高考物理力与物体的平衡(含答案)专题复习

1、高考物理-力与物体的平衡（含答案）-专题复习一 、选择题1、如图 7 所示，三角形ABC 是固定在水平面上的三棱柱的横截面，/A= 30° , /B=37° , C处有光滑小滑轮，质量分别为 mi、m2的两物块通过细线跨放在AC 面和BC 面上，且均恰好处于静止状态，已知AC面光滑，物块2与BC面间的动摩擦因数以=0.5,最大静摩擦力等于滑动摩擦力，则两物块的质量比mi : m2不可能是（）图7A. 1 ： 3B. 3 ： 5C. 5 ： 3D. 2 ： 12、如图6 所示，一个半球形的碗固定在桌面上，碗口水平，O 点为其球心，碗的内表面及碗口是光滑的。一根细线跨在碗口上，

2、线的两端分别系有质量分别为 mi和m2的小球A、B。当它们处于平衡状态时， 碗内的细线与水平方向的夹角为60°， 小球 B 位于水平地面上，设此时半球形的碗对A的弹力为F,小球B对地面的压力大小为Fn, 细线的拉力大小为T,则下列说法中正确的是（）图6A. FN = （m2mi）gB. FN=m2g 3 mig2#C. T= 0D. F= 3 mig3、如图2所示，一光滑小球静置在光滑半球面上，被竖直放置的光 滑挡板挡住，现水平向右缓慢地移动挡板，则在小球运动的过程中（该 过程小球未脱离球面且球面始终静止），挡板对小球的推力F、半球 面对小球的支持力Fn的变化情况是（）图2A. F增

3、大，Fn减小B. F增大，Fn增大C. F减小，Fn减小D. F减小，Fn增大4、减速带是交叉路口常见的一种交通设施，车辆驶过减速带时要减 速，以保障行人的安全。当汽车前轮刚爬上减速带时，减速带对车轮的弹力为F,下图中弹力F画法正确且分解合理的是（）5、如图，起重机吊起钢梁时，钢梁上所系的钢丝绳分别有a、b、c三种方式，下列说法中正确的是A. a绳容易断B. b绳容易断C. c绳容易断D.三种情况下绳子受力都一样6、如图所示，质量为M、半径为R的半圆形容器静放在粗糙水平地玄=箜面上，O为圆心.有一原长为2R,劲度系数为底的轻弹簧一端固定在圆心O处，另一端与质量为m的小球相连，小球静止于P点。O

4、P与水平方向的夹角为。=30° .下列说法正确的是A.小球受到轻弹簧的弹力大小为唳B .小球受到的摩擦力大小为？C.小球受到容器的支持力大小为帽D.地面对容器支持力大小为 收+ ?叫7、半圆柱体P放在粗糙的水平地面上，其右端有固定放置的竖直挡板MN。在P和MN之间放有一个光滑均匀的小圆柱体 Q,整个装置 处于静止。如图所示是这个装置的纵截面图。 若用外力使MN保持竖 直，缓慢地向右移动，在 Q落到地面以前，发现P始终保持静止。在此过程中，下列说法中正确的是（）A. MN对Q的弹力逐渐减小B.地面对P的摩擦力逐渐增大C. P、Q间的弹力先减小后增大D. Q所受的合力逐渐增大8、物体b在

5、水平推力f作用下，将物体a挤压在竖直墙壁上，如图 所示，a、b处于静止状态，关于a、b两物体的受 情况，下列说法正确的是（）a墙壁对a的摩擦力大于b对a的摩擦力b.a共受到四个力的作用c.b共受到三个力的作用d.墙壁对a的摩擦力大小随f的增大而增大二、多项选择9、如图10所示，用两根完全相同的橡皮筋 M、N将两个质量均为m =1 kg的可视为质点的小球A、B拴接在一起，并悬挂在水平天花板 上，在小球A上施加一水平向左的恒力 F,当系统处于静止状态时， 橡皮筋M与竖直方向的夹角为60°。假设两橡皮筋的劲度系数均为 k= 5 N/cm,且始终处在弹性限度以内，重力加速度取g=10 m/s

6、2o则（）图10A.橡皮筋M的伸长量为4 cmB.橡皮筋N的伸长量为2 cmC.水平恒力的大小为10，ND.如果将水平恒力撤去，则小球 B的瞬时加速度为零10、如图8所示，一根通电的导体棒放在倾斜的粗糙斜面上，置于图 示方向的匀强磁场中，处于静止状态。现增大电流，导体棒仍静止， 则在增大电流过程中，导体棒受到的摩擦力的大小变化情况可能是 （）图8A. 一直增大B.先减小后增大C.先增大后减小D.始终为零11、某老师用图示装置探究库仑力与电荷量的关系。A、B是可视为点电荷的两带电小球，用绝缘细线将A悬挂，实验中在改变电荷量时， 移动B并保持A、B连线与细线垂直。用Q和q表示A、B的电荷量， d表

