高三物理第二轮专题练习 力与物体的平衡.pdf

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1、准兑市爱憎阳光实验学校力与物体的平衡准兑市爱憎阳光实验学校力与物体的平衡夹在 A、B 之间的轻弹簧被压缩 2,弹簧的劲度系数为 400N/m.系统置于水平D.合力的方向向左上方，1.木块 A、B 分别重 50 N 和 60 N，它们与水平地面之间的动摩擦因数均为 0.25；4.竖直绝缘壁上的 Q 点有一固的质点 A，在 Q 的正下方 P 点用丝线悬挂另一质点 B，PA=PB，A、B 两质点因带电而互相排斥，致使悬线和竖直方向成角，如地面上静止不动。现用 F=1 N 的水平拉力作用在木块 B 上.力 F 作用后下图，由于漏电使 A、B 两质点的带电量逐渐减少，在电荷漏完之前悬线对悬A.木块 A

2、所受摩擦力大小是 1 NB.木块 A 所受摩擦力大小是 1 NAC.木块 B 所B受摩擦力大小是 9 ND.木块 B 所受摩擦力大小是 7 N2如下图，质量为M的物体，在与竖直线成角，大小为F的恒力作用下，沿竖直墙壁匀速下滑，物体与墙壁间的动摩擦因数为，那么物体受到的摩擦力大小的以下结论中正确的选项是MgFcos；MgFcos；Fsin；(MgFcos)。FABCD3如下图，小木块放在倾角为的斜面上，受到一个水平力 FF0的作用处于静止，如下图，那么小木块受到斜面的支持力和摩擦力的合力的方向与竖直向上的方向的夹角可能是A.=0B.合力的方向向右上方，C.合力的方向向左上方，点 P 的拉力大小。

3、那么A、逐渐减小B、逐渐增大C、保持不变D、先变小后变大5.在粗糙水平地面上与墙平行放着一个截面为半圆的柱状物体A，A与竖直墙之间放一光滑圆球B，整个装置处于静止状态。现对B加一竖直向下的力F，F的作用线通过球心，设墙对B的作用力为F1，B对A的作用力为F2，地面对A的作用力为F3。假设F缓慢增大而整个装置仍保持静止，截面如下图，在此过程中A.F1保持不变，F3缓慢增大B.F1缓慢幼大，F3保持不变C.F2缓慢增大，F3缓慢增大D.F2缓慢增大，F3保持不变6.如下图，外表粗糙的固斜面顶端安有滑轮，两物块 P、Q 用轻绳连接并跨过滑轮不计滑轮的质量和摩擦，P 悬于空中，Q 放在斜面上，均处于静

4、止状态。当用水平向左的恒力推 Q 时，P、Q 仍静止不动，那么AQ 受到的摩擦力一变小BQ 受到的摩擦力一变大C轻绳上拉力一变小D轻绳上拉力一不变7如下图，A、B两木块放在水平面上，它们之间用细线相连，两次连接情况中细线倾斜方向不同但倾角一样，两木块与水平面间的摩擦系数相同，先后用水平力F1和F2拉着A、B一起匀速运动，那么F1F2AT1BF1F1F2T1T2AT2F2T1T2BABCD8.如下图，用两根细线把A、B两小球悬挂在OF4F3天花板上的同一点O，并用第三根细线连接A、B两小球，F2A然后用某F1个力F作用在小球A上，使三根细线均处于直B线状态，且OB细线恰好沿竖直方向，两小球均处于

5、静止状态。那么该力可能为图中的BcAF1BF2CF3DF49如下图，完全相同的A、B两物体放在水平面上，物体与水平面间的动摩擦因数均为 0.2，每个物体重G10N，设两物体与水平面间的最大静摩擦力均为N。假设对A施加一个由零均匀增大到 6N 的F水平推力F，那1/N3么A所受的摩擦力F1随推力FFAB0F/N36变化的情况请在图中作出。10如下图，一个准确的弹簧秤，置于粗糙的水平地面上，用F15N 的水平力拉秤钩，用F26N 的水平力拉另F1F2一端的圆环，弹簧秤处于静止状态。这时弹簧秤受到的静摩擦力大小是_N，方向_。弹簧秤的示数为_N。11有两个光滑球，半径均为r3cm，重均为8N，静止在

