（新课标）2020版高考物理复习专题一第1讲力与物体的平衡精练（含解析）.docx

力与物体的平衡(45分钟)刷基础1(2019湖南株洲高三年级教学检测)如图，黑板擦在手施加的恒力F作用下匀速擦拭黑板已知黑板擦与竖直黑板间的动摩擦因数为，不计黑板擦的重力，则它所受的摩擦力大小为()AFBFC.FD.F 解析：设力F与运动方向的夹角为，黑板擦做匀速运动，则由平衡条件可知Fcos Fsin ，解得，由数学知识可知，cos ，则黑板擦所受的摩擦力大小FfFcos F，故选项C正确答案：C2如图所示为三种形式的吊车的示意图，OA为可绕O点转动的轻杆，AB为质量可忽略不计的拴接在A点的轻绳，当它们吊起相同重物时，图甲、图乙、图丙中杆OA对结点的作用力大小分别为Fa、Fb、Fc，则它们的大小关系是()AFaFbFcBFaFbFcCFaFbFcDFaFbFc解析：设重物的质量为m，分别对三图中的结点进行受力分析，如图甲、乙、丙所示，杆对结点的作用力大小分别为Fa、Fb、Fc，对结点的作用力方向沿杆方向，各图中Gmg.则在图甲中，Fa2mgcos 30mg；在图乙中，Fbmgtan 60mg；在图丙中，Fcmgcos 30mg.可知FaFbFc，故B正确，A、C、D错误答案：B3(2019山西吕梁高三期末)如图所示，光滑圆轨道竖直固定在水平地面上，O为圆心，A为轨道上的一点，OA与水平面夹角为30.小球在拉力F作用下始终静止在A点当拉力方向水平向左时，拉力F的大小为10 N当将拉力F在竖直平面内转至沿圆轨道切线方向时，拉力F的大小为() A5 NB15 NC10 ND10 N解析：当拉力水平向左时，受到竖直向下的重力、沿OA向外的支持力以及拉力F，如图甲所示，根据矢量三角形可得GFtan 3010N10 N，当拉力沿圆轨道切线方向时，受力如图乙所示，根据矢量三角形可得FGcos 305 N，A正确答案：A4如图所示，物块A和滑环B用绕过光滑定滑轮的不可伸长的轻绳连接，滑环B套在与竖直方向成37的粗细均匀的固定杆上，连接滑环B的绳与杆垂直并在同一竖直平面内，滑环B恰好不能下滑，滑环和杆间的动摩擦因数0.4，设滑环和杆间的最大静摩擦力等于滑动摩擦力，则物块A和滑环B的质量之比为()A.B.C.D.解析：设物块A和滑环B的质量分别为m1、m2，若杆对B的弹力垂直于杆向下，因滑环B恰好不能下滑，则由平衡条件有m2gcos (m1gm2gsin )，解得；若杆对B的弹力垂直于杆向上，因滑环B恰好不能下滑，则由平衡条件有m2gcos (m2gsin m1g)，解得(舍去)综上分析可知应选C.答案：C5如图所示，由粗糙的水平杆AO与光滑的竖直杆BO组成的绝缘直角支架，在AO杆、BO杆上套有带正电的小球P、Q，两个小球恰能在某一位置平衡现将P缓慢地向左移动一小段距离，两球再次达到平衡若小球所带电荷量不变，与移动前相比()A杆BO对Q的弹力减小B杆AO对P的弹力减小C杆AO对P的摩擦力增大DP、Q之间的距离增大解析：Q受力如图，由力的合成与平衡条件可知：BO杆对小球Q的弹力变大，两小球之间的库仑力变大，由库仑定律知，两小球P、Q的距离变小，A、D错误；对整体受力分析，可得AO杆对小球P的摩擦力变大，C正确；对整体分析可知，竖直方向只受重力和AO杆的支持力，故AO杆对小球P的弹力不变，B错误故选C.答案：C6(2019河南南阳一中高三理综)将一横截面为扇形的物体B放在水平面上，一小滑块A放在物体B上，如图所示除了物体B与水平面间的摩擦力之外，其余接触面的摩擦均可忽略不计，已知物体B的质量为M、滑块A的质量为m.当整个装置静止时，A、B接触面的切线与竖直挡板之间的夹角为，重力加速度为g.