【+详解】2013届高三物理名校试题汇编系列(第1期)专题2--力-物体的平衡.doc

2013届高三物理名校试题汇编系列（第1期）专题2 力 物体的平衡一、单项选择题1（甘肃省天水市一中2012届高三上学期期末考试物理试题）F1、F2是力F的两个分力，若F=10N，则下列哪组力不可能是F的两个分力（ ）AF1=10N，F2=10NBF1=20N，F2=20N CF1=2N，F2=6N DF1=20N，F2=30N1.C 解析：本题考查合力和分力之间的关系。合力F和两分力F1、F2之间的大小关系为|F1-F2|F|F1+F2|，经检验，只有选项C不可能。本题答案为C。2（浙江省浙大附中2012届高三上学期期中考试试题）如图所示，大小分别为F1、F2、F3的三个力恰好围成一个闭合的三角形，且三个力的大小关系是F1F2F3，则下列四个图中，这三个力的合力最大的是（ ）3.（河南省商丘市2012届高三第二次模拟考试理综试题）如图所示，一重为3N的球固定在AB杆的上端，用测力计水平拉球，使杆发生弯曲，稳定时测力计的示数为4N，则AB杆对球作用力的大小为 （ ）A3N B4N C5N D7N3.C 解析：根据题意，球受到竖直向下的重力、水平向右的拉力和AB杆对球的弹力的作用而处于平衡条件，作出力的矢量三角形（图略）并根据几何关系可求出，AB杆对球的弹力的大小为5N，选项C正确。4（浙江省学军中学2012届高三上学期期中考试）以下四种情况中，物体受力平衡的是（ ）A.水平弹簧振子通过平衡位置时B.单摆的摆球通过平衡位置时C.竖直上抛的物体在最高点时D.物体做匀速圆周运动时5（广东六校2012届高三第二次联考）如图所示，甲、乙两物体叠放在水平面上，用水平力F拉物体乙，它们仍保持静止状态，甲、乙间接触面也为水平，则乙物体受力的个数为（ ）A.3个 B.4个 C.5个 D.6个6（广东省汕头市2012届高三上学期期末测试理综卷）如图所示，一物体在粗糙水平地面上受斜向上的恒定拉力F作用而做匀速直线运动，则下列说法正确的是（ ）A物体可能不受弹力作用 B物体可能受三个力作用C物体可能不受摩擦力作用 D物体一定受四个力作用7（山东省枣庄市2012届高三上学期期中考试试题）如图所示，物体M在竖直向上的拉力F的作用下能静止在斜面上。关于M受力的个数，下列说法中正确的是 （ ）AM 一定是受两个力作用 BM 一定是受四个力作用CM可能受三个力作用 DM不是受两个力作用就是受四个力作用8（福建省四地六校2012届高三联考物理试卷）如图所示，水平桌面上叠放着A、B两物体，B物体受力F作用，A、B一起相对地面向右做匀减速直线运动，则B物体的受力个数为 （ ）A4个 B5个 C6个 D7个9. （福建省“四地六校”2012届高三上学期期中联考）质量均为m的a、b两木块叠放在水平面上，如图所示，a受到斜向上与水平面成角的力F作用，b受到斜向下与水平面成角等大的力F作用，两力在同一竖直平面内，此时两木块保持静止，则（ ）A.b对a的支持力一定等于mg B.水平面对b的支持力可能大于2mgC.b与水平面之间可能存在静摩擦力 D.a、b之间一定存在静摩擦力9.D 解析：因为两木块保持静止，所以可以选取两木块组成的系统为研究对象，其肯定受到重力G总、地面的支持力N和两个等大反向的力F的作用，假如b与水平面之间存在静摩擦力f，根据平衡条件，这两个力F等大反向，合力为零，竖直方向上G总和N等大反向，合力为零，所以N=2mg，在水平方向上不可能受到单个摩擦力的作用而平衡，即b与水平面之间不存在静摩擦力，选项AC错误，B正确；假如a、b之间不存在静摩擦力即接触面是光滑的，物体a在拉力的作用下肯定会向右运动，假设不成立，选项D正确。