（高中物理）高考力物體的平衡試題匯編

年高考力、物體的平衡試題匯編〔年高考理綜卷〕18．如下列圖，將質(zhì)量為m的滑塊放在傾角為的固定斜面上?；瑝K與斜面之間的動(dòng)摩擦因數(shù)為。假設(shè)滑塊與斜面之間的最大靜摩擦力合滑動(dòng)摩擦力大小相等，重力加速度為g，那么A．將滑塊由靜止釋放，如果＞tan，滑塊將下滑B．給滑塊沿斜面向下的初速度，如果＜tan，滑塊將減速下滑C．用平行于斜面向上的力拉滑塊向上勻速滑動(dòng)，如果=tan，拉力大小應(yīng)是2mgsinD．用平行于斜面向下的力拉滑塊向下勻速滑動(dòng)，如果=tan，拉力大小應(yīng)是mgsin【解析】對(duì)處于斜面上的物塊受力分析，要使物塊沿斜面下滑那么mgsinθ>μmgcosθ，故μ<tanθ，故AB錯(cuò)誤；假設(shè)要使物塊在平行于斜面向上的拉力F的作用下沿斜面勻速上滑，由平衡條件有：F-mgsinθ-μmgcosθ=0故F=mgsinθ+μmgcosθ，假設(shè)μ=tanθ，那么mgsinθ=μmgcosθ，即F=2mgsinθ故C項(xiàng)正確；假設(shè)要使物塊在平行于斜面向下的拉力F作用下沿斜面向下勻速滑動(dòng)，由平衡條件有：F+mgsinθ-μmgcosθ=0那么F=μmgcosθ-mgsinθ假設(shè)μ=tanθ，那么mgsinθ=μmgcosθ，即F=0，故D項(xiàng)錯(cuò)誤?！敬鸢浮緾〔年高考理綜卷〕1.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，那么物塊所受的靜摩擦力增大的是D【解析】四個(gè)圖中都是靜摩擦。A圖中fA=Gsinθ；B圖中fB=Gsinθ；C圖中fC=(G-F)sinθ；D圖中fC=(G+F)sinθ。GGfFNGfFNGfFNGfFN〔年高考理綜卷〕16．如下列圖，光滑半球形容器固定在水平面上，O為球心，一質(zhì)量為m的小滑塊，在水平力F的作用下靜止P點(diǎn)。設(shè)滑塊所受支持力為FN。OF與水平方向的夾角為0。以下關(guān)系正確的選項(xiàng)是〔〕A． B．F＝mgtan0C． D．FN=mgtan0答案：A考點(diǎn)：受力分析，正交分解或三角形定那么解析：對(duì)小滑塊受力分析如下列圖，根據(jù)三角形定那么可得，，所以A正確。提示：支持力的方向垂直于接觸面，即指向圓心。正交分解列式求解也可?！材旮呖祭砭C卷〕14．如下列圖，質(zhì)量為m的等邊三棱柱靜止在水平放置的斜面上。三棱柱與斜面之間的動(dòng)摩擦因數(shù)為，斜面的傾角為，那么斜面對(duì)三棱柱的支持力與摩擦力的大小分別為A．mg和mgB．mg和mgC．mg和mgD．mg和mg答案A【解析】受力分析知，，〔年高考理綜卷〕21.水平地面上有一木箱，木箱與地面之間的動(dòng)摩擦因數(shù)為?，F(xiàn)對(duì)木箱施加一拉力F，使木箱做勻速直線運(yùn)動(dòng)。設(shè)F的方向與水平面夾角為，如圖，在從0逐漸增大到90°的過(guò)程中，木箱的速度保持不變，那么A.F先減小后增大B.F一直增大【答案】AC?！窘馕觥坑捎谀鞠涞乃俣缺３植蛔?，因此木箱始終處于平衡狀態(tài)，受力分析如下列圖，那么由平衡條件得：，兩式聯(lián)立解得，可見(jiàn)F有最小值，所以F先減小后增大，A正確；B錯(cuò)誤；F的功率，可見(jiàn)在從0逐漸增大到90°的過(guò)程中tan逐漸增大，那么功率P逐漸減小，C正確，D錯(cuò)誤?！材旮呖嘉锢砭怼?．用一根長(zhǎng)1m的輕質(zhì)細(xì)繩將一副質(zhì)量為1kg的畫(huà)框?qū)ΨQ懸掛在墻壁上，繩能承受的最大張力為，為使繩不斷裂，畫(huà)框上兩個(gè)掛釘?shù)拈g距最大為〔取〕A．B．C．D．答案：A【解析】熟練應(yīng)用力的合成和分解以及合成與分解中的一些規(guī)律，是解決此題的根本；一個(gè)大小方向確定的力分解為兩個(gè)等大的力時(shí)，合力在分力的角平分線上，且兩分力的夾角越大，分力越大。題中當(dāng)繩子拉力到達(dá)F=10N的時(shí)候，繩子間的張角最大，即兩個(gè)掛釘間的距離最大；畫(huà)框受到重力和繩子的拉力，三個(gè)力為共點(diǎn)力，受力如圖。繩子與豎直方向的夾角為θ，繩子長(zhǎng)為L(zhǎng)0=1m,那么有，兩個(gè)掛釘?shù)拈g距離，解得m，A項(xiàng)正確。〔年高考物理卷〕fmgNf=qvBv11．如圖8所示，外表粗糙的斜面固定于地面上，并處于方向垂直紙面向外、磁感應(yīng)強(qiáng)度為B的勻強(qiáng)磁場(chǎng)中。質(zhì)量為fmgNf=qvBvA．