2022年高考物理一輪復(fù)習(xí) 微專題2 求解平衡問題時(shí)思維流程中不同環(huán)節(jié)上的科學(xué)方法練習(xí)（含解析）

2022年高考物理一輪復(fù)習(xí) 微專題2 求解平衡問題時(shí)思維流程中不同環(huán)節(jié)上的科學(xué)方法練習(xí)（含解析） 1.(xx·新課標(biāo)全國卷Ⅱ)如圖，在固定斜面上的一物塊受到一外力F的作用，F(xiàn)平行于斜面向上．若要物塊在斜面上保持靜止，F(xiàn)的取值應(yīng)有一定范圍，已知其最大值和最小值分別為F1和F2(F2>0)．由此可求出(　　) A．物塊的質(zhì)量 B．斜面的傾角 C．物塊與斜面間的最大靜摩擦力 D．物塊對斜面的正壓力 答案：C　解析：設(shè)物塊與斜面間的最大靜摩擦力為Fm，斜面的傾角為α.結(jié)合題意根據(jù)平衡條件得，F(xiàn)1＝mgsin α＋Fm，F(xiàn)2＋Fm＝mgsin α，解得Fm＝，mgsin α＝，則物塊與斜面間的最大靜摩擦力可求，無法求得斜面的傾角和物塊的質(zhì)量，也無法求得物塊對斜面的正壓力，C項(xiàng)正確． 2．(xx·廊坊模擬)如圖所示，A、B兩物體的質(zhì)量分別為mA、mB，且mA>mB，整個(gè)系統(tǒng)處于靜止?fàn)顟B(tài)．滑輪的質(zhì)量和一切摩擦均不計(jì)，如果繩一端由Q點(diǎn)緩慢地向左移到P點(diǎn)，整個(gè)系統(tǒng)重新平衡后，物體A的高度和兩滑輪間繩與水平方向的夾角θ變化情況是(　　) A．物體A的高度升高，θ角變大 B．物體A的高度降低，θ角變小 C．物體A的高度升高，θ角不變 D．物體A的高度不變，θ角變小 答案：C　解析：最終平衡時(shí)，繩的拉力F大小仍為mAg，由二力平衡可得2Fsin θ＝mBg，故θ角不變，但因懸點(diǎn)由Q到P，左側(cè)部分繩子變長，故A應(yīng)升高，C正確． 3．(xx·河南中原名校二聯(lián))在均勻棒的兩端各系一輕繩，棒的上端的輕繩的另一端固定在天花板上，再將系下端的繩用力F拉到 水平方向，上端的繩與水平面成α角，棒與水平面成β角而靜止．則下面各式正確的是(　　) A．tan α＝2tan β　　　　 B．sin α＝2sin β C．cos α＝2cos β D．sin α＝2cos β 答案：A　解析：由圖知棒受重力G、上端繩拉力T、水平繩拉力F三力作用而平衡，知此三力為共點(diǎn)力，則將T和F反向延長與重力G交于O′點(diǎn)，因棒的重心在棒的中點(diǎn)，則由幾何關(guān)系知l1＝l2，tan α＝，tan β＝，聯(lián)立解得：tan α＝2tan β，所以A項(xiàng)正確． 4．如圖所示，質(zhì)量為m的物體放在一固定斜面上，當(dāng)斜面傾角為30°時(shí)恰能沿斜面勻速下滑．對物體施加一大小為F的水平向右的恒力，物體可沿斜面勻速向上滑行．設(shè)最大靜摩擦力等于滑動(dòng)摩擦力，當(dāng)斜面傾角增大并超過某一臨界角θ0時(shí)，不論水平恒力F多大，都不能使物體沿斜面向上滑行，試求： (1)物體與斜面間的動(dòng)摩擦因數(shù)； (2)這一臨界角θ0的大?。? 答案：(1)　(2)60° 解析：(1)斜面傾角為30°時(shí)，物體恰能勻速下滑，滿足 mgsin 30°＝μmgcos 30° 解得μ＝ (2)設(shè)斜面傾角為α，受力情況如圖，由勻速直線運(yùn)動(dòng)的條件： Fcos α＝mgsin α＋Ff FN＝mgcos α＋Fsin α Ff＝μFN 解得：F＝ 當(dāng)cos α－μsin α＝0，即cot α＝μ時(shí)，F(xiàn)→∞ 即“不論水平恒力F多大”，都不能使物體沿斜面向上滑行 此時(shí)，臨界角θ0＝α＝60°.