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2019-2020年高考物理二輪復(fù)習(xí) 第一部分 專題一 力與運動 第1講 力與物體的平衡課時演練知能提升.doc

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2019-2020年高考物理二輪復(fù)習(xí) 第一部分 專題一 力與運動 第1講 力與物體的平衡課時演練知能提升.doc

2019-2020年高考物理二輪復(fù)習(xí) 第一部分 專題一 力與運動 第1講 力與物體的平衡課時演練知能提升一、單項選擇題1.如圖所示,在粗糙水平面上放置A、B、C、D四個小物塊,各小物塊之間由四根完全相同的輕彈簧相互連接,正好組成一個菱形,BAD120,整個系統(tǒng)保持靜止?fàn)顟B(tài)已知A物塊所受的摩擦力大小為Ff,則D物塊所受的摩擦力大小為()A.FfBFfC.Ff D2Ff解析:選C.由對稱性可知,四根輕彈簧的彈力大小相等,均為F,對A有:2Fcos 60Ff,對D有:2Fcos 30FfD,故FfDFf.2(xx山西太原調(diào)研)孔明燈相傳是由三國時的諸葛孔明發(fā)明的,有一盞質(zhì)量為m的孔明燈升空后沿著東偏北方向勻速上升,則此時孔明燈所受空氣的作用力的大小和方向分別是()A0 Bmg,豎直向上Cmg,東偏北方向 D.mg,東偏北方向解析:選B.孔明燈做勻速直線運動,故所受合外力為0,因此空氣的作用力的大小F空mg,方向豎直向上,故選B.3.(xx河北保定模擬)如圖所示,將三個完全相同的光滑球用不可伸長的細(xì)線懸掛于O點并處于靜止?fàn)顟B(tài)已知球半徑為R,重為G,線長均為R.則每條細(xì)線上的張力大小為()A2G B.GC.G D.G解析:選B.本題中O點與各球心的連線及各球心連線,構(gòu)成一個邊長為2R的正四面體,如圖甲所示(A、B、C為各球球心),O為ABC的中心,設(shè)OAO,由幾何關(guān)系知OAR,由勾股定理得OOR,對A處球受力分析有:Fsin G,又sin ,解得FG,故只有B項正確4(xx浙江東北三校二聯(lián))如圖所示,有一傾角30的斜面體B,質(zhì)量為M.質(zhì)量為m的物體A靜止在B上現(xiàn)用水平力F推物體A,在F由零逐漸增加至mg再逐漸減為零的過程中,A和B始終保持靜止對此過程下列說法正確的是()A地面對B的支持力大于(Mm)gBA對B的壓力的最小值為mg,最大值為mgCA所受摩擦力的最小值為0,最大值為DA所受摩擦力的最小值為mg,最大值為mg解析:選B.因為A、B始終保持靜止,對A、B整體受力分析可知,地面對B的支持力一直等于(Mm)g,A錯誤當(dāng)F0時,A對B的壓力最小,為mgcos 30mg;當(dāng)Fmg時,A對B的壓力最大,為mgcos 30Fsin 30mg,B正確當(dāng)Fcos 30mgsin 30時,即Fmg時,A所受摩擦力為0,當(dāng)F0時,A所受摩擦力大小為mg,方向沿斜面向上,當(dāng)Fmg時,A所受摩擦力大小為mg,方向沿斜面向下,選項C、D錯誤5(xx麗水高三質(zhì)量檢測)將兩個質(zhì)量均為m的小球a、b用細(xì)線相連后,再用細(xì)線懸掛于O點,如圖所示用力F拉小球b,使兩個小球都處于靜止?fàn)顟B(tài),且細(xì)線Oa與豎直方向的夾角保持30,則F達(dá)到最小值時Oa線上的拉力為()A.mg BmgC.mg D.mg解析:選A.