高考物理一轮复习 第02章 力与物体的平衡单元测试.doc

1 / 12【2019【2019 最新最新】精选高考物理一轮复习精选高考物理一轮复习 第第 0202 章章 力与物体的平衡单元力与物体的平衡单元测试测试1如图所示是一支旅行用的“两面针”牙膏，该牙膏的外壳是由铝薄皮做的，根据你的观察和生活经验，下列说法正确的是( )A该牙膏皮被挤压后发生的形变为弹性形变B牙膏被挤出来是因为牙膏受到手的作用力C牙膏盖上的条纹是为了增大摩擦D挤牙膏时手对牙膏皮的作用力大于牙膏皮对手的作用力答案 C2图示是杂技节目“力量”表演中的一个高难度动作，两个演员均保持静止状态，左侧演员的身体保持伸直，且与水平方向成 30°。已知左侧演员所受的重力大小为 G，则右侧演员对左侧演员的作用力大小为( )A.G B.G C.G DG答案 D解析 左侧演员处于平衡状态，受到的力除了自身重力之外，就是右侧演员对他的作用力，故右侧演员对左侧演员的作用力大小为 G，故 D 正确。3质量为 m 的物体用轻绳 AB 悬挂于天花板上。用水平向左的力 F 缓慢拉动绳的中点 O，如图所示。用 T 表示绳 OA 段拉力的大小，在 O 点向左移动的过程中( )AF 逐渐变大，T 逐渐变大2 / 12BF 逐渐变大，T 逐渐变小CF 逐渐变小，T 逐渐变大DF 逐渐变小，T 逐渐变小答案 A4如图所示，a、b 两个小球穿在一根光滑的固定杆上，并且通过一条细绳跨过定滑轮连接。已知 b 球质量为 m，杆与水平面成 角，不计所有摩擦，重力加速度为 g。当两球静止时，Oa 绳与杆的夹角也为 ，Ob 绳沿竖直方向，则下列说法正确的是( )Aa 可能受到 2 个力的作用 Bb 可能受到 3 个力的作用C绳子对 a 的拉力等于 mgDa 的重力为 mgtan答案 C5 A、B、C 三个物体通过细线和光滑的滑轮相连，处于静止状态，如图所示，C 是一箱砂子，砂子和箱的重力都等于 G，动滑轮的质量不计，打开箱子下端开口，使砂子均匀流出，经过时间 t0 流完，则图中哪个图象表示在这过程中桌面对物体 B 的摩擦力 f 随时间的变化关系( )答案 C解析 设绳子的张力大小为 T。以 A、B 两个物体组成的整体作为研究对象，根据平衡条件得，桌面对物体 B 的摩擦力 f2 T。设 t 时刻砂子流掉的重力为G，则 Gkt，t 时刻对 C：由平衡条件得，2 T2GG，则有f2GG2Gkt，可见，f 与 t 是线性关系，f­t 图象是向下倾斜的直线。3 / 12当 t0 时，f2G，tt0 时，fG。故 C 正确。6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.m Cm D2m答案 C7如图所示，小方块代表一些相同质量的钩码，图甲中 O 为轻绳之间连接的结点，图乙中光滑的轻质小滑轮跨在轻绳上悬挂钩码，两装置处于静止状态，现将图甲中 B 滑轮的端点 B 稍稍右移一些，图乙中的端点 B 稍稍向上移动一些(图乙中的绳长不变)，则关于 角和 OB 绳的张力 F 的变化，下列说法正确的是 ( )A图甲、乙中的 角均增大，F 均不变B图甲、乙中的 角均不变，F 均不变C图甲中 角增大、图乙中 角不变，张力 F 均不变D图甲中 角减小、F 不变，图乙中 角增大、F 减小答案 B8如图所示，一细绳系一光滑小球，细绳跨过定滑轮使小球靠在柱体的斜面上。设柱体对小球的弹力为 FN，细绳对小球的拉力为 FT。现用水平力拉绳使小球缓慢上升一小段距离，在此过程中，下列说法正确的是( )AFN 逐渐增大 BFN 逐渐减小CFT 逐渐减小 DFT 先增大后减小4 / 12答案 A9我国不少地方在节日期间有挂红灯笼的习俗。