高中物理人教版選修22物體的平衡測試卷含解析

1、 高中物理選修2-2第一章物體的平衡（含解析）一、單選題1.勻速圓周運動屬于（   ） A. 勻速運動             B. 勻加速運動    C. 加速度不變的曲線運動      D. 變加速度的曲線運動2.如圖所示，一根不可伸長的光滑輕繩，其左端固定于O點，右端跨過位于點O的固定光滑軸懸掛一質(zhì)量為

2、M的物體；輕繩OO段水平，長度為L；繩子上套一可沿繩滑動的輕環(huán)P現(xiàn)在輕環(huán)上懸掛一鉤碼，平衡后，物體上升L則鉤碼的質(zhì)量為（   ）A. M                                  B. M

3、0;                                 C. M               &

4、#160;                  D. M3.一質(zhì)量為m的物塊恰好靜止在傾角為的斜面上.現(xiàn)對物塊施加一個豎直向下的恒力F，如圖所示.則物塊(        )A. 沿斜面加速下滑           B. 仍處于靜止?fàn)顟B(tài)

5、0;          C. 受到的摩擦力不變           D. 受到的合外力增大4.（4分）如圖所示，細(xì)繩MO與NO所能承受的最大拉力相同，長度MONO，則在不斷增加重物G重力的過程中（繩OC不會斷）（   ）A. ON繩先被拉斷        &#

6、160;                                          B. OM繩先被拉斷C. ON繩和OM繩同時被拉斷 

7、60;                                D. 因無具體數(shù)據(jù)，故無法判斷哪條繩先被拉斷5.做勻速圓周運動的物體（   ） A. 向心加速度方向不變     

8、60;     B. 向心力方向不變           C. 線速度方向不變           D. 線速度大小不變6.用輕彈簧豎直懸掛質(zhì)量為m的物體，靜止時彈簧伸長量為L，現(xiàn)用該彈簧沿斜面方向拉住質(zhì)量為2m的物體，系統(tǒng)靜止時彈簧伸長量也為L，斜面傾角為30°，如圖所示，則物體所受摩擦

9、力（   ）A. 等于零                                             

10、60;                  B. 大小為0.5mg，方向沿斜面向下C. 大小為0.5mg，方向沿斜面向上                       

11、60; D. 大小為mg，方向沿斜面向上7.如圖所示，在傾角為的光滑斜面上，垂直斜面放置一根長為L、質(zhì)量為m的直導(dǎo)線，當(dāng)通以電流I時，欲使導(dǎo)線靜止在斜面上，外加勻強磁場B的最小值的大小和方向是()A. Bmgtan /IL，方向垂直斜面向上                   B. Bmgsin /IL，方向垂直斜面向下C. Bmgtan /IL，方向豎直向

12、下                          D. Bmg/IL，方向水平向右8.如圖所示，傾角為30°，重為80N的斜面體靜止在水平面上一根彈性輕桿一端垂直固定在斜面體上，桿的另一端固定一個重為2N的小球，小球處于靜止?fàn)顟B(tài)時，下列說法正確的是 （   ）A. 斜面有向左運動的趨勢

13、B. 地面對斜面的支持力為80NC. 球?qū)椥暂p桿的作用力為2N，方向豎直向下D. 彈性輕桿對小球的作用力為2N，方向垂直斜面向上二、多選題9.在如圖所示的皮帶傳動裝置中，輪A和B同軸 、B、C分別是三個輪邊緣的質(zhì)點，且 ，如果三質(zhì)點的線速度分別為 、 、 ，三質(zhì)點的角速度分別為 、 、 ，向心加速度分別為 、 、 ，則下列說法正確的是 A. ： ：2          B. ： ：2     &

14、#160;    C. ： ：1          D. ： ：110.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，另一端系在滑塊上，彈簧與豎直方向的夾角為30°則（   ）A. 滑塊可能受到三個力作用           &

15、#160;                        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                  &#

16、160;   D. 斜面對滑塊的摩擦力大小一定等于 mg11.如圖所示，傾角為的斜面體C置于水平面上，B置于斜面上，通過細(xì)繩跨過光滑的定滑輪與A相連接，連接B的一段細(xì)繩與斜面平行，A、B、C都處于靜止?fàn)顟B(tài)，則（   ）A. C受到水平面的摩擦力一定為零                       &

