2022年高考物理二輪復(fù)習(xí) 專題一 力與運(yùn)動(dòng) 專題突破練1 力與物體的平衡

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1、2022年高考物理二輪復(fù)習(xí) 專題一 力與運(yùn)動(dòng) 專題突破練1 力與物體的平衡一、選擇題(共11小題,每小題7分,共77分。在每小題給出的四個(gè)選項(xiàng)中,第18小題只有一個(gè)選項(xiàng)符合題目要求,第911小題有多個(gè)選項(xiàng)符合題目要求,全部選對(duì)的得7分,選對(duì)但不全的得3分,有選錯(cuò)或不答的得0分)1.(2018湖北武漢調(diào)研)如圖所示,在水平桌面上疊放著物體a、b、c,三個(gè)物體均處于靜止?fàn)顟B(tài)。下列說(shuō)法正確的是()A.b對(duì)a的摩擦力可能水平向右B.b對(duì)a的支持力與a受到的重力是一對(duì)平衡力C.c一定受到水平桌面施加的摩擦力D.c對(duì)b的作用力一定豎直向上2.(2018河南鄭州一中期中)如圖所示,三個(gè)物塊A、B、C疊放在斜

2、面上,用方向與斜面平行的拉力F作用在B上,使三個(gè)物塊一起沿斜面向上做勻速運(yùn)動(dòng)。設(shè)物塊C對(duì)A的摩擦力為FfA,對(duì)B的摩擦力為FfB,下列說(shuō)法正確的是()A.如果斜面光滑,FfA與FfB方向相同,且FfAFfBB.如果斜面光滑,FfA與FfB方向相反,且FfAFfBC.如果斜面粗糙,FfA與FfB方向相同,且FfAFfBD.如果斜面粗糙,FfA與FfB方向相反,且FfAFfB3.(2018安徽安慶二模)如圖所示,小車(chē)在水平地面上向右做勻速直線運(yùn)動(dòng),車(chē)內(nèi)A、B兩物體疊放在一起,因前方有障礙物,為避免相撞,小車(chē)剎車(chē)制動(dòng),在小車(chē)整個(gè)運(yùn)動(dòng)的過(guò)程中,A、B兩物體始終保持相對(duì)靜止且隨小車(chē)一起運(yùn)動(dòng),則下列說(shuō)法正

3、確的是()A.在小車(chē)勻速運(yùn)動(dòng)過(guò)程中,A、B兩物體間存在摩擦力B.在小車(chē)勻速運(yùn)動(dòng)過(guò)程中,B物體相對(duì)小車(chē)有向右運(yùn)動(dòng)的趨勢(shì)C.在小車(chē)剎車(chē)制動(dòng)過(guò)程中,A相對(duì)B一定有沿斜面向上運(yùn)動(dòng)的趨勢(shì)D.在小車(chē)剎車(chē)制動(dòng)過(guò)程中,A、B兩物體間一定存在著沿斜面方向上的摩擦力4.(2018陜西安康質(zhì)量聯(lián)考)如圖所示,兩個(gè)小球a、b的質(zhì)量均為m,用細(xì)線相連并懸掛于O點(diǎn)?，F(xiàn)用一輕質(zhì)彈簧給小球a施加一個(gè)拉力F,使整個(gè)裝置處于靜止?fàn)顟B(tài),且Oa與豎直方向夾角為30,已知彈簧的勁度系數(shù)為k,重力加速度為g,則彈簧的最短伸長(zhǎng)量為()A.B.C.D.5.(2018遼寧錦州質(zhì)檢)在粗糙水平地面上與墻平行放著一個(gè)截面為半圓的柱狀物體A,A與豎

4、直墻之間放另一截面也為半圓的柱狀物體B,整個(gè)裝置處于靜止?fàn)顟B(tài),截面如圖所示。設(shè)墻對(duì)B的作用力為F1,B對(duì)A的作用力為F2,地面對(duì)A的作用力為F3。在B上加一物體C,整個(gè)裝置仍保持靜止,則()A.F1保持不變,F3增大B.F1增大,F3保持不變C.F2增大,F3增大D.F2增大,F3保持不變6.(2018寧夏銀川一中一模)把一光滑圓環(huán)固定在豎直平面內(nèi),在光滑圓環(huán)的最高點(diǎn)有一個(gè)光滑的小孔,如圖所示。質(zhì)量為m的小球套在圓環(huán)上,一根細(xì)線的下端系著小球,上端穿過(guò)小孔用手拉住。現(xiàn)拉動(dòng)細(xì)線,使小球沿圓環(huán)緩慢上移。在小球移動(dòng)過(guò)程中手對(duì)細(xì)線的拉力F和圓環(huán)對(duì)小球的彈力FN的大小變化情況是()A.F不變,FN增大B

