高考物理总复习《受力分析和物体的平衡》专项测试卷含答案

第第页高考物理总复习《受力分析和物体的平衡》专项测试卷含答案学校:___________班级：___________姓名：___________考号：___________1.(河北唐山市二模)磁吸无线充电宝本身具有磁性，手机可以直接吸附在充电宝上进行无线充电，手机不与桌面接触，手机和充电宝整体由图示位置缓慢转至竖直，两者始终保持相对静止。若充电宝与手机间的磁吸力大小保持恒定，则()A．手机始终受到三个力的作用B．充电宝对手机的弹力不变C．充电宝对手机的摩擦力逐渐减小D．充电宝对手机的作用力不变2．(福建福州市三模)有一种瓜子破壳器如图甲所示，将瓜子放入两圆柱体所夹的凹槽之间，按压瓜子即可破开瓜子壳。破壳器截面如图乙所示，瓜子的剖面可视作顶角为θ的扇形，将其竖直放入两完全相同的水平等高圆柱体A、B之间，并用竖直向下的恒力F按压瓜子且保持静止，若此时瓜子壳未破开，忽略瓜子的重力，不计摩擦，则()A．若仅减小A、B距离，圆柱体A对瓜子的压力变大B．若仅减小A、B距离，圆柱体A对瓜子的压力变小C．若A、B距离不变，顶角θ越大，圆柱体A对瓜子的压力越大D．若A、B距离不变，顶角θ越大，圆柱体A对瓜子的压力越小3．(山东济南市一模)嫦娥七号将配置能在月面上空飞行的“飞跃探测器”，其中六足构型如图甲所示。如图乙所示，对称分布的六条轻质“腿”与探测器主体通过铰链连接，当探测器静止在水平地面上时，六条“腿”的上臂与竖直方向夹角均为θ，探测器的质量为m，重力加速度为g。则每条“腿”的上臂对探测器的弹力大小为()A.eq\f(mg,6cosθ) B.eq\f(mg,6sinθ)C.eq\f(mgcosθ,6) D.eq\f(mgsinθ,6)4.(江西赣州市一模)如图所示，质量为m的匀质细绳，一端系在竖直墙壁上的A点，另一端系在天花板上的B点，静止时细绳呈曲线形下垂，最低点为C点。现测得BC段绳长是AC段绳长的3倍，且绳子A端的切线与墙壁的夹角为α＝60°，重力加速度为g，则()A．在C点处绳子张力大小为eq\f(\r(3),4)mgB．在C点处绳子张力大小为eq\f(\r(3),3)mgC．绳子在B处的弹力大小为eq\f(1,2)mgD．若用竖直向下的拉力使绳C点缓慢向下运动，则绳的重心缓慢下降5.如图所示，建筑工人要将建筑材料送到高处，常在楼顶装置一个定滑轮(图中未画出)，用绳AB通过滑轮将建筑材料提到某一高处。为了防止建筑材料与墙壁相碰，站在地面上的工人另外用绳BD拉住材料，使它与竖直墙壁保持一定的距离L，若不计两根绳的重力，在建筑材料缓慢被提起的过程中(尚未达到AB、BD在同一直线上)，绳AB与BD的拉力FT1和FT2的大小变化情况是()A．FT1增大，FT2增大B．FT1增大，FT2不变C．FT1增大，FT2减小D．FT1减小，FT2减小6.(江西省一模)筷子是中国人必备的餐具之一。如图所示，某人用甲、乙两根筷子夹住一个小球，甲倾斜，乙始终竖直。在竖直平面内，甲与竖直方向的夹角为θ，筷子与小球间的摩擦很小，可以忽略不计，小球质量一定，随着θ缓慢增大，小球始终保持静止。下列说法正确的是()A．筷子甲对小球的弹力是因为小球发生了形变B．筷子乙对小球的弹力不变C．两根筷子对小球的弹力都减小D．两根筷子对小球的合力增大7．(多选)(山西省二模)如图甲所示，一玻璃清洁工人坐在简易的小木板BC上(C未画出)，通过楼顶的滑轮和轻质绳索OA在竖直平面内缓慢下降，工人两腿并拢伸直，腿与竖直玻璃墙的夹角β＝53°，在下降过程中β角保持不变。