高考物理第一轮复习专题检测试题中学教育高考_中学教育-高考.pdf

学习好资料 欢迎下载 第二章 第三讲 受力分析共点力的平衡 一、单项选择题(本题共 5小题，每小题 7分，共 35分)1(2008山东高考)用轻弹簧竖直悬挂质量为 m的物体，静止时弹簧伸长量为 L.现用该弹簧沿斜面方向拉住质量为 2m的物体，系统静止时弹簧伸长量也为 L.斜面倾角为 30，如图 1所示则物体所受摩擦力()A等于零 B大小为12mg，方向沿斜面向下 C大小为32mg，方向沿斜面向上 D大小为 mg，方向沿斜面向上 解析：由题意可知，kLmg，物体在斜面上静止时，设受到向上的静摩擦力 Ff，由平衡条件得 kLFf2mgsin，可得出 Ff0，故选 A.答案：A 2(2010广州模拟)如图 2 所示，物块 A 放在倾斜的木板上，已知木板的倾角 分别为30 和45 时物块所受摩擦力的大小恰好相同，则物块和木板间的动摩擦因数为()A.12B.32C.22D.52 解析：由题意可以推断出，当倾角 30 时，物体受到的摩擦力是静摩擦力，大小为Ff1mgsin30，当 45 时，物体受到的摩擦力为滑动摩擦力，大小为 Ff2FNmg cos45，由 Ff1Ff2得 22.C 项正确 答案：C 3(2010黄冈月考)如图 3 所示，质量为 m 的两个球 A、B 固定在杆的两端，将其放入光滑的半圆形碗中，杆的长度等于碗的半径，当杆与碗的竖直半径垂直时，两球刚好能平衡，则杆对小球的作用力为()A.33mgB.2 33mgC.32mgD2mg 学习好资料 欢迎下载 解析：由已知条件知，A、B 间的杆一定水平，对其中一个小球受 力分析，由共点力的平衡知识可得，杆的作用力为 Fmgtan30 33mg，故选项 A正确 答案：A 4如图 4甲所示，一物块放在粗糙斜面上，在平行斜面向上 的外力 F 作用下斜面和物块始终处于静止状态，当 F 按图乙 所示规律变化时，物块与斜面间的摩擦力大小变化规律可能 是图 5中的()图 5 解析：依题意，若静摩擦力的方向沿着斜面向上，则有 FFfmgsin，在力 F 减小的过程中，Ff增大，直到力 F 减小到零时 Ff恒定，则 D 可选；若静摩擦力的方向沿着斜面向下，则有 FFfmgsin，在力 F 减小的过程中，Ff先减小到零，然后反向增大到 mgsin 恒定，无选项对应 答案：D 5(2009北京高考)如图 6所示，将质量为 m的滑块放在倾角 为 的固定斜面上滑块与斜面之间的动摩擦因数为 .若滑 块与斜面之间的最大静摩擦力和滑动摩擦力大小相等，重力 加速度为 g，则()A将滑块由静止释放，如果 tan，滑块将下滑 B给滑块沿斜面向下的初速度，如果 tan，滑块将减速下滑 C 用平行于斜面向上的力拉滑块向上匀速滑动，如果 tan，拉力大小应是 2mgsin D 用平行于斜面向下的力拉滑块向下匀速滑动，如果 tan，拉力大小应是 mgsin 解析：由 tan 条件可知 mg cos mgsin，即滑动摩擦力等于重力沿斜面向下的分力，在沿斜面向上的拉力作用下滑块匀速上滑，滑块沿斜面方向合力为零，即拉力F拉mgsin mg cos 2mgsin.C 项正确 答案：C 簧竖直悬挂质量为的物体静止时弹簧伸长量为现用该弹簧沿斜面方向拉住质量为的物体系统静止时弹簧伸长量也为斜面倾角为如图所示则物体所受摩擦力等于零大小为方向沿斜面向下大小为方向沿斜面向上大小为方向沿斜面向上解在倾斜的木板上已知木板的倾角分别为和时物块所受摩擦力的大小恰好相同则物块和木板间的动摩擦因数为解析由题意可以推断出当倾角时物体受到的摩擦力是静摩擦力大小为当时物体受到的摩擦力为滑动摩擦力大小为由得项正确的竖直半径垂直时两球刚好能平衡则杆对小球的作用力为学习好资料欢迎下载解析由已知条件知间的杆一定水平对其中一个小球受力分析由共点力的平衡知识可得杆的作用力为故选项正确答案如图甲所示一物块放在粗糙斜面上在平学习好资料 欢迎下载 二、双项选择题(本题共 5小题，共 