2019高考物理二輪復(fù)習(xí)第1講力與物體的平衡專題訓(xùn)練(答案精解精析)_第1頁
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文檔簡介

1、第1講力與物體的平衡選擇題(每小題6分,共84分)1.(多選)如圖所示,木板C放在水平地面上,木板B放在C的上面,木板A放在B的上面,A的右端通過輕質(zhì)彈簧測力計(jì)固定在豎直的墻壁上,A、B、C質(zhì)量相等,且各接觸面間動(dòng)摩擦因數(shù)相等,用大小為F的力向左拉動(dòng)C,使它以速度v勻速運(yùn)動(dòng),三者穩(wěn)定后彈簧測力計(jì)的示數(shù)為T。則下列說法正確的是()A.B對A的摩擦力大小為T,方向向左B.A和B保持靜止,C勻速運(yùn)動(dòng)C.A保持靜止,B和C一起勻速運(yùn)動(dòng)D.C受到地面的摩擦力大小為F-T2.(2018山西五市聯(lián)考)如圖所示,光滑的圓環(huán)固定在豎直平面內(nèi),圓心為O。三個(gè)完全相同的小圓環(huán)a、b、c穿在大環(huán)上,小環(huán)c上穿過一根輕

2、質(zhì)細(xì)繩,繩子的兩端分別固定著小環(huán)a、b,通過不斷調(diào)整三個(gè)小環(huán)的位置,最終三小環(huán)恰好b處于平衡位置,平衡時(shí)a、的距離等于繩子長度的一半。已知小環(huán)的質(zhì)量為m,重力加速度為g,輕繩與c的摩擦不計(jì)。則()A.a與大環(huán)間的彈力大小為mgB.繩子的拉力大小為mgC.c受到繩子的拉力大小為3mgD.c與大環(huán)間的彈力大小為3mg3.如圖所示,在水平拉力F和三根等長的細(xì)線作用下,質(zhì)量分別為m和2m的小球A、B處于靜止?fàn)顟B(tài),其中細(xì)線OA和OB同系于天花板上面的O點(diǎn),細(xì)線AB連接兩個(gè)小球,三根細(xì)線都拉直且細(xì)線OB恰好處于豎直方向,則細(xì)線OA和OB的張力之比為()A.1B.11C.1D.14.如圖所示,兩根通電直導(dǎo)體

3、棒用四根長度相等的絕緣細(xì)線懸掛于O1、O2兩點(diǎn),已知O1、O2連線水平,導(dǎo)體棒靜止時(shí)絕緣細(xì)線與豎直方向的夾角均為,保持導(dǎo)體棒中的電流大小和方向不變,在導(dǎo)體棒所在空間加上勻強(qiáng)磁場后絕緣細(xì)線與豎直方向的夾角均增大了相同的角度,下列分析正確的是()A.兩導(dǎo)體棒中的電流方向一定相同B.所加磁場的方向可能沿x軸正方向C.所加磁場的方向可能沿z軸正方向D.所加磁場的方向可能沿y軸負(fù)方向5.(2018安徽A10聯(lián)盟聯(lián)考)(多選)如圖所示,斜面體放在水平面上,C是斜面體斜面AB上的一點(diǎn),AC部分粗糙,CB部分光滑,一物塊在AC部分勻速下滑,此時(shí)斜面體對物塊的作用力為F1、地面對斜面體的摩擦力為f1,物塊在CB

4、部分下滑時(shí),斜面體對物塊的作用力為F2、地面對斜面體的摩擦力為f2,整個(gè)過程斜面體始終處于靜止,不計(jì)空氣阻力,則()A.f1F2D.F1=F26.(2018河北石家莊質(zhì)檢一)飛艇常常用于執(zhí)行掃雷、空中預(yù)警、電子干擾等多項(xiàng)作戰(zhàn)任務(wù)。如圖所示為飛艇拖曳掃雷具掃除水雷的模擬圖。當(dāng)飛艇勻速飛行時(shí),繩子與豎直方向恒成角。已知掃雷具質(zhì)量為m,重力加速度為g,掃雷具所受浮力不能忽略,下列說法正確的是()A.掃雷具受3個(gè)力作用B.繩子拉力大小為C.海水對掃雷具作用力的水平分力小于繩子拉力D.繩子拉力一定大于mg7.如圖所示,粗糙水平面上有一固定的、粗糙程度處處相同的半圓形框架ABC,框架下面放置一塊厚度不計(jì)的