以兩個小球組成的整體為研究對象,分析受力,作出F在三個方向時整體的受力圖,根據(jù)平衡條件得知:F與FT的合力與重力2mg總是大小相等、方向相反的,由力的合成圖可知,當(dāng)F與繩子Oa垂直時,F(xiàn)有最小值,即圖中2位置,根據(jù)平衡條件得:F2mgsin 30mg,F(xiàn)T2mgcos 30mg,A正確6.水平面上有U形導(dǎo)軌NMPQ,它們之間的寬度為L,M和P之間接入電源,現(xiàn)垂直于導(dǎo)軌擱一根質(zhì)量為m的金屬棒ab,棒與導(dǎo)軌間的動摩擦因數(shù)為(滑動摩擦力略小于最大靜摩擦力),通過棒的電流強(qiáng)度為I,現(xiàn)加一個范圍較大的勻強(qiáng)磁場,磁感應(yīng)強(qiáng)度大小為B,方向垂直于金屬棒ab,與垂直導(dǎo)軌平面的方向夾角為,如圖所示,金屬棒處于靜止?fàn)顟B(tài),重力加速度為g,則金屬棒所受的摩擦力大小為()ABILsin BBILcos C(mgBILsin ) D(mgBILcos )解析:選B.金屬棒處于靜止?fàn)顟B(tài),其合力為零,對其進(jìn)行受力分析,如圖所示,在水平方向有BILcos Ff0,F(xiàn)fBILcos ,選項B正確,選項A、C、D錯誤二、不定項選擇題7(xx溫州模擬)如圖所示,兩楔形物塊A、B兩部分靠在一起,接觸面光滑,物塊B放置在地面上,物塊A上端用繩子拴在天花板上,繩子處于豎直伸直狀態(tài),A、B兩物塊均保持靜止則()A繩子的拉力不為零B地面受的壓力大于物塊B的重力C物塊B與地面間不存在摩擦力D物塊B受到地面的摩擦力水平向左解析:選AC.因A、B接觸面光滑,若B對A有支持力,則物塊A的合力不可能為零,因此A、B間的彈力為零,所以繩子的拉力FmAg,分析物塊B可知,地面對B的支持力FNBmBg,物塊B與地面間的摩擦力為零,故A、C正確,B、D錯誤8(xx河南八市質(zhì)檢)如圖所示,質(zhì)量均為1 kg的小球a、b在輕彈簧A、B及外力F的作用下處于平衡狀態(tài),其中A、B兩個彈簧的勁度系數(shù)均為5 N/cm,B彈簧上端與天花板固定連接,軸線與豎直方向的夾角為60,A彈簧豎直,g取10 m/s2,則以下說法正確的是()AA彈簧的伸長量為2 cmB外力F10 NCB彈簧的伸長量為8 cmD突然撤去外力F瞬間,b球加速度為0解析:選ACD.a、b兩球處于平衡狀態(tài),所受合力均為零,A彈簧的伸長量為xA2 cm,故A正確對a、b球及A彈簧整體受力分析得:外力F2mgtan 6020 N,B彈簧彈力大小為FB40 N,則B彈簧的伸長量xB8 cm,故B錯誤、C正確撤去力F瞬間,A、B彈簧的彈力不變,則b球所受合力仍為零,加速度為0,故D正確9.(xx湖北宜昌市第一次調(diào)研)如圖所示,晾曬衣服的繩子兩端分別固定在兩根豎直桿上的A、B兩點,繩子的質(zhì)量及繩與衣架掛鉤間摩擦均忽略不計,衣服處于靜止?fàn)顟B(tài)如果保持繩子A端、B端在桿上位置不變,將右側(cè)桿平移到虛線位置,穩(wěn)定后衣服仍處于靜止?fàn)顟B(tài)則()A繩子的彈力變小B繩子的彈力不變C繩對掛鉤彈力的合力變小D繩對掛鉤彈力的合力不變解析:選AD.