2020版高考物理二轮复习训练：专题突破练1力与物体的平衡(含答案)

1、专题突破练1力与物体的平衡（时间:45分钟 满分：100分）一、选择题（共11小题，每小题7分，共77分。在每小题给出的四个选项中，第17小题只有 一个选项符合题目要求，第811小题有多个选项符合题目要求 ，全部选又的得7分,选对但不 全的得3分，有选错或不答的得 0分）1.（2017江西赣州模拟）如图所示，固定斜面上有一光滑小球，被一竖直压缩的轻弹簧P与另一平行斜面的轻弹簧 Q连接着处于静止状态，则小球所受力的个数是（）A.1B.3C.4D.5答案C解析P弹簧被压缩，弹力不为零，小球受重力、弹簧 P的压力、支持力，由于支持力有水平向左的分力，斜面光滑，小球不受摩擦力，弹簧Q一定有拉力，所以小

2、球受4个力平衡，故C正 确,A、B、D错误，故选Q2.（2017山东济宁模拟）如图所示，A、B为竖直墙面上等高的两点，AO BO为长度相等的两根轻 绳，CO为一根轻杆，转轴C在AB中点D的正下方，AOB在同一水平面内，/AOB=0° ,/m的物体，则绳AC所受的拉力和杆OC所受的压力分别COD60。，若在O点处悬挂一个质量为为（）B.mg,-mgA.mg mgCmg mgD.-mg-rmg答案B解析 设绳AO和绳BO拉力的合力为F,以O点为研究对象，O点受到拉力、杆的支持力 F1和F,作出力图1。根据平衡条件得：F=mgan 30 ° =Wmg F1=mgcos 30 &#

3、176; =H，mg将F分解，如图2,则有AO所受拉力的大小为：F2=；Fmg根据牛顿第三定律，绳AO所受的拉力和杆 OC所受的压力分别为售mg等mgB选项正确。3.（2017福建南平检测）如图所示，半圆形框架竖直放置在粗糙的水平地面上，光滑的小球P在水平外力F的作用下处于静止状态，P与圆心O的连线与水平面的夹角为0,将力F在竖直面内沿顺时针方向缓慢地转过90。，框架与小球始终保持静止状态。在此过程中下列说法正确的是（）A.框架对小球的支持力先减小后增大B.拉力F的最小值为mgin 0C.地面对框架的摩擦力始终在减小D.框架对地面的压力先增大后减小答案C解析小球受重力 G框架给的支持力 Fn、

4、拉力F,由矢量三角形可知框架对小球的支持力一 直在减小，故A错误；当拉力与弹力垂直时拉力最小且为mgos 0 ,故B错误；把小球和框架看成一个整体，框架受到地面的摩擦力为拉力沿水平方向的分量，在转动过程中水平方向分量逐渐减小，所以地面对框架的摩擦力始终在减小，故C正确；把小球和框架看成一个整体 ，框架受到地面的压力等于二者重力之和减去拉力在竖直方向的分量，而拉力在竖直方向的分量逐渐增加，所以框架对地面的压力逐渐减小，故D错误。所以C正确,ABD错误。4.（2017赣州十三县联考）A、R C三个物体通过细线和光滑的滑轮相连 ，处于静止状态，如图所 示，C是一箱砂子，砂子和箱的重力都等于 G动滑轮

5、的质量不计，打开箱子下端开口 ，使砂子 均匀流出，经过时间to流完，则图中哪个图象表示在这过程中桌面对物体B的摩擦力Ff随时间的变化关系（）lai 0 kt 0 itt O ABCD答案C解析 设绳子的张力大小为 Ft。以A、B两个物体组成的整体作为研究对象 ，根据平衡条件得： 桌面对物体B的摩擦力Ff=2FT。设t时刻砂子流掉的重力为 G',则G'=kt , t时对C由平衡条 件得,2 Ft=2G-G',则有Ff=2G-G'=2G-kt,可见，E与t是线性关系，FM 图象是向下倾斜的直 线。当t=0时，Ff=2Gt=t 0时，Ff=G故C正确。5.（2017河

