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1、【安徽省,人教版】2014屆物理一輪小題精練(5,含答案)
一、選擇題
1.(2013·江蘇)用一根長1m的輕質細繩將一幅質量為1kg的畫框對稱懸掛在墻壁上.已知繩能承受的最大張力為10N.為使繩不斷裂,畫框上兩個掛釘的間距最大為(g取10m/s2) ( )
A.m B.m
C.m D.m
[答案] A
[解析] 本題考查共點力的平衡.由題意知,當兩繩間夾角為120°時,兩繩張力達10N.此時畫框上掛釘間距為x=Lsin60°=m選項A正確.
2.(2013·山東)如圖所示,光滑半球形容器固定在水平面上,
2、O為球心,一質量為m的小滑塊,在水平力F的作用下靜止于P點.設滑塊所受支持力為FN.OP與水平方向的夾角為θ.下列關系正確的是 ( )
A.F=
B.F=mgtanθ
C.FN=
D.FN=mgtanθ
[答案] A
[解析] 本題主要考查受力分析與物體平衡條件,受力分析如圖,由平衡條件知
FNsinθ=mg,FN=,C錯,D錯.
F=A正確,B錯.正確答案A.
3.如圖所示,豎直放置的輕彈簧一端固定在地面上,另一端與斜面體P連接,P的斜面與固定擋板MN接觸且處于靜止狀態(tài),則斜面體P此刻所受的外力個數有可能為
( )
A.2個
3、B.3個
C.4個 D.5個
[答案] AC
[解析] 若斜面體P受到的彈簧彈力F等于其重力mg,則MN對P沒有力的作用,如圖(a)所示,P受到2個力,A對;若彈簧彈力大于P的重力,則MN對P有壓力FN,只有壓力FN則P不能平衡,一定存在向右或有向右分量的力,只能是MN對P的摩擦力Ff,因此P此時受到4個力,如圖(b)所示,C對.
4.(2013·泰安模擬)如圖所示,輕質光滑滑輪兩側用細繩連著兩個物體A與B,物體B放在水平地面上,A、B均靜止.已知A和B的質量分別為mA、mB,繩與水平方向的夾角為θ,則 ( )
A.物體B受到的摩擦力可能為
4、0
B.物體B受到的摩擦力為mAgcosθ
C.物體B對地面的壓力可能為0
D.物體B對地面的壓力為mBg-mAgsinθ
[答案] BD
[解析] 對B受力分析如圖所示,則水平方向上:Ff=FTcosθ,由于FT=mAg,所以Ff=mAgcosθ,故A錯誤,B正確;因為摩擦力不為零,所以壓力不可能為零,故C錯誤;豎直方向上:FNB+FTsinθ=mBg,所以FNB=mBg-FTsinθ=mBg-mAgsinθ,故D正確.
5.三段等長的、不可伸長的細線結于O點,A端固定在水平桿上,B端接在套在豎直光滑桿上的輕圓環(huán)上,C端掛一重物,重物質量為m;開始時輕圓環(huán)固定在緊靠D端的位置
5、,AD等于繩長OA,靜止時如圖所示.今不再固定圓環(huán),讓圓環(huán)可以在豎直光滑桿上自由滑動,再次靜止時OA繩拉力為FTA,OB繩拉力為FTB,則 ( )
A.FTAmg
B.FTA=mg,FTB=0
C.FTA=mg,FTB=mg
D.FTA>mg,FTB=mg
[答案] B
[解析] 由于AD=OA=OB,圓環(huán)自由下落穩(wěn)定時,AO豎直向下,故繩OB中無拉力FTB=0;FTA=mg.
6.如圖所示,一個半球形的碗放在桌面上,碗口水平,O是球心,碗的內表面光滑.輕質桿的兩端固定有兩個小球,質量分別是m1、m2.當它們靜止時,m1、m2與球心的連線跟水平面分別
6、成60°、30°角,則碗對兩小球的彈力F1、F2大小之比是 ( )
A.12 B.1
C.1 D.2
[答案] B
[解析] 選m1、m2組成的整體作為研究對象進行分析,則三力平衡必共點,故F1F2=tan60°=,選項B正確.
7.(2013·天津質檢)如圖所示,把球夾在豎直墻面AC和木板BC之間,不計摩擦.設球對墻的壓力為FN1,球對板的壓力為FN2,在將板BC逐漸放至水平的過程中,下列說法中正確的是 ( )
A.FN1增大,FN2減小 B.FN1減小,FN2增大
C.FN1增大,FN2增
7、大 D.FN1減小,FN2減小
[答案] D
[解析] 如圖,利用圖象法可知FN1、FN2都減小.故D正確.
