2027届高考物理复习微专题练习3

1【26·贵州T6】如图，农民伯伯挑玉米时用双手分别抓住轻绳的、点处，某时刻绳、与竖直方向的夹角均为，手对绳的作用力分别垂直于、，所有作用力在同一竖直平面内，此时人和物均处于平衡状态。已知每筐玉米质量为，重力加速度大小为，忽略筐和扁担质量，则此时扁担对肩膀的作用力大小为（   ）

A．

B．

C．

D．

【详解】对单侧点受力分析： 点受三个力：向下的玉米重力、绳的拉力、手垂直的作用力，系统平衡。

根据平衡条件

则单侧绳对扁担向下的分力为

扁担对肩膀的作用力大小为

解得

故选B

2．【26·湖北T5】如图所示，半径为的光滑圆环固定在竖直平面内，原长为的轻质弹簧一端固定在圆环上与圆心等高的位置，另一端连接一个套在圆环上质量为的小球，平衡时弹簧与水平方向的夹角为。弹簧在弹性限度内，重力加速度大小为，弹簧的劲度系数为（    ）

A．

B．

C．

D．

【详解】根据题意，设此时弹簧的长度为，由几何关系有

解得

可知，此时弹簧被压缩，且形变量为

对小球受力分析，如图所示

由平衡条件有

联立解得

故选C

3．【26·山东T8】如图所示，由光滑刚性杆组成的正四面体框架放置在水平面上，三条棱上各套有一个质量为的小球。三个小球通过相同的轻质弹簧连接，静止时恰好处于同一水平面。已知弹簧始终在弹性限度内，劲度系数为，重力加速度大小为，则每根弹簧的伸长量为（    ）

A．

B．

C．

D．

【详解】根据题意可知，每根弹簧的伸长量相等，设每根弹簧的伸长量为，光滑刚性杆与地面的夹角为，结合正四面体的特点，由几何关系可得

sin，cos

设两根弹簧对小球的弹力为，则有

对其中一个小球受力分析，如图所示

沿杆方向上，由平衡条件有

联立解得

故选B

4．【25·北京T6】如图所示，长方体物块A、B叠放在斜面上，B受到一个沿斜面方向的拉力F，两物块保持静止。B受力的个数为（　 ）

A．4

B．5

C．6

D．7

【详解】根据题意，对A受力分析可知，受重力、B的支持力，由于A静止，则A还受B沿斜面向上的静摩擦力，对B受力分析可知，受重力、斜面的支持力、A的压力、拉力、B还受A沿斜面向下的摩擦力，由于B静止，则受沿斜面向上的摩擦力，即B受6个力作用。

故选C

5．【26湖北T6】如图所示，两拖船P、Q拉着无动力货船S一起在静水中沿图中虚线方向匀速前进，两根水平缆绳与虚线的夹角均保持为30°。假设水对三艘船在水平方向的作用力大小均为f，方向与船的运动方向相反，则每艘拖船发动机提供的动力大小为（ 　 ）

A．

B．

C．

D．

【详解】根据题意对S受力分析如图

正交分解可知

所以有

对P受力分析如图

则有

解得

故选B

6．【26·河北T7】如图，用两根等长的细绳将一匀质圆柱体悬挂在竖直木板的P点，将木板以底边MN为轴向后方缓慢转动直至水平，绳与木板之间的夹角保持不变，忽略圆柱体与木板之间的摩擦，在转动过程中（　　）

