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2019年高考物理二輪復習 力與平衡提能專訓 一、選擇題(本題共14小題，每小題4分，共56分．多選全部選對的得4分，選對但不全的得2分，有選錯的得0分) 1．(xx湖南箴言中學期中)如圖所示，物體B與豎直墻面接觸，在豎直向上的力F的作用下A、B均保持靜止，則物體B的受力個數(shù)為(　　) A．2個 B．3個 C．4個 D．5個 答案：C 解析：對A受力分析可知：受到重力、支持力、摩擦力，支持力和摩擦力的水平分力等大反向；對B分析可知：受到重力、推力F、A給的壓力和摩擦力，結(jié)合A的分析可知，墻對B沒有彈力，故受到4個力．C項正確． 2．如圖所示，一個人用與水平方向成θ角斜向上的力F拉放在粗糙水平面上質(zhì)量為m的箱子，箱子沿水平面做勻速運動．若箱子與水平面間的動摩擦因數(shù)為μ，則箱子所受的摩擦力大小為(　　) A．Fsin θ B．Fcos θ C．μmg D．μFsin θ 答案：B 解析：對箱子進行受力分析，箱子勻速運動，受力平衡，水平方向合力為零，水平方向有兩個效果的力：Fcos θ、摩擦力f.這兩個力等值反向，即摩擦力f大小也等于Fcos θ，所以B選項正確．由f＝μFN得f＝μ(mg－Fsin θ)，C、D選項錯誤． 3．(多選)如圖所示，光滑水平地面上有一直角三角形斜面體B靠在豎直墻壁上，物塊A放在斜面體B上，開始時A、B靜止．現(xiàn)用水平力F推A，A、B仍靜止，則此時B受力個數(shù)可能是(　　) A．3個 B．4個 C．5個 D．6個 答案：BC 解析：物體B受重力、地面對B的支持力、A對B的壓力和墻壁對B的彈力作用，因為F大小未知，不能確定A是否具有相對B的運動趨勢，也就不能確定A、B間是否存在摩擦力，故B受力可能是4個，也可能是5個，B、C項正確． 4．(xx廣東惠州市一調(diào))沿光滑的豎直墻壁用網(wǎng)兜把一個足球掛在A點(如圖)，足球受到的重力為G，網(wǎng)兜的質(zhì)量不計．懸繩與墻壁的夾角為α＝30.懸繩對球的拉力為FT，墻壁對球的支持力為FN，下列表述正確的是(　　) A．FN大于G B．FT小于G C．FN與FT的合力一定豎直向上 D．FN與FT大小之和等于G 答案：C 解析： 足球受到重力、拉力、墻給的彈力如圖，把FN和mg合成，合力與FT等大反向，所以A、B錯誤；三力平衡中的兩個力的合力等于第三個力，C正確；D錯誤． 5．(xx河北衡水中學調(diào)研) 如圖所示，質(zhì)量為m1的木塊P在質(zhì)量為m2的長木板ab上滑行，長木板放在水平地面上一直處于靜止狀態(tài)．若ab與地面間的動摩擦因數(shù)為μ1，木塊P與長木板ab間的動摩擦因數(shù)為μ2，則長木板ab受到地面的摩擦力大小為(　　) A．μ1m2g B．μ2m1g C．μ1(m1＋m2)g D．μ1m2g＋μ2m1g 答案：B 解析：小木塊在長木板上滑行時受到的摩擦力為μ2m1g，同時小木塊對長木塊亦有相同大小的摩擦力．由于木板始終處于靜止狀態(tài)，說明地面對木板的摩擦力(靜摩擦力)應與木塊給木板的摩擦力相平衡．故B正確． 6．將兩個質(zhì)量均為m的小球a、b用細線相連后，再用細線懸掛于O點，如圖所示．用力F拉小球b，使兩個小球都處于靜止狀態(tài)，且細線Oa與豎直方向的夾角保持θ＝30，則F的最小值為(　　) A.mg B．mg C.mg D.mg 答案：B 解析：將ab看成一個整體受力分析可知，當力F與Oa垂直時F最小，可知此時F＝2mgsin θ＝mg，B正確． 7. (xx吉林省吉大附中高三三模)如圖所示，固定在水平地面上的物體A，左側(cè)是圓弧面，右側(cè)是傾角為θ的斜面，一根輕繩跨過物體A頂點上的小滑輪，繩兩端分別系有質(zhì)量為m1、m2的小球，當兩球靜止時，小球m1與圓心連線跟水平方向的夾角也為θ，不計一切摩擦，則m1、m2之間的關系是(　　) A．m1＝m2 B．m1＝m2tan θ C．m1＝m2cot θ D．m1＝m2cos θ 答案：B 解析：以m2為研究對象，由平衡條件有T＝m2gsin θ，以m1為研究對象，由平衡條件有m1gcos θ＝T，聯(lián)立解得m1＝m2tan θ，選項B正確． 