历年高考力与物体平衡

1、内装订线学校:_姓名：_班级：_考号：_外装订线绝密启用前2014-2015学年度?学校8月月考卷试卷副标题考试范围：xxx；考试时间：100分钟；命题人：xxx题号一二三四五六七总分得分注意事项：1答题前填写好自己的姓名、班级、考号等信息2请将答案正确填写在答题卡上第I卷（选择题）请点击修改第I卷的文字说明评卷人得分一、选择题（题型注释）1下列关于摩擦力的说法，正确的是A.作用在物体上的滑动摩擦力只能使物体减速，不可能使物体加速B.作用在物体上的静摩擦力只能使物体加速，不可能使物体减速C.作用在物体上的滑动摩擦力既可能使物体减速，也可能使物体加速D.作用在物体上的静摩擦力既可能使物体加速，也

2、可能使物体减速【答案】CD【解析】作用在物体上的滑动摩擦力既可能使物体减速，也可能使物体加速，作用在物体上的静摩擦力既可能使物体加速，也可能使物体减速，选项CD正确AB错误。2已知两个共点力的合力为50N，分力F1的方向与合力F的方向成30°角，分力F2的大小为30N。则 （ ）（A）F1的大小是唯一的（B）F2的力向是唯一的（C）F2有两个可能的方向 （D）F2可取任意方向【答案】C【解析】如图所示以F为圆心，以30N为半径画一个圆弧，与F1有两个交点，这样F2就有两种可能，因此C正确3如图，竖直轻质悬线上端固定，下端与均质硬棒AB中点连接，棒长为线长二倍。棒的A端用铰链固定在墙上

3、，棒处于水平状态。改变悬线长度，使线与棒的连接点逐渐右移，并保持棒仍处于水平状态。则悬线拉力 （ ）（A）逐渐减小（B）逐渐增大（C）先减小后增大（D）先增大后减小【答案】A【解析】如图所示根据力距平衡条件：由于线与棒的连接点逐渐右移，则的比值越来越大，因此悬线拉力F越来越小4位于水平面上的物体在水平恒力F1作用下，做速度为v1的匀速运动；若作用力变为斜向上的恒力F2，物体做速度为v2的匀速运动，且F1与F2功率相同。则可能有 （ ）A.F2=F1，v1> v2 B.F2=F1，v1< v2C.F2>F1，v1> v2 D.F2<F1，v1< v2【答案】B

4、D【解析】水平恒力F1作用下的功率P1= F1 v1，F2作用下的功率P2=现P1=P2，若F2=F1，一定有v1< v2，因此B正确，A不对；由于两次都做匀速度直线运动，因此而第一次的摩擦力而第二次的摩擦力显然，即：因此无论F2>F1还是F2<F1都会有v1< v2因此D正确而C不对5如图所示，水平面上，橡皮绳一端固定，另一端连接两根弹簧，连接点P在F1、F2和F3三力作用下保持静止，下列判断正确的是A、F1>F2>F3 B、F3>F1>F2C、F2>F1>F3 D、F3>F2>F1【答案】B【解析】对力正交分解得：，选

5、项B正确。6在粗糙水平地面上与墙平行放着一个截面为半圆的柱状物体A，A与竖直墙之间放一光滑圆球B，整个装置处于静止状态。现对B加一竖直向下的力F，F的作用线通过球心，设墙对B的作用力为F1，B对A的作用力为F2，地面对A的作用力为F3。若F缓慢增大而整个装置仍保持静止，截面如图所示，在此过程中A、F1保持不变，F3缓慢增大B、F1缓慢增大，F3保持不变C、F2缓慢增大，F3缓慢增大D、F2缓慢增大，F3保持不变【答案】C【解析】将AB作为整体，在竖直方向根据平衡条件有F3=GA+GB+F，所以F3随F缓慢增大而缓慢增大。对光滑圆球B力F和圆球B的重力的合力GB+F产生了两个作用效果，一个是使B

