2019年高考物理大二輪復(fù)習(xí) 專(zhuān)題一 力與運(yùn)動(dòng) 專(zhuān)題跟蹤訓(xùn)練1 力與物體的平衡.doc

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專(zhuān)題跟蹤訓(xùn)練(一) 力與物體的平衡 一、選擇題 1．(2018石家莊質(zhì)檢二)可視為球形的雨滴在空中的下落過(guò)程可視為先加速后勻速的直線運(yùn)動(dòng)，已知雨滴下落過(guò)程中所受空氣阻力的大小與其下落速度的平方及其橫截面積(雨滴上垂直速度方向的最大面積)的乘積成正比．若空中兩個(gè)正在勻速下落的雨滴直徑之比為2∶3，則此時(shí)的速度之比為(　　) A. B. C. D. [解析]　勻速下落的雨滴所受重力大小與空氣阻力大小相等，則mg＝kv2S，而雨滴質(zhì)量m＝ρV＝πρd3，S＝πd2，由以上三式得＝可知，為定值，所以速度之比等于直徑的平方根之比，即雨滴直徑之比為2∶3時(shí)，速度之比為，A項(xiàng)正確． [答案]　A 2．(2017全國(guó)卷Ⅱ)如圖，一物塊在水平拉力F的作用下沿水平桌面做勻速直線運(yùn)動(dòng)．若保持F的大小不變，而方向與水平面成60角，物塊也恰好做勻速直線運(yùn)動(dòng)．物塊與桌面間的動(dòng)摩擦因數(shù)為(　　) A．2－ B. C. D. [解析]　本題考查物體受力分析、滑動(dòng)摩擦力、物體的平衡．物塊在水平力F作用下做勻速直線運(yùn)動(dòng)，其受力如圖甲所示 由平衡條件：F＝f、FN＝mg 而f＝μFN＝μmg 即F＝μmg 當(dāng)F的方向與水平面成60角時(shí)，其受力如圖乙 由平衡條件： Fcos60＝f1 f1＝μFN1＝μ(mg－Fsin60) 聯(lián)立解得μ＝，選項(xiàng)C正確． [答案]　C 3.(2018鄭州第二次質(zhì)量預(yù)測(cè))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(zhì)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(shí)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(shuō)法正確的是(　　) A．彈簧對(duì)擋板的彈力減小 B．A、B之間的摩擦力減小 C．水平面對(duì)B的摩擦力不變 D．斜面體B對(duì)水平面的壓力減小 [解析]　由于A、B均保持靜止，彈簧長(zhǎng)度沒(méi)有改變，根據(jù)胡克定律，彈簧對(duì)擋板的彈力不變，選項(xiàng)A錯(cuò)誤；初始時(shí)A、B靜止，若彈簧對(duì)A的彈力剛好等于A重力沿斜面向下的分力，則A、B之間的摩擦力為零，用力F沿斜面向上拉A時(shí)，則A、B之間的摩擦力增大，選項(xiàng)B錯(cuò)誤；初始時(shí)A、B靜止，對(duì)A、B整體受力分析，則水平面對(duì)斜面體的摩擦力為零，用力F沿斜面向上拉A時(shí)，A、B均保持靜止，對(duì)A、B整體受力分析，由平衡條件可知，水平面對(duì)B的摩擦力不為零，方向向右，水平面對(duì)斜面體的支持力減小，根據(jù)牛頓第三定律，斜面體對(duì)水平面的壓力減小，選項(xiàng)C錯(cuò)誤，D正確． [答案]　D 4．(2018南昌一模)(多選)如圖所示，不可伸長(zhǎng)的輕繩AO和BO下端共同系一個(gè)物體P，且繩長(zhǎng)AO>BO，A、B兩端點(diǎn)在同一水平線上，開(kāi)始時(shí)兩繩剛好繃直，繩AO、BO的拉力大小分別設(shè)為FA、FB.現(xiàn)保持A、B端點(diǎn)在同一水平線上，在A、B緩慢向兩側(cè)遠(yuǎn)離的過(guò)程中，關(guān)于兩繩拉力的大小隨A、B間距離的變化情況是(　　) A．FA隨距離的增大而一直增大 B．FA隨距離的增大而一直減小 C．FB隨距離的增大而一直增大 D．FB隨距離的增大先減小后增大 [解析]　開(kāi)始時(shí)兩繩剛好繃直，繩AO中的拉力FA＝0，BO中的拉力大小FB＝mg.在A、B緩慢向兩側(cè)遠(yuǎn)離的過(guò)程中，力的矢量三角形如圖所示，可得FA隨距離的增大而一直增大，F(xiàn)B隨距離的增大先減小后增大，選項(xiàng)BC錯(cuò)誤，AD正確． [答案]　AD 5．