《2022年高考物理一輪復習 微專題2 求解平衡問題時思維流程中不同環(huán)節(jié)上的科學方法練習(含解析)》由會員分享,可在線閱讀,更多相關《2022年高考物理一輪復習 微專題2 求解平衡問題時思維流程中不同環(huán)節(jié)上的科學方法練習(含解析)(2頁珍藏版)》請在裝配圖網(wǎng)上搜索。
1、2022年高考物理一輪復習 微專題2 求解平衡問題時思維流程中不同環(huán)節(jié)上的科學方法練習(含解析)
1.(xx·新課標全國卷Ⅱ)如圖,在固定斜面上的一物塊受到一外力F的作用,F(xiàn)平行于斜面向上.若要物塊在斜面上保持靜止,F(xiàn)的取值應有一定范圍,已知其最大值和最小值分別為F1和F2(F2>0).由此可求出( )
A.物塊的質(zhì)量
B.斜面的傾角
C.物塊與斜面間的最大靜摩擦力
D.物塊對斜面的正壓力
答案:C 解析:設物塊與斜面間的最大靜摩擦力為Fm,斜面的傾角為α.結(jié)合題意根據(jù)平衡條件得,F(xiàn)1=mgsin α+Fm,F(xiàn)2+Fm=mgsin α,解得Fm=,mgsin α=,則物塊與斜面間
2、的最大靜摩擦力可求,無法求得斜面的傾角和物塊的質(zhì)量,也無法求得物塊對斜面的正壓力,C項正確.
2.(xx·廊坊模擬)如圖所示,A、B兩物體的質(zhì)量分別為mA、mB,且mA>mB,整個系統(tǒng)處于靜止狀態(tài).滑輪的質(zhì)量和一切摩擦均不計,如果繩一端由Q點緩慢地向左移到P點,整個系統(tǒng)重新平衡后,物體A的高度和兩滑輪間繩與水平方向的夾角θ變化情況是( )
A.物體A的高度升高,θ角變大
B.物體A的高度降低,θ角變小
C.物體A的高度升高,θ角不變
D.物體A的高度不變,θ角變小
答案:C 解析:最終平衡時,繩的拉力F大小仍為mAg,由二力平衡可得2Fsin θ=mBg,故θ角不變,但因懸點
3、由Q到P,左側(cè)部分繩子變長,故A應升高,C正確.
3.(xx·河南中原名校二聯(lián))在均勻棒的兩端各系一輕繩,棒的上端的輕繩的另一端固定在天花板上,再將系下端的繩用力F拉到
水平方向,上端的繩與水平面成α角,棒與水平面成β角而靜止.則下面各式正確的是( )
A.tan α=2tan β B.sin α=2sin β
C.cos α=2cos β D.sin α=2cos β
答案:A 解析:由圖知棒受重力G、上端繩拉力T、水平繩拉力F三力作用而平衡,知此三力為共點力,則將T和F反向延長與重力G交于O′點,因棒的重心在棒的中點,則由幾何關系知l1=l2,tan α=,tan β=
4、,聯(lián)立解得:tan α=2tan β,所以A項正確.
4.如圖所示,質(zhì)量為m的物體放在一固定斜面上,當斜面傾角為30°時恰能沿斜面勻速下滑.對物體施加一大小為F的水平向右的恒力,物體可沿斜面勻速向上滑行.設最大靜摩擦力等于滑動摩擦力,當斜面傾角增大并超過某一臨界角θ0時,不論水平恒力F多大,都不能使物體沿斜面向上滑行,試求:
(1)物體與斜面間的動摩擦因數(shù);
(2)這一臨界角θ0的大?。?
答案:(1) (2)60°
解析:(1)斜面傾角為30°時,物體恰能勻速下滑,滿足
mgsin 30°=μmgcos 30°
解得μ=
(2)設斜面傾角為α,受力情況如圖,由勻速直線運動的條件:
Fcos α=mgsin α+Ff
FN=mgcos α+Fsin α
Ff=μFN
解得:F=
當cos α-μsin α=0,即cot α=μ時,F(xiàn)→∞
即“不論水平恒力F多大”,都不能使物體沿斜面向上滑行
此時,臨界角θ0=α=60°.