6、南开封模拟）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与竖直墙之间放另一截面也为半圆的柱状物体B,整个装置处于静止状态，截面如图所示。设墙对B的作用力为Fi, B对A的作用力为F2,地面对A的作用力为F3。在B上加一物体 C,整个装置 仍保持静止，则（）A.Fi保持不变，F3增大B.Fi增大，F3保持不变C.F2增大，F3增大D.F2增大，F3保持不变答案C 解析先对BC整体分析，受重力、墙壁支持力和 A的支持力，根据平衡条件，三个力可以构成 首尾相连的矢量三角形，如图所示：加上C物体，相当于整体的重力增加了，故墙对B的作用力Fi增加，A对B的支持力也增 加，根据牛顿第三定律，

7、B对A的作用力为F2增加；再对ABCI体分析，受重力、地面支持力、 地面的静摩擦力、墙壁的支持力 ，根据平衡条件，地面的支持力等于整体的重力 ，故加上C物 体后，地面的支持力F3变大，故ABD昔误,C正确。6.一铁架台放在水平地面上，其上用轻质细线悬挂一小球，开始时细线竖直。现将水平力F作用 于小球上，使其缓慢地由实线位置运动到虚线位置，铁架台始终保持静止。则在这一过程中（）A.水平拉力F变小 B.细线的拉力不变C.铁架台对地面的压力变大D.铁架台所受地面的摩擦力变大答案D解析 对小球受力分析，受拉力、重力、F,根据平衡条件，有：F=mgan e, e逐渐增大则f逐渐增大，故a错误；由图可知，

8、细线的拉力Ft言，e增 大，Ft增大，故B错误；以整体为研究对象，根据平衡条件得 Ff=F,则Ff逐渐增大。Fn=（ M+mg, Fn 保持不变。故C错误,D正确。7.如图所示，半径为R的半球形物体固定在水平地面上，球心正上方有一光滑的小定滑轮，滑轮到球面B的距离为h,轻绳的一端系一小球，靠放在半球上的 A点，另一端绕过定滑轮后用力拉住，使小球静止。现缓慢拉绳，则在使小球从 A运动到B的过程中，半球形物体对小球的支持力Fn和轻绳对小球的拉力 F的变化情况是（）A.Fn不变,F变小B.Fn不变,F先变大后变小?导学号C.Fn变小，F先变小后变大D.Fn变大，F变大答案A解析对小球进行受力分析可知

9、，小球受重力G半球形物体对其的支持力 Fn和轻绳对其的拉力F这三个力的作用，由题意可知，在小千从A点缓慢运动到 B点的过程中，支持力Fn和拉力F的方向均在发生变化，只有小球的重力大小和方向均不变，故用力三角形与几何三角形相似的方法进行求解。 小球的受力分析如图所示，设连接小球 A和定滑轮之间的轻绳长为 1,则由力三角形与几何三角形相似可得：二二二-二二故可得Fn不变，F逐渐减小。RI8.一个闭合回路由两部分组成，如图所示，虚线右侧是电阻为r的圆形导线，置于竖直方向均匀变化的磁场B中，左侧是光滑的倾角为0的平行导轨，宽度为d,其电阻不计。磁感应强度为R的匀强磁场垂直于导轨平面向上 ，且只分布在虚

10、线左侧，一个质量为m电阻为R的导体棒 MNt匕时恰好能静止在导轨上，下述判断正确的是（）A.圆形线圈中的磁场，可以方向向上均匀增强，也可以方向向下均匀减弱B.导体棒M限到的安培力大小为 mgC.回路中的感应电流为 二1詈D.圆形导线中的电热功率为 二：茨（R+r） 答案AC解析根据左手定则判断可知，导体棒上的电流从 N到M根据楞次定律可知，选项A正确。根据共点力平衡条件，导体棒M®到的安培力大小等于重力沿导轨向下的分力，即8Id=mgsin0，解得1=显学,选项B错误,C正确。圆形导线的电热功率P=l2r=j不幽”丫-金浮外,选项D错误。9.（2017山西太原模拟）如图，质量分别为