(2018蘭州高三診斷)一質(zhì)量為m的物體用一根足夠長(zhǎng)的細(xì)繩懸吊于天花板上的O點(diǎn)，現(xiàn)用一光滑的金屬鉤子勾住細(xì)繩，水平向右緩慢拉動(dòng)細(xì)繩(鉤子與細(xì)繩的接觸點(diǎn)A始終在一條水平線上)，下列說(shuō)法正確的是(　　) A．鉤子對(duì)細(xì)繩的作用力始終水平向右 B．OA段繩上的力逐漸增大 C．鉤子對(duì)細(xì)繩的作用力先減小后增大 D．鉤子對(duì)細(xì)繩的作用力不可能等于mg [解析]　細(xì)繩用光滑的鉤子勾住，則在細(xì)繩上各點(diǎn)的力的大小處處相等，即OA段繩上的拉力大小始終等于物體的重力mg，B錯(cuò)誤；鉤子對(duì)細(xì)繩的拉力大小等于兩段細(xì)繩拉力的合力，顯然鉤子對(duì)細(xì)繩的作用力方向不是始終水平向右，A錯(cuò)誤；水平向右緩慢拉動(dòng)細(xì)繩的過(guò)程中，OA段與豎直段的細(xì)繩的夾角逐漸減小，因此兩段細(xì)繩拉力的合力逐漸增大，即鉤子對(duì)細(xì)繩的作用力逐漸增大，C錯(cuò)誤；當(dāng)兩段細(xì)繩的夾角為90時(shí)，兩段細(xì)繩拉力的合力大小為mg，由于拉動(dòng)的過(guò)程中，兩段細(xì)繩的夾角不可能等于90，因此鉤子對(duì)細(xì)繩的作用力不可能等于mg，D正確． [答案]　D 6.(2018重慶高三調(diào)研)如圖所示，上表面水平的物塊M，剛好在固定的足夠長(zhǎng)的斜面上勻速下滑．現(xiàn)把另一物塊N輕輕地放在M的上表面上，下列說(shuō)法正確的是(　　) A．兩物塊M、N一起勻速向下滑動(dòng) B．兩物塊M、N一起加速向下滑動(dòng) C．物塊M所受的合外力變大 D．物塊M所受的合外力變小 [解析]　設(shè)M的質(zhì)量為m1，斜面的傾角為θ，未放N時(shí)，對(duì)M受力分析，受重力m1g、支持力FN、滑動(dòng)摩擦力Ff.對(duì)M由力的平衡有FN＝m1gcosθ、Ff＝m1gsinθ，且Ff＝μFN′，F(xiàn)N′＝FN，則得m1gsinθ＝μm1gcosθ，故μ＝tanθ；由于物塊N輕輕地疊放在M上，相當(dāng)于增大M的重力，上面的等式關(guān)系仍然成立，則兩物塊M、N仍一起勻速下滑，A正確，B錯(cuò)誤；物塊M所受的合外力始終為零，CD錯(cuò)誤． [答案]　A 7.(2018惠州市三調(diào))如圖所示，A是一質(zhì)量為M的盒子，B的質(zhì)量為，A、B用跨過(guò)光滑定滑輪的細(xì)繩相連，A置于傾角為θ＝30的粗糙斜面上，定滑輪左側(cè)細(xì)繩平行于斜面，B懸于斜面之外處于靜止?fàn)顟B(tài)．現(xiàn)在向A中緩慢加入砂子，整個(gè)系統(tǒng)始終保持靜止，則在加入砂子的過(guò)程中，以下說(shuō)法正確的是(　　) A．A所受的合力增大 B．A對(duì)斜面的壓力逐漸減小 C．A所受的摩擦力先逐漸增大后逐漸減小 D．未加砂子前，A與斜面間沒(méi)有摩擦力的作用 [解析]　整個(gè)系統(tǒng)始終保持靜止，則A所受的合力始終為零，A錯(cuò)誤；A對(duì)斜面的壓力等于A及砂子的總重力沿垂直于斜面方向的分力，隨著砂子質(zhì)量的增加，A對(duì)斜面的壓力逐漸增大，B錯(cuò)誤；未加砂子時(shí)，A所受的重力沿斜面向下的分力為Mgsinθ＝0.5Mg，等于繩子的拉力，A相對(duì)斜面沒(méi)有運(yùn)動(dòng)趨勢(shì)，即摩擦力為零，當(dāng)向A中緩慢加入砂子時(shí)，A有沿斜面向下運(yùn)動(dòng)的趨勢(shì)，受到沿斜面向上的靜摩擦力，隨著砂子質(zhì)量的增加，A所受的摩擦力一直增大，C錯(cuò)誤，D正確． [答案]　D 8.一輕繩一端系在豎直墻上M處，另一端系一質(zhì)量為m的物體A，將一輕質(zhì)光滑圓環(huán)O穿在輕繩上，并用力F拉住圓環(huán)上一點(diǎn)，如圖所示．現(xiàn)使物體A從圖中實(shí)線位置緩慢下降到虛線位置，則在這一過(guò)程中，力F、繩中張力FT和力F與水平方向的夾角θ的變化情況是(　　) A．F保持不變，F(xiàn)T逐漸增大，夾角θ逐漸減小 B．F逐漸增大，F(xiàn)T保持不變，夾角θ逐漸增大 C．