2021年高三物理选择题强化训练二 物体平衡（原卷版）

2021年高三物理选择题强化训练（原卷版）

专题一物体平衡

一、单选题

1.（2020年浙江卷）如图是“中国天眼”500m口径球面射电望远镜维护时的照片。为不损伤望远镜球面，

质量为机的工作人员被悬在空中的氮气球拉着，当他在离底部有一定高度的望远镜球面上缓慢移动时，氮

5

气球对其有大小为7、方向竖直向上的拉力作用，使其有“人类在月球上行走”的感觉，若将人视为

质点，此时工作人员（）

-mg

A.受到的重力大小为6

1

-mg

B.受到的合力大小为6

1

-fng

C.对球面的压力大小为6

1

-mg

D.对球面的作用力大小为6

2.（2019•新课标全国H卷）物块在轻绳的拉动下沿倾角为30。的固定斜面向上匀速运动，轻绳与斜面平行。

75

已知物块与斜面之间的动摩擦因数为3,重力加速度取lOmd。若轻绳能承受的最大张力为1500N,则

物块的质量最大为

A.150kgB.lOMkgC.200kgD.200x/3kg

3.（2020年全国ni卷）如图，悬挂甲物体的细线拴牢在一不可伸长的轻质细绳上。点处；绳的一端固定在

墙上，另一端通过光滑定滑轮与物体乙相连。甲、乙两物体质量相等。系统平衡时，0点两侧绳与竖直方向

的夹角分别为口和从若a=70。,则/?等于()

