统考版2022高考物理二轮复习专题强化练1力与物体的平衡含解析.docx

力与物体的平衡选择题(19题为单项选择题，1014题为多项选择题)1.如图所示，一机械臂铁夹竖直夹起一个金属小球，小球在空中处于静止状态，铁夹与球接触面保持竖直，则()A小球受到的摩擦力方向竖直向下B小球受到的摩擦力与重力大小相等C若增大铁夹对小球的压力，小球受到的摩擦力变大D若铁夹水平移动，小球受到的摩擦力变大2.如图所示，汽车通过钢绳拉动物体假设钢绳的质量可忽略不计，物体的质量为m，物体与水平地面间的动摩擦因数为，汽车的质量为m0，汽车运动中受到的阻力跟它对地面的压力成正比，比例系数为k，且k>.要使汽车匀速运动时的牵引力最小，角应为()A0°B30°C45° D60°3如图所示，水平天花板上固定有AO和BO两根不可伸长的轻绳，它们系在同一点O，且AO>BO，一只蜘蛛通过吐出的丝使自己静止悬挂在O点，开始时两绳刚好绷直现将B端缓慢向右移动，则()AAO绳的拉力大小一直增大BAO绳的拉力大小一直减小CBO绳的拉力大小一直增大DBO绳的拉力大小一直减小4高空走钢丝杂技表演中，表演者越接近钢丝末端的时候，钢丝倾斜得越厉害，行走难度越大，行走也越缓慢现有甲、乙两个人同走一根钢丝，其位置如图所示，假设甲、乙两人及其装备的总质量相等，下列说法正确的是()A钢丝对甲的作用力小于对乙的作用力B甲受到的合外力小于乙受到的合外力C甲对钢丝的压力大于乙对钢丝的压力D钢丝对甲的摩擦力大于对乙的摩擦力5如图所示，光滑绝缘的斜面与水平面的夹角为.导体棒ab静止在斜面上，ab与斜面底边平行，通有图示的恒定电流I.空间充满竖直向上的匀强磁场，磁感应强度大小为B.现缓慢增大(0<<90°)，若电流I不变，且ab始终静止在斜面上(不考虑磁场变化产生的影响)，下列说法正确的是()AB应缓慢增大 BB应缓慢减小CB应先增大后减小 DB应先减小后增大62020·重庆市部分区县第二次诊断如图所示，水平直杆OP右端固定于竖直墙上的O点，长为L2 m的轻绳一端固定于直杆P点，另一端固定于墙上O点正下方的Q点，OP长为d1.2 m，重为8 N的钩码用光滑挂钩挂在轻绳上处于静止状态，则轻绳的弹力大小为()A10 N B8 NC6 N D5 N7.如图所示，光滑圆环竖直固定，A为最高点，橡皮条上端固定在A点，下端连接一套在圆环上的轻质小环，小环位于B点，AB与竖直方向夹角为30°，用光滑钩拉橡皮中点，将橡皮条中点拉至C点时，钩的拉力大小为F，为保持小环静止于B点，需给小环施加一作用力F，下列说法正确的是()A若F沿水平方向，则FFB若F沿竖直方向，则FFCF的最大值为FDF的最小值为F82020·黑龙江哈尔滨三中模拟如图所示，斜面体c置于水平地面上，不带电绝缘小物块b置于绝缘斜面上，通过绝缘细绳跨过光滑的定滑轮与带正电小球a连接，连接b的一段细绳与斜面平行在a所在空间中有竖直向下的匀强电场，在电场强度逐渐增加的情况下，a、b、c都处于静止状态，则()Ab对c的摩擦力一定减小B地面对c的摩擦力一定减小C地面对c的摩擦力方向一定水平向右Db对c的摩擦力可能平行斜面向上且一直增加9.2020·吉林长春二模如图所示，一固定斜面上两个质量均为m的小物块A和B紧挨着匀速下滑，A与B的接触面光滑已知A与斜面之间的动摩擦因数是B与斜面之间的动摩擦因数的2倍，斜面倾角为，重力加速度为g.B与斜面之间的动摩擦因数与A、B间弹力FN的大小分别是()Atan ，FNmgsin Btan ，FNmgsin Ctan ，FNmgcos Dtan ，FNmgsin 10.2020·江苏三校联考如图所示，一小球固定在轻杆上端，AB为水平轻绳，小球处于静止状态(图中F1水平，F3竖直)，则杆对小球的作用力方向可能是()AF1 