2021年高三物理選擇題強化訓練二 物體平衡（原卷版）

2021年高三物理選擇題強化訓練（原卷版）

專題一物體平衡

一、單選題

1.（2020年浙江卷）如圖是“中國天眼”500m口徑球面射電望遠鏡維護時的照片。為不損傷望遠鏡球面，

質(zhì)量為機的工作人員被懸在空中的氮氣球拉著，當他在離底部有一定高度的望遠鏡球面上緩慢移動時，氮

5

氣球對其有大小為7、方向豎直向上的拉力作用，使其有“人類在月球上行走”的感覺，若將人視為

質(zhì)點，此時工作人員（）

-mg

A.受到的重力大小為6

1

-mg

B.受到的合力大小為6

1

-fng

C.對球面的壓力大小為6

1

-mg

D.對球面的作用力大小為6

2.（2019?新課標全國H卷）物塊在輕繩的拉動下沿傾角為30。的固定斜面向上勻速運動，輕繩與斜面平行。

75

已知物塊與斜面之間的動摩擦因數(shù)為3,重力加速度取lOmd。若輕繩能承受的最大張力為1500N,則

物塊的質(zhì)量最大為

A.150kgB.lOMkgC.200kgD.200x/3kg

3.（2020年全國ni卷）如圖，懸掛甲物體的細線拴牢在一不可伸長的輕質(zhì)細繩上。點處；繩的一端固定在

墻上，另一端通過光滑定滑輪與物體乙相連。甲、乙兩物體質(zhì)量相等。系統(tǒng)平衡時，0點兩側繩與豎直方向

的夾角分別為口和從若a=70。,則/?等于()