17、#160;   B. B受到C的摩擦力可能為零C. 不論B、C間摩擦力大小、方向如何，水平面對C的摩擦力方向一定向左          D. 水平面對C的支持力與B、C的總重力大小相等12.如圖所示，沿光滑的豎直墻壁用網(wǎng)兜把一個足球掛在A點當(dāng)懸線AB變短時，下列說法中正確的是（   ）A. 球?qū)Φ膲毫ψ兇?#160;       

18、60;  B. 球?qū)Φ膲毫Σ蛔?#160;          C. 懸線的拉力變小           D. 懸線的拉力變大13.如圖甲、乙所示，兩個完全相同的小球在擋板作用下靜止在傾角為的光滑斜面上，下列關(guān)于小球受力的說法中正確的是（   ）A. 球?qū)n板的壓力是因為檔板發(fā)生了形變產(chǎn)生的壓力B. 

19、;小球均受到重力、壓緊斜面的力、壓緊擋板的力和斜面彈力、擋板彈力C. 小球受到擋板的作用力和斜面的彈力的合力大小、方向均相等D. 甲撤去擋板，小球?qū)π泵娴膲毫ψ冃∪⑻羁疹}14.圓周運動指物體沿著_的運動，它的運動軌跡為_ ， 圓周運動為曲線運動，故一定是_運動 15.小莉和她的同學(xué)綜合圖示的方法，利用簡易實驗器材，一把刻度尺，一質(zhì)量為m=300g的重物，測量自己頭發(fā)絲能承受的最大拉力，并與網(wǎng)上獲取的正常數(shù)據(jù)進行對比（頭發(fā)能承受的拉力隨年齡而變化；20歲組，頭發(fā)能承受的拉力最大，平均約1.72N；30歲組，平均約1.50N）實驗步驟如下：水平固定刻度尺；用手指尖緊握頭發(fā)絲兩

20、端，用直尺測量出兩手指尖之間的頭發(fā)絲長度L=50.00cm；重物掛在頭發(fā)絲上，兩手緩慢沿刻度尺水平移動，直至頭發(fā)絲恰好被拉斷；從刻度尺上讀出兩手指尖之間的距離d=30.00cm（取重力加速度g=10m/s2 ， 掛鉤光滑且質(zhì)量不計）由以上數(shù)據(jù)可知所用刻度尺最小刻度為_；頭發(fā)絲的最大拉力表達式T=_（用以上物理量符合表示）；利用所測數(shù)據(jù)可獲得最大拉力為_ N（保留三位有效數(shù)字），在正常范圍16.物體做曲線運動時，物理量一定發(fā)生變化的是_ 17.做勻速圓周運動的物體，相同時間內(nèi)物體轉(zhuǎn)過的弧長_（填“等”或“不等”），線速度的大小將_（填“變”或“不變”），線速度的方向?qū)（填“變”或“不

21、變”）加速度將_（填“變”或“不變”） 18.運動的性質(zhì)：做曲線運動的物體，速度的方向時刻在改變，所以曲線運動一定是_運動 四、解答題19.如圖所示，AO、BO、CO為三根輕繩，OB與水平天花板夾角為60°，物體質(zhì)量m=2kg求AO、BO繩所受拉力20.傾角為的斜面上有質(zhì)量為m的木塊，它們之間的動摩擦因數(shù)為現(xiàn)用水平力F推動木塊，如圖所示，使木塊恰好沿斜面向上做勻速運動若斜面始終保持靜止，求水平推力F的大小五、綜合題21.如圖，輕繩OA一端系在天花板上，與豎直方向夾角37°輕繩OB水平，一端系在墻上，結(jié)點O處掛一重為40N的物體（1）作出O受力圖； （2）求AO、BO的拉力各

22、為多大？ 22.如圖所示，OA、OB、OC三段輕繩結(jié)于O點，OB水平且與放置在水平面上質(zhì)量為m1=1.5kg的物體乙相連，OC下方懸掛物體甲此時物體乙恰好未滑動，已知OA與豎直方向的夾角=37°，物體乙與地面間的動摩擦因數(shù)=0.2，可以認(rèn)為最大靜摩擦力與滑動摩擦力相等g=10m/s2（sin37°=0.6，cos37°=0.8）求：（1）OB繩對物體乙的拉力是多大？ （2）物體甲的質(zhì)量m2為多少？ 答案解析部分一、單選題1.【答案】D 【考點】勻速圓周運動 【解析】【解答】解：A、勻速圓周運動的加速度方向在變化，不是恒定不變的，不是勻變速運動故A錯誤B、勻速圓周運

