高三物理二轮专题过关一　力与物体的平衡

1、专题过关一力与物体的平衡(时间：90分钟，满分：100分)一、选择题(每小题4分，共48分)1.某班级同学要调换座位，一同学用斜向上的拉力拖动桌子沿水平地面匀速运动，则下列说法正确的是( )A.拉力的水平分力等于桌子所受的合力B.拉力的竖直分力小于桌子所受重力的大小C.拉力与摩擦力的合力大小等于重力大小D.拉力与重力的合力方向一定沿水平方向答案B解析取桌子受力分析如图所示，由平衡条件知：桌子受F合0；采用正交分解法，得知B项正确.2.物块静止在固定的斜面上，分别按图示的方向对物块施加大小相等的力F，A中F垂直于斜面向上，B中F垂直于斜面向下，C中F竖直向上，D中F竖直向下.施力后物块仍然静止，

2、则物块所受的静摩擦力不变的是 ( )答案AB解析由平衡条件和正交分解法分析受力情况，知A、B项中F静mgsin ，为斜面倾角；C、D项F沿斜面方向分力变化，故F静变化，所以只有A、B项正确.3.如图1所示，在青海玉树抗震救灾中，一运送救灾物资的直升飞机沿水平方向匀速飞行.已知物资的总质量为m，吊运物资的悬索与竖直方向成角.设物资所受的空气阻力为Ff，悬索对物资的拉力为FT，重力加速度为g，则 ( )图1A.Ffmgsin B.Ffmgtan C.FT D.FT答案BC解析取物资受力分析如图所示，由合成法解得FT，Ffmgtan .故B、C项正确.4.如图2所示，轻绳上端固定在天花板上的O点，下

3、端悬挂一个重为10 N的图2物体A，B是固定的表面光滑的小圆柱体.当A静止时，轻绳与天花板的夹角为30°，B受到绳的压力是 ( )A.5 N B.10 NC.5 N D.10 N答案B解析B受到绳的压力为FTOB与FTBA两段绳拉力的合力，由于FTOBFTBAmg，且两段绳夹角为120°，故其合力F合mg10 N，B项正确.5.如图3所示，在粗糙水平地面上放着一个截面为四分之一圆弧的柱状物体A，A的左端紧靠竖直墙，A与竖直墙之间放一光滑圆球B，整个装置处于静止状态，若把A向右移动少许后，它们仍处于静止状态，则( )A.球B对墙的压力增大图3B.物体A与球B之间的作用力增大C

4、.地面对物体A的摩擦力减小D.物体A对地面的压力减小答案C解析取B球分析，当A向右移动时，变小，由矢量三角形法则知FAB、F墙均减小，故A、B项错误.取AB整体分析知，F地GAGB，不变；F摩F墙，变小，故只有C项正确.6.如图4所示，三根不可伸长的相同的轻绳，一端系在甲环上，彼此间距相等.绳穿过与甲环半径相同的乙环，另一端用同样的方式系在半径较大的丙环上.甲环固定在天花板上，整个系统处于平衡，忽略绳与乙环之间的摩擦.下列说法中正确的是 ( )图4A.每根绳对乙环的作用力均竖直向上B.每根绳对乙环的作用力均背向环心C.乙环对三根绳的总作用力指向环心D.三根绳对乙环的总作用力竖直向上答案D解析对

5、乙环受力分析知，乙环处于平衡状态，其所受重力应与三根绳对环作用力的合力等大反向，D正确.7.如图5所示，在倾角为53°的斜面上，用沿斜面向上5 N的力拉着重4 N的木块向上做匀速运动，则斜面对木块的总作用力的方向是()A.垂直斜面向上 B.水平向左图5C.沿斜面向下 D.竖直向上答案B解析取木块受力分析如右图，将F沿水平竖直方向分解，F水平Fcos 53°，F竖直Fsin 53°4 N，由此知F与G合力水平向右，则由平衡条件得斜面对木块的作用力方向水平向左.8.如图6所示，在绳下端挂一物体，用力F拉物体使悬线偏离竖直方向图6的夹角，且保持其平衡.保持角不变，当拉力

6、F有极小值时，F与水平方向的夹角应是 ( )A.0 B.C. D.2答案C解析取绳结点O分析，作受力分析图，由矢量三角形法则知，当F方向垂直于悬线方向时最小，故得，C项正确.图79.如图7所示，一有固定斜面的小车在水平面上做直线运动，小物块相对小车静止.小物块某时刻正处于图示状态.设斜面对物块的支持力为FN，斜面对物块的摩擦力为Ff，关于此时刻物块的受力情况，下列说法正确的是 ( )A.若小车向左运动，FN可能为零B.若小车向左运动，Ff可能为零C.若小车向右运动，FN不可能为零D.若小车向右运动，Ff不可能为零答案BC解析物块和车具有相同的加速度a.无论小车向左或向右运动，若加速度a0，则一

7、定FN0，Ff0；若a0且方向向左，则一定FN0，Ff可能为0，也可能不等于0；若a0且方向向右，则一定FN0，Ff0；故B、C项正确.图810.如图8所示，质量为m的木块在质量为M的长木板上向右滑行，木块同时受到向右的拉力F的作用，长木板处于静止状态，已知木块与木板间的动摩擦因数为1，木板与地面间的动摩擦因数为2，则( )A.木板受到地面的摩擦力的大小一定是1mgB.木板受到地面的摩擦力的大小一定是2(mM)gC.当F>2(mM)g时，木板便会开始运动D.无论怎样改变F的大小，木板都不可能运动答案AD解析取木板受力分析，由平衡条件得Ff地Ff1mg.故A项正确；木板开始运动的条件是1m

