【優(yōu)化方案】2020高考物理總復習 第二章第三節(jié)知能演練強化闖關(guān) 新人教版必修1（通用）

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1、知能演練強化闖關(guān) 1.如圖2－3－12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(shù)有可能為(　　) 圖2－3－12 A．2個或3個　　　B．3個或5個 C．2個或4個 D．4個或5個 解析： 選C.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，如圖甲所示，P受到2個力；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，如圖乙所示． 2.(2020·高考

2、廣東卷)如圖2－3－13所示的水平面上，橡皮繩一端固定，另一端連接兩根彈簧，連接點P在F1、F2和F3三力作用下保持靜止．下列判斷正確的是(　　) 圖2－3－13 A．F1>F2>F3 B．F3>F1>F2 C．F2>F3>F1 D．F3>F2>F1 解析：選B. P點在三力F1、F2、F3作用下保持靜止，則其合外力為零，F(xiàn)1、F2的合力F12與F3等大反向．對力三角形PF1F12，由大角對大力可知，F(xiàn)12>F1>F2，從而可得F3>F1>F2. 3.(2020·高考海南卷)如圖2－3－14，粗糙的水平地面上有一斜劈，斜劈上一物塊正在沿斜面以速度v0勻速下滑，斜劈保

3、持靜止，則地面對斜劈的摩擦力(　　) 圖2－3－14 A．等于零 B．不為零，方向向右 C．不為零，方向向左 D．不為零，v0較大時方向向左，v0較小時方向向右 解析：選A.取物塊與斜劈整體作為研究對象，由于物塊勻速運動、斜劈靜止，故整體所受外力之和必為零．分析整體的受力可知，由于重力、地面的支持力方向都沿豎直方向，若地面的摩擦力不為零時，其合力方向只能沿水平方向，必導致整體的合力不為零與題述矛盾，故只有A正確． 4.如圖2－3－15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的夾角為α，且保持其平衡．保持α不變，當拉力F有極小值時，F(xiàn)與水平方向的夾角β應是(　

4、　) 圖2－3－15 A．0 B. C．α D．2α 解析：選C.由題圖可知當F與傾斜繩子垂直時F有極小值，所以β＝α. 5.(2020·江蘇啟東中學質(zhì)檢)如圖2－3－16所示，用繩AC和BC吊起一重物，繩與豎直方向夾角分別為30°和60°，AC繩能承受的最大拉力為150 N，而BC繩能承受的最大拉力為100 N，求物體的最大重力不能超過多少？ 圖2－3－16 解析：結(jié)點C受力分析如圖所示，由重物靜止有： FTBCsin60°－FTAC sin30°＝0① FTAC cos30°＋FTBC cos60°－G＝0② 由式①可知FTAC＝FTBC， 當

5、FTBC＝100 N時，F(xiàn)TAC＝173.2 N，AC將斷．而當FTAC＝150 N時，F(xiàn)TBC＝86.6 N<100 N．將FTAC＝150 N，F(xiàn)TBC＝86.6 N，代入式②解得G＝173.2 N，所以重物的最大重力不能超過173.2 N. 答案：173.2 N 一、選擇題 1.如圖2－3－17所示，在“3·11”日本大地震的一次搶險救災工作中，一架沿水平直線飛行的直升機利用降落傘勻速向下向災區(qū)群眾投放救災物資．假設(shè)物資的總重量為G1，圓頂形降落傘傘面的重量為G2，有8條相同的拉線與物資相連，另一端均勻分布在傘的邊緣上，每根拉線和豎直方向都成30°角，則每根拉線上的張力大小為(

6、　　) 圖2－3－17 A. B. C. D. 解析：選A.設(shè)每段拉線的張力為FT，則每段拉線在豎直方向上的分力為FTcos30°，由平衡條件得8FTcos30°＝G1，解得FT＝. 2.(2020·高考廣東卷)如圖2－3－18為節(jié)日里懸掛燈籠的一種方式，A、B點等高，O為結(jié)點，輕繩AO、BO長度相等，拉力分別為FA、FB.燈籠受到的重力為G.下列表述正確的是(　　) 圖2－3－18 A．FA一定小于G B．FA與FB大小相等 C．FA與FB是一對平衡力 D．FA與FB大小之和等于G 解析：選B.對結(jié)點O進行受力分析．拉力FA、FB的合力與重力G平