6、压紧竖直墙面的力F1，一个是压紧A的力F2，当力F缓慢增大时，两个分力的方向都没有发生变化，所以当合力GB+F增大时两个分力同时增大。答案C。7一根长1m的轻质细绳将一副质量为1kg的画框对称悬挂在墙壁上，已知绳能承受的最大张力为10N，为使绳不断裂，画框上两个挂钉的间距最大为（取10m/s2）()A B C D【答案】A【解析】试题分析：一个大小方向确定的力分解为两个等大的力时，合力在分力的角平分线上，且两分力的夹角越大，分力越大，因而当绳子拉力达到F=10N的时候，绳子间的张角最大，为120°，此时两个挂钉间的距离最大；画框受到重力和绳子的拉力，三个力为共点力，绳子与竖直方向的夹

7、角为，绳子长为，则有，两个挂钉的间距离，解得，A项正确；故选A考点：力的合成与分解的运用；共点力平衡的条件及其应用点评：熟练应用力的合成和分解以及合成与分解中的一些规律，是解决本题的根本8如图所示，两相同轻质硬杆OO1、OO2可绕其两端垂直纸面的水平轴O、O1、O2转动，在O点悬挂一重物M，将两相同木块m紧压在竖直挡板上，此时整个系统保持静止Ff表示木块与挡板间摩擦力的大小，FN表示木块与挡板间正压力的大小若挡板间的距离稍许增大后，系统仍静止且O1、O2始终等高，则AFf变小 BFf不变CFN变小 DFN变大【答案】BD【解析】试题分析：两木块在竖直方向上静止，即摩擦力等于自身重力，所以Ff不

8、变,当挡板间的距离增大时，两杆的分力增大，所以木块与挡板间的正压力，F增大，减小，所以正压力增大，故选BD考点：考查受力平衡的分析点评：本题难度中等，本题要先明确研究对象，分析不同的力有可能选取的研究对象不同，注意弹力和摩擦力的方向9如图所示，石拱桥的正中央有一质量为m的对称楔形石块，侧面与竖直方向的夹角为,重力加速度为g，若接触面间的摩擦力忽略不计，楔形石块侧面所受弹力的大小为A、 B、C、 D、 【答案】A【解析】楔形石块受力如图，根据力的合成可得：，所以本题考查的是力的合成与分解问题。正确分析出石块的受力，应用平行四边形定则，便可接解出题。A对；10如图所示，两根等长的轻绳将日光灯悬挂在

9、天花板上，两绳与竖直方向的夹角均为45°，日光灯保持水平，所受重力为G，左右两绳的拉力大小分别为A.G和G B. 和C. 和 D. 和【答案】B【解析】左右两绳的拉力合力等于G，由2Fcos45°=G，解得，选项B正确。11如图所示,物体A靠在竖直墙面上,在力F作用下,A、B保持静止.物体B的受力个数为( )A、2 B、3 C、4 D、5【答案】C【解析】B物体受四个力的作用，即重力、推力F、物体A对B的支持力（垂直AB接触面向下）和物体A对B的摩擦力（沿AB接触面向下）。答案C。12建筑工人用图所示的定滑轮装置运送建筑材料。质量为70.0kg的工人站在地面上，通过定滑轮将

10、20.0kg的建筑材料以0500ms2的加速度拉升，忽略绳子和定滑轮的质量及定滑轮的摩擦，则工人对地面的压力大小为(g取lOms2)A510 N B490 N C890 N D910 N 【答案】B【解析】对建筑材料进行受力分析。根据牛顿第二定律有,得绳子的拉力大小等于F=210N,然后再对人受力分析由平衡的知识得,得FN=490N,根据牛顿第三定律可知人对地面间的压力为490N.B对。13图示为某探究活动小组设计的节能运动系统。斜面轨道倾角为30°，质量为M的木箱与轨道的动摩擦因数为。木箱在轨道端时，自动装货装置将质量为m的货物装入木箱，然后木箱载着货物沿轨道无初速滑下，与轻弹簧被

