《2020版高三物理一輪復(fù)習(xí) 物體的平衡綜合訓(xùn)練》由會員分享，可在線閱讀，更多相關(guān)《2020版高三物理一輪復(fù)習(xí) 物體的平衡綜合訓(xùn)練（8頁珍藏版）》請在裝配圖網(wǎng)上搜索。

1、2020屆高三物理一輪復(fù)習(xí) 物體的平衡 1.用輕彈簧豎直懸掛質(zhì)量為m的物體,靜止時彈簧伸長量為L.現(xiàn)用該彈簧沿斜面方向拉住質(zhì)量為2m的物體,系統(tǒng)靜止時彈簧伸長量也為L.斜面傾角為30°,如圖所示.則物體所受摩擦力( ) A.等于零 B.大小為mg,方向沿斜面向下 C.大小為mg,方向沿斜面向上 D.大小為mg,方向沿斜面向上 解析:設(shè)彈簧的勁度系數(shù)為k,豎直懸掛時kL=mg①;將物體放在斜面上時,設(shè)摩擦力為f,根據(jù)物體的平衡條件:kL+f=2mgsin30°=mg②.由①②兩式得:f=0. 答案:A 2.如圖所示,用兩根細(xì)線把A?B兩小球懸掛在天花板上的同一點(diǎn)O,并用

2、第三根細(xì)線連接A?B兩小球,然后用某個力F作用在小球A上,使三根細(xì)線均處于直線狀態(tài),且OB細(xì)線恰好沿豎直方向,兩小球均處于靜止?fàn)顟B(tài).則該力可能為圖中的( ) A.F1 B.F2 C.F3 D.F4 解析:A小球受三個力作用,重力G?繩 子OA向上的拉力T和拉力F,繩子AB中沒有拉力,只有G?T?F三力平衡,由平衡條件,水平方向和豎直方向的合力都平衡,F4只有水平向左的分量,不能平衡T的水平向左的分量,D不正確.F1豎直分量總比T的豎直分量小,所以,F1水平向右的分量總比T的水平分量小,不能平衡,A不正確,BC正確.

3、 答案:BC 3.如圖,質(zhì)量為M的楔形物塊靜置在水平地面上,其斜面的傾角為θ.斜面上有一質(zhì)量為m的小物塊,小物塊與斜面之間存在摩擦.用恒力F沿斜面向上拉小物塊,使之勻速上滑.在小物塊運(yùn)動的過程中,楔形物塊始終保持靜止.地面對楔形物塊的支持力為( ) A.(M+m)g B.(M+m)g-F C.(M+m)g+Fsinθ D.(M+m)g-Fsinθ 解析:由于小物體勻速上滑,楔形物塊保持靜止,因此楔形物塊和小物塊組成的系統(tǒng)處于平衡狀態(tài),系統(tǒng)所受的合力為零,豎直方向的合力為零,設(shè)地面對楔形物塊的支持力為 N,則有, N+Fsinθ=Mg

4、+mg, N=Mg+mg-Fsinθ,D選項正確. 答案:D 4.如圖,一固定斜面上兩個質(zhì)量相同的小物塊A和B緊挨著勻速下滑,A與B的接觸面光滑.已知A與斜面之間的動摩擦因數(shù)是B與斜面之間動摩擦因數(shù)的2倍,斜面傾角為α.B與斜面之間的動摩擦因數(shù)是( ) A. tanα B. cotα C.tanα D.cotα 解析:設(shè)B與斜面之間的動摩擦因數(shù)為μ,A和B質(zhì)量均為m,A和B緊挨著在斜面上勻速下滑過程中,A和B組成的系統(tǒng)處于平衡態(tài),即有:3μmgcosα=2mgsinα,所以μ=tanα,故選項A正確.有的考生認(rèn)為A和B勻速下滑則它們之間就

5、沒有相互作用力,對A或者B進(jìn)行受力分析,列方程:μmgcosα=mgsinα,就誤選了選項C;也有考生在分解重力時出錯,列方程:μmgsinα=mgcosα或者3μmgsinα=2mgcosα,就誤選了B?D選項. 答案:A 5.在粗糙水平地面上與墻平行放著一個截面為半圓的柱狀物體A,A與豎直墻之間放一光滑圓球B,整個裝置處于靜止?fàn)顟B(tài).現(xiàn)對B加一豎直向下的力F,F的作用線通過球心,設(shè)墻對B的作用力為F1,B對A的作用力為F2,地面對A的作用力為F3.若F緩慢增大而整個裝置仍保持靜止,截面如圖所示,在此過程中( ) A.F1保持不變,F3緩慢增大 B.F1緩慢增大,F3保持不變

6、 C.F2緩慢增大,F3緩慢增大 D.F2緩慢增大,F3保持不變 解析:把A?B看成一個整體,在豎直方向地面對A的作用力F3與F大小相等方向相反,因為F緩慢增大,所以F3也緩慢增大,因此可以排除B?D選項,再以B物體為研究對象,受力圖如圖所示,由圖可知,當(dāng)F緩慢增大時,F1?F2都將增大,所以C選項正確. 答案:C 6.如圖所示,質(zhì)量為m的木塊A放在斜面體B上,若A和B沿水平方向以相同的速度v0一起向左做勻速直線運(yùn)動,則A和B之間的相互作用力大小為( ) A.mg B.mgsinθ C.mgcosθ D.0 解析:對A物體受力分析

