衡水万卷2021届高三物理二轮复习作业卷三力与物体平衡1含解析.doc

力与物体平衡1一 、单选题（本大题共5小题。在每小题给出的四个选项中，只有一个选项是符合题目要求的）1. 如图所示，斜面小车M静止在光滑水平面上，M左边紧贴墙壁，若在M斜面上放一个物体m，当m沿着M的斜面下滑时，M始终静止不动，则M受力个数可能为( )A. 4个或5个B. 5个或6个 C. 3个或4个 D. 4个或6个2. 如图所示，质量m A =kg的小球A和质量m B =3 kg的小球B用轻质细绳连接后，放在光滑的圆柱面上恰好处于静止状态，D为圆柱截面的圆心。已知AOB=90，则OB与竖直方向的夹角为A30 B. 45C60 D90 3. 如图所示，斜面上放有两个完全相同的物体a、b，两物体间用一根细线连接，在细线的中点加一与斜面垂直的拉力F，使两物体均处于静止状态。则下列说法正确的是Aa、b两物体的受力个数一定相同Ba、b两物体对斜面的压力相同Ca、b两物体受到的摩擦力大小一定相等D当逐渐增大拉力F时，物体b先开始滑动4.（2015山东高考真题）如图，滑块A置于水平地面上，滑块B在一水平力作用下紧靠滑块A(A、B接触面竖直)，此时A恰好不滑动，B刚好不下滑。已知A与B间的动摩擦因数为，A与地面间的动摩擦因数为，最大静摩擦力等于滑动摩擦力。A与B的质量之比为A B C D5. 如图所示，质量为的木块在质量为M的长木板上受到水平向右的拉力F作用向右滑行，长木板处于静止状态。已知木块与木板间的动摩擦因数为，木板与地面间的动摩擦因数为。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B木板受到地面的摩擦力的大小一定是C当时，木板发生运动D无论怎样改变F的大小，木板都不可能运动二 、多选题（本大题共2小题）6.（2015新课标2高考真题）如图，滑块a、b的质量均为m，a套在固定直杆上，与光滑水平地面相距h，b放在地面上，a、b通过铰链用刚性轻杆连接。不计摩擦，a、b可视为质点，重力加速度大小为g。则A. a落地前，轻杆对b一直做正功B. a落地时速度大小为C. a下落过程中，其加速度大小始终不大于gD. a落地前，当a的机械能最小时，b对地面的压力大小为mg7. 一质量为2kg的物体，在水平恒定拉力的作用下以某一速度在粗糙的水平面上做匀速运动，当运动一段时间后，拉力逐渐减小，且当拉力减小到零时，物体刚好停止运动，图中给出了拉力随位移变化的关系图象。已知重力加速度。根据以上信息能精确得出或估算得出的物理量有A物体与水平面间的动摩擦因数B合外力对物体所做的功C物体匀速运动时的速度D物体运动的时间 三 、简答题（本大题共2小题）8.（2015山东高考真题）如图甲所示，物块与质量为m的小球通过不可伸长的轻质细绳跨过两等高定滑轮连接。物块置于左侧滑轮正下方的表面水平的压力传感装置上，小球与右侧滑轮的距离为l。开始时物块和小球均静止，将此时传感装置的示数记为初始值。现给小球施加一始终垂直于l段细绳的力，将小球缓慢拉起至细绳与竖直方向成60o角，如图乙所示，此时传感装置的示数为初始值的1.25倍；再将小球由静止释放，当运动至最低位置时，传感装置的示数为初始值的0.6倍.不计滑轮的大小和摩擦，重力加速度的大小为g。求：（1）物块的质量；（2）从释放到运动至最低位置的过程中，小球克服阻力所做的功。9.（2015江苏高考真题）一转动装置如图所示，四根轻杆OA、OC、AB和CB与两小球以及一小环通过铰链连接，轻杆长均为l，球和环的质量均为m，O端固定在竖直的轻质转轴上，套在转轴上的轻质弹簧连接在O与小环之间，原长为L，装置静止时，弹簧长为，转动该装置并缓慢增大转速，小环缓慢上升。弹簧始终在弹性限度内，忽略一切摩擦和空气阻力，重力加速度为g，求：（1）弹簧的劲度系数k；（2）AB杆中弹力为零时，装置转动的角速度；（3）弹簧长度从缓慢缩短为的过程中，外界对转动装置所做的功W。0.2016万卷作业卷（三）答案解析一 、单选题1.【答案】A2.【答案】A3.【答案】B4.【答案】B【解析】对整体受力分析，根据平衡条件得F= (m+M)g，对物体B受力分析，物体B恰好不下滑，则mg=F，两式联立得：M/m=，B项正确。5.【答案】D二 、多选题6.【答案】BD【解析】a落地前瞬间，a沿杆方向的分速度为0，由关联速度可知b的速度为0，杆对b先做正功后做负功，选项A错误；根据系统机械能守恒，a落地时，b的速度为0，mgh=mv，a落地时速度大小为v=，选项B正确；杆先处于压缩状态后处于伸长状态，故a的加速度先小于g后大于g，选项c错误；a落地前，a的机械能最小时，杆的作用力为0，b对地面的压力大小为mg，选项D正确。7.【答案】ABC三 、简答题8.【答案】（1）3m；（2）0.1mgl【解析】(1)设开始时细绳的拉力大小为T，传感装置的初始值为F，物块质量为M，由平衡条件得对小球，T=mg 对物块，F+T=Mg 当细绳与竖直方向的夹角为60时，设细绳的拉力大小为T，传感装置的示数为F，据题意可知，F=125F，由平衡条件得对小球，T=mgcos60对物块，F+T=Mg 联立上式，代人数据得M=3m(2)设小球运动至最低位置时速度的大小为v，从释放到运动至最低位置的过程中，小球克服阻力所做的功为，由动能定理得在最低位置，设细绳的拉力大小为T，传感装置的示数为F，据题意可知，F=06F，对小球，由牛顿第二定律得T-mg=m对物块，由平衡条件得F+T=Mg 联立上式，代入数据得=O1mgl 9.【答案】（1）4mg/L （2） （3）【解析】(1)装置静止时，设OA、AB杆中的弹力分别为F1、T1，AO杆与转轴的夹角为。小环收到弹簧的弹力F=kL/2小环受力平衡：F=mg+2Tcos小球受力平衡：Fcos+Tcos=mg；Fsin=Tsin解得k=4mg/L（2）设OA、AB杆中的弹力分别为F、T，OA杆与转轴的夹角为小环收到弹簧的弹力F=k（x-L）小环受力平衡：F=mg，得：x=1.25L对小球：Fcos=mg；Fsin=mlsin且cos=解得（3）弹簧长度为L/2时，设OA、AB杆中的弹力分别为F3、T3，OA杆与弹簧的夹角为3小环受到弹簧的弹力：小环受力平衡：且对小球：；解得：整个过程弹簧弹性势能变化为零，则弹力做的功为零，由动能定理：解得：4