2018-2019高考物理二輪復(fù)習(xí) 專題限時(shí)訓(xùn)練1 力與物體的平衡.doc

專題限時(shí)訓(xùn)練1力與物體的平衡時(shí)間：45分鐘一、單項(xiàng)選擇題1(2017新課標(biāo)全國卷)一根輕質(zhì)彈性繩的兩端分別固定在水平天花板上相距80 cm的兩點(diǎn)上，彈性繩的原長也為80 cm.將一鉤碼掛在彈性繩的中點(diǎn)，平衡時(shí)彈性繩的總長度為100 cm；再將彈性繩的兩端緩慢移至天花板上的同一點(diǎn)，則彈性繩的總長度變?yōu)?彈性繩的伸長始終處于彈性限度內(nèi))(B)A86 cm B92 cmC98 cm D104 cm解析：設(shè)彈性繩的勁度系數(shù)為k.左右兩半段彈性繩的伸長量L10 cm，如圖所示，由共點(diǎn)力的平衡條件可知：鉤碼的重力為G2kLcos53將彈性繩的兩端緩慢移至天花板上的同一點(diǎn)時(shí)，鉤碼的重力為G2kL，解得：LL6 cm彈性繩的總長度變?yōu)長02L92 cm，故B正確，A、C、D錯(cuò)誤2(2018貴州畢節(jié)市模擬)如圖所示，某鋼制工件上開有一個(gè)楔形凹槽凹槽的橫截面是一個(gè)直角三角形，三個(gè)角的度數(shù)分別是A30，B90，C60.在凹槽中放有一個(gè)光滑的金屬球，當(dāng)金屬球靜止時(shí)，金屬球?qū)Π疾鄣腁B邊的壓力為F1、對(duì)BC邊的壓力為F2，則的值為(C)A. B.C. D.解析：金屬球受到的重力產(chǎn)生兩個(gè)作用效果，壓AB面和壓BC面，作圖如右：對(duì)AB面的壓力大小等于分力G1，對(duì)BC面的壓力大小等于分力G2；故tan30.3如圖所示，物體A、B、C疊放在水平桌面上，水平力F作用于C物體，使A、B、C以共同速度向右勻速運(yùn)動(dòng)，那么關(guān)于物體受幾個(gè)力的說法正確的是(C)AA受5個(gè)，B受2個(gè)，C受4個(gè)BA受5個(gè)，B受3個(gè)，C受3個(gè)CA受6個(gè)，B受2個(gè)，C受4個(gè)DA受6個(gè)，B受3個(gè)，C受4個(gè)解析：物體C受重力、A對(duì)C向上的支持力和向左的靜摩擦力，以及水平方向的拉力，共4個(gè)力；B受重力和A的支持力，共2個(gè)力；A受重力、地面的支持力、B對(duì)A的壓力、C對(duì)A的壓力，地面對(duì)A的摩擦力和C對(duì)A的摩擦力，共6個(gè)力的作用，故C正確4(2018淮南二模)在房屋裝修過程中工人經(jīng)常用如圖所示的簡易方式運(yùn)送材料，圖中C為光滑定滑輪，為了保證材料不碰觸窗臺(tái)A、B，需要一人在樓下用一根繩子拽拉，保證材料豎直向上緩慢上升，假定人的位置不變，則在運(yùn)送過程中(D)AOC繩的拉力逐漸增大，OD繩的拉力逐漸減小BOC繩的拉力逐漸減小，OD繩的拉力逐漸增大COC繩和OD繩的拉力逐漸減小DOC繩和OD繩的拉力逐漸增大解析：在建筑材料緩慢提起的過程中，其合力保持為零，因物體與墻壁的距離始終保持不變，結(jié)點(diǎn)與豎直墻壁保持一定的距離L，如圖甲所示，在建筑材料被緩慢提起的過程中OC繩與豎直方向夾角變大，OD繩與豎直方向夾角減小，根據(jù)平衡條件得知兩繩拉力的合力與物體的重力大小相等、方向相反，保持不變，由平行四邊形定則作出圖乙，由圖可知，兩根繩子上的拉力F1和F2均增大，故A、B、C錯(cuò)誤，D正確5(2018濟(jì)南模擬)如圖甲所示，用電流天平測量勻強(qiáng)磁場的磁感應(yīng)強(qiáng)度若掛在天平右臂下方的為單匝矩形線圈且通入如圖乙所示的電流，此時(shí)天平處于平衡狀態(tài)現(xiàn)保持邊長MN和電流大小、方向不變，將該矩形線圈改為三角形線圈，掛在天平的右臂下方，如圖丙所示則(B)A天平將向左傾斜 