11、压缩至最短时，自动卸货装置立刻将货物卸下，然后木箱恰好被弹回到轨道顶端，再重复上述过程。下列选项正确的是AmMBm2MC木箱不与弹簧接触时，上滑的加速度大于下滑的加速度D在木箱与货物从顶端滑到最低点的过程中，减少的重力势能全部转化为弹簧的弹性势能【答案】BC【解析】受力分析可知，下滑时加速度为，上滑时加速度为，所以C正确。设下滑的距离为l，根据能量守恒有，得m2M。也可以根据除了重力、弹性力做功以外，还有其他力(非重力、弹性力)做的功之和等于系统机械能的变化量，B正确。在木箱与货物从顶端滑到最低点的过程中，减少的重力势能转化为弹簧的弹性势能和内能，所以D不正确。14如图所示，一根木棒AB在O点

12、被悬挂起来，AOOC，在A、C两点分别挂有两个和三个钩码，木棒处于平衡状态。如在木棒的A、C点各增加一个同样的钩码，则木棒（A）绕O点顺时针方向转动（B）绕O点逆时针方向转动（C）平衡可能被破坏，转动方向不定（D）仍能保持平衡状态【答案】D【解析】设木板AO段重力G1，重心离O点L1，木板BO段重力G2，重心离O点L2，AO长度l，由力矩平衡条件：G1L12Gl = G2L23Gl ，当两边各挂一个钩码后，等式依然成立：G1L13Gl = G2L24Gl ，即只要两边所增加挂钩码个数相同，依然能平衡。15如图所示，表面粗糙的斜面固定于地面上，并处于方向垂直纸面向外、磁感应强度为B的匀强磁场中。

13、质量为m、带电量为+Q的小滑块从斜面顶端由静止下滑。在滑块下滑的过程中，下列判断正确的是A滑块受到的摩擦力不变B滑块到地面时的动能与B的大小无关C滑块受到的洛伦兹力方向垂直斜面向下DB很大时，滑块可能静止于斜面上【答案】CD【解析】取物块为研究对象，小滑块沿斜面下滑由于受到洛伦兹力作用，如图所示，C正确；N=mgcos+qvB，由于v不断增大，则N不断增大，滑动摩擦力f=N，摩擦力增大，A错误；滑块的摩擦力与B有关，摩擦力做功与B有关，依据动能定理，在滑块下滑到地面的过程中，满足，所以滑块到地面时的动能与B有关，B错误；当B很大，则摩擦力有可能很大，所以滑块可能静止在斜面上，D正确。16如图所

14、示，粗糙程度均匀的绝缘斜面下方O点处有一正点电荷，带负电的小物体以初速度V1从M点沿斜面上滑，到达N点时速度为零，然后下滑回到M点，此时速度为V2（V2V1）。若小物体电荷量保持不变，OMON，则A小物体上升的最大高度为B从N到M的过程中，小物体的电势能逐渐减小C从M到N的过程中，电场力对小物体先做负功后做正功D从N到M的过程中，小物体受到的摩擦力和电场力均是先增大后减小【答案】AD【解析】试题分析：设斜面倾角为、上升过程沿斜面运动的最大距离为L。因为，则MN两点电势相等，小物体从M到N、从N到M电场力做功均为0。上滑和下滑经过同一个位置时，垂直斜面方向上电场力的分力相等，则经过相等的一小段位

