2019高考物理二輪復習第1講力與物體的平衡專題訓練(答案精解精析)

1、第1講力與物體的平衡選擇題(每小題6分,共84分)1.(多選)如圖所示,木板C放在水平地面上,木板B放在C的上面,木板A放在B的上面,A的右端通過輕質彈簧測力計固定在豎直的墻壁上,A、B、C質量相等,且各接觸面間動摩擦因數(shù)相等,用大小為F的力向左拉動C,使它以速度v勻速運動,三者穩(wěn)定后彈簧測力計的示數(shù)為T。則下列說法正確的是()A.B對A的摩擦力大小為T,方向向左B.A和B保持靜止,C勻速運動C.A保持靜止,B和C一起勻速運動D.C受到地面的摩擦力大小為F-T2.(2018山西五市聯(lián)考)如圖所示,光滑的圓環(huán)固定在豎直平面內,圓心為O。三個完全相同的小圓環(huán)a、b、c穿在大環(huán)上,小環(huán)c上穿過一根輕

2、質細繩,繩子的兩端分別固定著小環(huán)a、b,通過不斷調整三個小環(huán)的位置,最終三小環(huán)恰好b處于平衡位置,平衡時a、的距離等于繩子長度的一半。已知小環(huán)的質量為m,重力加速度為g,輕繩與c的摩擦不計。則()A.a與大環(huán)間的彈力大小為mgB.繩子的拉力大小為mgC.c受到繩子的拉力大小為3mgD.c與大環(huán)間的彈力大小為3mg3.如圖所示,在水平拉力F和三根等長的細線作用下,質量分別為m和2m的小球A、B處于靜止狀態(tài),其中細線OA和OB同系于天花板上面的O點,細線AB連接兩個小球,三根細線都拉直且細線OB恰好處于豎直方向,則細線OA和OB的張力之比為()A.1B.11C.1D.14.如圖所示,兩根通電直導體

3、棒用四根長度相等的絕緣細線懸掛于O1、O2兩點,已知O1、O2連線水平,導體棒靜止時絕緣細線與豎直方向的夾角均為,保持導體棒中的電流大小和方向不變,在導體棒所在空間加上勻強磁場后絕緣細線與豎直方向的夾角均增大了相同的角度,下列分析正確的是()A.兩導體棒中的電流方向一定相同B.所加磁場的方向可能沿x軸正方向C.所加磁場的方向可能沿z軸正方向D.所加磁場的方向可能沿y軸負方向5.(2018安徽A10聯(lián)盟聯(lián)考)(多選)如圖所示,斜面體放在水平面上,C是斜面體斜面AB上的一點,AC部分粗糙,CB部分光滑,一物塊在AC部分勻速下滑,此時斜面體對物塊的作用力為F1、地面對斜面體的摩擦力為f1,物塊在CB

4、部分下滑時,斜面體對物塊的作用力為F2、地面對斜面體的摩擦力為f2,整個過程斜面體始終處于靜止,不計空氣阻力,則()A.f1F2D.F1=F26.(2018河北石家莊質檢一)飛艇常常用于執(zhí)行掃雷、空中預警、電子干擾等多項作戰(zhàn)任務。如圖所示為飛艇拖曳掃雷具掃除水雷的模擬圖。當飛艇勻速飛行時,繩子與豎直方向恒成角。已知掃雷具質量為m,重力加速度為g,掃雷具所受浮力不能忽略,下列說法正確的是()A.掃雷具受3個力作用B.繩子拉力大小為C.海水對掃雷具作用力的水平分力小于繩子拉力D.繩子拉力一定大于mg7.如圖所示,粗糙水平面上有一固定的、粗糙程度處處相同的半圓形框架ABC,框架下面放置一塊厚度不計的

5、金屬板,金屬板的中心O點是框架的圓心,框架上套有一個輕圓環(huán),用輕彈簧把圓環(huán)與金屬板的O點固定連接,開始時輕彈簧處于水平拉伸狀態(tài)。用一個始終沿框架切線方向的拉力F拉動圓環(huán),從左側水平位置緩慢繞框架運動,直到輕彈簧達到豎直位置,金屬板始終保持靜止狀態(tài),則在整個過程中()A.沿框架切線方向的拉力F逐漸減小B.水平面對金屬板的摩擦力逐漸增大C.水平面對金屬板的支持力逐漸減小D.框架對圓環(huán)的支持力逐漸減小8.如圖所示,物塊A和滑環(huán)B用繞過光滑定滑輪的不可伸長的輕繩連接,滑環(huán)B套在與豎直方向成=7的粗細均勻的固定桿上,連接滑環(huán)B的繩與桿垂直并在同一豎直平面內,滑環(huán)B恰好不能下滑,滑環(huán)和桿間的動摩擦因數(shù)為=