滑塊受到的摩擦力不變B．滑塊到地面時(shí)的動(dòng)能與B的大小無(wú)關(guān)C．滑塊受到的洛倫茲力方向垂直斜面向下D．B很大時(shí)，滑塊可能靜止于斜面上【答案】CD?！窘馕觥咳∥飰K為研究對(duì)象，小滑塊沿斜面下滑由于受到洛倫茲力作用，如下列圖，C正確；N=mgcosθ+qvB,由于v不斷增大，那么N不斷增大，滑動(dòng)摩擦力f=μN(yùn)，摩擦力增大，A錯(cuò)誤；滑塊的摩擦力與B有關(guān)，摩擦力做功與B有關(guān)，依據(jù)動(dòng)能定理，在滑塊下滑到地面的過(guò)程中，滿足，所以滑塊到地面時(shí)的動(dòng)能與B有關(guān)，B錯(cuò)誤；當(dāng)B很大，那么摩擦力有可能很大，所以滑塊可能靜止在斜面上，D正確?！材旮呖祭砜聘拙怼?．游樂(lè)場(chǎng)中的一種滑梯如圖3所示。小朋友從軌道頂端由靜止開(kāi)始下滑，沿水平軌道滑動(dòng)了一段距離后停下來(lái)，那么A．下滑過(guò)程中支持力對(duì)小朋友做功B．下滑過(guò)程中小朋友的重力勢(shì)能增加C．整個(gè)運(yùn)動(dòng)過(guò)程中小朋友的機(jī)械能守恒D．在水平面滑動(dòng)過(guò)程中摩擦力對(duì)小朋友做負(fù)功【解析】在滑動(dòng)的過(guò)程中,人受三個(gè)力重力做正功,勢(shì)能降低B錯(cuò),支持力不做功,摩擦力做負(fù)功,所以機(jī)械能不守恒,AC皆錯(cuò).D正確.〔年高考物理卷〕1．兩個(gè)大小分別為和〔〕的力作用在同一質(zhì)點(diǎn)上，它們的合力的大小F滿足A． B．C． D．答案：C解析：共點(diǎn)的兩個(gè)力合成，同向時(shí)最大為＋，反向時(shí)最小為－。〔年高考物理卷〕3．兩剛性球a和b的質(zhì)量分別為和、直徑分別為個(gè)(>)。將a、b球依次放入一豎直放置、內(nèi)徑為的平底圓筒內(nèi)，如下列圖。設(shè)a、b兩球靜止時(shí)對(duì)圓筒側(cè)面的壓力大小分別為和，筒底所受的壓力大小為．重力加速度大小為g。假設(shè)所以接觸都是光滑的，那么A．B．C．D．答案：A解析：對(duì)兩剛性球a和b整體分析，豎直方向平衡可知F＝〔＋〕g、水平方向平衡有＝?！材旮呖嘉锢砭怼?2．〔12分〕如圖〔a〕，質(zhì)量m＝1kg的物體沿傾角＝37的固定粗糙斜面由靜止開(kāi)始向下運(yùn)動(dòng)，風(fēng)對(duì)物體的作用力沿水平方向向右，其大小與風(fēng)速v成正比，比例系數(shù)用k表示，物體加速度a與風(fēng)速v的關(guān)系如圖〔b〕所示。求：〔1〕物體與斜面間的動(dòng)摩擦因數(shù)；〔2〕比例系數(shù)k?！瞫in370=0.6,cos370=0.8,g=10m/s2〕【解析】〔1〕對(duì)初始時(shí)刻：mgsin－mgcos＝ma0eq\o\ac(○,1)，由右圖讀出a0=4m/s2代入eq\o\ac(○,1)式，解得：＝EQ\F(gsin－ma0,gcos)；〔2〕對(duì)末時(shí)刻加速度為零：mgsin－N－kvcos＝0eq\o\ac(○,2)，又N＝mgcos＋kvsin，由右圖得出此時(shí)v=5m/s代入eq\o\ac(○,2)式解得：k＝EQ\F(mg〔sin－cos〕,v〔sin＋cos)＝/s?！材旮呖嘉锢砭怼?7.〔20分〕〔1〕為了清理堵塞河道的冰凌，空軍實(shí)施了投彈爆破，飛機(jī)在河道上空高H處以速度v0水平勻速飛行，投擲下炸彈并擊中目標(biāo)。求炸彈剛脫離飛機(jī)到擊中目標(biāo)所飛行的水平距離及擊中目標(biāo)時(shí)的速度大小?！膊挥?jì)空氣阻力〕〔2〕如圖17所示，一個(gè)豎直放置的圓錐筒可繞其中心OO′轉(zhuǎn)動(dòng)，筒內(nèi)壁粗糙，筒口半徑和筒高分別為R和H，筒內(nèi)壁A點(diǎn)的高度為筒高的一半。內(nèi)壁上有一質(zhì)量為m的小物塊。求①當(dāng)筒不轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)，物塊靜止在筒壁A點(diǎn)受到的摩擦力和支持力的大??；②當(dāng)物塊在A點(diǎn)隨筒做勻速轉(zhuǎn)動(dòng)，且其受到的摩擦力為零時(shí)，筒轉(zhuǎn)動(dòng)的角速度?！窘馕觥浚孩耪◤椬髌綊佭\(yùn)動(dòng)，設(shè)炸彈脫離飛機(jī)到擊中目標(biāo)所飛行的水平距離為x,聯(lián)立以上各式解得設(shè)擊中目標(biāo)時(shí)的豎直速度大小為vy，擊中目標(biāo)時(shí)的速度大小為v聯(lián)立