15、移在上滑和下滑过程中电场力分力对应的摩擦力所作的功均为相等的负功，所以上滑和下滑过程克服电场力产生的摩擦力所作的功相等、并设为W1。在上滑和下滑过程，对小物体，应用动能定理分别有：和，上两式相减可得，A对；由，可知电场力对小物体先作正功后作负功，电势能先减小后增大，BC错；从N到M的过程中，小物体受到的电场力垂直斜面的分力先增大后减小，而重力分力不变，则摩擦力先增大后减小，在此过程中小物体到O的距离先减小后增大，根据库仑定律可知小物体受到的电场力先增大后减小，D对。考点：本题考查动能定理的应用、摩擦力及电场力做功的特点，点评：涉及能量变化的题目一般都要优先考虑动能定理的应用，并要求学生能明确几

16、种特殊力做功的特点，如摩擦力、电场力、洛仑兹力等17某缓冲装置可抽象成图所示的简单模型。图中为原长相等，劲度系数不同的轻质弹簧。下列表述正确的是A缓冲效果与弹簧的劲度系数无关B垫片向右移动时，两弹簧产生的弹力大小相等C垫片向右移动时，两弹簧的长度保持相等D垫片向右移动时，两弹簧的弹性势能发生改变【答案】BD【解析】不同弹簧的缓冲效果与弹簧的劲度系数有关，A错误；在垫片向右运动的过程中，由于两个弹簧相连，则它们之间的作用力等大，B正确；由于两弹簧的劲度系数不同，由胡克定律可知，两弹簧的型变量不同，则两弹簧的长度不相等，C错误；在垫片向右运动的过程中，由于弹簧的弹力做功，则弹性势能将发生变化，D正

17、确。18如图所示，将质量为m的滑块放在倾角为的固定斜面上。滑块与斜面之间的动摩擦因数为。若滑块与斜面之间的最大静摩擦力合滑动摩擦力大小相等，重力加速度为g，则A将滑块由静止释放，如果tan，滑块将下滑B给滑块沿斜面向下的初速度，如果tan，滑块将减速下滑C用平行于斜面向上的力拉滑块向上匀速滑动，如果=tan，拉力大小应是2mgsinD用平行于斜面向下的力拉滑块向下匀速滑动，如果=tan，拉力大小应是mgsin【答案】C【解析】对处于斜面上的物块受力分析，要使物块沿斜面下滑则mgsin>mgcos，故<tan，故AB错误；若要使物块在平行于斜面向上的拉力F的作用下沿斜面匀速上滑，由平

18、衡条件有：F-mgsin-mgcos=0故F= mgsin+mgcos，若=tan，则mgsin=mgcos， 即F=2mgsin故C项正确；若要使物块在平行于斜面向下的拉力F作用下沿斜面向下匀速滑动，由平衡条件有：F+mgsin-mgcos=0 则 F=mgcos- mgsin 若=tan，则mgsin=mgcos，即F=0，故D项错误。19如图，一小球放置在木板与竖直墙面之间设墙面对球的压力大小为N1，球对木板的压力大小为N2.以木板与墙连接点所形成的水平直线为轴，将木板从图示位置开始缓慢地转到水平位置不计摩擦，在此过程中A.N1始终减小，N2始终增大B.N1始终减小，N2始终减小C.N1

19、先增大后减小，N2始终减小D.N1先增大后减小，N2先减小后增大【答案】B【解析】试题分析：对小球进行受力分析如图所示，设：板与竖直方向夹角为，则：，随着板顺时针方向转动，越来越大，因此N2越来越小，同样也越来越小，答案B正确。考点：共点力作用下物体的平衡，力的合力与分解20如图，光滑斜面固定于水平面，滑块A、B叠放后一起冲上斜面，且始终保持相对静止，A上表面水平。则在斜面上运动时，B受力的示意图为 （ ）【答案】A【解析】将A、B做为一个整体，则一起冲上斜面时，受重力及斜面的支持力，合力沿斜面向下，然后再用隔离体法，单独对B进行受力分析可知，B受摩擦力一定沿水平方向上，且一定水平向左，竖直方