5、金屬板,金屬板的中心O點(diǎn)是框架的圓心,框架上套有一個(gè)輕圓環(huán),用輕彈簧把圓環(huán)與金屬板的O點(diǎn)固定連接,開始時(shí)輕彈簧處于水平拉伸狀態(tài)。用一個(gè)始終沿框架切線方向的拉力F拉動(dòng)圓環(huán),從左側(cè)水平位置緩慢繞框架運(yùn)動(dòng),直到輕彈簧達(dá)到豎直位置,金屬板始終保持靜止?fàn)顟B(tài),則在整個(gè)過程中()A.沿框架切線方向的拉力F逐漸減小B.水平面對金屬板的摩擦力逐漸增大C.水平面對金屬板的支持力逐漸減小D.框架對圓環(huán)的支持力逐漸減小8.如圖所示,物塊A和滑環(huán)B用繞過光滑定滑輪的不可伸長的輕繩連接,滑環(huán)B套在與豎直方向成=7的粗細(xì)均勻的固定桿上,連接滑環(huán)B的繩與桿垂直并在同一豎直平面內(nèi),滑環(huán)B恰好不能下滑,滑環(huán)和桿間的動(dòng)摩擦因數(shù)為=

6、0.4,設(shè)滑環(huán)和桿間的最大靜摩擦力等于滑動(dòng)摩擦力,則物塊A和滑環(huán)B的質(zhì)量之比為(in7=0.6,7=0.8)()A.7B.7C.1D.19.如圖所示,用與水平面成角的推力F作用在物塊上,隨著逐漸減小直到水平的過程中,物塊始終沿水平面做勻速直線運(yùn)動(dòng)。關(guān)于物塊受到的外力,下列判斷正確的是()A.推力F先增大后減小B.推力F一直減小C.物塊受到的摩擦力先減小后增大D.物塊受到的摩擦力一直不變10.(2018福建漳州模擬)如圖所示,在光滑的水平桿上穿兩個(gè)重力均為2N的球A、B,在兩球之間夾一彈簧,彈簧的勁度系數(shù)為10N/m,用兩條等長的細(xì)線將球C與A、B相連,此時(shí)彈簧被壓短了10cm,兩條細(xì)線的夾角為

7、60,則()A.彈簧的彈力大小為0.5NB.細(xì)線拉力大小為2NC.C球的重力為ND.桿對A球的支持力為N11.如圖所示,在一個(gè)傾角為的斜面上,有一個(gè)質(zhì)量為m、帶負(fù)電的小球P(可視為點(diǎn)電荷),空間存在著方向垂直斜面向下的勻強(qiáng)磁場,帶電小球與斜面間的摩擦力不能忽略,它在斜面上沿圖中所示的哪個(gè)方向運(yùn)動(dòng)時(shí),有可能保持勻速直線運(yùn)動(dòng)狀態(tài)()A.v1方向B.v2方向C.v3方向D.v4方向B12.(多選)如圖所示,質(zhì)量均為m的小球A、B用勁度系數(shù)為k1的輕彈簧相連,B球用長為L的細(xì)繩懸于O點(diǎn),A球固定在O點(diǎn)正下方,當(dāng)小球B平衡時(shí),繩子所受的拉力為FT1,彈簧的彈力為F1;現(xiàn)把A、間的彈簧換成原長相同但勁度系

8、數(shù)為k2(k2k1)的另一輕彈簧,在其他條件不變的情況下仍使系統(tǒng)平衡,此時(shí)繩子所受的拉力為FT2,彈簧的彈力為F2,則下列關(guān)于FT1與FT2、F1與F2大小之間的關(guān)系,正確的是()A.FT1FT2B.FT1=FT2C.F1F2D.F1=F213.(多選)如圖所示,用一段繩子把輕質(zhì)滑輪吊裝在A點(diǎn),一根輕繩跨過滑輪,繩的一端拴在井中的水桶上,人用力拉繩的另一端,滑輪中心為O點(diǎn),人所拉繩子與OA的夾角為,拉水桶的繩子與OA的夾角為。人拉繩沿水平面向左運(yùn)動(dòng),把井中質(zhì)量為m的水桶勻速提上來,人的質(zhì)量為M,重力加速度為g,在此過程中,以下說法正確的是()A.始終等于B.吊裝滑輪的繩子上的拉力逐漸變大C.地

