各地名校物理高考模拟试题分类及详解二、物体平衡.doc

2009年各地名校物理高考模拟试题分类及详解
二、物体的平衡

二、物体的平衡
互动：本考点是力学乃至整个物理学的基础,也是核心知识,对物体进行受力分析则是解决力学问题的关键.纵观近几年的高考试,可以看出本考点考查有如下几类:一是对摩擦力、受力分析、力的合成和分解、共点力作用下物体的平衡等知识点的考查出现率几乎高达100%；二是纯属静力学的考题,物体受力不在一条直线上,通常为容易题或中等难度题,以选择题的形式出现;三是连接体的平衡问题,通常考查整体法和隔离法,难度稍大一些;四是与其他知识综合进行考查,如与动力学、力量、动量、电磁学等知识综合，难度较大;五是重点考查学生运用知识解决实际问题、构建物理模型的能力和综合分析能力。
在2009年的高考中，摩擦力、受力分析、力的合成与分解、三力作用下的平衡问题仍然是热点命题；尤其是整体法与隔离法、正交公解法要引起重视，特别弹簧问题、连接体问题、叠加体问题、各种力的探究问题以及在生产和生活中的应用问题倍受命题专家的关注，出题的可能性较大
1．（广东省中山一中2008—2009学年第一学期高三第三次统测卷．物理．1）如图8所示，猎人非法猎猴，用两根轻绳将猴子悬于空中，猴子处于静止状态。以下相关说法正确的是：（ ）
A．猴子受到三个力的作用
B．绳拉猴子的力和猴子拉绳的力相互平衡
C．地球对猴子的引力与猴子对地球的引力是一对作用力和反作用力 图8
D．人将绳子拉得越紧，猴子受到的合力越大
2．（山东省济宁市2009届高三11月教学质量检测卷。物理 ．4）如图9是用来粉刷墙壁的涂料滚的示意图。使用时，用撑竿推着涂料滚沿墙壁上下滚动，把涂料均匀地粉刷到墙壁上。撑竿的重量和墙壁的摩擦均不计，而且撑竿足够长。粉刷工人站在离墙壁某一距离处缓缓上推涂料滚，使撑轩与墙壁间的夹角越来越小。该过程中撑竿对涂料滚的推力为，涂料滚对墙壁的压力为，下列说法正确的是（ ）
A．、均减小 B．、均增大
C．减小，增大 D．增大，减小 图9
3．（山东青岛市高三第一学期期中考试卷．物理．3）物体b在水平推力F作用下，将物体a挤压在竖直墙壁上，如图10所示，a、b 处于静止状态，关于a、b两物体的受力情况，下列说法正确的是
F
a
b
A．a受到两个摩擦力的作用
B．a共受到四个力的作用
C．b共受到三个力的作用 图10
D．a受到墙壁摩擦力的大小不随F的增大而增大
4．（2009届湖南省浏阳一中高三10月月考卷。物理．7）．如图11所示，为一轻质弹簧的长度和弹力大小的关系，根据图象判断，正确的结论是（ ）
A．弹簧的劲度系数为1N/m
B．弹簧的劲度系数为100N/m
C．弹簧的原长为6cm
D．弹簧伸长0.02m时，弹力的大小为4N 图11
5．（湖南望城五中09届高三第一次月考卷．物理．5)如图12所示，物体A、B用细绳连接后跨过滑轮．A静止在倾角为450的斜面上，B悬挂着．已知质量mA = 2mB，不计滑轮摩擦，现将斜面倾角由450增大到500，但物体仍保持静止，那么下列说法中正确的是（ ）
A．绳子的张力将增大
B．物体A对斜面的压力将减少
C．绳子的张力及A受到的静摩擦力都不变
D．物体A受到的静摩擦力将增大 图12
6．(湖北宜昌市一中2009届高三年级十月月考卷．物理．8)在固定于地面的斜面上垂直安放一个挡板，截面为 圆的柱状物体甲放在斜面上，半径与甲相等的光滑圆球乙被夹在甲与挡板之间，没有与斜面接触而处于静止状态，如图13所示。现在从球心O1处对甲施加一平行于斜面向下的力F，使甲沿斜面方向极其缓慢地移动，直至甲与挡板接触为止。设乙对挡板的压力F1，甲对斜面的压力为F2，在此过程中（ ）
O2图中插入文字
乙
甲
O1图中插入文字
F图中插入文字
A．F1缓慢增大，F2缓慢增大
B．F1缓慢增大，F2缓慢减小
C．F1缓慢减小，F2缓慢增大
D．F1缓慢减小，F2缓慢不变 图13

d
丙
θ
H
L
7．（2008年上海市高三十一月质量抽查卷．物理。15）今年春节前后，我国南方大部分省区遭遇了罕见的雪灾，此次灾害过程造成17个省（区、市、兵团）不同程度受灾。尤其是雪灾天气造成输电线被厚厚的冰层包裹（如图14甲），使相邻两个铁塔间的拉力大大增加，导致铁塔被拉倒、压塌（如图14乙），电力设施被严重损毁，给这些地方群众的生产生活造成了极大不便和巨大损失。
图14
当若干相同铁塔等高、等距时，可将之视为如图14所示丙的结构模型。已知铁塔（左右对称）质量为m，塔基宽度为d。相邻铁塔间输电线的长度为L，其单位长 度的质量为m0，输电线顶端的切线与竖直方向成θ角。已知冰的密度为ρ，设冰层均匀包裹输电线上，且冰层的横截面为圆形，其半径为R（输电线的半径可忽略）。
（1）每个铁塔塔尖所受的压力将比原来增大多少？
（2）被冰层包裹后，输电线在最高点、
8．(2008年9月广东佛山禅城实验高中高级中学月考试卷．物理。12)某同学在做探究弹力和弹簧伸长的关系的实验中，设计了如图15所示的实验装置。所用的钩码每只的质量都是30g，他先测出不挂钩码时弹簧的自然长度，再将5个钩码逐个挂在弹簧的下端，每次都测出相应的弹簧总长度，将数据填在了下面的表中。(弹力始终未超过弹性限度，取g=9.8m/s2)
砝码质量(g)
0
30
60
90
120
150
弹簧总长(cm)
6.00
7.15
8.34
9.48
10.64
11.79
弹力大小(N)

