2022年高中物理 第一章力物體的平衡（B卷）練習

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1、2022年高中物理 第一章力物體的平衡（B卷）練習 一、選擇題（本題共9小題，每小題6分，共54分.在每小題給出的四個選項中，有的小題只有一個選項正確,有的小題有多個選項正確.全部選對的得6分，選對但不全的得3分，有選錯或不答的得0分） 1.關(guān)于重力和重心，下列說法中正確的是() A.重力就是地球?qū)ξ矬w的吸引力 B.重力的方向總是豎直向下的 C.形狀規(guī)則的物體的重心一定在幾何中心 D.物體的重心可能在物體上，也可能在物體外 解析：重力是地球?qū)ξ矬w的吸引力（萬有引力）的一個分力，A選項錯誤；重力的方向總是豎直向下，B選項正確；形狀規(guī)則且質(zhì)量分布均勻的物體的重心一定在幾何中心，C選項

2、錯誤；質(zhì)量分布均勻的圓環(huán)重心不在環(huán)上，而在其圓心上，D選項正確. 答案：BD 2.半圓柱體P放在粗糙的水平地面上，緊靠其右側(cè)有豎直擋板MN，在P和MN之間放有一個質(zhì)量均勻的光滑小圓柱體Q，整個裝置處于靜止狀態(tài)，如圖所示是這個裝置的截面圖.若用外力使MN保持豎直且緩慢地向右移動一段距離，在此過程中Q未落地且P一直保持靜止.下列說法中正確的是() A.MN對Q的彈力逐漸減小 B.地面對P的摩擦力逐漸增大 C.P、Q間的彈力先減小后增大 D.P對地面的壓力不變 解析：對Q進行受力分析，設(shè)P對Q的支持力的方向與水平面夾角為θ，由平衡條件得P對Q的支持力N1=，而擋板對

3、它的作用力N2＝mgcotθ，當MN保持豎直且緩慢地向右移動一段距離，θ變小，N1變大，C選項錯；N2也變大，A選項錯;由整體法可知，地面對P的摩擦力等于擋板對整體的作用力逐漸增大，故B選項正確；而P對地面的壓力始終等于兩物體的重力，D選項正確.故本題答案為BD. 答案：BD 3.如圖所示，水平面上一物體在與水平面成θ角斜向右上方的拉力F作用下處于靜止狀態(tài).以f、N分別表示物體受到的水平面摩擦力、支持力，G表示物體受到的重力() A.F和G的合力的方向可能水平向右 B.F和f的合力方向豎直向上 C.N可能為零 D.F和f的合力可能大于G 解析：由水平方向受力平衡可知，物體一定

4、受到水平向左的靜摩擦力f的作用，故N一定不為零，C選項錯誤，物體受四個力的作用處于平衡，則F和G的合力的方向與N、f的合力方向相反，一定是斜向右下方，A選項錯；由于N、G的合力方向豎直向下，故F和f的合力與N、G的合力方向相反，一定豎直向上，且一定小于G，B選項正確，D選項錯誤.故本題答案為B. 答案：B 4.如右圖所示，a、b是兩個位于固定斜面上的正方體物塊，它們的質(zhì)量相等.F是沿水平方向作用于a上的外力.已知a、b的接觸面，a、b與斜面的接觸面都是光滑的.下面正確的說法是() A.a、b一定沿斜面向上運動 B.a對b的作用力沿水平方向 C.a、b對斜面的正壓力相等 D.a

5、受到的合力沿水平方向的分力等于b受到的合力沿水平方向的分力 解析：對a、b整體受力分析如右圖所示，令斜面與水平方向的夾角為θ.由于不知Fcosθ與mgsinθ的大小關(guān)系，所以a、b兩物體可能靜止，可能沿斜面加速向上運動，也可能沿斜面加速向下運動，選項A錯.a對b的作用力為彈力，應(yīng)沿斜面向上，選項B錯.分別對a、b進行受力分析可知，a對斜面的正壓力大于b對斜面的正壓力，選項C錯.對a、b來說，無論它們是沿斜面向上運動還是沿斜面向下運動，二者的加速度都是相等的，又由于a、b兩物體的質(zhì)量相等，所以a受到的合力沿水平方向的分力等于b受到的合力沿水平方向的分力，故選項D正確. 答案：D 5.把一重為