A.45°B.55°C.60°D.70°

4.兩物體機勿用跨過光滑定滑輪的輕繩相連，如圖所示，勿、如與水平面的夾角分別為a、B,已知a〈B,

B.水平面可能是光滑的

C.如繩的拉力大于如繩的拉力

【).如繩的拉力等于必繩的拉力

5.如圖所示，足夠長的光滑平板4°與征用較鏈連接，平板力〃與水平面成53°角固定不動，平板筋可繞

水平軸在豎直面內(nèi)自由轉動，質(zhì)量為加的均勻圓柱體。放在兩板間sin53cRs,cos53c力筮，重力加速

度為g。在使外板由水平位置緩慢轉動到豎直位置的過程中，下列說法正確的是

4

A.平板筋受到的最小壓力為不〃名

B.平板跖受到的最大壓力為所

3

C.平板"受到的最小壓力為不儂

D.平板4P受到的最大壓力為儂

6.在港珠澳大橋建設中，將一個根直徑22m,高40.5m的鋼筒，打入海底圍成人工島，創(chuàng)造了快速筑島的

世界記錄。鋼筒質(zhì)量為機起重機用10根對稱分布的、長為22nl的鋼索將其吊起，靜止于空中。則每根鋼

索受到的拉力大小約為

Mg_6Mg26Mg

rt?I)?V?1D

1015203

7.如圖所示，一條細繩跨過定滑輪連接物體A、從A懸掛起來，4穿在一根豎直桿上，兩物體均保持靜止,

不計繩與滑輪、B與豎直桿間的摩擦，已知繩與豎直桿間的夾角為",則物體A、B的質(zhì)量之比：〃?8等

于（）

B.cos0:1

C.tan0：1D.1：sine

8.（2019?全國卷I）如圖，空間存在一方向水平向右的勻強電場，兩個帶電個球P和0用相同的絕緣細繩

懸掛在水平天花板下，兩細繩都恰好與天花板垂直，則（）

A.U和。都帶正電荷

B.〃和0都帶負電荷

C.P帶正電荷，。帶負電荷

D.P帶負電荷，。帶正電荷

9.（2017?全國卷I）如圖，空間某區(qū)域存在勻強電場和勻強磁場，電場方向豎直向上（與紙面平行），磁場

方向垂直于紙面向里，三個帶正電的微粒&、氏。電荷量相等，質(zhì)量分別為偏、肱、已知在該區(qū)域內(nèi)，

a在紙面內(nèi)做勻速圓周運動，b在紙面內(nèi)向右做勻速直線運動，。在紙面內(nèi)向左做勻速直線運動。下列選項

正確的是（）

D.框架對地面的壓力先增大后減小

13.質(zhì)量為5kg的木塊與水平面間動摩擦因數(shù)為坐，一人欲用最小的作用力夕使木塊沿地面勻速運動，如

圖12所示，則此最小作用力的大小和戶與水平面的夾角8分別為（g=10m/s2）（）

C.25N30°D.25N600

14.如圖所示，在傾角為，=37°的斜面上，固定一平行金屬導軌，現(xiàn)在導軌上垂直導軌放置?質(zhì)量m=

0.4kg的金屬棒它與導軌間的動摩擦因數(shù)為〃=0.5。整個裝置處于方向豎直向上的勻強磁場中，導

軌接電源E,若最大靜摩擦力等于滑動摩擦力，g取10m/s2,sin37°=0.5,cos37°=0.8,滑動變阻

器的阻值符合要求，現(xiàn)閉合開關s,要保持金屬棒加在導軌上靜止不動，則：）

A.金屬棒所受安培力的方向水平向左

B.金屬棒所受到的摩擦力方向一定平行斜面向上

O

C.金屬棒所受安培力的取值范圍是五NW/<8N

I）.金屬棒受到的安培力的最大值為16N

15.（2019?江蘇卷）如圖1所示，一只氣球在風中處于靜止狀態(tài)，風對氣球的作用力水平向右。細繩與豎直

方向的夾角為。，繩的拉力為北則風對氣球作用力的大小為（）

*sina'cosa

C.TsinaD.Teosa

16.（2017?全國卷H）如圖，一物塊在水平拉力產(chǎn)的作用下沿水平桌面做勻速直線運動。若保持尸的大小不

變，而方向與水平面成60°角，物塊也恰好做勻速直線運動。物塊與桌面間的動摩擦因數(shù)為（）

60°

A卜

A.2—小B.

D.

17.如圖所示，滑塊放在水平地面上，左邊受一個彈簧拉力作用，彈簧原長小于力，水平向右的拉力/拉動

滑塊，使滑塊向右緩慢移動，并且滑塊始終沒有離開地面，則在上述過程中，下列說法正確的是（）

A.彈簧彈力在豎直方向的分量不變,滑塊受到的摩擦力不變

B.彈簧彈力在豎直方向的分量不變，滑塊受到的摩擦力變小

C.彈簧彈力在豎直方向的分量增大，滑塊受到的摩擦力變小

D.彈簧彈力在豎直方向的分量增大，滑塊受到的摩擦力不變

18.如圖所示，在豎宜平面內(nèi)，固定有半圓弧軌道，其兩端點KN連線水平。將一輕質(zhì)小環(huán)套在軌道上，

一細線穿過輕環(huán)兒一端系在"點，另一端系一質(zhì)量為勿的小球，小球恰好靜止在圖示位置。不計所有摩

擦，重力加速度大小為g。下列說法正確的是（）

A.軌道對輕環(huán)的支持力大小為儂

B.細線對時點的拉力大小為平儂

3

c.細線對輕環(huán)的作用力大小為萬〃名

D.川點和輕環(huán)的連線與豎直方向的夾角為30°

19.如圖，絕緣光滑的圓環(huán)豎直放置，d反。為三個套在圓環(huán)上可自由滑動的空心帶電小球，已知小球c

位于圓環(huán)最高點，ac連線與豎直方向成60°角，be連線與豎直方向成30°角，三個小球均處于靜止狀

態(tài)。下列說法正確的是（）

Na、b、c小球帶同種電荷

B.a、。小球帶異種電荷,b、c小球帶同種電荷

C.a、。小球的電荷量之比為

D.a、。小球的電荷量之比為當

20.如圖所示是一旅行箱，它既可以在地面上推著行走，也可以在地面上拉著行走。已知該旅行箱的總質(zhì)

