沖刺卷二 力與物體的平衡

1、沖刺卷二力與物體的平衡滿分：60分時間：40分鐘一、選擇題(共13小題，每小題4分，共52分。在每小題給出的四個選項中，第18題只有一項符合題目要求，第913題有多項符合題目要求，全部選對的得4分，選對但不全的得2分，有選錯的得0分。)1.如圖所示，放在斜面上的物體處于靜止?fàn)顟B(tài)。斜面傾角為30°，物體質(zhì)量為m，若想使物體沿斜面從靜止開始下滑，至少需要施加平行斜面向下的推力F0.2mg，則()A若F變?yōu)榇笮?.1mg沿斜面向下的推力，則物體與斜面的摩擦力是0.1mgB若F變?yōu)榇笮?.1mg沿斜面向上的推力，則物體與斜面的摩擦力是0.2mgC若想使物體沿斜面從靜止開始上滑，F(xiàn)至少應(yīng)變?yōu)榇?/p>

2、小1.2mg沿斜面向上的推力D若F變?yōu)榇笮?.8mg沿斜面向上的推力，則物體與斜面的摩擦力是0.7mg2. (2015·長春質(zhì)量監(jiān)測)如圖所示，小球a的質(zhì)量為小球b質(zhì)量的一半，分別與輕彈簧A、B和輕繩相連接并處于平衡狀態(tài)。輕彈簧A與豎直方向夾角為60°，輕彈簧A、B伸長量剛好相同，則下列說法中正確的是()A輕彈簧A、B的勁度系數(shù)之比為31B輕彈簧A、B的勁度系數(shù)之比為21C輕繩上拉力與輕彈簧A上拉力大小之比為21D輕繩上拉力與輕彈簧B上拉力大小之比為113.如圖所示，由兩種材料制成的半球面固定在水平地面上，右側(cè)面是光滑的，左側(cè)面是粗糙的，O點為球心，A、B是兩個相同的小物塊

3、(可視為質(zhì)點)，小物塊A靜止在左側(cè)面上，小物塊B在圖示水平力F作用下靜止在右側(cè)面上，A、B處在同一高度，AO、BO與豎直方向的夾角均為，則A、B對球面的壓力大小之比為()Asin2 1 Bcos2 1 Csin 1 Dcos 14.一串小燈籠(五只)彼此用輕繩連接，并懸掛在空中。在穩(wěn)定水平風(fēng)力作用下發(fā)生傾斜，懸繩與豎直方向的夾角為30°，如圖所示。設(shè)每個燈籠的質(zhì)量均為m。則自上往下第一只燈籠對第二只燈籠的拉力大小為()A2mg B.mgC.mg D8 mg5.如圖所示，兩段等長細(xì)線串接著兩個質(zhì)量相等的小球a、b，懸掛于O點?，F(xiàn)在兩個小球上分別加上水平方向的外力，其中作用在b球上的力大

4、小為F、作用在a球上的力大小為2F，則此裝置平衡時的位置可能是圖中()6如圖所示，一輕桿水平放置，桿兩端A、B系著不可伸長且光滑的柔軟輕繩，繩上套著一小鐵環(huán)。現(xiàn)將輕桿繞著桿中點O在豎直平面內(nèi)順時針緩慢轉(zhuǎn)過一個角度，關(guān)于輕繩對桿端點A、B的拉力FA、FB，下列說法正確的是()AFA變大，F(xiàn)B變小 BFA變大，F(xiàn)B變大CFA變小，F(xiàn)B變小 DFA不變，F(xiàn)B不變7(2015·濟(jì)南二模)一個質(zhì)量為1 kg的物體放在粗糙的水平地面上，今用最小的拉力拉它，使之做勻速運動，已知這個最小拉力為6 N，g10 m/s2，則下列關(guān)于物體與地面間的動摩擦因數(shù)，最小拉力與水平方向的夾角，正確的的是()A，0

5、 B，tan C，tan D，tan 8. (2015·合肥質(zhì)量檢測)一個擋板固定于光滑水平地面上，截面為圓的柱狀物體甲放在水平面上，半徑與甲相等的光滑圓球乙被夾在甲與擋板之間，沒有與地面接觸而處于靜止?fàn)顟B(tài)，如圖所示，現(xiàn)在對甲施加一個水平向左的力F，使甲沿地面極其緩慢地移動，直至甲與擋板接觸為止。設(shè)乙對擋板的壓力為F1，甲對地面的壓力為F2，在此過程中()AF1緩慢增大，F(xiàn)2緩慢增大BF1緩慢增大，F(xiàn)2不變CF1緩慢減小，F(xiàn)2不變DF1緩慢減小，F(xiàn)2緩慢增大9(2015·太原調(diào)研)如圖甲所示，金屬棒MN兩端由等長的輕質(zhì)細(xì)線水平懸掛，處于勻強磁場中，棒中通一由M向N的電流，兩