B天平將向右傾斜C天平仍處于平衡狀態(tài) D無法判斷天平是否平衡解析：由左手定則，安培力方向向上，矩形線圈改成三角形線圈，安培力變小，故天平將向右傾斜6(2018甘肅蘭州診斷)如圖所示，傾角為的斜面體C放于粗糙水平地面上，物塊A通過斜面頂端的定滑輪用細(xì)線與物塊B連接，細(xì)線與斜面平行斜面與A之間的動(dòng)摩擦因數(shù)為，且<tan，整個(gè)裝置處于靜止?fàn)顟B(tài)，下列說法正確的是(C)A物塊B的質(zhì)量最小可以為0B地面對(duì)斜面體C的摩擦力方向水平向左C增大物塊B的質(zhì)量，物塊A所受摩擦力大小可能不變D剪斷A、B間的連線后，地面對(duì)斜面體C的支持力等于A、C的重力之和解析：由<tan可知，若無細(xì)線的拉力，物塊A不可能靜止于斜面上，即物塊B的質(zhì)量最小不可以為0，故A錯(cuò)誤；整個(gè)裝置處于靜止?fàn)顟B(tài)，把整個(gè)裝置看成一個(gè)整體，可知地面對(duì)斜面體C的摩擦力為0，故B錯(cuò)誤；若開始B質(zhì)量較小，A有向下滑的趨勢；增大B的質(zhì)量，物塊A有可能有向上滑的趨勢，兩種情況中摩擦力方向相反、大小可能不變，故C正確；剪斷A、B間的連線后，由<tan可知，A不可能靜止于斜面上，A加速下滑，所以地面對(duì)斜面體C的支持力不等于A、C的重力之和，故D錯(cuò)誤二、多項(xiàng)選擇題7(2018洛陽模擬)如圖所示為緩慢關(guān)門時(shí)(圖中箭頭方向)門鎖的示意圖，鎖舌尖角為37，此時(shí)彈簧彈力為24 N，鎖舌表面較光滑，摩擦不計(jì)(sin370.6，cos370.8)，下列說法正確的是(AC)A此時(shí)鎖殼碰鎖舌的彈力為40 NB此時(shí)鎖殼碰鎖舌的彈力為30 NC關(guān)門時(shí)鎖殼碰鎖舌的彈力逐漸增大D關(guān)門時(shí)鎖殼碰鎖舌的彈力保持不變解析：鎖殼碰鎖舌的彈力分解如圖所示，其中F1FNsin37，且此時(shí)F1大小等于彈簧的彈力24 N，解得鎖殼碰鎖舌的彈力為40 N，選項(xiàng)A正確，B錯(cuò)誤；關(guān)門時(shí)，彈簧的壓縮量增大，彈簧的彈力增大，故鎖殼碰鎖舌的彈力逐漸增大，選項(xiàng)C正確，D錯(cuò)誤8如圖所示，質(zhì)量為m的木塊在質(zhì)量為M的長木板上，受到向右的拉力F的作用而向右滑行，長木板處于靜止?fàn)顟B(tài)，已知木塊與木板間的動(dòng)摩擦因數(shù)為1，木板與地面間的動(dòng)摩擦因數(shù)為2.下列說法正確的是(AD)A木板受到地面的摩擦力的大小一定是1mgB木板受到地面的摩擦力的大小一定是2(mM)gC當(dāng)F>2(mM)g時(shí)，木板便會(huì)開始運(yùn)動(dòng)D無論怎樣改變F的大小，木板都不可能運(yùn)動(dòng)解析：由于木塊在木板上運(yùn)動(dòng)，所以木塊受到木板的滑動(dòng)摩擦力的作用，其大小為1mg，根據(jù)牛頓第三定律可得木塊對(duì)木板的滑動(dòng)摩擦力也為1mg.又由于木板處于靜止?fàn)顟B(tài)，木板在水平方向上受到木塊的摩擦力1mg和地面的靜摩擦力的作用，二力平衡，選項(xiàng)A正確，B錯(cuò)誤；若增大F的大小，只能使木塊的加速度大小變化，但木塊對(duì)木板的滑動(dòng)摩擦力大小不變，因而也就不可能使木板運(yùn)動(dòng)起來，選項(xiàng)C錯(cuò)誤，D正確9(2018平頂山統(tǒng)考)有一堆砂子在水平面上堆成圓錐形，穩(wěn)定時(shí)底角為，如圖所示如果視每粒砂子完全相同，砂子與砂子之間，砂子與地面之間的動(dòng)摩擦因數(shù)均為，砂子之間的最大靜摩擦力可近似認(rèn)為與滑動(dòng)摩擦力相等，以下說法正確的是(AC)A砂堆穩(wěn)定時(shí)，砂堆底面受到地面的摩擦力一定為零B砂堆穩(wěn)定時(shí)，只有形成嚴(yán)格規(guī)則的圓錐，底面受到地面的摩擦力才為零C砂堆穩(wěn)定時(shí)形成的圓錐的底角最大值滿足tanmaxD砂堆穩(wěn)定時(shí)形成的圓錐的底角最大值滿足cosmax解析：對(duì)于砂堆整體，只受到重力和底面的支持力，水平方向上不受力，A正確；不論砂堆的形狀是否為規(guī)則的圓錐形，整體受力不變，B錯(cuò)誤；對(duì)砂堆側(cè)面上的某粒砂子受力分析，如圖所示，則FNmgcos，F(xiàn)fmgsin，F(xiàn)fFN，解得tanmax，C正確，D錯(cuò)誤10如圖所示，水平桌面上平放一疊共計(jì)54張的撲克牌，每一張的質(zhì)量均為m.