（衡水萬(wàn)卷）高三物理二輪復(fù)習(xí) 作業(yè)卷四 力與物體平衡2（含解析）-人教版高三物理試題

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1、力與物體平衡2一 、單選題（本大題共4小題。在每小題給出的四個(gè)選項(xiàng)中，只有一個(gè)選項(xiàng)是符合題目要求的）1. 如圖，三根輕繩懸掛兩個(gè)質(zhì)量相同的小球保持靜止，繩AD與AC垂直現(xiàn)對(duì)B球施加一個(gè)水平向右的力F，使B緩慢移動(dòng)到圖中虛線位置，此過(guò)程中AD、AC兩繩張力TAC、TAD的變化情況是（）ATAC變大，TAD減小BTAC變大，TAD不變CTAC減小，TAD變大DTAC不變，TAD變大2. 如圖所示，小車向右做勻加速運(yùn)動(dòng)的加速度大小為a，bc為固定在小車上的水平橫桿，物塊M串在桿上，M通過(guò)細(xì)線懸吊著一小鐵球m， M、m均相對(duì)小車靜止，細(xì)線與豎直方向的夾角為若小車的加速度逐漸增大到2a時(shí)，M仍與小車保持

2、相對(duì)靜止，則 A橫桿對(duì)M的作用力增加到原來(lái)的2倍 B細(xì)線的拉力增加到原來(lái)的2倍C細(xì)線與豎直方向的夾角增加到原來(lái)的2倍D細(xì)線與豎直方向夾角的正切值增加到原來(lái)的2倍3. 如圖，質(zhì)量為M的斜面放在粗糙的水平地面上。幾個(gè)質(zhì)量都是m的不同物塊，先后在斜面上以不同的加速度向下滑動(dòng)，斜面始終保持靜止不動(dòng)。下列關(guān)于水平地面對(duì)斜面底部的支持力和靜摩擦力的幾種說(shuō)法中正確的有A勻速下滑時(shí)，支持力靜摩擦力不為零；B勻加速下滑時(shí)，支持力靜摩擦力的方向水平向右；C勻減速下滑時(shí)，支持力靜摩擦力的方向水平向右； D無(wú)論怎樣下滑，總是靜摩擦力為零。4. 如圖光滑的四分之一圓弧軌道AB固定在豎直平面內(nèi)，A端與水平面相切，穿在軌道

3、上的小球在拉力F作用下，緩慢地由A向B運(yùn)動(dòng)，F(xiàn)始終沿軌道的切線方向，軌道對(duì)球的彈力為N在運(yùn)動(dòng)過(guò)程中（）AF增大，N減小BF減小，N減小CF增大，N增大DF減小，N增大二 、多選題（本大題共3小題）5. 如圖所示，質(zhì)量為m的小球套在傾斜放置的固定光滑桿上，一根輕質(zhì)彈簧的一端懸掛于O點(diǎn)，另一端與小球相連，彈簧與桿在同一豎直平面內(nèi)，將小球沿桿拉到彈簧水平位置由靜止釋放，小球沿桿下滑，當(dāng)彈簧位于豎直位置時(shí)，小球速度恰好為零，此時(shí)小球下降的豎直高度為h，若全過(guò)程中彈簧始終處于伸長(zhǎng)狀態(tài)且處于彈性限度范圍內(nèi)，下列說(shuō)法正確的是( )A.彈簧與桿垂直時(shí)，小球速度最大B.彈簧與桿垂直時(shí)，小球的動(dòng)能與重力勢(shì)能之和最

4、大C.小球下滑至最低點(diǎn)的過(guò)程中，彈簧的彈性勢(shì)能增加量小于mghD.小球下滑至最低點(diǎn)的過(guò)程中，彈簧的彈性勢(shì)能增加量等于mgh6. 不同材料之間的動(dòng)摩擦因數(shù)是不同的，例如木與木的動(dòng)摩擦因數(shù)是0.30，木與金屬之間的動(dòng)摩擦因數(shù)是0.20?，F(xiàn)分別用木與金屬制作成多個(gè)形狀一樣，粗糙程度一樣的長(zhǎng)方體。選擇其中兩個(gè)長(zhǎng)方體A與B，將它們疊放在木制的水平桌面上。如圖所示，如果A疊放在B上，用一個(gè)水平拉力作用在B上，當(dāng)拉力大小為F1時(shí)，A、B兩物體恰好要分開(kāi)運(yùn)動(dòng)。如果B疊放在A上，當(dāng)拉力大小為F2時(shí)，A、B兩物體恰好要分開(kāi)運(yùn)動(dòng)。則下列分析正確的是：（ ）ABF1BAF2A如果F1F2，可確定A的材料是木，B的材料