11、M m的两个木块 A B通过轻弹簧连接，木块A放 在水平桌面上，木块B用轻绳通过定滑轮在力 F的作用下整体恰好处于静止状态，绳与水平方向成a角。设最大静摩擦力等于滑动摩擦力，不计滑轮与绳间的摩擦。则可以求下列哪些量（）A.木块A对桌面的压力B.弹簧与水平方向的夹角C.木块A与桌面之间的动摩擦因数D.弹簧的形变量？导学号88904127?答案ABC解析 以A、B整体为研究对象，进行受力分析，如图1,根据平衡条件，水平方向：Fcos a=Ff, 竖直方向：Fn=（M+mg-Fsin a ,再由牛顿第三定律可以求出木块A对桌面白压力，故A正确。由于此时恰好静止，最大静摩擦力等于滑动摩擦力，则Ff=

12、Fn,木块A与桌面之间的动摩擦因数科可求出，故C正确。以B为研究对象进行受力分析如图2,设弹力与水平方向夹角为3 ,则根据平衡条件，水平方向：F弹cos B =Fcos a ,竖直方向：Fsin a =mg+陵sin B ,两方程联 立可求得F弹与B,但劲度系数k未知，不能求出弹簧的形变量，故B正确、D错误。削现E国1阳210 .如图所示，放在水平面上的斜面体 B始终静止，物块A放在斜面体上，一轻质弹簧两端分别 与物块A及固定在斜面体底端的轻质挡板拴接 ，初始时A B静止，弹簧处于压缩状态。现用 力F沿斜面向下推A但A并未运动。下列说法正确的是 （）A.弹簧对挡板的作用力不变B.B对地面的压力

13、增大C.A、B之间的摩擦力一定增大D.水平面对B的摩擦力始终为零答案AB解析 开始时弹簧处于压缩状态，加力F后，A未运动，弹簧长度不变，则弹簧对挡板的作用力 不变,A正确。隔离物块 A进行受力分析，若初始时A受B的摩擦力沿斜面向上或为零 ，加推 力F后,静摩擦力沿斜面向上增大；若初始时A受B的摩擦力沿斜面向下，加推力F后，静摩擦 力沿斜面向下减小，或方向变为沿斜面向上，大小可能减小也可能增大，C错误。A R挡板 和弹簧整体受力平衡，FN=M,E、g+F竖直，F水¥=Ff, B对地面的压力增大，水平面对B的作用力多了 向左的摩擦力，所以B正确、D错误。11 .（2017山东枣庄模拟）如

14、图所示，穿在一根光滑固定杆上的小球A B通过一条跨过定滑轮的细绳连接，杆与水平方向成 0角，不计所有摩擦。当两球静止时，OA南沿竖直方向，OB期与 杆的夹角为e,则下列说法正确的是（）A.小球A可能受到3个力的作用B.小球B 一定受到3个力的作用C.小球 A、B的质量之比 mA : mB=1 ： tan 9D.小球A、B的质量之比mA： mB=tan 0 ： 1答案BD解析对A球受力分析可知，A受到重力、绳子的拉力，两个力合力为零，杆子对A球没有弹力， 否则A不能平衡，故A错误；对B球受力分析可知，B受到重力、绳子的拉力以及杆对B球的弹力，三个力的合力为零，故B正确；分别对A、B两球分析，运用合成法，根据共点力平衡条件， 彳#:Fkmg;三二.:王一（根据正弦定理列式 工故m>： mA=1 ： tan 0,故D正确，故选BD>Elfin SLtl .3D 3二、计算题（本题共1个小题，共23分）,若将轻绳的某点O固12.两个带电小球 A、B（可视为质点）通过绝缘的不可伸长的轻绳相连定在天花板上，平衡时两个小球的连线恰好水平，且两根悬线偏离竖直方向