2019年高考物理大二輪復(fù)習(xí) 專題一 力與運(yùn)動(dòng) 專題跟蹤訓(xùn)練1 力與物體的平衡.doc

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專題跟蹤訓(xùn)練(一) 力與物體的平衡 一、選擇題 1．(2018石家莊質(zhì)檢二)可視為球形的雨滴在空中的下落過程可視為先加速后勻速的直線運(yùn)動(dòng)，已知雨滴下落過程中所受空氣阻力的大小與其下落速度的平方及其橫截面積(雨滴上垂直速度方向的最大面積)的乘積成正比．若空中兩個(gè)正在勻速下落的雨滴直徑之比為2∶3，則此時(shí)的速度之比為(　　) A. B. C. D. [解析]　勻速下落的雨滴所受重力大小與空氣阻力大小相等，則mg＝kv2S，而雨滴質(zhì)量m＝ρV＝πρd3，S＝πd2，由以上三式得＝可知，為定值，所以速度之比等于直徑的平方根之比，即雨滴直徑之比為2∶3時(shí)，速度之比為，A項(xiàng)正確． [答案]　A 2．(2017全國(guó)卷Ⅱ)如圖，一物塊在水平拉力F的作用下沿水平桌面做勻速直線運(yùn)動(dòng)．若保持F的大小不變，而方向與水平面成60角，物塊也恰好做勻速直線運(yùn)動(dòng)．物塊與桌面間的動(dòng)摩擦因數(shù)為(　　) A．2－ B. C. D. [解析]　本題考查物體受力分析、滑動(dòng)摩擦力、物體的平衡．物塊在水平力F作用下做勻速直線運(yùn)動(dòng)，其受力如圖甲所示 由平衡條件：F＝f、FN＝mg 而f＝μFN＝μmg 即F＝μmg 當(dāng)F的方向與水平面成60角時(shí)，其受力如圖乙 由平衡條件： Fcos60＝f1 f1＝μFN1＝μ(mg－Fsin60) 聯(lián)立解得μ＝，選項(xiàng)C正確． [答案]　C 3.(2018鄭州第二次質(zhì)量預(yù)測(cè))如圖所示，斜面體B放在粗糙的水平面上，物塊A放在粗糙的斜面體B上，輕質(zhì)彈簧兩端分別與物塊A及固定在斜面體底端的擋板拴接，初始時(shí)A、B靜止，彈簧處于壓縮狀態(tài)．現(xiàn)用力F沿斜面向上拉A，但A、B均保持靜止．下列說法正確的是(　　) A．彈簧對(duì)擋板的彈力減小 B．A、B之間的摩擦力減小 C．水平面對(duì)B的摩擦力不變 D．斜面體B對(duì)水平面的壓力減小 [解析]　由于A、B均保持靜止，彈簧長(zhǎng)度沒有改變，根據(jù)胡克定律，彈簧對(duì)擋板的彈力不變，選項(xiàng)A錯(cuò)誤；初始時(shí)A、B靜止，若彈簧對(duì)A的彈力剛好等于A重力沿斜面向下的分力，則A、B之間的摩擦力為零，用力F沿斜面向上拉A時(shí)，則A、B之間的摩擦力增大，選項(xiàng)B錯(cuò)誤；初始時(shí)A、B靜止，對(duì)A、B整體受力分析，則水平面對(duì)斜面體的摩擦力為零，用力F沿斜面向上拉A時(shí)，A、B均保持靜止，對(duì)A、B整體受力分析，由平衡條件可知，水平面對(duì)B的摩擦力不為零，方向向右，水平面對(duì)斜面體的支持力減小，根據(jù)牛頓第三定律，斜面體對(duì)水平面的壓力減小，選項(xiàng)C錯(cuò)誤，D正確． [答案]　D 4．