【優(yōu)化方案】2020高考物理總復(fù)習(xí) 第二章第三節(jié)知能演練強(qiáng)化闖關(guān) 新人教版必修1（通用）

知能演練強(qiáng)化闖關(guān) 1.如圖2312所示，豎直放置的輕彈簧一端固定在地面上，另一端與斜面體P連接，P的斜面與固定擋板MN接觸且處于靜止?fàn)顟B(tài)，則斜面體P此刻所受的外力個數(shù)有可能為()圖2312A2個或3個B3個或5個C2個或4個 D4個或5個解析：選C.若斜面體P受到的彈簧彈力F等于其重力mg，則MN對P沒有力的作用，如圖甲所示，P受到2個力；若彈簧彈力大于P的重力，則MN對P有壓力FN，只有壓力FN，則P不能平衡，一定存在向右的力，只能是MN對P的摩擦力Ff，因此P此時受到4個力，如圖乙所示2.(2020·高考廣東卷)如圖2313所示的水平面上，橡皮繩一端固定，另一端連接兩根彈簧，連接點(diǎn)P在F1、F2和F3三力作用下保持靜止下列判斷正確的是()圖2313AF1>F2>F3BF3>F1>F2CF2>F3>F1DF3>F2>F1解析：選B.P點(diǎn)在三力F1、F2、F3作用下保持靜止，則其合外力為零，F(xiàn)1、F2的合力F12與F3等大反向?qū)αθ切蜳F1F12，由大角對大力可知，F(xiàn)12>F1>F2，從而可得F3>F1>F2.3.(2020·高考海南卷)如圖2314，粗糙的水平地面上有一斜劈，斜劈上一物塊正在沿斜面以速度v0勻速下滑，斜劈保持靜止，則地面對斜劈的摩擦力()圖2314A等于零B不為零，方向向右C不為零，方向向左D不為零，v0較大時方向向左，v0較小時方向向右解析：選A.取物塊與斜劈整體作為研究對象，由于物塊勻速運(yùn)動、斜劈靜止，故整體所受外力之和必為零分析整體的受力可知，由于重力、地面的支持力方向都沿豎直方向，若地面的摩擦力不為零時，其合力方向只能沿水平方向，必導(dǎo)致整體的合力不為零與題述矛盾，故只有A正確4.如圖2315所示，在繩下端掛一物體，用力F拉物體使懸線偏離豎直方向的夾角為，且保持其平衡保持不變，當(dāng)拉力F有極小值時，F(xiàn)與水平方向的夾角應(yīng)是()圖2315A0 B.C D2解析：選C.由題圖可知當(dāng)F與傾斜繩子垂直時F有極小值，所以.5.(2020·江蘇啟東中學(xué)質(zhì)檢)如圖2316所示，用繩AC和BC吊起一重物，繩與豎直方向夾角分別為30°和60°，AC繩能承受的最大拉力為150 N，而BC繩能承受的最大拉力為100 N，求物體的最大重力不能超過多少？圖2316解析：結(jié)點(diǎn)C受力分析如圖所示，由重物靜止有：FTBCsin60°FTAC sin30°0FTAC cos30°FTBC cos60°G0由式可知FTACFTBC，當(dāng)FTBC100 N時，F(xiàn)TAC173.2 N，AC將斷而當(dāng)FTAC150 N時，F(xiàn)TBC86.6 N<100 N將FTAC150 N，F(xiàn)TBC86.6 N，代入式解得G173.2 N，所以重物的最大重力不能超過173.2 N.答案：173.2 N一、選擇題1.如圖2317所示，在“3·11”日本大地震的一次搶險救災(zāi)工作中，一架沿水平直線飛行的直升機(jī)利用降落傘勻速向下向?yàn)?zāi)區(qū)群眾投放救災(zāi)物資假設(shè)物資的總重量為G1，圓頂形降落傘傘面的重量為G2，有8條相同的拉線與物資相連，另一端均勻分布在傘的邊緣上，每根拉線和豎直方向都成30°角，則每根拉線上的張力大小為()圖2317A. B.C. D.解析：選A.設(shè)每段拉線的張力為FT，則每段拉線在豎直方向上的分力為FTcos30°，由平衡條件得8FTcos30°G1，解得FT.2.(2020·高考廣東卷)如圖2318為節(jié)日里懸掛燈籠的一種方式，A、B點(diǎn)等高，O為結(jié)點(diǎn)，輕繩AO、BO長度相等，拉力分別為FA、FB.