2022年高考名师预测物理试题知识点力和物体的平衡 .pdf

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1、知识点大全高考物理预测专题1: 力和物体的平衡从近几年高考试题发展趋势来看，2012年高考中本专题可能会以下列题型出现: 1 选择题。 它可能把胡克定律、摩擦力的判断与计算、力的合成与分解、 共点力作用 ( 包括电场力、磁场力等) 下物体的平衡条件的应用等知识有机整合成一道选择题。2实验题。本专题实验可以考查“探究力的等效和替代的平行四边形定则”、“探究弹簧的弹力与形变量之间的关系”、“探究影响摩擦力的大小的因素”等。3计算题。要计算题中可能会求物体在各种情况下的稳定速度。另外“弹簧模型”也是高考的一个热点，它可以把胡克定律与牛顿定律、动量能量相结合，考查学生综合应用的能力。一、选择题（本题共

2、10小题，每小题4分，共 40分。在每小题给出的四个选项中，有的小题只有一个选项正确，有的小题有多个选项正确。全部选对的得4分，选对但不全的得2分，有选错的或不答的得0分。）1. 如图 1-1 所示，清洗楼房玻璃的工人常用一根绳索将自己悬在空中，工人及其装备的总重量为 G，悬绳与竖直墙壁的夹角为 ，悬绳对工人的拉力大小为F1，墙壁对工人的弹力大小为F2， 则AF1=sinGBF2=G tanC若缓慢减小悬绳的长度，F1与 F2的合力变大D若缓慢减小悬绳的长度，F1减小， F2增大答案： B 2. 如图 1-2 所示，悬挂在O点的一根不可伸长的绝缘细线下端有一个带电量不变的小球A，在两次实验中，

3、均缓慢移动另一带同种电荷的小球B，当 B到达悬点 O的正下方并与A在同一水平线上，A处于受力平衡时，悬线偏离竖直方向的角度为，若两次实验中 B的电量分别为q1和 q2，分别为 30和 45，则 q2/q1为（）A2 B3 C23D33答案： D 3. 如图 1-3 所示是山区村民用斧头劈柴的剖面图，图中BC边为斧头背， AB 、AC边是斧头的刃面。要使斧头容易劈开木柴，则（）ABC边短一些， AB边也短一些BBC边长一些， AB边短一些CBC边短一些， AB边长一些DBC边长一些， AB边也长一些答案： C 图 1-1 图 1-2 精选学习资料 - - - - - - - - - 名师归纳总结

4、 - - - - - - -第 1 页，共 7 页知识点大全4如图1-4 所示，一辆汽车沿水平面向右运动，通过定滑轮将重物 A缓慢吊起，在吊起重物的过程中，关于绳子的拉力FT、汽车对地面的压力 FN和汽车受到的摩擦力Ff的说法中正确的是（）AFT不变， FN不变， Ff逐渐增大BFT不变， FN逐渐增大， Ff逐渐增大CFT逐渐增大， FN不变， Ff逐渐增大DFT逐渐减小， FN逐渐增大， Ff逐渐增大答案： B 5. 风洞是进行空气动力学实验的一种主要设备。某兴趣小组为了检验一飞机模型的性能，对该模型进行了模拟风洞实验，该实验的示意图如图，其中AB 代表飞机模型的截面，OL为飞机模型的牵引

5、绳。已知飞机模型重为G，风向水平，当牵引绳水平时，飞机模型恰好静止在空中，此时飞机模型截面与水平面的夹角为 ，则作用于飞机模型上的风力大小为AcosGBGcosCsinGDGsin答案： A6如图所示 ,一根轻弹簧上端固定在O点，下端拴一个钢球P，球处于静止状态。现对球施加一个方向向右的外力F，使球缓慢偏移，在移动中的每个时刻，都可以认为钢球处于平衡状态。若外力F 的方向始终水平，移动中弹簧与竖直方向的夹角 90。且弹簧的伸长量不超过其弹性限度，则图中给出的弹簧伸长量x 与 cos的函数关系图像2 中，最接近的是（）答案： D7. 如图 1-7 所示 , 一固定斜面上两个质量相同的小物块A和

