物理試題-【備考2023】2023屆高三物理名校試題匯編系列(第1期)專題2-力-物體的平衡5820

2023屆高三物理名校試題匯編系列（第1期）專題2力物體的平衡一、單項(xiàng)選擇題1．（江蘇省揚(yáng)州中學(xué)2023屆高三10月份階段測(cè)試）下列幾個(gè)關(guān)于力學(xué)問(wèn)題的說(shuō)法中正確的是（）A．米、千克、牛頓等都是國(guó)際單位制中的基本單位B．放在斜面上的物體，其重力沿垂直斜面的分力就是物體對(duì)斜面的壓力C．摩擦力的方向一定與物體的運(yùn)動(dòng)方向在同一直線上D．做曲線運(yùn)動(dòng)的物體所受的合力一定不為零1.D解析：國(guó)際單位制的基本單位共有7個(gè)，它們分別為米（m）、千克（kg）、秒（s）、開(kāi)爾文（K）、摩爾（mol）、安培（A）、坎德拉（cd），其中前三個(gè)屬于力學(xué)單位制，除了這7個(gè)基本單位，其他的單位都是導(dǎo)出單位，例如，根據(jù)公式v=s/t導(dǎo)出速度的單位為m/s，根據(jù)公式a=Δv/Δt導(dǎo)出加速度的單位為m/s2，根據(jù)公式F=ma導(dǎo)出力的單位為kg·m/s2，也就是N（牛頓），可見(jiàn)，牛頓不是基本單位，而是導(dǎo)出單位，選項(xiàng)A錯(cuò)誤；選項(xiàng)B中的兩個(gè)力的施力物體和受力物體都不同，因此它們是不同的力，選項(xiàng)B錯(cuò)誤；摩擦力的方向與相對(duì)運(yùn)動(dòng)或相對(duì)運(yùn)動(dòng)趨勢(shì)的方向相反，但不一定與物體的運(yùn)動(dòng)方向在同一直線上，如下圖所示，在圓盤(pán)上放置一木塊，當(dāng)圓盤(pán)勻速轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)，木塊隨圓盤(pán)一起運(yùn)動(dòng)，那么木塊受到圓盤(pán)對(duì)它的摩擦力，方向指向圓盤(pán)中心，并不與木塊的運(yùn)動(dòng)方向相同，選項(xiàng)C錯(cuò)誤；曲線運(yùn)動(dòng)是變速運(yùn)動(dòng)，所受合外力一定不為零，選項(xiàng)D正確。本題答案為D。2．（山東省臨朐第六中學(xué)2023屆高三月考）以下是力學(xué)中的四個(gè)實(shí)驗(yàn)裝置，由圖可知哪個(gè)實(shí)驗(yàn)所體現(xiàn)的物理思想方法與其他幾個(gè)不同2.D解析：選項(xiàng)ABC所示的三個(gè)實(shí)驗(yàn)，都利用了轉(zhuǎn)換法，即將某些不易顯示、不易直接測(cè)量的物理量轉(zhuǎn)化為易于顯示、易于測(cè)量的物理量的方法；選項(xiàng)D所示實(shí)驗(yàn)運(yùn)用了等效替代法。本題答案為D。3．（廣西區(qū)柳州鐵一中2023屆高三月考理綜卷）有一輛遙控電動(dòng)玩具汽車(chē)，已知車(chē)內(nèi)電動(dòng)馬達(dá)驅(qū)動(dòng)后輪轉(zhuǎn)動(dòng).現(xiàn)玩具汽車(chē)的后輪、前輪分別放在平板小車(chē)甲、乙之上.如圖所示.