《高三物理高考二輪專題復(fù)習專題達標測試專題1《力和物體的平衡》》由會員分享，可在線閱讀，更多相關(guān)《高三物理高考二輪專題復(fù)習專題達標測試專題1《力和物體的平衡》（26頁珍藏版）》請在裝配圖網(wǎng)上搜索。

1、一、選擇題一、選擇題 ( (每小題每小題5 5分分, ,共共6060分分) )1.1.( (20092009重慶市二檢重慶市二檢) )如圖如圖1-11-1所示所示, , 物體受到斜物體受到斜向上的恒定拉力向上的恒定拉力F F作用作用, ,在粗糙水平在粗糙水平面上做勻速直線運動面上做勻速直線運動, ,則下列說法則下列說法正確的是正確的是 ( )( )A.A.拉力拉力F F在豎直方向的分力的大小等于重力的大小在豎直方向的分力的大小等于重力的大小B.B.拉力拉力F F在豎直方向的分力的大小大于重力的大小在豎直方向的分力的大小大于重力的大小C.C.拉力拉力F F在水平方向的分力的大小等于摩擦力的大小在

2、水平方向的分力的大小等于摩擦力的大小D.D.拉力拉力F F在水平方向的分力的大小大于摩擦力的大小在水平方向的分力的大小大于摩擦力的大小圖圖1-11-1C專題達標測試專題達標測試2.2.( (20092009寧夏寧夏2121) )水平地面上有一木箱水平地面上有一木箱, , 木箱與木箱與地面之間的動摩擦因數(shù)為地面之間的動摩擦因數(shù)為(0(01).tan 30tan 30時時, ,無論無論F F多大多大, ,ABAB間都不會相對滑動間都不會相對滑動. .答案答案 BCBC10.(200910.(2009龍巖市質(zhì)檢龍巖市質(zhì)檢) )我國國家大劇院外部呈橢球我國國家大劇院外部呈橢球型型. .假設(shè)國家大劇院的

3、屋頂為半球形假設(shè)國家大劇院的屋頂為半球形, ,一警衛(wèi)人員為執(zhí)行特殊任務(wù)一警衛(wèi)人員為執(zhí)行特殊任務(wù), ,必須冒必須冒險在半球形屋頂上向上緩慢爬行險在半球形屋頂上向上緩慢爬行( (如如圖圖1-101-10所示所示),),他在向上爬的過程中他在向上爬的過程中 ( )( )圖圖1-101-10A.A.屋頂對他的支持力變大屋頂對他的支持力變大B.B.屋頂對他的支持力變小屋頂對他的支持力變小C.C.屋頂對他的摩擦力變大屋頂對他的摩擦力變大D.D.屋頂對他的摩擦力變小屋頂對他的摩擦力變小解析解析 由于警衛(wèi)人員在半球形屋頂上向上緩慢爬行由于警衛(wèi)人員在半球形屋頂上向上緩慢爬行, ,他爬行到的任一位置時都看作處于平

4、衡狀他爬行到的任一位置時都看作處于平衡狀態(tài)態(tài). .在圖所示位置在圖所示位置, ,對該警衛(wèi)人員進行受對該警衛(wèi)人員進行受力分析力分析, ,其受力圖如右圖所示其受力圖如右圖所示. .將重力沿將重力沿半徑方向和球的切線方向分解后列出沿半徑方向和半徑方向和球的切線方向分解后列出沿半徑方向和球的切線方向的平衡方程球的切線方向的平衡方程F FN N= =mgmgcoscos, ,F Ff f= =mgmgsinsin他在向上爬的過程中他在向上爬的過程中, ,變小變小, cos, cos變大變大, ,屋頂對他屋頂對他的支持力變大的支持力變大;sin;sin變小變小, ,屋頂對他的摩擦力變小屋頂對他的摩擦力變小

5、. .所以正確選項為所以正確選項為A A、D.D.答案答案 ADAD11.11.如圖如圖1-111-11所示所示, , 斜面靜止于桌面上斜面靜止于桌面上, ,物體物體m m1 1置于置于斜面上斜面上, ,通過輕線跨過定滑輪與通過輕線跨過定滑輪與m m2 2、m m3 3連接連接( (滑輪的質(zhì)量和摩擦不計滑輪的質(zhì)量和摩擦不計),),整個系整個系統(tǒng)處于靜止狀態(tài)統(tǒng)處于靜止狀態(tài), ,m m1 1 m m2 2+ +m m3 3. .現(xiàn)將現(xiàn)將m m3 3解解下下, ,再疊放在再疊放在m m1 1的上方的上方, ,系統(tǒng)仍處于靜止系統(tǒng)仍處于靜止, ,比較比較m m1 1與斜與斜面間的摩擦力面間的摩擦力F F