如图所示，质量为 m 的灯笼用两根不等长的轻绳 OA、OB 悬挂在水平天花板上，OA 比 OB 长，O 为结点。重力加速度大小为 g。设 OA、OB 对 O 点的拉力分别为 FA、FB，轻绳能够承受足够大的拉力，则( ) AFA 小于 FBBFA、FB 的合力大于 mgC调节悬点 A 的位置，可使 FA、FB 都大于 mgD换质量更大的灯笼，FB 的增加量比 FA 的增加量大答案 ACD10如图，质量分别为 M、m 的两个木块 A、B 通过轻弹簧连接，木块 A 放在水平桌面上，木块 B 用轻绳通过定滑轮在力 F 的作用下整体恰好处于静止状态，绳与水平方向成 角。设最大静摩擦力等于滑动摩擦力，不计滑轮与绳间的摩擦。则可以求下列哪些量( )A木块 A 对桌面的压力B弹簧与水平方向的夹角C木块 A 与桌面之间的动摩擦因数 D弹簧的形变量答案 ABC解析 以 A、B 整体为研究对象，进行受力分析，如图 1，根据平衡条件，水平方向：Fcosf，竖直5 / 1211倾角为 37°的斜面固定在水平面上，斜面上有一重为 G 的物体A，物体 A 与斜面间的动摩擦因数 0.5。现给 A 施以一水平力 F，如图所示。设最大静摩擦力与滑动摩擦力相等(sin37°0.6，cos37°0.8)，如果物体A 能在斜面上静止，水平推力 F 与 G 的比值可能是( )A3 B2 C1 D0.5答案 BCD解析 设物体刚好不下滑时 FF1，受力分析如图 1，则由平衡条件得：F1cosFf1Gsin，Ff1FN1，FN1F1sinGcos，联立得。F1 G12如图，一光滑的轻滑轮用细绳 OO悬挂于 O 点；另一细绳跨过滑轮，其一端悬挂物块 a，另一端系一位于水平粗糙桌面上的物块 b。外力 F 向右上方拉 b，整个系统处于静止状态。若 F 方向不变，大小在一定范围内变化，物块 b仍始终保持静止，则( )A绳 OO的张力也在一定范围内变化 B物块 b 所受到的支持力也在一定范围内变化6 / 12C连接 a 和 b 的绳的张力也在一定范围内变化D物块 b 与桌面间的摩擦力也在一定范围内变化答案 BD13.如图 1 所示，用一根轻绳晾晒重量为 G 的衣服，衣服是通过一个光滑的小圆环穿过细绳后悬挂起来的，此时绳两段间的夹角为 120°，绳中张力为F1；若在环上加一水平拉力使细绳的一部分处在竖直线上，此时晾衣绳中的张力大小为 F2，不计小圆环的重力，则下列关系正确的是( )图 1A.F1F2G B.F2F1>G D.F2<F1<G解析 分别对两种情况下的环进行受力分析如图。由图可知，开始时三个力的方向之间的夹角都是 120°，所以 F1G；若在环上加一水平拉力使细绳的一部分处在竖直线上，则在竖直方向上：F2F2sin G，得 F2<G，所以三个力之间的关系为 F2<F1G。故选项 B 正确。答案 B14.如图 2 所示，倾角为 45°的斜面 B 放置在水平面上，物块 A 放在斜面 B上，A、B 接触面光滑，水平力 F 作用在物块 A 上，A、B 一起沿水平面向左匀速滑动，若 B 与水平面间的动摩擦因数为 ，则 A 与 B 的质量之比为( )图 2A. B. C. D.1 解析 把 A、B 看成一个整体，根据平衡条件得 F(mAmB)g。A 物体在三个力的作用下受力平衡，因为斜面的倾角为 45°，可知 FmAg，联立解得7 / 12，选项 A 正确。答案 A15.如图 3 所示，一质量为 m 的沙袋用不可伸长的轻绳悬挂在支架上，一练功队员用垂直于绳的力将沙袋缓慢拉起使绳与竖直方向的夹角为 30°。且绳绷紧，则练功队员对沙袋施加的作用力大小为( )图 3A. B.mg C.mg D.mg16.