按動(dòng)遙控器上的“前進(jìn)”、“后退”鍵，汽車(chē)就能前進(jìn)或后退，地面與甲、乙車(chē)之間的摩擦力不計(jì).以下敘述正確的是（）A．按動(dòng)遙控器上的“前進(jìn)”鍵，乙車(chē)對(duì)前輪摩擦力向前，乙車(chē)相對(duì)地面向前進(jìn)B．按動(dòng)遙控器上的“前進(jìn)”鍵，甲車(chē)對(duì)后輪摩擦力向前，甲車(chē)相對(duì)地面向后退C．按動(dòng)遙控器上的“后退”鍵，甲車(chē)對(duì)后輪摩擦力向后，甲車(chē)相對(duì)地面向前進(jìn)D．按動(dòng)遙控器上的“后退”鍵，乙車(chē)對(duì)前輪摩擦力向后，乙車(chē)相對(duì)地面向后退5．（湖南師大附中2023屆高三月考試題）如圖所示，物體b疊放在物體a上，a、b的質(zhì)量均為m，且上、下表面均與斜面平行，它們以共同速度沿傾角為θ的固定斜面c勻速下滑，則（）A．a(chǎn)、b間沒(méi)有靜摩擦力B．a(chǎn)受到b的靜摩擦力方向沿斜面向上C．a(chǎn)受到斜面的滑動(dòng)摩擦力大小為mgsinθD．a(chǎn)與斜面間的動(dòng)摩擦因數(shù)μ=tanθ5．D解析：選取物體b為研究對(duì)象，其受到豎直向下的重力和垂直斜面向上的彈力，因?yàn)槠涮幱谄胶鉅顟B(tài)，所以其必受到沿斜面向上的摩擦力作用，考慮到a、b間沒(méi)有相對(duì)運(yùn)動(dòng)，b受到a沿斜面向上的靜摩擦力，根據(jù)牛頓第三定律，a受到b的靜摩擦力方向沿斜面向下，選項(xiàng)AB錯(cuò)誤；選取a、b組成的系統(tǒng)為研究對(duì)象，系統(tǒng)共受到豎直向下的重力G（大小為2mg）、垂直斜面向上的彈力F和沿斜面向上的摩擦力f三個(gè)力的作用而處于平衡狀態(tài)，根據(jù)平衡條件，F(xiàn)=Gcosθ，f=Gsinθ=2mgsinθ，f=μF，可得μ=tanθ，所以選項(xiàng)C錯(cuò)誤，D正確。本題答案為D。6．（湖北省黃岡中學(xué)2023屆高三月考）物塊M在靜止的傳送帶上勻速下滑時(shí)，傳送帶突然轉(zhuǎn)動(dòng)，傳送帶轉(zhuǎn)動(dòng)的方向如圖中箭頭所示。則傳送帶轉(zhuǎn)動(dòng)后（）MMθA．M將減速下滑B．M仍勻速下滑C．M受到的摩擦力變小D．M受到的摩擦力變大6．B解析：傳送帶轉(zhuǎn)動(dòng)前，物塊三力平衡：豎直向下的重力G、垂直斜面向上的支持力N和沿斜面向上的滑動(dòng)摩擦力f，其中f=μN(yùn)=μGcosθ；傳送帶突然轉(zhuǎn)動(dòng)后，斜面與滑塊間的正壓力大小不變，即N不變，滑動(dòng)摩擦力和重力也不變，即物塊受力不變，其仍然處于平衡狀態(tài)，即M仍勻速下滑，本題答案為B。7.（山西大學(xué)附中2023屆高三10月月考）如圖所示是皮帶傳動(dòng)裝置示意圖，A為主動(dòng)輪，B為從動(dòng)輪.關(guān)于A輪上P點(diǎn)和B輪上Q點(diǎn)所受摩擦力的方向，下列說(shuō)法正確的是（）A.P、Q點(diǎn)所受摩擦力的方向均沿輪的切線向上B.P、Q點(diǎn)所受摩擦力的方向均沿輪的切線向下C.P、Q點(diǎn)所受摩擦力的方向沿輪的切線，Q點(diǎn)向上，P點(diǎn)向下D.P、Q點(diǎn)所受摩擦力的方向沿輪的切線，P點(diǎn)向上，Q點(diǎn)向下9．