屆高考物理二輪專(zhuān)題復(fù)習(xí)專(zhuān)題一力與物體平衡限時(shí)檢測(cè)

屆高考物理二輪專(zhuān)題復(fù)習(xí)專(zhuān)題一力與物體的平衡限時(shí)檢測(cè)屆高考物理二輪專(zhuān)題復(fù)習(xí)專(zhuān)題一力與物體的平衡限時(shí)檢測(cè)PAGE屆高考物理二輪專(zhuān)題復(fù)習(xí)專(zhuān)題一力與物體的平衡限時(shí)檢測(cè)專(zhuān)題一力與物體的平衡一、選擇題(本大題共8小題,每題8分,共64分.第1～5題只有一項(xiàng)符合題目要求,第6～8題有多項(xiàng)符合題目要求)1.(2018·達(dá)州市一模)以以下圖,一箱子放在水平川面上,現(xiàn)對(duì)箱子施加一斜向上的拉力F,保持拉力的方向不變,在拉力F的大小由零漸漸增大的過(guò)程中(箱子未走開(kāi)地面).對(duì)于摩擦力Ff的大小隨拉力F的變化關(guān)系,以下四幅圖可能正確的選項(xiàng)是(B)分析:拉力F與水平方向的夾角為α,木箱處于靜止?fàn)顟B(tài)時(shí),木箱所受的靜摩擦力為Ff=Fcosα,F增大,Ff增大;當(dāng)拉力達(dá)到必定值,箱子運(yùn)動(dòng)瞬時(shí),靜摩擦力變成滑動(dòng)摩擦力,因?yàn)樽畲箪o摩擦力略大于滑動(dòng)摩擦力,故摩擦力有個(gè)忽然減小的過(guò)程;木箱運(yùn)動(dòng)時(shí),所受的支持力N=G-Fsinα,F增大,N減小,此時(shí)木箱遇到的是滑動(dòng)摩擦力,大小為Ff=μN(yùn),N減小,則Ff減小;故A,C,D錯(cuò)誤,B正確.2.(2018·陜西西安一中檢測(cè))以以下圖,一輛有四分之一圓弧的小車(chē)停在不圓滑的水平川面上,質(zhì)量為m的小球從靜止開(kāi)始由車(chē)的頂端無(wú)摩擦滑下,且小車(chē)素來(lái)保持靜止?fàn)顟B(tài),地面對(duì)小車(chē)的靜摩擦力最大值是(D)A.B.mgC.D.分析:設(shè)小球運(yùn)動(dòng)到其和圓心O的連線與豎直方向夾角為θ時(shí),速度為v,以以下圖.依據(jù)機(jī)械能守恒定律和牛頓第二定律有mgRcosθ=mv2N-mgcosθ=m則小球?qū)π≤?chē)的壓力為N=3mgcosθ其水平重量為N′=3mgcosθsinθ=mgsin2θ依據(jù)平衡條件,地面對(duì)小車(chē)的靜摩擦力水平向右,大小為f=N′=mgsin2θ則當(dāng)sin2θ=1,即θ=45°時(shí),地面對(duì)車(chē)的靜摩擦力最大,其值為fmax=mg;故D正確.3.(2018·成都模擬)如圖(甲)所示,四根等長(zhǎng)的纜繩一端懸于起重機(jī)的吊鉤上,另一端分別系在一個(gè)正方形的框架上,框架下邊懸吊重視物,起重機(jī)將重物以0.5m/s的速度沿豎直方向勻速向上吊起.若起重機(jī)的輸出功率為20kW,每根纜繩與豎直方向的夾角均為37°[如圖(乙)所示],忽視吊鉤、框架及繩重,不計(jì)全部摩擦,sin37°=0.6,cos37°=0.8.則懸于吊鉤的每根纜繩的拉力大小為(C)×104N×104N×104N×104N分析:由P=Fv得F==N=4×104N,所以重物的重力G=F=4×104N;設(shè)每根纜繩的拉力大小為T(mén),依據(jù)共點(diǎn)力平衡條件得4Tcos37°=G,解得T=1.25×104N,選項(xiàng)C正確.4.(2018·溫州中學(xué)模擬)以以下圖,木板C放在水平川面上,木板B放在C的上邊,木板A放在B的上邊,A的右端經(jīng)過(guò)輕質(zhì)彈簧測(cè)力計(jì)固定在豎直的墻壁上,A,B,C質(zhì)量相等,且各接觸面動(dòng)摩擦因數(shù)同樣,用大小為F的力向左拉動(dòng)C,使它以速度v勻速運(yùn)動(dòng),三者堅(jiān)固后彈簧測(cè)力計(jì)的示數(shù)為T(mén).