走向高考·高考物理总复习·人教实验版：2-3

第页一、选择题1．(2023·海南)如下图，粗糙的水平地面上有一斜劈，斜劈上一物块正在沿斜面以速度v0匀速下滑，斜劈保持静止，那么地面对斜劈的摩擦力()A．等于零B．不为零，方向向右C．不为零，方向向左D．不为零，v0较大时方向向左，v0较小时方向向右[答案]A[解析]物块受力如图(甲)，由平衡条件得：mgsinθ＝Ff，F＝mgcosθ.斜劈受力如图(乙)，设地面对斜劈的摩擦力为Ff地，方向向右，水平方向由平衡条件得Ff′cosθ＝Ff地＋F′sinθ.由牛顿第三定律可知：Ff＝Ff′，F＝F′.由以上各方程解得：Ff地＝0.A正确．2.如下图，竖直放置的轻弹簧一端固定在地面上，另一端与斜面体P连接，P的斜面与固定挡板MN接触且处于静止状态，那么斜面体P此刻所受的外力个数有可能为()A．2个 B．3个C．4个 D．5个[答案]AC[解析]假设斜面体P受到的弹簧弹力F等于其重力mg，那么MN对P没有力的作用，如图(a)所示，P受到2个力，A对；假设弹簧弹力大于P的重力，那么MN对P有压力FN，只有压力FN那么P不能平衡，一定存在向右或有向右分量的力，只能是MN对P的摩擦力Ff，因此P此时受到4个力，如图(b)所示，C对．3．(2023·安庆模拟)如下图，在超市内倾角为θ的电梯斜面上有一箱西瓜随电梯匀速向上运动，在箱子的中央有一个质量为m的西瓜，那么在该西瓜随箱一起匀速前进的过程中，周围其他西瓜对它的作用力的方向为()A．沿斜面向上 B．沿斜面向下C．竖直向上 D．垂直斜面向上[答案]C[解析]该西瓜受到重力和周围其他西瓜对它的作用力，由平衡条件可知，周围其他西瓜对它的作用力的合力与重力大小相等，方向相反．故C正确，A、B、D错误．4．(2023·山东)如下图，将两相同的木块a、b置于粗糙的水平地面上，中间用一轻弹簧连接，两侧用细绳固定于墙壁．开始时a、b均静止，弹簧处于伸长状态，两细绳均有拉力，a所受摩擦力Ffa≠0，b所受摩擦力Ffb＝0，现将右侧细绳剪断，那么剪断瞬间()A．Ffa大小不变 B．Ffa方向改变C．Ffb仍然为零 D．Ffb方向向右[答案]AD[解析]绳子剪断前，a、b木块静止，水平受力如图，因为Ffb＝0，所以弹簧弹力等于F2，又Ffa≠0，所以a水平方向受了力作用．当剪断右侧细绳瞬间，右侧绳的力发生突变，F2立即变为零．弹簧弹力不发生突变，其大小方向不变．b木块受弹簧弹力作用，Ffb水平向右，对a木块，弹簧弹力不变，F1、Ffa大小方向也不变．故A、D正确，B、C错误．5．(2023·苏北四市模拟)如下图，清洗楼房玻璃的工人常用一根绳索将自己悬在空中，工人及其装备的总重量为G，悬绳与竖直墙壁的夹角为α，悬绳对工人的拉力大小为F1，墙壁对工人的弹力大小为F2，那么()A．F1＝eq\f(G,sinα)B．F2＝GtanαC．假设缓慢减小悬绳的长度，F1与F2的合力变大D．假设缓慢减小悬绳的长度，F1减小，F2增大[答案]B[解析]①对工人受力分析如下图，那么F1＝eq\f(G,cosα)、F2＝Gtanα，故A错误、B正确；②假设缓慢减小悬绳的长度，那么α角增大，所以F1和F2均增大，故D错误；③F1与F2的合力与工人的重力G等大反向，故缓慢减小悬绳的长度时，F1与F2的合力不变，故C错误．6．(2023·长春模拟)两物体M、m用跨过光滑定滑轮的轻绳相连，如图放置，OA、OB与水平面的夹角分别为30°、60°，物体M的重力大小为20N，M、m均处于静止状态．那么()A．绳OA对M的拉力大小为10eq\r(3)NB．绳OB对M的拉力大小为10NC．m受到水平面的静摩擦力大小为10eq\r(3)ND．m受到水平面的静摩擦力方向为水平向左[答案]D[解析]①对O点受力分析如图(甲)所示，那么F1cos30°＝F2cos60°、F1sin30°＋F2sin60°＝Mg，由以上两式解得绳OA拉力的大小为F1＝10N、绳OB的拉力大小为F2＝10eq\r(3)N，故A、B均错误；②对物体m受力分析如图(乙)所示，由于F1<F2,所以m受到水平面的静摩擦力的方向水平向左，那么F2＝Ff＋F1，解得Ff＝10(eq\r(3)－1)N，故C错误、D正确．7．