2022年高考物理100考点模拟精练必修一静态平衡问题基础篇解析版.docx

2022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2.8.静态平衡问题（基础篇）一.选择题1. （2021广东模拟）某同学参加“筷子夹玻璃珠”游戏如图所示，夹起玻璃珠后，左侧筷子与竖直方向的 夹角0为锐角，右侧筷子竖直，且两筷子始终在同一竖直平面内保持玻璃珠静止，忽略筷子与玻璃珠间的 摩擦下列说法正确的是（ ）A. 两侧筷子对玻璃珠的合力比重力大B. 两侧筷子对玻璃珠的合力比重力小C. 左侧筷子对玻璃珠的弹力一定比玻璃珠的重力大D. 右侧筷子对玻璃珠的弹力一定比玻璃球的重力大【参考答案】C【名师解析】对玻璃珠受力分析如下图受到重力G、左侧筷子对玻璃珠的乌、右侧筷子对玻璃珠的旦，在三个力的作用下处于平衡状态根据力 的平衡可知，两侧筷子对玻璃珠的合力与重力等大反向，故AB错误；根据力的平衡，竖直方向有Rsin0 = G水平方向有％ = §COS0联立得 , E=G・cotsin 9由于0小于90则一定有F[>G ,而E不一定大于G,故C正确，D错误2 （2021湖南名校质检）.螺丝钉是利用斜面自锁原理制成的.其原理如图所示，螺母与螺杆的螺纹结合，可 以看作由两个叠放在一起并卷曲起来的同倾角斜面组成，设螺母、螺杆间的动摩擦因数为日，斜面的高为 螺距九，底圆周长为2无,，当螺杆受到很大的压力F时，仍然不会移动（最大静摩擦力等于滑动摩擦力）， 则应满足的关系为A.h< 2初尸B.h<7TjLirC.h> 2初尸D.h > Tipir+（2勿「）~2nr/j.F由平衡知识* =〃片[=2兀可得2巧urNh, A符合题意，BCD不符合题意.【参考答案】.A 【名师解析】当螺杆受到很大的压力F时，仍然不会移动，由受力分析图可知FncosO = F3. （2020贵州铜仁市一模）某体育场看台的风雨棚是钢架结构的，两侧倾斜钢柱用固定在其顶端的钢索拉 住，下端用较链与水平地面连接，钢索上有许多竖直短钢棒将棚顶支撑在钢索上，整个系统左右对称，结 构简化图如图所示。

假设钢柱与水平地面所夹锐角为60° ,钢索上端与钢柱的夹角为30° ,钢索、短钢棒 及棚顶的总质量为m,重力加速度为g则钢柱对钢索拉力的大小为棚顶钢索 /侧柱A. —mg B.mg C. V3 mg D.2mg【参考答案】B【命题意图】 本题以体育场风雨棚为情景，考查平衡条件，考查的核心素养是“运动和力”的观点解题思路】把钢索、短钢棒和棚顶看作整体，分析受力，受到竖直向下的重力mg,两侧钢柱对钢索的拉 力F,根据等大二力的合力公式可得2Fcos60° =mg,解得F=mg,选项B正确模型探讨】此题可以把钢索、短钢棒和棚顶整体抽象为质点，画出受力分析图，如图所示，事半功倍， 迎刃而解4. （2020江苏南通泰州一模）如图所示，一小球固定在轻杆上端，AB为水平轻绳，小球处于静止状 态，则杆对小球的作用力方向可能是（）、'、［/ S77/777A. Fi B. F2 C. F3 D. F4【参考答案】BC【名师解析】小球处于静止状态，则杆对小球的作用力方向在重力与绳子拉力夹角的对顶角范围内（不含水平方向）， 如图所示；所以杆对小球的作用力方向可能是F,和F,,故BC正确、AD错误关键点拨】小球处于静止状态，根据平衡条件确定杆对小球的作用力可能的方向。

