2019-2020年高考物理二輪復(fù)習(xí) 第一部分 考前復(fù)習(xí)方略 專題一 力與物體的平衡限時(shí)訓(xùn)練.doc
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2019-2020年高考物理二輪復(fù)習(xí) 第一部分 考前復(fù)習(xí)方略 專題一 力與物體的平衡限時(shí)訓(xùn)練 一、選擇題 1.(多選)(xx德州模擬)如圖所示,兩楔形物塊A、B兩部分靠在一起,接觸面光滑,物塊B放置在地面上,物塊A上端用繩子拴在天花板上,繩子處于豎直伸直狀態(tài),A、B兩物塊均保持靜止.則( ) A.繩子的拉力不為零 B.地面受的壓力大于物塊B的重力 C.物塊B與地面間不存在摩擦力 D.物塊B受到地面的摩擦力水平向左 解析:選AC.因A、B接觸面光滑,若B對(duì)A有支持力,則物塊A的合力不可能為零,因此A、B間的彈力為零,所以繩子的拉力F=mAg,分析物塊B可知,地面對(duì)B的支持力FNB=mBg,物塊B與地面間的摩擦力為零,故A、C正確,B、D錯(cuò)誤. 2.(xx湖北重點(diǎn)中學(xué)高三第二次聯(lián)考)如圖所示,靜止在水平地面上的斜面體質(zhì)量為M,一質(zhì)量為m的物塊恰能沿斜面勻速下滑,若對(duì)物塊施以水平向右的拉力F,物塊m仍能沿斜面運(yùn)動(dòng).則以下判斷正確的是( ) A.物塊m仍將沿斜面勻速下滑 B.物塊m將沿斜面加速下滑 C.地面對(duì)斜面M有向左的摩擦力 D.地面對(duì)斜面的支持力等于(M+m)g 解析:選B.物塊m恰能勻速下滑,則物塊m受到的支持力和摩擦力的合力豎直向上,大小等于mg,且μ=tan θ(θ為斜面體傾角),施加水平外力F后,物塊m受到的支持力和摩擦力的合力仍豎直向上,但合力小于mg,對(duì)物塊m受力分析易知,物塊m做加速運(yùn)動(dòng),選項(xiàng)A錯(cuò)誤,B正確;對(duì)斜面體M,物塊m對(duì)它的壓力和摩擦力的合力豎直向下,合力小于mg,對(duì)斜面體M受力分析易知,地面對(duì)斜面體M的摩擦力為0,支持力小于(m+M)g,選項(xiàng)C、D錯(cuò)誤. 3.(xx濟(jì)南一模)如圖所示,在粗糙水平面上放置A、B、C、D四個(gè)小物塊,各小物塊之間由四根完全相同的輕彈簧相互連接,正好組成一個(gè)菱形,∠BAD=120,整個(gè)系統(tǒng)保持靜止?fàn)顟B(tài).已知A物塊所受的摩擦力大小為Ff,則D物塊所受的摩擦力大小為( ) A.Ff B.Ff C.Ff D.2Ff 解析:選C.由對(duì)稱性可知,四根輕彈簧的彈力大小相等,均為F,對(duì)A有:2Fcos 60=Ff,對(duì)D有:2Fcos 30=FfD,故FfD=Ff. 4.(xx河南八市質(zhì)檢)如圖所示,質(zhì)量均為1 kg的小球a、b在輕彈簧A、B及外力F的作用下處于平衡狀態(tài),其中A、B兩個(gè)彈簧的勁度系數(shù)均為5 N/cm,B彈簧上端與天花板固定連接,軸線與豎直方向的夾角為60,A彈簧豎直,g取10 m/s2,則以下說(shuō)法正確的是( ) A.A彈簧的伸長(zhǎng)量為3 cm B.外力F=10 N C.B彈簧的伸長(zhǎng)量為4 cm D.突然撤去外力F瞬間,b球加速度為0 解析:選D.a、b兩球處于平衡狀態(tài),所受合力均為零,A彈簧的伸長(zhǎng)量為xA==2 cm,故A錯(cuò)誤.對(duì)a、b球及A彈簧整體受力分析得:外力F=2mgtan 60=20 N,B彈簧彈力大小為FB==40 N,則B彈簧的伸長(zhǎng)量xB==8 cm,故B、C錯(cuò)誤.