三高考（）高考物理试题分项版解析 专题02 物体的平衡.doc

专题02 物体的平衡1【2016江苏卷】一轻质弹簧原长为8 cm，在4 n的拉力作用下伸长了2 cm，弹簧未超出弹性限度，则该弹簧的劲度系数为a40 m/nb40 n/mc200 m/nd200 n/m【答案】d【解析】由题意知，弹簧的弹力为4n时，弹簧伸长2cm，根据胡克定律f=kx，代入数据可得弹簧的劲度系数k=200 n/m，所以a、b、c错误，d正确。【考点定位】考查胡可定律【方法技巧】本题主要是掌握胡克定律的公式f=kx，并注意各物理量的单位。2【2017新课标卷】一根轻质弹性绳的两端分别固定在水平天花板上相距80cm的两点上，弹性绳的原长也为80 cm。将一钩码挂在弹性绳的中点，平衡时弹性绳的总长度为100 cm；再将弹性绳的两端缓慢移至天花板上的同一点，则弹性绳的总长度变为（弹性绳的伸长始终处于弹性限度内）a86 cmb 92 cm c 98 cm d 104 cm【答案】b【考点定位】胡克定律、物体的平衡【名师点睛】在处理共点力平衡问题时，关键是对物体进行受力分析，再根据正交分解法将各个力分解成两个方向上的力，然后列式求解；如果物体受到三力处于平衡状态，可根据矢量三角形法，将三个力移动到一个三角形中，然后根据正弦定理列式求解。前后两次始终处于静止状态，即合外力为零，在改变绳长的同时，绳与竖直方向的夹角跟着改变。3【2016海南卷】如图，在水平桌面上放置一斜面体p，两长方体物块a和b叠放在p的斜面上，整个系统处于静止状态。若将a和b、b与p、p与桌面之间摩擦力的大小分别用f1、f2和f3表示。则af1=0，f20，f30 bf10，f2=0，f3=0cf10，f20，f3=0 df10，f20，f30【答案】c【考点定位】共点力的平衡、整体法、隔离法【名师点睛】“整体隔离法”是力学中的重要方法，一定要熟练掌握，注意对于由多个物体组成的系统，不涉及内力时优先考虑以整体为研究对象。4【2016全国新课标卷】如图，两个轻环a和b套在位于竖直面内的一段固定圆弧上；一细线穿过两轻环，其两端各系一质量为m的小球。在a和b之间的细线上悬挂一小物块。平衡时，a、b间的距离恰好等于圆弧的半径。不计所有摩擦。小物块的质量为abcmd2m【答案】c【解析】根据题意设悬挂小物块的点为，圆弧的圆心为o，由于ab=r，所以三角形oab为等边三角形，根据几何知识可得，而一条绳子上的拉力相等，故，小物块受到两条绳子的拉力作用且两力大小相等，夹角为120，故受到的拉力的合力等于，因为小物块受到绳子的拉力和重力作用，处于静止状态，故拉力的合力等于小物块的重力，为，所以小物块的质量为m，c正确。【考点定位】考查了共点力平衡条件的应用【方法技巧】在处理共点力平衡问题时，关键是对物体进行受力分析，然后根据正交分解法将各个力分解成两个方向上的力，然后列式求解，如果物体受到三力处于平衡状态，则可根据矢量三角形法，将三个力移动到一个三角形中，然后根据角度列式求解。5【2016全国新课标卷】质量为m的物体用轻绳ab悬挂于天花板上。用水平向左的力f缓慢拉动绳的中点o，如图所示。用t 表示绳oa段拉力的大小，在o点向左移动的过程中af逐渐变大，t逐渐变大 bf逐渐变大，t逐渐变小cf逐渐变小，t逐渐变大 df逐渐变小，t逐渐变小【答案】a【考点定位】动态平衡的图解法【名师点睛】此题是物体的平衡问题，考查平行四边形定则的应用；图解法是最简单快捷的方法，注意搞清各个力的大小及方向变化的特点，变换平行四边形即可。此题还可以列方程讨论。6【2016浙江卷】如图所示为一种常见的身高体重测量仪。测量仪顶部向下发射波速为v的超声波，超声波经反射后返回，被测量仪接收，测量仪记录发射和接收的时间间隔。质量为m0的测重台置于压力传感器上，传感器输出电压与作用在其上的压力成正比。当测重台没有站人时，测量仪记录的时间间隔为t0，输出电压为u0，某同学站上测重台，测量仪记录的时间间隔为t，输出电压为u，则该同学身高和质量分别为av(t0t)，bv(t0t)，cv(t0t)，dv(t0t)，【答案】d【考点定位】物体的平衡；传感器及速度的计算问题【名师点睛】此题以身高体重测量仪为背景，考查了物体的平衡、传感器及速度的计算问题。解本题的关键是搞清测量的原理，然后联系物理知识列方程解答；此题难度不大，但是题目新颖，有创新，能较好地考查学生分析问题、处理问题的能力。7【2017天津卷】如图所示，轻质不可伸长的晾衣绳两端分别固定在竖直杆m、n上的a、b两点，悬挂衣服的衣架钩是光滑的，挂于绳上处于静止状态。如果只人为改变一个条件，当衣架静止时，下列说法正确的是a绳的右端上移到，绳子拉力不变b将杆n向右移一些，绳子拉力变大c绳的两端高度差越小，绳子拉力越小d若换挂质量更大的衣服，则衣架悬挂点右移【答案】ab【解析】设两杆间距离为d，绳长为l，oa、ob段长度分别为la和lb，则，两部分绳子与竖直方向夹角分别为和，受力分析如图所示。绳子中各部分张力相等，则。