量為15kg,一旅客用斜向上的拉力拉著旅行箱在水平地面上做勻速運動。若拉力的最小值為90N,此時

拉力與水平方向間的夾角為°。重力加速度大小為尸10m/s2,sin37°=0.6,旅行箱受到地面的阻力與

其受到地面的支持力成正比，比值為貝4（

A.〃=0.5,。=37°B.〃=0.5,，=53°

C.〃=0.75,4=53°D.〃=0.75,"37°

21..如圖所示，固定在豎直平面內(nèi)的光滑圓環(huán)的最高點有一個光滑的小孔，質(zhì)量為勿的小球套在圓環(huán)上。

一根細線的下端系著小球，上端穿過小孔用手拉住?，F(xiàn)拉動細線，使小球沿圓環(huán)緩慢上移，在移動過程中

手對線的拉力/和軌道對小球的彈力K的大小變化情況是（）

A./'減小，K不變B.尸不變，R減小

C.b不變，K增大D./增大，K減小

22.如圖所示，一根粗糙的水平橫桿上套有/、8兩個輕環(huán)，系在兩環(huán)上的等長細繩拴住的書本處于靜止狀

態(tài)，現(xiàn)將兩環(huán)距離變小后書本仍處于靜止狀態(tài)，則（）

A.桿對A環(huán)的支持力變大B.8環(huán)對桿的摩擦力變小

C.桿對A環(huán)的力不變D.與8環(huán)相連的細繩對書本的拉力變大

23.如圖所示，"”表示電流方向垂直紙面向里，表示電流方向垂直紙面向外。兩根通電長直導

線a6平行且水平放置，a、。中的電流強度分別為/和2/,此時a受到的磁場力大小為凡當在a、6的

上方再放置一根與a、b平行的通電長直導線。后，a受到的磁場力大小仍為E圖中aA正好構成一個等

小三角形，此時方受到的磁場力大小為（）

0

/2/

0?

