2019版高考物理大二輪復習 考前基礎回扣練3 力與物體的平衡.doc

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回扣練3：力與物體的平衡 1．如圖所示，有一質量不計的桿AO，長為R，可繞A點自由轉動，用繩在O點懸掛一個重為G的物體，另一根繩一端系在O點，另一端系在圓弧形墻壁上的C點，當點C由圖示位置逐漸向上沿圓弧CB移動過程中(保持OA與地面夾角θ不變)，OC繩所受拉力的大小變化情況是(　　) A．逐漸減小　　　　　　　 B．逐漸增大 C．先減小后增大 D．先增大后減小 解析：選C.對G分析，G受力平衡，則拉力等于重力；故豎直繩的拉力不變；再對O點分析，O受繩子的拉力OA的支持力及OC的拉力而處于平衡；受力分析如圖所示；將F和OC繩上的拉力合成，其合力與G大小相等，方向相反，則在OC上移的過程中，平行四邊形的對角線保持不變，平行四邊形發(fā)生圖中所示變化，則由圖可知OC的拉力先減小后增大，圖中D點時力最小；故選C. 2．如圖所示，斜面體B放在粗糙的水平面上，物塊A放在粗糙的斜面體B上，輕質彈簧兩端分別與物塊A及固定在斜面體底端的擋板拴接，初始時A、B靜止，彈簧處于壓縮狀態(tài)．現(xiàn)用力F沿斜面向上拉A，但A、B均保持靜止．下列說法正確的是(　　) A．彈簧對擋板的彈力減小 B．A、B之間的摩擦力減小 C．水平面對B的摩擦力不變 D．斜面體B對地面的壓力減小 解析：選D.A受重力、支持力、彈簧的彈力，可能有靜摩擦力，若有可能沿著斜面向下，也可能沿著斜面向上，當用拉力拉A時，因沒有拉動，則彈簧的形變量不變，則彈簧的彈力不變，故A錯誤；由A選項分析可知，當A受到的靜摩擦力開始是沿著斜面向上，當用拉力拉時，導致A受到的靜摩擦力沿著斜面向下，此時大小可能相等，故B錯誤；把AB看成一個整體，可知，當斜向上的拉力拉時，整體對地面的壓力減小，有向左的運動趨勢，導致水平面對B的摩擦力發(fā)生變化，故C錯誤，D正確． 3．如圖所示，傾角為θ的斜面體c置于水平地面上，小盒b置于斜面上，通過細繩跨過光滑的定滑輪與物體a連接，連接b的一段細繩與斜面平行，連接a的一段細繩豎直，a連接在豎直固定在地面的彈簧上，現(xiàn)在b盒內緩慢加入適量砂粒，a、b、c始終位置保持不變，下列說法中正確的是(　　) A．b對c的摩擦力可能先減小后增大 B．地面對c的支持力可能不變 C．c對地面的摩擦力方向始終向左 D．彈簧一定處于壓縮狀態(tài) 解析：選A.對b進行受力分析：重力G，支持力N，細線的拉力F，摩擦力f，開始時如果重力沿斜面向下的分力小于細線的拉力F，當加入砂子時，即增大了重力，所以摩擦力先減小到零時，繼續(xù)加入砂子，摩擦力反向增大，故A正確；對bc組成的系統(tǒng)受力分析可知，重力G′，支持力N′，細線的拉力，地面的摩擦力f′，當細線的拉力為零時，c對地面的摩擦力為零，故C錯誤，由于a、b、c始終位置保持不變，所以地面對c的支持力一定不變，故B錯誤；由于不清楚a、b質量大小關系和b、c間動摩擦因數(shù)的情況，所以a受的拉力可能大于a的重力，也可小于a的重力，也可等于a的重力，所以彈簧不一定處于壓縮狀態(tài)，故D錯誤． 4．(多選)如圖所示，質量為m的木板B放在水平地面上，質量也為m的木箱A放在木板B上．一根輕繩一端拴在木箱上，另一端拴在地面的木樁上，繩繃緊時與水平面的夾角為θ.已知木箱A與木板B之間的動摩擦因數(shù)、木板B與地面之間的動摩擦因數(shù)均為μ.現(xiàn)用水平力F將木板B從木箱A下面勻速抽出．則下列說法正確的是(　　) A．細繩的張力大小FT＝ B．細繩的張力大小FT＝ C．水平拉力F＝ D．