（云南省建水一中2023屆高三10月月考理綜卷）用一輕繩將小球P系于光滑墻壁上的O點(diǎn)，在墻壁和球P之間夾有一矩形物塊Q，如圖所示。P、Q均處于靜止?fàn)顟B(tài)，則下列相關(guān)說(shuō)法正確的是（）A．P物體受4個(gè)力B．若繩子變短，Q受到的靜摩擦力將增大C．Q受到3個(gè)力D．若繩子變長(zhǎng)，繩子的拉力將變小9.AD解析：本題需要先運(yùn)用隔離法分析物塊Q，物塊Q受到豎直向下的重力、小球P對(duì)其施加的水平向左的壓力和光滑墻面對(duì)其施加的水平向右的彈力，顯然在這三個(gè)力的作用下，物塊在豎直方向上不能平衡，所以其還受到小球P對(duì)其施加的豎直向上的摩擦力的作用，四力平衡；對(duì)小球P受力分析，顯然其共受到四個(gè)力的作用：豎直向下的重力（大小為mPg）、沿繩子方向向上的拉力T、水平向右的彈力N和豎直向下的摩擦力f，也是四力平衡，所以A正確，C錯(cuò)誤；因?yàn)镻、Q均處于靜止?fàn)顟B(tài)，所以P對(duì)Q施加的摩擦力大小等于物塊Q的重力，即f=mQg，選項(xiàng)B錯(cuò)誤；若繩子變長(zhǎng)，繩子與豎直方向上的夾角（設(shè)為θ）將變小，小球P受力平衡，滿足mPg+f=Tcosθ，又f=mQg，所以T=（mPg+mQg/cosθ，當(dāng)θ變小時(shí)，繩子的拉力T將變小，選項(xiàng)D正確。本題答案為AD。10．（陜西省長(zhǎng)安一中2023屆高三質(zhì)檢）如圖所示，質(zhì)量相等的A、B兩物體在平行于固定斜面的推力F的作用下，沿光滑斜面做勻速直線運(yùn)動(dòng)，A、B間輕彈簧的勁度系數(shù)為k，斜面的傾角為30°，則勻速運(yùn)動(dòng)時(shí)彈簧的壓縮量為（）A． B． C． D．10.B解析：先用整體法，求出F=2mgsin30°=mg，在運(yùn)用隔離法，選取物體B為研究對(duì)象，對(duì)其受力分析，根據(jù)平衡條件可求出彈簧對(duì)B沿斜面向上的彈力F彈=mgsin30°=mg=F，即kx=F，所以x=，本題答案為B。11.（湖北省百所重點(diǎn)中學(xué)2023屆10月高三聯(lián)考）如圖所示，100個(gè)大小相同、質(zhì)量均為m且光滑的小球，靜止放置于兩相互垂直且光滑的平面上。平面AB與水平面的夾角為30°，則第2個(gè)小球?qū)Φ?個(gè)小球的作用力大小為（）A.mg/2B.48mgC.49mgD.98mg力平衡，即FM=FN；選取m為研究對(duì)象，其共受到三個(gè)力的作用：豎直向下的重力mg、水平向左的彈力FN和垂直于m和M的接觸面斜向上的彈力FMN，三力平衡，可求出FN=mgcotα，所以FM=FN=mgcotα，選項(xiàng)C正確，D錯(cuò)誤。本題答案為C。13．（山東省濰坊市2023屆高三10月份三縣聯(lián)考）如圖所示，一個(gè)半球形的碗放在桌面上，碗口水平，O點(diǎn)為其球心，碗的內(nèi)表面及碗口光滑。一根細(xì)線跨在碗口上，線的兩端分別系有質(zhì)量為m1和m2的小球。