2023年高考物理真題分類解析力與物體的平衡

B單元 力與物體的平衡B1 力、重力、彈力B2 摩擦力B3 力的合成與分解B4 受力分析物體的平衡14．B4[2023·浙江卷]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，另一端經(jīng)摩擦不計(jì)的定滑輪與固定的彈簧秤相連．物體靜止在斜面上，彈簧秤的示數(shù)為4.9N．關(guān)于物體受力的推斷(g＝9.8m/s2)，以下說法正確的選項(xiàng)是()斜面對物體的摩擦力大小為零B．斜面對物體的摩擦力大小為4.9N，方向豎直向上C．斜面對物體的支持力大小為4.9 3N，方向豎直向上D．斜面對物體的支持力大小為4.9N，方向垂直斜面對上14．A [解析]4.9N4.9N，剛好等于物體的重力沿斜面對下的分力，因此物體在重力、繩子的拉力和斜面的支持力下能夠保持ABFN＝mgcos30°＝4.9 3NC、D錯誤．216．B4[2023·課標(biāo)全國卷]如圖，一小球放置在木板與豎直墻面之間．設(shè)墻面對球的壓N

，球?qū)δ景宓膲毫Υ笮?

.以木板與墻連接點(diǎn)所形成的水平直線為軸，將木板N2N從圖示位置開頭緩慢地轉(zhuǎn)到水平位置．不計(jì)摩擦，在此過程中( )A．N1始終減小，N2始終增大B．N1始終減小，N2始終減小C．N1先增大后減小，N2始終減小D．N1先增大后減小，N2先減小后增大16．B [解析]小球受重力、墻面的壓力、木板的支持力而處于靜止?fàn)顟B(tài)，故墻面的壓，由受力分析知，墻對球的壓力大小為Nmgco

＝mg.1N 當(dāng)木板由圖示位置緩慢轉(zhuǎn)至水尋常，θ角漸漸增大，、始終減小，BN 1 2

2 sinθ16．B4[2023·廣東卷]如圖3所示，兩根等長的輕繩將日光燈懸掛在天花板上，兩繩與豎直方向的夾角都為45日光燈保持水平所受重力為左右兩繩的拉力大小分別( )322A．GG222G2G1 32G2G1 12G和2GTT16．B [解析]TT1

22Tsin45°＝Tsin45°，Tcos45°＋Tcos45°＝G，解得：T

＝T＝G，B正確．1 2 1 2

1 2 2B5 試驗(yàn)：探究彈力和彈簧伸長的關(guān)系34．B5[2023·廣東卷](2)某同學(xué)探究彈力與彈簧伸長量的關(guān)系．①將彈簧懸掛在鐵架臺上將刻度尺固定在彈簧一側(cè)彈簧軸線和刻度尺都應(yīng)在 方向(填“水平”或“豎直”)②彈簧自然懸掛，待彈簧 時，長度記為L

；彈簧下端掛上砝碼盤時，長度記為01LL10gL1Lx

至，數(shù)據(jù)如下表：6代表符號L0LxL1L2L3L4L5L6數(shù)值(cm)25.3527.3529.3531.3033.435.3537.4039.30表中有一個數(shù)值記錄不標(biāo)準(zhǔn)，代表符號為 ．由表可知所用刻度尺的最小分度為 ．88是該同學(xué)依據(jù)表中數(shù)據(jù)作的圖，縱軸是砝碼的質(zhì)量，橫軸是彈簧長度與”或“L”)．0 x④由圖可知彈簧的勁度系數(shù)為 N/m；通過圖和表可知砝碼盤的質(zhì)量為 g(結(jié)果保存兩位有效數(shù)字，重力加速度取9.8m/s2)．34．(2)①豎直②靜止L3 mm ③Lx ④4.9 10[解析]①本試驗(yàn)是利用重力與彈力平衡獵取假設(shè)干數(shù)據(jù)，再利用圖象處理數(shù)據(jù)得到勁度系數(shù)的．測量時，彈簧及刻度尺都要保持在豎直狀態(tài)；②讀數(shù)時，要等彈簧靜止時才能讀??；由記錄的值可知，刻度尺的最小分度為0.1cm，但最小分度后還要估讀一位，故記錄L3是不符合標(biāo)準(zhǔn)的；③彈簧的長度與彈簧掛上砝碼盤時彈簧長度Lx

的差值才是由于添加砝碼而伸長m

m，當(dāng)掛上砝碼盤時有：mg＝k(L－L

)，當(dāng)0 0 x 0mL

n

g＋mg＝k(L－L0n0

)，兩式聯(lián)立得：0mg＝k(L

mg－L)－L)