5、.F不變,FN減小C.F減小,FN不變D.F增大,FN不變7.(2018湖北黃岡模擬)一物塊用輕繩AB懸掛于天花板上,用力F拉住套在輕繩上的光滑小圓環(huán)O(圓環(huán)質(zhì)量忽略不計(jì)),系統(tǒng)在圖示位置處于靜止?fàn)顟B(tài),此時(shí)輕繩OA與豎直方向的夾角為,力F與豎直方向的夾角為。當(dāng)緩慢拉動(dòng)圓環(huán)使(090)增大時(shí)()A.F變大,變大B.F變大,變小C.F變小,變大D.F變小,變小8.(2018山西太原三模)如圖所示,一光滑的輕滑輪用細(xì)繩OO懸掛于O點(diǎn);另一細(xì)繩跨過(guò)滑輪,其一端懸掛物塊a,另一端系于水平粗糙桌面上的物塊b上,整個(gè)系統(tǒng)處于靜止?fàn)顟B(tài)?，F(xiàn)將物塊c輕輕放在a上,整個(gè)系統(tǒng)依然處于靜止?fàn)顟B(tài),則()A.繩OO與豎直方

6、向的夾角變小B.繩OO的張力一定變大C.連接a和b的繩的張力可能不變D.b與桌面間的摩擦力保持不變9.(2018山東濟(jì)南一中段考)如圖所示,水平地面上的L形木板M上放著小木塊m,M與m間有一個(gè)處于拉伸狀態(tài)的彈簧,整個(gè)裝置處于靜止?fàn)顟B(tài)。下列說(shuō)法正確的是()A.M對(duì)m無(wú)摩擦力作用B.M對(duì)m的摩擦力方向向左C.地面對(duì)M的摩擦力方向向左D.地面對(duì)M無(wú)摩擦力作用10.(2018河南師大附中模擬)如圖所示,輕質(zhì)不可伸長(zhǎng)的晾衣繩兩端分別固定在豎直桿M、N上的a、b兩點(diǎn),懸掛衣服的衣架鉤是光滑的,掛于繩上處于靜止?fàn)顟B(tài)。如果只人為改變一個(gè)條件,當(dāng)衣架靜止時(shí),下列說(shuō)法正確的是()A.繩的右端上移到b,繩子拉力不變

7、B.將桿N向右移一些,繩子拉力變大C.繩的兩端高度差越小,繩子拉力越小D.若換掛質(zhì)量更大的衣服,則衣服架懸掛點(diǎn)右移11.(2018河北衡水中學(xué)調(diào)研)半圓柱體P放在粗糙的水平面上,有一擋板MN,其延長(zhǎng)線總是過(guò)半圓柱體的軸心O,但擋板與半圓柱體不接觸,在P和MN之間放有一個(gè)光滑均勻的小圓柱體Q(P的截面半徑遠(yuǎn)大于Q的截面半徑),整個(gè)裝置處于靜止?fàn)顟B(tài),如圖是這個(gè)裝置的截面圖,若用外力使MN繞O點(diǎn)緩慢地逆時(shí)針轉(zhuǎn)動(dòng),在Q到達(dá)最高位置前,發(fā)現(xiàn)P始終保持靜止,在此過(guò)程中,下列說(shuō)法正確的是()A.MN對(duì)Q的彈力大小逐漸減小B.P、Q間的彈力先增大后減小C.桌面對(duì)P的摩擦力先增大后減小D.P所受桌面的支持力保持

8、不變二、計(jì)算題(本題共2個(gè)小題,共23分)12.(10分)(2018山西重點(diǎn)中學(xué)協(xié)作體期末)一個(gè)底面粗糙、質(zhì)量為M的斜劈放在粗糙的水平面上,斜劈的斜面光滑且與水平面成30角;現(xiàn)用一端固定的輕繩系一質(zhì)量為m的小球,小球放在斜面上,小球靜止時(shí)輕繩與豎直方向的夾角也為30,如圖所示,試求:(1)當(dāng)斜劈靜止時(shí)繩子的拉力大小;(2)若地面對(duì)斜劈的最大靜摩擦力等于地面對(duì)斜劈支持力的k倍,為使整個(gè)系統(tǒng)靜止,k值必須滿足什么條件?13.(13分)(2018廣東東莞期末)如圖所示,兩平行金屬導(dǎo)軌間的距離L=0.4 m,金屬導(dǎo)軌所在的平面與水平面夾角=37,在導(dǎo)軌所在平面內(nèi),分布著磁感應(yīng)強(qiáng)度B=0.5 T方向垂直