撤去力F瞬間,A、B彈簧的彈力不變,則b球所受合力仍為零,加速度為0,故D正確. 5.(xx河北保定4月模擬)如圖所示,將三個(gè)完全相同的光滑球用不可伸長(zhǎng)的細(xì)線懸掛于O點(diǎn)并處于靜止?fàn)顟B(tài).已知球半徑為R,重為G,線長(zhǎng)均為R.則每條細(xì)線上的張力大小為( ) A.2G B.G C.G D.G 解析:選B.本題中O點(diǎn)與各球心的連線及各球心連線,構(gòu)成一個(gè)邊長(zhǎng)為2R的正四面體,如圖甲所示(A、B、C為各球球心),O′為△ABC的中心,設(shè)∠OAO′=θ,由幾何關(guān)系知O′A=R,由勾股定理得OO′==R,對(duì)A處球受力分析有:Fsin θ=G,又sin θ=,解得F=G,故只有B項(xiàng)正確. 6.(xx東北三校二聯(lián))如圖所示,有一傾角θ=30的斜面體B,質(zhì)量為M.質(zhì)量為m的物體A靜止在B上.現(xiàn)用水平力F推物體A,在F由零逐漸增大至mg再逐漸減為零的過(guò)程中,A和B始終保持靜止.對(duì)此過(guò)程下列說(shuō)法正確的是( ) A.地面對(duì)B的支持力大于(M+m)g B.A對(duì)B的壓力的最小值為mg,最大值為mg C.A所受摩擦力的最小值為0,最大值為 D.A所受摩擦力的最小值為mg,最大值為mg 解析:選B.因?yàn)锳、B始終保持靜止,對(duì)A、B整體受力分析可知,地面對(duì)B的支持力一直等于(M+m)g,A錯(cuò)誤.當(dāng)F=0時(shí),A對(duì)B的壓力最小,為mgcos 30=mg;當(dāng)F=mg時(shí),A對(duì)B的壓力最大,為mgcos 30+Fsin 30=mg,B正確.當(dāng)Fcos 30=mgsin 30時(shí),即F=mg時(shí),A所受摩擦力為0,當(dāng)F=0時(shí),A所受摩擦力大小為mg,方向沿斜面向上,當(dāng)F=mg時(shí),A所受摩擦力大小為mg,方向沿斜面向下,選項(xiàng)C、D錯(cuò)誤. 7.(xx湖北宜昌市第一次調(diào)研)如圖所示,晾曬衣服的繩子兩端分別固定在兩根豎直桿上的A、B兩點(diǎn),繩子的質(zhì)量及繩與衣架掛鉤間摩擦均忽略不計(jì),衣服處于靜止?fàn)顟B(tài).如果保持繩子A端、B端在桿上位置不變,將右側(cè)桿平移到虛線位置,穩(wěn)定后衣服仍處于靜止?fàn)顟B(tài).則( ) A.繩子的彈力變大 B.繩子的彈力不變 C.繩對(duì)掛鉤彈力的合力變小 D.繩對(duì)掛鉤彈力的合力不變 解析:選D.對(duì)掛鉤受力分析,如圖所示,根據(jù)平衡條件,有2FTcos θ=G,繩子右端的B點(diǎn)在桿上位置不動(dòng),將右桿移動(dòng)到虛線位置時(shí),θ變小,故繩子拉力FT變小,A、B錯(cuò)誤;繩中的拉力左右相等,根據(jù)三力平衡條件可知,兩繩子的拉力FT的合力F始終與G等值反向,保持不變,故C錯(cuò)誤,D正確. 8.(xx陜西高三質(zhì)量檢測(cè))將兩個(gè)質(zhì)量均為m的小球a、b用細(xì)線相連后,再用細(xì)線懸掛于O點(diǎn),如圖所示.用力F拉小球b,使兩個(gè)小球都處于靜止?fàn)顟B(tài),且細(xì)線Oa與豎直方向的夾角保持 θ=30,則F達(dá)到最小值時(shí)Oa線上的拉力為( ) A.mg B.mg C.mg D.mg 解析:選A.