6、1 1和斜面與桌面間的摩擦力和斜面與桌面間的摩擦力F F2 2的大小變的大小變化情況化情況, ,下列敘述正確的是下列敘述正確的是 （ ） A.A.F F1 1一定變小一定變小, ,F F2 2可能變小可能變小B.B.F F1 1一定變大一定變大, ,F F2 2一定不變一定不變C.C.F F1 1可能變小可能變小, ,F F2 2一定不變一定不變D.D.F F1 1可能變大可能變大, ,F F2 2一定不變一定不變圖圖1-111-11解析解析 取取m m1 1、m m2 2、m m3 3和斜面整體為研究對象和斜面整體為研究對象, ,水平方水平方向不受外力向不受外力, ,無相對桌面運動趨勢無相對

7、桌面運動趨勢, ,F F2 2=0=0不變不變,A,A錯錯; ;原原來來m m1 1平衡時平衡時m m1 1g gsinsin+ +F F1 1=(=(m m2 2+ +m m3 3) )g g, ,若移若移m m3 3后后, ,m m1 1受摩受摩擦力擦力F F1 1仍沿斜面向下仍沿斜面向下, ,則得則得:(:(m m1 1+ +m m3 3) )g gsinsin+ +F F1 1=m m2 2g g, ,F F1 1=(=(m m2 2+ +m m3 3) )g g- -m m1 1g gsinsin, ,F F1 1=m m2 2g g-(-(m m1 1+ +m m3 3) )g g

8、sinsin F F1 1, C, C正確正確; ;若移若移m m3 3后后, ,m m1 1受摩擦力沿斜面向上受摩擦力沿斜面向上, D, D正確正確. .答案答案 CDCD12.(2009(2009聊城市二模聊城市二模) ) 將一圓形金屬框水平置于將一圓形金屬框水平置于豎直向下的勻強磁場中豎直向下的勻強磁場中, ,磁感應(yīng)強度磁感應(yīng)強度B B1 1隨時間隨時間t t的變化的變化關(guān)系如圖關(guān)系如圖1-121-12甲所示甲所示. .圓形金屬框與一個水平的平行圓形金屬框與一個水平的平行金屬導(dǎo)軌相連接金屬導(dǎo)軌相連接, ,導(dǎo)軌處于磁感應(yīng)強度恒為導(dǎo)軌處于磁感應(yīng)強度恒為B B2 2，垂直，垂直紙面向下的另一勻

9、強磁場中紙面向下的另一勻強磁場中, ,導(dǎo)軌上放置一根導(dǎo)體棒導(dǎo)軌上放置一根導(dǎo)體棒, ,如圖乙所示如圖乙所示. .若導(dǎo)體棒始終保持靜止若導(dǎo)體棒始終保持靜止, ,設(shè)向右為靜摩設(shè)向右為靜摩擦力的正方向擦力的正方向, ,則其所受的靜摩擦力則其所受的靜摩擦力F Ff f靜隨時間靜隨時間t t變化變化的圖象是下圖中的的圖象是下圖中的 （ ）圖1-12解析 0 0 1 s1 s內(nèi)內(nèi), ,由由E E= = 知感應(yīng)電流恒定知感應(yīng)電流恒定, ,且棒中電流且棒中電流為向上為向上, ,F Ff f靜靜= =F F安安= =B B2 2ILIL, ,方向向右方向向右;1 ;1 2 s2 s內(nèi)無感應(yīng)電流內(nèi)無感應(yīng)電流, ,F

10、 Ff f靜靜=0;2=0;2 3 s3 s內(nèi)內(nèi), ,棒中電流向下棒中電流向下, ,F Ff f靜靜= =B B2 2ILIL, ,方向向左方向向左, A, A正確正確. .tB答案答案 A二二、解答題解答題 ( (第第1313、1414題各題各8 8分分, ,第第1515、1616題各題各1212分分)1313. 如圖如圖1-131-13所示所示, , A A、B B兩物體通過兩物體通過輕細繩跨過定滑輪相連接輕細繩跨過定滑輪相連接, ,已知物體已知物體A A的質(zhì)量大于物體的質(zhì)量大于物體B B的質(zhì)量的質(zhì)量, ,開始它們處開始它們處于靜止狀態(tài)于靜止狀態(tài). .在水平拉力在水平拉力F F的作用下的作