用一手指以豎直向下的力壓第1張牌，并以一定速度向右移動(dòng)手指，確保手指與第1張牌之間有相對(duì)滑動(dòng)設(shè)最大靜摩擦力與滑動(dòng)摩擦力相同，手指與第1張牌之間的動(dòng)摩擦因數(shù)為1，相鄰兩張牌間的動(dòng)摩擦因數(shù)均為2，第54張牌與桌面間的動(dòng)摩擦因數(shù)為3，且有1<2<3.則下列說法正確的是(CD)A第1張牌受到手指的摩擦力向左B第2張牌到第53張牌之間可能發(fā)生相對(duì)滑動(dòng)C第2張牌到第53張牌之間不可能發(fā)生相對(duì)滑動(dòng)D第54張牌受到水平桌面向左的靜摩擦力解析：第1張牌相對(duì)于手指的運(yùn)動(dòng)趨勢方向與手指的運(yùn)動(dòng)方向相反，則受到手指的滑動(dòng)摩擦力方向與手指的運(yùn)動(dòng)方向相同，故A錯(cuò)誤；設(shè)手指對(duì)第1張牌的壓力為F，對(duì)第2張牌分析，第3張牌對(duì)它的最大靜摩擦力Fm2(2mgF)，而受到的第1張牌的最大靜摩擦力為fm2(mgF)<Fm，則第2張牌與第3張牌之間不發(fā)生相對(duì)滑動(dòng)；同理，第3張牌以下相鄰兩張牌之間也不發(fā)生相對(duì)滑動(dòng)，故B錯(cuò)誤，C正確；對(duì)第54張牌分析，桌面對(duì)它的最大靜摩擦力Fm3(F54mg)，第53張牌對(duì)它的最大靜摩擦力fm2(F53mg)<Fm，故第54張牌相對(duì)桌面靜止，由平衡條件可知，D正確三、計(jì)算題11如圖所示，物體A、B疊放在傾角37的斜面上，并通過跨過光滑定滑輪的細(xì)線相連，細(xì)線與斜面平行兩物體的質(zhì)量分別mA2 kg，mB1 kg，A、B間動(dòng)摩擦因數(shù)10.1，B與斜面間的動(dòng)摩擦因數(shù)20.2，求：為使A能平行于斜面向下做勻速運(yùn)動(dòng)，應(yīng)對(duì)A施加一平行于斜面向下的多大的拉力？解析：對(duì)A受力分析如圖1所示，由平衡條件得：沿斜面方向：FmAgsinFTFfBA0FfBA1FNBA1mAgcos對(duì)B受力分析如圖2所示，由平衡條件得：沿斜面方向：mBgsinFfFfABFT0Ff2(mAmB)gcosFfABFfBA解以上各式得：F2 N答案：2 N12質(zhì)量為M的木楔傾角為，在水平面上保持靜止，當(dāng)將一質(zhì)量為m的木塊放在木楔斜面上時(shí)，它正好勻速下滑如果用與木楔斜面成角的力F拉著木塊勻速上升，如圖所示(已知木楔在整個(gè)過程中始終靜止)(1)當(dāng)時(shí)，拉力F有最小值，求此最小值；(2)當(dāng)時(shí)，木楔對(duì)水平面的摩擦力是多大？解析：木塊在木楔斜面上勻速向下運(yùn)動(dòng)時(shí)，有mgsinmgcos，即tan.(1)木楔在力F作用下沿斜面向上勻速運(yùn)動(dòng)，有FcosmgsinFfFsinFNmgcosFfFN解得F則當(dāng)時(shí)，F(xiàn)有最小值，為Fminmgsin2.(2)因?yàn)槟緣K及木楔均處于平衡狀態(tài)，整體受到地面的摩擦力等于F的水平分力，即FfmFcos()當(dāng)F取最小值mgsin2時(shí)，F(xiàn)fmFmincos2mgsin2cos2mgsin4.答案：(1)mgsin2(2)mgsin4