A．圆柱体对木板的压力逐渐增大

B．圆柱体对木板的压力先增大后减小

C．两根细绳上的拉力均先增大后减小

D．两根细绳对圆柱体拉力的合力保持不变

【详解】AB．设两绳子对圆柱体的拉力的合力为T，木板对圆柱体的支持力为N，绳子与木板夹角为，从右向左看如图所示

在矢量三角形中，根据正弦定理

在木板以直线MN为轴向后方缓慢转动直至水平过程中，不变，从逐渐减小到0，

又

且

可知

则

可知从锐角逐渐增大到钝角，根据

由于不断减小，可知T不断减小，先增大后减小，可知N先增大后减小，结合牛顿第三定律可知，圆柱体对木板的压力先增大后减小，故A错误、B正确；

CD．设两绳子之间的夹角为，绳子拉力为，则

可得

不变，逐渐减小，可知绳子拉力不断减小，故CD错误。

故选B

7．【26·云南T6】如图所示，两挂钩可沿固定水平横梁滑动到任意位置后锁定。一挎包质量为m，其轻质包带长度约为4d，a、b为包与包带的连接点，相距为d。将挎包悬挂在两挂钩上，两挂钩相距为x时，锁定挂钩。挎包静止时，a、b在同一水平直线上，包带的张力大小为，重力加速度为g，不计包带与挂钩之间的摩擦及两挂钩尺寸。能正确反映随x变化的图像是（   ）

A．

B．

C．

D．

【详解】设挎包带与竖直方向的夹角为。对挎包受力分析，竖直方向受重力mg和两股包带的拉力，由平衡条件

根据几何关系有单侧包带长度

单侧包带水平投影长度

则

故

代入特殊点

，

，

，

故选D

8．【26·浙江1月T6】如图所示，一盏重为G的艺术灯用细绳悬挂，左右两侧细绳与水平方向夹角分别为45°和60°，细绳拉力分别为和。A和B是左侧细绳两端点，C和D分别是天花板和灯上的点，CD与AB平行，则（   ）

A．大于

B．和都小于G

C．用细绳连接C和B后撤去AB绳，可使灯位置不变

D．用细绳连接C和D后撤去AB绳，可使灯位置不变

【详解】对艺术灯受力分析，如图所示

将、和三力平移后，构成矢量三角形，如图

根据矢量三角形可知，故A错误，B正确；

用细绳连接C和B后撤去AB绳或用细绳连接C和D后撤去AB绳，如图所示

若艺术灯位置保持不变，则三力不能交汇一点，即无法保持平衡，故CD错误。

故选B

9．【26·湖南T9】如图，某同学将两个相同的球形氦气球用等长的轻绳系在一起，拉着绳使气球随人一起做水平匀速运动。运动过程中，球心始终在绳的延长线上且球心连线水平，两绳所构成的平面与水平面的夹角为（），两球间的弹力为F。气球受到空气阻力的大小与相对空气的速率成正比，空气始终相对于地面静止，忽略气球形状的变化。该同学沿原方向运动速度缓慢增大，下列说法正确的是（   ）

A．增大

B．减小

C．增大

D．减小

【详解】根据题意，设每根绳子的拉力为，两根绳子之间的夹角为，每个气球受到空气阻力，浮力为，

对整体受力分析，由平衡条件，

竖直方向上有

水平方向上有

整理可得

运动速度缓慢增大，减小，则减小，增大，故A错误，B正确；

对单个气球受力分析，由平衡条件有

由于不变，增大，则增大，故C正确，D错误。

故选BC

10．【26·四川T10】如图所示，球心为、半径为的半球体固定于水平地面，质量为的杂技演员依靠双手支撑竖直倒立在球面上。双手对球面压力的作用点的连线是与地面平行、圆心为的小圆的直径，压力大小均为且不超过（为重力加速度大小）。手与球面间动摩擦因数为，最大静摩擦力与滑动摩擦力大小视为相等。设长为、则（    ）

A．时，演员保持平衡状态，大小可能为

B．时，演员可以通过增大往上移动

C．时，演员不可能保持平衡状态

D．演员要保持平衡状态，的最小值为

【详解】设球心到单侧手的作用点连线与竖直轴的夹角为，

由几何关系得，

演员受力平衡：水平分量抵消，竖直方向两个手的支持力和摩擦力的竖直分量平衡重力，整理得

最大静摩擦力满足

当静摩擦力取最大值时，联立可得

A．时，代入数据解得

由于

可知的范围为

大小可能为，故A正确；

B．根据题目分析可知时，演员可以处于平衡状态，在保持平衡状态的前提下，当增大时，静摩擦力变小，合力始终不变，能否上升与无关，故B错误；

C．根据结合题意

当时，解得平衡临界，故C错误；

D．根据结合辅助角公式可得可得的最小值，故D正确。

故选AD

如有错误，不吝赐教！谢谢！