20、向上重力大于支持力这样才能使合力沿斜面向下了，因此A正确。第II卷（非选择题）请点击修改第II卷的文字说明评卷人得分二、填空题（题型注释）评卷人得分三、实验题（题型注释）评卷人得分四、计算题（题型注释）21液压千斤顶是利用密闭容器内的液体能够把液体所受到的压强行各个方向传递的原理制成的。图为一小型千斤顶的结构示意图。大活塞的直径D1=20cm，小活塞B的直径D2=5cm，手柄的长度OC=50cm，小活塞与手柄的连接点到转轴O的距离OD=10cm。现用此千斤顶使质量m=4×103kg的重物升高了h=10cm。g取10m/s2，求（i）若此千斤顶的效率为80%，在这一过程中人做的功为多少

21、？（ii）若此千斤顶的效率为100%，当重物上升时，人对手柄的作用力F至少要多大？【答案】（i）（ii）F=500N【解析】（i）将重物托起h需要做的功 设人对手柄做的功为，则千斤顶的效率为 代入数据可得 (i i)设大活塞的面积为, 小活塞的面积为，作用在小活塞上的压力为,当于斤顶的效率为100%时，有 当和F都与杠杆垂直时，手对杠杆的压力最小。利用杠杆原理，有 由式得F=500N 22塔式起重机的结构如图所示，设机架重P400 kN，悬臂长度为L10 m，平衡块重W200 kN，平衡块与中心线OO/的距离可在1 m到6 m间变化，轨道A、B间的距离为4 m。机架平衡块挂钩轮子轨道2m2mL

22、OO/当平衡块离中心线1 m，右侧轨道对轮子的作用力fB是左侧轨道对轮子作用力fA的2倍，问机架重心离中心线的距离是多少？当起重机挂钩在离中心线OO/10 m处吊起重为G100 kN的重物时，平衡块离OO/的距离为6 m，问此时轨道B对轮子的作用力FB时多少？【答案】（1）x1.5 m（2）FB450 kN【解析】解：空载时合力为零：已知：fB2fA求得：fA200 kNfB400 kN设机架重心在中心线右侧，离中心线的距离为x，以A为转轴，力矩平衡求得：x1.5 m以A为转轴，力矩平衡求得：FB450 kN23图中是用电动砂轮打磨工件的装置，砂轮的转轴过图中O点垂直于纸面，AB是一长度，质量

23、的均匀刚性细杆，可绕过A端的固定轴在竖直面（图中纸面）内无摩擦地转动，工件C固定在AB杆上，其质量，工件的重心、工件与砂轮的接触点P以及O点都在过AB中点的竖直线上，P到AB杆的垂直距离，AB杆始终处于水平位置，砂轮与工件之间的动摩擦因数（1）当砂轮静止时，要使工件对砂轮的压力N，则施于B端竖直向下的力应是多大？（2）当砂轮逆时针转动时，要使工件对砂轮的压力仍为N，则施于B端竖直向下的力应是多大？【答案】（1）（2）【解析】解：（1）当砂轮静止时，把AB杆和工件看成一个物体，它受到的外力对A轴的力矩有：重力的力矩（）砂轮对工件的支持力的力矩的力矩由力矩的平衡，得解得代入数据得（2）当砂轮转动时，除重力、支持力和的力矩外，还有砂轮作用于工件的摩擦力的力矩。由力矩的平平衡；得解得代入数据得 24如图所示，倾角为的斜面上静止放置三个质量均为m的木箱，相邻两木箱的距离均为l。工人用沿斜面的力推最下面的木箱使之上滑，逐一与其它木箱碰撞。每次碰撞后木箱都粘在一起运动。整个过程中工人的推力不变，最后恰好能推着三个木箱匀速上滑。已知木箱与斜面间的动摩擦因数为,重力加速度为g.设碰撞时间极短，求(1) 工人的推力；(2) 三个木箱匀速运动的速度；(3) 在第一次碰撞中损失的机械能。【答