以兩個(gè)小球組成的整體為研究對(duì)象,分析受力,作出F在三個(gè)方向時(shí)整體的受力圖,根據(jù)平衡條件得知:F與FT的合力與重力2mg總是大小相等、方向相反的,由力的合成圖可知,當(dāng)F與繩子Oa垂直時(shí),F(xiàn)有最小值,即圖中2位置,根據(jù)平衡條件得:F=2mgsin 30=mg,F(xiàn)T=2mgcos 30=mg,A正確. 9.(xx江西南昌調(diào)研)水平面上有U形導(dǎo)軌NMPQ,它們之間的寬度為L(zhǎng),M和P之間接入電源,現(xiàn)垂直于導(dǎo)軌擱一根質(zhì)量為m的金屬棒ab,棒與導(dǎo)軌間的動(dòng)摩擦因數(shù)為μ(滑動(dòng)摩擦力略小于最大靜摩擦力),通過(guò)棒的電流強(qiáng)度為I,現(xiàn)加一個(gè)范圍較大的勻強(qiáng)磁場(chǎng),磁感應(yīng)強(qiáng)度大小為B,方向垂直于金屬棒ab,與垂直導(dǎo)軌平面的方向夾角為θ,如圖所示,金屬棒處于靜止?fàn)顟B(tài),重力加速度為g,則金屬棒所受的摩擦力大小為( ) A.BILsin θ B.BILcos θ C.μ(mg-BILsin θ) D.μ(mg+BILcos θ) 解析:選B.金屬棒處于靜止?fàn)顟B(tài),其合力為零,對(duì)其進(jìn)行受力分析,如圖所示,在水平方向有BILcos θ-Ff=0,F(xiàn)f=BILcos θ,選項(xiàng)B正確,選項(xiàng)A、C、D錯(cuò)誤. 10.如圖所示,在一絕緣斜面C上有一帶正電的小物體A處于靜止?fàn)顟B(tài).現(xiàn)將一帶正電的小球B沿以A為圓心的圓弧緩慢地從P點(diǎn)轉(zhuǎn)至A正上方的Q點(diǎn)處,已知P、A在同一水平線上,且在此過(guò)程中物體A和C始終保持靜止不動(dòng),A、B可視為質(zhì)點(diǎn).關(guān)于此過(guò)程,下列說(shuō)法正確的是( ) A.物體A受到斜面的支持力先增大后減小 B.物體A受到斜面的支持力一直增大 C.地面對(duì)斜面C的摩擦力先增大后減小 D.地面對(duì)斜面C的摩擦力先減小后增大 解析:選A.對(duì)A受力分析如圖,重力大小、方向不變,支持力FN方向不變,小球B順時(shí)針轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí),庫(kù)侖力F也順時(shí)針轉(zhuǎn)動(dòng),由圖可知A對(duì),B錯(cuò);對(duì)A、C取整體為研究對(duì)象,庫(kù)侖斥力大小恒定,沿水平方向分力減小,地面對(duì)C的摩擦力一直減小至0,C、D錯(cuò). 11.(xx新余模擬)如圖所示,質(zhì)量為M、半徑為R的半球形物體A放在水平地面上,通過(guò)最高點(diǎn)處的釘子用水平輕質(zhì)細(xì)線拉住一質(zhì)量為m、半徑為r的光滑球B,A、B均靜止.則( ) A.B對(duì)A的壓力大小為mg B.細(xì)線對(duì)小球的拉力大小為mg C.A對(duì)地面的壓力大小為(M+m)g D.地面對(duì)A的摩擦力大小為mg 解析:選C.由于A、B處于靜止?fàn)顟B(tài),故其所受合外力為零,整體受力分析,如圖甲所示,根據(jù)平衡條件,可得:FN-(M+m)g=0,根據(jù)牛頓第三定律可知A對(duì)地面的壓力大小為(M+m)g,選項(xiàng)C正確,選項(xiàng)D錯(cuò)誤.隔離B受力分析,如圖乙所示,根據(jù)平衡條件,由圖中幾何關(guān)系,可得==,解得F′N=mg,依據(jù)牛頓第三定律知:B對(duì)A的壓力大小為mg;細(xì)線對(duì)小球的拉力F=mg,選項(xiàng)A、B錯(cuò)誤. 