（江苏专用）高考物理二轮复习 专题过关检测（一）力与物体平衡-人教版高三物理试题

专题过关检测（一）力与物体平衡一、单项选择题1．如图所示，物理课本放在水平桌面上，下列说法中正确的是()A．桌面对课本的支持力与课本的重力是一对平衡力B．桌面对课本的支持力与课本对桌面的压力是一对平衡力C．桌面对课本的支持力与课本的重力是一对作用力与反作用力D．课本对桌面的压力就是课本的重力解析：选A桌面对课本的支持力与课本的重力是一对平衡力，选项A正确，C项错误；桌面对课本的支持力与课本对桌面的压力是一对作用力与反作用力，选项B错误；课本对桌面的压力是由于课本发生形变而产生的对桌面向下的压力，施力物体是课本，方向垂直于桌面，大小等于课本的重力，但不是重力，选项D错误。2．(2019·苏锡常镇调研)小明将一辆后轮驱动的电动小汽车，按图示方法置于两个平板小车上，三者置于水平实验桌上。当小明用遥控器启动小车向前运动后，他看到两个平板小车也开始运动，下列标出平板小车的运动方向正确的是()解析：选C用遥控器启动小车向前运动，后轮是主动轮顺时针转动，所以左侧平板小车对后轮的摩擦力向右，后轮对左侧平板小车的摩擦力向左；前轮是从动轮，所以右侧平板小车对前轮的摩擦力向左，前轮对右侧平板小车的摩擦力向右。因此左侧小车向左运动，右侧小车向右运动。故选项C正确，A、B、D错误。3．(2019·南京、盐城一模)质量相等的甲、乙、丙、丁四个物体，均只受到两个力的作用，大小为F1和F2，方向如图所示，产生加速度的大小分别为a甲、a乙、a丙、a丁，下列排序正确的是()A．a甲>a丙>a乙>a丁 B．a丁>a丙>a乙>a甲C．a乙>a丙>a丁>a甲 D．a丙>a乙>a丁>a甲解析：选C两个分力一定，合力随着夹角的增大而减小，故合力大小关系是F乙>F丙>F丁>F甲，根据牛顿第二定律可得a＝eq\f(F,m)，故加速度a乙>a丙>a丁>a甲，故A、B、D项错误，C项正确。4．科技的发展正在不断地改变着我们的生活，图甲是一款放在水平桌面上的手机支架，其表面采用了纳米微吸材料，用手触碰无粘感，接触到平整光滑的硬性物体时，会牢牢吸附在物体上。图乙是手机静止吸附在该手机支架上的侧视图，若手机的重力为G，下列说法正确的是()A．手机受到的支持力大小为GcosθB．手机受到的摩擦力大小大于GsinθC．纳米微吸材料对手机的作用力方向竖直向上D．纳米微吸材料对手机的作用力大小为Gsinθ解析：选C手机处于静止状态，受力平衡，根据平衡条件可知，在垂直支架方向有：FN＝Gcosθ＋F吸，大于Gcosθ，故A错误；在平行斜面方向，根据平衡条件，有：f＝Gsinθ，故B错误；手机处于静止状态，受力平衡，受到重力和纳米微吸材料对手机的作用力，根据平衡条件可知，纳米微吸材料对手机的作用力大小等于重力，方向与重力方向相反，竖直向上，故C正确，D错误。5．如图甲所示为某公司研制的“双动力智能型救援机器人”(又被网友称为“麻辣小龙虾”)，其长长的手臂前端有两个对称安装的“铁夹”。在某次救援活动中，“麻辣小龙虾”用铁夹恰好竖直抓取到重量为G的长方形水泥制品，水泥制品在空中处于静止状态，如图乙所示，则()A．水泥制品受到的摩擦力大小一定等于GB．水泥制品受到的摩擦力方向可能竖直向下C．