23、動的加速度大小不變，方向始終指向圓心，是加速度大小不變的曲線運動故D正確，BC錯誤故選D【分析】勻速圓周運動的速度大小不變，速度方向時刻改變，加速度大小不變，方向始終指向圓心2.【答案】B 【考點】共點力平衡條件的應(yīng)用 【解析】【解答】解：由題意可知，重新平衡后，繩子形狀如下圖：由于OO'長為L，物體上升高度L，說明繩子在左側(cè)總長度為L，則左右兩邊均為L，如圖所示，則可知，sin= ，故繩子與豎直方向夾角為30°，則環(huán)兩邊繩子的夾角為60°，則根據(jù)平行四邊形定則，環(huán)兩邊繩子拉力的合力為F=2Mgcos30°= Mg，根據(jù)平衡條件，則鉤碼重力為 Mg，則可知

24、鉤碼的質(zhì)量為 M故B正確ACD錯誤故選：B【分析】由幾何關(guān)系求出環(huán)兩邊繩子的夾角，然后根據(jù)平行四邊形定則可求得鉤碼的重力，再根據(jù)G=mg可求得鉤碼的質(zhì)量3.【答案】B 【考點】共點力平衡條件的應(yīng)用 【解析】【分析】由于質(zhì)量為m的物塊恰好靜止在傾角為的斜面上，說明斜面對物塊的摩擦力等于最大靜摩擦力，對物體受力分析，如圖根據(jù)共點力平衡條件，有，解得 對物塊施加一個豎直向下的恒力F，再次對物體受力分析，如圖根據(jù)共點力平衡條件，有與斜面垂直方向依然平衡：因而最大靜摩擦力為：故合力仍然為零，物塊仍處于靜止?fàn)顟B(tài)，B正確，A、D錯誤；摩擦力由增大到，所以C錯誤。4.【答案】A 【考點】共點力平衡條

25、件的應(yīng)用 【解析】【解答】解：物體對O點拉力等于物體重力，此力有兩個效果：一是使NO繩拉緊；二是使OM繩拉緊按效果把物體對O點的拉力分解，如下圖所示，由此可知NO繩受的力大于MO繩受的力當(dāng)重力逐漸增大，NO繩先達到最大拉力，NO繩先斷A符合題意，B、C、D不符合題意故答案為：A【分析】以節(jié)點為研究對象，進行受力分析，根據(jù)力的矢量性，線段的長短，代表力的大小，現(xiàn)在越長的越容易被拉斷。5.【答案】D 【考點】勻速圓周運動 【解析】【解答】解：A、根據(jù)a=r2知，勻速圓周運動的向心加速度大小不變，方向始終指向圓心，即時刻改變故A錯誤B、根據(jù)F=mr2知，勻速圓周運動的向心力大小不變，方向始終指向圓心

26、，即時刻改變故B錯誤C、勻速圓周運動的物體線速度大小不變，方向時刻改變所以線速度改變故C錯誤，D正確故選：D【分析】做勻速圓周運動的物體線速度大小不變，方向時刻改變角速度大小方向都不變，向心加速度的方向始終指向圓心，大小可根據(jù)a= 或a=r2分析向心力的方向始終指向圓心，大小可根據(jù)F=mr2分析6.【答案】A 【考點】共點力平衡條件的應(yīng)用 【解析】【解答】解：彈簧豎直懸掛物體時，對物體受力分析，根據(jù)共點力平衡條件    F=mg物體放在斜面上時，再次對物體受力分析，此時彈簧的拉力大小仍為F=mg，如圖設(shè)物體所受的摩擦力沿斜面向上，根據(jù)共點力平衡條件，有F+f2mg

