高三物理一輪復(fù)習(xí)收尾二輪專(zhuān)題突破檢測(cè)力與物體的平衡均為高考題及模擬題

1、力與物體的平衡（45分鐘 100分） TOC o 1-5 h z 一、選擇題（本大題共8小題，每小題8分，共64分。多選題已在題號(hào)后標(biāo)出）.（2013 廣州二模）如圖，力F垂直作用在傾角為a的三角滑塊上,滑塊沒(méi)被推動(dòng)，則滑塊受到水平地面的靜摩擦力大小為（）A.0 B.Fcos a C.Fsin a D.Ftan a.（多選）（2013 朝陽(yáng)區(qū)一模）如圖所示，表面光滑的半圓柱體固定在水平面上，小物塊在拉力F作用下從B點(diǎn)沿圓弧緩慢上滑至A點(diǎn)，此過(guò)程中F始終沿圓弧的切線方向，則（）A.小物塊受的支持力逐漸變大B.小物塊受的支持力先變小后變大C.拉力F逐漸變小D.拉力F先變大后變小.（多選）（2013

2、 廣東高考）如圖，物體P靜止于固定的斜面上，P的上表面水平?，F(xiàn)把物體 Q輕輕地疊放在 P上，則（）A.P向下滑動(dòng)B.P靜止不動(dòng)C.P所受的合外力增大D.P與斜面間的靜摩擦力增大.（2013 德陽(yáng)二模）如圖所示，小圓環(huán)A吊著一個(gè)質(zhì)量為m2的物塊并套在另 一個(gè)豎直放置的大圓環(huán)上，有一細(xì)線一端才在小圓環(huán)A上，另一端跨過(guò)固定在大圓環(huán)最高點(diǎn) B的一個(gè)小滑輪后吊著一個(gè)質(zhì)量為m的物塊。如果小圓環(huán)、滑輪、繩子的大小和質(zhì)量以及相互之間的摩擦都可以忽略不計(jì)，繩子又不可 TOC o 1-5 h z 伸長(zhǎng)，若平衡時(shí)弦 AB所對(duì)應(yīng)的圓心角為 a ,則兩物塊的質(zhì)量比 m : m應(yīng)為 （）aaA.cosB.sin22aaC

3、.2sinD.2cos225.（2013 廣元一模）如圖所示，與水平面夾角為30的固定斜面上有一質(zhì)量m=1.0kg的物體。細(xì)繩的一端與物體相連，且與斜面平行，另一端經(jīng)，彈簧測(cè)力計(jì)的示數(shù)為4.9N。關(guān)于物體受摩擦不計(jì)的定滑輪與固定的彈簧測(cè)力計(jì)相連。物體靜止在斜面上力的判斷（取g=9.8m/s 2）,下列說(shuō)法正確的是（）A.斜面對(duì)物體的支持力大小為4.9 N,方向垂直斜面向上B.斜面對(duì)物體的摩擦力大小為4.9 N,方向沿斜面向上C.斜面對(duì)物體的支持力大小為4.9 /?N,方向豎直向上D.斜面對(duì)物體的摩擦力大小為零.（2013 長(zhǎng)沙二模）如圖，勻強(qiáng)電場(chǎng)方向垂直于傾角為a的絕緣粗糙斜面向上，一質(zhì)量為m

4、的帶正電荷的滑塊靜止于斜面上，關(guān)于該滑塊的受力，下列分析正確的是（當(dāng)?shù)刂亓铀俣葹?g）（）A.滑塊可能只受重力、電場(chǎng)力、摩擦力三個(gè)力的作用B.滑塊所受摩擦力大小一定為mgsin aC.滑塊所受電場(chǎng)力大小可能為mgcosaD.滑塊對(duì)斜面的壓力大小一定為mgcosa.（多選）（2013 桂林二模）如圖所示，質(zhì)量為M半彳空為R的半球形物體 A放在水平地面上，通過(guò)最高點(diǎn)處的釘子用水平細(xì)線拉住一質(zhì)量為m半徑為r的光滑球Bo則（）A.A對(duì)地面的壓力等于（M+m）g.A對(duì)地面的摩擦力方向向左 R+rC.B對(duì)A的壓力大小為 mgRrD.細(xì)線對(duì)小球的拉力大小為 一mgR.（2013 黃岡二模）如圖所示，將一勁

