2015屆高考物理(山東專(zhuān)用)二輪專(zhuān)題專(zhuān)講訓(xùn)練第1講力與物體的平衡(含解析)

1、專(zhuān)題一 力與運(yùn)動(dòng)第1講力與物體的平衡一、選擇題(共13小題，每小題給出的四個(gè)選項(xiàng)中，有的只有一個(gè)選項(xiàng)正確，有的有多個(gè)選項(xiàng)正確)1(2014廣東卷，14)如圖1118所示，水平地面上堆放著原木，關(guān)于原木P在支撐點(diǎn)M、N處受力的方向，下列說(shuō)法正確的是()圖1118AM處受到的支持力豎直向上 BN處受到的支持力豎直向上 CM處受到的靜摩擦力沿MN方向 DN處受到的靜摩擦力沿水平方向解析M處支持力方向與支持面(地面)垂直，即豎直向上，A正確；N處支持力與支持面(原木接觸面)垂直，即垂直MN向上，故B錯(cuò)誤，摩擦力與接觸面平行，故C、D錯(cuò)誤答案A2.如圖1119所示的四腳支架經(jīng)常使用在架設(shè)高壓線路、通信的

2、基站塔臺(tái)等領(lǐng)域現(xiàn)有一質(zhì)量為m的四腳支架置于水平地面上，其四根鐵質(zhì)支架等長(zhǎng)，與豎直方向均成角，重力加速度為g，則每根支架對(duì)地面的作用力大小為()圖1119A. B. C.mgtan D.mg解析設(shè)每根支架對(duì)地面的作用力大小為F，根據(jù)牛頓第三定律以及力的合成與分解知識(shí)可得4Fcos mg，解得F，選項(xiàng)B正確答案B3如圖1120甲所示，斜拉橋的塔柱兩側(cè)有許多鋼索，它們的一端都系在塔柱上對(duì)于每一對(duì)鋼索，它們的上端可以看成系在一起，即兩根鋼索對(duì)塔柱的拉力F1、F2作用在同一點(diǎn)，它們合起來(lái)對(duì)塔柱的作用效果應(yīng)該讓塔柱好像受到一個(gè)豎直向下的力F一樣，如圖乙所示這樣，塔柱便能穩(wěn)固地佇立在橋墩上，不會(huì)因鋼索的牽拉

3、而發(fā)生傾斜，甚至倒下如果斜拉橋塔柱兩側(cè)的鋼索不能呈對(duì)稱(chēng)分布如圖丙所示，要保持塔柱受的合力豎直向下，那么鋼索AC、AB的拉力FAC、FAB應(yīng)滿(mǎn)足()圖1120AFACFAB11BFACFABsin sin CFACFABcos cos DFACFABsin sin 解析將AB、AC上的力分解，在水平方向上的合力應(yīng)為零，有：FACsin FABsin 0，則FACFABsin sin ，B正確答案B4(2014山東泰安模擬)如圖1121，一質(zhì)量為M的直角劈B放在水平面上，在劈的斜面上放一質(zhì)量為m的物體A，用一沿斜面向上的力F作用于A上，使其沿斜面勻速上滑，在A上滑的過(guò)程中直角劈B相對(duì)地面始終靜止以

4、f和N分別表示地面對(duì)劈的摩擦力及支持力則下列正確的是()圖1121Af0，NMgmgBf向左，NMgmgCf向右，NMgmgDf向左，NMgmg解析根據(jù)題意，物體A和直角劈B都處于平衡狀態(tài)，將它們看成整體，現(xiàn)對(duì)整體進(jìn)行受力分析如圖所示：重力(Mm)g、力F、豎直向上的支持力N和摩擦力f.由平衡條件知，F(xiàn)有水平向右的分力，則地面對(duì)B的摩擦力f水平向左；在豎直方向上有：NFsin (Mm)g，則可知：N(Mm)g，綜上所述：A、C、D項(xiàng)均錯(cuò)誤，B項(xiàng)正確答案B5.如圖1122所示，截面是三角形的木塊a上放置一鐵塊b，三角形木塊豎直邊靠在粗糙的豎直面上，現(xiàn)用豎直向上的作用力F，推動(dòng)木塊與鐵塊一起向上勻