6、半径为R8cm 的光滑半球形碗底，如下图。两球间的相互作用力的大小为_N。当碗的半径增大时，两球间的相互作用力变_，球对碗的压力变_填“大或“小。12.如下图，是一种测风作用力的仪器的原理图，它能自动随着风的转向而转向，使风总从图示风方向吹向小球 P。P 是质量为 m 的金属球，固在一细长刚性金属丝下端，能绕悬挂点 O 在竖直平面内转动。P无风时金属丝自然下垂，有风时金属丝将偏离竖直方向一角度，角大小与风力大小有关。那么关于风力 F 与的关系式是。13 13 分图中是用电动砂轮打磨工件的装置，砂轮的转轴过图中 O 点垂直于纸面，AB 是一长度l 0.60m，质量m1 0.50kg的均匀刚性细杆

7、，可绕过 A 端的固轴在竖直面图中纸面内无摩擦地转动，工件 C 固在 AB 杆上，其质量m21.5kg，工件的重心、工件与砂轮的接触点 P 以及 O 点都在过 AB 中点的竖直线上，P 到 AB 杆的垂直距离d 0.1m，AB 杆始终处于水平位置，砂轮与工件之间的动摩擦因数 0.061当砂轮静止时，要使工件对砂轮的压力F0100N，那么施于 B 端竖直向下的力FB是多大？2当砂轮逆时针转动时，要使工件对砂轮的压力仍为F0100N，那么施于 B端竖直向下的力FB是多大？14.如图，原长分别为 L1和 L2，劲度系数分别为 k1和 k2的轻质弹簧竖直地悬挂在天花板上，两弹簧之间有一质量为m1的物体

8、，最下端挂着质量为m2的另一物体，整个装置处于静止状态。现用一个质量为 m 的平板把下面的物体竖直地缓慢地向上托起，直到两个弹簧的总长度于两弹簧原长之和，这时托起平板竖直向上的力是多少？m2上升的高度是多少？15.一光滑圆环固在竖直平面内，环上套着两个小球KA和B有孔，A、B间由细绳连接着，它们处于如图中所示位置m1时恰好都能保持静止状态。此情况下，B球与环中心KO处于m2同一水平面上，A、B间的细绳呈伸直状态，与水平线成 300夹角。B球的质量为m，求细绳对B球的拉力和A球的质量。答案及解析答案及解析1.【答案答案】AC【解析解析】由题给条件知未施加力F时，弹簧的弹力大小为物块A与地面间的滑

9、动摩擦力大小为fANA 0.2550 12.5N物块B与地面间的滑动摩擦力大小为fBNB 0.2560 15N令施加力F后装置仍处于静止状态，B受地面的摩擦力为fB，A受地面的摩擦力为fA，由平衡条件有：F f fB，fA f代入数据解得：fB 9N，fA 8N因fB f，说明物块B确实仍处于静止状态。2.【答案答案】A【解析解析】质量为M的物体，在与竖直线成角，大小为F的恒力作用下，沿竖直墙壁匀速下滑，物体与墙壁间的滑动摩擦力方向向上，设其大小为F1。根据竖直方向的平衡有：MgFcosF1解得：F1MgFcos设物体与墙壁间的压力为FN，根据水平方向的平衡有：FNFsin根据滑动摩擦律有：F

10、1FNFsin3.【答案答案】D【解析解析】物体受到重力 mg，支持力 FN，外力 F 和静摩擦力 Ff四个力的作用，由于小木块处在平衡状态，可知支持力力静摩擦和的合力方向一与重力和推力的合力方向相反，由于 F 的大小未知，故其与 G 的合力方向可P能落在斜面的垂线 MN 的左下方，这时摩擦力和支持力TF合的合力方向就落在 MN 与竖直线的夹角内，即4.【答案答案】C【解析解析】质点 B 受重力 G、悬线的拉力 T 和静电场力 F 三力作用而平衡，这三力中，T 与 F 的大小、方向均随角的变化而 变化。由 F合、T、F 三力构成的三角形与几何三角形 PAB 相似，所以有F合PATPB。又F合=