本题答案为D。点评：利用假设法判断静摩擦力有无的方法是：先假设静摩擦力存在或不存在，进而判断由此带来的现象是否与题设条件相符，若相符，假设成立，若不相符，假设不成立。10.（广西区南宁市2012届高三上学期期末测试理综卷、湖北省襄樊四中2012届高三上学期月考试卷）用轻弹簧竖直悬挂质量为m的物体，静止时弹簧伸长量为L。现用该弹簧沿斜面方向拉住质量为2m的物体，系统静止时弹簧伸长量也为L。斜面倾角为30，则物体所受摩擦力（ ）A.等于0 B.大小为mg方向沿斜面向下C.大小为mg，方向沿斜面向上 D.大小为mg，方向沿斜面向上11（北师大附属实验中学2012届高三上学期期中试卷、云南省玉溪一中2012届高三上学期期中考试）如图所示，在水平板左端有一固定挡板，挡板上连接一轻质弹簧。紧贴弹簧放一质量为m的滑块，此时弹簧处于自然长度。已知滑块与挡板的动摩擦因数及最大静摩擦因数均为。现将板的右端缓慢抬起使板与水平面间的夹角为，最后直到板竖直，此过程中弹簧弹力的大小F随夹角的变化关系可能是图中的（ ）12.（福建省厦门大学附属中学2012届高三第一学期期中考试）一根轻质弹簧一端固定，用大小为F1的力压弹簧的另一端，平衡时长度为l1；改用大小为F2的力拉弹簧，平衡时长度为l2，弹簧的拉伸或压缩均在弹性限度内，该弹簧的劲度系数为（ ） A. B. C. D.12.C 解析：设该轻质弹簧的原长为l0，根据胡克定律有：F1=k（l0-l1），F2=k（l2-l0），解得：k=。本题答案为C。13（安徽省马鞍山市2012届高三第一次教学质检试题理综卷）如图所示，光滑斜面的倾角都是，球的质量都是m，球都用轻绳系住静止在斜面上，甲的悬线与斜面平行，乙的悬线沿水平方向，丙的悬线沿竖直方向，丁的悬线与水平面的夹角大于。关于球对斜面压力的大小FN有下列说法：甲图FN一定最大；乙图FN一定最大；丙图FN一定为零；丁图FN可能最小。以上说法正确的有（ ）A只有 B只有 C只有 D只有14（江苏省无锡市2012届高三上学期期末考试试卷）如图所示为春节悬挂灯笼的一种方式，A、B点等高，O为结点，轻绳AO、BO长度相等，绳子对O点拉力分别为FA、FB，灯笼受到的重力为G，下列表述不正确的是（ ）AFA与FB大小相等 BFA与FB是一对平衡力CFA与FB的合力大小与轻绳AO、BO间夹角无关 DFA与FB的合力方向竖直向上15（江苏省苏北四市2012届高三上学期期末联考调研测试）如图所示为吊床用绳子拴在两棵树上等高位置。某人先坐在吊床上，后躺在吊床上，均处于静止状态。设吊床两端系绳中的拉力为F1、吊床对该人的作用力为F2，则（ ）A坐着比躺着时F1大 B躺着比坐着时F1大 C坐着比躺着时F2大 D躺着比坐着时F2大 16（河北省衡水中学2012届高三上学期第三次调研考试、湖南省衡阳市2012届高三12月六校联考试题）如图所示，有四块相同的坚固石块垒成弧形的石拱，其中第3、4块固定在地面上，每块石块的两个面间所夹的圆心角为37。假定石块间的摩擦力可以忽略不计，则第1、2块石块间的作用力和第1、3块石块间的作用力的大小之比为（ ）A B C D17.（安徽省黄山市2012届高三“七校联考”试题）一种测定风力的仪器原理如图所示，它的细长金属直杆一端固定于悬点O，另一端悬挂着一个质量为m金属球。无风时，金属直杆自然下垂，当受到沿水平方向吹来的风时，金属直杆将偏离竖直方向一定角度，风力越大，偏角越大。