F逐漸減小，F(xiàn)T保持不變，夾角θ逐漸減小 D．F保持不變，F(xiàn)T逐漸減小，夾角θ逐漸增大 [解析]　物體A始終處于平衡狀態(tài)，由受力分析知，OA、OM繩的張力FT總和與物體重力大小相等，F(xiàn)的方向一定與環(huán)兩側(cè)繩夾角的平分線共線；環(huán)兩側(cè)繩夾角越大，繩中張力的合力越小，F(xiàn)越小，θ越小，C對(duì)． [答案]　C 9．重力都為G的兩個(gè)小球A和B用三段輕繩如圖連接后懸掛在O點(diǎn)上，O、B間的繩子長(zhǎng)度是A、B間的繩子長(zhǎng)度的2倍，將一個(gè)拉力F作用到小球B上，使三段輕繩都伸直且O、A間和A、B間的兩段繩子分別處于豎直和水平方向上，則拉力F的最小值為(　　) A.G B.G C．G D.G [解析]　對(duì)A球受力分析可知，因O、A間繩豎直，則A、B間繩上的拉力為0.對(duì)B球受力分析如圖所示，則可知當(dāng)F與O、B間繩垂直時(shí)F最小，F(xiàn)min＝Gsinθ，其中sinθ＝＝，則Fmin＝G，故A項(xiàng)正確． [答案]　A 10．(多選)如圖所示，兩個(gè)帶電小球A、B分別處于光滑絕緣的豎直墻面和斜面上，且在同一豎直平面內(nèi)．用水平向左的推力F作用于B球，兩球在圖示位置靜止．現(xiàn)將B球沿斜面向上移動(dòng)一小段距離，發(fā)現(xiàn)A球隨之向上移動(dòng)少許，兩球在虛線位置重新平衡．重新平衡后與移動(dòng)前相比，下列說(shuō)法正確的是(　　) A．墻面對(duì)A的彈力變小 B．斜面對(duì)B的彈力不變 C．推力F變大 D．兩球之間的距離變大 [解析]　利用整體法可知，斜面對(duì)B球支持力的豎直分量等于A、B兩帶電小球的重力之和，斜面傾角不變，斜面對(duì)B球支持力不變，故斜面對(duì)B的彈力不變，B選項(xiàng)正確；庫(kù)侖力與豎直方向的夾角變小，而豎直分量不變，故庫(kù)侖力變小，A、B間的距離變大，故D正確；因庫(kù)侖力水平分量減小，故A正確，C錯(cuò)誤． [答案]　ABD 二、非選擇題 11.如圖所示，楔形斜面體傾角為37，其BC長(zhǎng)為0.8 m，AB寬為0.6 m，一重為25 N的木塊原先在斜面體上部，它與斜面間的動(dòng)摩擦因數(shù)為0.6，要使木塊沿對(duì)角線AC方向勻速下滑，(sin37＝0.6，cos37＝0.8)，需要對(duì)它施加方向平行于斜面的力F，求F的大小和方向． [解析]　木塊對(duì)斜面的壓力大小為FN＝mgcos37＝250.8 N＝20 N，所受滑動(dòng)摩擦力大小為：f＝μFN＝0.620 N＝12 N，重力沿斜面向下的分量：mgsin37＝250.6 N＝15 N 在斜面這一平面內(nèi)，f、F與重力沿斜面向下的分量mgsinθ，三力合力為零，則由平行四邊形法則： F＝＝9 N 由正弦定理得：＝，故α＝90 即F平行于斜面與AC垂直． [答案]　9 N　F垂直于AC方向 12．(2018廣東佛山模擬)如圖所示的平行金屬導(dǎo)軌，傾角θ＝37，導(dǎo)體棒MN、PQ分別與導(dǎo)軌垂直放置，質(zhì)量分別為m1和m2，MN與導(dǎo)軌的動(dòng)摩擦因數(shù)μ＝0.5，PQ與導(dǎo)軌無(wú)摩擦，設(shè)最大靜摩擦力等于滑動(dòng)摩擦力，裝置整體置于方向垂直傾斜導(dǎo)軌平面向上的勻強(qiáng)磁場(chǎng)中，現(xiàn)將導(dǎo)體棒PQ由靜止釋放(設(shè)PQ離底端足夠遠(yuǎn))．取g＝10 m/s2，sin37＝0.6，cos37＝0.8.試分析m1與m2應(yīng)該滿足什么關(guān)系，才能使導(dǎo)體棒MN在導(dǎo)軌上運(yùn)動(dòng)． [解析]　釋放PQ，回路中產(chǎn)生由P—Q—N—M—P的感應(yīng)電流，對(duì)MN棒受力分析如圖甲所示． 令F1cosθ－μ(m1g＋F1sinθ)＝0，解得F1＝m1g 要使MN能夠運(yùn)動(dòng)必須滿足F安≥m1g 兩導(dǎo)體棒所受到的安培力大小相同，對(duì)PQ棒受力分析如圖乙所示．當(dāng)導(dǎo)體棒PQ有最大速度時(shí)有F2＝m2gsinθ 即PQ受到的安培力F安≤m2gsinθ 故要使導(dǎo)體棒MN在導(dǎo)軌上運(yùn)動(dòng)須滿足m2≥m1 [答案]　m2≥m1