燈籠受到的重力為G.下列表述正確的是()圖2318AFA一定小于GBFA與FB大小相等CFA與FB是一對平衡力DFA與FB大小之和等于G解析：選B.對結(jié)點(diǎn)O進(jìn)行受力分析拉力FA、FB的合力與重力G平衡，由于輕繩AO、OB等長且A、B兩點(diǎn)等高，由對稱性可知FA與FB大小相等，但由于AOB大小未知，所以無法確定FA與G的數(shù)量關(guān)系FA與FB的大小之和要大于G，故只有B正確3.(2020·高考安徽卷)一質(zhì)量為m的物塊恰好靜止在傾角為的斜面上現(xiàn)對物塊施加一個豎直向下的恒力F，如圖2319所示則物塊()圖2319A仍處于靜止?fàn)顟B(tài) B沿斜面加速下滑C受到的摩擦力不變 D受到的合外力增大解析：選A.不加力時，物塊恰好靜止在斜面上，說明mgcosmgsin，加豎直向下的外力F后，由于(mgF)cos(mgF)sin，物塊仍然靜止，A正確，B錯誤；不加F時物塊受到的靜摩擦力大小等于mgsin，加F后靜摩擦力大小等于(mgF)sin，變大，C錯誤；物塊受到的合外力始終等于零，D錯誤4.(2020·佛山模擬)用一輕繩將小球P系于光滑墻壁上的O點(diǎn)，在墻壁和球P之間夾有一矩形物塊Q，如圖2320所示P、Q均處于靜止?fàn)顟B(tài)，則下列相關(guān)說法正確的是()圖2320AP物體受4個力BQ受到3個力C若繩子變長，繩子的拉力將變小D若繩子變短，Q受到的靜摩擦力將增大解析：選AC.P受重力、Q對P的水平彈力、繩子對P的拉力和Q對P豎直向下的摩擦力，A正確；Q受重力，墻壁、P對Q的水平彈力，P對Q豎直向上的摩擦力，四個力兩對平衡，B錯誤；對P、Q整體，繩子拉力的豎直分量等于P、Q整體的重力，繩子變長時繩子與墻壁間夾角變小，拉力變小，C正確；Q所受摩擦力等于Q的重力，與繩子長短無關(guān)，D錯誤5.(2020·海口模擬)如圖2321所示，輕桿AB下端固定在豎直墻上，上端有一光滑的輕質(zhì)小滑輪，一根細(xì)繩一端C系在墻上，繞過滑輪另一端系一質(zhì)量為m的物體，當(dāng)C端緩慢地上移過程中，則桿對滑輪的作用力將()圖2321A變小 B變大C不變 D無法確定解析：選A.桿對滑輪的作用力的大小等于兩繩子上拉力的合力的大小，由于兩繩子上拉力相等，都等于G，設(shè)繩子夾角為，則F合2Gcos，當(dāng)C上移時，變大，則F合減小，桿對滑輪的作用力將減小，A正確6.如圖2322所示，輕繩的兩端分別系在圓環(huán)A和小球B上，圓環(huán)A套在粗糙的水平直桿MN上現(xiàn)用水平力F拉著繩子上的一點(diǎn)O，使小球B從圖中實(shí)線位置緩慢上升到虛線位置，但圓環(huán)A始終保持在原位置不動在這一過程中，環(huán)對桿的摩擦力Ff和環(huán)對桿的壓力FN的變化情況是()圖2322AFf不變，F(xiàn)N不變 BFf增大，F(xiàn)N不變CFf增大，F(xiàn)N減小 DFf不變，F(xiàn)N減小解析：選B.以結(jié)點(diǎn)O為研究對象進(jìn)行受力分析由題意可知，O點(diǎn)處于動態(tài)平衡，則可作出三力的平衡關(guān)系如圖甲所示由圖可知水平拉力增大以環(huán)和結(jié)點(diǎn)整體作為研究對象，作受力分析圖如圖乙所示由整個系統(tǒng)平衡可知：FNmg；FfF.即：Ff增大，F(xiàn)N不變，故B項(xiàng)正確7.如圖2323所示，一光滑的半圓形碗固定在水平地面上，質(zhì)量為m1的小球用輕繩跨過光滑碗連接質(zhì)量分別為m2和m3的物體，平衡時小球恰好與碗之間沒有彈力作用則m1、m2和m3的比值為()圖2323A123 B211C21 D21解析：選C.根據(jù)半圓內(nèi)的三角形為直角三角形，再根據(jù)力的合成可知，m2gm1gcos30°m1g，m3gm1gsin30°m1g，所以m1m2m321.8.