2-2a
高考模拟·随堂集训
【高考题组——明考向】
1. [2011·广东高考]如图所示的水平面上，橡皮绳一端固定，另一端连接两根弹簧，连接点P在F1、F2和F3三力作用下保持静止。下列判断正确的是()
A. F1>F2>F3
B. F3>F1>F2
C. F2>F3>F1
D. F3>F2>F1
解析：由于三力共点平衡，故三力首尾相连构成封闭三角形，如图所示，由三角形的边角关系可知，B正确。
答案：B
2. [2012·浙江高考]如图所示，与水平面夹角为30°的固定斜面上有一质量m＝1.0 kg的物体。细绳的一端与物体相连，另一端经摩擦不计的定滑轮与固定的弹簧测力计相连。物体静止在斜面上，弹簧测力计的示数为4.9 N。关于物体受力的判断(g取9.8 m/s2)，下列说法正确的是()
A. 斜面对物体的摩擦力大小为零
B. 斜面对物体的摩擦力大小为4.9 N，方向沿斜面向上
C. 斜面对物体的支持力大小为4.9 3 N，方向竖直向上
D. 斜面对物体的支持力大小为4.9 N，方向垂直斜面向上
解析：由题图可知，细绳上拉力等于弹簧测力计的示数，F绳＝4.9 N。设物体受到一个沿斜面向下的摩擦力F f，则物体静止在斜面上受到四个力的作用：重力G、斜面对物体的支持力F N、绳拉力F
F f，将重力G分解成沿斜面向下的分力绳、斜面对物体的静摩擦力
G x和垂直斜面向下的分力G y。则G x＝mg sin30°＝4.9 N，G y＝mg cos30°＝4.9 3 N，物体受力平衡，F N＝G y＝4.9 3 N，选项D错；斜面对物体的支持力F N垂直斜面向上，选项C错；由F f＋G x＝F绳，代入
数据，得F f＝0，斜面对物体没有摩擦力，选项A正确；选项B错误。
答案：A
3．[2013·安徽高考]如图所示，细线的一端系一质量为m的小球，另一端固定在倾角为θ的光滑斜面体顶端，细线与斜面平行。在斜面体以加速度a水平向右做匀加速直线运动的过程中，小球始终静止在斜面上，小球受到细线的拉力F T和斜面的支持力F N分别为(重力加速度为g)()
A. F T＝m(g sinθ＋a cosθ)'F N＝m(g cosθ－a sinθ)
B. F T＝m(g sinθ＋a cosθ)' F N＝m(g sinθ－a cosθ)
C. F T＝m(a cosθ－g sinθ)'F N＝m(g cosθ＋a sinθ)
D. F T＝m(a sinθ－g cosθ)' F N＝m(g sinθ＋a cosθ)
解析：方法一：正交分解法。
将绳子的拉力F T和斜面弹力F N分解为水平方向和竖直方向，则F T cosθ－F N sinθ＝ma
F T sinθ＋F N cosθ＝mg
联立两式解得F T＝m(g sinθ＋a cosθ)F N＝m(g cosθ－a sinθ)，选项A正确；
方法二：极限法。
当θ→0时，则小球在平板上随板加速运动，F T＝ma，F N＝mg，代入θ＝0，各选项仅A选项正确。
答案：A
【模拟题组——提考能】
1. [2014·广东深圳一模]一位体操运动员在水平地面上做倒立动作，下列哪个图中沿每个手臂受到的力最大()
解析：以人为研究对象，人受到重力和沿两手臂方向的支持力作用，沿两手臂方向的支持力的合力与重力大小相等。在合力一定时，两分力的夹角越大，两分力越大，故D正确。
答案：D
2. [2014·浙江温州一模]如图所示，登山者连同设备总重力为G。某时刻缆绳和竖直方向的夹角为α，若登山者手拉缆绳的力大小也为G，则登山者脚对岩石的作用力()
A. 方向水平向右
B. 方向斜向右下方
C. 大小为G tanα
D. 大小为G sinα
解析：以登山者为研究对象，受力如图，岩石对登山者的作用力方向斜向左上方，其大小等于重力和绳的拉力的合力。根据作用力与反作用力的关系知，登山者脚对岩石的作用力方向斜向右下方，B 正确，A 错误；大小等于重力和绳的拉力的合力，绳的拉力F T ＝G ，则
由力的合成法得，F N ＝2G cos π－α2＝2G sin α2
，故C 、D 错误。 答案：B
3. [2015·湖北黄冈质检]如图所示，用一根不可伸长的轻质细线将小球悬挂在天花板上，现对小球施加一个方向始终垂直细线的拉力F 将小球缓慢拉起，在小球拉起的过程中，下列判断正确的是( )
A. 拉力F 一直增大
B. 拉力F 先增大后减小
C. 细线的拉力一直增大
D. 细线的拉力先增大后减小
解析：小球在拉起的过程中，设线与竖直方向的夹角为θ，由于F与细线垂直，将重力如图分解可得F＝mg sinθ，θ逐渐增大，F逐渐增大，A正确。
答案：A