5、度系數(shù)為k的輕彈簧一端固定在內(nèi)壁光滑的半球形容器底部 O處（O為球心）,彈簧另一端與質(zhì)量為 m的小球相連，小球靜止于P點(diǎn)。已知容器半徑為 R,與水平面間的動(dòng)摩擦因數(shù)為w,OP與水平方向的夾角0 =30 o下列說(shuō)法正確的是（）A.容器相對(duì)于水平面有向左運(yùn)動(dòng)的趨勢(shì)B.容器對(duì)小球的作用力豎直向上一一，乖C.輕彈黃對(duì)小球的作用力大小為mg mgD.彈簧原長(zhǎng)為R+-T-k二、計(jì)算題（本大題共2小題，共36分。需寫(xiě)出規(guī)范的解題步驟 ）.(18分)(2013 揭陽(yáng)一模)如圖所示，小球被輕質(zhì)細(xì)繩系住斜吊著放在 靜止的光滑斜面體上，設(shè)小球質(zhì)量m=1kg,斜面體傾角a =30 ,細(xì)繩與豎直方向夾角。=30 ,光滑

6、斜面體的質(zhì)量M=3kg,置于粗糙水平面上。(g取 10m/s2)求：(1)細(xì)繩對(duì)小球拉力的大??；(2)地面對(duì)斜面體的摩擦力的大小和方向。.(18分)同學(xué)們都擦過(guò)黑板，手拿黑板擦在豎直的黑板面上，或上下或左右使黑板擦與黑板之間進(jìn)行滑動(dòng)摩擦，將黑板上的粉筆字擦干凈。已知黑板的規(guī)格為4.5 x 1.5m2,黑板的下邊沿離地的高度為0.8m,若黑板擦(可視為質(zhì)點(diǎn))的質(zhì)量為0.1kg,現(xiàn)假定某同學(xué)用力將黑板擦在黑板表面緩慢豎直向上擦黑板，當(dāng)手臂對(duì)黑板擦的作用力 F與黑板面所成角度為 。=53時(shí),F=5N。(取g=10m/s2,sin53 =0.8)(1)求黑板擦與黑板間的動(dòng)摩擦因數(shù)科。(2)當(dāng)他擦到離地

7、最大高度2.05m時(shí)，黑板擦意外脫手沿黑板面豎直向下滑落，求黑板擦砸到黑板下邊沿時(shí)的速度v的大小。答案解析1.【解析】選Q滑塊受力如圖所示,由平衡條件得 Fsin a -f=0,解得f=Fsina ,選項(xiàng)C正確。3.【解析】選A、Co小物塊受力如圖所示，由平衡條件得F=mgsin 0 ,N=mgcos0，小物塊由B上升到A的過(guò)程中，。逐漸減小，故F逐漸減小，N逐漸增大，選 項(xiàng)A、C正確,B、D錯(cuò)誤。.【解析】選B D設(shè)P的質(zhì)量為m,P靜止于斜面上，則有mgsin 0 =f mgcos 0，當(dāng)把Q輕放于P之上時(shí)，相當(dāng)于P的質(zhì)量變大，設(shè)P、Q的總質(zhì)量為 M,則有Mgsin 0 m故f 變大,D正確

8、?！咀兪絺溥x】(多選)如圖所示，斜劈A置于水平地面上，滑塊B恰好沿其面勻速下滑。在對(duì) B施加一個(gè)豎直平面內(nèi)的外力F后,A仍處于靜止?fàn)顟B(tài),B繼續(xù)沿斜面下滑。則以下說(shuō)法中正確的是()A.若外力F豎直向下，則B仍勻速下滑，地面對(duì)A無(wú)靜摩擦力作用IB.若外力F斜向左下方，則B加速下滑，地面對(duì)A有向右的靜摩擦力作用C.若外力F斜向右下方，則B減速下滑，地面對(duì)A有向左的靜摩擦力作用D.無(wú)論F沿豎直平面內(nèi)的任何方向，地面對(duì)A均無(wú)靜摩擦力作用【解析】選A、B、Co由，t塊B恰好沿其斜面勻速下滑可知滿足mgsin 0 =mgcos 0，解得=tan 0 ,在B施加一個(gè)豎直平面內(nèi)豎直向下的外力后 ，則有(mg+F