下列关于风力F与偏角小球质量m之间的关系式正确的是（ ）郝双制mgTFAF = mgsin BF = mgcos CF = mgtan DF = mgcot17.C 解析：对小球受力分析，如题图所示，三力平衡，由几何关系可得F = mgtan。本题答案为C。18（山东省枣庄市2012届高三上学期期中考试试题）如图所示，放在水平地面上的质量为m的物体，与地面的动摩擦因数为，在劲度系数为k的轻弹簧作周下沿地面做匀速直线运动。弹簧没有超出弹性限度，则 （ ） A弹簧的伸长量为 B弹簧的伸长量为C物体受到的支持力与它对地面的压力是一对平衡力D弹簧的弹力与物体受到的摩擦力是一对作用力与反作用力19（陕西省长安一中2012届高三质检）如图所示，质量相等的A、B两物体在平行于固定斜面的推力F的作用下，沿光滑斜面做匀速直线运动，A、B间轻弹簧的劲度系数为k，斜面的倾角为30，则匀速运动时弹簧的压缩量为（ ）ABCD19.B 解析：先用整体法，求出F=2mgsin30=mg，在运用隔离法，选取物体B为研究对象，对其受力分析，根据平衡条件可求出弹簧对B沿斜面向上的弹力F弹=mgsin30=mg=F，即kx=F，所以x=，本题答案为B。20.（上海市普陀区2012届高三第一学期期末质量抽测物理卷）如图所示，两光滑平板MO、NO构成一具有固定夹角0=75的V形槽，一球置于槽内，用表示NO板与水平面之间的夹角。若球对板NO压力的大小正好等于球所受重力的大小，则值应该是（） A.15 B.30 C.45 D.6021（浙江省温州市2012届高三上学期期末八校联考）如图所示，弹簧秤一端固定在墙壁上，另一端与小木块A相连，当用力加速抽出长木板B的过程中，观察到弹簧秤的示数为3.0N，若匀速抽出木板B，弹簧秤的示数大小（ ）A一定大于3.0N B一定小于3.0N C一定等于3.0N D一定为零22（上海市普陀区2012届高三第一学期期末质量抽测物理卷）如图所示，质量均为m的甲、乙两同学，分别静止于水平地面的台秤P、Q上，他们用手分别竖直牵拉一只弹簧秤的两端，稳定后弹簧秤的示数为F，若弹簧秤的质量不计，下列说法正确的是（）A.甲受到的拉力大于F，乙受到的拉力小于F B.台秤P的读数等于mgFC.台秤Q的读数为mg2F D.两台秤的读数之和为2mg23（广东省揭阳一中、金山中学2012届高三下学期两校联考理综卷）如图所示，物体静止在固定的斜面上，下面关于斜面对物体的作用力的方向说法中，哪个是正确的 （ ）A沿斜面向上 B垂直斜面向上 C沿斜面向下 D竖直向上24（云南省建水一中2012届高三月考理综卷）用一轻绳将小球P系于光滑墙壁上的O点，在墙壁和球P之间夹有一矩形物块Q，如图所示。P、Q均处于静止状态，则下列相关说法正确的是（ ）AP物体受4个力 B若绳子变短，Q受到的静摩擦力将增大CQ受到3个力 D若绳子变长，绳子的拉力将变小24.AD 解析：本题需要先运用隔离法分析物块Q，物块Q受到竖直向下的重力、小球P对其施加的水平向左的压力和光滑墙面对其施加的水平向右的弹力，显然在这三个力的作用下，物块在竖直方向上不能平衡，所以其还受到小球P对其施加的竖直向上的摩擦力的作用，四力平衡；对小球P受力分析，显然其共受到四个力的作用：竖直向下的重力（大小为mPg）、沿绳子方向向上的拉力T、水平向右的弹力N和竖直向下的摩擦力f，也是四力平衡，所以A正确，C错误；因为P、Q均处于静止状态，所以P对Q施加的摩擦力大小等于物块Q的重力，即f=mQg，选项B错误；若绳子变长，绳子与竖直方向上的夹角（设为）将变小，小球P受力平衡，满足mPg+f=Tcos，又f=mQg，所以T=（mPg+mQg/cos，当变小时，绳子的拉力T将变小，选项D正确。