BF2CF3 DF411如图所示为内壁光滑的半球形凹槽M的竖直截面，O为球心，AOB60°，OA水平，在竖直面内，小物块受到与水平方向成45°角斜向上的推力F作用而静止在B点现将推力F沿逆时针缓慢转到水平方向，在该过程中系统始终静止，则()AM槽对小物块的支持力逐渐减小BM槽对小物块的支持力逐渐增大C推力F先减小后增大D推力F逐渐增大122020·武清一模如图所示，一长方体放置于粗糙水平地面上，物块A由跨过定滑轮的轻质细绳与物块B连接，系统处于静止状态，现对B施加一水平力F使B缓慢地升起，使绳子偏离竖直方向一个角度，在此过程中物块A和长方体始终处于静止状态，则()A长方体对物块A的摩擦力一直减小B地面对长方体的支持力保持不变C地面对长方体的支持力一直增大D地面对长方体的摩擦力一直增大13.如图所示，粗糙水平地面上放置有一个斜面体B，斜面体B的斜面粗糙，在其上面放置一木块A，木块A与固定在斜面体底端的挡板T之间用一轻质弹簧连接，且当整个系统处于静止状态时，弹簧处于压缩状态现用恒力F沿斜面向上拉木块A，但木块A没有被拉动，整个系统仍保持静止，则()A弹簧对挡板的弹力不变B木块A与斜面之间的摩擦力减小C水平面对斜面体B的摩擦力不变D斜面体B对地面的压力减小142020·安徽芜湖一中9月月考如图(a)所示，轻绳AD跨过固定在水平杆BC右端的定滑轮(重力不计)拴接了一个质量为M1的物体，ACB30°；如图(b)所示，轻杆HG一端用铰链固定在竖直墙上，另一端G通过细绳EG拉住，EG与水平方向也成30°角，一轻绳GF悬挂在轻绳的G端，并拉住一个质量为M2的物体，重力加速度为g，则下列说法正确的是()A图(a)中BC杆对滑轮的作用力大小为B图(b)中HG杆受到的作用力大小为M2gC轻绳AC段的张力TAC与轻绳EG的张力TEG的大小之比为M1:M2D轻绳AC段的张力TAC与轻绳EG的张力TEG的大小之比为M1:2M2专题强化练1力与物体的平衡1解析：对小球，由平衡条件，竖直方向上，摩擦力与重力平衡，与压力大小、水平运动状态等无关，选项B正确答案：B2解析：隔离汽车，由平衡条件得水平方向有Fk(m0gFTsin )FTcos 隔离物体，由平衡条件得水平方向有FTcos (mgFTsin )解两式得Fkm0gmgFT(k)sin ，式中FT(k)>0，所以当sin 0，即0°时，牵引力F最小(临界点)选项A正确答案：A3解析：开始时两绳刚好绷直，绳AO中的拉力为零，BO中的拉力大小为mg，m为蜘蛛的质量，在B缓慢向右移动的过程中，力的矢量三角形如图所示，可得AO中的拉力随距离的增大而一直增大，BO中的拉力随距离的增大先减小后增大，A正确答案：A4解析：因行走缓慢，可认为两人均处于平衡状态，即所受合外力为零，钢丝对人的作用力大小等于人及其装备的总重力，选项A、B错误；对人受力分析可知人对钢丝的压力FNmgcos (为人所在位置的钢丝与水平方向的夹角)，越接近末端，越大，所以甲对钢丝的压力大于乙对钢丝的压力，选项C正确；人受到的摩擦力Ffmgsin ，越接近末端，越大，Ff越大，结合牛顿第三定律可知钢丝对甲的摩擦力小于对乙的摩擦力，选项D错误答案：C5解析：如图作出右侧侧视图，则可知，金属棒受重力、支持力及向右的安培力的作用；增大角度，则支持力的方向将向左旋转，要使棒仍然平衡，则支持力与安培力的合力一直等于重力；则由图可知，安培力必须增大；故磁感应强度应增大答案：A6解析：设挂钩所在处为N点，延长PN交墙于M点，如图所示：同一条绳子拉力相等，根据对称性可知两边的绳子与竖直方向的夹角相等，设为，则根据几何关系可知NQMN，即PM等于绳长；根据几何关系可得：sin 0.6，则37°，根据平衡条件可得：2FTcos G，解得：FT5 N，故D正确答案：D7解析：对结点C受力分析可知，橡皮条的弹力满足：2F1cos 30°F，则F1F.