5、是金屬B如果F1F2，可確定A的材料是木，B的材料是金屬C如果F1=F2，可確定A、B是同種材料D不管A、B材料如何，一定滿足F1=F27. 物塊A、B的質(zhì)量分別為m和2m，用輕彈簧連接后放在光滑的水平面上，對(duì)B施加向右的水平拉力F，穩(wěn)定后A、B相對(duì)靜止地在水平面上運(yùn)動(dòng)，此時(shí)彈簧長(zhǎng)度為l1，若撤去拉力F，換成大小仍為F的水平推力向右推A，穩(wěn)定后A、B相對(duì)靜止地在水平面上運(yùn)動(dòng)，此時(shí)彈簧長(zhǎng)度為l2，則下列判斷正確的是（）A彈簧的原長(zhǎng)為B兩種情況下穩(wěn)定時(shí)彈簧的形變量相等C兩種情況下穩(wěn)定時(shí)兩物塊的加速度相等D彈簧的勁度系數(shù)為三 、簡(jiǎn)答題（本大題共2小題）8. 光滑圓環(huán)固定在豎直平面內(nèi)，環(huán)上套著兩個(gè)小球

6、A和B(中央有孔)，它們由細(xì)繩連接，在如圖所示位置時(shí)恰好都能保持靜止?fàn)顟B(tài)此情況下，小球B與環(huán)中心O處于同一水平面上，小球A、B間的細(xì)繩呈伸直狀態(tài)，且與水平線成30角已知小球B的質(zhì)量為3 kg，求細(xì)繩對(duì)小球B的拉力和小球A的質(zhì)量(g取10 m/s2) 9.（2015北京高考真題）如圖所示，彈簧的一端固定，另一端連接一個(gè)物塊，彈簧質(zhì)量不計(jì)，物塊（可視為質(zhì)點(diǎn)）的質(zhì)量為m，在水平桌面上沿x軸轉(zhuǎn)動(dòng)，與桌面間的動(dòng)摩擦因數(shù)為，以彈簧原長(zhǎng)時(shí)物塊的位置為坐標(biāo)原點(diǎn)O，當(dāng)彈簧的伸長(zhǎng)量為x時(shí)，物塊所受彈簧彈力大小為F=kx，k為常量。（1）請(qǐng)畫(huà)出F隨x變化的示意圖:并根據(jù)F-x圖像，求物塊沿x軸從O點(diǎn)運(yùn)動(dòng)到位置x過(guò)程

7、中彈力所做的功。（2）物塊由向右運(yùn)動(dòng)到，然后由返回到，在這個(gè)過(guò)程中。a、求彈力所做的功；并據(jù)此求彈性勢(shì)能的變化量；b、求滑動(dòng)摩擦力所做的功；并與彈力做功比較，說(shuō)明為什么不存在與摩擦力對(duì)應(yīng)的“摩擦力勢(shì)能”的概念。0.2016萬(wàn)卷作業(yè)卷（四）答案解析一 、單選題1.【答案】C考點(diǎn)：共點(diǎn)力平衡的條件及其應(yīng)用；力的合成與分解的運(yùn)用專題：共點(diǎn)力作用下物體平衡專題分析：先以B為研究對(duì)象受力分析，由分解法作圖判斷出TAB大小的變化；再以AB整體為研究對(duì)象受力分析，由平衡條件判斷TAD和TAC的變化情況解答：以B為研究對(duì)象受力分析，由分解法作圖如圖：由圖可以看出，當(dāng)將B緩緩拉到圖中虛線位置過(guò)程，繩子與與豎直方