玻璃墙对脚的作用力始终沿腿方向，小木板BC保持水平且与玻璃墙平行。某时刻轻绳OA与竖直玻璃墙的夹角α＝37°，如图乙所示，连接小木板的两等长轻绳AB、AC的夹角θ＝120°，且与OA在同一倾斜平面内。已知工人及工具的总质量m＝70kg，小木板的质量可忽略不计，g取10m/s2，sin37°＝0.6，cos37°＝0.8。工人在稳定且未擦墙时，下列说法正确的是()A．从该时刻起，工人在缓慢下移的过程中，绳OA的弹力增大B．从该时刻起，工人在缓慢下移的过程中，脚对墙的作用力增大C．此时若工人不触碰轻绳，小木板受到的压力大小为448ND．此时若工人不触碰轻绳，绳AB的张力大小为700N参考答案1.(河北唐山市二模)磁吸无线充电宝本身具有磁性，手机可以直接吸附在充电宝上进行无线充电，手机不与桌面接触，手机和充电宝整体由图示位置缓慢转至竖直，两者始终保持相对静止。若充电宝与手机间的磁吸力大小保持恒定，则()A．手机始终受到三个力的作用B．充电宝对手机的弹力不变C．充电宝对手机的摩擦力逐渐减小D．充电宝对手机的作用力不变答案D解析手机受重力、垂直于接触面的弹力、磁吸力和沿接触面向上的静摩擦力，手机和充电宝整体由题图所示位置缓慢转至竖直，两者始终保持相对静止，所以手机始终受到四个力的作用，故A错误；设手机与水平面的夹角为θ，根据平衡条件有Ff＝mgsinθ，FN＝mgcosθ＋F吸，手机和充电宝整体由题图所示位置缓慢转至竖直，则θ逐渐增大，F吸不变，可知静摩擦力增大，充电宝对手机的弹力减小，故B、C错误；根据平衡条件可知，充电宝对手机的作用力始终与手机的重力平衡，所以充电宝对手机的作用力不变，故D正确。2．(福建福州市三模)有一种瓜子破壳器如图甲所示，将瓜子放入两圆柱体所夹的凹槽之间，按压瓜子即可破开瓜子壳。破壳器截面如图乙所示，瓜子的剖面可视作顶角为θ的扇形，将其竖直放入两完全相同的水平等高圆柱体A、B之间，并用竖直向下的恒力F按压瓜子且保持静止，若此时瓜子壳未破开，忽略瓜子的重力，不计摩擦，则()A．若仅减小A、B距离，圆柱体A对瓜子的压力变大B．若仅减小A、B距离，圆柱体A对瓜子的压力变小C．若A、B距离不变，顶角θ越大，圆柱体A对瓜子的压力越大D．若A、B距离不变，顶角θ越大，圆柱体A对瓜子的压力越小答案D解析瓜子处于平衡状态，若仅减小A、B距离，A、B对瓜子的压力方向不变，则大小也不变，A、B错误；若A、B距离不变，顶角θ越大，则A、B对瓜子压力的夹角越小，合力不变，则A、B对瓜子的压力越小，C错误，D正确。3．(山东济南市一模)嫦娥七号将配置能在月面上空飞行的“飞跃探测器”，其中六足构型如图甲所示。如图乙所示，对称分布的六条轻质“腿”与探测器主体通过铰链连接，当探测器静止在水平地面上时，六条“腿”的上臂与竖直方向夹角均为θ，探测器的质量为m，重力加速度为g。则每条“腿”的上臂对探测器的弹力大小为()A.eq\f(mg,6cosθ) B.eq\f(mg,6sinθ)C.eq\f(mgcosθ,6) D.eq\f(mgsinθ,6)答案A解析设每条“腿”的上臂对探测器的弹力大小为F，由共点力的平衡可知6Fcosθ＝mg，可得F＝eq\f(mg,6cosθ)，故选A。4.(江西赣州市一模)如图所示，质量为m的匀质细绳，一端系在竖直墙壁上的A点，另一端系在天花板上的B点，静止时细绳呈曲线形下垂，最低点为C点。现测得BC段绳长是AC段绳长的3倍，且绳子A端的切线与墙壁的夹角为α＝60°，重力加速度为g，则()A．在C点处绳子张力大小为eq\f(\r(3),4)mgB．