6、0.4,設滑環(huán)和桿間的最大靜摩擦力等于滑動摩擦力,則物塊A和滑環(huán)B的質量之比為(in7=0.6,7=0.8)()A.7B.7C.1D.19.如圖所示,用與水平面成角的推力F作用在物塊上,隨著逐漸減小直到水平的過程中,物塊始終沿水平面做勻速直線運動。關于物塊受到的外力,下列判斷正確的是()A.推力F先增大后減小B.推力F一直減小C.物塊受到的摩擦力先減小后增大D.物塊受到的摩擦力一直不變10.(2018福建漳州模擬)如圖所示,在光滑的水平桿上穿兩個重力均為2N的球A、B,在兩球之間夾一彈簧,彈簧的勁度系數(shù)為10N/m,用兩條等長的細線將球C與A、B相連,此時彈簧被壓短了10cm,兩條細線的夾角為

7、60,則()A.彈簧的彈力大小為0.5NB.細線拉力大小為2NC.C球的重力為ND.桿對A球的支持力為N11.如圖所示,在一個傾角為的斜面上,有一個質量為m、帶負電的小球P(可視為點電荷),空間存在著方向垂直斜面向下的勻強磁場,帶電小球與斜面間的摩擦力不能忽略,它在斜面上沿圖中所示的哪個方向運動時,有可能保持勻速直線運動狀態(tài)()A.v1方向B.v2方向C.v3方向D.v4方向B12.(多選)如圖所示,質量均為m的小球A、B用勁度系數(shù)為k1的輕彈簧相連,B球用長為L的細繩懸于O點,A球固定在O點正下方,當小球B平衡時,繩子所受的拉力為FT1,彈簧的彈力為F1;現(xiàn)把A、間的彈簧換成原長相同但勁度系

8、數(shù)為k2(k2k1)的另一輕彈簧,在其他條件不變的情況下仍使系統(tǒng)平衡,此時繩子所受的拉力為FT2,彈簧的彈力為F2,則下列關于FT1與FT2、F1與F2大小之間的關系,正確的是()A.FT1FT2B.FT1=FT2C.F1F2D.F1=F213.(多選)如圖所示,用一段繩子把輕質滑輪吊裝在A點,一根輕繩跨過滑輪,繩的一端拴在井中的水桶上,人用力拉繩的另一端,滑輪中心為O點,人所拉繩子與OA的夾角為,拉水桶的繩子與OA的夾角為。人拉繩沿水平面向左運動,把井中質量為m的水桶勻速提上來,人的質量為M,重力加速度為g,在此過程中,以下說法正確的是()A.始終等于B.吊裝滑輪的繩子上的拉力逐漸變大C.地

9、面對人的摩擦力逐漸變大D.地面對人的支持力逐漸變大14.(多選)如圖所示,在粗糙固定的斜面上,放有A、B兩個木塊,用輕質彈簧將A、B兩木塊連接起來,B木塊的另一端BC再通過細線與物體C相連接,細線跨過光滑定滑輪使C物體懸掛著,A、均處于靜止狀態(tài),下列說法正確的是()A.彈簧彈力可能為零B.A受到的摩擦力一定沿斜面向上C.B可能不受摩擦力的作用D.若增大B木塊的質量,則B木塊受到的摩擦力一定將先增大后減小答案精解精析選擇題1.ACD由題意,A、B、C質量相等,且各接觸面間動摩擦因數(shù)相等,再依據滑動摩擦力公式Ff=FN,可知,B、C之間的滑動摩擦力大于A、B之間的,因此在F作用下,B、C作為一整體

10、運動,對A受力分析,A受水平向右的拉力和水平向左C的摩擦力,根據平衡條件可知,B對A的摩擦力大小為T,方向向左,故A、正確,B錯誤;又因為木板間力的作用是相互的,則木板B受到A對它水平向右的摩擦力,大小為T,由于B、C做勻速直線運動,則B、C受到水平向左的拉力F和水平向右的兩個摩擦力平衡(A對B的摩擦力和地面對C的摩擦力),根據平衡條件可知,C受到地面的摩擦力大小為F-T,故D正確。2.C三個小圓環(huán)能夠靜止在光滑的圓環(huán)上,因平衡時a、b的距離等于繩子長度的一半eqoac(,)則abc恰好是等邊三角形,對a受力分析如圖所示:在水平方向上:Tasin30=Nacos30在豎直方向上:Tacos30