(2018南昌一模)(多選)如圖所示，不可伸長(zhǎng)的輕繩AO和BO下端共同系一個(gè)物體P，且繩長(zhǎng)AO>BO，A、B兩端點(diǎn)在同一水平線上，開始時(shí)兩繩剛好繃直，繩AO、BO的拉力大小分別設(shè)為FA、FB.現(xiàn)保持A、B端點(diǎn)在同一水平線上，在A、B緩慢向兩側(cè)遠(yuǎn)離的過程中，關(guān)于兩繩拉力的大小隨A、B間距離的變化情況是(　　) A．FA隨距離的增大而一直增大 B．FA隨距離的增大而一直減小 C．FB隨距離的增大而一直增大 D．FB隨距離的增大先減小后增大 [解析]　開始時(shí)兩繩剛好繃直，繩AO中的拉力FA＝0，BO中的拉力大小FB＝mg.在A、B緩慢向兩側(cè)遠(yuǎn)離的過程中，力的矢量三角形如圖所示，可得FA隨距離的增大而一直增大，F(xiàn)B隨距離的增大先減小后增大，選項(xiàng)BC錯(cuò)誤，AD正確． [答案]　AD 5．(2018蘭州高三診斷)一質(zhì)量為m的物體用一根足夠長(zhǎng)的細(xì)繩懸吊于天花板上的O點(diǎn)，現(xiàn)用一光滑的金屬鉤子勾住細(xì)繩，水平向右緩慢拉動(dòng)細(xì)繩(鉤子與細(xì)繩的接觸點(diǎn)A始終在一條水平線上)，下列說法正確的是(　　) A．鉤子對(duì)細(xì)繩的作用力始終水平向右 B．OA段繩上的力逐漸增大 C．鉤子對(duì)細(xì)繩的作用力先減小后增大 D．鉤子對(duì)細(xì)繩的作用力不可能等于mg [解析]　細(xì)繩用光滑的鉤子勾住，則在細(xì)繩上各點(diǎn)的力的大小處處相等，即OA段繩上的拉力大小始終等于物體的重力mg，B錯(cuò)誤；鉤子對(duì)細(xì)繩的拉力大小等于兩段細(xì)繩拉力的合力，顯然鉤子對(duì)細(xì)繩的作用力方向不是始終水平向右，A錯(cuò)誤；水平向右緩慢拉動(dòng)細(xì)繩的過程中，OA段與豎直段的細(xì)繩的夾角逐漸減小，因此兩段細(xì)繩拉力的合力逐漸增大，即鉤子對(duì)細(xì)繩的作用力逐漸增大，C錯(cuò)誤；當(dāng)兩段細(xì)繩的夾角為90時(shí)，兩段細(xì)繩拉力的合力大小為mg，由于拉動(dòng)的過程中，兩段細(xì)繩的夾角不可能等于90，因此鉤子對(duì)細(xì)繩的作用力不可能等于mg，D正確． [答案]　D 6.(2018重慶高三調(diào)研)如圖所示，上表面水平的物塊M，剛好在固定的足夠長(zhǎng)的斜面上勻速下滑．現(xiàn)把另一物塊N輕輕地放在M的上表面上，下列說法正確的是(　　) A．兩物塊M、N一起勻速向下滑動(dòng) B．兩物塊M、N一起加速向下滑動(dòng) C．物塊M所受的合外力變大 D．物塊M所受的合外力變小 [解析]　設(shè)M的質(zhì)量為m1，斜面的傾角為θ，未放N時(shí)，對(duì)M受力分析，受重力m1g、支持力FN、滑動(dòng)摩擦力Ff.