若“铁夹”的位置稍向上移，水泥制品受到的摩擦力变大D．若增大“铁夹”对水泥制品的挤压，水泥制品受到的摩擦力变大解析：选A以水泥制品为研究对象，竖直方向水泥制品受到重力的作用，若要静止，由平衡条件得静摩擦力的方向必定向上，静摩擦力与重力大小相等，故A正确，B错误；若“铁夹”抓住水泥制品的位置稍向上移，水泥制品受到的摩擦力不变，故C错误；静摩擦力与重力大小相等，与“铁夹”对水泥制品的压力无关，故D错误。6.(2019·江苏七市调研)沪通长江大桥是世界上首座跨度超千米的公铁两用斜拉桥。如图所示，设桥体中三块相同的钢箱梁1、2、3受到钢索拉力的方向相同，相邻钢箱梁间的作用力均沿水平方向。则()A．钢箱梁1对2的作用力大于钢箱梁2对1的作用力B．钢箱梁1、2间作用力大于钢箱梁2、3间作用力C．钢箱梁3所受合力最大D．三块钢箱梁受到钢索的拉力大小相等解析：选D钢箱梁1对2的作用力和钢箱梁2对1的作用力是相互作用力，一定等大反向，A项错误；设钢索和水平方向夹角为θ，相邻钢箱梁间作用力为F，钢索的拉力为T，根据平衡条件可知每个钢箱梁的合力都为零，且F＝eq\f(mg,tanθ)，T＝eq\f(mg,sinθ)，因为钢索拉力的方向相同，钢箱梁的质量都相同，所以钢索拉力大小相等，钢箱梁间的作用力大小相等，B、C项错误，D项正确。7．(2019·南通期末)如图，A、B、C、D是四个完全相同的球，重力皆为G，A、B、C放置在水平面上用细线扎紧，D球叠放在A、B、C三球上面，则球A对地面的压力为()A.eq\f(4,3)G B．eq\f(3,2)GC.eq\f(3,4)G D．G解析：选A由对称性知，地面对每个球的支持力相等；设地面对每个球的支持力为FN，对整体受力分析，据平衡条件可得：3FN＝4G，解得：地面对每个球的支持力FN＝eq\f(4,3)G。据牛顿第三定律可得，球A对地面的压力F压＝FN＝eq\f(4,3)G。故A项正确，B、C、D三项错误。二、多项选择题8.如图所示，水平地面上固定一个光滑绝缘斜面，斜面与水平面的夹角为θ。一根轻质绝缘细线的一端固定在斜面顶端，另一端系有一个带电小球A，细线与斜面平行。小球A的质量为m，带电荷量为q。小球A的右侧固定放置带等量同种电荷的小球B，两球心的高度相同，间距为d。已知静电力常量为k，重力加速度为g，两带电小球可视为点电荷。小球A静止在斜面上，则()A．小球A与B之间库仑力的大小为keq\f(q2,d2)B．当eq\f(q,d)＝eq\r(\f(mgsinθ,k))时，细线上的拉力为0C．当eq\f(q,d)＝eq\r(\f(mgtanθ,k))时，细线上的拉力为0D．当eq\f(q,d)＝eq\r(\f(mg,ktanθ))时，斜面对小球A的支持力为0解析：选AC根据库仑定律，小球A与B之间库仑力的大小为：F＝eq\f(kq2,d2)，故A正确；若细线上的拉力为0，小球A受重力、支持力和库仑斥力而平衡，根据共点力平衡条件，重力的下滑分力与库仑力的上滑分力平衡，即：mgsinθ＝Fcosθ，其中F＝eq\f(kq2,d2)，联立解得：mgsinθ＝eq\f(kq2,d2)cosθ，故eq\f(q,d)＝eq\r(\f(mgtanθ,k))，知B错误、C正确；两小球带同种电荷，相互排斥，故斜面对A的弹力不可能为零，故D错误。