?b

A.FB.小F

C.2y[iFD.y[7F

24..在粗糙水平地面上放著一個截面為半圓的柱狀物體力，A與光滑豎直墻之間放另一截面也為半圓的光滑

柱狀物體4,整個裝置處于靜止狀態(tài)，截面如圖所示。設墻對8的作用力為%〃對力的作用力為地面

對力的作用力為片。在8上加一物體。，整個裝置仍保持靜止，則（）

A.內(nèi)保持不變，月增大B.6增大，人保持不變

C./U曾大，A增大D.用增大，A保持不變

二、多選題

25.（2019?全國卷I）如圖，一粗糙斜面固定在地面上，斜面頂端裝有一光滑定滑輪。一細繩跨過滑輪,

其一端懸掛物塊M另一端與斜面上的物塊"相連，系統(tǒng)處于靜止狀態(tài)?，F(xiàn)用水平向左的拉力緩慢拉動用

直至懸掛N的細繩與豎直方向成45°。已知"始終保持靜止，則在此過程中：）

A.水平拉力的大小可能保持不變

B.所受細繩的拉力大小一定一直增加

C.川所受斜面的摩擦力大小一定一直增加

D.V所受斜面的摩擦力大小可能先減小后增加

26.《大國工匠》節(jié)目中講述了王進利用?'秋千法”在1000kV的高壓線上帶電作業(yè)的過程。如圖所示，絕

緣輕繩切一端固定在高壓線桿塔上的。點，另一端固定在兜籃上。另一絕緣輕繩跨過固定在桿塔上C點的

定滑輪，一端連接兜籃，另一端由工人控制。身穿屏蔽服的王進坐在兜籃里，緩慢地從C點運動到處于0

點正下方￡點的電纜處。繩勿一直處于伸直狀態(tài)，兜籃、王進及攜帶的設備總質(zhì)量為處不計一切阻力，

重力加速度大小為隊關于王進從。點運動到后點的過程中，下列說法正確的是

桿塔

B

A.工人對繩的拉力一直變大

B.繩陽的拉力一直變小

C.0D、或兩繩拉力的合力大小等于儂

D.當繩勿與豎直方向的夾角為30°時，工人對繩的拉力為理

27.如圖所示，光滑的輕滑輪通過支架固定在天花板上，一足夠長的細繩跨過滑輪，一端懸掛小球力，另一

端與套在水平細桿.上的小球a連接。在水平拉力尸作用下小球a從圖示虛線位置開始緩慢向右移動（細繩

中張力大小視為不變）。己知小球b的質(zhì)量是小球a的2倍，滑動摩擦力等于最大靜摩擦力，小球a與細

桿間的動摩擦因數(shù)為則下列說法正確的是

3

A.當細繩與細桿的夾角為60°時，拉力少的大小為（2-3）儂

3

B.支架對輕滑輪的作用力大小逐漸增大

C.拉力產(chǎn)的人小一直增人

D.拉力廠的大小先減小后增大

28.如圖所示，內(nèi)壁光滑的“V”形容器力必放在水平地面上，NAOB為銳角,貼著內(nèi)壁放置一個鐵球，現(xiàn)將

容器以。點為軸在豎直平面內(nèi)逆時針緩慢旋轉90°,則在轉動過程中

A.球對如的壓力逐漸增大

B.球對力的壓力先增大后減小

C.球對仍的壓力逐漸增大

D.球對利的壓力先增大后減小

29.如圖所示，一足夠長的斜面體靜置于粗糙水平地面上，一小物塊沿著斜面體勻速下滑，現(xiàn)對小物塊施加

一水平向右的恒力片當物塊運動到最低點之前，下列說法正確的是

A.物塊與斜面體間的彈力不變

B.物塊與斜面體間的摩擦力增大

C.斜面體與地面間的彈力不變

D.斜面體與地面間的摩擦力始終為0

30.如圖所示，豎直桿固定在木塊。上，兩者總重為2UN,放在水平地面上。輕細繩a連接小球/I和豎直桿

頂端，輕細繩6連接小球力和8,小球笈重為10N。當用與水平方向成30°角的恒力/作用在小球6上時,

4B、C剛好保持相對靜止且一起水平向左做勻速運動，繩a、6與豎直方向的夾角分別恒為30°和60°,

則下列判斷正確的是

A.力產(chǎn)的大小為10N

B.地面對C的支持力大小為40N

C.地面對C的摩擦力大小為10N

D.1球重為10N

31.如圖所示，一個固定的［圓弧阻擋墻加，其半徑冰水平，。豎宜。在國和一個斜面體力之間卡著一個

表面先滑的重球員斜面體力放在光滑的地面上并用一水平向左的力少推著，整個裝置處于靜止狀態(tài)?，F(xiàn)改