則以下說(shuō)法錯(cuò)誤的選項(xiàng)是(B)A.B對(duì)A的摩擦力大小為T(mén),方向向左B.A和B保持靜止,C勻速運(yùn)動(dòng)C.A保持靜止,B和C一同勻速運(yùn)動(dòng)D.C遇到地面的摩擦力大小為F-T分析:由題意,A,B,C質(zhì)量相等,A,B之間摩擦力大小等于T,因?yàn)楦鹘佑|面動(dòng)摩擦因數(shù)同樣,若B,C間發(fā)生滑動(dòng),依據(jù)公式Ff=μN(yùn)可知,B,C之間的滑動(dòng)摩擦力大于A,B之間的摩擦力,所以在F作用下,B,C作為一整體運(yùn)動(dòng),則B對(duì)A的摩擦力大小為T(mén),方向向左,故A,C正確,B錯(cuò)誤;因?yàn)锽,C整體做勻速直線運(yùn)動(dòng),則遇到水平向左的拉力F和水平向右的兩個(gè)摩擦力平衡,故C遇到地面的摩擦力大小為F-T,故D正確.5.(2018·鄭州模擬)以以下圖,帶電體P,Q可視為點(diǎn)電荷,電荷量同樣.傾角為θ、質(zhì)量為M的斜面體放在粗拙水平面上,將質(zhì)量為m的物體P放在粗拙的斜面體上.當(dāng)物體Q放在與P等高(PQ連線水平)且與物體P相距為r的右邊地點(diǎn)時(shí),P靜止且受斜面體的摩擦力為0,斜面體保持靜止,靜電力常量為k,則以下說(shuō)法正確的選項(xiàng)是(D)A.P,Q所帶電荷量為B.P對(duì)斜面的壓力為mgcosθC.斜面體遇到地面的摩擦力為0D.斜面體對(duì)地面的壓力為(M+m)g分析:以P為研究對(duì)象,遇到重力mg、斜面體的支持力N和庫(kù)侖力F,如圖,由平衡條件得F=mgtanθ,N=,依據(jù)庫(kù)侖定律得F=k聯(lián)立解得q=r,選項(xiàng)A錯(cuò)誤;由牛頓第三定律得P對(duì)斜面的壓力為N′=N=,選項(xiàng)B錯(cuò)誤;以斜面體和P整體為研究對(duì)象,地面對(duì)斜面體的摩擦力為f=F,地面對(duì)斜面體的支持力為N1=(M+m)g,依據(jù)牛頓第三定律得斜面體遇到地面的摩擦力大小為F,斜面體對(duì)地面的壓力為N1′=N1=(M+m)g,選項(xiàng)C錯(cuò)誤,D正確.6.(2018·鄭州模擬)以以下圖,小球A置于固定在水平面上的圓滑半圓柱體上,小球B用水平輕彈簧拉著系于豎直板上,兩小球A,B經(jīng)過(guò)圓滑滑輪O用輕質(zhì)細(xì)線相連,兩球均處于靜止?fàn)顟B(tài),已知B球質(zhì)量為m,O點(diǎn)在半圓柱體圓心O1的正上方,OA與豎直方向成30°角,OA長(zhǎng)度與半圓柱體半徑相等,OB與豎直方向成45°角,則以下表達(dá)正確的選項(xiàng)是(CD)A.小球A,B遇到的拉力TOA與TOB相等,且TOA=TOB=mgB.彈簧彈力大小為mgC.A球質(zhì)量為mD.圓滑半圓柱體對(duì)A球支持力的大小為mg分析:小球A,B受力狀況以以下圖,對(duì)小球B分析,依據(jù)共點(diǎn)力平衡得水平方向有TOBsin45°=F豎直方向有TOBcos45°=mg,則TOB=mg,彈簧彈力F=mg,由繩的彈力特色知,TOA與TOB相等,故A,B錯(cuò)誤;對(duì)小球A,由幾何關(guān)系可知拉力TOA和支持力N與水平方向的夾角相等,夾角為60°,有Ncos60°=TOAcos60°,則N和TOA相等,而TOA=TOB=mg,則N=mg,而2TOAsin60°=mAg,解得mA=m,故C,D正確.7.(2018·哈爾濱模擬)一端裝有定滑輪的粗拙斜面體放在地面上,A,B兩物體經(jīng)過(guò)細(xì)繩連結(jié),并處于靜止?fàn)顟B(tài)(不計(jì)繩的質(zhì)量和繩與滑輪間的摩擦),以以下圖.