8. 如圖所示，在一沿紙面方向的勻強電場中，用一絕緣絲線系一帶電小球，小球的質(zhì)量為m、電荷量為q.為了保證當絲線與豎直方向的夾角為θ＝60時，小球處于平衡狀態(tài)，則勻強電場的電場強度大小不可能為(　　) A. B. C. D. 答案：B 解析：取小球為研究對象，其受到重力mg、絲線的拉力F和電場力Eq的作用，因小球處于平衡狀態(tài)，則它受到的合外力等于零．由平衡條件知，F(xiàn)和Eq的合力與mg是一對平衡力．根據(jù)力的平行四邊形定則可知，當電場力Eq的方向與絲線的拉力方向垂直時，電場力為最小，如圖所示． 則Eq＝mgsin θ，得E＝＝. 所以，該勻強電場的場強大小可能值為E≥，可見，本題應選B. 9．如圖甲所示，水平地面上固定一傾角為30表面粗糙的斜劈，一質(zhì)量為m的小物塊能沿著斜劈的表面勻速下滑．現(xiàn)對小物塊施加一水平向右的恒力F，使它沿該斜劈表面勻速上滑．如圖乙所示，則F大小應為(　　) A.mg B.mg C.mg D.mg 答案：A 解析：小物塊能沿著斜劈的表面勻速下滑，可知小物塊與斜劈表面間的動摩擦因數(shù)μ＝tan 30，由小物塊能沿著斜劈表面勻速上滑，沿斜面方向列平衡方程，可得F＝mgtan 60，所以B、C、D選項錯誤，A選項正確． 10．如圖所示，質(zhì)量為m的小球用細線拴住放在光滑斜面上，斜面足夠長，傾角為α的斜面體置于光滑水平面上，用水平力F推斜面體使斜面體緩慢地向左移動，小球沿斜面緩慢升高．當細線拉力最小時，推力F等于(　　) A．mgsin α B.mgsin α C．mgsin 2α D.mgsin 2α 答案：D 解析：當細線與斜面平行時，細線拉力最小，隔離小球分析，畫出受力動態(tài)矢量圖，如圖所示．則由圖易知，在平行斜面方向應有FT＝mgsin α；對小球和斜面體整體受力分析，在水平面內(nèi)由平衡條件可得：F＝FTcos α＝mgsin αcos α＝mgsin 2α，選項D正確． 11．如圖是由某種材料制成的固定在水平地面上半圓柱體的截面圖，O點為圓心，半圓柱體表面是光滑的．質(zhì)量為m的小物塊(視為質(zhì)點)在與豎直方向成θ角的斜向上的拉力F作用下靜止在A處，半徑OA與豎直方向的夾角也為θ，且A、O、F均在同一橫截面內(nèi)，則小物塊對半圓柱體表面的壓力為(　　) A. B．mgcos θ C. D. 答案：D 解析：對小物塊受力分析可得，小物塊受重力、支持力、拉力F三個力作用處于靜止狀態(tài)，因此三力合力為零，由平衡關系可得，支持力為，由牛頓第三定律可知，壓力也是.D正確． 12．(xx南京師大附中期中)如圖所示，a為水平輸送帶，b為傾斜輸送帶，當行李箱隨輸送帶一起勻速運動時，下列判斷中正確的是(　　) A．a(chǎn)上的行李箱受到重力、支持力和摩擦力作用 B．b上的行李箱受到重力、支持力和摩擦力作用 C．b上的行李箱受的支持力與重力是一對平衡力 D．a(chǎn)上的行李箱受的支持力與重力是一對作用力與反作用力 答案：B 解析：由于行李箱隨輸送帶一起勻速運動，因此行李箱處于平衡狀態(tài)，所受合外力為零，又因為a為水平輸送帶，所以a上的行李箱若受到輸送帶對它的摩擦力，則在水平方向找不到與其相平衡的力，即a上的行李箱不受輸送帶對它的摩擦力作用，故選項A錯誤；a上的行李箱僅受重力和輸送帶對它的支持力作用，兩者是一對平衡力，故選項D錯誤；因為b為傾斜輸送帶、b上的行李箱受豎直向下的重力，輸送帶垂直帶面向上的支持力作用，兩者方向不共線，所以不可能平衡，故選項C錯誤；此時重力垂直帶面向下的分力與支持力平衡，要使行李箱能隨輸送帶一起勻速運動，則必須沿帶面向上的靜摩擦力與重力沿帶面向下的分力相平衡，故選項B正確． 13．(xx廣東順德區(qū)期末)(多選)如圖所示，用三根長度相同的絕緣細線將三個帶電小球連接后懸掛在空中．三個帶電小球質(zhì)量相等，A球帶正電，平衡時三根絕緣細線都是直的，但拉力都為零，則(　　) A．B球和C球都帶負電荷 B．B球帶負電荷，C球帶正電荷 C．B球和C球所帶電量不一定相等 D．