對(duì)M由力的平衡有FN＝m1gcosθ、Ff＝m1gsinθ，且Ff＝μFN′，F(xiàn)N′＝FN，則得m1gsinθ＝μm1gcosθ，故μ＝tanθ；由于物塊N輕輕地疊放在M上，相當(dāng)于增大M的重力，上面的等式關(guān)系仍然成立，則兩物塊M、N仍一起勻速下滑，A正確，B錯(cuò)誤；物塊M所受的合外力始終為零，CD錯(cuò)誤． [答案]　A 7.(2018惠州市三調(diào))如圖所示，A是一質(zhì)量為M的盒子，B的質(zhì)量為，A、B用跨過光滑定滑輪的細(xì)繩相連，A置于傾角為θ＝30的粗糙斜面上，定滑輪左側(cè)細(xì)繩平行于斜面，B懸于斜面之外處于靜止?fàn)顟B(tài)．現(xiàn)在向A中緩慢加入砂子，整個(gè)系統(tǒng)始終保持靜止，則在加入砂子的過程中，以下說法正確的是(　　) A．A所受的合力增大 B．A對(duì)斜面的壓力逐漸減小 C．A所受的摩擦力先逐漸增大后逐漸減小 D．未加砂子前，A與斜面間沒有摩擦力的作用 [解析]　整個(gè)系統(tǒng)始終保持靜止，則A所受的合力始終為零，A錯(cuò)誤；A對(duì)斜面的壓力等于A及砂子的總重力沿垂直于斜面方向的分力，隨著砂子質(zhì)量的增加，A對(duì)斜面的壓力逐漸增大，B錯(cuò)誤；未加砂子時(shí)，A所受的重力沿斜面向下的分力為Mgsinθ＝0.5Mg，等于繩子的拉力，A相對(duì)斜面沒有運(yùn)動(dòng)趨勢(shì)，即摩擦力為零，當(dāng)向A中緩慢加入砂子時(shí)，A有沿斜面向下運(yùn)動(dòng)的趨勢(shì)，受到沿斜面向上的靜摩擦力，隨著砂子質(zhì)量的增加，A所受的摩擦力一直增大，C錯(cuò)誤，D正確． [答案]　D 8.一輕繩一端系在豎直墻上M處，另一端系一質(zhì)量為m的物體A，將一輕質(zhì)光滑圓環(huán)O穿在輕繩上，并用力F拉住圓環(huán)上一點(diǎn)，如圖所示．現(xiàn)使物體A從圖中實(shí)線位置緩慢下降到虛線位置，則在這一過程中，力F、繩中張力FT和力F與水平方向的夾角θ的變化情況是(　　) A．F保持不變，F(xiàn)T逐漸增大，夾角θ逐漸減小 B．F逐漸增大，F(xiàn)T保持不變，夾角θ逐漸增大 C．F逐漸減小，F(xiàn)T保持不變，夾角θ逐漸減小 D．F保持不變，F(xiàn)T逐漸減小，夾角θ逐漸增大 [解析]　物體A始終處于平衡狀態(tài)，由受力分析知，OA、OM繩的張力FT總和與物體重力大小相等，F(xiàn)的方向一定與環(huán)兩側(cè)繩夾角的平分線共線；環(huán)兩側(cè)繩夾角越大，繩中張力的合力越小，F(xiàn)越小，θ越小，C對(duì)． [答案]　C 9．重力都為G的兩個(gè)小球A和B用三段輕繩如圖連接后懸掛在O點(diǎn)上，O、B間的繩子長(zhǎng)度是A、B間的繩子長(zhǎng)度的2倍，將一個(gè)拉力F作用到小球B上，使三段輕繩都伸直且O、A間和A、B間的兩段繩子分別處于豎直和水平方向上，則拉力F的最小值為(　　) A.G B.G C．G D.G [解析]　對(duì)A球受力分析可知，因O、A間繩豎直，則A、B間繩上的拉力為0.對(duì)B球受力分析如圖所示，則可知當(dāng)F與O、B間繩垂直時(shí)F最小，F(xiàn)min＝Gsinθ，其中sinθ＝＝，則Fmin＝G，故A項(xiàng)正確． [答案]　A 10．