(2023·上饶模拟)如下图，整个装置处于静止状态，A、B两球由一根跨过定滑轮的轻绳相连接，A为一带孔小球，穿在光滑固定的竖直杆OD上，且A球与斜面不接触，B受到水平向左的拉力F1作用，C处滑轮摩擦不计，C、B之间的绳与竖直方向成30°角，C、A之间的绳与斜面平行，斜面倾角θ为30°，那么A、B两球的质量比为()A.eq\f(4,\r(3)) B．1C.eq\r(3) D.eq\f(1,\r(3))[答案]D[解析]①对B球受力分析如图(甲)所示，那么F＝eq\f(mBg,cos30°)；②对A球受力分析如图(乙)所示，那么F＝eq\f(mAg,sin30°)；③由以上两式解得eq\f(mA,mB)＝eq\f(1,\r(3))，故D正确．8．(2023·济南模拟)如下图，三根长度均为l的轻绳分别连接于C、D两点，A、B两端被悬挂在水平天花板上，相距2l.现在C点上悬挂一个质量为m的重物，为使CD绳保持水平，在DA．mg B.eq\f(\r(3),3)mgC.eq\f(1,2)mg D.eq\f(1,4)mg[答案]C[解析]①对C点受力分析如图(甲)所示，由于AB间距离为2l，CD间距离为l，由几何关系得，θ＝30°，那么CD绳的拉力大小为F1＝mgtan30°＝eq\f(\r(3),3)mg；②对D点受力分析可知，D点受CD绳拉力F1′、BD绳的拉力F2和在D点施加的力F，且F1′＝F1；③F2和F的合力F1″与F1′等大反向，那么F2、F和F1″构成的矢量三角形如图(乙)所示；④当F与F2垂直时，F最小，那么F＝F″sin60°＝F1′sin60°＝eq\f(1,2)mg，故C正确．二、非选择题9．在装修工程中，用与竖直方向成β角的力F使质量为m的物体静止在斜板的某一位置上．如下图，斜板与水平方向成α角．请在图中画出这个物体的受力示意图，并写出计算斜板对它的压力大小的表达式________．[答案]Fcos(α＋β)－mgcosα[解析]物体受力如下图，沿垂直于斜板面的合力为零，那么有FN＝Fcos(α＋β)－mgcosα.10．如下图，木板B放在粗糙的水平地面上，木块A放在B的上面，A的右端通过一不可伸长的轻绳固定在直立墙壁上，用水平力F向左拉动B，使B以速度v做匀速运动，A、B的质量均为m，且A、B间及B与水平地面间的动摩擦因数都是μ，那么绳的拉力FT＝________，水平拉力F＝________.[答案]μmg3μmg[解析]对A受力分析知FT＝FfA＝μmg，对B受力分析知F＝FfA′＋Ff地Ff地＝2μmg，故F＝3μmg.11.如下图，楼梯口一倾斜天花板与水平面的夹角θ＝37°，一装璜工人手持木杆绑着刷子粉刷天花板．工人所持木杆对刷子的作用力始终保持竖直向上，大小为F＝10N，刷子的质量为m＝0.5kg，刷子可视为质点，且沿天花板向上匀速运动，取sin37°＝0.6，试求刷子与天花板间的动摩擦因数．[答案]0.75[解析]刷子受四个力作用，如图由平衡条件，得：Fsinθ＝mgsinθ＋Ff，Fcosθ＝mgcosθ＋FN且Ff＝μFN，由三式得μ＝tanθ＝0.75.12．在医院里常用如下图装置对小腿受伤的病人进行牵引治疗，其中a为动滑轮，其他滑轮为定滑轮．不计滑轮的摩擦和绳子的质量，绳子下端所挂重物的质量是5kg，问：(1)病人的脚所受水平方向的牵引力是多大？(2)病人的脚和腿所受的竖直向上的牵引力一共是多大？(g取10N/kg)[答案](1)93.3N(2)75N[解析]因绳子中间各处与其他物体没有结点，所以绳子中间各处的张力(拉力)都等于所悬挂的重物的重力，即FT＝mg＝50N，将ab段的绳子拉力沿水平方向和竖直方向分解，如下图：F水平＝FTcos30°＝43.3NF竖直＝FTsin30°＝25N(1)由图知，病人的脚所受水平方向的牵引力：F牵＝FT＋F水平＝50N＋43.3N＝93.3N.(2)由图知，病人的脚和腿所受的竖直向上的牵引力：F′牵＝FT＋F竖直＝50N＋25N＝75N.13.某同学表演魔术时，将一小型条形磁铁藏在自己的袖子里，然后对着一悬挂的金属小球指手画脚，结果小球在他神奇的功力下飘动起来．假设当隐藏的小磁铁位于小球的左上方某一位置C(∠QCS＝30°)时，金属小球偏离竖直方向的夹角θ也是30°，如下图．小球的质量为m，该同学(含磁铁)的质量为M，求此时：(1)悬挂小球的细线的拉力大小为多少？(2)该同学受到地面的支持力和摩擦力大小各为多少？[答案](1)eq\f(\r(3),3)mg(2)Mg＋eq\f(1,2)mgeq\f(\r(3),6