如图 4 所示，光滑的半圆柱固定在水平地面上，在其圆心 O1 的正上方O2 处有一光滑小滑轮。质量分别为 m、m 的 A、B 两小球通过光滑的小滑轮用细线相连。当 O2A 间细线的长度与圆柱半径相等时，两小球处于静止状态，且半圆柱对小球 B 的作用力恰好为零，则 O2A 与竖直方向的夹角 为( )图 4A.60° B.45° C.30° D.15°17.两个中间有孔的质量为 M 的小球 A、B 用一轻弹簧相连，套在一根光滑水平杆上。两个小球下面分别连有一轻弹簧。两轻弹簧下端系在同一小球 C 上，如图 5 所示。已知小球 C 的质量为 m，三根轻弹簧的劲度系数都为 k，三根轻弹簧刚好构成一个等边三角形。则( )图 5A.水平杆对质量为 M 的小球的支持力为(Mm)gB.连接质量为 m 的小球的轻弹簧的弹力为mg 3C.连接质量为 m 的小球的轻弹簧的伸长量为3mg3kD.套在光滑水平杆上的轻弹簧的形变量为3mg6k8 / 12解析 以三个小球和三根弹簧组成的整体为研究对象，由平衡条件可得水平杆对质量为 M 的小球的支持力 Fg，选项 A 错误；单独研究质量为 m 的小球，由平衡条件可得连接质量为 m 的小球的轻弹簧的弹力 F，再由胡克定律可得连接质量为 m 的小球的轻弹簧的伸长量 x，选项 B 错误，C 正确；单独研究质量为 M 的小球，由平衡条件可得套在水平杆上的弹簧的弹力 F，由胡克定律可得该弹簧的形变量 x，故选项 D 正确。答案 CD18.如图 7 所示，倾角为 的斜面体 C 置于水平面上，物块 B 置于斜面上，通过细绳跨过光滑定滑轮与沙漏 A 连接，连接 B 的一段细绳与斜面平行，在 A中的沙子缓慢流出的过程中，A、B、C 都处于静止状态，则下列说法正确的是( )图 7A.B 对 C 的摩擦力可能始终增大B.地面对 C 的支持力可能不变C.C 对地面的摩擦力方向始终向左，且逐渐减小D.滑轮对绳的作用力方向始终不变答案 AD19某同学在“探究弹力和弹簧伸长的关系”的实验中，测得图中弹簧 OC的劲度系数为 500 N/m。如图 1 所示，用弹簧 OC 和弹簧秤 a、b 做“探究求合力的方法”实验。在保持弹簧伸长 1.00 cm 不变的条件下：(1)若弹簧秤 a、b 间夹角为 90°，弹簧秤 a 的读数是_N(图 2 中所示)，则弹簧秤 b 的读数可能为_N。(2)若弹簧秤 a、b 间夹角大于 90°，保持弹簧秤 a 与弹簧 OC 的夹角不变，9 / 12减小弹簧秤 b 与弹簧 OC 的夹角，则弹簧秤 a 的读数_、弹簧秤 b 的读数_(填“变大” “变小”或“不变”)。答案 (1)3.00(3.003.02)(1 分) 4.00(3.904.10)(1 分) (2)变大(2分) 变大(2 分)20在“验证力的平行四边形定则”实验中。(1)某次实验中两弹簧测力计的读数分别为 F11.92 N，F23.84 N，如图甲所示，F1 和 F2 的合力大小 F 合_N(保留三位有效数字)。现保持 F2 方向不变，减小 F1 和 F2 的夹角，为了使橡皮条的结点拉到同样的位置 O 点，下列说法正确的是_。AF1 一定减小 BF1 一定增大CF2 一定减小 DF2 一定增大(2)某同学想知道弹簧测力计中弹簧的劲度系数，于是，他将刻度尺与弹簧测力计平行放置，如图乙所示，他根据图中信息得出了弹簧的劲度系数k_N/m(保留两位有效数字)。(2)在刻度尺上选取刻度，由胡克定律可知：k×102 N/m58.8 N/m59 N/m。21如图所示，光滑金属球的重力 G40 N，它的左侧紧靠竖直的墙壁，右侧置于倾角 37°的斜面体上。已知斜面体处于水平地面上保持静止状态，sin37°0.6，cos37°0.8，求：(1)墙壁对金属球的弹力大小；(2)水平地面对斜面体的摩擦力的大小和方向。