27、sin30°=0解得 f=0故選：A【分析】彈簧豎直懸掛物體時，對物體受力分析，根據(jù)共點力平衡條件求出彈簧拉力；物體放在斜面上時，再次對物體受力分析，然后根據(jù)共點力平衡條件求出摩擦力7.【答案】B 【考點】共點力平衡條件的應(yīng)用 【解析】【分析】導(dǎo)線受到重力，支持力，安培力作用，處于平衡狀態(tài)，根據(jù)力的矢量三角形定則可得當(dāng)安培力垂直于支持力時，安培力最小，即磁場方向垂直斜面向下時，磁場強度最小，得，所以Bmgsin /IL，B正確?！军c評】做本題的關(guān)鍵是將三個力放入矢量三角形中，分析什么時候安培力最小。8.【答案】C 【考點】共點力平衡條件的應(yīng)用 【解析】【解答】解：A、B：桿、球、斜面

28、均靜止，可以看成整體，用整體法研究，相對于地面沒有向左運動的趨勢由二力平衡可知，地面的支持力等于整體的重力82N故A、B均錯誤C、D：小球保持靜止?fàn)顟B(tài)，處于平衡狀態(tài)，合力為零；再對小球受力分析，受重力和彈力，根據(jù)二力平衡條件可判斷彈力和重力等值、反向、共線，故彈力為2N，豎直向上；根據(jù)牛頓第三定律，球?qū)椥詶U的作用力為2N，方向豎直向下故C正確、D錯誤故選C【分析】可用整體法研究，球、桿、斜面看成整體，整體只受重力和地面的支持力，水平方向不受力，沒有水平方向上的運動趨勢，重力和地面的支持力是一對平衡力在對小球隔離分析，小球保持靜止?fàn)顟B(tài)，合力為零，小球受重力和彈力，根據(jù)二力平衡條件可判斷彈力的大

29、小和方向二、多選題9.【答案】C,D 【考點】勻速圓周運動 【解析】【解答】因為B、C兩輪由不打滑的皮帶相連，所以相等時間內(nèi)B、C兩點轉(zhuǎn)過的弧長相等，即：  ，根據(jù) 知： ： ： ：1 ，又A、B是同軸轉(zhuǎn)動，相等時間轉(zhuǎn)過的角度相等，即：  ，由 知： ： ： ：1 ，所以： ： ：1， ： ：1，故B不符合題意，D符合題意；再根據(jù) 得： ： ： ：2：1，綜上所述，A不符合題意，C符合題意。CD符合題意，AB不符合題意。故答案為：CD【分析】A輪和B輪同軸，所以具有相同的角速度，B輪和C輪同鏈，邊緣具有相同的線速度，再結(jié)合半徑的關(guān)系進行分析即可。10.【答案】A,D 【考點

30、】共點力平衡條件的應(yīng)用 【解析】【解答】解：A、彈簧與豎直方向的夾角為30°，所以彈簧的方向垂直于斜面，因為彈簧的形變情況未知，所以斜面與滑塊之間的彈力大小不確定，所以滑塊可能只受重力、斜面支持力和靜摩擦力三個力的作用而平衡，也可能有彈簧的彈力，故A正確；B、彈簧對滑塊可以是拉力，故彈簧可能處于伸長狀態(tài)，故B錯誤；C、由于滑塊此時受到的摩擦力大小等于重力沿斜面向下的分力（等于 mg），不可能為零，所以斜面對滑塊的支持力不可能為零，故C錯誤；D、靜摩擦力一定等于重力的下滑分力，故為 mg，故D正確故選：AD【分析】滑塊可能受重力、支持力、摩擦力三個力處于平衡，彈簧處于原長，彈力為零滑塊

31、可能受重力、支持力、摩擦力、彈簧的彈力四個力處于平衡根據(jù)共點力平衡進行分析11.【答案】B,C 【考點】共點力平衡條件的應(yīng)用 【解析】【解答】解：ACD、以BC組成的整體為研究對象，分析受力，畫出力圖如圖根據(jù)平衡條件得：水平面對C的摩擦力f=Fcos方向水平向左故A不符合題意，C符合題意；由圖得到水平面對C的支持力大小N=GC+GBFsinGC+GB 故D不符合題意B、當(dāng)B的重力沿斜面向下的分力等于繩子的拉力時，B不受摩擦力故B符合題意；故答案為：BC【分析】對于B物體，對其進行受力分析，當(dāng)其重力的沿斜面向下的分力等于繩子的拉力時，B不受摩擦力作用；以BC組成的整體為研究對象，根據(jù)平衡條件分析

