高考物理 力與物體的平衡復(fù)習(xí)

1、專題過關(guān)一力與物體的平衡(時間：90分鐘，滿分：100分)一、選擇題(每小題4分，共48分)1.某班級同學(xué)要調(diào)換座位，一同學(xué)用斜向上的拉力拖動桌子沿水平地面勻速運動，則下列說法正確的是( )a.拉力的水平分力等于桌子所受的合力b.拉力的豎直分力小于桌子所受重力的大小c.拉力與摩擦力的合力大小等于重力大小d.拉力與重力的合力方向一定沿水平方向答案b解析取桌子受力分析如圖所示，由平衡條件知：桌子受f合0；采用正交分解法，得知b項正確.2.物塊靜止在固定的斜面上，分別按圖示的方向?qū)ξ飰K施加大小相等的力f，a中f垂直于斜面向上，b中f垂直于斜面向下，c中f豎直向上，d中f豎直向下.施力后物塊仍然靜止，

2、則物塊所受的靜摩擦力不變的是 ( )答案ab解析由平衡條件和正交分解法分析受力情況，知a、b項中f靜mgsin ，為斜面傾角；c、d項f沿斜面方向分力變化，故f靜變化，所以只有a、b項正確.3.如圖1所示，在青海玉樹抗震救災(zāi)中，一運送救災(zāi)物資的直升飛機(jī)沿水平方向勻速飛行.已知物資的總質(zhì)量為m，吊運物資的懸索與豎直方向成角.設(shè)物資所受的空氣阻力為ff，懸索對物資的拉力為ft，重力加速度為g，則 ( )圖1a.ffmgsin b.ffmgtan c.ft d.ft答案bc解析取物資受力分析如圖所示，由合成法解得ft，ffmgtan .故b、c項正確.4.如圖2所示，輕繩上端固定在天花板上的o點，下

3、端懸掛一個重為10 n的圖2物體a，b是固定的表面光滑的小圓柱體.當(dāng)a靜止時，輕繩與天花板的夾角為30°，b受到繩的壓力是 ( )a.5 n b.10 nc.5 n d.10 n答案b解析b受到繩的壓力為ftob與ftba兩段繩拉力的合力，由于ftobftbamg，且兩段繩夾角為120°，故其合力f合mg10 n，b項正確.5.如圖3所示，在粗糙水平地面上放著一個截面為四分之一圓弧的柱狀物體a，a的左端緊靠豎直墻，a與豎直墻之間放一光滑圓球b，整個裝置處于靜止?fàn)顟B(tài)，若把a(bǔ)向右移動少許后，它們?nèi)蕴幱陟o止?fàn)顟B(tài)，則( )a.球b對墻的壓力增大圖3b.物體a與球b之間的作用力增大c

4、.地面對物體a的摩擦力減小d.物體a對地面的壓力減小答案c解析取b球分析，當(dāng)a向右移動時，變小，由矢量三角形法則知fab、f墻均減小，故a、b項錯誤.取ab整體分析知，f地gagb，不變；f摩f墻，變小，故只有c項正確.6.如圖4所示，三根不可伸長的相同的輕繩，一端系在甲環(huán)上，彼此間距相等.繩穿過與甲環(huán)半徑相同的乙環(huán)，另一端用同樣的方式系在半徑較大的丙環(huán)上.甲環(huán)固定在天花板上，整個系統(tǒng)處于平衡，忽略繩與乙環(huán)之間的摩擦.下列說法中正確的是 ( )圖4a.每根繩對乙環(huán)的作用力均豎直向上b.每根繩對乙環(huán)的作用力均背向環(huán)心c.乙環(huán)對三根繩的總作用力指向環(huán)心d.三根繩對乙環(huán)的總作用力豎直向上答案d解析對

