高考物理二轮复习 专题一 力与运动 第1讲 力与物体的平衡课后演练强化提能-人教版高三全册物理试题.doc

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1、第1讲力与物体的平衡 (建议用时：30分钟)一、单项选择题1(2018汕头二模)如图所示，无风时气球在轻绳的牵引下静止在空中，此时轻绳的拉力为F.当有水平风力作用时，轻绳倾斜一定角度后气球仍静止在空中，有风时与无风时相比()A气球所受合力减小B气球所受合力增大C轻绳的拉力F减小 D轻绳的拉力F增大解析：选D.有风时与无风时，气球都处于静止状态，受力平衡，合力为零，不变，A、B错误；无风时气球在竖直方向受重力、绳子拉力和浮力，由平衡条件得F浮mgF0，解得FF浮mg；有风时，设绳子与竖直方向的夹角为，绳子的拉力沿竖直方向的分量等于浮力和重力之差，则有F浮mgFcos 0，解得Fcos F浮mg，

2、故FF，所以F增大，C错误，D正确2(2018广东中山联考)如图所示，在固定斜面上的一物块受到一外力 F 的作用，F 平行于斜面向上若要物块在斜面上保持静止，F 的取值应有一定范围，已知其最大值和最小值分别为 F1和 F2(F20)由此可求出()A物块的质量B斜面的倾角C物块与斜面间的最大静摩擦力D物块对斜面的正压力解析：选C.设斜面倾角为，斜面对物块的最大静摩擦力为 Ff，当 F 取最大值 F1时，最大静摩擦力 Ff沿斜面向下，由平衡条件得 F1mgsin Ff；当 F 取最小值 F2时，Ff沿斜面向上，由平衡条件得 F2mgsin Ff，联立两式可求出最大静摩擦力Ff，选项 C 正确FNm

3、gcos ，F1F22mgsin ，所以不能求出物块的质量、斜面的倾角和物块对斜面的正压力3(2017高考全国卷)一根轻质弹性绳的两端分别固定在水平天花板上相距80 cm 的两点上，弹性绳的原长也为80 cm.将一钩码挂在弹性绳的中点，平衡时弹性绳的总长度为100 cm；再将弹性绳的两端缓慢移至天花板上的同一点，则弹性绳的总长度变为(弹性绳的伸长始终处于弹性限度内)()A86 cm B92 cmC98 cm D104 cm解析：选B.将钩码挂在弹性绳的中点时，由数学知识可知钩码两侧的弹性绳(劲度系数设为k)与竖直方向夹角均满足sin ，对钩码(设其重力为G)静止时受力分析，得G2kcos ；弹

4、性绳的两端移至天花板上的同一点时，对钩码受力分析，得G2k，联立解得L92 cm，可知A、C、D项错误，B项正确4(2018青岛二模)如图所示，一轻质弹簧的一端系一质量为m的小球，另一端固定在倾角为37的光滑斜面体顶端，弹簧与斜面平行在斜面体以大小为g的加速度水平向左做匀加速直线运动的过程中，小球始终相对于斜面静止已知弹簧的劲度系数为k，则该过程中弹簧的形变量为(已知：sin 370.6，cos 370.8)()A. B.C. D.解析：选A.在斜面体以大小为g的加速度水平向左做匀加速直线运动时，弹簧是处于伸长状态还是压缩状态，无法直接判断，此时可采用假设法，假设弹簧处于压缩状态，若求得弹力

5、F 为正值，则假设正确；若求得弹力F为负值，则假设错误，弹簧处于伸长状态设弹簧弹力大小为F，水平方向上由牛顿第二定律得：FNsin 37Fcos 37mg竖直方向上由受力平衡得：FNcos 37mgFsin 37联立式得：Fmg由胡克定律得 Fkx，x，假设正确5.(2018河北保定模拟)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O点并处于静止状态已知球半径为R，重为G，线长均为R.则每条细线上的张力大小为()A2G B.GC.G D.G解析：选B.本题中O点与各球心的连线及各球心连线，构成一个边长为2R的正四面体，如图甲、乙所示(A、B、C为各球球心)，O为ABC的中心，设OAO

