高考物理三轮冲刺通关 终极猜想 受力分析 物体的平衡课件.ppt

终极猜想受力分析物体的平衡 本卷共12小题 满分60分 建议时间 30分钟 一 单项选择题1 如图1所示 用轻绳将重球悬挂在竖直光滑的墙上 当悬绳变长时 a 绳子拉力变小 墙对球的弹力变大b 绳子拉力变小 墙对球的弹力变小c 绳子拉力变大 墙对球的弹力变大d 绳子拉力变大 墙对球的弹力变小 图1 解析取球为研究对象 受力分析如图所示 由共点力平衡条件可知 f1和mg的合力f与f2等大反向 从图中的力三角形可求得f1 mgtan 当绳变长时 角变小 故f1变小 f2也变小 选项b正确 答案b 2 如图所示 质量为m的物块 在力f作用下静止于倾角为 的斜面上 力f大小相等且f mgsin 则物块所受摩擦力最大的是 解析因为m处于静止状态 以m为研究对象对四个选项中的情况进行受力分析 可得 a中摩擦力f1 mgsin f b中摩擦力f2 mgsin fcos c中摩擦力f3 mgsin d中摩擦力f4 mg f sin 由于f mgsin 比较各选项中的摩擦力可得最大值应为f4 因此选项d正确 答案d 3 如图2所示 两根光滑金属导轨平行放置 导轨所在平面与水平面间的夹角为 整个装置处于沿竖直方向的匀强磁场中 金属杆ab垂直导轨放置 当金属杆ab中通有从a到b的恒定电流i时 金属杆ab刚好静止 则 a 磁场方向竖直向上b 磁场方向竖直向下c 金属杆ab受安培力的方向平行导轨向上d 金属杆ab受安培力的方向平行导轨向下 图2 解析本题考查物体的平衡及安培力方向的判断 受力分析如图所示 当磁场方向竖直向上时 由左手定则可知安培力水平向右 金属杆ab受力可以平衡 a正确 若磁场方向竖直向下 由左手定则可知安培力水平向左 则金属杆ab受力无法平衡 b c d错误 答案a 4 如图3所示 空间中存在竖直向上的匀强电场 与竖直方向成45 角的绝缘天花板上有一带电荷量为q的物块 该物块恰好能沿天花板匀速上升 则下列说法正确的是 a 物块一定受两个力的作用b 物块一定受三个力的作用c 物块可能受三个力的作用d 物块可能受四个力的作用 图3 解析由于物块做匀速直线运动 则受力平衡 对物块受力分析可知 若物块所受重力与电场力恰好平衡 则受两个力的作用 若物块所受重力小于电场力 则物块一定受四个力 所以d项正确 答案d 5 如图4所示 斜劈静止在水平地面上 有一物体沿斜劈表面向下运动 重力做的功与克服力f做的功相等 则下列判断中正确的是 a 物体可能加速下滑b 物体可能受三个力作用 且合力为零c 斜劈受到地面的摩擦力方向一定水平向左d 撤去力f后斜劈可能不受地面的摩擦力 图4 解析 1 斜面光滑时 物体受重力 外力f和支持力三个力的作用 其所受重力和外力f对其所做的功之和为零 物体做匀速运动 斜劈受到物体斜向右下方的压力 有向右运动的趋势 因而受到地面的摩擦力作用 方向向左 撤去f后仍受地面的摩擦力 2 斜面粗糙时 物体受到重力 外力f 支持力 摩擦力的作用 物体做减速运动 斜劈受到物体的压力和沿斜面向下的摩擦力作用 由于不知此摩擦力的大小 不能确定斜劈的运动趋势方向 因而不能确定地面对其的摩擦力的方向 撤去f后 若物体匀速下滑 斜劈无运动趋势 不受地面的摩擦力作用 若物体加速或减速下滑 斜劈分别受到向左或向右的地面的摩擦力作用 综上所述 正确选项为b 答案b 6 如图5所示 a b是两根竖直立在地上的木桩 轻绳系在两木桩不等高的p q两点 c为光滑的 质量不计的滑轮 当q点的位置变化时 轻绳的张力的大小变化情况是 a q点上下移动时 张力不变b q点上下移动时 张力变大c q点上下移动时 张力变小d 条件不足 无法判断 图5 解析滑轮两侧绳子的拉力大小相等 它们的合力沿竖直方向 与重力g平衡 