7、衡，由于輕繩AO、OB等長且A、B兩點等高，由對稱性可知FA與FB大小相等，但由于∠AOB大小未知，所以無法確定FA與G的數(shù)量關(guān)系．FA與FB的大小之和要大于G，故只有B正確． 3.(2020·高考安徽卷)一質(zhì)量為m的物塊恰好靜止在傾角為θ的斜面上．現(xiàn)對物塊施加一個豎直向下的恒力F，如圖2－3－19所示．則物塊(　　) 圖2－3－19 A．仍處于靜止狀態(tài) B．沿斜面加速下滑 C．受到的摩擦力不變 D．受到的合外力增大 解析：選A.不加力時，物塊恰好靜止在斜面上，說明μmgcosθ＝mgsinθ，加豎直向下的外力F后，由于μ(mg＋F)cosθ≥(mg＋F)sinθ，物

8、塊仍然靜止，A正確，B錯誤；不加F時物塊受到的靜摩擦力大小等于mgsinθ，加F后靜摩擦力大小等于(mg＋F)sinθ，變大，C錯誤；物塊受到的合外力始終等于零，D錯誤． 4.(2020·佛山模擬)用一輕繩將小球P系于光滑墻壁上的O點，在墻壁和球P之間夾有一矩形物塊Q，如圖2－3－20所示．P、Q均處于靜止狀態(tài)，則下列相關(guān)說法正確的是(　　) 圖2－3－20 A．P物體受4個力 B．Q受到3個力 C．若繩子變長，繩子的拉力將變小 D．若繩子變短，Q受到的靜摩擦力將增大 解析：選AC.P受重力、Q對P的水平彈力、繩子對P的拉力和Q對P豎直向下的摩擦力，A正確；Q受重力，墻壁

9、、P對Q的水平彈力，P對Q豎直向上的摩擦力，四個力兩對平衡，B錯誤；對P、Q整體，繩子拉力的豎直分量等于P、Q整體的重力，繩子變長時繩子與墻壁間夾角變小，拉力變小，C正確；Q所受摩擦力等于Q的重力，與繩子長短無關(guān)，D錯誤． 5.(2020·?？谀M)如圖2－3－21所示，輕桿AB下端固定在豎直墻上，上端有一光滑的輕質(zhì)小滑輪，一根細繩一端C系在墻上，繞過滑輪另一端系一質(zhì)量為m的物體，當C端緩慢地上移過程中，則桿對滑輪的作用力將(　　) 圖2－3－21 A．變小 B．變大 C．不變 D．無法確定 解析：選A.桿對滑輪的作用力的大小等于兩繩子上拉力的合力的大小，由于兩繩子上

10、拉力相等，都等于G，設(shè)繩子夾角為θ，則F合＝2Gcos，當C上移時，θ變大，則F合減小，桿對滑輪的作用力將減小，A正確． 6.如圖2－3－22所示，輕繩的兩端分別系在圓環(huán)A和小球B上，圓環(huán)A套在粗糙的水平直桿MN上．現(xiàn)用水平力F拉著繩子上的一點O，使小球B從圖中實線位置緩慢上升到虛線位置，但圓環(huán)A始終保持在原位置不動．在這一過程中，環(huán)對桿的摩擦力Ff和環(huán)對桿的壓力FN的變化情況是(　　) 圖2－3－22 A．Ff不變，F(xiàn)N不變 B．Ff增大，F(xiàn)N不變 C．Ff增大，F(xiàn)N減小 D．Ff不變，F(xiàn)N減小 解析：選B.以結(jié)點O為研究對象進行受力分析．由題意可知，O點處于動態(tài)平衡，

11、則可作出三力的平衡關(guān)系如圖甲所示．由圖可知水平拉力增大． 以環(huán)和結(jié)點整體作為研究對象，作受力分析圖如圖乙所示．由整個系統(tǒng)平衡可知：FN＝mg；Ff＝F.即：Ff增大，F(xiàn)N不變，故B項正確． 7.如圖2－3－23所示，一光滑的半圓形碗固定在水平地面上，質(zhì)量為m1的小球用輕繩跨過光滑碗連接質(zhì)量分別為m2和m3的物體，平衡時小球恰好與碗之間沒有彈力作用．則m1、m2和m3的比值為(　　) 圖2－3－23 A．1∶2∶3 B．2∶1∶1 C．2∶∶1 D．2∶1∶ 解析：選C.根據(jù)半圓內(nèi)的三角形為直角三角形，再根據(jù)力的合成可知，m2g＝m1gcos30°＝m1g