8、向夾角變大，繩子的拉力大小對(duì)應(yīng)圖中1、2、3三個(gè)位置大小所示，即TAB逐漸變大，F(xiàn)逐漸變大；再以AB整體為研究對(duì)象受力分析，設(shè)AC繩與水平方向夾角為，則豎直方向有：TACsin=2mg得：TAC=，不變；水平方向：TAD=TACcos+F，TACcos不變，而F逐漸變大，故TAD逐漸變大；故C正確；故選：C點(diǎn)評(píng)：當(dāng)出現(xiàn)兩個(gè)物體的時(shí)候，如果不是求兩個(gè)物體之間的作用力大小通常采取整體法使問(wèn)題更簡(jiǎn)單2.【答案】D3.【答案】C4.【答案】A考點(diǎn)：物體的彈性和彈力分析：對(duì)球受力分析，受重力、支持力和拉力，根據(jù)共點(diǎn)力平衡條件列式求解出拉力和支持力的數(shù)值，在進(jìn)行分析討論解答：對(duì)球受力分析，受重力、支持力和

9、拉力，如，根據(jù)共點(diǎn)力平衡條件，有N=mgcosF=mgsin其中為支持力N與豎直方向的夾角；當(dāng)物體向上移動(dòng)時(shí)，變大，故N變小，F(xiàn)變大；故A正確，BCD錯(cuò)誤故選：A點(diǎn)評(píng)：題關(guān)鍵對(duì)滑塊受力分析，然后根據(jù)共點(diǎn)力平衡條件列式求解出支持力和拉力的表達(dá)式進(jìn)行討論二 、多選題5.【答案】BD6.【答案】BC【解析】本題考查的是對(duì)動(dòng)摩擦因數(shù)的理解，因?yàn)槟九c木的動(dòng)摩擦因數(shù)是0.30，木與金屬之間的動(dòng)摩擦因數(shù)是0.20，可知如果和桌子接觸的是木的，則抽出去更費(fèi)力，故B正確，A錯(cuò)誤；如果F1=F2，可確定A、B是同種材料，C正確；D錯(cuò)誤；7.【答案】CD考點(diǎn)：牛頓第二定律；力的合成與分解的運(yùn)用.專題：牛頓運(yùn)動(dòng)定律綜

10、合專題分析：先以整體法為研究對(duì)象，根據(jù)牛頓第二定律求得加速度，再分別對(duì)A和B為研究對(duì)象，求得彈簧的原長(zhǎng)根據(jù)兩種情況下彈簧的彈力的大小關(guān)系，分析彈簧的形變量關(guān)系；由胡克定律求得勁度系數(shù)解答：解：A、C、D以整體法為研究對(duì)象，根據(jù)牛頓第二定律得知，兩種情況下加速度相等，而且加速度大小為a=設(shè)彈簧的原長(zhǎng)為l0根據(jù)牛頓第二定律得：第一種情況：對(duì)A：k（l1l0）=ma 第二種情況：對(duì)A：k（l0l2）=2ma 由解得，l0=，k=故A錯(cuò)誤，CD正確B、第一種情況彈簧的形變量為l=l1l0=l1l2；第二種情況彈簧的形變量為l=l0l2=l1l2；故B錯(cuò)誤故選：CD點(diǎn)評(píng)：本題關(guān)鍵要靈活選擇研究對(duì)象，運(yùn)用

11、整體法和隔離法，根據(jù)牛頓第二定律和胡克定律結(jié)合研究三 、簡(jiǎn)答題8.【答案】60 N6 kg 對(duì)小球B球受力分析，如圖所示，小球B處于平衡狀態(tài)，有Tsin30mBg解得T60 N小球A處于平衡狀態(tài)，有Tcos30NAsin30NAcos30mAgTsin30.其中TT由以上各式解得mA6 kg.9.【答案】（1），（2） ；【解析】（1）在圖象中，面積為外力拉彈簧時(shí)外力所做的功彈簧的彈力對(duì)其做負(fù)功，（2）a.分段研究：從到過(guò)程中，彈簧的彈力做負(fù)功，為從到過(guò)程中，彈簧的彈力做正功，為則全過(guò)程彈簧的彈力作功為由功能關(guān)系，得b.物體向右由運(yùn)動(dòng)到的過(guò)程摩擦力作功物體由由返回到的過(guò)程摩擦力做功全程摩擦力做功若物體直接由位置運(yùn)動(dòng)到位置，摩擦力做功為可知，兩次沿不同路徑從相同出發(fā)點(diǎn)運(yùn)動(dòng)到同一位置，摩擦力做功不同，說(shuō)明摩擦力做功與路徑有關(guān)。而彈簧彈力做功與路徑無(wú)關(guān)，只與初末位置有關(guān)，因此存在彈性勢(shì)能的概念，根據(jù)勢(shì)能的定義可知，不存在摩擦力勢(shì)能的概念。