9、面對人的摩擦力逐漸變大D.地面對人的支持力逐漸變大14.(多選)如圖所示,在粗糙固定的斜面上,放有A、B兩個(gè)木塊,用輕質(zhì)彈簧將A、B兩木塊連接起來,B木塊的另一端BC再通過細(xì)線與物體C相連接,細(xì)線跨過光滑定滑輪使C物體懸掛著,A、均處于靜止?fàn)顟B(tài),下列說法正確的是()A.彈簧彈力可能為零B.A受到的摩擦力一定沿斜面向上C.B可能不受摩擦力的作用D.若增大B木塊的質(zhì)量,則B木塊受到的摩擦力一定將先增大后減小答案精解精析選擇題1.ACD由題意,A、B、C質(zhì)量相等,且各接觸面間動(dòng)摩擦因數(shù)相等,再依據(jù)滑動(dòng)摩擦力公式Ff=FN,可知,B、C之間的滑動(dòng)摩擦力大于A、B之間的,因此在F作用下,B、C作為一整體

10、運(yùn)動(dòng),對A受力分析,A受水平向右的拉力和水平向左C的摩擦力,根據(jù)平衡條件可知,B對A的摩擦力大小為T,方向向左,故A、正確,B錯(cuò)誤;又因?yàn)槟景彘g力的作用是相互的,則木板B受到A對它水平向右的摩擦力,大小為T,由于B、C做勻速直線運(yùn)動(dòng),則B、C受到水平向左的拉力F和水平向右的兩個(gè)摩擦力平衡(A對B的摩擦力和地面對C的摩擦力),根據(jù)平衡條件可知,C受到地面的摩擦力大小為F-T,故D正確。2.C三個(gè)小圓環(huán)能夠靜止在光滑的圓環(huán)上,因平衡時(shí)a、b的距離等于繩子長度的一半eqoac(,)則abc恰好是等邊三角形,對a受力分析如圖所示:在水平方向上:Tasin30=Nacos30在豎直方向上:Tacos30

11、=mg+Nasin30解得:Na=mg,Ta=mg,故A、B項(xiàng)均錯(cuò)。c受到兩根繩子的拉力的合力Tc=2Tacos30=3mg,所以C項(xiàng)正確。c與大環(huán)之間的彈力Nc=mg+Tc=4mg,故D項(xiàng)錯(cuò)誤。3.B小球B受到豎直向下的重力2mg和細(xì)線OB對它豎直向上的拉力,若細(xì)線AB有張力,則小球B無法平衡,所以AB沒有張力,細(xì)線OB的張力TOB=2mg;小球A受重力mg、水平拉力F和細(xì)線OA的拉力TOA作用,根據(jù)幾何關(guān)系可得TOA=2mg,所以細(xì)線OA和OB的張力之比為11,選項(xiàng)B正確,A、C、D錯(cuò)誤。4.C在導(dǎo)體棒所在空間加上勻強(qiáng)磁場后絕緣細(xì)線與豎直方向的夾角均增大了相同的角度,則兩導(dǎo)體棒中的電流方向

12、D一定相反,且電流大小相等,選項(xiàng)A錯(cuò)誤;由左手定則可知,所加磁場的方向可能沿z軸正方向,選項(xiàng)C正確,B、錯(cuò)誤。5.AC物塊在AC段勻速下滑時(shí),物塊和斜面體整體處于平衡狀態(tài),因此地面對斜面體的摩擦力為零,即f1=0,這時(shí)斜面對物塊的作用力大小等于物塊的重力,即F1=mg。當(dāng)物塊在CB段下滑時(shí),物塊加速下滑,整體有向左的加速度,則地面對斜面體有向左的摩擦力,因此有f1F2,C正確,D錯(cuò)誤。6.C掃雷具受繩子拉力、海水的浮力和阻力及自身重力四個(gè)力作用,A項(xiàng)錯(cuò)誤。海水對掃雷具作用力的水平分力F水=FTsin,C項(xiàng)正確。因?yàn)楦×Υ笮∥粗?則繩子拉力大小不能確定,B、D項(xiàng)錯(cuò)誤。7.C彈簧伸長量不變,彈簧的