水平拉力F＝ 解析：選AC.木箱A受力分析如圖1所示，由平衡條件可知：FTcos θ＝Ff1① mg＋FTsin θ＝FN1 ② Ff1＝μFN1 ③ 解①②③式可得：FT＝，故A正確，B錯誤； 木板B受力如圖2所示，B勻速時有：F＝Ff1′＋Ff2④ Ff2＝μFN2 ⑤ FN2＝mg＋FN1′ ⑥ 解①②③④⑤⑥式可得：F＝，故C正確，D錯誤． 5．如圖所示，兩塊固定且相互垂直的光滑擋板POQ，OP豎直放置，OQ水平，小球a、b固定在輕彈簧的兩端，現(xiàn)有一個水平向左的推力，作用于b上，使a、b緊靠擋板處于靜止狀態(tài)．現(xiàn)用力F推動小球b，使之緩緩到達b′位置，則(　　) A．推力F變大 B．b對OQ的壓力變大 C．彈簧長度變短 D．彈簧長度變長 解析：選D.隔離a分析受力，設此時ab間作用力與水平方向的夾角為θ，如圖所示： 由力的平衡條件可得：F′＝，N＝將小球稍微向左水平移動一小段距離，當a、b重新處于靜止狀態(tài)時，由幾何關系可知，θ增大，則sin θ、tan θ增大，mg不變時F′減小，N減小，根據(jù)胡克定律可知彈簧的形變量變小，所以彈簧長度變長，故D正確，C錯誤；對ab的整體受力分析，由共點力的平衡條件可知，a、b重新處于靜止狀態(tài)前后，OQ面板對b的支持力始終和a、b的重力相等保持不變，推力F＝N在減小，故AB錯誤．所以D正確，ABC錯誤． 6．如圖所示，a、b兩細繩一端系著質量為m的小球，另一端系在豎直放置的圓環(huán)上，小球位于圓環(huán)的中心，開始時繩a水平，繩b傾斜．現(xiàn)將圓環(huán)在豎直平面內順時針緩慢地向右滾動至繩b水平，在此過程中(　　) A．a上的張力逐漸增大，b上的張力逐漸增大 B．a上的張力逐漸減小，b上的張力逐漸減小 C．a上的張力逐漸減小，b上的張力逐漸增大 D．a上的張力逐漸增大，b上的張力逐漸減小 解析：選D.設小球的重力為G，圓環(huán)沿順時針方向轉動過程中b繩與豎直方向的夾角為θ，a和 b的拉力大小分別為T1、T2.小球的位置保持不動，受力保持平衡，由平衡條件可知，兩繩拉力的合力不變，小球受到的重力G和T1、T2組成一個閉合的三角形．由幾何知識得知，T1、T2的夾角β不變，由正弦定理得＝＝，在θ≤90的范圍內，θ變大故T1變大，T2變?。蔇正確． 7．(多選)早上，媽媽為小麗剝好了鵪鶉蛋，甲、乙、丙圖是小麗用筷子夾食鵪鶉蛋過程的三個動作示意圖，下列說法正確的是(　　) A．若甲圖中的筷子豎直，鵪鶉蛋靜止，則鵪鶉蛋的重力與靜摩擦力大小相等 B．若乙圖中的鵪鶉蛋始終處于靜止狀態(tài)，則兩根筷子給鵪鶉蛋的作用力方向豎直向上 C．若乙圖中的鵪鶉蛋始終處于靜止狀態(tài)，增大筷子與水平方向的夾角，鵪鶉蛋受到的摩擦力和彈力都增大 D．若丙圖中的筷子水平，鵪鶉蛋靜止，此時下面筷子對鵪鶉蛋的力大于上面筷子對鵪鶉蛋的力 解析：選ABD.若甲圖中的筷子豎直，鵪鶉蛋靜止，則鵪鶉蛋的向下的重力與向上的靜摩擦力大小相等方向相反，選項A正確；若乙圖中的鵪鶉蛋始終處于靜止狀態(tài)，則兩根筷子給鵪鶉蛋的作用力與鵪鶉蛋的重力等大反向，則方向豎直向上，選項B正確；若乙圖中的鵪鶉蛋始終處于靜止狀態(tài)，增大筷子與水平方向的夾角，鵪鶉蛋受到的摩擦力f＝mgsin θ隨θ角增大而增大；彈力N＝mgcos θ，隨θ角的增大而減小，選項C錯誤；若丙圖中的筷子水平，鵪鶉蛋靜止，此時：F上＋mg＝F下，即下面筷子對鵪鶉蛋的力大于上面筷子對鵪鶉蛋的力，選項D正確；故選ABD. 8．(多選)如圖所示，完全相同的物塊P、Q用輕繩連接后跨過定滑輪，使得Q豎直懸掛，P靜止在傾角為30的斜面上，斜面上方的繩與斜面平行，現(xiàn)剪斷P、Q間的繩，不計滑輪摩擦，則物塊P(　　) A．