本题主要是考查了共点力的平衡问题，对应三力平衡，其中任何一个力都和另外两个力的合力平衡5. （2020贵州安顺市3月调研）如图所示，斜面体置于粗糙水平面上，一质量为m的滑块放在倾角为 动摩擦因数为日的斜面上恰好静止，现对滑块施加一竖直向下的力F,则下列说法中不正确的是（）A. 滑块仍然保持静止 B.斜面对小球的摩擦力变大C.斜面对地面的压力变大 D,地面对斜面的摩擦力变大【参考答案】D【名师解析】对小滑块受力分析：重力mg,斜面对滑块的支持力N,静摩擦力f;由题目可得：未对滑块施加F时，fj.mg cos 0 = mg sin 0 ,现对滑块施加竖直向下的F,可等效看为增加滑块的质量，仍然满足/zm'g cos 0 = m'g sin 0,故滑块仍然保持静止，A正确，但不符合题意；.施加F后，相当于增大滑块的质量，故斜面对滑块的摩擦力变大，B正确，但不符合题意；.施加F后，把滑块及斜面看着一个整体, 相当于整体质量变大，故斜面对地面的压力变大；C正确，但不符合题意；把滑块和斜面看作整体，受到重 力、地面支持力和竖直向下的力F,由于这三力均在竖直方向，所以地面对斜面的摩擦力为零，选项D不正 确。

6. （2020-台州质检）将四块相同的坚固石块垒成圆弧形的石拱，其中第3、4块固定在地基上，第1、2块间的 接触面是竖直的，每块石块的两个侧面间所夹的圆心角均为30° .假定石块间的摩擦力可以忽略不计，则第 1、2块石块间的作用力Fi和第1、3块石块间的作用力况的大小之比为（）A. 1 ： 2 B.a/3 : 2C.a/3 : 3 D.a/3 : 1【参考答案】BF1【名师解析】.以第1块石块为研究对象，受力分析如图所示，石块静止，则Fi=F2・cos30° , F2=cos30°故B正确.7. （多选）（2020•绍兴质检）如图所示，L形木板置于粗糙水平面上，光滑物块压缩弹簧后用细线系住.烧 断细线，物块弹出的过程木板保持静止，此过程（）A. 弹簧对物块的弹力不变B. 弹簧对物块的弹力逐渐减小C. 地面对木板的摩擦力不变D. 地面对木板的摩擦力逐渐减小 【参考答案】BD 【名师解析】.烧断细线，弹簧要恢复原状，弹簧对物块的弹力逐渐减小，故A错误，B正确；木板在水平方向上受 到弹簧的弹力和地面的静摩擦力，两个力平衡，由于弹簧的弹力逐渐减小，则地面对木板的摩擦力逐渐减 小，故C错误，D正确.8. （2020-台州检测）滑滑梯是小孩子很喜欢的娱乐活动.如图所示，一个小孩正在滑梯上匀速下滑，则 （）A. 小孩所受的重力与小孩所受的弹力大小相等B. 小孩所受的重力与小孩所受的摩擦力大小相等C. 小孩所受的弹力和摩擦力的合力与小孩所受的重力大小一定不相等D. 小孩所受的重力和弹力的合力与小孩所受的摩擦力大小相等【参考答案】D【名师解析】小孩在滑梯上受力如图所示，设滑梯斜面倾角为0,则FN=mgcos 9, Ff=mgsin 0,所 以A、B错误；小孩在重力、弹力和摩擦力三个力作用下处于平衡状态，其中任意两个力的合 力一定与第三个力大小相等，方向相反，故C错误，D正确.mg9. （2019湖南岳阳二模）如图甲为一种门后挂钩的照片，相邻挂钩之间的距离为7cm,图乙中斜挎包的 宽度约为21cm,在斜挎包的质量一定的条件下，为了使悬挂时背包带受力最小，下列措施正确的是( )A. 随意挂在一个钩子上 B.使背包带跨过两个挂钩C,使背包带跨过三个挂钩 D.使背包带跨过四个挂钩【参考答案】D【名师解析】设悬挂后背包带与竖直方向的夹角为0,根据平衡条件可得2Fcos0=mg；mg解得背包带的拉力F=公商，在斜挎包的质量一定的条件下，为了使悬挂时背包带受力最小，则cos。