(多選)如圖所示，兩個(gè)帶電小球A、B分別處于光滑絕緣的豎直墻面和斜面上，且在同一豎直平面內(nèi)．用水平向左的推力F作用于B球，兩球在圖示位置靜止．現(xiàn)將B球沿斜面向上移動(dòng)一小段距離，發(fā)現(xiàn)A球隨之向上移動(dòng)少許，兩球在虛線位置重新平衡．重新平衡后與移動(dòng)前相比，下列說法正確的是(　　) A．墻面對(duì)A的彈力變小 B．斜面對(duì)B的彈力不變 C．推力F變大 D．兩球之間的距離變大 [解析]　利用整體法可知，斜面對(duì)B球支持力的豎直分量等于A、B兩帶電小球的重力之和，斜面傾角不變，斜面對(duì)B球支持力不變，故斜面對(duì)B的彈力不變，B選項(xiàng)正確；庫侖力與豎直方向的夾角變小，而豎直分量不變，故庫侖力變小，A、B間的距離變大，故D正確；因庫侖力水平分量減小，故A正確，C錯(cuò)誤． [答案]　ABD 二、非選擇題 11.如圖所示，楔形斜面體傾角為37，其BC長(zhǎng)為0.8 m，AB寬為0.6 m，一重為25 N的木塊原先在斜面體上部，它與斜面間的動(dòng)摩擦因數(shù)為0.6，要使木塊沿對(duì)角線AC方向勻速下滑，(sin37＝0.6，cos37＝0.8)，需要對(duì)它施加方向平行于斜面的力F，求F的大小和方向． [解析]　木塊對(duì)斜面的壓力大小為FN＝mgcos37＝250.8 N＝20 N，所受滑動(dòng)摩擦力大小為：f＝μFN＝0.620 N＝12 N，重力沿斜面向下的分量：mgsin37＝250.6 N＝15 N 在斜面這一平面內(nèi)，f、F與重力沿斜面向下的分量mgsinθ，三力合力為零，則由平行四邊形法則： F＝＝9 N 由正弦定理得：＝，故α＝90 即F平行于斜面與AC垂直． [答案]　9 N　F垂直于AC方向 12．(2018廣東佛山模擬)如圖所示的平行金屬導(dǎo)軌，傾角θ＝37，導(dǎo)體棒MN、PQ分別與導(dǎo)軌垂直放置，質(zhì)量分別為m1和m2，MN與導(dǎo)軌的動(dòng)摩擦因數(shù)μ＝0.5，PQ與導(dǎo)軌無摩擦，設(shè)最大靜摩擦力等于滑動(dòng)摩擦力，裝置整體置于方向垂直傾斜導(dǎo)軌平面向上的勻強(qiáng)磁場(chǎng)中，現(xiàn)將導(dǎo)體棒PQ由靜止釋放(設(shè)PQ離底端足夠遠(yuǎn))．取g＝10 m/s2，sin37＝0.6，cos37＝0.8.試分析m1與m2應(yīng)該滿足什么關(guān)系，才能使導(dǎo)體棒MN在導(dǎo)軌上運(yùn)動(dòng)． [解析]　釋放PQ，回路中產(chǎn)生由P—Q—N—M—P的感應(yīng)電流，對(duì)MN棒受力分析如圖甲所示． 令F1cosθ－μ(m1g＋F1sinθ)＝0，解得F1＝m1g 要使MN能夠運(yùn)動(dòng)必須滿足F安≥m1g 兩導(dǎo)體棒所受到的安培力大小相同，對(duì)PQ棒受力分析如圖乙所示．當(dāng)導(dǎo)體棒PQ有最大速度時(shí)有F2＝m2gsinθ 即PQ受到的安培力F安≤m2gsinθ 故要使導(dǎo)體棒MN在導(dǎo)軌上運(yùn)動(dòng)須滿足m2≥m1 [答案]　m2≥m1