本题答案为AD。25（辽宁省辽南协作体五校2012届高三上学期期中联合考试）如图所示，质量为m的质点静止地放在半径为R的半球体上，质点与半球体间的动摩擦因数，质点与球心的连线与水平地面的夹角为，则下列说法正确的是（ ）A地面对半球体的摩擦力方向水平向左 B质点对半球体的压力大小为mgcosC质点所受摩擦力大小为mgsin D质点所受摩擦力大小为mgcos26（福建省四地六校2012届高三第三次联考）如图所示，M、N为装在水平面上的两块间距可以调节的光滑竖直挡板，两板间叠放着A、B两个光滑圆柱体，现将两板间距调小些，这时与原来相比，下述结论中正确的是 （ ）AN板对圆柱体A的弹力变小 B圆柱体A对圆柱体B的弹力变大C水平面对圆柱体B的弹力变大 D水平面对圆柱体B的弹力变小26.A 解析：先运用整体法，选取A、B组成的系统为研究对象，系统平衡，在竖直方向上，水平面对圆柱体B的弹力等于系统的重力，即该弹力大小不变，选项CD错误；再用隔离法，选取A为研究对象，对其受力分析，根据平衡条件，可得F1=GA/sin，F2=GAcot，可见，当两板间距调小时，变大，F1变小，F2也变小，即N板对圆柱体A的弹力变小，圆柱体B对圆柱体A的弹力变小，根据牛顿第三定律，圆柱体A对圆柱体B的弹力也变小，选项A正确，B错误。本题答案为A。27（安徽省合肥八中2012届高三第一次模拟考试物理试题）倾角为45的斜面固定于竖直墙上，为使质量分布均匀的光滑球静止在如图所示的位置，需用一个水平推力F作用于球上，F的作用线通过球心。设球受到的重力为G，竖直墙对球的弹力为N1，斜面对球的弹力为N2，则下列说法中正确的是（ ） AN1一定等于FBN2一定大于N1 CN2一定大于G DF一定小于G27.C 解析：对球受力分析并建立如图所示的直角坐标系，根据平衡条件有：N1+N2sin45=F，N2cos45=G，显然，N1F，N2G，FG，无法比较N2与N1的大小关系，所以只有选项C正确。本题答案为C。 28（河北省唐山一中2012届高三下学期2月五校联考理综卷）一个挡板固定于光滑水平地面上，截面为圆的柱状物体甲放在水平面上，半径与甲相等的光滑圆球乙被夹在甲与挡板之间，没有与地面接触而处于静止状态，如图所示现在对甲施加一个水平向左的力F，使甲沿地面极其缓慢地移动，直至甲与挡板接触为止设乙对挡板的压力F1，甲对地面的压力为F2，在此过程中（ ） AF1缓慢增大，F2缓慢增大 BF1缓慢增大，F2不变CF1缓慢减小，F2不变 DF1缓慢减小，F2缓慢增大28C 解析：因为移动缓慢，所以两物体都处于平衡状态；选取两物体组成的系统为研究对象，系统在竖直方向上只受到竖直向下的重力和竖直向上的支持力，二力平衡，所以地面对甲竖直向上的支持力大小等于系统总重力，根据牛顿第三定律，甲对地面的压力大小也等于系统总重力，即F2不变；再选取乙物体为研究对象，对其受力分析，如上图所示，其受到竖直向下的重力G、水平向右的弹力N（大小等于F1）和甲对乙沿O1O2连线指向左上方的弹力T三个力的作用，根据平衡条件可得，N=F1=Gcot，当甲沿地面极其缓慢地移动时，O1O2连线与水平方向间的夹角逐渐增大，所以F1逐渐减小，选项C正确。本题答案为C。