（衡水萬卷）高三物理二輪復習 作業(yè)卷四 力與物體平衡2（含解析）-人教版高三物理試題

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1、力與物體平衡2 一 、單選題（本大題共4小題。在每小題給出的四個選項中，只有一個選項是符合題目要求的） 1. 如圖，三根輕繩懸掛兩個質(zhì)量相同的小球保持靜止，繩AD與AC垂直．現(xiàn)對B球施加一個水平向右的力F，使B緩慢移動到圖中虛線位置，此過程中AD、AC兩繩張力TAC、TAD的變化情況是（　　） 　 A． TAC變大，TAD減小 B． TAC變大，TAD不變 C． TAC減小，TAD變大 D． TAC不變，TAD變大 2. 如圖所示，小車向右做勻加速運動的加速度大小為a，bc為固定在小車上的水平橫桿，物塊M串在桿上，M通過細線懸吊著一小鐵球m， M、m均相對小

2、車靜止，細線與豎直方向的夾角為θ．若小車的加速度逐漸增大到2a時，M仍與小車保持相對靜止，則???? A．橫桿對M的作用力增加到原來的2倍???? B．細線的拉力增加到原來的2倍 C．細線與豎直方向的夾角增加到原來的2倍 D．細線與豎直方向夾角的正切值增加到原來的2倍 3. 如圖，質(zhì)量為M的斜面放在粗糙的水平地面上。幾個質(zhì)量都是m的不同物塊，先后在斜面上以不同的加速度向下滑動，斜面始終保持靜止不動。下列關(guān)于水平地面對斜面底部的支持力和靜摩擦力的幾種說法中正確的有 A．勻速下滑時，支持力靜摩擦力不為零； B．勻加速下滑時，支持力靜摩擦力的方向水平向右； C．勻減速下滑時，支

3、持力靜摩擦力的方向水平向右； D．無論怎樣下滑，總是靜摩擦力為零。 4. 如圖光滑的四分之一圓弧軌道AB固定在豎直平面內(nèi)，A端與水平面相切，穿在軌道上的小球在拉力F作用下，緩慢地由A向B運動，F(xiàn)始終沿軌道的切線方向，軌道對球的彈力為N．在運動過程中（　?。? 　 A． F增大，N減小 B． F減小，N減小 C． F增大，N增大 D． F減小，N增大 二 、多選題（本大題共3小題） 5. 如圖所示，質(zhì)量為m的小球套在傾斜放置的固定光滑桿上，一根輕質(zhì)彈簧的一端懸掛于O點，另一端與小球相連，彈簧與桿在同一豎直平面內(nèi)，將小球沿桿拉到彈簧水平位置由靜止釋放，小

4、球沿桿下滑，當彈簧位于豎直位置時，小球速度恰好為零，此時小球下降的豎直高度為h，若全過程中彈簧始終處于伸長狀態(tài)且處于彈性限度范圍內(nèi)，下列說法正確的是( ) A.彈簧與桿垂直時，小球速度最大 B.彈簧與桿垂直時，小球的動能與重力勢能之和最大 C.小球下滑至最低點的過程中，彈簧的彈性勢能增加量小于mgh D.小球下滑至最低點的過程中，彈簧的彈性勢能增加量等于mgh 6. 不同材料之間的動摩擦因數(shù)是不同的，例如木與木的動摩擦因數(shù)是0.30，木與金屬之間的動摩擦因數(shù)是0.20。現(xiàn)分別用木與金屬制作成多個形狀一樣，粗糙程度一樣的長方體。選擇其中兩個長方體A與B，將它們疊放在

5、木制的水平桌面上。如圖所示，如果A疊放在B上，用一個水平拉力作用在B上，當拉力大小為F1時，A、B兩物體恰好要分開運動。如果B疊放在A上，當拉力大小為F2時，A、B兩物體恰好要分開運動。則下列分析正確的是：（ ） A B F1 B A F2 A．如果F1>F2，可確定A的材料是木，B的材料是金屬 B．如果F1

6、止地在水平面上運動，此時彈簧長度為l1，若撤去拉力F，換成大小仍為F的水平推力向右推A，穩(wěn)定后A、B相對靜止地在水平面上運動，此時彈簧長度為l2，則下列判斷正確的是（　?。? 　 A． 彈簧的原長為 　 B． 兩種情況下穩(wěn)定時彈簧的形變量相等 　 C． 兩種情況下穩(wěn)定時兩物塊的加速度相等 　 D． 彈簧的勁度系數(shù)為 三 、簡答題（本大題共2小題） 8. 光滑圓環(huán)固定在豎直平面內(nèi)，環(huán)上套著兩個小球A和B(中央有孔)，它們由細繩連接，在如圖所示位置時恰好都能保持靜止狀態(tài)．此情況下，小球B與環(huán)中心O處于同一水平面上，小球A、

7、B間的細繩呈伸直狀態(tài)，且與水平線成30°角．已知小球B的質(zhì)量為3 kg，求細繩對小球B的拉力和小球A的質(zhì)量．(g取10 m/s2) 9.（2015北京高考真題）如圖所示，彈簧的一端固定，另一端連接一個物塊，彈簧質(zhì)量不計，物塊（可視為質(zhì)點）的質(zhì)量為m，在水平桌面上沿x軸轉(zhuǎn)動，與桌面間的動摩擦因數(shù)為，以彈簧原長時物塊的位置為坐標原點O，當彈簧的伸長量為x時，物塊所受彈簧彈力大小為F=kx，k為常量。 （1）請畫出F隨x變化的示意圖:并根據(jù)F-x圖像，求物塊沿x軸從O