當(dāng)它們處于平衡狀態(tài)時(shí)，質(zhì)量為m1的小球與O點(diǎn)的連線與水平線的夾角為α=90°，質(zhì)量為m2的小球位于水平地面上，設(shè)此時(shí)質(zhì)量為m2的小球?qū)Φ孛鎵毫Υ笮镹，細(xì)線的拉力大小為T(mén)，則（）OOαm1m2A．N=B．N=m2gC．T=D．T=13.B解析：選取質(zhì)量為m1的小球?yàn)檠芯繉?duì)象，其必受到豎直向下的重力和豎直向上的彈力作用，考慮到該小球處于平衡狀態(tài)，所以繩子對(duì)其拉力必為零，否則，小球不可能平衡，即T=0；再選取質(zhì)量為m2的小球?yàn)檠芯繉?duì)象，其受到豎直向下的重力（大小為m2g）和地面對(duì)其豎直向上的支持力（大小為N）作用，二力平衡，可得N=m2g。本題答案為B。14．（云南省昆明市2023屆高三摸底理綜卷）如圖所示，木塊P靜止在水平放置的木板上?，F(xiàn)緩慢抬起木板的左間，在傾角逐漸增大至90°的過(guò)程中，木塊P所受摩擦力的大小變化情況是（）A．保持不變 B．一直增大 C．先增大后減小 D．先減小后增大14.C解析：在傾角逐漸增大至90°的過(guò)程中，木塊先靜止后開(kāi)始滑動(dòng)，即木塊先受到靜摩擦力的作用，后突變?yōu)榛瑒?dòng)摩擦力。開(kāi)始時(shí)，當(dāng)α=0時(shí)，木塊靜止不動(dòng)，靜摩擦力F=0；隨著夾角增大，物體相對(duì)木板靜止，所受的仍是靜摩擦力，緩慢豎起時(shí)，物體處于平衡狀態(tài)，由力的平衡可知，靜摩擦力大小等于物體重力沿斜面向下的分力，即F=mgsinα；以后靜摩擦力隨α的增大而增大，它們呈正弦規(guī)律變化，在物體剛好要滑動(dòng)而沒(méi)滑動(dòng)時(shí)，F(xiàn)達(dá)到最大值；α繼續(xù)增大，物體開(kāi)始滑動(dòng)，靜摩擦力變?yōu)榛瑒?dòng)摩擦力，開(kāi)始滑動(dòng)后，F(xiàn)=μmgcosα，因此，滑動(dòng)摩擦力隨α的增大而減小，綜上可知，本題答案為C。15．（福建省四地六校2023屆高三聯(lián)考物理試卷）如圖所示，用繩索將重球掛在墻上，不考慮墻的摩擦。如果把繩的長(zhǎng)度減小一些，則球?qū)K的拉力F1和球?qū)Φ膲毫2的變化情況是（

）A．F1和F2都增大

B．F1減小，F(xiàn)2增大

C．F1增大，F(xiàn)2減小

D．F1和F2都減小15.A解析：對(duì)重球受力分析，其共受到三個(gè)力的作用：豎直向下的重力G、繩對(duì)球的拉力和墻對(duì)球的彈力（受力圖略），三力平衡，設(shè)繩與墻間的夾角為θ，則=G/cosθ，=Gtanθ，如果把繩的長(zhǎng)度減小一些，繩與墻間的夾角θ會(huì)變大，和都增大，根據(jù)牛頓第三定律，F(xiàn)1和F2都增大，本題答案為A。二、多項(xiàng)選擇題16．（上海市徐匯區(qū)2023屆高三第一次聯(lián)考）如圖所示，不計(jì)質(zhì)量的光滑小滑輪用細(xì)繩懸掛于墻上O點(diǎn)，跨過(guò)滑輪的細(xì)繩連接物塊A、B，A、B都處于靜止?fàn)顟B(tài)，現(xiàn)將物塊B移至C點(diǎn)后，A、B仍保持靜止，下列說(shuō)法中正確的是（）BCAOA．