29（安徽省省城名校2012届高三第四次联考试题）如图所示，质量均为m的小球A、B用两根不可伸长的轻绳连接后悬挂于D点，在外力F的作用下，小球A、B处于静止状态，若要使两小球处于静止状态且悬线OA与竖直方向的夹角保持30不变，则外力F的大小不可能是 （ ）TTG总FF球ABFFA可能为mg B可能为 C可能为 D可能为30（浙江省杭师大附中2012届高三上学期第三次月考）质量为m的物体放在质量为M、倾角为的斜面体上，斜面体置于粗糙的水平地面上，用平行于斜面的力F拉物体m使其沿斜面向下匀速运动，M始终静止，则下列说法正确的是（ ） A. M相对地面有向右运动的趋势 B. 地面对M的摩擦力大小为FcosC. 地面对M的支持力为（M+m）g D. 物体m对M的摩擦力的大小为F、31（江西省重点中学协作体2012届高三联考、山西省忻州一中2012届高三期中试题、陕西省长安一中2012届高三月考）如图所示，顶端装有定滑轮的斜面体放在粗糙水平地面上，A、B两物体通过细绳连接，并处于静止状态（不计绳的质量和绳与滑轮间的摩擦）。现用水平向右的力F作用于物体B上，将物体B缓慢拉高一定的距离，此过程中斜面体与物体A仍然保持静止。在此过程中（ ）A水平力F一定变小 B斜面体所受地面的支持力一定变大C地面对斜面体的摩擦力一定变大 D物体A所受斜面体的摩擦力一定变大31.C 解析：“缓慢拉高” 说明物体B始终处于平衡状态，对物体B受力分析如上图右图所示，根据平衡条件可得：T=mg/cos，F=mgtan，可见，当物体B被缓慢拉高时，变大，T和F均变大，选项A错误；选取物体A、B和斜面体组成的系统为研究对象，该系统受到竖直向下的重力、地面的支持力、水平向右的拉力和地面水平向左的摩擦力的作用，系统四力平衡，根据平衡条件，斜面体所受地面的支持力等于系统的重力，是恒定不变的，地面对斜面体的摩擦力大小等于F，此过程中，F变大，所以地面对斜面体的摩擦力一定变大，选项B错误，C正确；该过程中，T逐渐变大，即绳中的弹力增大，物体A受到的沿斜面向上的拉力逐渐增大，假如刚开始时，斜面体对物体A的摩擦力沿斜面向上，那么摩擦力会随着T的变大而变小，选项D错误。本题答案为C。32（浙江省杭州市2012届高三第一次教学质量检测试题）如图所示，A、B两同学用甲、乙两种方式推墙。甲中A向前推B、B向前推墙；乙中A、B同时向前推墙。每人用力的大小都为F，方向水平。已知地面粗糙。则以下说法中正确的是 （ ）A甲方式中墙受到的推力为2F B乙方式中墙受到的推力为2FC甲方式中两位同学受到地面的摩擦力大小都为FD乙方式中两位同学受到地面的摩擦力大小都为2F二、多项选择题33（广西区柳州铁一中2012届高三月考理综卷）有一辆遥控电动玩具汽车，已知车内电动马达驱动后轮转动.现玩具汽车的后轮、前轮分别放在平板小车甲、乙之上.如图所示.按动遥控器上的“前进”、 “后退”键，汽车就能前进或后退，地面与甲、乙车之间的摩擦力不计.以下叙述正确的是（ ）A按动遥控器上的“前进”键，乙车对前轮摩擦力向前，乙车相对地面向前进B按动遥控器上的“前进”键，甲车对后轮摩擦力向前，甲车相对地面向后退C按动遥控器上的“后退”键，甲车对后轮摩擦力向后，甲车相对地面向前进D按动遥控器上的“后退”键，乙车对前轮摩擦力向后，乙车相对地面向后退34（浙江省金华十校2012届高三上学期期末考试物理试题）如图所示，将两相同的六边形木块a、b置于粗糙的水平地面上，中间用一轻弹簧连接，b的右端用橡皮筋与墙壁相连。开始时a、b均静止，弹簧处于压缩状态，橡皮筋有拉力。