高考物理二輪復(fù)習(xí) 第1部分 核心突破 專題1 力與運(yùn)動 第1講 力和物體的平衡特訓(xùn)
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第1講 力和物體的平衡 1.(2016濟(jì)南3月模擬)一串小燈籠(五只)彼此用輕繩連接,并懸掛在空中.在穩(wěn)定水平風(fēng)力作用下發(fā)生傾斜,懸繩與豎直方向的夾角為30,如圖所示.設(shè)每個燈籠的質(zhì)量均為m.則自上往下第一只燈籠對第二只燈籠的拉力大小為( C ) A.2mg B.mg C.mg D.8mg 解析:整體受力分析,可得第一段繩子拉力 F1sin 60=5mg,得F1=mg, 然后對第一個燈籠受力分析有(F1-F2)sin 60=mg, 解得F2=mg,選項(xiàng)C正確. 2.(2016濟(jì)南一模)如圖所示,在粗糙水平面上放置A、B、C、D四個小物塊,各小物塊之間由四根完全相同的輕彈簧相互連接,正好組成一個菱形,∠BAD=120,整個系統(tǒng)保持靜止?fàn)顟B(tài).已知A物塊所受的摩擦力大小為Ff,則D物塊所受的摩擦力大小為( C ) A.Ff B.Ff C.Ff D.2Ff 解析:由對稱性可知,四根輕彈簧的彈力大小相等,均為F,對A有:2Fcos 60=F1,對D有:2Fcos 30=FfD, 故FfD=Ff. 3.(2016武漢調(diào)考)如圖所示,在粗糙水平面上建立一直角坐標(biāo)系xOy,在坐標(biāo)原點(diǎn)處有一物體,質(zhì)量m=5 kg,物體和水平面間的動摩擦因數(shù)為μ=0.08,物體受到沿坐標(biāo)軸的三個恒力F1、F2、F3的作用而靜止于水平面上,其中F1=3 N,方向沿x軸正方向;F2=4 N,方向沿y軸正方向;F3沿x軸負(fù)方向.則下列說法正確的是( C ) A.F3的大小可能大于4 N B.F3的大小可能小于3 N C.物體受到的摩擦力大小一定等于4 N,方向沿y軸負(fù)方向 D.物體受到的摩擦力大小可能小于4 N,方向沿y軸負(fù)方向 解析:物體所受地面的最大靜摩擦力Ffm=μmg=4 N,由平衡條件可知,F(xiàn)1、F2、F3的合力必須小于或等于4 N,其中F2=4 N,F(xiàn)1與F3反向,只有當(dāng)F1=F3時,三力的合力才等于4 N,否則一定大于4 N,因此F3=3 N,靜摩擦力Ff=Ffm=4 N,方向與F2相反,即沿y軸負(fù)方向,選項(xiàng)C正確. 4.(2016南京模擬)(多選)如圖所示,一個質(zhì)量為m的滑塊靜止置于傾角為30的粗糙斜面上,一根輕彈簧一端固定在豎直墻上的P點(diǎn),另一端系在滑塊上,彈簧與豎直方向的夾角為30.則( AD ) A.滑塊可能受到三個力作用 B.彈簧一定處于壓縮狀態(tài) C.斜面對滑塊的支持力大小可能為零 D.斜面對滑塊的摩擦力大小一定等于mg 解析:彈簧可能恰好處于原長,滑塊只受到重力、斜面支持力和摩擦力三個力作用,選項(xiàng)A正確、B錯誤;將滑塊隔離受力分析,將滑塊所受重力分解為沿斜面方向和垂直斜面方向,由平衡條件可知,斜面對滑塊的摩擦力大小一定等于mg,斜面對滑塊的支持力大小一定不為零,選項(xiàng)C錯誤、D正確. 5.(2016山東省實(shí)驗(yàn)中學(xué)三診)如圖所示,直角三角形框架ABC(角C為直角)固定在水平地面上,已知AC與水平方向的夾角為α=30.小環(huán)P、Q分別套在光滑臂AC、BC上,用一根不可伸長的細(xì)繩連接兩小環(huán),靜止時細(xì)繩恰好處于水平方向,小環(huán)P、Q的質(zhì)量分別為m1、m2,則小環(huán)P、Q的質(zhì)量之比為( B ) A.= B.=3 C.= D.= 解析:對小環(huán)P進(jìn)行受力分析,設(shè)繩子拉力大小為FT, 由幾何關(guān)系:FT=m1gtan α, ① 由幾何關(guān)系:FT=, ② 聯(lián)立①②得:==3 6.(2016江西南昌調(diào)研)水平面上有U形導(dǎo)軌NMPQ,它們之間的寬度為L,M和P之間接入電源,現(xiàn)垂直于導(dǎo)軌擱一根質(zhì)量為m的金屬棒ab,棒與導(dǎo)軌的動摩擦因數(shù)為μ(滑動摩擦力略小于最大靜摩擦力),通過棒的電流強(qiáng)度為I.