5、速運(yùn)動(dòng)，運(yùn)動(dòng)過(guò)程中鐵塊與木塊始終保持相對(duì)靜止，下面說(shuō)法正確的是()圖1122A木塊a與鐵塊b間一定存在摩擦力B木塊a與豎直墻面間一定存在水平彈力C木塊a與豎直墻面間一定存在摩擦力D豎直向上的作用力F大小一定等于鐵塊與木塊的重力之和解析隔離鐵塊b對(duì)其進(jìn)行受力分析，它受到重力、木塊a的支持力和沿接觸面向上的靜摩擦力作用，如果沒(méi)有摩擦力，鐵塊將不能處于平衡狀態(tài)，故選項(xiàng)A正確；木塊a與豎直墻壁之間雖然接觸，但它們之間無(wú)相互擠壓，沒(méi)有發(fā)生形變，所以不會(huì)產(chǎn)生彈力，也不會(huì)產(chǎn)生摩擦力，選項(xiàng)B、C均錯(cuò)誤；對(duì)鐵塊b和木塊a整體進(jìn)行受力分析，根據(jù)題意可知，該整體處于平衡狀態(tài)，所以其所受的總重力(鐵塊與木塊的重力之和

6、)等于作用力F的大小，選項(xiàng)D正確答案AD6(2014江蘇徐州市模擬)如圖1123所示，靜止在光滑地面上的小車(chē)，由光滑的斜面AB和粗糙的平面BC組成(它們?cè)贐處平滑連接)，小車(chē)右側(cè)與豎直墻壁之間連接著一個(gè)力傳感器，當(dāng)傳感器受壓時(shí)，其示數(shù)為正值，當(dāng)傳感器被拉時(shí)，其示數(shù)為負(fù)值一個(gè)小滑塊從小車(chē)A點(diǎn)由靜止開(kāi)始下滑至C點(diǎn)的過(guò)程中，傳感器記錄到的力F隨時(shí)間t的關(guān)系圖中可能正確的是()圖1123解析當(dāng)滑塊在光滑的斜面AB上運(yùn)動(dòng)時(shí)，滑塊對(duì)小車(chē)有斜向右下方、大小不變的壓力，因此傳感器對(duì)小車(chē)有向左的彈力，大小不變，方向?yàn)檎?dāng)滑塊在粗糙的平面BC上運(yùn)動(dòng)時(shí)，滑塊對(duì)小車(chē)有方向向左、大小不變的摩擦力，因此傳感器對(duì)小車(chē)有向右

7、的拉力，大小不變，方向?yàn)樨?fù)，故正確答案為D.答案D7(2014山東濰坊市一模)如圖1124所示，兩相同小球a、b用輕彈簧A、B連接并懸掛在天花板上保持靜止，水平力F作用在a上并緩慢拉a，當(dāng)B與豎直方向夾角為60時(shí)，A、B伸長(zhǎng)量剛好相同若A、B的勁度系數(shù)分別為k1、k2，則以下判斷正確的是()圖1124A.B.C撤去F的瞬間，a球的加速度為零D撤去F的瞬間，b球處于失重狀態(tài)解析對(duì)b球受力分析由平衡條件可知：k1xmg對(duì)a球受力分析如圖所示，由平衡條件得：k2xcos 60k1xmg由兩式得：故選項(xiàng)B正確撤去F的瞬間，a受的合外力大小為F，方向水平向右，故a球的加速度不為零，b球仍處于平衡狀態(tài)，故

8、選項(xiàng)C、D錯(cuò)誤答案B8. (2014山東威海模擬)如圖1125所示，一小球用輕繩懸于O點(diǎn)，用力F拉住小球，使懸線保持偏離豎直方向60角，且小球始終處于平衡狀態(tài)為了使F有最小值，F(xiàn)與豎直方向的夾角應(yīng)該是()圖1125A90 B45 C30 D0解析小球受三力而平衡，由平衡條件可知三力一定能組成首尾相連的封閉三角形，由分析可知，當(dāng)F與繩垂直時(shí)，F(xiàn)最小，由幾何關(guān)系知30，故C項(xiàng)正確答案C9(2014武漢調(diào)研)將兩個(gè)質(zhì)量均為m的小球a、b用細(xì)線相連后，再用細(xì)線懸掛于O點(diǎn)，如圖1126所示用力F拉小球b，使兩個(gè)小球都處于靜止?fàn)顟B(tài)，且細(xì)線Oa與豎直方向的夾角保持30，則F的最小值為()圖1126A.mg

9、Bmg C.mg D.mg解析將a、b看成一個(gè)整體受力分析可知，當(dāng)力F與Oa垂直時(shí)F最小，可知此時(shí)F2mgsin mg，選項(xiàng)B正確答案B10(2014廣東卷，20)如圖1127所示，光滑絕緣的水平桌面上，固定著一個(gè)帶電荷量為Q的小球P，帶電荷量分別為q和2q的小球M和N，由絕緣細(xì)桿相連，靜止在桌面上，P與M相距L，P、M和N視為點(diǎn)電荷，下列說(shuō)法正確的是()圖1127AM與N的距離大于L BP、M和N在同一直線上C在P產(chǎn)生的電場(chǎng)中，M、N處的電勢(shì)相同 DM、N及細(xì)桿組成的系統(tǒng)所受合外力為零解析由于帶電小球M、N處于靜止?fàn)顟B(tài)，則小球M、N合力為0，即FPMFPN，由庫(kù)侖定律有kk，則有xL，那么M