5、乙環(huán)受力分析知，乙環(huán)處于平衡狀態(tài)，其所受重力應(yīng)與三根繩對環(huán)作用力的合力等大反向，d正確.7.如圖5所示，在傾角為53°的斜面上，用沿斜面向上5 n的力拉著重4 n的木塊向上做勻速運動，則斜面對木塊的總作用力的方向是()a.垂直斜面向上 b.水平向左圖5c.沿斜面向下 d.豎直向上答案b解析取木塊受力分析如右圖，將f沿水平豎直方向分解，f水平fcos 53°，f豎直fsin 53°4 n，由此知f與g合力水平向右，則由平衡條件得斜面對木塊的作用力方向水平向左.8.如圖6所示，在繩下端掛一物體，用力f拉物體使懸線偏離豎直方向圖6的夾角，且保持其平衡.保持角不變，當(dāng)拉力

6、f有極小值時，f與水平方向的夾角應(yīng)是 ( )a.0 b.c. d.2答案c解析取繩結(jié)點o分析，作受力分析圖，由矢量三角形法則知，當(dāng)f方向垂直于懸線方向時最小，故得，c項正確.圖79.如圖7所示，一有固定斜面的小車在水平面上做直線運動，小物塊相對小車靜止.小物塊某時刻正處于圖示狀態(tài).設(shè)斜面對物塊的支持力為fn，斜面對物塊的摩擦力為ff，關(guān)于此時刻物塊的受力情況，下列說法正確的是 ( )a.若小車向左運動，fn可能為零b.若小車向左運動，ff可能為零c.若小車向右運動，fn不可能為零d.若小車向右運動，ff不可能為零答案bc解析物塊和車具有相同的加速度a.無論小車向左或向右運動，若加速度a0，則一

7、定fn0，ff0；若a0且方向向左，則一定fn0，ff可能為0，也可能不等于0；若a0且方向向右，則一定fn0，ff0；故b、c項正確.圖810.如圖8所示，質(zhì)量為m的木塊在質(zhì)量為m的長木板上向右滑行，木塊同時受到向右的拉力f的作用，長木板處于靜止?fàn)顟B(tài)，已知木塊與木板間的動摩擦因數(shù)為1，木板與地面間的動摩擦因數(shù)為2，則( )a.木板受到地面的摩擦力的大小一定是1mgb.木板受到地面的摩擦力的大小一定是2(mm)gc.當(dāng)f>2(mm)g時，木板便會開始運動d.無論怎樣改變f的大小，木板都不可能運動答案ad解析取木板受力分析，由平衡條件得ff地ff1mg.故a項正確；木板開始運動的條件是1m

8、g>2(mm)g，與f無關(guān)，故d項正確.圖911.如圖9所示，放在水平地面上的物體m上疊放物體m，兩者間有一條處于壓縮狀態(tài)的彈簧，整個裝置相對地面靜止.則m、m的受力情況是( )m受到向右的摩擦力m受到m對它向左的摩擦力地面對m的摩擦力向右地面對m無摩擦力作用a. b.c. d.答案c解析取m受力分析，如右圖所示，由此知，m受到向右的摩擦力ff；由力作用的相互性，則m會受到m的向左的摩擦力；取整體系統(tǒng)分析，水平方向不受外力，故也不受地面摩擦力，c項正確.12.如圖10甲中abcd為導(dǎo)體做成的框架，其平面與水平面成角，質(zhì)量為m的導(dǎo)體棒pq與ab、cd垂直且接觸良好，回路的電阻為r，整個裝置

9、放于垂直框架平面的變化的磁場中，磁感應(yīng)強(qiáng)度b隨時間變化規(guī)律如圖乙所示，棒pq始終靜止，在時間0t0內(nèi)，棒pq受到的靜摩擦力的大小變化是 ( )圖10a.一直增大 b.一直減小c.先減小后增大 d.先增大后減小答案a解析作出棒pq的側(cè)視受力分析圖，由楞次定律知其f安方向沿斜面向下，大小f安bil，其中i不變，b在變大，所以f安逐漸變大，由受力平衡條件得f安mgsin f靜，因此f靜一直增大.故a項正確.二、實驗題(第13題4分，14題12分，共16分)13.(4分) “探究求合力的方法”實驗裝置如圖11甲所示，其中a為固定橡皮筋的圖釘，o為橡皮筋與細(xì)繩的結(jié)點，ob和oc為細(xì)繩.圖乙是在白紙上根據(jù)