7、示A、B间的距离，。（。不是很小）表示细线与竖直方向的夹角， x表示A偏离O点的水平距离，实验中（）图13A. d应保持不变B. B的位置在同一圆弧上第5页/共15页C. x与电荷量乘积Qq成正比D. tan 8与A、B间库仑力成正比12、如图 11 所示，用一段绳子把轻质滑轮吊装在A 点，一根轻绳跨过滑轮，绳的一端拴在井中的水桶上，人用力拉绳的另一端，滑轮中心为。点，人所拉绳子与OA的夹角为B ,拉水桶的绳子与OA的夹 角为a。人拉绳沿水平面向左运动，把井中质量为 m的水桶匀速提 上来，人的质量为M,重力加速度为g,在此过程中，以下说法正确 的是 ()图 11A. a始终等于BB.吊装滑轮的

8、绳子上的拉力逐渐变大C.地面对人的摩擦力逐渐变大D.地面对人的支持力逐渐变大三、实验,探究题13、在“探究共点力合成规律”的实验中，某同学经历了以下实验步骤：A.在白纸上按比例做出两个力 Fi和F2的图示，根据平行四边形定则作图求出合力F；B.只用一个测力计，通过细绳把橡皮筋拉同样长度；C.记下两个测力计Fi和F2的读数，并且记录它们的方向；D.在水平放置的木板上，垫一张白纸，把橡皮筋的一端固定在板上P 点，用两条细绳连接在橡皮筋的另一端，通过细绳同时用两个测力计互成角度地拉橡皮筋，使橡皮筋与细绳的连接点到达某一位置O，并记下此位置，如右图所示；E.记下测力计的读数F'和细绳方向，按同

9、一比例作出这个力的图 示，比较这个实测合力F'和按平行四边形定则求出的合力 F,看它 们的大小和方向是否相近；F.用刻度尺测量出P、O之间的距离并记录；G.改变两测力计拉力的大小和方向，多次重复实验，从实验得出结 论（1）上述实验步骤有明显的错误，这个步骤是 （填选项前的字母）；正确的操作应为。（ 2）上述实验步骤中有一步骤是多余的，这个步骤是（填选项前的字母）；(3)将以上实验步骤按正确顺序排列，应为 (填选项前的 字母).四、计算题14、如图所示，斜面倾角为, 一个重20N的物体在斜面上静止不动。弹簧的劲度 k=100N/m,原长为10cm,现在的长度为6cm。(1)试求物体所受的

10、摩擦力大小和方向(2)若将这个物体沿斜面上移6cm,弹簧仍与物体相连，下端仍固 定，物体在斜面上仍静止不动，那么物体受到的摩擦力的大小和方向 又如何呢？15、如图所示，轻杆BC的C点用光滑较链与墙壁固定，杆的 B点 通过水平细绳AB使杆与竖直墙壁保持30°的夹角，若在B点悬挂 一个质量不计的定滑轮，某人用它匀速地提起重物。已知重物的质量 m=30kg,人的质量 M=50kg , g=10m/s2。试求：(1)此时地面对人支持力的大小；(2)轻杆BC和绳AB所受力的大小。16、两个相同的小球A和B,质量均为m,用长度相同的两根细线 把A、B两球悬挂在水平天花板上的同一点 O,并用长度相

11、同的细线连接A、B两小球，然后，用一水平方向的力 F作用在小球A上，此时三根细线均处于直线状态，且 OB细线恰好处于竖直方向，如图所示。如果不考虑小球的大小，两小球均处于静止状态，则(1) OB绳对小球的拉力为多大？(2) OA绳对小球的拉力为多大(3)作用力F为多大?17、如右图所示，A、B两个物体质量相等，A栓在绕过定滑轮的细 绳一端，B吊在动滑轮上。整个装置静止不动。两个滑轮和细绳的重 力及摩擦力不计。求绕过动滑轮的两细绳间的夹角口18、如图所示，A、B两物体质量之比为1: 2, A、B间及B、与地面之间动摩擦因数相同。设滑轮质量及摩擦不计，用水平 恒力F1向左拉A可使A向左匀速运动，若

12、用水平恒力 F2向左拉B可使B向左匀速运动,F2是多少？则F1：/ /'19、如图所示，A、B是两根竖直立在地上的相距为 4m的木杆，长度为5m的轻绳的两端分别系在两杆上不等高的 P、Q两点，C为一 质量不计的光滑滑轮，轮下挂一重为 12N的物体，平衡时轻绳上的 张力有多大？ 参考答案第9页/共15页、选择题1、 A解析 物块1受重力mig、细线拉力T和斜面支持力Fn作用处于平 衡状态，则T=migsin 300 ,物块2受重力m2g、细线拉力T、斜面 支持力Fn'及摩擦力Ff作用处于平衡状态，当mi较大时，最大静摩川擦力方向沿斜面向下，此时有T=m2gsin 37°