13、彈力大小F不變,彈簧與水平方向夾角為。金屬板受重力mg、支持力N、彈簧的拉力F和向右的靜摩擦力f作用,水平方向f=Fcos,豎直方向N+Fsin=mg,得N=mg-Fsin,隨著的增大,支持力不斷減小,靜摩擦力逐漸減小,故B錯(cuò),C對;圓環(huán)受彈簧的拉力、框架的支持力(大小不變?yōu)镕)、拉力F和滑動(dòng)摩擦力f,有F=f=F,故拉力大小不變,A、D錯(cuò)。m8.C設(shè)物塊A和滑環(huán)B的質(zhì)量分別為m1、2,若桿對B的彈力垂直于桿向下,因滑環(huán)B恰好不能下滑,則由平衡條件有m2gcos=(m1g-m2gsin),解得1=1;若桿對B的彈力垂直于桿向上,因滑環(huán)B恰好不能下滑,則由平衡條件有m2gcos=(m2gsin-

14、m1g),解得1=-7(舍去)。綜上分析可知應(yīng)選C。聯(lián)立可得F=,Ff=(mg+Fsin),可見,當(dāng)減小時(shí),F、Ff一直減小,故選項(xiàng)B正確,A、C、D錯(cuò)誤。9.B對物塊受力分析,如圖所示。由平衡條件得,水平方向Fcos-Ff=0,豎直方向FN-(mg+Fsin)=0,又Ff=FN,-in10.B彈簧彈力F=kx=1N,對A根據(jù)平衡條件有FTsin30=kx,解得細(xì)線拉力FT=2N,所以A錯(cuò)誤,B正確;桿對A球的支持力FN=FTcos30+GA=(+2)N,故D錯(cuò)誤;對C球,GC=2FTcos30=2N,故C錯(cuò)誤。11.C若小球的速度沿v1方向,則滑動(dòng)摩擦力與v1的方向相反,即沿圖中v3方向,由

15、左手定則知,小球受到的洛倫茲力方向在斜面平面內(nèi)與v1垂直向下,重力的分力mgsin沿斜面向下,則知球在斜面平面內(nèi)所受的合外力不為零,小球不可能做勻速直線運(yùn)動(dòng),故A錯(cuò)誤;同理可知B、D錯(cuò)誤。若小球的速度沿v3方向,則滑動(dòng)摩擦力與v3的方向相反,即沿圖中v1方向,由左手定則知,小球受到的洛倫茲力方向在斜面平面內(nèi)與v3垂直向上,即沿v2方向,重力的分力mgsin沿斜面向下,則知斜面平面內(nèi)的合外力可能為零,小球有可能做勻速直線運(yùn)動(dòng),故C正確。12.BC小球B受重力mg、繩子拉力FT和彈簧彈力F三個(gè)力而平衡,平移FT、F構(gòu)成矢量三角形如圖所示,由圖可以看出,力的矢量三角形總是與幾何三角形OAB相似,因此有=,其中OA、L保持不變,因此繩子的拉力FT大小保持不變,AB錯(cuò)誤,B正確;當(dāng)彈簧的勁度系數(shù)k增大時(shí),彈簧的壓縮量減小,A、間距離增大,因此對應(yīng)的力F增大,C正確,D錯(cuò)誤。13.ACD水桶勻速上升,拉水桶的輕繩中的拉力T始終等于mg,對滑輪受力分析如圖甲所示,垂直于OA方向有Tsin=Tsin,所以=,沿OA方向有F=Tcos+Tcos=2Tcos=2mgcos,人向左運(yùn)動(dòng)的過程中+變大,所以和均變大,吊裝滑輪的繩子上的拉力F變小,選項(xiàng)A正確,B錯(cuò)誤;對人受力分析如圖乙所示,=+逐漸變大,水平方向有f=Tsin,地面對人的摩擦力逐漸變大,豎直方向有FN+Tco

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