6、，由几何关系知OAR，由勾股定理得OOR，对A处球受力分析有：Fsin G，又sin ，解得FG，故只有B项正确6(2016高考全国卷)如图，两个轻环a和b套在位于竖直面内的一段固定圆弧上；一细线穿过两轻环，其两端各系一质量为m的小球在a和b之间的细线上悬挂一小物块平衡时，a、b间的距离恰好等于圆弧的半径不计所有摩擦小物块的质量为()A. B.mCm D2m解析：选C.由于轻环不计重力，故细线对轻环的拉力的合力与圆孤对轻环的支持力等大反向，即沿半径方向；又两侧细线对轻环拉力相等，故轻环所在位置对应的圆孤半径为两细线的角平分线，因为两轻环间的距离等于圆孤的半径，故两轻环与圆孤圆心构成等边三角形；

7、又小球对细线的拉力方向竖直向下，由几何知识可知，两轻环间的细线夹角为120，对小物块进行受力分析，由三力平衡知识可知，小物块质量与小球质量相等，均为m，C项正确7(2018佛山模拟)质量为m的四只完全相同的足球叠成两层放在水平面上，底层三只足球刚好接触成三角形，上层一只足球放在底层三只足球的正上面，系统保持静止若最大静摩擦力等于滑动摩擦力，则()A底层每个足球对地面的压力为mgB底层每个足球之间的弹力为零C下层每个足球对上层足球的支持力大小为D足球与水平面间的动摩擦因数至少为解析：选B.根据整体法，设下面每个球对地面的压力均为FN，则3FN4mg，故FNmg，A错误；四个球的球心连线构成了正四

8、面体，下层每个足球之间的弹力为零，B正确；上层足球受到重力、下层足球对上层足球的三个支持力，由于三个支持力的方向不是竖直向上，所以三个支持力在竖直方向的分量之和等于重力，则下层每个足球对上层足球的支持力大小大于，C错误；根据正四面体几何关系可求，F与mg夹角的余弦值cos ，正弦值sin ，则有FmgFNmg，FFf，解得Ffmg，Fmg，则，所以足球与水平面间的动摩擦因数至少为，故D错误8.三段细绳OA、OB、OC结于O点，另一端分别系于竖直墙壁、水平顶壁和悬挂小球，稳定后OA呈水平状态现保持O点位置不变，缓慢上移 A点至D点的过程中，关于OA绳上的拉力变化情况的判断正确的是()A一直增大

9、B一直减小C先增大后减小 D先减小后增大解析：选D.可运用动态图解法，由图可知，当 OA 与 OB 垂直时，OA 上的拉力最小，故 D 正确9(2018烟台二模)如图所示，质量均可忽略的轻绳与轻杆承受弹力的最大值一定，轻杆A端用铰链固定，滑轮在A点正上方(滑轮大小及摩擦均可不计)，轻杆B端吊一重物G，现将绳的一端拴在杆的B端，用拉力F将B端缓慢上拉(均未断)，在AB杆达到竖直前，以下分析正确的是()A绳子越来越容易断 B绳子越来越不容易断CAB杆越来越容易断 DAB杆越来越不容易断解析：选B.以B点为研究对象，它受三个力的作用而处于动态平衡状态，其中一个是轻杆的弹力T，一个是绳子斜向上的拉力F

10、，一个是绳子竖直向下的拉力F(大小等于物体的重力G)，根据相似三角形法，可得，由于OA和AB不变，OB逐渐减小，因此轻杆上的弹力大小不变，而绳子斜向上的拉力越来越小，选项B正确二、多项选择题10(2018桂林模拟)将某均匀的长方体锯成如图所示的 A、B 两块后，放在水平桌面上并排放在一起，现用水平力 F 垂直于 B 的左边推 B 物体，使 A、B 整体仍保持矩形沿 F 方向匀速运动，则()A物体 A 在水平方向上受三个力的作用，且合力为零B物体 A 在水平方向上受两个力的作用，且合力为零CB 对 A 的作用力方向与 F 方向相同DB 对 A 的弹力等于桌面对 A 的摩擦力解析：选AC.对物体

11、A 进行受力分析，水平方向上受到 B 物体产生的弹力、静摩擦力和水平桌面产生的滑动摩擦力，如图所示，由于 A、B 整体仍保持矩形沿 F 方向匀速运动，则物体A所受合力为零，A正确，B错误；B对A的弹力方向垂直于接触面，D错误；B对A的作用力与桌面对A的摩擦力等大反向，即B对A的作用力方向与F方向相同，C正确11.(2018高考天津卷)明朝谢肇淛的五杂组中记载：“明姑苏虎丘寺塔倾侧，议欲正之，非万缗不可一游僧见之曰：无烦也，我能正之”游僧每天将木楔从塔身倾斜一侧的砖缝间敲进去，经月余扶正了塔身假设所用的木楔为等腰三角形，木楔的顶角为，现在木楔背上加一力F，方向如图所示，木楔两侧产生推力FN，则(

