高考物理二轮复习 专题整合突破一 力与运动 第1讲 力与物体的平衡素能特训-人教版高三全册物理试题.doc

力与物体的平衡一、选择题(本题共8小题，每小题8分，共64分，其中15为单选题，68为多选题)12015·怀化二模如图所示，吊环运动员将吊绳与竖直方向分开相同的角度，重力大小为G的运动员静止时，左边绳子张力为T1，右边绳子张力为T2。则下列说法正确的是()AT1和T2是一对作用力与反作用力B运动员两手缓慢撑开时，T1和T2都会变小CT2一定大于GDT1T2G答案B解析以运动员为研究对象进行受力分析，分别受T1、T2、G三个力，T1与T2和G不在一条直线上，以T1和T2为邻边做平行四边形，对角线代表T1、T2的合力与G等大反向，故D选项错。设吊绳与竖直方向夹角为，2T2cosG，所以T2不一定大于G，故C选项错。当运动员两手撑开，T1、T2夹角变小，合力一定，夹角越小，分力越小，故B选项正确。T1与T2不满足相互作用，故A错。22015·昆明质检如图所示，质量为m的钢球静止于两光滑木板a、b之间，已知两木板的夹角30°，a木板与水平面的夹角30°，则钢球对a、b板的压力大小Fa、Fb分别是()AFamg, FbmgBFamg, FbmgCFamg, FbmgDFamg, Fbmg答案D解析以钢球为研究对象进行受力分析，正交分解即解得：FbmgFamg故D正确。32015·保定一模如图所示，将三个完全相同的光滑球用不可伸长的细线悬挂于E点并处于静止状态。已知球半径为R，重为G，绳长均为R。则每条细线上的张力大小为()A.2GB.GC.G D.G答案B解析设三球重心分别为A、B、C，几何图形如下所示：在等边三角形ABC中BDRBOROERcos则据平衡条件和正交分解法有：TcosGTB正确。42015·邯郸一模如图，物块A放在倾斜的木板上，改变木板与水平面之间的夹角，当30°和45°时，物块A所受的摩擦力大小恰好相等，则物块A与木板之间的动摩擦因数为()A. B.C. D.答案B解析若30°和45°时摩擦力能相等，则30°时是静摩擦，45°时是滑动摩擦。Ff1mgsin30°，Ff2mgcos45°因Ff1Ff2，所以故B选项正确。52015·南昌二模如图所示，质量均为M的A、B两滑块放在粗糙水平面上，两轻杆等长，杆与滑块、杆与杆间均用光滑铰链连接，在两杆铰合处悬挂一质量为m的重物C，整个装置处于静止状态，设杆与水平面间的夹角为。下列说法正确的是()A当m一定时，越小，滑块对地面的压力越大B当m一定时，越大，轻杆受力越小C当一定时，M越大，滑块与地面间的摩擦力越大D当一定时，M越小，可悬挂重物C的质量m越大答案B解析以O点为研究对象，受力分析如图：由平衡条件得2Fsinmg以A为研究对象受力分析如右图：FcosFfFNFsinMg所以当m一定时，越小，F越大；越大，F越小，故B选项正确。一定时，F一定，Ff一定，与M无关，故C错误，D错误。以整体为研究对象，滑块对地面的压力为FN，所以m一定，FN与无关，故A错误。62015·南昌二模如图所示，一辆小车静止在水平地面上，车内固定着一个倾角60°的光滑斜面OA，光滑挡板OB可绕转轴O在竖直平面内转动。现将一重力为G的圆球放在斜面与挡板之间，挡板与水平面的夹角60°。下列说法正确的是()A若保持挡板不动，则球对斜面的压力大小为GB若挡板从图示位置顺时针方向缓慢转动60°，则球对斜面的压力逐渐增大C若挡板从图示位置顺时针方向缓慢转动60°，则球对挡板的压力逐渐减小D若保持挡板不动，使小车水平向右做匀加速直线运动，则球对挡板的压力可能为零答案AD解析以球为研究对象进行受力分析，如右图：F1F2G，故A正确。