8、點運動到位置x過程中彈力所做的功。 （2）物塊由向右運動到，然后由返回到，在這個過程中。 a、求彈力所做的功；并據(jù)此求彈性勢能的變化量； b、求滑動摩擦力所做的功；并與彈力做功比較，說明為什么不存在與摩擦力對應(yīng)的“摩擦力勢能”的概念。 0.2016萬卷作業(yè)卷（四）答案解析 一 、單選題 1.【答案】C 考點： 共點力平衡的條件及其應(yīng)用；力的合成與分解的運用． 專題： 共點力作用下物體平衡專題． 分析： 先以B為研究對象受力分析，由分解法作圖判斷出TAB大小的變化； 再以AB整體為研究對象受力分析，由平衡條件判斷TAD和TAC的變化情況． 解答： 以B為研究對象受力

9、分析，由分解法作圖如圖： 由圖可以看出，當將B緩緩拉到圖中虛線位置過程，繩子與與豎直方向夾角變大，繩子的拉力大小對應(yīng)圖中1、2、3三個位置大小所示，即TAB逐漸變大，F(xiàn)逐漸變大； 再以AB整體為研究對象受力分析， 設(shè)AC繩與水平方向夾角為α， 則豎直方向有：TACsinα=2mg 得：TAC=，不變； 水平方向：TAD=TACcosα+F，TACcosα不變，而F逐漸變大，故TAD逐漸變大； 故C正確； 故選：C． 點評： 當出現(xiàn)兩個物體的時候，如果不是求兩個物體之間的作用力大小通常采取整體法使問題更簡單． 2.【答案】D 3.【答案】C 4.【答案】A

10、 考點： 物體的彈性和彈力． 分析： 對球受力分析，受重力、支持力和拉力，根據(jù)共點力平衡條件列式求解出拉力和支持力的數(shù)值，在進行分析討論． 解答： 對球受力分析，受重力、支持力和拉力，如，根據(jù)共點力平衡條件，有 N=mgcosθ F=mgsinθ 其中θ為支持力N與豎直方向的夾角；當物體向上移動時，θ變大，故N變小，F(xiàn)變大；故A正確，BCD錯誤． 故選：A． 點評： 題關(guān)鍵對滑塊受力分析，然后根據(jù)共點力平衡條件列式求解出支持力和拉力的表達式進行討論． 二 、多選題 5.【答案】BD 6.【答案】BC 【解析】本題考查的是對動摩擦因數(shù)的理解，因為木與木的

11、動摩擦因數(shù)是0.30，木與金屬之間的動摩擦因數(shù)是0.20，可知如果和桌子接觸的是木的，則抽出去更費力，故B正確，A錯誤；如果F1=F2，可確定A、B是同種材料，C正確；D錯誤； 7.【答案】CD 考點： 牛頓第二定律；力的合成與分解的運用．. 專題： 牛頓運動定律綜合專題． 分析： 先以整體法為研究對象，根據(jù)牛頓第二定律求得加速度，再分別對A和B為研究對象，求得彈簧的原長．根據(jù)兩種情況下彈簧的彈力的大小關(guān)系，分析彈簧的形變量關(guān)系；由胡克定律求得勁度系數(shù)． 解答： 解：A、C、D以整體法為研究對象，根據(jù)牛頓第二定律得知，兩種情況下加速度相等，而且加速度大小為a=． 設(shè)彈簧的原

12、長為l0．根據(jù)牛頓第二定律得： 第一種情況：對A：k（l1﹣l0）=ma ① 第二種情況：對A：k（l0﹣l2）=2ma ② 由①②解得，l0=，k=．故A錯誤，CD正確． B、第一種情況彈簧的形變量為△l=l1﹣l0=l1﹣l2；第二種情況彈簧的形變量為△l=l0﹣l2=l1﹣l2；故B錯誤． 故選：CD． 點評： 本題關(guān)鍵要靈活選擇研究對象，運用整體法和隔離法，根據(jù)牛頓第二定律和胡克定律結(jié)合研究． 三 、簡答題 8.【答案】60 N　6 kg 對小球B球受力分析，如圖所示，小球B處于平衡狀態(tài)，有 Tsin30°＝mBg 解得T＝＝60 N 小球A處于平衡

13、狀態(tài)，有 T′cos30°＝NAsin30° NAcos30°＝mAg＋T′sin30°. 其中T′＝T 由以上各式解得mA＝6 kg. 9.【答案】（1），（2） ； 【解析】（1）在圖象中，面積為外力拉彈簧時外力所做的功 彈簧的彈力對其做負功， （2）a.分段研究：從到過程中，彈簧的彈力做負功，為 從到過程中，彈簧的彈力做正功，為 則全過程彈簧的彈力作功為 由功能關(guān)系，得 b.物體向右由運動到的過程摩擦力作功 物體由由返回到的過程摩擦力做功 全程摩擦力做功 若物體直接由位置運動到位置，摩擦力做功為 可知，兩次沿不同路徑從相同出發(fā)點運動到同一位置，摩擦力做功不同，說明摩擦力做功與路徑有關(guān)。 而彈簧彈力做功與路徑無關(guān)，只與初末位置有關(guān)，因此存在彈性勢能的概念，根據(jù)勢能的定義可知，不存在摩擦力勢能的概念。