11、=mg+Nasin30解得:Na=mg,Ta=mg,故A、B項均錯。c受到兩根繩子的拉力的合力Tc=2Tacos30=3mg,所以C項正確。c與大環(huán)之間的彈力Nc=mg+Tc=4mg,故D項錯誤。3.B小球B受到豎直向下的重力2mg和細線OB對它豎直向上的拉力,若細線AB有張力,則小球B無法平衡,所以AB沒有張力,細線OB的張力TOB=2mg;小球A受重力mg、水平拉力F和細線OA的拉力TOA作用,根據幾何關系可得TOA=2mg,所以細線OA和OB的張力之比為11,選項B正確,A、C、D錯誤。4.C在導體棒所在空間加上勻強磁場后絕緣細線與豎直方向的夾角均增大了相同的角度,則兩導體棒中的電流方向

12、D一定相反,且電流大小相等,選項A錯誤;由左手定則可知,所加磁場的方向可能沿z軸正方向,選項C正確,B、錯誤。5.AC物塊在AC段勻速下滑時,物塊和斜面體整體處于平衡狀態(tài),因此地面對斜面體的摩擦力為零,即f1=0,這時斜面對物塊的作用力大小等于物塊的重力,即F1=mg。當物塊在CB段下滑時,物塊加速下滑,整體有向左的加速度,則地面對斜面體有向左的摩擦力,因此有f1F2,C正確,D錯誤。6.C掃雷具受繩子拉力、海水的浮力和阻力及自身重力四個力作用,A項錯誤。海水對掃雷具作用力的水平分力F水=FTsin,C項正確。因為浮力大小未知,則繩子拉力大小不能確定,B、D項錯誤。7.C彈簧伸長量不變,彈簧的

13、彈力大小F不變,彈簧與水平方向夾角為。金屬板受重力mg、支持力N、彈簧的拉力F和向右的靜摩擦力f作用,水平方向f=Fcos,豎直方向N+Fsin=mg,得N=mg-Fsin,隨著的增大,支持力不斷減小,靜摩擦力逐漸減小,故B錯,C對;圓環(huán)受彈簧的拉力、框架的支持力(大小不變?yōu)镕)、拉力F和滑動摩擦力f,有F=f=F,故拉力大小不變,A、D錯。m8.C設物塊A和滑環(huán)B的質量分別為m1、2,若桿對B的彈力垂直于桿向下,因滑環(huán)B恰好不能下滑,則由平衡條件有m2gcos=(m1g-m2gsin),解得1=1;若桿對B的彈力垂直于桿向上,因滑環(huán)B恰好不能下滑,則由平衡條件有m2gcos=(m2gsin-

14、m1g),解得1=-7(舍去)。綜上分析可知應選C。聯(lián)立可得F=,Ff=(mg+Fsin),可見,當減小時,F、Ff一直減小,故選項B正確,A、C、D錯誤。9.B對物塊受力分析,如圖所示。由平衡條件得,水平方向Fcos-Ff=0,豎直方向FN-(mg+Fsin)=0,又Ff=FN,-in10.B彈簧彈力F=kx=1N,對A根據平衡條件有FTsin30=kx,解得細線拉力FT=2N,所以A錯誤,B正確;桿對A球的支持力FN=FTcos30+GA=(+2)N,故D錯誤;對C球,GC=2FTcos30=2N,故C錯誤。11.C若小球的速度沿v1方向,則滑動摩擦力與v1的方向相反,即沿圖中v3方向,由

15、左手定則知,小球受到的洛倫茲力方向在斜面平面內與v1垂直向下,重力的分力mgsin沿斜面向下,則知球在斜面平面內所受的合外力不為零,小球不可能做勻速直線運動,故A錯誤;同理可知B、D錯誤。若小球的速度沿v3方向,則滑動摩擦力與v3的方向相反,即沿圖中v1方向,由左手定則知,小球受到的洛倫茲力方向在斜面平面內與v3垂直向上,即沿v2方向,重力的分力mgsin沿斜面向下,則知斜面平面內的合外力可能為零,小球有可能做勻速直線運動,故C正確。12.BC小球B受重力mg、繩子拉力FT和彈簧彈力F三個力而平衡,平移FT、F構成矢量三角形如圖所示,由圖可以看出,力的矢量三角形總是與幾何三角形OAB相似,因此有=,其中OA、L保持不變,因此繩子的拉力FT大小保持不變,AB錯誤,B正確;當彈簧的勁度系數(shù)k增大時,彈簧的壓縮量減小,A、間距離增大,因此對應的力F增大,C正確,D錯誤。13.ACD水桶勻速上升,拉水桶的輕繩中的拉力T始終等于mg,對滑輪受力分析如圖甲所示,垂直于OA方向有Tsin=Tsin,所以=,沿OA方向有F=Tcos+Tcos=2Tcos=2mgcos,人向左運動的過程中+變大,所以和均變大,吊裝滑輪的繩子上的拉力F變小,選項A正確,B錯誤;對人受力分析如圖乙所示,=+逐漸變大,水平方向有f=Tsin,地面對人的摩擦力逐漸變大,豎直方向有FN+Tco