当挡板顺时针缓慢转动60°，由图解法知，F1先减小后增大，F2减小，故B、C错误。若挡板不动，小车向右加速，当F2和G的合力恰好提供合外力时，F10，故D正确。72015·衡水月考如图所示，质量为m的木块A放在质量为M的三角形斜面体B上，现用大小不相等、方向相反的水平力F1、F2分别推A和B，它们均静止不动，且F1<F2，重力加速度为g，则()AA受到四个力的作用BB对A的摩擦力方向一定沿斜面向下C地面对B的摩擦力方向水平向右，大小为F2F1D地面对B的支持力大小一定等于(Mm)g答案CD解析以A为研究对象进行受力分析，如图：沿斜面方向，F1的分力和重力的分力大小关系不确定，所以B和A之间有无摩擦也不确定，故A、B错误。以整体为研究对象，水平方向：FfF2F1，方向向右，竖直方向：FN(Mm)g，故C、D正确。82015·浙江一模 如图所示，一根轻质细绳跨过定滑轮连接两个小球A、B，它们都穿在一根光滑的竖直杆上，不计细绳与滑轮之间的摩擦，当两球平衡时OA绳与水平方向的夹角为60°，OB绳与水平方向的夹角为30°，则球A、B的质量之比和杆对A、B的弹力之比分别为()A. B.C. D.答案AC解析分别对A、B两球分析，运用合成法，如图：由几何知识得FTsin60°mAgFTsin30°mBg故mAmBsin60°sin30°2cos30°11杆的弹力FN则。故选A、C。二、计算题(本题共2小题，共36分，需写出规范的解题步骤)92015·江西月考如图所示，将倾角30°、表面粗糙的斜面固定在地面上，用一根轻质细绳跨过两个光滑的半径很小的滑轮连接甲、乙两物体(均可视为质点)，把甲物体放在斜面上且细绳与斜面平行，把乙物体悬在空中，并使细绳拉直且偏离竖直方向60°。开始时甲、乙均静止。现同时释放甲、乙两物体，乙物体将在竖直平面内往返运动，测得绳长OA为l0.5 m，当乙物体运动经过最高点和最低点时，甲物体在斜面上均恰好未滑动，已知乙物体在竖直平面内运动到最低点时的速度大小为 m/s，乙物体的质量为m1 kg，忽略空气阻力，取重力加速度g10 m/s2，求：(1)乙物体在竖直平面内运动到最低点时所受的拉力大小；(2)甲物体的质量以及斜面对甲物体的最大静摩擦力的大小；(3)斜面与甲物体之间的动摩擦因数(设最大静摩擦力等于滑动摩擦力)。答案(1)20 N(2)m甲2.5 kgfm7.5 N(3)0.35解析(1)Tmgm，则Tmgm101× N20 N(2)物体摆到最低点时绳子的拉力F120 N物体摆到最高点时有：mgcosF25 N对甲物体有：F1fmm甲gsinF2fmm甲gsin联立两式解得：fm7.5 N，m甲2.5 kg(3)最大静摩擦力等于滑动摩擦力。则有fmmgcos所以0.35。故斜面与甲物体之间的动摩擦因数为0.35。10质量为M的木楔倾角为，在水平面上保持静止，当将一质量为m的木块放在木楔斜面上时，它正好匀速下滑。如果用与木楔斜面成角的力F拉着木块匀速上升，如图所示(已知木楔在整个过程中始终静止)。 (1)当时，拉力F有最小值，求此最小值；(2)求此时木楔对水平面的摩擦力是多少。答案(1)mgsin2(2)mgsin4解析木块在木楔斜面上匀速向下运动时，有mgsinmgcos，即tan。(1)因其在力F作用下沿斜面向上匀速运动，则有：FcosmgsinfFsinNmgcosfN由得F则当时，F有最小值，即Fminmgsin2。(2)因为木块及木楔均处于平衡状态，整体受到地面摩擦力等于F的水平分力，即fmFcos()当F取最小值mgsin2时，fmFmincos2mg·sin2cos2mgsin4。