬挂在 O点的轻质细金属丝的下端固定一
个质量为 m的金属球 P,在竖直平面内的刻度盘上可以读出金属球 P自由摆动时摆线的摆角。图示风向水平
向左,金属球 P静止时金属丝与竖直方向的夹角为 θ,此时风力 F的大小是(
　　
)。
A.mgsin θ
　　　　
B.mgcos θ C.mgtan θ D.
mg
cosθ
【答案】C
【解析】
　
对金属球受力分析得,它受重力
mg
、风力
F
和金属丝的拉力
F
T,三力平衡,则
F=mg
tan
θ
,C 项正
确。
3. (2020 年重庆一诊)如图所示,直角三角形框架由两根光滑细杆构成,左侧杆与水平地面成 θ角,细杆上分别
穿有两个小球 A和B,两个小球 A、B用轻质细线相连,当两个小球都静止时,细线与左侧杆成 α角,已知
θ=45°,α=30°,则小球 A与小球 B的质量之比为(
　　
)。
A.
❑
√
3
∶1 B.1∶
❑
√
3
C.
❑
√
2
∶1 D.1∶
❑
√
2
【答案】A
【解析】设
A
球的质量为
m
1,
B
球的质量为
m
2。根据平衡条件,对
A
球沿杆方向有
T
cos 30°
=m
1
g
sin 45°,
对
B
球沿杆方向有
T
cos(90°
-
30°)
=m
2
g
sin 45°,解得
m
1
∶m
2
=
❑
√
3
∶
1,A 项正确。
4.(2020 年昌乐 4月模拟)如图,某同学将一足球静止摆放在收纳架上。他估测得足球的直径约为 20 cm,质量
约为 0.48 kg,收纳架两根平行等高的横杆之间的距离 d约为 12 cm。忽略足球的形变以及球与横杆之间的摩
擦,重力加速度 g取10 m/s2,则可估算出一根横杆对足球的弹力约为(
　　
)。
A.2.4 N
　　　　　　
B.3.0 N C.4.0 N D.4.8 N
【答案】B
【解析】 以足球为研究对象,其受到重力、两边收纳架的弹力,如图所示。根据几何关系可得 sin
θ=
d
2
R
=
6cm
10 cm
=
0
.
6,所以
θ=
37°,根据平衡条件可得 2
T
cos
θ=mg
,解得
T=
3
.
0 N,B 项正确。
5.(2020 年河南九师联盟四模)如图所示,将一个质量为 m的半球形物体放在倾角为 37°的斜面上,用通过球心
且水平向左的力 F作用在物体上使其静止。已知物体与斜面间的动摩擦因数 μ=0.5,最大静摩擦力等于滑动
摩擦力,重力加速度为 g,sin 37°=0.6,cos 37°=0.8。要使半球体刚好沿斜面上滑,则力 F的大小是(
　　
)。
A.mg B.2mg C.3mg D.4mg
【答案】B
【解析】分析半球形物体的受力 ,如图所示,物体刚好沿斜面上滑时 ,由平衡条件得
F
cos 37°
-mg
sin
37°
=μN
,
N=F
sin 37°
+mg
cos 37°,联立两式解得
F=
2
mg
,B 项正确。
6.(2020 年保定市二模)某位同学用筷子将均匀小球夹起悬停在空中,如图所示。已知球心 O与两根筷子在同
一竖直面内,小球质量为 m,筷子与竖直方向之间的夹角均为 θ,筷子与小球表面间的动摩擦因数为 μ(最大静
摩擦力等于滑动摩擦力),重力加速度为 g。每根筷子对小球的压力至少为(
　　
)。
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