35分在每小题给出的四个选项中，只有两个选项正确，全部选对的得 7分，只选一个且正确的得 2分，有选错或不答的得 0分)6如图 7所示，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，则斜面体 P此刻所受的外力个数有可能为()A2个 B3个 C4个 D5个 解析：若斜面体 P受到的弹簧弹力 F 等于其重力 mg，则MN 对 P没有力的作用，如图(a)所示，P受到 2个力，A对；若弹簧弹力大于 P的重力，则 MN 对 P有压力 FN，只有压力 FN则 P不能平衡，一定存在向右的力，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 答案：AC 7 两刚性球 a和 b的质量分别为 ma和 mb，直径分别为 da和 db(dadb)将a、b球依次放入一竖直放置、内径为 d(daddadb)的平底圆筒内，如图 8所示设 a、b两球静止时对圆筒侧面的压力大小分别为 FN1和FN2，筒底所受的压力大小为 F.已知重力加速度大小为 g.若所有接触都是光滑的，则()AF(mamb)g BFN1FN2 CmagF(mamb)g DFN1FN2 解析：对 a和 b整体受力分析如图所示，由平衡条件可知，F(ma mb)g FN1FN2，故 A、D 正确 答案：AD 8如图 9所示，轻绳的两端分别系在圆环 A 和小球 B 上，圆环 A套在粗糙的水平直杆 MN上 现用水平力F拉着绳子上的一点O，使小球 B 从图中实线位置缓慢上升到虚线位置，但圆环 A 始终保持在原位置不动在这一过程中，环对杆的摩擦力 Ff和环对杆的压力 FN的变化情况是()AFf不变 BFf增大 簧竖直悬挂质量为的物体静止时弹簧伸长量为现用该弹簧沿斜面方向拉住质量为的物体系统静止时弹簧伸长量也为斜面倾角为如图所示则物体所受摩擦力等于零大小为方向沿斜面向下大小为方向沿斜面向上大小为方向沿斜面向上解在倾斜的木板上已知木板的倾角分别为和时物块所受摩擦力的大小恰好相同则物块和木板间的动摩擦因数为解析由题意可以推断出当倾角时物体受到的摩擦力是静摩擦力大小为当时物体受到的摩擦力为滑动摩擦力大小为由得项正确的竖直半径垂直时两球刚好能平衡则杆对小球的作用力为学习好资料欢迎下载解析由已知条件知间的杆一定水平对其中一个小球受力分析由共点力的平衡知识可得杆的作用力为故选项正确答案如图甲所示一物块放在粗糙斜面上在平学习好资料 欢迎下载 CFN减小 DFN不变 解析：以结点 O为研究对象进行受力分析由题意可知，O点处于动态平衡，则可作出三力的平衡关系图如图(a)所示由图可知水平拉力增大 以环和结点整体作为研究对象，作受力分析图如图(b)所示由整个系统平衡可知：FNmg；FfF.即：Ff增大，FN不变，故 B、D 项正确 答案：BD 9 如图 10所示，绳与杆均不计重力，所承受弹力的最大值一定，A 端用绞链固定，滑轮 O 在 A 点正上方(滑轮大小及摩擦均可忽略)，B 端吊一重物 P.现施拉力 FT将 B 端缓慢上拉(绳、杆均未断)，在杆达到竖直前，下列说法中正确的是()A绳子越来越容易断 B绳子越来越不容易断 C杆越来越不容易断 D杆所受的压力不变 解析：对 B 点进行受力分析如右图所示，由相似三角形法知 FTGSH得 FTSH G，S变小，FT变小；FNGLH得 FNLH G，FN不变，故 BD 项正确 答案：BD 10如图 11所示，固定在水平面上的斜面倾角为 ，长方体木 块 A 的质量为 M，其 PQ面上钉着一枚小钉子，质量为 m 的小球 B 通过一细线与小钉子相连接，细线与斜面垂直，木块与斜面间的动摩擦因数为 ，以下说法正确的是()A若木块匀速下滑，则小球对木块的压力为零 B若木块匀速下滑，则小球对木块的压力为 mgsin 