故两绳与重力g的夹角均为 夹角不变 绳子的张力不变 所以光滑滑轮在任意位置的受力具有对称性 由图可证cq 绳长 为定值 而两杆间的距离eq不变 故 为定值 由于角 和g均为定值 故绳子的拉力与p q两点位置无关 移动q点 绳子的拉力保持不变 选项a正确 答案a 二 多项选择题7 如图6所示 光滑细杆竖直固定在天花板上 定滑轮a b关于杆对称 轻质物块c套在细杆上 通过细线分别与质量为m m m m 的物块相连 现将物块c在竖直向下的外力f作用下缓慢向下移动 滑轮与转轴间的摩擦忽略不计 则在移动过程中 图6 a 外力f逐渐增大b 杆对物块c的作用力不变c 杆对物块c的作用力与外力f的合力不断增大d 杆对物块c的作用力与外力f的合力保持不变解析将物块c在竖直向下的外力f作用下缓慢向下移动 外力f逐渐增大 杆对物块c的作用力变小 杆对物块c的作用力与外力f的合力不断增大 b d错误 a c正确 答案ac 8 一个光滑的圆球搁在光滑的斜面和竖直的挡板之间 如图7所示 斜面和挡板对圆球的弹力随斜面倾角 变化而变化 故 a 斜面弹力n1的变化范围是 mg b 斜面弹力n1的变化范围是 0 c 挡板的弹力n2的变化范围是 0 d 挡板的弹力n2的变化范围是 mg 图7 解析圆球受3个力 其中重力的大小和方向均为确定的 挡板对圆球的弹力n2的方向始终是水平的 亦为确定的 而斜面对圆球的作用力的大小和方向均在变化中 但是 不论 如何变动 只要 取一个确定的值 圆球就在三力作用下处于平衡状态 此三力就组成一个封闭的三角形 如图所示 因为0mg 0mg 当然 也可以由n1 n2 mgtan 解出 因此 正确答案为a c 答案ac 9 如图8所示 在水平面上 三个物体a b c按图示放置 物体b的上表面水平 a b相对于物体c静止 当物体c受到水平力f作用向左匀速运动的过程中 a 物体a一定受到2个力的作用b 物体b一定受到4个力的作用c 物体c对物体b的作用力竖直向下d 物体c和物体b之间可能没有摩擦力 图8 解析a b c均处于平衡状态 先对物体a受力分析 其在竖直方向上受到重力和物体b对其施加的竖直向上的支持力作用 二力平衡 在水平方向上肯定不会受到单个摩擦力作用 所以物体a受到2个力的作用 a正确 再把物体a b看做一个整体 该整体除了受到重力和垂直斜面向上的支持力作用外 肯定还受到沿斜面向上的摩擦力作用 三力平衡 d错误 选取物体b为研究对象 其共受到4个力的作用而平衡 重力 物体c施加的垂直斜面向上的支持力 沿斜面向上的摩擦力和物体a对其施加的压力 其中支持力和摩擦力的合力就是物体c对物体b的作用力 因为支持力和摩擦力的合力与另外两个力即重力和压力的合力等大反向 而重力和压力的合力方向是竖直向下 所以支持力和摩擦力的合力方向是竖直向上 即物体c对物体b的作用力竖直向上 b正确 c错误 答案ab 10 如图9所示 上端装有定滑轮的粗糙斜面体放在地面上 a b两物体通过细绳连接 并处于静止状态 不计绳的质量和绳与滑轮间的摩擦 现用水平力f作用于物体b上 缓慢拉开一小角度 此过程中斜面体与物体a仍然静止 则下列说法正确的是 图9 a 水平力f变大b 物体a所受斜面体的摩擦力一定变大c 物体a所受斜面体的作用力不变d 斜面体所受地面的支持力一定不变 11 如图10所示 不计质量的光滑小滑轮用细绳悬挂于墙上o点 跨过滑轮的细绳连接物块a b a b都处于静止状态 现将物块b移至c点后 a b仍保持静止 下列说法中正确的是 图10 a b与水平面间的摩擦力减小b 拉b的绳子的拉力增大c 悬于墙上的绳所受拉力减小d a b静止时 图中 三角始终相等 解析对滑轮 由于两侧绳的拉力大小相等 由对称性可知 又因为 所以d正确 由于两侧绳拉力的夹角增大 故