現(xiàn)加一個范圍較大的勻強(qiáng)磁場,磁感應(yīng)強(qiáng)度大小為B,方向垂直于金屬棒ab,與垂直導(dǎo)軌平面的方向夾角為θ,如圖所示,金屬棒處于靜止?fàn)顟B(tài),重力加速度為g,則金屬棒所受的摩擦力大小為( B ) A.BILsin θ B.BILcos θ C.μ(mg-BILsin θ) D.μ(mg+BILcos θ) 解析:金屬棒處于靜止?fàn)顟B(tài),其合力為零,對其進(jìn)行受力分析,如圖所示,在水平方向有BILxcos θ-Ff=0,F(xiàn)f=BILcos θ,選項(xiàng)B正確,選項(xiàng)A、C、D錯誤. 7.(2016杭州教學(xué)質(zhì)檢一)(多選)如圖所示,兩根橡皮筋一端分別固定在A、B兩點(diǎn),另一端用短繩連接.現(xiàn)用豎直方向恒力F將連接短繩拉至O點(diǎn),現(xiàn)轍去F,為了仍然將連接短繩拉至O點(diǎn),每次施加沿F1到F7方向中的兩個力,則下列力的組合可行的是(上述F1…F7的表示均為示意圖)( ACD ) A.F1和F5 B.F2和F7 C.F3和F6 D.F4和F5 解析:由合力與分力的等效性及力的平行四邊形定則可知,F(xiàn)1和F5的合力、F3和F6的合力、F4和F5的合力方向沿F的方向,大小可與F相等,選項(xiàng)B錯誤.ACD正確. 8.(2016全國大聯(lián)考二)(多選)如圖所示,A、B兩球所帶電荷量均為210-5 C,質(zhì)量均為0.72 kg,其中A球帶正電荷,B球帶負(fù)電荷,A球通過絕緣細(xì)線吊在天花板上,B球一端固定在絕緣棒上,現(xiàn)將B球放在某一位置,能使絕緣細(xì)線伸直,A球靜止且與豎直方向的夾角為30,g=10 m/s2,則B球距離A的距離可能為( AB ) A.0.5 m B.0.8 m C.1.2 m D.2.5 m 解析:對A受力分析,受重力mg、繩的拉力FT、B對A的吸引力F,由分析知,A平衡時,F(xiàn)的最小值為F=mgsin 30=,解得r=1 m,所以r≤1 m,A、B正確. 9.(2016合肥試題)(多選)如圖所示,C為固定在地面上的斜面體,A、B是兩個長方形物體,F(xiàn)是作用在物體B上的沿斜面方向的力,物體A和B以相同的速度做勻速直線運(yùn)動.由此可知,A、B間的動摩擦因數(shù)μ1和B、C間的動摩擦因數(shù)μ2有可能是( CD ) A.μ1=0,μ2=0 B.μ1=0,μ2≠0 C.μ1≠0,μ2=0 D.μ1≠0,μ2≠0 解析:以A、B整體為研究對象, 有F=(mA+mB)gsin θ, 當(dāng)F=(mA+mB)gsin θ時,f2=0,則μ2=0; 當(dāng)F≠(mA+mB)gsin θ時,f2≠0,則μ2≠0. 隔離A物體,B對A的靜摩擦力f1=mAgsin θ,則μ1一定不等于零.所以正確選項(xiàng)為C、D. 10.(2016河北保定4月模擬)如圖所示,將三個完全相同的光滑球用不可伸長的細(xì)線懸掛于O點(diǎn)并處于靜止?fàn)顟B(tài).已知球半徑為R,重為G,線長均為R.則每條細(xì)線上的張力大小為( B ) A.2G B.G C.G D.G 解析:本題O點(diǎn)與各球心的連線及各球心連線,構(gòu)成一個邊長為2R的正四面體,如圖甲所示(A、B、C為各球球心),O′為ABC的中心, 設(shè)∠OAO′=θ,由幾何關(guān)系知O′A=R, 由勾股定理得OO′==R, 對A處球受力分析有:Fsin θ=G,又sin θ=, 解得F=G,故只有B項(xiàng)正確. 11.(2016湖北七市聯(lián)考)如圖所示,A、B、C、D為四個完全相同的光滑圓柱體,質(zhì)量均為m,兩塊相同的光滑豎直擋板在大小相等的水平推力F作用下使四個圓柱體處于靜止?fàn)顟B(tài).已知當(dāng)?shù)氐闹亓铀俣葹間.則有( A ) A.力F的最小值為mg B.力F的最大值為mg C.B球?qū)球的彈力大小等于mg D.若減小F,則B和A之間的彈力增大 解析:當(dāng)A球與B球之間的彈力等于零時,F(xiàn)最小,對B球受力分析,如圖所示. 根據(jù)幾何關(guān)系可知,θ=30,則tan 30=, 解得:F=mg,所以F的最小值為mg, 故A正確,B錯誤; B球?qū)球的彈力大小可以等于零,故C錯誤; 當(dāng)F>mg時,A對B有彈力作用, 若減小F,則B和A之間的彈力減小, 當(dāng)F=mg時,A、B之間的彈力為零,故D錯誤. 12.