13、 + m2gcos 37°，即雨2 =2;当mi较小时，最大静摩擦力方向沿斜面向上，此时有T = m2gsink122 痴37 I m2gcos 37° ,即冽2 =* ,所以 5<2o2、 B解析 分析小球A的受力情况，由平衡条件可得，细线的拉力T=F,.Fsin 60 +Tsin 60 =mig,解得 T=F= 3 mig,选项 C、D 错误； 分析小球B的受力情况，由平衡条件可得 T+FN=m2g,即FN=m2g3 mig,故A错误，B正确。3、 B解析 某时刻小球的受力如图所示，设小球与半球面的球心连线跟竖喉直方向的夹角为5 ,则F = mgtan a, Fn

14、 = ccsfZ，随着挡板向右移 动，a越来越大，则F和Fn都要增大。4、【答案】B【命题立意】本题旨在考查力的合成【解析】减速带对车轮的弹力方向垂直车轮和减速带的接触面，指向受力物体，故A、C错误；按照力的作用效果分解，将 F可以分解为 水平方向和竖直方向，水平方向的分力产生的效果减慢汽车的速度， 竖直方向上分力产生向上运动的作用效果，故 B正确，D错误。故选：B5、C6、AB7、B8、a二、多项选择9、 BD解析 先对小球B进行受力分析，小球B受重力mg第11页/共15页和橡皮筋N的拉力Fi,根据平衡条件，有Fi = mg=10 N,又Fi = kXN,解得橡皮筋N的伸长量Xn= =2 c

15、m,选项B正确；再将小球A、 B看成一个整体，整体受重力2mg、水平恒力F和橡皮筋M的拉力 F2,如图所示，根据平衡条件，有F = 2mgtan 600 = 2由mg= 2麓 N,2侬选项C错误；橡皮筋M的弹力F2=总丽为=4mg=40 N,根据胡克产2定律有F2 = kxM,解得橡皮筋M的伸长量Xm=T =8 cm,选项A错 误；小球B受重力和橡皮筋N的拉力，撤去水平恒力的瞬间，小球B 的重力和橡皮筋N的拉力都不变，故小球仍处于平衡状态，加速度 为零，选项D正确。10、AB解析 若F安mgsin a,因安培力方向向上，则摩擦力方向向上， 当F安增大时，F摩减小到零，再向下增大，B项对，C、D

16、项错；若 F安mgsin a,摩擦力方向向下，随F安增大而一直增大，A项对。11、 ABC解析因实验要探究库仑力与电荷量的关系，故两电荷间距d应保持 不变，选项A正确；因要保持A、B连线与细线垂直且 AB距离总保 持d不变，故B的位置在同一圆弧上，选项 B正确；对A球由平衡丝 £知识可知F库 = mgsin 6 ,即k"2 =mg，可知x与电荷量乘积Qq 成正比，选项C正确，D错误。12、ACD解析 水桶匀速上升，拉水桶的轻绳中的拉力 T始终等于mg,对滑 轮受力分析如图甲所示，垂直于OA方向有Tsin a =Tsin B ,所以a = B ,沿OA方向有F = Tcos

17、a +Tcos B =2Tcos a ,人向左运动的过程中 a + B变大， 所以a和B均变大，吊装滑轮的绳子上的拉力F变小，选项A正确， B错误；对人受力分析如图乙所示，。=a + B逐渐变大，水平方向 有£=sin 6 ,地面对人的摩擦力逐渐变大，竖直方向有 Fn + 丁 cos。=Mg,地面对人的支持力 FN = Mg T' cos。逐渐变大，选 项C、D正确。三、实验,探究题13、（1） B （1分）只用一个测力计，通过细绳把橡皮筋拉到 。点 （2分）（2） F （1 分）（3） DCABEG （2 分）四、计算题14、解析：（1）对物体受力分析，设f1方向沿斜面向 上噂 NK" + F 此时 F = K =(2)物体上移，则摩擦力方向沿斜面向上有：人二次由6+正' 止匕时 肝=乜2M代入得刃=12M15、解：(1)对重物m由力的平衡条件得：印二呻 1分对人由力的平衡条件得：& + K二姆 1分而耳二明解得 口2 Mg mg - (50- 30) xlO?V = 20077方向竖直向上 1分(2)定滑轮对B点的拉力F=2mg,方向竖直向下 1分杆对B点的弹力方向沿杆的方向，由共点力平衡条件得：之二2沏四30。30)40乂造二 200$方 3 2分肝二2mg二欠/Wn=400bMcos 300<32 2