6、G的物體，用一個水平推力F=kt(k為恒量，t為時間）壓在豎直的足夠高的平整的墻上（如圖所示），從t=0開始，物體所受到的摩擦力Ff隨時間t的變化關(guān)系圖象是下圖中所示的() 解析：開始時由于推力F為零，物體與墻面間沒有擠壓，則摩擦力為零.物體在重力作用下開始沿豎直墻面下滑，所以開始時物體與墻之間為滑動摩擦.由Ff=μFN,又FN=F=kt,所以Ff=μkt，即Ff隨時間t成正比增加.當Ff增大到等于G時，物體具有一定的速度，由于慣性仍然滑行.隨著滑行的繼續(xù)，F(xiàn)f已大于物體的重力G，最后靜止在墻上，變?yōu)殪o摩擦力.豎直方向根據(jù)二力平衡，得此時Ff=G. 答案：B 6.如圖所示，硬桿B

7、C一端固定在墻上的B點，另一端裝有滑輪C，重物D用繩拴住通過滑輪固定于墻上的A點，若桿、滑輪及繩的質(zhì)量和摩擦不計，將繩的固定端從A點稍向下移，則在移動過程中() A.繩的拉力、滑輪對繩的作用力都增大 B.繩的拉力減小、滑輪對繩的作用力增大 C.繩的拉力不變，滑輪對繩的作用力增大 D.繩的拉力、滑輪對繩的作用力都不變 解析：跨過定滑輪的繩子張力各處大小相等且等于重物的重力的大小，將固定點稍下移，兩邊的繩子的夾角必減小，其合力增大.可知只有C選項正確. 答案：C 7.宇航員在探測某星球時，發(fā)現(xiàn)該星球均勻帶電，且電性為負，電量為Q，表面無大氣.在一次實驗中，宇航員將一帶電-q(q<

8、Q)的粉塵置于離該星球表面h高處，該粉塵恰處于懸浮狀態(tài)；宇航員又將此粉塵帶到距該星球表面2h高處，無初速釋放，則此帶電粉塵將() A.背向星球球心方向飛向太空 B.仍處于懸浮狀態(tài) C.沿星球自轉(zhuǎn)的線速度方向飛向太空 D.向星球球心方向下落 解析：粉塵恰懸浮于h高處，說明它受到星球的引力大小等于它們之間的靜電力的大小.即（M、m分別為星球和粉塵的質(zhì)量，r為星球的半徑)，可見當GMm=kQq時，粉塵就可以停在距星球任意遠的地方，與它到星球的距離無關(guān)，注意：沒有說明時，不考慮粉塵帶電量對星球帶電分布的影響. 答案：B 8.如圖所示，表面粗糙的固定斜面頂端安有滑輪，兩物塊P、Q用輕繩連接

9、并跨過滑輪（不計滑輪的質(zhì)量和摩擦），P懸于空中，Q放在斜面上，均處于靜止狀態(tài).當用水平向左的恒力推Q時，P、Q仍靜止不動，則() A.Q受到的摩擦力一定變小 B.Q受到的摩擦力一定變大 C.輕繩上拉力一定變小 D.輕繩上拉力一定不變 解析：Q受到的靜摩擦力方向可能沿斜面向上，也可能沿斜面向下，當又受到一個水平向左的力推它時，它受到的靜摩擦力可能增大也可能減小.由于P、Q仍靜止不動，所以繩的拉力仍等于P的重力. 答案：D 9.在驗證力的平行四邊形定則的實驗中，某同學先用兩個彈簧測力計拉橡皮筋到O點，兩彈簧測力計讀數(shù)分別為F1和F2，用一個彈簧測力計拉橡皮筋到O點時