(2016長春四模)如圖所示,一個質(zhì)量為M的物體被兩根長度為L=5 cm的輕繩相連,輕繩的另一端分別與兩個不計(jì)質(zhì)量的輕環(huán)相連,兩輕環(huán)套在粗糙的水平桿上.輕桿與桿之間的動摩擦因數(shù)為μ=0.75,在保證系統(tǒng)處于靜止?fàn)顟B(tài)的情況下,若增大兩輕環(huán)之間的距離,則下列說法正確的是( BC ) A.輕環(huán)所受摩擦力不變 B.桿對輕環(huán)的作用力變大 C.兩環(huán)之間的最大距離為6 cm D.輕繩上的最大拉力為Mg 解析:用整體法分析,豎直方向受重力和支持力,水平方向受兩個反向的靜摩擦力,每個小環(huán)豎直方向的支持力始終不變,都為Mg,隨著距離的增加,靜摩擦力變大,故A錯誤,B正確;設(shè)繩與水平方向的夾角為θ,對M有:2FTsin θ=Mg,對小環(huán)受力分析有:FTcos θ≤μMg,聯(lián)立可知θ最小值為53,兩環(huán)之間的最大距離為x=2Lcos θ=6 cm,最大拉力為Mg,故C正確,D錯誤. 13.(2016江西師大附中、鷹潭一中4月聯(lián)考)如圖所示,質(zhì)量均為M的A、B兩滑塊放在粗糙水平面上,兩輕桿等長,桿與滑塊,桿與桿間均用光滑鉸鏈連接,在兩桿鉸合處懸掛一質(zhì)量為m的重物C,整個裝置處于靜止?fàn)顟B(tài),設(shè)桿與水平面間的夾角為θ.下列說法正確的是( B ) A.當(dāng)m一定時,θ越小,滑塊對地面的壓力越大 B.當(dāng)m一定時,θ越大,輕桿受力越小 C.當(dāng)θ一定時,M越大,滑塊與地面間的摩擦力越大 D.當(dāng)θ一定時,M越小,可懸掛重物C的質(zhì)量m越大 解析:將C的重力按照作用效果分解,如圖所示: 根據(jù)平行四邊形定則,有:F1=F2==, 故m一定時,θ越大,輕桿受力越小,故B正確; 對A、B、C整體分析可知,對地壓力與θ無關(guān),故A錯誤. 對A分析,受重力、桿的推力、支持力和向右的靜摩擦力,根據(jù)平衡條件,有:Ff=F1cos θ=,與M無關(guān),故C錯誤; 只要動摩擦因數(shù)足夠大,即可滿足F1cos θ≤μF1sin θ,不管M多大,M都不會滑動,故D錯誤. 14.(2016湖北重點(diǎn)中學(xué)高三第二次聯(lián)考)如圖所示,靜止在水平地面上的斜面體質(zhì)量為M,一質(zhì)量為m的物塊恰能沿斜面勻速下滑,若對物塊施以水平向右的拉力F,物塊m仍能沿斜面運(yùn)動.則以下判斷正確的是( B ) A.物塊m仍將沿斜面勻速下滑 B.物塊m將沿斜面加速下滑 C.地面對斜面M有向左的摩擦力 D.地面對斜面的支持力等于(M+m)g 解析:物塊m恰能勻速下滑,則物塊m受到的支持力和摩擦力的合力豎直向上,大小等于mg,且μ=tan θ(θ為斜面體傾角),施加水平外力F后,物塊m受到的支持力和摩擦力的合力仍豎直向上,但合力小于mg,對物塊m受力分析易知,物塊m做加速運(yùn)動,選項(xiàng)A錯誤,B正確;對于斜面體M,物塊m對它的壓力和摩擦力的合力豎直向下,合力小于mg,對斜面體M受力分析易知,地面對斜面體M的摩擦力為0,支持力小于(m+M)g,選項(xiàng)C、D錯誤. 15.(2016哈爾濱質(zhì)檢)(多選)如圖甲所示,A為一截面為等腰三角形的斜劈,其質(zhì)量為M,兩個底角均為30.兩個完全相同、質(zhì)量均為m的小物塊p和q恰好能沿兩斜面勻速下滑.現(xiàn)在若對兩物體同時施加一平行于側(cè)面的恒力F1、F2,且F1>F2,如圖乙所示,則在p和q下滑的過程中下列說法正確的是( AD ) A.斜劈A仍舊保持靜止,且不受到地面的摩擦力作用 B.斜劈A仍舊保持靜止,且受到地面向右的摩擦力作用 C.斜劈A仍舊保持靜止,對地面的壓力大小為(M+m)g D.斜劈A仍舊保持靜止,對地面的壓力大小大于(M+m)g 解析:起初兩物塊沿斜面勻速下滑,p、q及斜劈組成的整體處于平衡狀態(tài),則水平方向斜劈不受場面的靜摩擦力作用,豎直方向上斜劈的作用力不變,斜劈受力情況不變,即A依然不受地面的摩擦力作用,且A對地面的壓力大小仍為(M+2m)g大于(M+m)g,AD正確.- 1.請仔細(xì)閱讀文檔,確保文檔完整性,對于不預(yù)覽、不比對內(nèi)容而直接下載帶來的問題本站不予受理。
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