B與水平面間的摩擦力增大B．拉B的繩子的拉力增大C．懸于墻上的繩所受拉力不變D．A、B靜止時(shí)，圖中、、三角始終相等16.AD解析：設(shè)繩與水平面間的夾角為i，對(duì)物塊B受力分析，其共受到四個(gè)力的作用：豎直向下的重力GB，繩子的拉力TB（大小等于GA），豎直向上的支持力N和水平向右的摩擦力f。四力平衡，可得f=TBcosi=GAcosi，當(dāng)將物塊B移至C點(diǎn)后，繩與水平面間的夾角為i減小，B與水平面間的摩擦力增大，選項(xiàng)A正確；拉B的繩子的拉力的大小TB=GA，即保持不變，選項(xiàng)B錯(cuò)誤。以細(xì)繩與滑輪的連接點(diǎn)為研究對(duì)象，對(duì)其受力分析，其共受到三個(gè)力的作用：細(xì)繩豎直向下的拉力FA（大小等于GA）、沿繩指向物塊B的拉力FB（大小等于GA）和沿懸于墻上的繩指向O點(diǎn)的拉力F，三力平衡，因?yàn)镕A=FB，所以=，因?yàn)楹投际抢的作用線與豎直方向的夾角，所以==，選項(xiàng)D正確；拉力F=2FAcos，當(dāng)將物塊B移至C點(diǎn)后，增大，所以懸于墻上的繩所受拉力減小，選項(xiàng)C錯(cuò)誤。綜上可知，本題答案為AD。17．（上海市徐匯區(qū)2023屆高三第一次聯(lián)考）如圖所示，在楔形木塊的斜面與豎直墻間靜止著一個(gè)鐵球，鐵球與斜面及墻間摩擦不計(jì)，楔形木塊置于粗糙水平面上，斜面傾角為θ，球半徑為R，球與斜面接觸點(diǎn)為A，現(xiàn)對(duì)鐵球再施加一個(gè)水平向左的壓力F，F(xiàn)的作用線通過(guò)球心O，若F緩慢增大而整個(gè)裝置仍保持靜止，在此過(guò)程中（）A．任一時(shí)刻豎直墻對(duì)鐵球的作用力都大于該時(shí)刻的水平壓力FB．斜面對(duì)鐵球的作用力緩慢增大C．斜面對(duì)地面的摩擦力保持不變D．F對(duì)A點(diǎn)的力矩為FRcosθ17.ACD解析：鐵球受力如圖所示，正交分解得FN1cosθ＝mg，F(xiàn)＋FN1sinθ＝FN2，可見(jiàn)，F(xiàn)N1不變，F(xiàn)N2＞F，故A正確，B錯(cuò)誤；再分析斜面受力情況，由于FN1不變，故斜面受地面摩擦力和地面對(duì)斜面的作用力都不變，選項(xiàng)C正確；A點(diǎn)到力F作用線的距離為Rcosθ，故F對(duì)A點(diǎn)的力矩為FRcosθ，選項(xiàng)D正確。本題答案為ACD。18．（江西省井岡山市2023屆高三11月份聯(lián)考）如圖所示，將兩個(gè)相同的條形磁鐵吸在一起，置于水平桌面上，下面說(shuō)法正確的是（）A．B對(duì)桌面的壓力的大小等于A、B的重力之和B．A對(duì)B的壓力大于A的重力C．A對(duì)B的壓力的大小等于A的重力D．B對(duì)桌面的壓力小于A、B的重力之和18.AB解析：選取A、B組成的系統(tǒng)為研究對(duì)象，系統(tǒng)只受到重力和支持力的作用，二力平衡，所以桌面對(duì)B的支持力大小等于A、B的重力之和，根據(jù)牛頓第三定律，B對(duì)桌面的壓力的大小也等于A、B的重力之和，選項(xiàng)A正確，D錯(cuò)誤；選取A為研究對(duì)象，其受到豎直向下的重力GA，B對(duì)A豎直向下的吸引力FBA和B對(duì)A豎直向上的支持力TBA，三力平衡，所以TBA=GA+FBA＞GA，根據(jù)牛頓第三定律，A對(duì)B的壓力大于A的重力，所以選項(xiàng)B正確，D錯(cuò)誤。