二、非選擇題 12.(xx臨沂第三次適應(yīng)性測(cè)試)如圖所示,一個(gè)底面粗糙,質(zhì)量為m的斜面體靜止在水平地面上,斜面體的斜面是光滑的,傾角為30,現(xiàn)用一端固定的輕繩系一質(zhì)量為m的小球,小球靜止時(shí)輕繩與斜面的夾角是30. (1)求當(dāng)斜面體靜止時(shí)繩的拉力大??; (2)若地面對(duì)斜面體的最大靜摩擦力等于地面對(duì)斜面體支持力的k倍,為了使整個(gè)系統(tǒng)始終處于靜止?fàn)顟B(tài),k值必須滿足什么條件? 解析:(1)設(shè)繩的拉力為FT,斜面體對(duì)小球的支持力為FN,對(duì)小球進(jìn)行受力分析如圖所示,由平衡條件可知,F(xiàn)T和FN的合力豎直向上,大小等于mg,由幾何關(guān)系可得出 FN=FT=mg. (2)對(duì)斜面體進(jìn)行受力分析,設(shè)小球?qū)π泵骟w的壓力為FN′,地面的支持力為F,地面的靜摩擦力為Ff,由正交分解和平衡條件可知, 在豎直方向上:F=mg+FN′cos 30 在水平方向上:Ff=FN′sin 30 根據(jù)(1)和牛頓第三定律可知:FN′=FN=mg 又由題設(shè)可知Ffmax=kF≥Ff 綜合上述各式解得k≥. 答案:(1)mg (2)k≥ 13.(xx高考全國(guó)卷Ⅰ,T24,12分)如圖,一長(zhǎng)為10 cm的金屬棒ab用兩個(gè)完全相同的彈簧水平地懸掛在勻強(qiáng)磁場(chǎng)中;磁場(chǎng)的磁感應(yīng)強(qiáng)度大小為0.1 T,方向垂直于紙面向里;彈簧上端固定,下端與金屬棒絕緣.金屬棒通過(guò)開(kāi)關(guān)與一電動(dòng)勢(shì)為12 V的電池相連,電路總電阻為2 Ω.已知開(kāi)關(guān)斷開(kāi)時(shí)兩彈簧的伸長(zhǎng)量為0.5 cm;閉合開(kāi)關(guān),系統(tǒng)重新平衡后,兩彈簧的伸長(zhǎng)量與開(kāi)關(guān)斷開(kāi)時(shí)相比均改變了0.3 cm.重力加速度大小取10 m/s2.判斷開(kāi)關(guān)閉合后金屬棒所受安培力的方向,并求出金屬棒的質(zhì)量. 解析:依題意,開(kāi)關(guān)閉合后,電流方向從b到a,由左手定則可知,金屬棒所受的安培力方向豎直向下. 開(kāi)關(guān)斷開(kāi)時(shí),兩彈簧各自相對(duì)于其原長(zhǎng)伸長(zhǎng)了Δl1=0.5 cm.由胡克定律和力的平衡條件得 2kΔl1=mg① 式中,m為金屬棒的質(zhì)量,k是彈簧的勁度系數(shù),g是重力加速度的大?。? 開(kāi)關(guān)閉合后,金屬棒所受安培力的大小為 F=IBL② 式中,I是回路電流,L是金屬棒的長(zhǎng)度.兩彈簧各自再伸長(zhǎng)了Δl2=0.3 cm,由胡克定律和力的平衡條件得 2k(Δl1+Δl2)=mg+F③ 由歐姆定律有E=IR④ 式中,E是電池的電動(dòng)勢(shì),R是電路總電阻. 聯(lián)立①②③④式,并代入題給數(shù)據(jù)得m=0.01 kg. 答案:見(jiàn)解析- 1.請(qǐng)仔細(xì)閱讀文檔,確保文檔完整性,對(duì)于不預(yù)覽、不比對(duì)內(nèi)容而直接下載帶來(lái)的問(wèn)題本站不予受理。
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