2019-2020年高考物理一轮总复习限时规范专题练1平衡问题综合应用

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1、2019-2020年高考物理一轮总复习限时规范专题练1平衡问题综合应用一、选择题(本题共10小题，每小题7分，共70分。其中1～6为单选，7～10为多选)1．[xx·平凉模拟]如图所示，物体a、b和c叠放在水平桌面上，水平力Fb＝5N、Fc＝10N分别作用于物体b、c上，a、b和c仍保持静止。则物体b受力的个数为(　　)A．3B．4C．5D．6答案　C解析　以a为研究对象，根据平衡条件得到，b对a的静摩擦力大小Ff1＝0，否则a水平方向所受的合力不为零，不能保持平衡。以ab整体为研究对象，根据平衡条件得到，Ff2＝Fb＝5N。则物体b受力的个数为重力、

2、c对b的支持力及静摩擦力、a对b的压力，还有拉力Fb，共5个，故C正确，A、B、D错误。2．[xx·山西右玉一模]如图所示，物块A和滑环B用绕过光滑定滑轮的不可伸长的轻绳连接，滑环B套在与竖直方向成θ＝37°的粗细均匀的固定杆上，连接滑环B的绳与杆垂直并在同一竖直平面内，滑环B恰好不能下滑，滑环和杆间的动摩擦因数μ＝0.4，设滑环和杆间的最大静摩擦力等于滑动摩擦力，则物块A和滑环B的质量之比为(　　)A.B.C.D.答案　C解析　设物块A和滑环B的质量分别为m1、m2，若杆对B的弹力垂直于杆向下，因滑环B恰好不能下滑，则由平衡条件有m2gcosθ＝μ(

3、m1g－m2gsinθ)，解得＝；若杆对B的弹力垂直于杆向上，因滑环B恰好不能下滑，则由平衡条件有m2gcosθ＝μ(m2gsinθ－m1g)，解得＝－(舍去)。综上分析可知应选C。3．近年来，智能手机的普及使“低头族”应运而生。近日研究发现，玩手机时，就有可能让颈椎承受多达60磅(约270N)的重量，相当于给颈椎挂两个大西瓜，比一个7岁小孩还重。不当的姿势与一系列健康问题存在关联，如背痛、体重增加、胃痛、偏头痛和呼吸道疾病等。当人体直立时，颈椎所承受的压力等于头部的重量；但当低头时，颈椎受到的压力会随之变化。现将人体头颈部简化为如图的模型：重心在P点

4、的头部，在可绕O转动的颈椎OP(轻杆)的支持力和沿PQ方向肌肉拉力的作用下处于静止。当低头时，颈椎与竖直方向的夹角为45°，PQ与竖直方向的夹角为60°，此时，颈椎受到的压力约为直立时颈椎受到压力的(sin15°≈0.259)(　　)A．4.2倍B．3.3倍C．2.8倍D．2.0倍答案　B解析　由题意可明确头的受力情况，如图所示：将沿PQ方向肌肉拉力T与头的重力G合成，合力与颈椎的支持力F等大反向，由几何关系和平衡得：＝＝，所以F＝G≈3.3G，故B正确。4．[xx·湖南益阳调研]如图所示，三根轻绳系于竖直杆上的同一点O，其中轻绳OA与OB等长且夹角为

5、60°，竖直杆与平面AOB所成的角为30°。若轻绳OA、OB的拉力均为20N，要使杆受到绳子作用力的方向竖直向下，则水平轻绳OC的拉力大小为(　　)A．10NB．20NC．20ND．10N答案　D解析　根据平行四边形定则以及几何知识，可得轻绳OA与OB的合力F＝FOAcos30°×2＝20N，F与竖直方向的夹角为30°，所以F的水平分量Fx＝Fsin30°＝10N，要使杆受到绳子作用力的方向竖直向下，则水平轻绳OC的拉力应该与F的水平分量等值反向，所以轻绳OC的拉力大小FOC＝Fx＝10N，故选D。5．如图所示，一竖直挡板固定在水平地面上，图甲用一斜面

6、将一质量为M的光滑球顶起，图乙用一圆柱体将同一光滑球顶起；当斜面或圆柱体缓慢向右推动的过程中，关于两种情况下挡板所受的压力，下列说法正确的是(　　)A．两种情况下挡板所受的压力都不变B．两种情况下挡板所受的压力都增大C．图甲中挡板所受的压力不变，图乙中挡板所受的压力减小D．图甲中挡板所受的压力不变，图乙中挡板所受的压力先减小后增大答案　C解析　选球为研究对象，图甲中，球受重力、挡板的弹力、斜面的支持力，由于缓慢向右推动的过程中，各力的方向不变，重力不变，所以挡板的弹力、斜面的支持力大小均不变，由牛顿第三定律知挡板所受压力也不变，选项B错误；图乙中球受重

7、力、挡板的弹力、圆柱体的支持力，由于缓慢向右推动的过程中，圆柱体支持力与竖直方向的夹角减小(示意图如图)，挡板的弹力方向不变，重力不变，因此挡板的弹力减小，由牛顿第三定律知，挡板所受的压力也减小，选项C正确，A、D错误。6．截面为直角三角形的木块A质量为M，放在倾角为θ的斜面上，当θ＝37°时，木块恰能静止在斜面上，如图甲。现将θ改为30°，在A与斜面间放一质量为m的光滑圆柱体B，如图乙，已知sin37°＝0.6，cos37°＝0.8，则(　　)A．A、B仍一定静止于斜面上B．若M＝4m，则A受到斜面的摩擦力为mgC．若M＝2m，则A受到的摩擦力为mg

8、D．以上说法都不对答案　B解析　当θ＝37°时，木块恰能静止，由平衡知mgsin37°＝μmg