現(xiàn)用水平力F作用于物體B上,遲緩拉開(kāi)一小角度,此過(guò)程中斜面體與物體A仍舊靜止.則以下說(shuō)法正確的選項(xiàng)是(AC)A.水平力F必定變大B.物體A所受斜面體的摩擦力必定變大C.物體A所受斜面體的支持力必定不變D.斜面體所受地面的支持力必定變小分析:對(duì)物體B,其受力以以下圖,依據(jù)共點(diǎn)力平衡條件,有F=mBgtanθ,T=,在遲緩拉開(kāi)B的過(guò)程中,θ變大,tanθ變大,cosθ變小,則F變大,T變大,故A正確;物體A受重力、支持力、細(xì)繩的拉力,可能沒(méi)有靜摩擦力,也可能有沿斜面向下或沿斜面向上的靜摩擦力,故拉力T變大后,靜摩擦力可能變小,也可能變大,而支持力不變,故B錯(cuò)誤,C正確;對(duì)斜面體和物體A,B整體,因?yàn)樨Q直方向只受重力和地面支持力,則支持力與系統(tǒng)的總重力大小相等,保持不變,故D錯(cuò)誤.8.(2018·廣東汕頭高三質(zhì)檢)A,C是兩個(gè)帶電小球,質(zhì)量分別是mA,mC,電荷量大小分別是QA,QC,用兩條等長(zhǎng)絕緣細(xì)線懸掛在同一點(diǎn)O,兩球靜止時(shí)以以下圖,此時(shí)繩索對(duì)兩球的拉力分別為T(mén)A,TC,兩球連線AC與O所在豎直線的交點(diǎn)為B,且AB<BC,以下說(shuō)法正確的選項(xiàng)是(BD)A.QA>QCB.mA∶mC=TA∶TCC.TA=TCD.mA∶mC=BC∶AB分析:由幾何知識(shí)可得,A球所受三個(gè)力F,TA,mAg組成的三角形與三角形OBA相像,==;C球所受三個(gè)力F,TC,mCg組成的三角形與三角形OBC相像,==;因OA=OC,所以mA∶mC=TA∶TC;mA∶mC=BC∶AB,則選項(xiàng)B,D正確,C錯(cuò)誤;因兩球之間的作使勁是互相作使勁,則沒(méi)法判斷兩球帶電量的多少,選項(xiàng)A錯(cuò)誤.二、非選擇題(本大題共2小題,共36分)9.(18分)(2018·湖北校級(jí)模擬)以以下圖,一質(zhì)量為m的導(dǎo)體棒MN兩頭分別放在兩個(gè)固定的圓滑圓形導(dǎo)軌上,兩導(dǎo)軌平行且間距為L(zhǎng),導(dǎo)軌處在方向豎直向上的勻強(qiáng)磁場(chǎng)中,當(dāng)導(dǎo)體棒中通以自左向右的電流I時(shí),導(dǎo)體棒靜止在與豎直方向成37°角的導(dǎo)軌上,取sin37°=0.6,cos37°=0.8,求:(1)磁場(chǎng)的磁感覺(jué)強(qiáng)度B;(2)每個(gè)圓形導(dǎo)軌對(duì)導(dǎo)體棒的支持力大小FN.分析:(1)從左向右看,導(dǎo)體棒受力以以下圖.由平衡條件得F安=mgtan37°,F安=BIL,解得B=.(2)設(shè)兩導(dǎo)軌對(duì)導(dǎo)體棒支持力為2FN,則有2FNcos37°=mg,所以每個(gè)圓形導(dǎo)軌對(duì)導(dǎo)體棒的支持力大小FN=mg.答案:(1)(2)mg10.(18分)(2018·西安校級(jí)模擬)以以下圖,質(zhì)量為m的物體,放在一固定斜面上,當(dāng)斜面傾角為30°時(shí)恰能沿斜面勻速下滑,對(duì)物體施加一大小為F的水平向右的恒力,物體可沿斜面勻速向上滑行.設(shè)最大靜摩擦力等于滑動(dòng)摩擦力,當(dāng)斜面傾角增大并超出某一臨界角θ0時(shí),無(wú)論水平恒力F多大,都不可以使物體沿斜面向上滑行,試求:(1)物體與斜面間的動(dòng)摩擦因數(shù);(2)臨界角θ0的大小.分析:(1)由題意可知,當(dāng)斜面的傾角為30°時(shí),物體恰巧能沿斜面勻速下滑,由平衡條件可得FN=mgcos30°,mgsin30°=μFN,解得μ=tan30