(原創(chuàng)題)在東京2020年世界體操錦標(biāo)賽的吊環(huán)比賽中，“吊環(huán)王”陳一冰成功捍衛(wèi)榮譽(yù)，以15.800分輕松摘得金牌成功衛(wèi)冕其中有一個高難度的動作就是先雙手撐住吊環(huán)，然后身體下移，雙臂緩慢張開到如圖2324所示位置，則在兩手間距離增大的過程中，吊環(huán)的兩根繩的拉力F(兩個拉力大小相等)及它們的合力F合的大小變化情況為()圖2324AF增大，F(xiàn)合不變 BF增大，F(xiàn)合增大CF增大，F(xiàn)合減小 DF減小，F(xiàn)合不變解析：選A.由平衡條件，合力F合等于人的重力，故F合恒定不變；當(dāng)兩手間距離變大時，繩的拉力的夾角變大，由平行四邊形定則知，F(xiàn)變大，A正確9.(2020·江西師大附中、臨川聯(lián)考)如圖2325所示，完全相同的質(zhì)量為m的A、B兩球，用兩根等長的細(xì)線懸掛在O點(diǎn)，兩球之間夾著一根勁度系數(shù)為k的輕彈簧，靜止不動時，彈簧處于水平方向，兩根細(xì)線之間的夾角為，則彈簧的長度被壓縮了()圖2325A. B.C. D.解析：選C.對A受力分析可知，有豎直向下的重力mg、沿著細(xì)線方向的拉力FT以及水平向左的彈簧彈力F，由正交分解法可得水平方向FTsinFkx，豎直方向FTcosmg，解得x，C正確10.(2020·蘇州模擬)如圖2326所示，三根長度均為l的輕繩分別連接于C、D兩點(diǎn)，A、B兩端被懸掛在水平天花板上，相距2l.現(xiàn)在C點(diǎn)上懸掛一個質(zhì)量為m的重物，為使CD繩保持水平，在D點(diǎn)上可施加力的最小值為()圖2326Amg B.mgC.mg D.mg解析：選C.對C點(diǎn)進(jìn)行受力分析，由平衡條件可知，繩CD對C點(diǎn)的拉力FCDmgtan30°，對D點(diǎn)進(jìn)行受力分析，繩CD對D點(diǎn)的拉力F2FCDmgtan30°，F(xiàn)1方向一定，則當(dāng)F3垂直于繩BD時，F(xiàn)3最小，由幾何關(guān)系可知，F(xiàn)3FCDsin60°mg.二、非選擇題11.(2020·哈師大附中模擬)兩個相同的小球A和B，質(zhì)量均為m，用長度相同的兩根細(xì)線把A、B兩球懸掛在水平天花板上的同一點(diǎn)O，并用長度相同的細(xì)線連接A、B兩小球，然后，用一水平方向的力F作用在小球A上，此時三根細(xì)線均處于直線狀態(tài)，且OB細(xì)線恰好處于豎直方向，如圖2327所示如果不考慮小球的大小，兩小球均處于靜止?fàn)顟B(tài)，則：(1)OB繩對小球的拉力為多大？(2)OA繩對小球的拉力為多大？(3)作用力F為多大？圖2327解析：(1)對B分析，可知AB繩中張力為0，有mgFTB0得FTBmg.(2)對球A，受力分析如圖，有FTAcos60°mg0FTAsin60°F0，得：FTA2mg.(3)由以上各式可知：Fmg.答案：(1)mg(2)2mg(3)mg12.(2020·合肥模擬)一光滑圓環(huán)固定在豎直平面內(nèi)，環(huán)上套著兩個小球A和B(中央有孔)，A、B間由細(xì)繩連接，它們處于如圖2328所示位置時恰好都能保持靜止?fàn)顟B(tài)此情況下，B球與環(huán)中心O處于同一水平面上，AB間的細(xì)繩呈伸直狀態(tài)，與水平線成30°夾角已知B球的質(zhì)量為m，求細(xì)繩對B球的拉力和A球的質(zhì)量圖2328解析：對B球，受力分析如圖所示，則有FTsin30°mg得FT2mg對A球，受力分析如圖所示在水平方向：FTcos30°FNAsin30°在豎直方向：FNAcos30°mAgFTsin30°由以上方程解得：mA2m.答案：2mg2m