6、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与斜面之间动摩擦因数的2 倍, 斜面倾角为 . B 与斜面之间的动摩擦因数是A. tan32 B. cot32 C. tan D. cot风向B L O 图 1-5 精选学习资料 - - - - - - - - - 名师归纳总结 - - - - - - -第 2 页，共 7 页知识点大全答案： B8. 如图 1-8 所示，倾角为的斜面体C 置于水平面上，B 置于斜面上，通过细绳跨过光滑的定滑轮与A 相连接，连接 B的一段细绳与斜面平行，A、 B、 C都处于静止状态AB受到 C的摩擦力一定不为零BC受到水平面的摩擦力

7、一定为零C水平面对C的支持力与B、C 的总重力大小相等D若将细绳剪断，B物体依然静止在斜面上，水平面对C的摩擦力为零答案： D 9.如图 3 所示，一倾角为45 的斜面固定于竖直墙上，为使一光滑的铁球静止，需加一水平力 F，且 F过球心，下列说法正确的是() A球一定受墙的弹力且水平向左B球可能受墙的弹力且水平向左C球一定受斜面的弹力且垂直斜面向上D球可能受斜面的弹力且垂直斜面向上答案： BC 10. 如图 7 所示， A、B 两球用劲度系数为k1的轻弹簧相连， B 球用长为L的细线悬于O 点，A 球固定在O 点正下方，且O、A 间的距离恰为L，此时绳子所受的拉力为F1，现把 A、B间的弹簧换

8、成劲度系数为k2的轻弹簧，仍使系统平衡，此时绳子所受的拉力为F2，则 F1与F2的大小关系为（）AF1F2BF1F2CF1F2D因 k1、k2大小关系未知，故无法确定答案： C 二、填空和实验题( 本题共小题，共32 分，把正确的答案填在下面的横线上，或按要求答题。）11.如图6 所示，在两块相同的竖直木板之间，夹有质量均为的块相同的砖， 用两大小均为的水平力压紧木板，使砖静止， 则第与第块砖间的摩擦力为Mg。12如图1-32 所示，质量为m，带点量为 -q的微粒以速度v与水平成450进入匀强电场和匀强磁场，磁场方向垂直纸面向里。如微粒在电场、 磁场、重力场作用下做匀速直线运动，则电场强度E=

9、 qmgE，磁感应强度B= qvmgB2。图 1-8 图 1-9 图 1-10 精选学习资料 - - - - - - - - - 名师归纳总结 - - - - - - -第 3 页，共 7 页知识点大全13在“探究力的等效和替代的平行四边形定则”实验中，需要将橡皮条的一端固定在水平木板上，另一端系上两根细绳，细绳的另一端都有绳套（如图1-33 ）。实验中需用两个弹簧秤分别勾住绳套，并互成角度地拉橡皮条。某同学认为在此过程中必须注意以下几项：两根细绳必须等长。橡皮条应与两绳夹角的平分线在同一直线上。在使用弹簧秤时要注意使弹簧秤与木板平面平行。D同一次实验中，O点位置允许变动。E实验中，先将其中一

10、个弹簧秤沿某一方向拉到最大量程，然后只需调节另一弹簧秤的拉力的大小和方向，把橡皮条的节点拉到O点。F实验中，把橡皮条的节点拉到O点时，两弹簧秤之间的夹角应取900 不变，以便于算出合力的大小其中正确的是_C_。（填入相应的字母）14为了测量两张纸之间的动摩擦因数，某同学设计了一个实验：如图 1-34 所示，在木块A 和木板 B上贴上待测的纸，B木板水平固定，砂桶通过细线与木块A相连，调节砂桶中砂的多少，使A匀速向左运动。测出砂桶和砂的总质量m，以及贴纸木块A 的质量M，则两纸间的动摩擦因数 =m/M。（1）该同学为什么要把纸贴在木块A和木板 B 上，而不直接测量两张纸间的滑动摩擦力？(1) 因

11、纸质量较小，两者间摩擦力也小，不易测量。纸贴在木板上，可增大正压力，从而增大滑动摩擦力，便于测量。（2）在实际操作中，发现要保证木块A做匀速运动较困难，请你对这个实验作一改进来克服这一困难。你设计的改进方案是：参考方案：只要将测力计的一端与木块A相连接，测力计的另一端与墙壁或竖直挡板之类的固定物相连 用手通过轻绳拉动木板B，读出并记下测力计的读数F，测出木块 A的质量 m.；根据你的方案做实验，结果动摩擦因数 的表达式是：MgF； 根据你的方案要添加的器材有弹簧测力计 。精选学习资料 - - - - - - - - - 名师归纳总结 - - - - - - -第 4 页，共 7 页知识点大全三