對掛鉤受力分析,如圖所示,根據(jù)平衡條件,有2FTcos G,繩子右端的B點在桿上位置不動,將右桿移動到虛線位置時,變小,故繩子拉力FT變小,A正確、B錯誤;繩中的拉力左右相等,根據(jù)三力平衡條件可知,兩繩子的拉力FT的合力F始終與G等值反向,保持不變,故C錯誤,D正確10(xx河北衡水中學(xué)二模)如圖,小球C置于內(nèi)側(cè)面光滑的半球形凹槽B內(nèi),B放在長木板A上,整個裝置處于靜止?fàn)顟B(tài)在緩慢減小木板的傾角過程中,下列說法正確的是()AA受到的壓力逐漸減小BA受到的摩擦力逐漸減小CC對B的壓力逐漸變大DC受到兩個力的作用解析:選BD.緩慢減小,則A、B、C始終處于平衡狀態(tài)把B、C看成一整體,設(shè)質(zhì)量為M,則Mgsin FfAB,Mgcos FNAB,由牛頓第三定律得FfBAFfABMgsin ,F(xiàn)NBAFNABMgcos ,減小,sin 變小,cos 變大,所以FfBA變小,F(xiàn)NBA變大,A錯誤,B正確對C受力分析可知,其受重力、支持力兩個力的作用,大小相等,所以支持力不變,C對B的壓力不變,C錯誤、D正確三、非選擇題11.(xx臨沂第三次適應(yīng)性測試)如圖所示,一個底面粗糙,質(zhì)量為m的斜面體靜止在水平地面上,斜面體的斜面是光滑的,傾角為30,現(xiàn)用一端固定的輕繩系一質(zhì)量為m的小球,小球靜止時輕繩與斜面的夾角是30.(1)求當(dāng)斜面體靜止時繩的拉力大小;(2)若地面對斜面體的最大靜摩擦力等于地面對斜面體支持力的k倍,為了使整個系統(tǒng)始終處于靜止?fàn)顟B(tài),k值必須滿足什么條件?解析:(1)設(shè)繩的拉力為FT,斜面體對小球的支持力為FN,對小球進(jìn)行受力分析如圖所示,由平衡條件可知,F(xiàn)T和FN的合力豎直向上,大小等于mg,由幾何關(guān)系可得出FNFTmg.(2)對斜面體進(jìn)行受力分析,設(shè)小球?qū)π泵骟w的壓力為FN,地面的支持力為F,地面的靜摩擦力為Ff,由正交分解和平衡條件可知,在豎直方向上:FmgFNcos 30在水平方向上:FfFNsin 30根據(jù)(1)和牛頓第三定律可知:FNFNmg又由題設(shè)可知FfmaxkFFf綜合上述各式解得k.答案:(1)mg(2)k12.如圖,一長為10 cm的金屬棒ab用兩個完全相同的彈簧水平地懸掛在勻強(qiáng)磁場中;磁場的磁感應(yīng)強(qiáng)度大小為0.1 T,方向垂直于紙面向里;彈簧上端固定,下端與金屬棒絕緣金屬棒通過開關(guān)與一電動勢為12 V的電池相連,電路總電阻為2 .已知開關(guān)斷開時兩彈簧的伸長量為0.5 cm;閉合開關(guān),系統(tǒng)重新平衡后,兩彈簧的伸長量與開關(guān)斷開時相比均改變了0.3 cm.重力加速度大小取10 m/s2.判斷開關(guān)閉合后金屬棒所受安培力的方向,并求出金屬棒的質(zhì)量解析:依題意,開關(guān)閉合后,電流方向從b到a,由左手定則可知,金屬棒所受的安培力方向豎直向下開關(guān)斷開時,兩彈簧各自相對于其原長伸長了l10.5 cm.由胡克定律和力的平衡條件得2kl1mg式中,m為金屬棒的質(zhì)量,k是彈簧的勁度系數(shù),g是重力加速度的大小開關(guān)閉合后,金屬棒所受安培力的大小為FIBL式中,I是回路電流,L是金屬棒的長度兩彈簧各自再伸長了l20.3 cm,由胡克定律和力的平衡條件得2k(l1l2)mgF由歐姆定律有EIR式中,E是電池的電動勢,R是電路總電阻聯(lián)立式,并代入題給數(shù)據(jù)得m0.01 kg.答案:見解析

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