试根据这些实验数据在右图给定的坐标纸上作出弹簧所受弹力大小 图15
F跟弹簧总长L之间的函数关系图线。该弹簧的劲度k= （3分）

9．(广东省廉江中学2008－2009学年高三级第二次月考卷。物理．16)在倾角的斜面上，一条质量不计的皮带一端固定在斜面上端，另一端绕过一质量m=3kg、中间有一圈凹槽的圆柱体，并用与斜面夹角的力F拉住，使整个装置处于静止状态，如图16所示。不计一切摩擦，求拉力F和斜面对圆柱体的弹力FN的大小。（g=10m/s2，sin37°=0.6，cos37°=0.8）
某同学分析过程如下：
将拉力F沿斜面和垂直于斜面方向进行分解。
沿斜面方向：Fcosβ=mgsinα （1）
沿垂直于斜面方向：Fsinβ+FN=mgcosα（2）
问：你认为上述分析过程正确吗？若正确，
按照这种分析方法求出F及FN的大小； 图16
若不正确，指明错误之处并求出你认为正确的结果
10．(合肥一中2009届高三教学质量检测卷．物理．21)放在水平面上的物体，与水平面间的动摩擦因数为，物体在水平恒力F1的作用下，在水平面上作匀速直线运动，今若再对物体施加一大小与F1相等的恒力F2后，要使物体仍然能沿原速度方向在水平面上作匀速直线运动，那么力F2的方向应满足什么条件？
11．(合肥35中2009届高三物理第一次质量抽测试卷．物理．23)一光滑圆环固定在竖直平面内，环上套着两个小球A和B（中央有孔），A、B间由细绳连接着，它们处于如图17所示位置时恰好都能保持静止状态。此情况下，B球与环中心O处于同一水平面上，B间的细绳呈伸直状态，与水平线成300夹角。已知B球的质量为m，求细绳对B球的拉力和A球的质量

图17
答案：1．【解析】 猴子受重力和两个拉力人作用，所以选项A正确；两拉力的合力与重力平衡，B错；地球对猴子的引力与猴子对地球的引力是一对作用力和反作用力，C正确；猴子静止合力总为零，选项D错
2．【解析】由力的三角形定则，在重力不变的情况下，、和重力构成一个封闭的三角形，从而得到、均减小
【答案】A
3．【解析】由受力分析和摩擦力的产生条件可得选项C正确
【答案】C
4．【解析】由图可知弹簧先压缩后伸长，当弹簧的长度为6cm时，弹力为零，所以弹簧的原长为6cm；当弹簧伸长2cm时，弹力为2N，故弹簧的劲度系数为100N/m
【答案】BC
5．【解析】 隔离物体B可知，绳的张力不变，所以选项A错；隔离物体A得选项D正确
【答案】D
6．【解析】 以整体为研究对象，设斜面的倾角为，则F3 ，是个定值不变；隔离球乙，求得F1缓慢减小．
【答案】D
7．【解析】（1）输电线线冰层的体积V冰 = πR2L
由对称关系可知，塔尖所受压力的增加值等于一根导线上冰层的重力，即
ΔN = ρV冰 g= πρR2Lg
（2）输电线与冰层的总质量M' = m0L + πρR2Lg，输电线受力如图甲所示。
由共点力的平衡条件，得2F1cosθ = m0Lg + πρR2Lg
输电线在最高点所受的拉力
半根输电线的受力如图乙所示。
由共点力的平衡条件，得F2 = F1sinθ
【答案】（1）πρR2Lg；（2）
8．【解析】⑴根据实验数据在坐标纸上描出的点，基本上在同一条直线上。可以判定F和L间是一次函数关系。画一条直线，使尽可能多的点落在这条直线上，不在直线上的点均匀地分布在直线两侧。（5分）
由可得k=25N/m。
【答案】k=25N/m。
9．【解析】不正确。 平行于斜面的皮带对圆柱体也有力的作用。
（1）式应改为：Fcosβ+F=mgsinα ②
由②得30N=10N ③
将③代入②得FN=mgcosα－Fsinβ=30×0.8－10×0.6N=18N ④
【答案】18N
10．【解析】原来匀速时F1= （1）当F2为推力且与F1夹角为时，有因为F2=F1，解得(2)当F2为拉力且与水平方向成角时，有
综上所述，当力F2与F1在同一竖直平面内，力F2的方向与力F1的夹角为arccotu或
【答案】
11．【解析】对B球，受力分析如图所示。
Tcos300=NAsin300　………….①
∴ T=2mg
对A球，受力分析如图D-1所示。在水平方向
Tcos300=NAsin300 …………………..②
在竖直方向
NAcos300=mAg+Tsin300 …………………③
【答案】由以上方程解得：mA=2m

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