11、用下, ,使物體使物體A A向右做變速運動向右做變速運動, ,同時物體同時物體B B勻速上升勻速上升. .設(shè)水設(shè)水平地面對物體平地面對物體A A的支持力為的支持力為F FN N, ,對對A A的摩擦力為的摩擦力為F Ff f, ,繩繩子對子對A A的拉力為的拉力為F FT T, ,那么在物體那么在物體B B勻速上升的過程中勻速上升的過程中, ,三個力的大小將如何變化三個力的大小將如何變化? ?圖1-13解析 物體物體B B受到兩個力作用而處于平衡狀態(tài)受到兩個力作用而處于平衡狀態(tài), ,即繩即繩的拉力和重力的拉力和重力, ,且二力大小相等且二力大小相等. .由定滑輪的特點可由定滑輪的特點可知知,

12、, 繩兩端的拉力大小相等繩兩端的拉力大小相等, ,故繩子對故繩子對A A的拉力的拉力F FT T保保持不變持不變; ;對物體對物體A A進行受力分析進行受力分析, ,如右如右圖所示圖所示, ,由共點力平衡特點可得由共點力平衡特點可得: :F FN N= =G G- -F FT1T1, ,因因F FT1T1= =F FT Tsinsin, ,逐漸減小逐漸減小, ,故故F FT1T1逐漸減小逐漸減小, ,則則F FN N逐漸增大逐漸增大; ;由由F Ff f= =F FN N可知可知, ,地面對地面對物體物體A A的摩擦力逐漸增大即水平地面對物體的摩擦力逐漸增大即水平地面對物體A A的支持的支持力

13、力F FN N和摩擦力和摩擦力F Ff f均增大均增大, ,而繩子的拉力而繩子的拉力F FT T不變不變. .答案答案 F FN N逐漸增大逐漸增大 F Ff f增大增大 F FT T不變不變14. 14. 如圖如圖1-141-14所示所示, , 在輕質(zhì)細線的下端懸在輕質(zhì)細線的下端懸掛一個質(zhì)量為掛一個質(zhì)量為m m的物體的物體, ,若用力若用力F F拉物體拉物體, ,使細線偏離豎直方向的夾角為使細線偏離豎直方向的夾角為, ,且始終且始終圖1-14解析 以物體為研究對象以物體為研究對象, ,始終保持始終保持角不變角不變, ,說明處于靜止狀態(tài)說明處于靜止狀態(tài). .物體受到的細線的張力物體受到的細線的

14、張力F FT T與拉力與拉力F F的合力的合力F F與物體的重力等大反向與物體的重力等大反向. . 由于細由于細線的張力線的張力F FT T的方向不變的方向不變, ,根據(jù)各力的特點可組成矢量根據(jù)各力的特點可組成矢量三角形如右圖所示三角形如右圖所示, ,由圖解可以看出由圖解可以看出, ,當當F F垂直于力垂直于力F FT T時時, ,F F有最小值有最小值, ,F Fminmin= =F Fsinsin, ,因因F F=mgmg, ,故故F Fminmin= =mgmgsinsin. .保持保持角不變角不變, ,求拉力求拉力F F的最小值的最小值. .答案答案 mgmgsinsin15.15.如

15、圖如圖1-151-15所示所示, ,CDCD、EFEF是長度均為是長度均為40 cm,40 cm,質(zhì)量分質(zhì)量分別為別為60 g60 g、20 g20 g的兩個金屬棒的兩個金屬棒, ,兩端由兩端由兩根等長的細金屬桿相連兩根等長的細金屬桿相連( (不計桿重不計桿重力力),),形成閉合回路形成閉合回路CDEFCDEF, ,將整個回路將整個回路用兩根絕緣細線懸于天花板上用兩根絕緣細線懸于天花板上, ,使兩棒使兩棒保持水平并處于豎直向上的勻強磁場中保持水平并處于豎直向上的勻強磁場中. .磁感應(yīng)強度磁感應(yīng)強度為為B B=1 T,=1 T,在閉合電路在閉合電路CDEFCDEF中通以如圖所示的電流中通以如圖所