A.45°B.55°C.60°D.70°

4.两物体机勿用跨过光滑定滑轮的轻绳相连，如图所示，勿、如与水平面的夹角分别为a、B,已知a〈B,

B.水平面可能是光滑的

C.如绳的拉力大于如绳的拉力

【).如绳的拉力等于必绳的拉力

5.如图所示，足够长的光滑平板4°与征用较链连接，平板力〃与水平面成53°角固定不动，平板筋可绕

水平轴在竖直面内自由转动，质量为加的均匀圆柱体。放在两板间sin53cRs,cos53c力筮，重力加速

度为g。在使外板由水平位置缓慢转动到竖直位置的过程中，下列说法正确的是

4

A.平板筋受到的最小压力为不〃名

B.平板跖受到的最大压力为所

3

C.平板"受到的最小压力为不侬

D.平板4P受到的最大压力为侬

6.在港珠澳大桥建设中，将一个根直径22m,高40.5m的钢筒，打入海底围成人工岛，创造了快速筑岛的

世界记录。钢筒质量为机起重机用10根对称分布的、长为22nl的钢索将其吊起，静止于空中。则每根钢

索受到的拉力大小约为

Mg_6Mg26Mg

rt・I)•V•1D

1015203

7.如图所示，一条细绳跨过定滑轮连接物体A、从A悬挂起来，4穿在一根竖直杆上，两物体均保持静止,

不计绳与滑轮、B与竖直杆间的摩擦，已知绳与竖直杆间的夹角为",则物体A、B的质量之比：〃?8等

于（）

B.cos0:1

C.tan0：1D.1：sine

8.（2019•全国卷I）如图，空间存在一方向水平向右的匀强电场，两个带电个球P和0用相同的绝缘细绳

悬挂在水平天花板下，两细绳都恰好与天花板垂直，则（）

A.U和。都带正电荷

B.〃和0都带负电荷

C.P带正电荷，。带负电荷

D.P带负电荷，。带正电荷

9.（2017•全国卷I）如图，空间某区域存在匀强电场和匀强磁场，电场方向竖直向上（与纸面平行），磁场

方向垂直于纸面向里，三个带正电的微粒&、氏。电荷量相等，质量分别为偏、肱、已知在该区域内，

a在纸面内做匀速圆周运动，b在纸面内向右做匀速直线运动，。在纸面内向左做匀速直线运动。下列选项

正确的是（）

D.框架对地面的压力先增大后减小

13.质量为5kg的木块与水平面间动摩擦因数为坐，一人欲用最小的作用力夕使木块沿地面匀速运动，如

图12所示，则此最小作用力的大小和户与水平面的夹角8分别为（g=10m/s2）（）

C.25N30°D.25N600

14.如图所示，在倾角为，=37°的斜面上，固定一平行金属导轨，现在导轨上垂直导轨放置•质量m=

0.4kg的金属棒它与导轨间的动摩擦因数为〃=0.5。整个装置处于方向竖直向上的匀强磁场中，导

轨接电源E,若最大静摩擦力等于滑动摩擦力，g取10m/s2,sin37°=0.5,cos37°=0.8,滑动变阻

器的阻值符合要求，现闭合开关s,要保持金属棒加在导轨上静止不动，则：）

A.金属棒所受安培力的方向水平向左

B.金属棒所受到的摩擦力方向一定平行斜面向上

O

C.金属棒所受安培力的取值范围是五NW/<8N

I）.金属棒受到的安培力的最大值为16N

15.（2019•江苏卷）如图1所示，一只气球在风中处于静止状态，风对气球的作用力水平向右。细绳与竖直

方向的夹角为。，绳的拉力为北则风对气球作用力的大小为（）

*sina'cosa

C.TsinaD.Teosa

16.（2017•全国卷H）如图，一物块在水平拉力产的作用下沿水平桌面做匀速直线运动。若保持尸的大小不

变，而方向与水平面成60°角，物块也恰好做匀速直线运动。物块与桌面间的动摩擦因数为（）

60°

A卜

A.2—小B.

D.