簧竖直悬挂质量为的物体静止时弹簧伸长量为现用该弹簧沿斜面方向拉住质量为的物体系统静止时弹簧伸长量也为斜面倾角为如图所示则物体所受摩擦力等于零大小为方向沿斜面向下大小为方向沿斜面向上大小为方向沿斜面向上解在倾斜的木板上已知木板的倾角分别为和时物块所受摩擦力的大小恰好相同则物块和木板间的动摩擦因数为解析由题意可以推断出当倾角时物体受到的摩擦力是静摩擦力大小为当时物体受到的摩擦力为滑动摩擦力大小为由得项正确的竖直半径垂直时两球刚好能平衡则杆对小球的作用力为学习好资料欢迎下载解析由已知条件知间的杆一定水平对其中一个小球受力分析由共点力的平衡知识可得杆的作用力为故选项正确答案如图甲所示一物块放在粗糙斜面上在平学习好资料 欢迎下载 C若木块匀加速下滑，则小球对木块的压力为零 D若木块匀加速下滑，则小球对木块的压力为 mg cos 解析：当木块匀速下滑时，对小球受力分析可求得小球对木块的压力为 mgsin，B 正确；当木块匀加速下滑时，将小球和木块看做一个整体，根据牛顿第二定律可得 agsin g cos ，选小球为研究对象，可求得小球对木块的压力为 mg cos ，D 正确 答案：BD 三、非选择题(本题共 2小题，共 30分)11(14 分)如图 12 所示，在倾角为 的粗糙斜面上，有一个质量为 m 的物体被水平力 F 推着静止于斜面上，已知物体与斜面间的动摩擦因数为 ，且 tan，若物体恰好不下滑，则推力 F 为多少？若物体恰好不上滑，则推力 F 为多少？(最大静摩擦力等于滑动摩擦力)解析：因为 tan，F0时，物体不能静止在斜面上当物体恰好不下滑时，受力如图甲所示，有 mgsin Fcos Ff，FfFN，FNmgcos Fsin 解得 Fsin cos sin cos mg 当物体恰好不上滑时，受力如图乙所示，有 mgsin FfFcos ，FfFN，FNmgcos Fsin 解得 F cos sincos sinmg.簧竖直悬挂质量为的物体静止时弹簧伸长量为现用该弹簧沿斜面方向拉住质量为的物体系统静止时弹簧伸长量也为斜面倾角为如图所示则物体所受摩擦力等于零大小为方向沿斜面向下大小为方向沿斜面向上大小为方向沿斜面向上解在倾斜的木板上已知木板的倾角分别为和时物块所受摩擦力的大小恰好相同则物块和木板间的动摩擦因数为解析由题意可以推断出当倾角时物体受到的摩擦力是静摩擦力大小为当时物体受到的摩擦力为滑动摩擦力大小为由得项正确的竖直半径垂直时两球刚好能平衡则杆对小球的作用力为学习好资料欢迎下载解析由已知条件知间的杆一定水平对其中一个小球受力分析由共点力的平衡知识可得杆的作用力为故选项正确答案如图甲所示一物块放在粗糙斜面上在平学习好资料 欢迎下载 答案：见解析 12(16分)(2010揭阳模拟)如图 13所示，小球被轻质细绳系住斜吊着放在静止的光滑斜面上，设小球质量 m1 kg，斜面倾角 30，细绳与竖直方向夹角 30，光滑斜面体的质量 M3 kg，置于粗糙水平面上(g取 10 m/s2)求：(1)细绳对小球拉力的大小；(2)地面对斜面体的摩擦力的大小和方向 解析：(1)以小球为研究对象受力分析如图甲所示 Fmg，FTcos3012F 得 FT12mgcos3012110 32 N10 33 N (2)以小球和斜面整体为研究对象受力分析如图乙所示，因为系统静止，所以 FfFTsin30 10 3312 N5 33 N，方向水平向左 答案：(1)10 33 N(2)5 33 N，方向水平向左 簧竖直悬挂质量为的物体静止时弹簧伸长量为现用该弹簧沿斜面方向拉住质量为的物体系统静止时弹簧伸长量也为斜面倾角为如图所示则物体所受摩擦力等于零大小为方向沿斜面向下大小为方向沿斜面向上大小为方向沿斜面向上解在倾斜的木板上已知木板的倾角分别为和时物块所受摩擦力的大小恰好相同则物块和木板间的动摩擦因数为解析由题意可以推断出当倾角时物体受到的摩擦力是静摩擦力大小为当时物体受到的摩擦力为滑动摩擦力大小为由得项正确的竖直半径垂直时两球刚好能平衡则杆对小球的作用力为学习好资料欢迎下载解析由已知条件知间的杆一定水平对其中一个小球受力分析由共点力的平衡知识可得杆的作用力为故选项正确答案如图甲所示一物块放在粗糙斜面上在平