60×10－3－0

kg/m＝0.50kg/m，n x L

－Lk′＝12×10－2－0n xkL－L

4.9×27.35－25.35×10－20故勁度系數(shù)k＝k′g＝4.9N/m，而m＝ 0

g 0＝ 9.8 kg＝10g.24．B5F2E2E3[2023·安徽卷]19所示，裝置的左邊是足夠長的光滑水平臺面，一輕質(zhì)彈簧左端固定，右端連接著質(zhì)量M＝2kgA.裝置的中間是水平傳送帶，它與左右兩邊的臺面等高，并能平滑對接．傳送帶始終以u＝2m/s的速率逆時針轉(zhuǎn)動．裝置m＝1kgBh＝1.0m處由靜止釋放．物塊Bμ＝0.2，l＝1.0m．設(shè)物塊A、B間發(fā)生的是對心Ag＝10m/s2.圖19(1)BA第一次碰撞前的速度大小；BA第一次碰撞后能否運(yùn)動到右邊的曲面上；A、BA再回到平衡位置時都會馬上被鎖定，而當(dāng)它們再Bn次碰撞后的運(yùn)動速度大?。?4．[解析](1)B沿光滑曲面下滑到水平位置時的速度大小為v.由機(jī)械能守恒知012 mgh＝mv2 2ghv2gh0設(shè)物塊B在傳送帶上滑動過程中因受摩擦力所產(chǎn)生的加速度大小為a，則μmg＝maBv，有0v2－v2＝－2al0v＝4m/sv>u＝2m/sv＝4m/sBA第一次碰撞前的速度大?。瓵、BV、v

，取向右為正方向，由彈性碰撞知－mv＝mv

1＋MV11 1 1mv2＝mv2＋MV22 2 1 2

1 4＝v＝m/s1 3 3B沿水平臺面對右勻速運(yùn)動．Bl′，則10－v2＝－2al′14l′＝9

m<1mB不能通過傳送帶運(yùn)動到右邊的曲面上．當(dāng)物塊B在傳送帶上向右運(yùn)動的速度為零后，將會沿傳送帶向左加速．可以推斷，物Bv

ABv

1，同上計(jì)算可知2v 1 12＝v＝v2 31 3A第三次碰撞、第四次碰撞??，B的速度大小依次為v 1 13＝v＝v3 32v 1

314＝v＝v4 33 3??nB的速度大小為

nv.n (3)B6 試驗(yàn)：驗(yàn)證力的平行四邊形定則22．B6[2023·浙江卷]在“探究求合力的方法”試驗(yàn)中，現(xiàn)有木板、白紙、圖釘、橡皮筋、細(xì)繩套和一把彈簧秤．為完成試驗(yàn)，某同學(xué)另找來一根彈簧，先測量其勁度系數(shù)，得到的試驗(yàn)數(shù)據(jù)如下表：F(N)0.501.001.502.002.503.003.50x(10－2m)0.741.802.803.724.605.586.42用作圖法求得該彈簧的勁度系數(shù)k＝ N/m；某次試驗(yàn)中，彈簧秤的指針位置如以下圖，其讀數(shù)為 N；同時利用(1)中結(jié)果獲得彈簧上的彈力值為2.50N，請?jiān)诖痤}紙上畫出這兩個共點(diǎn)力的合力F ；合F

＝ N.合22．[答案](1)53(51～55)(2)2.10(2.08～2.12) 圖略(3)3.3(3.1～3.5)[解析](1)P(0.50,0.31)Q(6.00,3.25)3.25－0.31系數(shù)k＝ N/cm＝0.53N/cm＝53N/m；6.00－0.50(2)利用作圖法作出兩個力的圖示；(3)利用作圖法求合力．B7 力與平衡問題綜合17．B7[2023·山東卷]如以下圖，兩一樣輕質(zhì)硬桿OO、OO

可繞其兩端垂直紙面的水1 2O1O、O、2OMm緊壓在豎直擋板上，此時整O1FfFN12擋板間的距離稍許增大后，系統(tǒng)仍靜止且O、O始終等高，則12A．Ff變小B．Ff不變C．FN變小D．FN變大17．BD [解析]O點(diǎn)受力分析如以下圖．2cosθ豎直方向有：2Tcosθ＝Mg，所以T＝mT′＝T.2cosθ

Mgθ增大時，T增大．水平方向有：T′sinθ＝F豎直方向有：T′cosθ

θ增大時，T增大，T′增大，sinθFNNMgN

增大；＋mg＝F，解得F＝ ＋mg，所以F不變．f f 2 f924．B7[2023·課標(biāo)全國卷]拖把是由拖桿和拖把頭構(gòu)成的擦地工具(如圖)．設(shè)拖把頭的質(zhì)量為mμ，重力加速度為g.某同學(xué)用該拖把在水平地板上拖地時，沿拖桿方向推拖把，拖桿與豎直方向的夾角為θ.假設(shè)拖把頭在地板上勻速移動，求推拖把的力的大小．設(shè)能使該拖把在地板上從靜止剛好開頭運(yùn)動的水平推力與此時地板對拖把的正壓力的比值為λ.存在一臨界角θ，假設(shè)θ≤θ，則不管沿拖桿方向的推力多大，都不行能使拖0 0把從靜止開頭運(yùn)動．求這一臨界角的正切tanθ.024．[解析](1)F的力推拖把．將推拖把的力沿豎直和水平方向分解，按平衡條件有Fcosθ＋mg＝N①Fsinθ＝f②Nf分別為地板對拖把的正壓力和摩擦力．按摩擦定律有f＝μN(yùn)③聯(lián)立①②③式得 μ F＝ mg④