17.如图所示，滑块放在水平地面上，左边受一个弹簧拉力作用，弹簧原长小于力，水平向右的拉力/拉动

滑块，使滑块向右缓慢移动，并且滑块始终没有离开地面，则在上述过程中，下列说法正确的是（）

A.弹簧弹力在竖直方向的分量不变,滑块受到的摩擦力不变

B.弹簧弹力在竖直方向的分量不变，滑块受到的摩擦力变小

C.弹簧弹力在竖直方向的分量增大，滑块受到的摩擦力变小

D.弹簧弹力在竖直方向的分量增大，滑块受到的摩擦力不变

18.如图所示，在竖宜平面内，固定有半圆弧轨道，其两端点KN连线水平。将一轻质小环套在轨道上，

一细线穿过轻环儿一端系在"点，另一端系一质量为勿的小球，小球恰好静止在图示位置。不计所有摩

擦，重力加速度大小为g。下列说法正确的是（）

A.轨道对轻环的支持力大小为侬

B.细线对时点的拉力大小为平侬

3

c.细线对轻环的作用力大小为万〃名

D.川点和轻环的连线与竖直方向的夹角为30°

19.如图，绝缘光滑的圆环竖直放置，d反。为三个套在圆环上可自由滑动的空心带电小球，已知小球c

位于圆环最高点，ac连线与竖直方向成60°角，be连线与竖直方向成30°角，三个小球均处于静止状

态。下列说法正确的是（）

Na、b、c小球带同种电荷

B.a、。小球带异种电荷,b、c小球带同种电荷

C.a、。小球的电荷量之比为

D.a、。小球的电荷量之比为当

20.如图所示是一旅行箱，它既可以在地面上推着行走，也可以在地面上拉着行走。已知该旅行箱的总质

量为15kg,一旅客用斜向上的拉力拉着旅行箱在水平地面上做匀速运动。若拉力的最小值为90N,此时

拉力与水平方向间的夹角为°。重力加速度大小为尸10m/s2,sin37°=0.6,旅行箱受到地面的阻力与

其受到地面的支持力成正比，比值为贝4（

A.〃=0.5,。=37°B.〃=0.5,，=53°

C.〃=0.75,4=53°D.〃=0.75,"37°

21..如图所示，固定在竖直平面内的光滑圆环的最高点有一个光滑的小孔，质量为勿的小球套在圆环上。

一根细线的下端系着小球，上端穿过小孔用手拉住。现拉动细线，使小球沿圆环缓慢上移，在移动过程中

手对线的拉力/和轨道对小球的弹力K的大小变化情况是（）

A./'减小，K不变B.尸不变，R减小

C.b不变，K增大D./增大，K减小

22.如图所示，一根粗糙的水平横杆上套有/、8两个轻环，系在两环上的等长细绳拴住的书本处于静止状

态，现将两环距离变小后书本仍处于静止状态，则（）

A.杆对A环的支持力变大B.8环对杆的摩擦力变小

C.杆对A环的力不变D.与8环相连的细绳对书本的拉力变大

23.如图所示，"”表示电流方向垂直纸面向里，表示电流方向垂直纸面向外。两根通电长直导

线a6平行且水平放置，a、。中的电流强度分别为/和2/,此时a受到的磁场力大小为凡当在a、6的

上方再放置一根与a、b平行的通电长直导线。后，a受到的磁场力大小仍为E图中aA正好构成一个等

小三角形，此时方受到的磁场力大小为（）

0

/2/

0©

«b

A.FB.小F

C.2y[iFD.y[7F

24..在粗糙水平地面上放着一个截面为半圆的柱状物体力，A与光滑竖直墙之间放另一截面也为半圆的光滑

柱状物体4,整个装置处于静止状态，截面如图所示。设墙对8的作用力为%〃对力的作用力为地面

对力的作用力为片。在8上加一物体。，整个装置仍保持静止，则（）

A.内保持不变，月增大B.6增大，人保持不变

C./U曾大，A增大D.用增大，A保持不变

二、多选题

25.（2019•全国卷I）如图，一粗糙斜面固定在地面上，斜面顶端装有一光滑定滑轮。一细绳跨过滑轮,

其一端悬挂物块M另一端与斜面上的物块"相连，系统处于静止状态。现用水平向左的拉力缓慢拉动用

直至悬挂N的细绳与竖直方向成45°。已知"始终保持静止，则在此过程中：）

A.水平拉力的大小可能保持不变

B.所受细绳的拉力大小一定一直增加

C.川所受斜面的摩擦力大小一定一直增加

D.V所受斜面的摩擦力大小可能先减小后增加

26.《大国工匠》节目中讲述了王进利用•'秋千法”在1000kV的高压线上带电作业的过程。如图所示，绝

缘轻绳切一端固定在高压线杆塔上的。点，另一端固定在兜篮上。另一绝缘轻绳跨过固定在杆塔上C点的

定滑轮，一端连接兜篮，另一端由工人控制。身穿屏蔽服的王进坐在兜篮里，缓慢地从C点运动到处于0

点正下方£点的电缆处。绳勿一直处于伸直状态，兜篮、王进及携带的设备总质量为处不计一切阻力，

重力加速度大小为队关于王进从。点运动到后点的过程中，下列说法正确的是

杆塔

B

A.工人对绳的拉力一直变大

B.绳阳的拉力一直变小

C.0D、或两绳拉力的合力大小等于侬

D.当绳勿与竖直方向的夹角为30°时，工人对绳的拉力为理

27.如图所示，光滑的轻滑轮通过支架固定在天花板上，一足够长的细绳跨过滑轮，一端悬挂小球力，另一

端与套在水平细杆.上的小球a连接。在水平拉力尸作用下小球a从图示虚线位置开始缓慢向右移动（细绳

中张力大小视为不变）。己知小球b的质量是小球a的2倍，滑动摩擦力等于最大静摩擦力，小球a与细

杆间的动摩擦因数为则下列说法正确的是

3

A.当细绳与细杆的夹角为60°时，拉力少的大小为（2-3）侬

3

B.支架对轻滑轮的作用力大小逐渐增大

C.拉力产的人小一直增人