所受摩擦力大小改變 B．所受摩擦力方向改變 C．保持靜止 D．加速下滑 解析：選BC.設兩物塊的質量均為m，開始時，P受的摩擦力為fP＝mg－mgsin 30＝mg，方向沿斜面向下；若剪斷P、Q間的繩，假設物體仍靜止，則由平衡知識可知，物體P所受的摩擦力大小為fP′＝mgsin 30＝mg＝fP，可知假設正確，摩擦力方向變?yōu)檠匦泵嫦蛏?，故物體P受的摩擦力大小不變，方向改變，物體仍然靜止，故選項BC正確，AD錯誤；故選BC. 9．(多選)如圖所示，半圓形框架豎直放置在粗糙的水平地面上，光滑的小球P在水平外力F的作用下處于靜止狀態(tài)，P與圓心O的連線與水平面的夾角為θ，將力F在豎直面內沿順時針方向緩慢地轉過90，框架與小球始終保持靜止狀態(tài)．在此過程中下列說法正確的是(　　) A．框架對小球的支持力先減小后增大 B．拉力F的最小值為mgcos θ C．地面對框架的摩擦力減小 D．框架對地面的壓力先增大后減小 解析：選BC.以小球為研究對象，分析受力情況，作出受力示意圖，如圖所示，根據(jù)幾何關系可知，用F順時針轉動至豎直向上之前，支持力逐漸減小，F(xiàn)先減小后增大，當F的方向沿圓的切線方向向上時，F(xiàn)最小，此時：F＝mgcos θ，故A錯誤，B正確；以框架與小球組成的整體為研究對象，整體受到重力、地面的支持力、地面的摩擦力以及力F的作用；由圖可知，F(xiàn)在順時針方向轉動的過程中，F(xiàn)沿水平方向的分力逐漸減小，所以地面對框架的摩擦力始終在減小，故C正確；F沿豎直方向的分力逐漸增大，所以地面對框架的支持力始終在減?。蔇錯誤；故選BC. 10．(多選)如圖所示，一質量為m的小球，用長為l的輕繩懸掛于O點，初始時刻小球靜止于P點．第一次小球在水平拉力F1作用下，從P點緩慢地移動到Q點，此時輕繩與豎直方向夾角為θ(θ＜90)，張力大小為FT1；第二次在水平恒力F2作用下，從P點開始運動并恰好能到達Q點，在Q點時輕繩中的張力大小為FT2.關于這兩個過程，下列說法中正確的是(不計空氣阻力，重力加速度為g)(　　) A．兩個過程中，輕繩的張力均變大 B．第一個過程中，拉力F1在逐漸變大，且最大值一定大于F2 C．FT1＝，F(xiàn)T2＝mg D．第二個過程中，重力和水平恒力F2的合力的功率先增大后減小 解析：選BC.第一次小球在水平拉力F作用下，從P點緩慢地移動到Q點，則小球處于平衡狀態(tài)，根據(jù)平衡條件得：F1＝mgtan θ，隨著θ增大，F(xiàn)1逐漸增大；第二次從P點開始運動并恰好能到達Q點，則到達Q點時速度為零，在此過程中，根據(jù)動能定理得：F2lsin θ＝mgl(1－cos θ)，解得：F2＝mgtan，因θ＜90，則F2＝mgtan＜mgtan θ，即F1＞F2，第一次運動過程中，根據(jù)幾何關系可知，繩子的拉力FT1＝，所以輕繩的張力變大，第二次由于重力和拉力都是恒力，可以把這兩個力合成為新的“重力”，即等效場力．當繩子方向與重力和F2合力的方向在同一直線上時，小球處于“最低點”，最低點的速度最大，此時繩子張力最大，所以第二次繩子張力先增大，后減小，故A錯誤，B正確；第一次運動到Q點時，受力平衡，根據(jù)幾何關系可知FT1＝，第二次運動到Q點時，速度為零，則向心力為零，則繩子拉力FT2＝mgcos θ＋F2sin θ＝mgcos θ＋sin θ＝mg，故C正確；第二個過程中，重力和水平恒力F2的合力是個恒力，在等效最低點時，合力方向與速度方向垂直，此時功率最小為零，到達Q點速度也為零，則第二個過程中，重力和水平恒力F2的合力的功率先增大，后減小，再增大，最后再減小為0，故D錯誤．故選BC.