9．(2019·通州、海门、启东联考)如图所示，橡皮筋一端固定在竖直墙的O点，另一端悬挂质量为m的小球静止在M点。O点正下方N处固定一铁钉(橡皮筋靠在铁钉左侧)，ON间距等于橡皮筋原长。现对小球施加拉力F，使小球沿以MN为直径的圆弧缓慢向N运动，橡皮筋始终在弹性限度内。不计一切摩擦，则小球从M移动到N的过程中()A．橡皮筋的弹力一直在变小B．拉力F的方向始终跟橡皮筋垂直C．拉力F的方向始终跟圆弧垂直D．拉力F先变大后变小解析：选AB小球从M移动到N的过程中，橡皮筋的长度越来越小，即形变量越来越小，所以橡皮筋的弹力一直在变小，故A项正确；对小球在圆弧上任意一点A受力分析，小球受重力、橡皮筋的弹力(方向沿AN)和拉力F，由三角形定则可知，拉力方向始终跟橡皮筋垂直，故B项正确，C项错误；小球在圆弧上由M向N运动，弹力越来越小，由三角形定则可知，拉力F越来越大，故D项错误。10.(2019·扬州中学开学考查)如图所示，用一轻绳将光滑小球P系于竖直墙壁上的O点，在墙壁和球P之间夹有一矩形物块Q，P、Q均处于静止状态。现有一铅笔紧贴墙壁从O点开始缓慢下移，则在铅笔缓慢下移的过程中()A．细绳的拉力逐渐变大B．Q将从墙壁和小球之间滑落C．Q受到墙壁的摩擦力逐渐变大D．Q受到墙壁的弹力逐渐变大解析：选AD对P受力分析，P受到重力、拉力和Q对P的弹力处于平衡，设拉力与竖直方向的夹角为θ，根据共点力平衡有：拉力F＝eq\f(mg,cosθ)，Q对P的支持力N＝mgtanθ。铅笔缓慢下移的过程中，θ增大，则拉力F增大，Q对P的支持力增大；对Q分析知，在水平方向上P对Q的压力增大，则墙壁对Q的弹力增大，在竖直方向上重力与摩擦力相等，所以Q受到的摩擦力不变，Q不会从墙壁和小球之间滑落，故A、D项正确。11．如图甲所示，物块A、B静止叠放在水平地面上，B受到大小从零开始逐渐增大的水平拉力F作用。A、B间的摩擦力f1、B与地面间的摩擦力f2随水平拉力F变化的情况如图乙所示。已知物块A的质量m＝3kg，取g＝10m/s2，最大静摩擦力等于滑动摩擦力，则()A．两物块间的动摩擦因数为0.2B．当0<F<4N时，A、B保持静止C．当4N<F<12N时，A、B发生相对运动D．当F>12N时，A的加速度随F的增大而增大解析：选AB根据图像可知，发生相对滑动时，A、B间滑动摩擦力是6N，所以动摩擦因数μ＝eq\f(f1,mg)＝0.2，A项正确；当0<F<4N时，根据图像可知，还未达到B与地面间的最大静摩擦力，此时A、B保持静止，B项正确；当4N<F<12N时，根据图像可知，此时A、B间摩擦力还未达到最大静摩擦力，所以没有发生相对滑动，C项错误；当F>12N时，根据图像可知，此时发生相对滑动，对A物体：a＝eq\f(f1,m)＝2m/s2，加速度不变，D项错误。三、计算题12．(2019·无锡期中)如图所示，所受重力G1＝8N的砝码悬挂在绳PA和PB的结点上。PA偏离竖直方向37°角，PB在水平方向，且连在所受重力为G2＝100N的木块上，木块静止于倾角为θ＝37°的斜面上。(sin37°＝0.6，cos37°＝0.8)试求：(1)PB绳中拉力大小；(2)木块与斜面间的摩擦力；(3)木块所受斜面的弹力。解析：(1)对G1受力分析，如图甲所示，可得FA