10、、N間距離約為0.4L，故A錯(cuò)誤；由于小球M、N靜止不動(dòng)，小球P對(duì)小球M和對(duì)小球N的力應(yīng)該在一條直線上，故B正確；在小球P產(chǎn)生電場(chǎng)中，M點(diǎn)電勢(shì)較高，故C錯(cuò)誤；由于小球M、N靜止不動(dòng)，則小球M、N和桿組成的系統(tǒng)合外力為0，故D正確答案BD11.如圖1128所示，傾斜導(dǎo)軌寬為L(zhǎng)，與水平面成角，處在方向豎直向上、磁感應(yīng)強(qiáng)度大小為B的勻強(qiáng)磁場(chǎng)中，金屬桿ab水平放在導(dǎo)軌上當(dāng)回路電流強(qiáng)度為I時(shí)，金屬桿ab所受安培力為F，斜面的支持力為FN，則()圖1128A安培力方向垂直ab桿沿斜面向上B安培力方向垂直ab桿水平向右CFNBILcos DFN解析畫(huà)出傾斜導(dǎo)軌和ab桿的二維視圖，由左手定則判斷出安培力方向水

11、平向右，大小為FBIL，由共點(diǎn)力平衡求得FN，選項(xiàng)B、D正確答案BD12(2014山東濰坊模擬)如圖1129所示，傾角為的粗糙斜劈放在粗糙水平面上，物體a放在斜面上，輕質(zhì)細(xì)線一端固定在物體a上，另一端繞過(guò)光滑的滑輪固定在c點(diǎn)，滑輪2下懸掛物體b，系統(tǒng)處于靜止?fàn)顟B(tài)若將固定點(diǎn)c向右移動(dòng)少許，而a與斜劈始終靜止，則()圖1129A細(xì)線對(duì)物體a的拉力增大B斜劈對(duì)地面的壓力減小C斜劈對(duì)物體a的摩擦力減小D地面對(duì)斜劈的摩擦力增大解析對(duì)物體b受力分析如圖甲所示：根據(jù)力的合成可得細(xì)線上的張力FT，若將固定點(diǎn)C右移少許，即變大，則FT變大，由同一根繩子各段拉力相等可知，細(xì)繩對(duì)a的拉力增大，A項(xiàng)正確；對(duì)物體a受力

12、分析如圖乙所示(圖中還有摩擦力未畫(huà)出)，若magsin FT，斜劈對(duì)物體a的摩擦力沿斜面向上，隨FT的增大而減小，故C項(xiàng)錯(cuò)誤；對(duì)斜劈和物體a、b整體受力分析，如圖丙所示：根據(jù)平衡條件，有FN1FTcos m總gfFTsin 所以，F(xiàn)N1m總gmbg，即FN1與無(wú)關(guān) ，恒定不變，根據(jù)牛頓第三定律知，斜壁對(duì)地面的壓力也不變，B項(xiàng)錯(cuò)誤；而fFTsin mbgtan ，f隨的增大而增大，故D項(xiàng)正確答案AD13(2014山東棗莊調(diào)研)如圖1130所示，粗糙程度均勻的絕緣空心斜面ABC放置在水平面上，CAB30，斜面內(nèi)部O點(diǎn)(與斜面無(wú)任何連接)固定一個(gè)正點(diǎn)電荷，一帶負(fù)電可視為質(zhì)點(diǎn)的小物體可以分別靜止在M、P、N點(diǎn)，P為MN的中點(diǎn)，OMON，OMAB，則下列判斷正確的是()圖1130A小物體在M、P、N點(diǎn)靜止時(shí)一定都是受4個(gè)力B小物體靜止在P點(diǎn)時(shí)受到的摩擦力最大C小物體靜止在P點(diǎn)時(shí)受到的支持力最大D小物體靜止在M、N點(diǎn)時(shí)受到的支持力相等解析對(duì)帶電小物體在M、P、N三個(gè)位置受力分析如圖所示小物體在M點(diǎn)可能不受摩擦力，故A錯(cuò)；小物體靜止在N點(diǎn)時(shí)所受摩擦力最大，B錯(cuò)；小物體靜止在P點(diǎn)時(shí)所受支持力最大，C對(duì)；小物體在M、N兩點(diǎn)受到的支持力相等，D對(duì)答案CD二、非選擇題14如圖1131所示，一質(zhì)量為M2 kg的鐵塊套在傾斜放置的桿上，桿與水平方向的夾角60，一輕繩一端連在鐵塊上，一端連在一質(zhì)量為m1