32、地面對C的支持力和摩擦力的大小與方向。12.【答案】A,D 【考點】共點力平衡條件的應(yīng)用 【解析】【解答】解：分析足球的受力情況：重力G、懸線的拉力T和墻的支持力N，作出力圖，由平衡條件得：N、G的合力F與T大小相等、方向相反，即有：由平衡條件得：N=GtanT= 當(dāng)懸線變短時，增大，cos減小，tan增大，則得N增大，T增大根據(jù)牛頓第三定律得知：球?qū)Φ膲毫=N，則N增大故AD符合題意，BC不符合題意故答案為：AD【分析】對球進行受力分析，即球在重力、繩子的拉力以及墻壁對球的支持力三個力的共同作用下處于平衡狀態(tài)，由平衡狀態(tài)可得出：N=Gtan、T= ，當(dāng)懸線變短時，增大，cos減小，tan

33、增大，則得N增大，T增大13.【答案】C,D 【考點】共點力平衡條件的應(yīng)用 【解析】【解答】解：A、彈力是施力物體發(fā)生形變引起的，球?qū)n板的壓力是因為球發(fā)生了形變產(chǎn)生的，故A錯誤；B、小球均受到重力、斜面的支持力和擋板的支持力，故B錯誤；C、小球受到擋板的作用力和斜面的彈力的合力與重力平衡，故兩種情況下，小球受到擋板的作用力和斜面的彈力的合力大小、方向均一樣；故C正確；D、甲圖中，球受重力、斜面的支持力和擋板的支持力，如圖所示：根據(jù)平衡條件，有：N1= 根據(jù)牛頓第三定律，球?qū)π泵娴膲毫?；撤去擋板后，對斜面的壓力等于重力的垂直分力，為mgcos，故D正確故選：CD【分析】彈力是施力物體發(fā)生形

34、變引起的；對小球受力分析，均受到重力、斜面的支持力和擋板的支持力，根據(jù)共點力平衡條件列式求解即可三、填空題14.【答案】圓周；圓；變速 【考點】勻速圓周運動 【解析】【解答】圓周運動中是指物體運動的速度的方向是時刻在變化的，勻速圓周運動是指速度的大小不變，而方向時刻變化的運動；圓周運動是曲線，所以圓周運動是變速運動；故答案為：圓周，圓，變速【分析】圓周運動是指物體運動的速度的大小可變，也可不變，但是運動的方向是時刻變化的，對于勻速圓周運動的向心力始終指向圓心，向心力的方向也就是變化的15.【答案】0.1cm；1.88 【考點】共點力平衡條件的應(yīng)用 【解析】【解答】解：根據(jù)讀數(shù)可知L=50.00

35、cm，則說明最小分度應(yīng)為0.1cm；設(shè)頭發(fā)與刻度尺之間的夾角為，由圖中的幾何關(guān)系可知，cos= 頭發(fā)與繩子的結(jié)點處受力平衡，設(shè)頭發(fā)的拉力為F，得：2Fsin=mg聯(lián)立得：F= = 代入數(shù)據(jù)得：F=1.88N故答案為：0.1cm， ；1.88【分析】明確刻度尺在讀數(shù)時需要估讀一位，結(jié)合讀數(shù)即可判斷；將頭發(fā)兩端靠攏，在底端懸掛質(zhì)量為m的鉤碼，將頭發(fā)兩端逐漸遠(yuǎn)離，直到頭發(fā)剛好拉斷根據(jù)共點力平衡得頭發(fā)上最大承受的拉力在豎直方向合力和鉤碼重力相等，根據(jù)三角函數(shù)關(guān)系求出最大拉力16.【答案】速度 【考點】勻速圓周運動 【解析】【解答】曲線運動的速度方向是切線方向，時刻改變，故速度方向一定變化，而大小可以不變，如勻速勻速圓周運動速度，曲線運動的條件是合力與速度不共線，故合力可以是恒力，如平拋運動，合力恒定，加速度也恒定故答案為：速度【分析】曲線運動的速度方向是切線方向，時刻改變，是變速運動，一定有加速度，但加速度不一定變化17.【答案】等；不變；變；變 【考點】勻速圓周運動 【解析】【解