高考物理二轮复习专题一力与直线运动1.2力与物体的平衡课时作业.pdf

小学+初中+高中+努力=大学小学+初中+高中+努力=大学力与物体的平衡一、选择题1.广州期中质检(多 选)如 图 所 示，在 水 平 力F拉 着 一 物 体 在 水 平 地面上做匀速直线运动，从t 0 时刻起水平力F 的大小随时间均匀减小，到t1 时刻 F 减小为零物体所受的摩擦力Ff 随时间 t 的变化图象可能是()解析：物体开始做匀速直线运动，说明物体所受水平向右的拉力F与向左的滑动摩擦力等大反向 当F减小时，物体做减速运动若F减小为零之前物体始终运动，则摩擦力始终为滑动摩擦力，大小不变，A正确若F减小为零之前物体已停止运动，则停止前摩擦力为滑动摩擦力，大小不变，停止后摩擦力为静摩擦力，大小随F的减小而减小，D正确答案：AD 2.青州二检(多选)如图所示(俯视)，完全相同的四个足球彼此相互接触叠放在水平面上，每个足球的质量都是m，不考虑转动情况，下列说法正确的是()A下面每个球对地面的压力均为43mgB下面的球不受地面给的摩擦力C下面每个球受地面给的摩擦力均为33mgD上面球对下面每个球的压力均为66mg解析：以四个球整体为研究对象受力分析可得，3FN4mg，可知下面每个球对地面的压力均为FN43mg，选项 A正确；隔离上面球分析，3F163mg，F166mg，选项 D正确隔离下面一个球分析，FfF13326mg，选项 B、C错误因此答案选AD.答案：AD 3.河南八市三次联考(多选)如图所示，顶端附有光滑定滑轮的斜面体静止在粗糙水平地面上，三条细绳结于O点，一条绳跨过定滑轮平行于斜面连接物块P，一条绳连接小球Q，P、Q两物体处于静止状态，另一条绳OA在外力F的作用下使夹角90，且保持结点O位置不变，整个装置始终处于静止状态下列说法正确的是()A绳OA的拉力一直增大B斜面体对物块P的摩擦力的大小可能先减小后增大C地面对斜面体有向右的摩擦力D地面对斜面体的支持力大于物块P和斜面体的重力之和小学+初中+高中+努力=大学小学+初中+高中+努力=大学解析：缓慢改变绳OA的方向至90的过程，OA拉力的方向变化如图从1 位置到 2位置到 3 位置所示，可见OA的拉力先减小后增大，OP绳的拉力一直增大，选项A错误；若开始时P受绳子的拉力比较小，则斜面对P的摩擦力沿斜面向上，OP绳拉力一直增大，则摩擦力可能先变小后反向增大，选项B正确；以斜面和P、Q整体为研究对象受力分析，根据平衡条件，斜面受地面的摩擦力与F沿水平方向的分力等大反向，故摩擦力方向向左，选项 C错误；以斜面体和P、Q整体为研究对象受力分析，根据竖直方向受力平衡：NFcosM斜gMPgMQg，式中 为F与竖直方向的夹角，由图分析可知Fcos 的最大值即为MQg(当F竖直向上时)，故Fcos M斜gMPg，选项 D正确答案：BD 4(多选)如图所示，质量为m的木块在质量为M的长木板上受到向右的拉力F的作用向右滑行，木板处于静止状态已知木块与木板间的动摩擦因数为1，木板与地面间的动摩擦因数为2，最大静摩擦力等于滑动摩擦力下列说法正确的是()A木板受到地面的摩擦力的大小一定是1mgB木板受到地面的摩擦力的大小一定是2(mM)gC当F2(mM)g时，木板便会开始运动D无论怎样改变F的大小，木板都不可能运动解析：对木板受力分析：水平方向受到木板向右的滑动摩擦力f1和地面向左的静摩擦力f2，f11mg，由平衡条件得f2f11mg，故 A 正确；由于木板相对于地面是否将滑动不清楚，地面的静摩擦力不一定达到最大，则木板受到地面的摩擦力的大小不一定是2(mM)g，故 B错误；由题意分析可知，木块对木板的摩擦力不大于地面对木板的最大静摩擦力，当F改变时，f1不变，则木板不可能运动，故C错误，D正确答案：AD 5.武昌元月调研如图所示，质量为M、半径为R的半球形物体A放在水平地面上，通过最高点处的钉子用水平轻质细线拉住一质量为m、半径为r的光滑球B，A、B均静止则()AB对A的压力大小为2Rrr2RmgB细线对小球的拉力大小为RrRmgCA对地面的压力大小为(Mm)gD地面对A的摩擦力大小为2Rrr2Rmg解析：由于A、B处于静止状态，故其所受合外力为零，整体受力分析，如图所示，根据平衡条件，可得：FN(Mm)g0，根据牛顿第三定律可知：A对地面的压力大小为(Mm)g，选项 C正确，选项D错误隔离B受力分析，如图所示，根据平衡条件，由图中几何小学+初中+高中+努力=大学小学+初中+高中+努力=大学关系，可得mgRNRrF2Rrr2，得：NRrRmg，依据牛顿第三定律可得：B对A的压力大小为RrRmg；细线对小球的拉力F2Rrr2Rmg，选项 AB错误答案：C 6.