则下列选项正确的是()A物体B对水平面的压力大小为MgB物体B受到水平面的摩擦力大小为mgtan C滑块A与竖直挡板之间的弹力大小为D滑块A对物体B的压力大小为解析：首先对滑块A受力分析，如图所示，根据平衡条件，有F1F2根据牛顿第三定律，A对B的压力大小为，A对竖直挡板的压力大小为，故C正确，D错误；对A、B整体受力分析，受重力、水平面的支持力、竖直挡板的支持力、水平面的静摩擦力，如图所示，根据平衡条件，水平面的支持力大小FN(Mm)g，水平面的摩擦力大小FfF2，再根据牛顿第三定律，物体B对水平面的压力大小为(Mm)g，故A、B错误答案：C7(多选)如图所示，在竖直向下的匀强磁场中，绝缘细线下面悬挂一质量为m、长为l的导线，导线中有垂直纸面向里的恒定电流I，静止时细线偏离竖直方向角，现将磁场沿逆时针方向缓慢转动到水平向右，转动时磁感应强度B的大小不变，在此过程中，下列说法正确的是()A导线受到的安培力逐渐变大B绝缘细线受到的拉力逐渐变大C绝缘细线与竖直方向的夹角先增大后减小D导线受到的安培力与绝缘细线受到的拉力的合力不变解析：导线受到的安培力F安BIl大小不变，选项A错误；磁场逆时针转动90的过程中，F安方向逐渐由水平向左变为竖直向下，由于变化缓慢，所以F安与mg的合力F合与FT大小相等，方向相反，由图可知，F合大小逐渐增大，逐渐减小，所以FT大小逐渐增大，选项B正确，选项C错误；F安与FT的合力总是与重力大小相等，方向相反，即竖直向上，选项D正确答案：BD8.(多选)如图所示，高空作业的工人被一根绳索悬在空中，已知工人及其身上装备的总质量为m，绳索与竖直墙壁的夹角为，悬绳上的张力大小为F1，墙壁与工人之间的弹力大小为F2，重力加速度为g，不计人与墙壁之间的摩擦，则()AF1BF2mgtan C若缓慢增大悬绳的长度，F1与F2都变小D若缓慢增大悬绳的长度，F1减小，F2增大解析：对工人受力分析，工人受到重力、墙壁的支持力和绳索的拉力作用，如图所示，根据共点力平衡条件，有F1，F2mgtan ；若缓慢增大悬绳的长度，工人下移时，细绳与竖直方向的夹角变小，故F1变小，F2变小，故B、C正确，A、D错误答案：BC9(多选)(2019广东深圳高三模拟)如图所示，一不可伸长的光滑轻绳，其左端固定于O点，右端跨过固定于O点的光滑滑轮悬挂一质量为1 kg的物体P，此时轻绳OO段水平，长度为0.8 m绳子OO段套有一个可自由滑动的轻环现在轻环上挂上一重物Q，用手扶住重物后缓慢下降，直到手与重物分离，重物Q下降的高度为0.3 m，此时物体P未到达滑轮处则()A重物Q的质量为1.2 kgB重物Q的质量为1.6 kgC物体P上升的高度为0.2 mD物体P上升的高度为0.4 m解析：重新平衡后，根据几何知识可得tan ，即53，OO之间的绳长为0.52 m1 m，故P上升了1 m0.8 m0.2 m，C正确，D错误；重新平衡后，对轻环处结点受力分析，如图所示，则根据平行四边形定则可得cos 530.6，解得mQ1.2 kg，A正确，B错误答案：AC10(多选)如图所示，物体P、Q可视为点电荷，电荷量相同倾角为、质量为M的斜面体放在粗糙水平面上将质量为m的物体P放在粗糙的斜面体上当物体Q放在与P等高(PQ连线水平)且与物体P相距为r的右侧位置时，P静止且受斜面体的摩擦力为0，斜面体保持静止，静电力常量为k，则下列说法正确的是()AP、Q所带电荷量为 BP对斜面体的压力为C斜面体受到地面的摩擦力为0D斜面体对地面的压力为(Mm)g解析：以P为研究对象，受到重力mg、斜面体的支持力FN和库仑力F，由平衡条件得：Fmgtan ，FN根据库仑定律得：Fk联立解得：qr由牛顿第三定律得P对斜面体的压力为FNFN，故A错误，B正确以斜面体和P整体为研究对象，由平衡条件得地面对斜面体的摩擦力为FfF，地面对斜面体的支持力为FN1(Mm)g，根据牛顿第三定律得斜面体对地面的压力为FN1FN1(Mm)g，故C错误，D正确答案：BD刷综合11(多选)如图所示，质量为m5 kg的物体放在水平面上，物体与水平面间的动摩擦因数，g取10 m/s2.