9、于導(dǎo)軌所在平面向上的勻強(qiáng)磁場(chǎng),金屬導(dǎo)軌的一端接有電動(dòng)勢(shì)E=4.5 V、內(nèi)阻r=0.5 的直流電源,現(xiàn)把質(zhì)量m=0.04 kg的導(dǎo)體棒ab放在金屬導(dǎo)軌上,導(dǎo)體棒恰好靜止。導(dǎo)體棒與金屬導(dǎo)軌垂直且接觸良好,導(dǎo)體棒與金屬導(dǎo)軌接觸的兩點(diǎn)間的電阻R=2.5 ,金屬導(dǎo)軌電阻不計(jì),g取10 m/s2,已知sin 37=0.6,cos 37=0.8,求:(1)通過(guò)導(dǎo)體棒的電流I的大小;(2)導(dǎo)體棒受到的安培力F的大小及方向;(3)導(dǎo)體棒受到的摩擦力Ff的大小及方向。專題突破練1力與物體的平衡一、選擇題(共11小題,每小題7分,共77分。在每小題給出的四個(gè)選項(xiàng)中,第18小題只有一個(gè)選項(xiàng)符合題目要求,第911小題有

10、多個(gè)選項(xiàng)符合題目要求,全部選對(duì)的得7分,選對(duì)但不全的得3分,有選錯(cuò)或不答的得0分)1.D解析 因ab的接觸面不水平,則b對(duì)a的摩擦力不可能沿水平方向,選項(xiàng)A錯(cuò)誤;b對(duì)a的支持力方向斜向上,不可能與向下的重力成為平衡力,選項(xiàng)B錯(cuò)誤;對(duì)abc整體來(lái)說(shuō),水平方向不受力,則c不受水平桌面的摩擦力,選項(xiàng)C錯(cuò)誤;對(duì)ab整體來(lái)說(shuō),受到向下的重力作用,則c對(duì)b的作用力與重力等大反向,即豎直向上,選項(xiàng)D正確;故選D。2.D解析 如果斜面光滑,先以A為研究對(duì)象,根據(jù)平衡條件:FfA=mAgsin ,FfA沿斜面向上,即C對(duì)A的摩擦力大小為FfA,方向沿斜面向上;以C為研究對(duì)象受力分析,根據(jù)平衡條件:FfB=FfA

11、+mCgsin ,FfB沿斜面向上,比較得FfAFfB,由牛頓第三定律知C對(duì)B的摩擦力FfB方向沿斜面向下,即與FfA方向相反且大于FfA,故A、B錯(cuò)誤;如果斜面粗糙,先以A為研究對(duì)象,根據(jù)平衡條件:FfA=mAgsin ,FfA沿斜面向上,以C為研究對(duì)象受力分析,根據(jù)平衡條件:FfB=FfA+mCgsin +Ff斜,FfB沿斜面向上,且可以看出FfAa0時(shí)A相對(duì)B有向上的運(yùn)動(dòng)趨勢(shì),此時(shí)B對(duì)A的靜摩擦力沿斜面向下;當(dāng)aa0時(shí)A相對(duì)B有向下的運(yùn)動(dòng)趨勢(shì),此時(shí)B對(duì)A的靜摩擦力沿斜面向上;選項(xiàng)C、D錯(cuò)誤,故選A。4.B解析 以兩個(gè)小球組成的整體為研究對(duì)象,分析受力,如圖。根據(jù)平衡條件得知:F與FT的合

12、力與重力mg總是大小相等、方向相反。由力的合成圖可知,當(dāng)F與繩子Oa垂直時(shí),F有最小值,即圖中F2位置,F的最小值為:F=kx=2mgsin =mg,則彈簧的最短伸長(zhǎng)量為x=,故B正確。5.C解析 先對(duì)BC整體分析,受重力、墻壁支持力和A的支持力,根據(jù)平衡條件,三個(gè)力可以構(gòu)成首尾相連的矢量三角形,如圖所示:加上C物體,相當(dāng)于整體的重力增加了,故墻對(duì)B的作用力F1增加,A對(duì)B的支持力也增加,根據(jù)牛頓第三定律,B對(duì)A的作用力為F2增加;再對(duì)ABC整體分析,受重力、地面支持力、地面的靜摩擦力、墻壁的支持力,根據(jù)平衡條件,地面的支持力等于整體的重力,故加上C物體后,地面的支持力F3變大,故A、B、D錯(cuò)