对小圆环受力分析可知，橡皮条的拉力F1水平向右，大圆环对小圆环的弹力N沿半径方向，若F沿水平方向，则N0，此时FF1F，A项错误；若F沿竖直方向，则一定是竖直向上，此时N的方向背离圆心，由平衡知识可知，FF1tan 30°F，B项错误；根据平行四边形定则可知F最大值趋于无穷大，当F与过B点的半径垂直时，有最小值，为FminF1sin 30°F，C项错误，D项正确答案：D8解析：由于电场强度增加，所以连接a、b的细绳的拉力增大，若刚开始时b物块的重力沿斜面向下的分力与细绳的拉力相等，则随着细绳拉力的增大，b受到的摩擦力沿斜面向下且增大，此时c受到b的摩擦力方向沿斜面向上且一直增大，A错误，D正确；将b、c看成一个整体，整体受重力，地面的支持力，细绳拉力和地面的摩擦力，绳的拉力方向斜向右上方，所以c受到的摩擦力方向一定水平向左，由于绳的拉力增大，绳与水平面间的夹角不变，则拉力沿水平方向的分力增大，所以c受到的摩擦力增大，B、C错误答案：D9解析：以A、B整体为研究对象进行受力分析，根据平衡条件得2mgsin Amgcos Bmgcos ，又A2B，B，解得tan ；隔离B为研究对象并进行受力分析可知，B受重力、支持力、A对B的弹力FN及摩擦力而处于平衡状态，在沿斜面方向上根据平衡条件得mgsin mgcos FN，解得FNmgsin ，选项A正确答案：A10解析：本题中杆为“定杆”，杆上的力就不一定沿杆的方向，小球处于静止状态，则杆对小球的作用力方向在重力与轻绳拉力夹角的对顶角范围内(不含水平方向)，当绳拉力为零时，杆对小球的作用力竖直向上，如图所示，所以杆对小球的作用力方向可能是F2和F3，选项B、C正确答案：BC11解析：分析小物块的受力，画出力的动态平衡图如图所示，可知在将推力沿逆时针方向缓慢转到水平方向的过程中，M槽对小物块的支持力FN逐渐增大，推力F先减小后增大，选项BC正确答案：BC12解析：取物块B为研究对象，分析其受力情况，设细绳 与竖直方向夹角为，则有：Fmgtan ；T；对物块A：fAT，则随角增大， fA变大，选项A错误；对A、B和长方体的整体，竖直方向地面对长方体的支持力等于整体的重力，保持不变，故B正确，C错误；水平方向，拉力F等于地面对长方体的摩擦力，则：fFmgtan ；随角增大，f变大，选项D正确答案：BD13解析：由于木块A与斜面体B保持静止，则弹簧的形变量不变，弹簧对挡板的弹力不变，选项A正确；对木块A进行受力分析可知，其受到重力、支持力、弹簧的弹力作用，并且可能受到静摩擦力作用，若最初木块A受到的静摩擦力方向沿斜面向上，则当用力F沿斜面向上拉木块A时，木块A受到的静摩擦力的方向可能变为沿着斜面向下，此时A、B之间的摩擦力大小可能减小，可能增大，也可能不变，选项B错误；对整体分析，力F沿斜面向上，故整体对地面的压力减小，且有向右运动的趋势，故水平面对斜面体B的摩擦力发生变化，选项C错误，D正确答案：AD14解析：图(a)中滑轮为“活结”，AC、CD两段绳的张力大小都是M1g，且两绳互成120°角，以滑轮为研究对象，根据共点力的平衡条件可知，BC杆对滑轮的作用力大小也是M1g(作用力方向与竖直方向成60°角斜向右上方)，A项错误；由题意知，图(b)中轻杆右端为“死结”，HG轻杆左端用铰链固定，杆对G点的作用力一定沿HG的方向，以G点为研究对象，根据共点力的平衡条件可知，轻绳EG上的张力TEG，HG杆对G点的作用力大小FTEGcos 30°，故FM2g，结合牛顿第三定律可知，B项正确；图(a)中轻绳AC段的拉力TACM1g，又TEG2M2g，解得TAC:TEGM1:2M2，C项错误，D项正确答案：BD