B球和C球所帶電量一定相等 答案：AD 解析：分析小球B受力，如圖所示．由此可判斷B、C都帶負電，選項A正確，B錯誤；若B和C所帶電量不相等，則FAB≠FAC，B和C不可能同時平衡，選項D正確，C錯誤． 14．(xx陜西省咸陽市高三二模)(多選) 如圖所示，在傾角為θ＝30的斜面上，固定一寬L＝0.25 m的平行金屬導軌，在導軌上端接入電源和滑動變阻器R.電源電動勢E＝12 V，內(nèi)阻r＝1 Ω，一質(zhì)量m＝20 g的金屬棒ab與兩導軌垂直并接觸良好，整個裝置處于磁感應強度B＝0.80 T、垂直于斜面向上的勻強磁場中(導軌與金屬棒的電阻不計)．金屬棒與金屬導軌間的最大靜摩擦力為0.05 N，取g＝10 m/s2，要保持金屬棒在導軌上靜止，滑動變阻器R接入電路中的阻值可能為(　　) A．48 Ω B．30 Ω C．20 Ω D．14 Ω 答案：BC 解析：導體棒受到安培力的方向沿導軌向上，當安培力足夠大，導體棒有沿導軌向上的運動趨勢．當導體棒受到沿導軌向下的最大靜摩擦力時，滑動變阻器接入電路的電阻最小，設為R1，由平衡條件有：mgsin θ＋fm＝，解得R1＝15 Ω；導體棒受到沿導軌向上的最大靜摩擦力作用時，滑動變阻器接入電路的電阻最大，設為R2，由平衡方程有：mgsin θ＝＋fm，解得R2＝47 Ω，所以15 Ω≤R≤47 Ω，選項B、C正確． 二、計算題(本題包括3小題，共44分．解答應寫出必要的文字說明、方程式和重要演算步驟，只寫出最后答案不能得分) 15．(xx廣東珠海六校聯(lián)考)(14分)光滑圓環(huán)固定在豎直平面內(nèi)，環(huán)上套有兩個小球A和B(中央有孔，球可在圓環(huán)上自由滑動)，A、B間由細繩連接著，它們處于如圖所示位置時恰好都能保持靜止狀態(tài)，B球與環(huán)中心O處于同一水平直線上，AB間的細繩呈伸直狀態(tài)，與水平線成30夾角．已知B球的質(zhì)量為m，重力加速度為g，求： (1)細繩對B球的拉力； (2)A球的質(zhì)量． 答案：(1)2mg　(2)2m 解析：(1)B物體受三力平衡，設細繩對B球拉力為F Fsin 30＝mg 所以F＝2mg (2)A物體受三力平衡，設A物體質(zhì)量為mA，細繩對A球拉力為F′，圓環(huán)對A球彈力為FN，則 解得：F＝F′，mA＝2m 16. (14分)如圖所示，空間同時存在水平向右的勻強電場和方向垂直紙面向里、磁感應強度為B的勻強磁場．質(zhì)量為m、電荷量為q的液滴，以某一速度沿與水平方向成θ角斜向上進入正交的勻強電場和勻強磁場疊加區(qū)域，在時間t內(nèi)液滴從M點勻速運動到N點．重力加速度為g. (1)判定液滴帶的是正電還是負電，并畫出液滴受力示意圖； (2)求勻強電場的場強E的大小； (3)求液滴從M點運動到N點的過程中電勢能的變化量． 答案：(1)正電　受力示意圖見解析圖　(2)　(3) 解析： (1)液滴帶正電 液滴受力示意圖如圖所示 (2)由圖可知F電＝Eq＝mgtan θ E＝ (3)設液滴運動的速度為v，由圖可知 mg＝qvBcos θ v＝ 設MN之間的距離為d，則 d＝vt＝ 液滴從M點運動到N點，電場力做正功，電勢能減少，設電勢能減少量為ΔEp，ΔEp＝Eqdcos θ 故ΔEp＝ 17．(16分)某同學表演魔術時，將一小型條形磁鐵藏在自己的袖子里，然后對著一懸掛的金屬小球指手畫腳，結(jié)果小球在他神奇的“功力”下飄動起來．假設當隱藏的小磁鐵位于小球的左上方某一位置C(∠QCS＝30)時，金屬小球偏離豎直方向的夾角θ也是30，如圖所示．已知小球的質(zhì)量為m，該同學(含磁鐵)的質(zhì)量為M，求此時： (1)懸掛小球的細線的拉力大小為多少？ (2)該同學受到地面的支持力和摩擦力大小各為多少？ 答案：(1)mg　(2)Mg＋mg　mg 解析：(1)以小球為研究對象，受力分析如圖甲所示， 則由平衡條件得 Fsin 30＝FCsin 30 FCcos 30＋Fcos 30＝mg 解得F＝FC＝mg. (2)以小球和該同學整體為研究對象，受力分析如圖乙所示，由平衡條件得 f＝Fsin 30 N＋Fcos 30＝(M＋m)g 將F值代入解得f＝mg N＝Mg＋mg.