9、)sin 0 -科(mg+F)cos 。=0,B仍勻速下滑，對(duì)A、B整體受力分析可知，地面對(duì)A無(wú)靜摩擦力作用，選項(xiàng)A正確；若外力F斜向左下 方，則B加速下滑，有向左的加速度，地面對(duì)A有向右的靜摩擦力作用，選項(xiàng)B正確；若外力F斜向右下方，則 B減速下滑，有向右的加速度，地面對(duì)A有向左的靜摩擦力作用，選項(xiàng)C正確，D錯(cuò)誤。.【解析】選0= T2與N的合力與平衡，由于A環(huán)平衡，大環(huán)對(duì)A環(huán)的彈力N的方向斜向下，由幾何關(guān)系可 a知,T2與N所構(gòu)成的平行四邊形為菱形，有2T2sin二二Ti=mg2mx口T2=mg,T 尸mg 解得 =2sin 二。m22.【解析】選Q物體受到重力、支持力和繩子的拉力作用，重

10、力沿斜面向下的4力為mgsin 0 =4.9N,沿斜面方向的合力為零，所以物體沒(méi)有沿斜面運(yùn)動(dòng)的趨勢(shì)擦力大小為零，D正確，B錯(cuò)誤；斜面對(duì)物體的支持力大小等于mgcos 0 =4.9方向垂直斜面向上，選項(xiàng)A、C錯(cuò)誤。.【解析】選Bo滑塊受力如圖所示，滑塊受重力、電場(chǎng)力、支持力、摩擦力四個(gè)力的作用，選項(xiàng)A錯(cuò)誤；由平衡條件得f=mgsin a ,N+qE=mgcosa ,選項(xiàng)B 正確,0、D錯(cuò)誤。.【解析】選A、0。物體A與球B整體只受重力和地面的支持力作用而平衡，由平衡條件得N =(M+m)g,由牛頓第三定律得 A對(duì)地面的壓力等于(M+m)g,選mg R+r項(xiàng)A正確,B錯(cuò)誤；球B受力如圖所示，由平衡

11、條件得N =-=mg,T=mgtancosO R(R+r)3-R2 2Rr+P0 = mg= -mg,選項(xiàng) C正確,D錯(cuò)誤。 TOC o 1-5 h z RR.【解析】 選D。容器和小球組成的系統(tǒng)處于平衡狀態(tài)，受力如圖甲所示，容器相對(duì)于水平面沒(méi)有向左運(yùn)動(dòng)的趨勢(shì),A錯(cuò)；小球受力如圖乙卅四W甲乙所示，容器對(duì)小球的作用力是支持力，指向球心 O,B錯(cuò)；由。=30。得，小球受到容器的支持力和彈簧對(duì)小球,一， 、一 mg 一 ， mg 人的彈力大小均為 mg,C錯(cuò)；題圖中彈簧長(zhǎng)度為 R,壓縮量為二色，故原長(zhǎng)為R+tAd正確。kk.【解析】(1)小球受力如圖甲所示，由平衡條件得：水平方向：Nsin30-Ts

12、in30=0(4 分)豎直方向:Ncos30 +Tcos30 -mg=0(4解得：T=；X1X1O io、叵-N=cos30 xl 2(2分)甲(2)小球和斜面體整體受力如圖乙所示，由平衡條件得：水平方向：f-Tsin30=0(4解得:f=Tsin30103 1 53X-N=N323(2分)方向水平向左。答案：(1)(2)5v5N 方向水平向左(2【方法技巧】 共點(diǎn)力平衡問(wèn)題的規(guī)范求解.一般解題步驟：(1)選取研究對(duì)象：根據(jù)題目要求，選取一個(gè)平衡體(單個(gè)物體或系統(tǒng)，也可以是結(jié)點(diǎn))作為研究對(duì)象。(2)畫(huà)受力示意圖：對(duì)研究對(duì)象進(jìn)彳T受力分析，畫(huà)出受力示意圖。(3)正交分解：選取合適的方向建立直角坐標(biāo)系，將所受各力正交分解。(4)列方程求解：根據(jù)平衡條件列出平衡方程，解平衡方程，對(duì)結(jié)果進(jìn)行討論。.應(yīng)注意的問(wèn)題：(1)物體受三個(gè)力平衡時(shí)，利用力的分解法或合成法比較簡(jiǎn)單。(2)解平衡問(wèn)題建立坐標(biāo)系時(shí)應(yīng)使盡可能多的力與坐標(biāo)軸重合，需要分解的力盡可能少，物體受四個(gè)以上的力作用時(shí)一般要采用正交分解法。10.【解題指南】解答本題應(yīng)注意以下兩點(diǎn)（1）黑板擦在黑板表面緩慢移動(dòng)說(shuō)明黑板擦處于平衡狀態(tài)。（2）黑板擦沿黑板面豎直向下滑落時(shí)，黑板擦只受重力作用【解析】（1）黑板擦豎直向上緩慢運(yùn)動(dòng) TOC o 1-5 h z 水平方向