6、懸線與豎直方向夾角為時金屬棒處于靜止?fàn)顟B(tài)，圖乙為其沿MN方向的側(cè)視圖，則磁感應(yīng)強度可能的方向為()AB1 BB2 CB3 DB410(2015·沈陽質(zhì)監(jiān))如圖所示，光滑的傾斜導(dǎo)軌寬為L，與水平面成角，處在方向豎直向上、磁感應(yīng)強度大小為B的勻強磁場中，金屬桿ab水平放在導(dǎo)軌上。當(dāng)回路電流強度為I時，金屬桿ab剛好靜止，關(guān)于金屬桿ab受到的安培力和支持力的說法正確的是()A安培力方向垂直ab桿沿斜面向上B安培力方向垂直ab桿水平向右C支持力FNBILcos D支持力FN11. (2015·蘇州調(diào)研)如圖所示，質(zhì)量均為m的小球A、B用兩根不可伸長的輕繩連接后懸掛于O點，在外力F的

7、作用下，小球A、B處于靜止?fàn)顟B(tài)。若要使兩小球處于靜止?fàn)顟B(tài)且懸線OA與豎直方向的夾角保持30°不變，則外力F的大小()A可能為mg B可能為mgC可能為mg D可能為mg12(2015·鄭州質(zhì)量預(yù)測)如圖所示，截面是三角形的木塊a上放置一鐵塊b，三角形木塊豎直邊靠在粗糙的豎直面上，現(xiàn)用豎直向上的作用力F，推動木塊與鐵塊一起向上勻速運動，運動過程中鐵塊與木塊始終保持相對靜止，下面說法正確的是()A木塊a與鐵塊b間一定存在摩擦力B木塊a與豎直墻面間一定存在水平彈力C木塊a與豎直墻面間一定存在摩擦力D豎直向上的作用力F大小一定等于鐵塊與木塊的重力之和13(2015·河南八

8、市三次聯(lián)考)如圖所示，頂端附有光滑定滑輪的斜面體靜止在粗糙水平地面上，三條細(xì)繩結(jié)于O點。一條繩跨過定滑輪平行于斜面連接物塊P，一條繩連接小球Q，P、Q兩物體處于靜止?fàn)顟B(tài)，另一條繩OA在外力F的作用下使夾角90°，現(xiàn)緩慢改變繩OA的方向至90°，且保持結(jié)點O位置不變，整個裝置始終處于靜止?fàn)顟B(tài)。下列說法正確的是()A繩OA的拉力一直增大B斜面對物塊P的摩擦力的大小可能先減小后增大C地面對斜面體有向右的摩擦力D地面對斜面體的支持力大于物塊P和斜面體的重力之和二、計算題(共8分。寫出必要的文字說明，方程式和重要的演算步驟，只寫出最后答案的不得分。)14(2015·上海八校

9、聯(lián)合調(diào)研)在建筑裝修中，工人用質(zhì)量為5.0 kg的磨石A對地面和斜壁進(jìn)行打磨，已知A與地面、A與斜壁之間的動摩擦因數(shù)均相同(g取10 m/s2)。(1)當(dāng)A在水平方向的推力F125 N作用下打磨地面時，A恰好在水平地面上做勻速直線運動，求A與地面間的動摩擦因數(shù)；(2)若用A對傾角37°的斜壁進(jìn)行打磨，如圖所示，當(dāng)對A施加豎直向上的推力F2為多大時，磨石A能沿斜壁向上做勻速運動。(sin 37°0.6，cos 37°0.8)沖刺卷二力與物體的平衡1C施加平行斜面向下的推力F0.2mg，根據(jù)共點力平衡，有：Fmgsin 30°f，解得f0.7mg，當(dāng)推力F變

10、為0.1mg，方向仍沿斜面向下，此時物體處于靜止?fàn)顟B(tài)，所受的摩擦力fmgsin 30°0.1mg0.6mg，故A錯誤；當(dāng)F的大小為0.1mg，方向沿斜面向上，則物體仍然處于靜止，有mgsin 30°Ff1，解得f10.4mg，故B錯誤；若想使物體沿斜面從靜止開始上滑，摩擦力方向沿斜面向下，根據(jù)共點力平衡有：Fmgsin 30°f0.5mg0.7mg1.2mg，故C正確；若F大小為0.8mg，方向沿斜面向上，物體處于靜止?fàn)顟B(tài)，所受摩擦力為靜摩擦力，根據(jù)共點力平衡有：mgsin 30°f2F，解得f20.3mg，故D錯誤。2A設(shè)兩彈簧的伸長量都為x，a的質(zhì)量

11、為m，對小球b受力分析，由平衡條件可得：彈簧B的彈力kBx2mg，對小球a受力分析，可得：kBxmgkAxcos 60°，聯(lián)立可得：kA3kB，選項A正確，B錯誤；同理FkAxsin 60°kAxkBx，選項C、D錯誤。3B設(shè)小物塊的質(zhì)量為m，對A、B進(jìn)行受力分析，如圖所示，由于A、B物體均處于靜止?fàn)顟B(tài)，由受力分析圖和物體的平衡條件知，A物體對球面的壓力大小為FNAmgcos ；B物體對球面的壓力大小為FNB，則A、B物體對球面的壓力大小之比為FNAFNBcos21，所以正確選項B。4C把第二只到第五只四個燈籠做為整體受力如圖所示，由共點力的平衡條件得第一只燈籠對第二只燈籠