10、實驗結(jié)果畫出的圖示.f與f中，方向一定沿ao方向的是_.甲 乙圖11答案用一只彈簧秤拉時，拉力沿ao方向，故填f.14.(12分)李泳探究小組在實驗室探究彈簧的彈力和彈簧伸長關(guān)系的過程如 下：猜想與假設(shè)彈簧的彈力和彈簧伸長成正比關(guān)系.設(shè)計與實驗步驟a.設(shè)計的實驗裝置如圖12所示；圖12b.先測出不掛鉤碼時彈簧下端指針?biāo)傅臉?biāo)尺刻度，然后在彈簧下端分別懸掛100 g、200 g的鉤碼，記下指針?biāo)傅臉?biāo)尺刻度；c.將實驗數(shù)據(jù)記錄在表格中；d.整理器材，分析實驗數(shù)據(jù)并得出結(jié)論.鉤碼質(zhì)量m/g0100200標(biāo)尺刻度l/cm交流與評估根據(jù)實驗數(shù)據(jù)在坐標(biāo)紙上描點畫出lm圖象，如圖13所示.李泳探究小組根據(jù)

11、圖象分析，否定了原來的猜想，得出“彈簧彈力和彈簧長度成正比”的結(jié)論.圖13你認(rèn)為該小組所得結(jié)論對嗎？_.(填“對”或“錯”)你的理由是 _.李泳小組在設(shè)計與實驗步驟中存在的一項嚴(yán)重不足是 _.答案錯；lm圖象縱坐標(biāo)的起點不是從0開始；或彈簧彈力和彈簧長度是線性函數(shù)關(guān)系，但不成正比.只測量三組數(shù)據(jù)不足以探究得出物理規(guī)律或測量數(shù)據(jù)太少.三、解答題(每小題18分，共36分)15.(18分)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受到水平方向的推力f125 n打磨地面時，a恰好在水平地面上做勻速

12、直線運動，求a與地面間的動摩擦因數(shù).圖13(2)若用a對傾角37°的斜壁進(jìn)行打磨(如圖14所示)，當(dāng)對a施加豎直向上的推力f260 n時，則磨石a從靜止開始沿斜壁向上運動2 m(斜壁長>2 m)所需時間為多少？(sin 37°0.6，cos 37°0.8)答案(1)0.5(2)2 s解析(1)當(dāng)a做勻速直線運動f1ff1(2分)fn1mg(2分)ff1fn1(2分)代入數(shù)據(jù)得(2分)(2)當(dāng)a在斜壁上運動過程中有(f2mg)cos ffma(2分)(f2mg)sin fn0(2分)fffn(1分)得(f2mg)cos (f2mg)sin ma代入數(shù)據(jù)得a1

13、m/s2(3分)又根據(jù)xat2得2×1×t2即t2 s(2分)16.(18分)如圖15甲所示，質(zhì)量m×103 kg、邊長l0.20 m、電阻r1.0 的正方形單匝金屬線框abcd，置于傾角30°的絕緣斜面上，ab邊沿水平方向，線框的上半部分處在垂直斜面向上的勻強(qiáng)磁場中，磁感應(yīng)強(qiáng)度b隨時間t按圖乙所示的規(guī)律周期性變化，若線框在斜面上始終保持靜止，取g10 m/s2.試求：×102 s時間內(nèi)線框中產(chǎn)生的感應(yīng)電流大??；(2)在t×102 s時線框受到斜面的摩擦力；(3)一個周期內(nèi)感應(yīng)電流在線框中產(chǎn)生的平均電功率.甲乙圖15答案×102×102 w解析(1)線框中產(chǎn)生的感應(yīng)電動勢為e1，感應(yīng)電流為i1，則e1(2分)i1(1分)代入數(shù)據(jù)解得e10.20 v(1分)i10.20 a(1分)(2)此時受到的安培力f1b1i1l(1分