12、，m3g＝m1gsin30°＝m1g，所以m1∶m2∶m3＝2∶∶1. 8.(原創(chuàng)題)在東京2020年世界體操錦標賽的吊環(huán)比賽中，“吊環(huán)王”陳一冰成功捍衛(wèi)榮譽，以15.800分輕松摘得金牌成功衛(wèi)冕．其中有一個高難度的動作就是先雙手撐住吊環(huán)，然后身體下移，雙臂緩慢張開到如圖2－3－24所示位置，則在兩手間距離增大的過程中，吊環(huán)的兩根繩的拉力F(兩個拉力大小相等)及它們的合力F合的大小變化情況為(　　) 圖2－3－24 A．F增大，F(xiàn)合不變 B．F增大，F(xiàn)合增大 C．F增大，F(xiàn)合減小 D．F減小，F(xiàn)合不變 解析：選A.由平衡條件，合力F合等于人的重力，故F合恒定不變；當兩手間

13、距離變大時，繩的拉力的夾角變大，由平行四邊形定則知，F(xiàn)變大，A正確． 9.(2020·江西師大附中、臨川聯(lián)考)如圖2－3－25所示，完全相同的質(zhì)量為m的A、B兩球，用兩根等長的細線懸掛在O點，兩球之間夾著一根勁度系數(shù)為k的輕彈簧，靜止不動時，彈簧處于水平方向，兩根細線之間的夾角為θ，則彈簧的長度被壓縮了(　　) 圖2－3－25 A. B. C. D. 解析：選C.對A受力分析可知，有豎直向下的重力mg、沿著細線方向的拉力FT以及水平向左的彈簧彈力F，由正交分解法可得水平方向FTsin＝F＝kΔx，豎直方向FTcos＝mg，解得Δx＝，C正確． 10.(2020·蘇州模擬

14、)如圖2－3－26所示，三根長度均為l的輕繩分別連接于C、D兩點，A、B兩端被懸掛在水平天花板上，相距2l.現(xiàn)在C點上懸掛一個質(zhì)量為m的重物，為使CD繩保持水平，在D點上可施加力的最小值為(　　) 圖2－3－26 A．mg B.mg C.mg D.mg 解析： 選C.對C點進行受力分析，由平衡條件可知，繩CD對C點的拉力FCD＝mgtan30°，對D點進行受力分析，繩CD對D點的拉力F2＝FCD＝mgtan30°，F(xiàn)1方向一定，則當F3垂直于繩BD時，F(xiàn)3最小，由幾何關(guān)系可知，F(xiàn)3＝FCDsin60°＝mg. 二、非選擇題 11.(2020·哈師大附中模擬)兩

15、個相同的小球A和B，質(zhì)量均為m，用長度相同的兩根細線把A、B兩球懸掛在水平天花板上的同一點O，并用長度相同的細線連接A、B兩小球，然后，用一水平方向的力F作用在小球A上，此時三根細線均處于直線狀態(tài)，且OB細線恰好處于豎直方向，如圖2－3－27所示．如果不考慮小球的大小，兩小球均處于靜止狀態(tài)，則： (1)OB繩對小球的拉力為多大？ (2)OA繩對小球的拉力為多大？ (3)作用力F為多大？ 圖2－3－27 解析：(1)對B分析，可知AB繩中張力為0，有 mg－FTB＝0 得FTB＝mg. (2)對球A，受力分析如圖，有 FTAcos60°－mg＝0 FTAsin60

16、°－F＝0， 得：FTA＝2mg. (3)由以上各式可知：F＝mg. 答案：(1)mg　(2)2mg　(3)mg 12.(2020·合肥模擬)一光滑圓環(huán)固定在豎直平面內(nèi)，環(huán)上套著兩個小球A和B(中央有孔)，A、B間由細繩連接，它們處于如圖2－3－28所示位置時恰好都能保持靜止狀態(tài)．此情況下，B球與環(huán)中心O處于同一水平面上，AB間的細繩呈伸直狀態(tài)，與水平線成30°夾角．已知B球的質(zhì)量為m，求細繩對B球的拉力和A球的質(zhì)量． 圖2－3－28 解析： 對B球，受力分析如圖所示，則有 FTsin30°＝mg 得FT＝2mg 對A球，受力分析如圖所示． 在水平方向： FTcos30°＝FNAsin30° 在豎直方向： FNAcos30°＝mAg＋FTsin30° 由以上方程解得：mA＝2m. 答案：2mg　2m