12、的拉力為FTmg，C項正確。5C設(shè)每個球的質(zhì)量為m，Oa與ab和豎直方向的夾角分別為、。以兩個小球組成的整體為研究對象，分析受力情況，如圖甲，根據(jù)平衡條件可知，Oa繩的方向不可能沿豎直方向，否則整體的合力不為零，不能保持平衡，由平衡條件得：tan ，以b球為研究對象，分析受力情況，如圖乙，由平衡條件得：tan ，則<，故C正確。6C桿水平放置時，兩端繩與豎直方向的夾角相等為，環(huán)受力如圖(1)所示，由平衡條件得FAFB現(xiàn)桿繞O在豎直平面內(nèi)順時針緩慢轉(zhuǎn)過一個角度，兩端輕繩與豎直方向的夾角仍相等，但與水平狀態(tài)相比，有，對環(huán)受力分析如圖(2)所示，同理可得FAFB，即FA、FB均變小。7. B由

13、于物體在水平面上做勻速直線運動，隨著拉力與水平方向的夾角的不同，物體與水平面間的彈力不同，因而滑動摩擦力也不一樣。而拉力在水平方向的分力與摩擦力相等。以物體為研究對象，受力分析如圖所示，因為物體處于平衡狀態(tài)，水平方向有Fcos FN，豎直方向有Fsin FNmg。聯(lián)立可解得：F，tan ，當(dāng)90°，即arctan 時，sin ()1，F(xiàn)有最小值：Fmin，代入數(shù)值得此時，tan tan ，B正確。8. C方法一(圖解法)把甲、乙看做一個整體，豎直方向僅受重力和地面的支持力，在此過程中，兩物體重力不變，支持力不變，由牛頓第三定律得，甲對地面的壓力F2不變。選取乙為研究對象，乙物體受力如

14、圖，甲對乙的作用力F3和擋板對乙的作用力F1的合力F合始終與乙的重力等大、反向，在將甲沿地面緩慢地向左移動時，甲對乙的作用力F3逐漸減小，擋板對乙的彈力F1逐漸減小，所以乙對擋板的壓力F1逐漸減小。所以正確選項為C。方法二(解析法)分析甲對地面的壓力F2方向同上選取乙為研究對象，如圖所示。設(shè)F3與豎直方向夾角為。則F3cos GF3sin F1甲沿地面緩慢向左移動時，F(xiàn)3F1F1，故選項C正確。9. BC對金屬棒進(jìn)行受力分析，金屬棒受重力mg、細(xì)線的拉力FT和安培力F三個力的作用。由平衡條件可知，重力mg和細(xì)線拉力FT的合力與安培力等大反向。所以安培力在重力mg和細(xì)線拉力F的反向延長線MP和M

15、Q之間的任意方向(含MP方向，但不包括MQ方向)，如圖所示。根據(jù)左手定則分析可知，B、C兩項正確。10BD畫出傾斜導(dǎo)軌和ab桿的二維視圖，由左手定則判斷出安培力方向水平向右，大小為FBIL，由共點力平衡求得FN，選項B、D正確。11. BCD取A、B兩球為一整體，質(zhì)量為2m，懸線OA與豎直方向夾角為30°，由圖可以看出，外力F與懸線OA垂直時為最小，F(xiàn)min2mgsin mg，所以外力F的范圍為mgF2mg，選項B、C、D均正確。12AD隔離鐵塊b對其進(jìn)行受力分析，它受到重力、木塊a的支持力和沿接觸面向上的靜摩擦力作用，如果沒有摩擦力，鐵塊將不能處于平衡狀態(tài)，故選項A正確；木塊a與豎

16、直墻壁之間雖然接觸，但它們之間無相互擠壓，沒有發(fā)生形變，所以不會產(chǎn)生彈力，也不會產(chǎn)生摩擦力，選項B、C均錯誤；對鐵塊b和木塊a整體進(jìn)行受力分析，根據(jù)題意可知，該整體處于平衡狀態(tài)，所以其所受的總重力(鐵塊與木塊的重力之和)等于作用力F的大小，選項D正確。13. BD緩慢改變繩OA的方向至>90°的過程，OA拉力的方向變化如圖從1位置到2位置到3位置所示，可見OA的拉力先減小后增大，OP繩的拉力一直增大，選項A錯誤；若開始時P受繩子的拉力比較小，則斜面對P的摩擦力沿斜面向上，OP繩拉力一直增大，則摩擦力可能先變小后反向增大，選項B正確；以斜面和P、Q整體為研究對象受力分析，根據(jù)平衡條件，斜面受地面的摩擦力與F沿水平方向的分力等大反向，故摩擦力方向向左，選項C錯誤；以斜面體和P、Q整體為研究對象受力分析，根