12、、计算题 （本题共 5 小题，共70 分。解答应写出必要的文字说明、方程式和重要演算步骤。 只写出最后答案的不能得分。有数值计算的题，答案中必须明确写出数值和单位。）15如图 1-35 所示，一根轻绳上端固定在O点，下端拴一个重为G的钢球A，球处于静止状态 . 现对球施加一个方向向右的外力F，使球缓慢偏移，在移动中的每一刻，都可以认为球处于平衡状态. 如果外力F方向始终水平，最大值为2G，试分析：(1) 轻绳张力T的大小取值范围. (2) 在图 1-36 中画出轻绳张力(T) 与 cos 的关系图象 . 15解： (1) 当水平拉力F 0 时，轻绳处于竖直位置时，绳子张力最小T1=G当水平拉力

13、F2G时，绳子张力最大GGGT5)2(222因此轻绳的张力范围是G G5（2）设在某位置球处于平衡位置由平衡条件得所以cosGT即cos1T，得图象如图所示。16. 在如图所示的装置中，两个光滑的定滑轮的半径很小，表面粗糙的斜面固定在地面上，斜面的倾角为 30 。用一根跨过定滑轮的细绳连接甲、乙两物体，把甲物体放在斜面上且连线与斜面平行，把乙物体悬在空中，并使悬线拉直且偏离竖直方向 60 。现同时释放甲乙两物体， 乙物体将在竖直平面内振动，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。已知乙物体的质量为m 1 ，若取重力加速度g10m/s2。求： 甲物体的质量及斜面对甲物体的最

14、大静摩擦力。16. 解：设甲物体的质量为M，所受的最大静摩擦力为f，则当乙物体运动到最高点时，绳子上的弹力最小，设为T1，对乙物体cos1mgT此时甲物体恰好不下滑，有：1sinTfMg得：cossinmgfMg当乙物体运动到最低点时，设绳子上的弹力最大，设为T2 精选学习资料 - - - - - - - - - 名师归纳总结 - - - - - - -第 5 页，共 7 页知识点大全对乙物体由动能定理：221cos1mvmgl又由牛顿第二定律：lvmmgT22此时甲物体恰好不上滑，则有：2sinTfMg得：)cos23(sinmgfMg可解得：)(5.2sin2)cos3(kgmM)(5 .

15、7)cos1(23Nmgf17三根不可伸长的相同的轻绳，一端系在半径为r0的环 1 上，彼此间距相等，绳穿过半径为r0的第 2 个圆环，另一端同样地系在半径为2r0的环 3 上，如图1-38 所示，环 1 固定在水平面上，整个系统处于平衡状态. 试求第 2 个环中心与第3 个环中心之间的距离.( 三个环都是用相同的金属丝制作的，摩擦不计) 17 解析：因为环 2 的半径为环3 的 2 倍，环 2的周长为环3 的 2 倍，三环又是用同种金属丝制成的，所以环 2 的质量为环3 的 2 倍。设m为环 3 的质量， 那么三根绳承担的力为 3mg，于是，环1 与环 3 之间每根绳的张力FT1=mg。没有

16、摩擦，绳的重量不计，故每根绳子沿其整个长度上的张力是相同的（如图所示）FT1= FT2=mg。对环 3，平衡时有：3FT1-mg-3 FT2cos=0，由此32cos环 2 中心与环3 中心之距离：200cos1coscotrrx，即052rx18如图 1-39 所示，一台轧钢机的两个滚子,直径各为d=50cm,以相反方向旋转 , 滚子间距离为a=0.5cm, 如果滚子和热钢间的动摩擦因数为0.1, 试求进入滚子前钢板的最大厚度。1321TFx2TF0r02r精选学习资料 - - - - - - - - - 名师归纳总结 - - - - - - -第 6 页，共 7 页知识点大全18解析： 热钢板靠滚子的摩擦力进入滚子之间，根据摩擦力和压力的关系，便可推知钢板的厚度以钢板和滚子接触的部分为研究对象，其受力情况如图所示，钢板能进入滚子之间，则在水平方向有 :sincosNf ( 式中Nf) ，所以由两式可得：tan 设滚子的半径为R，再由图中的几何关系可得aabRabRR22)2(tan，将此式代入得b(d+a)- 21d代入数据得b0.75cm 即钢板在滚子间匀速移动时，钢板进入流子前厚度的最大值为0.75cm. f N A R 精选学习资料 - - - - - - - - - 名师归纳总结 - - - - - - -第 7 页，共 7 页