第一讲 力与物体平衡
——课前自测诊断卷 考点一 1.[考查共点力的平衡条件]
(2019·江苏高考)如图所示，一只气球在风中处于静止状态，风对气球的竖直方向的夹角为α，绳的拉力为T，则风对气球作用力的大小为( )
作用力水平向右。细绳与
受力分析
A.
Tsin α B.
cos αTC．Tsin α D．Tcos α
向：风对气球的作用力大小
解析：选C 对气球，受力分析如图所示，将绳的拉力T分解，在水平方
F＝Tsin α，选项C正确。
2．[考查多个物体的平衡、弹力的方向判断]
如图所示，三个形状不规则的石块a、b、c在水平桌面上成功地叠放在一( )
A．石块b对a的支持力一定竖直向上 B．石块b对a的支持力一定等于a受到的重力 C．石块c受到水平桌面向左的摩擦力 D．石块c对b的作用力一定竖直向上
解析：选D 由题图可知，a与b的接触面不是水平面，可知石块b对a的支持力与其对a的静摩擦力的合力，跟a受到的重力是一对平衡力，故A、B错误；以三个石块作为整体研究，整体受到的重力与支持力是一对平衡力，则石块c不会受到水平桌面的摩擦力，故C错误；选取a、b作为整体研究，根据平衡条件，石块c对b的作用力与其重力平衡，则石块c对b的作用力一定竖直向上，故D正确。
3．[考查摩擦力的有无及方向判断]
(2019·苏锡常镇二模)小明将一辆后轮驱动的电动小汽车，按图示方法置于两个平板小车上，三者置于水平实验桌上。当小明用遥控器启动小车向前运动后，他看到两个平板小车也开始运动，下列标出平板小车的运动方向正确的是( )
起。下列说法正确的是
解析：选C 用遥控器启动小车向前运动，后轮是主动轮顺时针转动，所以左侧平板小车对后轮的摩擦力向右，后轮对左侧平板小车的摩擦力向左；前轮是从动轮，所以右侧平板小车对前轮的摩擦力向左，前轮对右侧平板小车的摩擦力向右。因此左侧小车向左运动，右侧小车向右运动。故C项正确，A、B、D三项错误。
4．[考查力的合成与分解]
(2019·苏锡常镇二模)帆船运动中，运动员可以调节帆面与船前进方向的夹角，使船能借助风获得前进的动力。下列图中能使帆船获得前进动力的是( )
解析：选D 船所受风力与帆面垂直，将风力分解成沿船前进方向和垂直于船身方向。船在垂直船身方向受到的阻力能抵消风力垂直于船身方向的分量。题图A中船所受风力垂直于船前进方向，沿船前进方向的分力是零，故A项错误；将题图B中风力分解后沿船前进方向分力与船前进方向相反，故B项错误；将题图C中风力分解后沿船前进方向分力与船前进方向相反，故C项错误；将题图D中风力分解后沿船前进方向分力与船前进方向相同，能使帆船获得前进动力，故D项正确。
考点二 5.[考查整体法与隔离法、力的合成与分解] 如图所示，质量为M的四分之一圆柱体放在粗糙水平地面上，质量为m和光滑墙壁之间，且不计圆柱体与正方体之间的摩擦，正方体与圆柱体的接壁成θ角，圆柱体处于静止状态。则( )
A．地面对圆柱体的支持力为Mg B．地面对圆柱体的摩擦力为mgtan θ C．墙壁对正方体的弹力为
tan θD．正方体对圆柱体的压力为
cos θ的正方体放在圆柱体触点的切线与右侧墙
整体法与隔离法的应用 mgmg解析：选C 以正方体为研究对象，受力分析，如图： 由几何知识得，墙壁对正方体的弹力FN1＝圆柱体对正方体的弹力
tan θmgFN2＝
， sin θmg根据牛顿第三定律得正方体对圆柱体的压力为。
sin θ以圆柱体和正方体为研究对象，竖直方向受力平衡， 地面对圆柱体的支持力：FN＝(M＋m)g， 水平方向受力平衡，地面对圆柱体的摩擦力：
mgFf＝FN1＝
。故C正确。 tan θmg6．[考查整体法与隔离法、物体的平衡条件]
(2019·江苏如皋期末)如图，A、B、C、D是四个完全相同的球，重力在水平面上用细线扎紧，D球叠放在A、B、C三球上面，则球A对地面的压
4
A.G 3
3
B.G 2
皆为G，A、B、C放置力为( )
3
C.G 4
D.G
解析：选A 由对称性知，地面对A、B、C三个球的支持力相等；设地面对每个球的支持力为FN，对整体受力分4
析，根据平衡条件可得：3FN＝4G，解得：地面对每个球的支持力FN＝G。根据牛顿第三定律可得，球A对地面的压
34
力F压＝FN＝G。故A项正确，B、C、D三项错误。
3
7.[考查整体法与隔离法、摩擦力的分析与判断]
[多选]如图所示，质量为M的斜面体A放在粗糙水平面上，用轻绳拴于斜面上，整个系统处于静止状态，已知斜面倾角及轻绳与竖直方向的夹小球与斜面间的摩擦，重力加速度为g，则( )
A．轻绳对小球的作用力大小为
3mg 3
住质量为m的小球B置角均为θ＝30°。不计
B．斜面体对小球的作用力大小为2mg C．斜面体对水平面的压力大小为(M＋m)g D．斜面体与水平面间的摩擦力大小为
3mg 6
解析：选AD 以小球B为研究对象，受力如图甲所示，由几何关系知θ＝β＝30°。根据受力平衡可得
FT＝FN＝
3mg 3
以斜面体A为研究对象，其受力如图乙所示。
1
由受力平衡得FN1＝Mg＋FN′cos θ＝Mg＋mg
2
Ff＝FN′sin θ＝
3mg 6
故选项B、C错误，A、D正确。
考点三 8.[考查用图解法分析动态平衡问题] 质量为m的物体用轻绳AB悬挂于天花板上。用水平向左的力F缓慢拉动用T表示绳 OA段拉力的大小，在O点向左移动的过程中( )
A．F逐渐变大，T逐渐变大 B．F逐渐变大，T逐渐变小 C．F逐渐变小，T逐渐变大
动态平衡问题 绳的中点O，如图所示。
(江苏专用)2020高考物理二轮复习专题一力与运动第一讲力与物体平衡——课前自测诊断卷【带答案】