變推力「的大小，推動斜面體力沿著水平地面向左緩慢運動，使球4沿斜面上升一很小高度。在球8緩慢

上升過程中，下列說法正確的是（）

A.斜面體A與球H之間的彈力逐漸減小

B.阻擋墻網(wǎng)與球8之間的彈力逐漸減小

C.水平推力尸逐漸增大

D.水平地面對斜面體A的彈力逐漸減小

32.（2019?江蘇卷）如圖所示，在光滑的水平桌面上，a和6是兩條固定的平行長直導線，通過的電流強度

相等。矩形線框位于兩條導線的正中間，通有順時針方向的電流，在a、6產(chǎn)生的磁場作用下靜止。則a、b

的電流方向可能是（）

A.均向左B.均向右

C.a的向左，b的向右D.a的向右，6的向左

33.如圖所示，水平地面上固定一個光滑絕緣斜面，斜面與水平面的夾角為0.一根輕質(zhì)絕緣細線的一端

固定在斜面頂端，另一端系有一個帶電小球/,細線與斜面平行。小球力的質(zhì)量為卬、電荷量為（7。小球4

的右側固定放置帶等量同種電荷的小球氏兩球心的高度相同、間距為小靜電力常量為h重力加速度為

g,兩帶電小球可視為點電荷。小球力靜匕在斜面上，貝k）

A.小球A與8之間庫侖力的大小為今

B.當務時，細線上的拉力為0

C.當勺。時,細線上的拉力為0

D.當"Y說奢萬時，斜面對小球力的支持力為0

34.設在地面上方的真空中，存在著勻強電場和勻強磁場，已知電場強度和磁感應強度的方向相同，電場

強度的大小￡=4.0V/m,磁感應強度的大小8=0.15T,今有一個帶負電的質(zhì)點以一定速度在此區(qū)域內(nèi)沿

垂直于電場強度方向做勻速直線運動，帶電質(zhì)點的比荷幺=L96C/kg,重力加速度g=9.8rn/sz,則下列說

m

法中正確的是（）

A.該質(zhì)點所受的電場力、重力、洛倫茲力一定在同一豎直平面內(nèi)

B.該質(zhì)點運動的速度r=10m/s

C.該質(zhì)點運動的速度r=20m/s

D.勻強磁場的方向與重力方向夾角的正切值tan6=0.75,磁場方向可沿斜向下方的一切方向

35.如圖所示，有一四分之一球體置于粗糙的水平面上，兩質(zhì)量均為勿的小球4、6（均可看作質(zhì)點）通過柔軟

光滑的輕繩連接，且與球體一起靜止在水平面上。3球與球心0的連線與水平方向成伊=37°角（連6球的

輕繩與如連線垂直）。已知重力加速度為g,sin37°=0.6,cos37°=0.8。下列關于系統(tǒng)中各物體受力

的說法正確的是（）

A.四分之一球體一定受到水平面的摩擦力作用，方向水平向右

B.小球力受到三個力的作用

C.小球8受到四分之一球體摩擦力的大小為當砥，方向沿曲面切線斜向下

□

D.四分之一球體對小球8作用力的大小將供理

0

36.如圖所示，輕質(zhì)不可伸長的晾衣繩兩端分別固定在豎直桿機N上的&、,兩點，懸掛衣服的衣架掛鉤是

光滑的，掛于繩上處于靜止狀態(tài)。如果只人為改變一個條件，當衣架靜止時，下列說法正確的是（）

A.繩的右端上移到"，繩子拉力不變

B.將桿N向右移一些，繩子拉力變大

C.繩的兩端高度差越小，繩子拉力越小

D.若換掛質(zhì)量更大的衣服，則衣架懸掛點右移

37..如圖所示，在一豎直平面內(nèi)，y軸左測有一水平向右的勻強電場￡和一垂直紙面向里的勻強磁場Hy

軸右側有一豎直方向的勻強電場反，一電荷量為q（電性未知）、質(zhì)量為勿的微粒從x軸上4點以一定初速度

與水平方向成。=37°角沿直線經(jīng)〃點運動到圖中C點，其中勿、q、8均已知，重力加速度為g,sin37°

=0.6,cos370=0.8,則（）

A.微粒一定帶負電

B.電場強度后方向一定豎直向上

C.兩電場強度大小之比￡=可

bio

D.微粒的初速度大小為〃=篝

【解析】微粒從4到P受重力、靜電力和洛倫茲力作用做直線運動，則微粒做勻速直線運動，由左手定

則及靜電力的性質(zhì)可確定微粒一定帶正電，故選項A錯誤；此時有?！闕=儂1郵37°,微粒從尸到C在靜電