唐山统考如图所示，物块A放在直角三角形斜面体B上面，B放在弹簧上面并紧挨着竖直粗糙墙壁，处于静止状态 现用力F沿斜面向上推A，A、B仍处于静止状态下列说法正确的是()AA、B之间的摩擦力大小可能不变BA、B之间的摩擦力一定变小CB受到的弹簧弹力一定变小DB与墙之间可能没有摩擦力解析：对物块A，开始受重力、B对A的支持力和静摩擦力作用而平衡，当施加力F后，仍然处于静止状态，开始A所受的静摩擦力大小为mAgsin，若F2mAgsin，则A、B之间的摩擦力大小可能不变，故A正确，B错误；对整体分析，由于A、B不动，弹簧的形变量不变，则弹簧的弹力不变，开始弹簧的弹力等于A、B的总重力，施加力F后，弹簧的弹力不变，总重力不变，根据平衡条件知，B与墙之间一定有摩擦力，故C、D错误答案：A 7.长春二模如图所示，小球a的质量为小球b质量的一半，分别与轻弹簧A、B和轻绳相连接并处于平衡状态轻弹簧A与竖直方向夹角为60，轻弹簧A、B伸长量刚好相同，则下列说法中正确的是()A轻弹簧A、B的劲度系数之比为31 B轻弹簧A、B的劲度系数之比为21 C轻绳上拉力与轻弹簧A上拉力大小之比为21 D轻绳上拉力与轻弹簧B上拉力大小之比为11 解析：设两弹簧的伸长量都为x，a的质量为m，对小球b受力分析，由平衡条件可得：弹簧B的弹力kBx2mg，对小球a受力分析，可得：kBxmg12kAx，联立可得：kA3kB，选项 A正确，B错误；同理FkAxsin60 32kAx332kBx，选项 CD错误答案：A 8.沈阳质量监测如图是由某种材料制成的固定在水平地面上的半圆柱体的截面图，O点为圆心，半圆柱体表面是光滑的质量为m的小物块(视为质点)在与竖直方向成 角的斜向上的拉力F作用下静止在A处，半径OA与竖直方向的夹角也为，且A、O、F均在同一横截面内，则小物块对半圆柱体表面的压力为()A.mg2sin B mgcosC.mgcos D.mg2cos小学+初中+高中+努力=大学小学+初中+高中+努力=大学解析：对小物块受力分析可得，小物块受重力、支持力、拉力F三个力作用处于静止状态，因此三力的合力为零，由平衡条件可得，支持力为mg2cos，由牛顿第三定律可知，小物块对半圆柱体表面的压力为mg2cos，选项 D正确答案：D 二、非选择题9如图所示，轻杆BC的C点用光滑铰链与墙壁固定，杆的B点通过水平细绳AB使杆与竖直墙壁保持30的夹角若在B点悬挂一个不计重力的光滑定滑轮，某人通过滑轮匀速的提起重物 已知重物的质量m30 kg，绕绳质量不计，人的质量M50 kg，g取 10 m/s2.试求：(1)此时地面对人的支持力的大小(2)轻杆BC和绳AB所受力的大小解析：(1)因匀速提起重物，则绕绳对重物的拉力FTmg，绕绳对人的拉力大小为mg，所以地面对人的支持力为：FNMgmg(50 30)10 N 200 N，方向竖直向上(2)定滑轮对B点的拉力方向竖直向下，大小为2mg，杆对B点的弹力方向沿杆的方向，如图所示，由共点力平衡条件得：FAB2mgtan302301033 N2003 N FBC2mgcos302301032 N4003 N.答案：(1)200 N(2)4003 N 2003 N 10.湖北部分重点中学联考如图所示，质量m4 kg 的物体(可视为质点)用细绳拴住，放在水平传送带的右端，物体和传送带之间的动摩擦因数0.4，传送带的长度l6 m，当传送带以v4 m/s 的速度逆时针转动时，绳与水平方向的夹角 37.已知：g10 m/s2，sin37 0.6，cos37 0.8.(1)求传送带稳定运动时绳子的拉力T；(2)某时刻剪断绳子，则经过多少时间，物体可以运动到传送带的左端？解析：(1)传送带稳定运动时，物体处于平衡状态，有Tcos(mgTsin)解得T15.4 N.(2)剪断绳子后，根据牛顿第二定律有mgma解得a4 m/s2小学+初中+高中+努力=大学小学+初中+高中+努力=大学匀加速的时间t1va 1 s 位移s112at212 m 则匀速运动的时间为t2ls1v1 s 总时间tt1t22 s.答案：(1)15.4 N(2)2 s