D.拉力厂的大小先减小后增大

28.如图所示，内壁光滑的“V”形容器力必放在水平地面上，NAOB为锐角,贴着内壁放置一个铁球，现将

容器以。点为轴在竖直平面内逆时针缓慢旋转90°,则在转动过程中

A.球对如的压力逐渐增大

B.球对力的压力先增大后减小

C.球对仍的压力逐渐增大

D.球对利的压力先增大后减小

29.如图所示，一足够长的斜面体静置于粗糙水平地面上，一小物块沿着斜面体匀速下滑，现对小物块施加

一水平向右的恒力片当物块运动到最低点之前，下列说法正确的是

A.物块与斜面体间的弹力不变

B.物块与斜面体间的摩擦力增大

C.斜面体与地面间的弹力不变

D.斜面体与地面间的摩擦力始终为0

30.如图所示，竖直杆固定在木块。上，两者总重为2UN,放在水平地面上。轻细绳a连接小球/I和竖直杆

顶端，轻细绳6连接小球力和8,小球笈重为10N。当用与水平方向成30°角的恒力/作用在小球6上时,

4B、C刚好保持相对静止且一起水平向左做匀速运动，绳a、6与竖直方向的夹角分别恒为30°和60°,

则下列判断正确的是

A.力产的大小为10N

B.地面对C的支持力大小为40N

C.地面对C的摩擦力大小为10N

D.1球重为10N

31.如图所示，一个固定的［圆弧阻挡墙加，其半径冰水平，。竖宜。在国和一个斜面体力之间卡着一个

表面先滑的重球员斜面体力放在光滑的地面上并用一水平向左的力少推着，整个装置处于静止状态。现改

变推力「的大小，推动斜面体力沿着水平地面向左缓慢运动，使球4沿斜面上升一很小高度。在球8缓慢

上升过程中，下列说法正确的是（）

A.斜面体A与球H之间的弹力逐渐减小

B.阻挡墙网与球8之间的弹力逐渐减小

C.水平推力尸逐渐增大

D.水平地面对斜面体A的弹力逐渐减小

32.（2019•江苏卷）如图所示，在光滑的水平桌面上，a和6是两条固定的平行长直导线，通过的电流强度

相等。矩形线框位于两条导线的正中间，通有顺时针方向的电流，在a、6产生的磁场作用下静止。则a、b

的电流方向可能是（）

A.均向左B.均向右

C.a的向左，b的向右D.a的向右，6的向左

33.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0.一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/,细线与斜面平行。小球力的质量为卬、电荷量为（7。小球4

的右侧固定放置带等量同种电荷的小球氏两球心的高度相同、间距为小静电力常量为h重力加速度为

g,两带电小球可视为点电荷。小球力静匕在斜面上，贝k）

A.小球A与8之间库仑力的大小为今

B.当务时，细线上的拉力为0

C.当勺。时,细线上的拉力为0

D.当"Y说奢万时，斜面对小球力的支持力为0

34.设在地面上方的真空中，存在着匀强电场和匀强磁场，已知电场强度和磁感应强度的方向相同，电场

强度的大小£=4.0V/m,磁感应强度的大小8=0.15T,今有一个带负电的质点以一定速度在此区域内沿

垂直于电场强度方向做匀速直线运动，带电质点的比荷幺=L96C/kg,重力加速度g=9.8rn/sz,则下列说

m

法中正确的是（）

A.该质点所受的电场力、重力、洛伦兹力一定在同一竖直平面内

B.该质点运动的速度r=10m/s

C.该质点运动的速度r=20m/s

D.匀强磁场的方向与重力方向夹角的正切值tan6=0.75,磁场方向可沿斜向下方的一切方向

35.如图所示，有一四分之一球体置于粗糙的水平面上，两质量均为勿的小球4、6（均可看作质点）通过柔软

光滑的轻绳连接，且与球体一起静止在水平面上。3球与球心0的连线与水平方向成伊=37°角（连6球的

轻绳与如连线垂直）。已知重力加速度为g,sin37°=0.6,cos37°=0.8。下列关于系统中各物体受力

的说法正确的是（）

A.四分之一球体一定受到水平面的摩擦力作用，方向水平向右

B.小球力受到三个力的作用

C.小球8受到四分之一球体摩擦力的大小为当砥，方向沿曲面切线斜向下

□

D.四分之一球体对小球8作用力的大小将供理

0

36.如图所示，轻质不可伸长的晾衣绳两端分别固定在竖直杆机N上的&、,两点，悬挂衣服的衣架挂钩是

光滑的，挂于绳上处于静止状态。如果只人为改变一个条件，当衣架静止时，下列说法正确的是（）

A.绳的右端上移到"，绳子拉力不变

B.将杆N向右移一些，绳子拉力变大

C.绳的两端高度差越小，绳子拉力越小

D.若换挂质量更大的衣服，则衣架悬挂点右移

37..如图所示，在一竖直平面内，y轴左测有一水平向右的匀强电场£和一垂直纸面向里的匀强磁场Hy

轴右侧有一竖直方向的匀强电场反，一电荷量为q（电性未知）、质量为勿的微粒从x轴上4点以一定初速度

与水平方向成。=37°角沿直线经〃点运动到图中C点，其中勿、q、8均已知，重力加速度为g,sin37°

=0.6,cos370=0.8,则（）

A.微粒一定带负电

B.电场强度后方向一定竖直向上

C.两电场强度大小之比£=可

bio

D.微粒的初速度大小为〃=篝

【解析】微粒从4到P受重力、静电力和洛伦兹力作用做直线运动，则微粒做匀速直线运动，由左手定

则及静电力的性质可确定微粒一定带正电，故选项A错误；此时有。£I=侬1邮37°,微粒从尸到C在静电