16、示的電流, ,電流電流I I=0.5 A,=0.5 A,待系統(tǒng)穩(wěn)定后待系統(tǒng)穩(wěn)定后, ,取取g g=10 m/s=10 m/s2 2, ,求求: :(1)(1)每根絕緣細線所受的拉力每根絕緣細線所受的拉力. .(2)(2)細金屬棒細金屬棒EFEF所受的拉力所受的拉力. .圖1-15cos2gm解析 (1)(1)取取CDCD、EFEF兩金屬棒構(gòu)成的整體為研究對兩金屬棒構(gòu)成的整體為研究對象象, ,則每根絕緣細線所受的拉力則每根絕緣細線所受的拉力F FT T= =0.4 N= =0.4 N(2) (2) 對于對于CDCD、EFEF兩金屬棒構(gòu)成的整體兩金屬棒構(gòu)成的整體, ,當其穩(wěn)定后當其穩(wěn)定后, ,兩絕

17、緣細線呈豎直狀態(tài)兩絕緣細線呈豎直狀態(tài), ,作作EFEF棒的受力分析如右圖所示棒的受力分析如右圖所示. .安培力安培力F F= =BILBIL=1=10.50.50.4 N=0.2 N0.4 N=0.2 N重力重力m m2 2g g=0.02=0.0210 N=0.2 N10 N=0.2 N故故=45=45, ,細金屬棒細金屬棒EFEF所受拉力為所受拉力為F F= = = m m2 2g g=0.28 N=0.28 N221gmgm2cos2gm答案答案 （1 1）0.4 N (2)0.28 N0.4 N (2)0.28 N圖1-1616.(2009(2009汕頭市二模汕頭市二模) ) 水平面內(nèi)

18、固定一水平面內(nèi)固定一U U形光滑金形光滑金屬導(dǎo)軌屬導(dǎo)軌, , 軌道寬軌道寬d d=2 m,=2 m,導(dǎo)軌的左端接有導(dǎo)軌的左端接有R R=0.3 =0.3 的電阻的電阻, ,導(dǎo)軌上放一阻值為導(dǎo)軌上放一阻值為R R0 0=0.1 ,=0.1 ,m m=0.1 kg=0.1 kg的導(dǎo)體棒的導(dǎo)體棒abab, ,其余其余電阻不計電阻不計, ,導(dǎo)體棒導(dǎo)體棒abab用水平輕線通過定用水平輕線通過定滑輪連接處于水平地面上質(zhì)量滑輪連接處于水平地面上質(zhì)量MM=0.3 kg=0.3 kg的重物的重物, , 空空間有豎直向上的勻強磁場間有豎直向上的勻強磁場, ,如圖如圖1-161-16所示所示, ,已知已知t t =

19、 0= 0時時, ,B B=1 T, =1 T, l l=1 m,=1 m,此時重物上方的連線剛剛被拉直此時重物上方的連線剛剛被拉直, ,從從t t=0=0開始開始, ,磁場以磁場以 =0.1 T/s=0.1 T/s均勻增加均勻增加, , 取取g g = =10 m/s10 m/s2 2. .求求: :(1)(1)經(jīng)過多長時間經(jīng)過多長時間t t物體才被拉離地面物體才被拉離地面. .(2)(2)在此時間在此時間t t內(nèi)電阻內(nèi)電阻R R上產(chǎn)生的電熱上產(chǎn)生的電熱Q Q. .tB解析 (1)(1)由法拉第電磁感應(yīng)定律可求出回路感應(yīng)電由法拉第電磁感應(yīng)定律可求出回路感應(yīng)電動勢動勢E E= = =S S 由

20、閉合電路歐姆定律可求出回路中電流由閉合電路歐姆定律可求出回路中電流I I= = 在在t t時磁感應(yīng)強度為時磁感應(yīng)強度為B B=B B+ + 此時安培力為此時安培力為F F安安= =B BILILabab 物體被拉動的臨界條件為物體被拉動的臨界條件為F F安安= =MgMg 由式并代入數(shù)據(jù)得由式并代入數(shù)據(jù)得t t=20 s=20 s 所以經(jīng)過所以經(jīng)過t t=20 s=20 s物體能被拉動物體能被拉動. .ttBRRE0ttB(2)(2)在此時間在此時間t t內(nèi)電阻內(nèi)電阻R R上產(chǎn)生的電熱上產(chǎn)生的電熱Q Q= =I I2 2RtRt由式并代入數(shù)據(jù)得由式并代入數(shù)據(jù)得Q Q=1.5 J=1.5 J答案答案 (1)20 s (2)1.5 J(1)20 s (2)1.5 J返回