满足，即，d和l均不变，则sin 为定值，为定值，cos 为定值，绳子的拉力保持不变，衣服的位置不变，故a正确，cd错误；将杆n向右移一些，d增大，则sin 增大，cos 减小，绳子的拉力增大，故b正确。【考点定位】受力分析，共点力的平衡【名师点睛】本题是力的动态平衡的典型模型，学生并不陌生，关键要判断出绳子和竖直方向的夹角只与绳长和两杆间的距离有关。8【2017新课标卷】如图，柔软轻绳on的一端o固定，其中间某点m拴一重物，用手拉住绳的另一端n。初始时，om竖直且mn被拉直，om与mn之间的夹角为（）。现将重物向右上方缓慢拉起，并保持夹角不变。在om由竖直被拉到水平的过程中amn上的张力逐渐增大bmn上的张力先增大后减小com上的张力逐渐增大dom上的张力先增大后减小【答案】ad【考点定位】共点力的平衡、动态平衡【名师点睛】本题考查动态平衡，注意重物受三个力中只有重力恒定不变，且要求om、mn两力的夹角不变，两力的大小、方向都在变。三力合力为零，能构成封闭的三角形，再借助圆，同一圆弧对应圆周角不变，难度较大。9【2017新课标卷】如图，一物块在水平拉力f的作用下沿水平桌面做匀速直线运动。若保持f的大小不变，而方向与水平面成60角，物块也恰好做匀速直线运动。物块与桌面间的动摩擦因数为abcd【答案】c【考点定位】物体的平衡【名师点睛】此题考查了正交分解法在解决平衡问题中的应用问题；关键是列出两种情况下水平方向的平衡方程，联立即可求解。10【2016全国新课标卷】如图，一光滑的轻滑轮用细绳oo悬挂于o点；另一细绳跨过滑轮，其一端悬挂物块a，另一端系一位于水平粗糙桌面上的物块b。外力f向右上方拉b，整个系统处于静止状态。若f方向不变，大小在一定范围内变化，物块b仍始终保持静止，则a绳oo的张力也在一定范围内变化b物块b所受到的支持力也在一定范围内变化c连接a和b的绳的张力也在一定范围内变化d物块b与桌面间的摩擦力也在一定范围内变化【答案】bd 【解析】物块b始终保持静止，可知物块a也始终保持静止，滑轮两侧绳子的夹角也不变，可知连接物块a和b的绳的张力等于物块a的重力，所以连接物块a和b的绳的张力保持不变，夹角不变，所以，绳oo的张力也不变，故a、c错误；对物块b进行受力分析如图所示，可知，若f方向不变，大小在一定范围内变化时，重力mg和绳子的拉力ft保持不变，所以，物块b所受到的支持力也在一定范围内变化，物块b与桌面间的摩擦力也在一定范围内变化，故b、d正确【考点定位】共点力作用下物体的平衡、力的动态分析【名师点睛】本题主要考查共点力作用下物体的平衡、力的动态分析。当有多个物体相互作用而平衡时，应注意灵活选择研究对象，可以让题目变得更简洁明晰，此题的难点是对选项a的判断。11【2015广东19】如图7所示，三条绳子的一端都系在细直杆顶端，另一端都固定在水平面上，将杆竖直紧压在地面上，若三条绳长度不同，下列说法正确的有a三条绳中的张力都相等b杆对地面的压力大于自身重力c绳子对杆的拉力在水平方向的合力为零 d绳子拉力的合力与杆的重力是一对平衡力.【答案】bc【考点定位】共点力平衡条件的应用。【名师点睛】处于平衡状态的物体所受合外力为0，即在任意方向上合力必为0。12【2015山东16】如图，滑块a置于水平地面上，滑块b在一水平力作用下紧靠滑块a(a、b接触面竖直)，此时a恰好不滑动，b刚好不下滑。已知a与b间的动摩擦因数为，a与地面间的动摩擦因数为，最大静摩擦力等于滑动摩擦力。a与b的质量之比为baa b c d【答案】b【考点定位】物体的平衡.【名师点睛】解题的关键是正确选择研究对象；并对研究对象列得平衡方程.13【2015浙江20】如图所示，用两根长度相同的绝缘细线把一个质量为0.1kg的小球a悬挂到水平板的mn两点，a上带有的正电荷。两线夹角为120，两线上的拉力大小分别为和。a的正下方0.3m处放有一带等量异种电荷的小球b，b与绝缘支架的总质量为0.2kg（重力加速度取；静电力常量，ab球可视为点电荷）则a支架对地面的压力大小为2.0nb两线上的拉力大小c将b水平右移，使m、a、b在同一直线上，此时两线上的拉力大小为d将b移到无穷远处，两线上的拉力大小【答案】bc【解析】对b和支架分析可知，受到竖直向下的重力，和a对b竖直向上的库仑力，故对地面的压力为，a错误；对a分析，a受到竖直向下的重力，竖直向下的库仑力，两线上的拉力，三力的夹角正好是120，处于平衡状态，所以，b正确；将b水平右移，使m、a、b在同一直线上，则两小球的距离变为，故有，解得，c正确；将b移到无穷远处，两小球之间的库仑力为零，则两线上的拉力大小，d错误；【考点定位】库伦定律，共点力平衡条件【名师点睛】做此类问题受力分析是关键，特别本题的第二问，求解两小球之间的距离是关键14【2015上海14】如图，一质量为m的正方体物块置于风洞内的水平面上，其一面与风速垂直，当风速为时刚好能推动该物块。已知风对物块的推力f正比于，其中v为风速、s为物块迎风面积。当风速变为时，刚好能推动用同一材料做成的另一正方体物块，则该物块的质量为a4m b8m c32m d64m【答案】d【考点定位】力的平衡；最大静摩擦力【名师点睛】本题考查最大静摩擦力，意在考查考生的分析推理能力。本题要特别