当物体做匀速直线运动时，下列说法正确的是()A牵引力F的最小值为25 NB牵引力F的最小值为 NC最小牵引力F与水平面的夹角为45D最小牵引力F与水平面的夹角为30解析：物体受重力G、支持力FN、摩擦力Ff和拉力F的共同作用，将拉力沿水平方向和竖直方向分解，如图所示，由共点力的平衡条件可知，在水平方向上有Fcos FN0，在竖直方向上有Fsin FNG0，联立解得F，设tan ，则cos ，所以F，当cos()1即0时，F取到最小值，Fmin25 N，而tan ，所以30，30.答案：AD12如图所示，水平细杆上套一球A，球A与球B间用一轻绳相连，质量分别为mA和mB，由于B球受到水平风力作用，球A与球B一起向右匀速运动已知细绳与竖直方向的夹角为，则下列说法中正确的是()A球A与水平细杆间的动摩擦因数为 B球B受到的风力F为mBgtan C风力增大时，若A、B仍匀速运动，轻质绳对球B的拉力保持不变D杆对球A的支持力随着风力的增大而增大解析：对球B受力分析，受重力、风力和拉力，如图甲，风力为FmBgtan ，绳对B球的拉力为FT，把球A和球B当作一个整体，对其受力分析，受重力(mAmB)g、支持力FN、风力F和向左的摩擦力Ff，如图乙，根据共点力平衡条件可得，杆对球A的支持力大小FN(mAmB)g，杆对球A的摩擦力大小FfF，则球A与水平细杆间的动摩擦因数为，B正确，A错误；当风力增大时，增大，则FT增大，C错误；由以上分析知杆对球A的支持力FN(mAmB)g，不变，D错误答案：B13.(多选)(2019辽宁大连高三模拟)如图所示，光滑水平地面上放有截面为圆周的柱状物体A，A与墙面之间放一光滑的圆柱形物体B，对A施加一水平向左的力F，整个装置保持静止若将A的位置向左移动稍许，整个装置仍保持平衡，则()A水平外力F增大B墙对B的作用力减小C地面对A的支持力减小DB对A的作用力减小解析：对B受力分析，受到重力mg、A对B的支持力FNAB和墙壁对B的支持力FNB，如图甲所示，当A向左移动后，A对B的支持力FNAB的方向变化，根据平衡条件结合合成法可以知道A对B的支持力FNAB和墙对B的支持力FNB都在不断减小，由牛顿第三定律知B对A的支持力减小，故B、D正确；再对A和B整体受力分析，受到总重力G、地面支持力FN、外力F和墙的弹力FNB，如图乙所示，根据平衡条件，有FFNB，FNG，故地面对A的支持力不变，外力F随着墙对B的支持力FNB的减小而减小，故A、C错误答案：BD14.(多选)如图所示，用一段绳子把轻质滑轮吊装在A点，一根轻绳跨过滑轮，绳的一端拴在井中的水桶上，人用力拉绳的另一端，滑轮中心为O点，人所拉绳子与OA的夹角为，拉水桶的绳子与OA的夹角为.人拉绳沿水平面向左运动，把井中质量为m的水桶缓慢提上来，人的质量为M，重力加速度为g，在此过程中，以下说法正确的是()A始终等于B吊装滑轮的绳子上的拉力逐渐变大C地面对人的摩擦力逐渐变大D地面对人的支持力逐渐变大解析：水桶匀速上升，拉水桶的轻绳中的拉力FT始终等于mg，对滑轮受力分析如图甲所示垂直于OA方向有FTsin FTsin ，所以，沿OA方向有FFTcos FTcos 2FTcos ，人向左运动的过程中变大，所以和均变大，吊装滑轮的绳子上的拉力F变小，选项A正确，B错误；对人受力分析如图乙所示，逐渐变大，水平方向有FfFTsin ，地面对人的摩擦力逐渐变大，竖直方向有FNFTcos Mg，地面对人的支持力FNMgFTcos 逐渐变大，选项C、D正确答案：ACD15(多选)如图，一光滑的轻滑轮用轻绳OO悬挂于O点，另一轻绳跨过滑轮，一端连着斜面上的物体A，另一端悬挂物体B，整个系统处于静止状态现缓慢向左推动斜面，直到轻绳平行于斜面，这个过程中物块A与斜面始终保持相对静止则下列说法正确的是()A物块A受到的摩擦力一定减小B物块A对斜面的压力一定增大C轻绳OO的拉力一定减小D轻绳OO与竖直方向的夹角一定减小解析：对B分析，因为过程缓慢，故B受力平衡，所以绳子的拉力FTmBg，由于同一条绳子上的拉力大小相同，故绳子对A的拉力大小恒为FTmBg.设绳子与斜面的夹角为，斜面与水平面的夹角为，对A分析，在垂直于斜面方向上，有FTsin FNmAgcos ，随着斜面左移，在减小，故FNmAgcos FTsin 在增大，在沿斜面方向上，物块A受