11、G，解之得：T GPBPA，由于在减小过程中，PA 与 PB 相，故 T 始终与 G 相，可见，悬线对悬点 P 的拉力大小保持不变，选项 C 正确。5.【答案答案】C【解析解析】略6.【答案答案】D【解析解析】物体 P 静止不动，轻绳上拉力和 P 的重力平衡，故轻绳上拉力一不变，D 项正确。假设开始时，Q 有下滑趋势，静摩擦力沿斜面向上，用水平恒力向左推 Q，那么静摩擦力减小；假设开始时，Q 有上滑趋势，静摩擦力沿斜面向下，用水平恒力向左推 Q，那么静摩擦力增大。因此，Q 受到的摩擦力大小不确。所以选项 D 正确7【答案答案】D【解析解析】以木块A为对象，绳的拉力的竖直分力导致第一次对地面的压

12、力小，地面对A的滑动摩擦力小。第一次对地面的压力大，地面对A的滑动摩擦力大。两次绳的拉力的水平分力与滑动摩擦力平衡。所以有T1T2。以整体为对象，绳的拉力为内力。两次整体对地面的压力大小相同，滑动摩擦力相同，两次所需的水平拉力相同，F1F2。8.【答案答案】BCF1/N【解析解析】略39【答案答案】见右图。0F/N36【解析解析】当水平推力F小于A与水平面间的最大静摩擦力均为 N 时，A受到水平面静摩擦力作用，随水平推力的增大而增大，且与水平推力值。当水平推力 NF5N 时，A、B两物体仍静止，此过程中A受到的摩擦力为最大静摩擦力 N 不变。随水平推力的增大，B受到的静摩擦力逐渐增大。当水平推

13、力 F5N时，A、B两物体相对水平面滑动，A物体受滑动摩擦力，大小为G2N。10【答案答案】1水平向左 5【解析解析】弹簧秤处于静止状态，受到的静摩擦力大小是两力的差值为 1N，方向与较大的拉力方向反向，即水平向左。弹簧秤的示数为秤钩端拉弹簧的力F1的数值，为 5N。11【答案答案】6小小【解析解析】以某一个小球为对象，受重力、两球间的相互作用力和碗对球的弹力，三力平衡，结合几何关系的平衡条件，得两球间的相互作用力的大小为 6N。当碗的半径增大时，由矢量三角形或采用极限分析可知，两球间的相互作用力变小，球对碗的压力就小。12.【答案答案】tan【解析解析】略13.【解析解析】1当砂轮静止时，把

14、AB 杆和工件看成一个物体，它受到的外力对A 轴的力矩有：重力的力矩(m1 m2)gl2砂轮对工件的支持力的力矩Fl02FB的力矩FBl由力矩的平衡，得Fl02(m ml12)g2 FBl1解得F 1B2F0(m1 m2)g2代入数据得3FB 40N2当砂轮转动时，除重力、支持力和FB的力矩外，还有砂轮作用于工件联解得 h=15.【解析解析】对B球，受力分析如下图。m2g(m1 m2)gk2k12 分的摩擦力的力矩F0d。由力矩的平平衡；得F1l02F0d (m1 m2)g2 FB FBl4解得F1dB2F0(m1 m2)gF0I5代入数据得FB 30N14.【解析解析】当两个弹簧的总长度于两

15、弹簧原长之和时，下面弹簧的压缩量于上面弹簧的F伸长量，设为 x(1 分)k2x对 m(m2+m)g1受力分析得：m1g=k1x+k2x(3 分)对平板和 m1整体受力分析得：F=(m2+m)g+k2x(3 分)联解得托起平板竖直向上的力 Fmg mk2m1g2g k(1 分)1 k2未托 m(m2时，上面弹簧伸长量为 x1=1 m2)gk2 分1下面弹簧伸长量为 x2=m2gk2 分2托起 m2时：m1上升高度为：h1=x1-x2 分m2相对 m1上升高度为：h2=x2+x2 分m2上升高度为：h=h1+h22 分Tcos300=NAsin300.T=2mg对A球，受力分析如图 D-1 所示。在水平方向Tcos300=N0Asin30.在竖直方向NAcos300=mAg+Tsin300mA=2mT sin37 N1 G1由以上方程解得：