本題答案為AB。19．（黑龍江省齊齊哈爾市2023屆高三“五校聯(lián)誼”期中考試）如圖所示，滑塊A與小球B用一根不可伸長(zhǎng)的輕繩相連，且滑塊A套在水平直桿上?，F(xiàn)用與水平方向成30°角的力F拉B，使A、B一起向右勻速運(yùn)動(dòng)，運(yùn)動(dòng)過(guò)程中A、B保持相對(duì)靜止。已知A、B的質(zhì)量分別為2kg、1kg，F(xiàn)=10N，重力加速度為10m/s2。則（）A.輕繩與水平方向的夾角θ=30°B.輕繩與水平方向的夾角θ=60°C.滑塊A與水平直桿之間的動(dòng)摩擦因數(shù)為D.滑塊A與水平直桿之間的動(dòng)摩擦因數(shù)為GA+BFNf19.AD解析：先選取小球B為研究對(duì)象，其共受到三個(gè)力的作用：豎直向下的重力GB，大小等于10N；與水平方向成30°角的拉力F，大小為10N；繩子對(duì)其拉力T。三力平衡，在水平方向上，有Fcos30°=Tcosθ，即Tcosθ=5N；在豎直方向上，有Fsin30°+Tsinθ=GB，即Tsinθ=5N，又Tcosθ=5N，所以T=10N，θ=30GA+BFNf再選取滑塊A和小球B組成的系統(tǒng)為研究對(duì)象，對(duì)其受力分析如圖所示，系統(tǒng)四力平衡，在豎直方向上，有N+Fsin30°=GA+B，代入數(shù)據(jù)，可求出N=25N；在水平方向上，有f=Fcos30°，又f=μN(yùn)，所以μN(yùn)=Fcos30°，代入數(shù)據(jù)，可求出μ=，故選項(xiàng)C錯(cuò)誤，D正確。綜上可知，本題答案為AD。20.（四川省綿陽(yáng)中學(xué)2023屆高三月考理綜卷）如圖所示，將兩相同的木塊a、b置于粗糙的水平地面上，中間用一輕彈簧連接，兩側(cè)用細(xì)繩系于墻壁。開(kāi)始時(shí)a、b均靜止，彈簧處于伸長(zhǎng)狀態(tài)，兩細(xì)繩均有拉力，a所受摩擦力?a≠0，b所受摩擦力?b=0?，F(xiàn)將右側(cè)細(xì)繩剪斷，則剪斷瞬間（）22．（福建省四地六校2023屆高三聯(lián)考物理試卷）如圖所示，在水平地面上有一向右勻速行駛的車(chē)，車(chē)內(nèi)用繩AB與繩BC拴住一個(gè)小球，BC繩水平，AB繩與豎直方向夾角為37°，小球質(zhì)量為0.8kg，小球在車(chē)中位置始終未變（g取10m/s2，sin37°=0.6，cos37°=0.8)。求：（1）繩的拉力大??；（2）繩的拉力大小22.解析：取小球?yàn)檠芯繉?duì)象，其受力分析如圖所示。當(dāng)車(chē)勻速行駛時(shí)，合力為零，有，，則，。即繩的拉力大小為10N，繩的拉力大小為6N。23.（山東省曲阜一中2023屆高三摸底考試）一光滑圓環(huán)固定在豎直平面內(nèi)，環(huán)上套著兩個(gè)小球A和B（中央有孔），A、B間由細(xì)繩連接著，它們處于如圖所示位置時(shí)恰好都能保持靜止?fàn)顟B(tài)。此情況