（测控导航）高考物理一轮 第二章《力 物体的平衡》基础知能提升检测试题 新人教版.doc

（测控导航）2014高考物理一轮 第二章力 物体的平衡基础知能提升检测试题 【测控导航】知识点题号1.三种常见的力1、42.力的合成与分解3、73.受力分析6、9、124.共点力的平衡2、5、8、11、135.实验:验证力的平行四边形定则10一、选择题(本题共9小题,每小题6分,共54分.16题为单选题,79题为多选题,全部选对的得6分,选对但不全的得3分,有选错或不选的得0分)1.(2012广东省六校第二次联考)如图所示,p是位于水平的粗糙桌面上的物块,用跨过定滑轮的轻绳将p与小盘相连,小盘内有砝码,小盘与砝码的总质量为m.在p运动的过程中,若不计空气阻力,则关于p在水平方向受到的作用力与相应的施力物体,下列说法中正确的是(b)a.拉力和摩擦力,施力物体分别是地球和桌面b.拉力和摩擦力,施力物体分别是绳和桌面c.重力mg和摩擦力,施力物体分别是地球和桌面d.重力mg和摩擦力,施力物体分别是绳和桌面解析:p在水平方向上只受到拉力和摩擦力,拉力和摩擦力都是接触力,拉力的施力物体是绳,摩擦力的施力物体是桌面,选b.2.(2013攀枝花模拟)将四块相同的坚固石块垒成圆弧形的石拱,其中第3、4块固定在基地上,第1、2块间的接触面是竖直的,每块石块的两个侧面间所夹的圆心角为30.假定石块间的摩擦力可以忽略不计,则第1、2块石块间的作用力和第1、3块石块间的作用力的大小之比为(b)a.1/2b.32c.33d.3解析:选择物块1作为研究对象,隔离物块1,画出物块1的受力图,如图所示.由图中几何关系可得:f31sin 30=g,解得f31=2g,f21tan 30=g,解得f21=3g,f21f31=32,选项b正确.3.如图所示,物体a静止在倾角为30的斜面上,现将斜面倾角由30增大到37,物体仍保持静止,则下列说法中正确的是(d)a.a对斜面的压力不变b.a对斜面的压力增大c.a受到的摩擦力不变d.a受到的摩擦力增大解析:物体a受力分析如图所示,将重力沿平行于斜面方向和垂直于斜面方向分解,则静摩擦力f=mgsin ,f随的增大而增大;斜面对物体的支持力n=mgcos ,由牛顿第三定律,a对斜面的压力n=mgcos ,随的增大而减小.选项d正确.4.(2012江西省白鹭洲中学月考)如图(甲)所示,斜面体m的底面粗糙,斜面光滑,放在粗糙水平面上.弹簧的一端固定在墙面上,另一端与放在斜面上的物块m相连,弹簧的轴线与斜面平行.若物块在斜面上来回运动,斜面体保持静止,则地面对斜面体的摩擦力f与时间t的关系图像应是图(乙)中的哪一个(c)解析:以斜面体m为研究对象,斜面体受重力、物块m的压力、地面的支持力和地面对斜面体的摩擦力作用而保持静止状态,物块在斜面上来回运动,物块对斜面的压力不变,斜面体所受外力不变,故地面对斜面体的摩擦力不发生变化,选项c正确.5.(2012乌鲁木齐第二次诊断性测验)如图所示,半圆形碗半径为r,固定在水平面上.一质量为m的小蚂蚁由碗的底部向上爬,蚂蚁所能爬到的最大高度为h=25r,则蚂蚁与碗面间摩擦力的最大值为(d)a.0.4mgb.0.6mgc.0.75mgd.0.8mg解析:由题意可得蚂蚁爬到距碗底的高度为h=25r时,蚂蚁与碗面之间达到了最大静摩擦力,设蚂蚁与圆心的连线与竖直方向的夹角为,由几何知识可得cos =r-25rr=0.6,则=53,蚂蚁此时处于平衡状态:f=mgsin =0.8mg,选项d正确.6.(2013潍坊市一模)如图所示,固定在水平地面上的物体a,左侧是圆弧面,右侧是倾角为的斜面,一根轻绳跨过物体a顶点上的小滑轮,绳两端分别系有质量为m1、m2的小球,当两球静止时,小球m1与圆心连线跟水平方向的夹角也为,不计一切摩擦,则m1、m2之间的关系是(b)a.m1=m2b.m1=m2tan c.m1=m2cot d.m1=m2cos 解析:设绳中张力大小为f,分别对m1和m2两球进行受力分析如图所示.由于两球均静止,受力平衡,对m1有:f-m1gcos =0对m2有:f-m2gsin =0联立、两式可得:m1=m2tan ,所以答案是b.7.(2012江西省信丰中学一模)如图所示,物块a放在直角三角形斜面体b上面,b放在弹簧上面并紧挨着竖直墙壁,初始时a、b静止;现用力f沿斜面向上推a,但a、b并未运动.下列说法中正确的是(ad)a.a、b之间的摩擦力可能大小不变b.a、b之间的摩擦力一定变小c.b与墙之间可能没有摩擦力d.弹簧弹力一定不变解析:初始状态,物块a受重力、支持力和平行斜面向上的静摩擦力f1作用,且f1=mgsin (为斜面与水平方向的夹角).沿斜面向上推a且力f逐渐增大时,向上的静摩擦力将先减小,然后反向增大,所以选项a正确、b错误;因a、b并未运动,由胡克定律知,弹簧弹力一定不变,选项d正确;对a、b整体进行受力分析,初始状态弹簧的弹力与总重力平衡,b与墙之间不存在弹力、摩擦力,用力f沿斜面向上推a时,b与墙之间产生弹力和静摩擦力,静摩擦力方向向下,选项c错误.8.