8.如圖所示,A、B兩物體的質量分別為mA和mB,且mA>mB,整個系統處于靜止狀態(tài),小滑輪的質量和一切摩擦均不計.如果繩的一端由Q點緩慢地向左移到P點,整個系統重新平衡后,物體A的高度和兩滑輪間繩與水平方向的夾角θ如何變化 ( )
A.物體A的高度升高,θ角變大
B.物體A的高度降低,θ角變小
C.物體A的高度升高,θ角不變
D.物體A的高度不變,θ角變小
[答案] C
[解析] 系統靜止時,與動滑輪接觸的那一小段繩子受力情況如右圖所示,同一根繩子上
8、的拉力F1、F2總是相等的,它們的合力F與F3是一對平衡力,以F1、F2為鄰邊所作的平行四邊形是菱形,故mBg=2mAgsinθ.繩的端點由Q點移向P點時,由于mA、mB的大小不變,故θ不變,因此B下降,A上升.
二、非選擇題
9.在裝修工程中,用與豎直方向成β角的力F使質量為m的物體靜止在斜板的某一位置上.如圖所示,斜板與水平方向成α角.請在圖中畫出這個物體的受力示意圖,并寫出計算斜板對它的壓力大小的表達式________.
[答案] Fcos(α+β)-mgcosα
[解析] 物體受力如圖所示,沿垂直于斜板面的合力為零,則有FN=Fcos(α+β)-mgcosα.
1
9、0.如圖所示,木板B放在粗糙的水平地面上,木塊A放在B的上面,A的右端通過一不可伸長的輕繩固定在直立墻壁上,用水平力F向左拉動B,使B以速度v做勻速運動,A、B的質量均為m,且A、B間及B與水平地面間的動摩擦因數都是μ,則繩的拉力FT=________,水平拉力F=________.
[答案] μmg 3μmg
[解析] 對A受力分析知FT=FfA=μmg,
對B受力分析知F=FfA′+Ff地
Ff地=2μmg,故F=3μmg.
11.如圖所示為一攀巖運動員,正在豎直崖壁上攀登,由于身背很重的行裝,重心上移至肩部的O點,總質量為75kg,此時手臂與身體垂直.手臂與崖壁夾角θ為60
10、°,求此時手受到的拉力和腳受到的作用力(設手受到的拉力和腳受到的作用力均通過重心O,g取10m/s2).
[答案] 375N 375N
[解析] 對運動員進行受力分析如圖所示,根據平衡條件正交分解得:
Fsin60°=FNsin30°
Fcos60°+FNcos30°=mg.
解得F=mg=375N,
FN=375N.
12.如圖所示,半徑為R的半球支撐面頂部有一小孔.質量分別為m1和m2的兩只小球(視為質點),通過一根穿過半球頂部小孔的細線相連,不計所有摩擦.請你分析:
(1)m2小球靜止在球面上時,其平衡位置與半球面的球心連線跟水平方向的夾角為θ,則m1、m2、
11、θ和R之間應滿足什么關系;
(2)若m2小球靜止于θ=45°處,現將其沿半球面稍稍向下移動一些,則釋放后m2能否回到原來位置?
[答案] (1)m1=m2cosθ與R無關 (2)不能
[解析] (1)根據平衡條件有m2gcosθ=m1g,所以m1=m2cosθ(或cosθ=),與R無關.
(2)不能回到原來位置,m2所受的合力為m2gcosθ′-m1g=m2g(cosθ′-cos45°)>0(因為θ′<45°),所以m2將向下運動.
13.當物體從高空下落時,空氣阻力隨速度的增大而增大,因此經過一段距離后將勻速下落,這個速度稱為此物體下落的終極速度.已知球形物體速度不大時所受的空氣阻
12、力正比于速度v,且正比于球半徑r,即阻力F=krv,k是比例系數.對于常溫下的空氣,比例系數k=3.4×10-4N·s/m2.已知水的密度ρ=1.0×103kg/m3,取重力加速度g=10m/s2,試求半徑r=0.10mm的球形雨滴在無風情況下的終極速度vT.(結果取兩位有效數字)
[答案] 1.2m/s
[解析] 雨滴下落時受兩個力作用:重力,方向豎直向下;空氣阻力,方向豎直向上,當雨滴達到終極速度vT后,加速度為零,二力平衡,用m表示雨滴的質量,有
mg-krvT=0①
m=πr3ρ②
由①②得終極速度vT=
代入數值得vT=1.2m/s
14.(2013·溫州模擬)質量為M
13、的木楔傾角為θ,在水平面上保持靜止,當將一質量為m的木塊放在斜面上時正好勻速下滑,如果用與斜面成α角的力F拉著木塊勻速上升,如圖所示.
求:(1)當α=θ時,拉力F有最小值,求出此最小值;
(2)此時水平面對木楔的摩擦力是多少?
[答案] (1)mgsin2θ (2)mgsin4θ
[解析] (1)物體m放于斜面上時,正好沿斜面勻速下滑,則有mgsinθ=μmgcosθ,得μ=tanθ.
當力F作用于m后,受力情況如圖所示,
有
解得:F==.
當α=θ時,tanθ=μ,F有最小值.
F===mgsin2θ,F有最小值mgsin2θ.
(2)將M、m看作一個整體,且M和m處于平衡狀態(tài),則水平面對木楔的摩擦力
Ff′=Fcos(θ+α)=Fcos2θ
=mg·sin2θcos2θ=mgsin4θ.