7、如圖所示.因為A做勻速直線運(yùn)動,所以處于平衡狀態(tài).因此Fm和F′的合力為mg,選A. 答案:A 7.豎直墻面與水平地面均光滑且絕緣,小球A?B帶有同種電荷,用指向墻面的水平推力F作用于小球B,兩球分別靜止在豎直墻面和水平地面上,如圖所示.若將小球B向左推動少許,當(dāng)兩球重新達(dá)到平衡時,與原來的平衡狀態(tài)相比較( ) A.推力F變大 B.豎直墻面對小球A的彈力變大 C.地面對小球B的支持力不變 D.兩個小球之間的距離變大 解析:受力分析如圖,對A球:F斥cosθ=mAg,由于B球向左運(yùn)動,θ減小,cosθ增大,故F斥減小,由F斥=kq1q2/r2可知,兩球間的距離r增大,

8、故D項正確.對B球:F=F斥sinθ,因F斥減小,θ減小,故F減小,故A項錯.對A?B構(gòu)成的整體:水平方向F=FN2,可見豎直墻壁對小球A的彈力變小,故B項錯.豎直方向FN1=mAg+mBg,可見地面對小球B的彈力FN1不變,故C項正確,故選C?D. 答案:CD 8.以下四種情況中,物體受力平衡的是( ) A.水平彈簧振子通過平衡位置時 B.單擺擺球通過平衡位置時 C.豎直上拋的物體在最高點(diǎn)時 D.做勻速圓周運(yùn)動的物體 解析:水平彈簧振子通過平衡位置時F合=0,故A對;單擺做圓周運(yùn)動,擺球通過平衡位置時仍需向心力,故B錯;豎直上拋的物體在最高點(diǎn)時,受重力,故C錯;做勻速

9、圓周運(yùn)動的物體需向心力,F合≠0,故D錯.本題主要考查受力平衡的條件或特點(diǎn). 答案:A 9.如圖所示,一物塊置于水平地面上.當(dāng)用與水平方向成60°角的力F1拉物塊時,物塊做勻速直線運(yùn)動;當(dāng)改用與水平方向成30°角的力F2推物塊時,物塊仍做勻速直線運(yùn)動.若F1和F2的大小相等,則物塊與地面之間的動摩擦因數(shù)為( ) 解析:本題主要考查與滑動摩擦力有關(guān)的共點(diǎn)力平衡問題,要求考生會用正交分解的方法對物體進(jìn)行受力分析.設(shè)物體的質(zhì)量為m,根據(jù)題意有:F1cos60°=μ(mg-F1sin60°),F2cos30°=μ(mg+F2sin30°),F1=F2,聯(lián)立以上各式得μ=2-. 答

10、案:B 10.一光滑圓環(huán)固定在豎直平面內(nèi),環(huán)上套著兩個小球A和B(小球中央有孔),A與B間由細(xì)繩連接著,它們處于如圖所示位置時恰好都能保持靜止?fàn)顟B(tài),此情況下,B球與環(huán)中心O處于同一水平面上,A?B間的細(xì)繩呈伸直狀態(tài),與水平成30°夾角,已知B球的質(zhì)量為m,求細(xì)繩對B球的拉力和A球的質(zhì)量. 解析:對B球受力分析如圖所示. Tsin30°=mg① 故T=2mg 對A球,受力分析如圖所示,在水平方向 Tcos30°= NAsin30°② 在豎直方向 NAcos30°=mAg+Tsin30°③ 由以上方程解得:mA=2m④ 答案:2mg 2m 11.如圖所示,物體重30

11、 N,用OC繩懸掛在O點(diǎn),OC繩能承受的最大拉力為N,再用一繩系在OC繩上A點(diǎn),BA繩能承受的最大拉力為30 N,現(xiàn)用水平力拉BA可以把OA繩拉到與豎直方向成多大角度? 解析:初步判斷知:OA繩為斜邊,受力最大,故使FOA=20 N,達(dá)到最大,∴FAC

12、m.無風(fēng)時,金屬絲豎直下垂;當(dāng)受到沿水平方向吹來的風(fēng)時,金屬絲偏離豎直方向一個角度.風(fēng)力越大,偏角越大,通過傳感器,就可以根據(jù)偏角的大小指示出風(fēng)力.那么,風(fēng)力大小F跟小球質(zhì)量m?偏角θ之間有什么樣的關(guān)系呢? 解析:以小球為研究對象,有風(fēng)時,它受到三個力作用:重力mg,豎直向下;風(fēng)力F,水平向左;金屬絲拉力FT,沿金屬絲傾斜向上.如圖所示,當(dāng)風(fēng)力一定時,小球能保持在一定的偏角θ的位置上處于靜止,由平衡條件可知:mg?F?FT三個力的合力為零,即上述三力中任意兩個力的合力都與第三個力大小相等?方向相反.根據(jù)平行四邊形定則將任意兩力合成,由幾何關(guān)系進(jìn)行求解. 將金屬絲拉力FT與小球重力mg合成,由平衡條件可知,其合力方向必定與風(fēng)力F的方向相反,且大小相等.如圖所示,由幾何關(guān)系可知:F=F′=mgtanθ 由所得結(jié)果可見,當(dāng)小球質(zhì)量m一定時,風(fēng)力F只跟偏角θ有關(guān).因此,根據(jù)偏角θ的大小就可以指示出風(fēng)力的大小. 答案:F=mgtanθ