现将橡皮筋剪断，则剪断瞬间（ ）Aa所受的摩擦力大小不变 Ba所受的摩擦力方向向右Cb所受摩擦力为零 Db所受摩擦力方向向左34.ABD 解析：剪断前，弹簧处于压缩状态，所以弹簧对a的弹力方向向左，对b的弹力方向向右；橡皮筋剪断瞬间，弹簧上的弹力不能突变，所以a的受力不变，a所受的摩擦力大小不变，方向与弹簧对a的弹力方向相反，即水平向右，选项AB正确；剪断前，b受到弹簧水平向右推力、橡皮筋水平向右的拉力和地面水平向左的静摩擦力的作用，三力平衡，显然，静摩擦力大小等于推力和拉力大小之和，剪断瞬间，橡皮筋的拉力突然消失，但弹簧水平向右的推力不变，b所受摩擦力方向仍然向左，大小突然减小，所以选项C错误，D正确。本题答案为ABD。35（山东省青州市2012届高三上学期期中考试试题）某同学用传感器来探究摩擦力，他将p传感器接入数据采集器，再连接到计算机上；将一质量m=3.75kg的木块置于s水平桌面上，用细绳将木块和传感器连接起来进行数据采集，然后沿水平方向缓慢地拉动传感器，至木块运动一段时间后停止拉动，获得的数据在计算机上显示出如图所示的图象。下列有关这个实验的几个说法，其中正确的是（ ）A06s内木块一直受到静摩擦力的作用 B最大静摩擦力比滑动摩擦力大 C木块与桌面间的动摩擦因数约为0.08 D木块与桌面间的动摩擦因数约为0.1136.（山东省聊城一中2012届高三上学期期中考试）如图所示，质量分别为m1、m2的两个物体通过轻弹簧连接，在力F的作用下一起沿水平方向做匀速直线运动（m1在地面，m2在空中），力F与水平方向成角。则m1所受支持力N和摩擦力f正确的是（ ）OG总FNfA BC D 36.AC 解析：选取两个物体组成的系统为研究对象，对其受力分析如上图所示，根据平衡条件，N+Fsin=G总，f=Fcos，又G总=m1g+m2g，所以N=m1g+m2g-Fsin。本题答案为AC。37（江西省师大附中2012届高三下学期开学考试物理试题）如图所示，AC是上端带定滑轮的固定竖直杆，质量不计的轻杆BC一端通过铰链固定在C点，另一端B栓牢一根轻绳，轻绳下端悬挂一重为G的物体，上端绕过定滑轮A，用水平拉力F拉轻绳，开始时BCA = 160，现使BCA缓慢变小，直到杆BC接近竖直杆AC在此过程中（不计滑轮质量，不计摩擦）（ ）A拉力F大小不变 B拉力F逐渐减小C轻杆B端所受轻绳的作用力大小不变 D轻杆B端所受轻绳的作用力先减小后增大38（浙江省台州市2012届高三期末质量评估试题物理卷）如图所示，一根弹性良好的橡皮绳固定在同一高度的A、B两点，中间悬挂一轻质光滑滑轮，滑轮下端挂一质量为m的重物，平衡时橡皮绳之间的夹角为。现把B点水平右移到C点，达到新的平衡（橡皮绳始终在弹性限度内）。则移动后相比移动前，下列说法中正确的是（ ）OCBAA重物所受的合力变大 B橡皮绳的弹力变大C橡皮绳对滑轮的合力变大 D橡皮绳之间的张角变大三、非选择题39.（广东省粤西北“九校”2012届高三联考理综试题、福建省厦门市三校2012届高三10月联考）如图所示，用三根轻绳将质量为m的物体悬挂在空中，已知ac和bc与竖直方向的夹角分别为60和30，则绳ac和绳bc中的拉力分别为多少？40（山西大学附中2012届高三月考）如图所示，光滑小圆环A吊着一个重为G1的砝码套在另一个竖直放置的大圆环上，今有一细绳拴在小圆环A上，另一端跨过固定在大圆环最高点B处的一个小滑轮后吊着一个重为G2的砝码，如果不计小环、滑轮、绳子的重量大小绳子又不可伸长，求平衡时弦AB所对的圆心角的一半的正弦值，即。 41.（山东省聊城一中2012届高三上学期期中考试）如图所示，木板A的质量为m，滑块B的质量为M，木板A用绳拴住，绳与斜面平行，B沿倾角为的斜面在A木板下匀速下滑若M=2m，A、B间以及B与斜面间的动摩擦因数相同，试求此动摩擦因数。