解 (1)金属球静止，则它受到三个力的作用而平衡，如图所示。由平衡条10 / 12件可得墙壁对金属球的弹力为FN1Gtan37°40× N30 N(3 分)22如图所示，在水平地面 xOy 上有一沿 x 轴正方向做匀速运动的传送带，运动速度为 3v0，传送带上有一质量为 m 的正方形物体随传送带一起运动，当物体运动到 yOz 平面时遇到一阻挡板 C，阻止其继续向 x 轴正方向运动。设物体与传送带间的动摩擦因数为 1，与挡板之间的动摩擦因数为 2。此时若要使物体沿 y 轴正方向以 4v0 匀速运动，重力加速度为 g，则沿 y 轴方向所加外力为多少？ 解 设物体受到传送带的摩擦力为 f1，方向如图甲所示；23如图所示，细绳 OA 长 30 cm，O 端与质量 m1 kg 的重物相连，A 端与轻质圆环(重力不计)相连，圆环套在水平棒上可以滑动；定滑轮固定在距离圆环 50 cm 的 B 处，跨过定滑轮的细绳，两端分别与重物 m、重物 G 相连。若两条细绳间的夹角 90°，圆环恰好没有滑动，不计滑轮大小，整个系统处于静止状态，滑动摩擦力等于最大静摩擦力。求：(1)圆环与棒间的动摩擦因数 ；(2)重物 G 的质量 M。24如图所示，倾角为 的固定光滑斜面底部有一垂直斜面的固定档板C。劲度系数为 k1 的轻弹簧两端分别与挡板 C 和质量为 m 的物体 B 连接，劲度系数为 k2 的轻弹簧两端分别与 B 和质量也为 m 的物体 A 连接，轻绳通过光滑滑轮 Q 与 A 和一轻质小桶 P 相连，轻绳 AQ 段与斜面平行，A 和 B 均静止。现缓慢地向小桶 P 内加入细砂，当 k1 弹簧对挡板的弹力恰好为零时，求：(1)小桶 P 内所加入的细砂质量；11 / 12(2)小桶下降的距离。解 初始状态，弹簧 k2 被压缩，对 A：mgsink2x2(2 分)弹簧 k1 被压缩，对 B：mgsink2x2k1x1(2 分)当弹簧 k1 对挡板的弹力恰好为零时，k1 恢复原长，k2 被拉长，对 B：mgsink2x2(2 分)对 A：Fmgsink2x2(2 分)对 P：FMg(2 分)(1)故细砂的质量为 M2msin(2 分)(2)小桶下降的距离 xx1x2x22mgsin/k12mgsin/k2(4 分)25.如图 10 所示，质量 M2 kg 的木块套在水平固定杆上，并用轻绳与质量 m1 kg 的小球相连。今用跟水平方向成 60°角的力 F10 N 拉着小球并带动木块一起向右匀速运动，运动中 M、m 的相对位置保持不变，g 取 10 m/s2。在运动过程中，求：图 10(1)轻绳与水平方向的夹角；(2)木块 M 与水平杆间的动摩擦因数 。由得 FN15 N，Ff5 N。则 。答案 (1)30° (2)3326.一般教室门上都会安装一种暗锁，这种暗锁由外壳 A、骨架 B、弹簧C(劲度系数为 k)、锁舌 D(倾斜角 45°)、锁槽 E，以及连杆、锁头等部件组成，如图 11 甲所示。设锁舌 D 的侧面与外壳 A 和锁槽 E 之间的动摩擦因数均为 ，最大静摩擦力 fm 由 fmFN(FN 为正压力)求得。有一次放学后，当某12 / 12同学准备关门时，无论用多大的力，也不能将门关上(这种现象称为自锁)，此刻暗锁所处的状态的俯视图如图乙所示，P 为锁舌 D 与锁槽 E 之间的接触点，弹簧由于被压缩而缩短了 x。图 11(1)试判断自锁状态时，D 的下表面所受摩擦力的方向；(2)求自锁时锁舌 D 与锁槽 E 之间的正压力的大小；(3)无论用多大的力拉门，暗锁仍然能够保持自锁状态，则 至少为多大？1220，得 1。答案 (1)水平向右 (2) (3)1