(2013宜宾高三质检)如图所示,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(bd)a.b与水平面间的摩擦力减小b.地面对b的弹力增大c.悬于墙上的绳所受拉力不变d.a、b静止时,图中、三角始终相等解析:将物块b移至c点后,细绳与水平方向夹角减小,细绳中拉力不变,b与水平面间的摩擦力增大,地面对b的弹力增大,选项a错误,b正确;由于+增大滑轮两侧细绳拉力合力减小,由平衡条件可知,悬于墙上的绳所受拉力减小,选项c错误;a、b静止时,图中、三角始终相等,选项d正确.9.(2012贵州凯里一中月考)如图所示,物体b的上表面水平,a、b相对于斜面c静止,当斜面c受到水平力f向左匀速运动的过程中(bc)a.物体a可能受到3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的作用力竖直向上d.物体c和物体b之间可能没有摩擦力解析:a、b、c均处于平衡状态,对a物体,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,所以物体a受到2个力的作用,选项a错误;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,选项d错误;选取物体b为研究对象,b受重力、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对物体b的压力,因b平衡,物体c对物体b的作用力必竖直向上,选项b、c正确.在受力分析时,有些力的大小和方向不能明确肯定,必须根据已经确定的几个力和物体所处的状态判断,以确保受力分析时不漏力、不添力、不错力.二、实验题(共9分)10.“验证力的平行四边形定则”实验中.(1)部分实验步骤如下,请完成有关内容:a.将一根橡皮筋的一端固定在贴有白纸的竖直平整木板上,另一端绑上两根细线.b.在其中一根细线上挂上5个质量相等的钩码,使橡皮筋拉伸,如图(甲)所示,记录: 、 、.c.将步骤b中的钩码取下,分别在两根细线上挂上4个和3个质量相等的钩码,用两光滑硬棒b、c使两细线互成角度,如图(乙)所示,小心调整b、c的位置,使,记录.(2)如果“力的平行四边形定则”得到验证,那么图(乙)中coscos=.解析:(1)b.记录钩码个数(或细线拉力),橡皮筋与细线结点的位置o,细线的方向(说明:能反映细线方向的其他记录也可以)c.应使橡皮筋与细线结点的位置与步骤b中结点位置重合,并记录钩码个数和对应的细线方向.(2)对结点进行受力分析,设每个钩码的质量均为m,由平衡条件可知,水平方向满足:4mgcos =3mgcos ,所以coscos=34.答案:(1)见解析(2)34三、计算题(共37分)11.(2012湖南岳阳市一中质检)(11分)如图所示,两个完全相同的球,重力大小均为g,两球与水平地面间的动摩擦因数都为,且假设最大静摩擦力等于滑动摩擦力,一根轻绳两端固定在两个球上,在绳的中点施加一个竖直向上的拉力,当绳被拉直后,两段绳间的夹角为.问当f至少为多大时,两球将会发生滑动?解析:对结点o受力分析如图(甲)所示.(2分)由平衡条件得f1=f2=f2cos 2(2分)对任一球(如右球)受力分析如图(乙)所示.(2分)球发生滑动的临界条件是:f2sin2=n.(1分)f2cos2+n=g.(1分)又f2=f2,(1分)联立解得:f=2g+tan 2.(2分)答案:2g+tan 212.(12分)如图所示,倾角=60的斜面上,放一质量为1 kg的物体,用k=100 n/m的轻质弹簧平行于斜面拉着,物体放在pq之间任何位置都能处于静止状态,而超过这一范围,物体就会沿斜面滑动.若ap=22 cm,aq=8 cm,试求物体与斜面间的最大静摩擦力的大小.(取g=10 m/s2) 解析:p、q两点应是静摩擦力最大的两个临界位置,在p点弹簧处于伸长状态,受力分析如图(甲)所示.(2分)fm=f1-mgsin (2分)在q点弹簧处于压缩状态,受力分析如图(乙)所示.(2分)fm=f2+mgsin .(2分)设弹簧的原长为x,有f1=k(ap-x)(1分)f2=k(x-aq)(1分)联立得2fm=f1+f2=k(ap-aq)所以fm=121000.14 n=7 n.(2分)答案:7 n求解平衡中的临界、极值问题时,一定要找出临界状态,临界状态有时会有多个.结合平衡条件将临界状态对应的方程式写出是解答问题的关键.13.(2013泸州高三一模)(14分)如图所示,在光滑的水平杆上穿两个重均为2 n的球a、b,在两球之间夹一弹簧,弹簧的劲度系数为10 n/m,用两条等长的线将球c与a、b相连,此时弹簧被压短了10 cm,两条线的夹角为60,求:(1)杆对a球的