13、誤,C正確。6.C解析 小球沿圓環(huán)緩慢上移可看做勻速運(yùn)動(dòng),對(duì)小球進(jìn)行受力分析,小球受重力G、拉力F和彈力FN三個(gè)力,滿足受力平衡。作出受力分析圖如下由圖可知OABGFA,即,當(dāng)A點(diǎn)上移時(shí),半徑不變,AB長(zhǎng)度減小,故F減小,FN不變,故A、B、D錯(cuò)誤;C正確。7.B解析 圓環(huán)受到三個(gè)力,拉力F以及兩個(gè)繩子的拉力FT,三力平衡,故兩個(gè)繩子拉力的合力與拉力F始終等值、反向、共線,由于兩個(gè)繩子的拉力等于mg,夾角越小,合力越大,且合力在角平分線上,故拉力F逐漸變大。由于始終與兩細(xì)線拉力的合力反向,故逐漸變小,故選B。8.B解析 以滑輪為研究對(duì)象,受a、b、OO繩子的拉力而平衡,a、b繩子拉力大小等于a

14、的重力,其合力與OO繩子的拉力等大反向。將物塊c輕輕放在a上,a、b繩子拉力增大,其合力增大,合力方向不變,繩OO與豎直方向的夾角不變,繩OO的張力一定變大,A、C錯(cuò)誤、B正確;以b為研究對(duì)象,b繩拉力沿水平方向的分力等于b與桌面間的摩擦力,變大,D錯(cuò)誤。9.BD解析 對(duì)m受力分析,m受到重力、支持力、水平向右的彈簧的拉力,根據(jù)平衡條件知,M對(duì)m的摩擦力方向向左,故A錯(cuò)誤,B正確;對(duì)整體受力分析,在豎直方向上受到重力和支持力平衡,若地面對(duì)M有摩擦力,則整體合力不為零,故地面對(duì)M無(wú)摩擦力作用,故C錯(cuò)誤,D正確。10.AB解析 設(shè)兩桿間距離為d,繩長(zhǎng)為l,Oa、Ob段長(zhǎng)度分別為la和lb,則l=l

15、a+lb,兩部分繩子與豎直方向夾角分別為和,受力分析如圖所示。繩子中各部分的張力相等,Fa=Fb=F,則=。滿足2Fcos =mg,d=lasin +lbsin =lsin ,即sin =,F=,d和l均不變,則sin 為定值,為定值,cos 為定值,繩子的拉力保持不變,故A正確,C錯(cuò)誤;將桿N向右移一些,d增大,則sin 增大,cos 減小,繩子的拉力增大,故B正確;換掛質(zhì)量更大的衣服,繩子拉力變大,衣服位置不變,D錯(cuò)誤。11.AC解析 以小圓柱體Q為研究對(duì)象,分析受力情況,作出受力示意力圖,如圖甲所示。F1與F2方向垂直,則=mg,分析可知,增大,減小,MN對(duì)Q的彈力F1減小,P對(duì)Q的彈力

16、F2增大,故A正確,B錯(cuò)誤。若剛開(kāi)始,擋板在最低點(diǎn),處于水平位置,對(duì)整體受力分析可知,整體水平方向不受力,桌面對(duì)P的摩擦力為零,當(dāng)Q運(yùn)動(dòng)到最高點(diǎn)時(shí),對(duì)整體受力分析可知,整體水平方向不受力,桌面對(duì)P的摩擦力仍為零,則整個(gè)過(guò)程中,桌面對(duì)P的摩擦力先增大后減小,故C正確。對(duì)P研究,作出受力如圖乙,地面對(duì)P的彈力FN=Mg+F2sin ,F2增大,增大,所以FN增大,故D錯(cuò)誤。故選AC。甲乙二、計(jì)算題(本題共2個(gè)小題,共23分)12.答案 (1)mg(2)k值不能小于解析 (1)對(duì)小球進(jìn)行受力分析如圖甲FTcos 30+FN1cos 30=mgFTsin 30=FN1sin 30解得:FT=FN1=m

17、g(2)對(duì)斜劈進(jìn)行受力分析如圖乙FN2=Mg+FN1cos 30=Mg+mgFf=FN1sin 30要使整體不滑動(dòng)則有:FfkFN2由以上三式解得k=。13.答案 (1)1.5 A(2)0.30 N,沿斜面向上(3)0.06 N,沿斜面向下解析 (1)導(dǎo)體棒、金屬導(dǎo)軌和直流電源構(gòu)成閉合電路,由閉合電路歐姆定律得I=,解得I=1.5 A。(2)導(dǎo)體棒受到的安培力F=BIL=0.30 N由左手定則可得,安培力F方向沿斜面向上。(3)導(dǎo)體棒所受重力沿斜面向下的分力F1=mgsin 37=0.24 N由于F1小于安培力,故導(dǎo)體棒受沿斜面向下的摩擦力Ff畫(huà)出導(dǎo)體棒的受力示意圖如圖:則據(jù)共點(diǎn)力平衡條件mgsin 37+Ff=F,解得Ff=0.06 N。