12、)A若F一定，大时FN大 B若F一定，小时FN大C若一定，F大时FN大 D若一定，F小时FN大解析：选BC.木楔两侧面产生的推力合力大小等于F，由力的平行四边形定则可知，FN，由表达式可知，若F一定，越小，FN越大，A项错误，B项正确；若一定，F越大，FN越大，C项正确，D项错误12(2018烟台二模)如图所示，斜面上放有两个完全相同的物体a、b，两物体间用一根细线连接，在细线的中点加一与斜面垂直的拉力F，使两物体均处于静止状态则下列说法正确的是()Aa、b两物体的受力个数一定相同Ba、b两物体对斜面的压力相同Ca、b两物体受到的摩擦力大小一定相等D当逐渐增大拉力F时，物体a先开始滑动解析：选

13、BD.对a、b进行受力分析，b物体处于静止状态，当绳子拉力沿斜面向上的分量与重力沿斜面向下的分量相等时，摩擦力为零，所以b可能只受3个力作用，而a物体必定受到摩擦力作用，肯定受4个力作用，故A错误；a、b两个物体，垂直于斜面方向受力都平衡，则有：NTsin mgcos ，解得：Nmgcos Tsin ，根据牛顿第三定律知a、b两物体对斜面的压力相同，故B正确；根据A项的分析可知，b的摩擦力可以为零，而a的摩擦力一定不为零，故C错误；对a沿斜面方向有：Tcos mgsin fa，对b沿斜面方向有：Tcos mgsin fb，正压力相等，所以最大静摩擦力相等，则a先达到最大静摩擦力，先滑动，故D正

14、确13.表面光滑、半径为R的半球固定在水平地面上，球心O的正上方O处有一无摩擦定滑轮，轻质细绳两端各系一个可视为质点的小球挂在定滑轮上，如图所示两小球平衡时，若滑轮两侧细绳的长度分别为L12.4R和L22.5R，则这两个小球的质量之比为，小球与半球之间的压力之比为，则以下说法正确的是()A. B.C. D.解析：选BC.先以左侧小球为研究对象，分析受力情况：重力m1g、绳子的拉力FT和半球的支持力FN1，作出受力分析图由平衡条件得知，拉力FT和支持力FN的合力与重力m1g大小相等、方向相反设OOh，根据三角形相似得，解得m1g，FN1同理，以右侧小球为研究对象，得：m2g，FN2，由得，.14

15、如图所示，倾角为的斜面体C置于水平地面上，一条细线一端与斜面上的物体B相连，另一端绕过质量不计的定滑轮与物体A相连，定滑轮用另一条细线悬挂在天花板上的O点，细线与竖直方向成角，A、B、C始终处于静止状态，下列说法不正确的是()A若仅增大A的质量，B对C的摩擦力一定减小B若仅增大A的质量，地面对C的摩擦力一定增大C若仅增大B的质量，悬挂定滑轮的细线的拉力可能等于A的重力D若仅将C向左缓慢移动一点，角将增大解析：选ACD.设 A 的质量为m，B 的质量为 M，由平衡条件可知 B 受到细线的拉力 Tmg，若Mgsinmg，则有：Mgsinmgf，若 Mgsin mg，则f0，若Mgsin mg，则有

16、：Mgsin fmg，若仅增大A的质量，B对C的摩擦力可能增大也可能减小，所以A项错误；以B、C为整体分析可知若仅增大 A 的质量，绳子拉力T增大，地面摩擦力FfTcos mgcos ，所以B项正确；A、B、C始终处于静止状态，连接 A、B 细线的拉力始终等于物体A的重力，增大物体B的质量不会影响该细线的拉力，悬挂定滑轮的细线的拉力等于物体A上细线拉力和物体B上细线拉力的合力，它们之间的夹角不可能为120，所以悬挂定滑轮的细线的拉力不可能等于A的重力，所以C项错误；若仅将C向左缓慢移动一点，连接 A、B细线的拉力不变，而两细线夹角变小，合力与竖直方向的夹角等于，合力沿角平分线方向，所以角将减小，D项错误