8、g>2(Mm)g，与F无关，故D项正确.图911.如图9所示，放在水平地面上的物体M上叠放物体m，两者间有一条处于压缩状态的弹簧，整个装置相对地面静止.则M、m的受力情况是( )m受到向右的摩擦力M受到m对它向左的摩擦力地面对M的摩擦力向右地面对M无摩擦力作用A. B.C. D.答案C解析取m受力分析，如右图所示，由此知，m受到向右的摩擦力Ff；由力作用的相互性，则M会受到m的向左的摩擦力；取整体系统分析，水平方向不受外力，故也不受地面摩擦力，C项正确.12.如图10甲中abcd为导体做成的框架，其平面与水平面成角，质量为m的导体棒PQ与ab、cd垂直且接触良好，回路的电阻为R，整个装置

9、放于垂直框架平面的变化的磁场中，磁感应强度B随时间变化规律如图乙所示，棒PQ始终静止，在时间0t0内，棒PQ受到的静摩擦力的大小变化是 ( )图10A.一直增大 B.一直减小C.先减小后增大 D.先增大后减小答案A解析作出棒PQ的侧视受力分析图，由楞次定律知其F安方向沿斜面向下，大小F安BIL，其中I不变，B在变大，所以F安逐渐变大，由受力平衡条件得F安mgsin F静，因此F静一直增大.故A项正确.二、实验题(第13题4分，14题12分，共16分)13.(4分) “探究求合力的方法”实验装置如图11甲所示，其中A为固定橡皮筋的图钉，O为橡皮筋与细绳的结点，OB和OC为细绳.图乙是在白纸上根据

10、实验结果画出的图示.F与F中，方向一定沿AO方向的是_.甲 乙图11答案用一只弹簧秤拉时，拉力沿AO方向，故填F.14.(12分)李泳探究小组在实验室探究弹簧的弹力和弹簧伸长关系的过程如 下：猜想与假设弹簧的弹力和弹簧伸长成正比关系.设计与实验步骤a.设计的实验装置如图12所示；图12b.先测出不挂钩码时弹簧下端指针所指的标尺刻度，然后在弹簧下端分别悬挂100 g、200 g的钩码，记下指针所指的标尺刻度；c.将实验数据记录在表格中；d.整理器材，分析实验数据并得出结论.钩码质量m/g0100200标尺刻度L/cm15.020.1024.96交流与评估根据实验数据在坐标纸上描点画出Lm图象，如

11、图13所示.李泳探究小组根据图象分析，否定了原来的猜想，得出“弹簧弹力和弹簧长度成正比”的结论.图13你认为该小组所得结论对吗？_.(填“对”或“错”)你的理由是 _.李泳小组在设计与实验步骤中存在的一项严重不足是 _.答案错；Lm图象纵坐标的起点不是从0开始；或弹簧弹力和弹簧长度是线性函数关系，但不成正比.只测量三组数据不足以探究得出物理规律或测量数据太少.三、解答题(每小题18分，共36分)15.(18分)在建筑装修中，工人用质量为5.0 kg的磨石A对地面和斜壁进行 打磨，已知A与地面、A与斜壁之间的动摩擦因数均相同.(g取10 m/s2)(1)当A受到水平方向的推力F125 N打磨地面

12、时，A恰好在水平地面上做匀速直线运动，求A与地面间的动摩擦因数.图13(2)若用A对倾角37°的斜壁进行打磨(如图14所示)，当对A施加竖直向上的推力F260 N时，则磨石A从静止开始沿斜壁向上运动2 m(斜壁长>2 m)所需时间为多少？(sin 37°0.6，cos 37°0.8)答案(1)0.5(2)2 s解析(1)当A做匀速直线运动F1Ff1(2分)FN1mg(2分)Ff1FN1(2分)代入数据得0.5(2分)(2)当A在斜壁上运动过程中有(F2mg)cos Ffma(2分)(F2mg)sin FN0(2分)FfFN(1分)得(F2mg)cos (F2

13、mg)sin ma代入数据得a1 m/s2(3分)又根据xat2得2×1×t2即t2 s(2分)16.(18分)如图15甲所示，质量m6.0×103 kg、边长L0.20 m、电阻R1.0 的正方形单匝金属线框abcd，置于倾角30°的绝缘斜面上，ab边沿水平方向，线框的上半部分处在垂直斜面向上的匀强磁场中，磁感应强度B随时间t按图乙所示的规律周期性变化，若线框在斜面上始终保持静止，取g10 m/s2.试求：(1)在02.0×102 s时间内线框中产生的感应电流大小；(2)在t1.0×102 s时线框受到斜面的摩擦力；(3)一个周期内感应电流在线框中产生的平均电功率.甲乙图15答案(1)0.20 A(2)3.4×102 N(3)6.0×102 W解析(1)线框中产生的感应电动势为E1，感应电流为I1，则E1(2分)I1(1分)代入数据解得E10.20 V(1分)I10.20 A(1分)(2)此时受到的安培力F1B1I1L(1分)代入数据得F14.0×