10、讀數(shù)為F′.通過作圖法驗證平行四邊形定則時，下圖中符合實際情況的是( ) 解析：實驗不論精確與否，將橡皮筋直接拉到O點時的拉力F′一定與橡皮筋在同一條直線上，該力卻不一定在F1、F2的合力的方向上，故只有C圖是符合事實的. 答案：C 二、非選擇題（本題共4小題，共46分.按題目要求作答.解答題應(yīng)寫出必要的文字說明、方程式和重要演算步驟.只寫出最后答案的不能得分.有數(shù)值計算的題，答案中必須明確寫出數(shù)值和單位） 10.（10分）一游標尺為10分度的游標卡尺的讀數(shù)為5.7 mm，則游標尺上_條刻度線與主尺上_mm刻度對齊. 解析：據(jù)10分度游標尺的原理可知：游標的零刻度線

11、在主尺5 mm再向后0.7 mm，0.7 mm的讀數(shù)是游標尺的第7刻度線與主尺上面某一刻度對齊，游標尺上的7個刻度的實際長度為7×0.9=6.3 mm，所以游標尺上第7條刻度線與主尺上12 mm刻度對齊. 答案：7 12 11.（12分）人們受飛鳥在空中飛翔的啟發(fā)發(fā)明了飛機，飛鳥扇動翅膀獲得向上的舉力用公式表示為F=kSv2，式中S為翅膀的面積，v為飛鳥的飛行速度，k為比例常量，一個質(zhì)量為0.1 kg，翅膀面積為S的燕子，其最小的飛行速度為10 m/s.假設(shè)飛機飛行時獲得向上的舉力與飛鳥飛行時獲得的舉力有同樣的規(guī)律，一架質(zhì)量為3 600 kg的飛機，機翼的面積為燕子翅膀

12、面積的1 000倍，那么此飛機起飛離地時的最小速度為多大？ 解析：對于飛鳥來說，由平衡條件可知：飛鳥獲得的向上舉力應(yīng)等于自身的重力，即F=kSv2=mg①.同理，對于飛機來說，設(shè)起飛時的最小速度為v′，則F=kS′v′2=Mg②則得代入數(shù)據(jù)可求得v′=60 m/s. 答案：60 m/s 12.（12分）如圖所示，小球被輕質(zhì)細繩系住斜吊著放在靜止的光滑斜面上，設(shè)小球質(zhì)量m=1 kg，斜面傾角α=30°，懸線與豎直方向夾角θ=30°，光滑斜面的質(zhì)量為3 kg，置于粗糙水平面上.g=10 m/s2.求： （1）懸線對小球拉力的大小. (2)地面對斜面的摩擦力的大小和方向. 解析：（1

13、）以小球為研究對象受力分析如圖（1）所示 F=mg Tcos30°=F 得T=mg/cos30°=×1×10÷N=N 圖（1） 圖（2） (2)設(shè)小球和斜面整體為研究對象，受力分析如圖（2）所示，由于系統(tǒng)靜止，故： f=Tsin30°=·12N=N方向水平向左. 答案：（1）N(2) N方向水平向左 13.(12分）如圖甲所示，一根輕繩上端固定在O點，下端拴一個重為G的鋼球A，球處于靜止狀態(tài).現(xiàn)對球施加一個方向向右的外力F，使球緩慢偏移，在移動中的每一刻，都可以認為球處于平衡狀態(tài).如果外力F方向始終水平，最大值為2G，且繩與豎直方向夾角為θ，試分析： （1）輕繩張力FT的大小取值范圍； （2）在圖乙中畫出輕繩張力FT與cosθ的關(guān)系圖象. 解析： (1)當水平拉力為F=0，輕繩處在豎直位置時，輕繩張力FT1=G，當水平拉力F=2G時，由平衡條件得輕繩張力FT2=因此輕繩張力的范圍為G≤FT≤G （2）球在各位置均處于平衡狀態(tài)，由平衡條件FTcosθ=G，得FT=G/cosθ，即FT∝1/cosθ，所以FT與cosθ的關(guān)系如圖所示. 答案：（1）G≤FT≤G (2)見解析