最大，由于相邻挂钩之间的距离为7cm,图乙中斜挎包的宽度约为21cm,故使背包带跨过四个挂钩时0~0, cosG-l,此时挂时背包带受力最小，选项ABC错误、D正确10. （6分）（2019湖南长郡中学等四校5月模拟）如图所示为小朋友喜欢的磁性黑板，下面有一个托盘, 让黑板撑开一个安全角度（黑板平面与水平面的夹角为不易倾倒，小朋友不但可以在上面用专用画 笔涂鸦，磁性黑板擦也可以直接吸在上面图中就有小朋友把一块质量为m的黑板擦吸在上面保持静止, 黑板与黑板擦之间的动摩擦因数四，则下列说法正确的是（ ）A. 黑板擦对黑板的压力大小为mgcos0B. 黑板斜面对黑板的摩擦力大小为|imgcos0C. 黑板对黑板擦的摩擦力大于mgsinGD. 黑板对黑板擦的作用力大小为mg【参考答案】D 【命题意图】本题考查受力分析、平衡条件及其相关知识点解题思路】由于黑板与黑板擦之间有磁力，所以黑板擦对黑板的压力大于mgcosO,选项A错误；黑板 斜面对黑板的摩擦力大于nmgcosO,选项BC错误；由于黑板擦受到重力和黑板的作用力处于静止状态，所 以黑板对黑板擦的作用力大小为mg,方向竖直向上，选项D正确11. （6分）（2019河南天一大联考6）如图所示，质量为m=lkg的物块置于倾角为30。

的粗糙斜面上，物块 恰好处于静止状态现用竖直向上的外力F作用在物块上，外力F由零缓慢增加，物块所受的最大静摩擦力等于滑动摩擦力，重力加速度g取10m/s2,则在物块发生移动之前，物块所受的斜面的支持力和摩擦力的值不可能为（ ）B. 3N、3a/3ND..呢*扼N、扼+】N2 2【名师解析】没有加力F时，物块恰好处于静止状态，则有：mgsin30°=nmgcos30°,解得：四=寸3；施加3物体受到的支持力和摩擦力的合力方向向即&匝N外力后，由于力F方向向上，所以物体仍恰好处于静止状态,上，设支持力与竖直方向的夹角为0,则有：tanO =圭=四,N0

正确.考点：考查了共点力平衡条件的应用【名师点睛】关键是分析物体的受力情况，根据平衡条件并结合正交分解法列方程求解.利用正交分解方 法解体的一般步骤：①明确研究对象；②进行受力分析；③建立直角坐标系，建立坐标系的原则是让尽可 能多的力落在坐标轴上，将不在坐标轴上的力正交分解；④X方向，y方向分别列平衡方程求解.13. （2018开封质检）如图所示，一件重力为G的衣服悬挂在等腰衣架上，已知衣架顶角0=120°,底边水平,不计摩擦，则衣架一侧对衣服的作用力大小为1C. -GD. G2【名师解析】衣架两侧对衣服作用力的夹角为60由平衡条件，2Fcos30°=G解得F= — G,选项A正确314. （2018-连云港联考）如图，支架固定在水平地面上，其倾斜的光滑直杆与地面成30角，两圆环A、B穿在 直杆上，并用跨过光滑定滑轮的轻绳连接，滑轮的大小不计，整个装置处于同一竖直平面内圆环平衡时, 绳OA竖直，绳OB与直杆间夹角为30则环A、B的质量之比为（）【参考答案】.AB.1 : 2D泪。