在C点处绳子张力大小为eq\f(\r(3),3)mgC．绳子在B处的弹力大小为eq\f(1,2)mgD．若用竖直向下的拉力使绳C点缓慢向下运动，则绳的重心缓慢下降答案A解析设AC段质量为m1，BC段质量为m2，分别对两段绳子受力分析可得FC＝m1gtan60°＝m2gtanβ，由于BC段绳长是AC段绳长的3倍，则m2＝3m1，解得tanβ＝eq\f(\r(3),3)，则β＝30°，FC＝eq\f(\r(3),4)mg，故B错误，A正确；对BC段绳子受力分析可得FBcosβ＝m2g，解得FB＝eq\f(\r(3),2)mg，故C错误；若用竖直向下的拉力使绳C点缓慢向下运动，则拉力做正功，由于动能不变，则重力势能增大，重心上升，故D错误。5.如图所示，建筑工人要将建筑材料送到高处，常在楼顶装置一个定滑轮(图中未画出)，用绳AB通过滑轮将建筑材料提到某一高处。为了防止建筑材料与墙壁相碰，站在地面上的工人另外用绳BD拉住材料，使它与竖直墙壁保持一定的距离L，若不计两根绳的重力，在建筑材料缓慢被提起的过程中(尚未达到AB、BD在同一直线上)，绳AB与BD的拉力FT1和FT2的大小变化情况是()A．FT1增大，FT2增大B．FT1增大，FT2不变C．FT1增大，FT2减小D．FT1减小，FT2减小答案A解析在建筑材料缓慢被提起的过程中，其合力一直为零，根据平衡条件可知两绳拉力的合力与建筑材料的重力大小相等、方向相反，保持不变，受力分析如图甲所示。在题设条件下图中标明的两角度一个增大，另一个减小，由平行四边形定则作出图乙，由图乙可知两根绳子上的拉力FT1和FT2均增大，故A正确，B、C、D错误。6.(江西省一模)筷子是中国人必备的餐具之一。如图所示，某人用甲、乙两根筷子夹住一个小球，甲倾斜，乙始终竖直。在竖直平面内，甲与竖直方向的夹角为θ，筷子与小球间的摩擦很小，可以忽略不计，小球质量一定，随着θ缓慢增大，小球始终保持静止。下列说法正确的是()A．筷子甲对小球的弹力是因为小球发生了形变B．筷子乙对小球的弹力不变C．两根筷子对小球的弹力都减小D．两根筷子对小球的合力增大答案C解析筷子甲对小球的弹力是因为筷子甲发生了形变，A错误；对小球受力分析如图，则有F甲＝eq\f(mg,sinθ)，F乙＝eq\f(mg,tanθ)，θ角增大过程中F甲、F乙均减小，B错误，C正确；两根筷子对小球的合力总是等于小球的重力，合力保持不变，D错误。7．(多选)(山西省二模)如图甲所示，一玻璃清洁工人坐在简易的小木板BC上(C未画出)，通过楼顶的滑轮和轻质绳索OA在竖直平面内缓慢下降，工人两腿并拢伸直，腿与竖直玻璃墙的夹角β＝53°，在下降过程中β角保持不变。玻璃墙对脚的作用力始终沿腿方向，小木板BC保持水平且与玻璃墙平行。某时刻轻绳OA与竖直玻璃墙的夹角α＝37°，如图乙所示，连接小木板的两等长轻绳AB、AC的夹角θ＝120°，且与OA在同一倾斜平面内。已知工人及工具的总质量m＝70kg，小木板的质量可忽略不计，g取10m/s2，sin37°＝0.6，cos37°＝0.8。工人在稳定且未擦墙时，下列说法正确的是()A．从该时刻起，工人在缓慢下移的过程中，绳OA的弹力增大B．从该时刻起，工人在缓慢下移的过程中，脚对墙的作用力增大C．此时若工人不触碰轻绳，小木板受到的压力大小为448ND．此时若工人不触碰轻绳，绳AB的张力大小为700N答案AC解析对工人和板整体，绳AB与绳AC拉力的合力与OA绳的拉力大小相等，方向相同，受力分析如图所示，mg、F1、F2组成矢量三角形，玻璃墙对脚的作用力F1的