2012高考物理备战模拟：专题2相互作用共点力的平衡.doc

恒谦教育教学资源库教师备课、备考伴侣专注中国基础教育资源建设备战2012年高考物理最新模拟 专题2 相互作用 共点力的平衡一、单项选择题1. (2012年金华十校联考)如图所示，A、B两物体叠放在一起，用手托住，让它们静止靠在墙边，然后释放，使它们同时沿竖直墙面下滑，已知mAmB，则物体B()A只受一个重力B受到重力、摩擦力各一个C受到重力、弹力、摩擦力各一个D受到重力、摩擦力各一个，弹力两个2如图所示，轻质弹簧的劲度系数为k，小球重G，平衡时小球在A处，今用力F压小球至B处，使弹簧缩短x，则此时弹簧的弹力为()AkxBkxGCGkx D以上都不对3. 用手握住一个油瓶(油瓶始终处于竖直方向且静止不动，如图所示)，下列说法中正确的是()A当瓶中油的质量增大时，手握瓶的力必须增大B手握得越紧，油瓶受到的摩擦力越大C不论手握得多紧，油瓶受到的摩擦力总是一定的D摩擦力大于油瓶与油的总重力解析：选C.因为油瓶处于平衡状态，故摩擦力与油和瓶的总重力大小相等，又因为是静摩擦力，根据其特点，大小与压力无关，故C正确，B、D错误而最大静摩擦力Ffmax与正压力有关. 在压力一定的情况下，最大静摩擦力一定若平衡时，静摩擦力未达到最大值，当适当增加油的质量时，若GFfmax，不增加压力仍可平衡，A错5(2012年曲靖一中模拟)如图所示，一物块置于水平地面上当用与水平方向成60角的力F1拉物块时，物块做匀速直线运动；当改用与水平方向成30角的力F2推物块时，物块仍做匀速直线运动若F1和F2的大小相等，则物块与地面之间的动摩擦因数为()A.1 B2C. D1解析：选B.当用F1拉物块时，由平衡条件可知：F1cos60(mgF1sin60)；当用F2推物块时，又有F2cos30(mgF2sin30)，又F1F2，求得2，B正确6(2012年杭州一中模拟)如图所示，质量为m的小物块静止地放在半径为R的半球体上，小物块与半球体间的动摩擦因数为，小物块与球心连线与水平地面的夹角为，则下列说法正确的是()A小物块所受摩擦力大小为mgsinB小物块对半球体的压力大小为mgcosC小物块所受摩擦力大小为mgsinD小物块所受摩擦力大小为mgcos解析： 选D.分析小物块受力如图所示，因小物块静止在半球体上，所以有FNmgsin，Ffmgcos，故有D正确，B、C错误；因小物块受静摩擦力作用，其大小不能用FfFNmgsin来计算，故A错误二、不定项选择题7. 某同学用传感器来探究摩擦力，他的实验步骤如下：将力传感器接入数据采集器，再连接到计算机上；将一质量m3.75 kg的木块置于水平桌面上，用细绳将木块和传感器连接起来；打开计算机，使数据采集器工作，然后沿水平方向缓慢地拉动细绳，木块运动一段时间后停止拉动；将实验得到的数据经计算机处理后在屏幕上显示出如图所示的图象下列有关这个实验的几个说法，其中正确的是()A06 s内木块一直受到静摩擦力的作用B最大静摩擦力比滑动摩擦力大C木块与桌面间的动摩擦因数为0.08D木块与桌面间的动摩擦因数为0.11答案：BC8(2012年北京四中模拟) 如图所示，质量分别为mA和mB的物体A、B用细绳连接后跨过滑轮，A静止在倾角为45的斜面上已知mA2mB，不计滑轮摩擦，现将斜面倾角由45增大到50，系统保持静止下列说法正确的是()A细绳对A的拉力将增大BA对斜面的压力将减小CA受到的静摩擦力不变DA受到的合力将增大9(2012年宁波调研)如图所示，物块M在静止的传送带上以速度v匀速下滑时，传送带突然启动，方向如图中箭头所示，若传送带的速度大小也为v，则传送带启动后()AM静止在传送带上BM可能沿斜面向上运动CM受到的摩擦力不变DM下滑的速度不变解析：选CD.由M匀速下滑可知其处于平衡状态，受重力、摩擦力、支持力，传送带启动以后对M受力没有影响，自然也不会影响其运动状态，故C、D正确10. (2012年杭州二中质检)如图所示，重80 N的物体A放在倾角为30的粗糙斜面上，有一根原长为10 cm、劲度系数为1000 N/m的弹簧，其一端固定在斜面底端，另一端放置物体A后，弹簧长度缩短为8 cm，现用一测力计沿斜面向上拉物体，若物体与斜面间最大静摩擦力为25 N，当弹簧的长度仍为8 cm时，测力计读数不可能为()A10 N B20 NC40 N D60 N三、计算题11. 如图所示，质量分别为m和M的两物体P和Q叠放在倾角为的斜面上，P、Q之间的动摩擦因数为1，Q与斜面间的动摩擦因数为2(12)当它们从静止开始沿斜面滑下时，两物体始终保持相对静止，则物体P受到的摩擦力大小为多少？解析：先取PQ为一整体，受力分析如图所示由牛顿第二定律得：(Mm)gsinFfQ(Mm)aFfQ2FNFN(mM)gcos以上三式联立可得agsin2gcos再隔离P物体，设P受到的静摩擦力为FfP，方向沿斜面向上，对P再应用牛顿第二定律得：mgsinFfPma可得出FfP2mgcos.答案：2mgcos12(2012年苏州一中模拟) 如图所示，在倾角为的光滑斜面上，劲度系数分别为k1、k2的两个轻弹簧沿斜面悬挂着，两弹簧之间有一质量为m1的重物，最下端挂一质量为m2的重物，现用力F沿斜面向上缓慢推动m2，当两弹簧的总长等于两弹簧原长之和时，试求：(1)m1、m2各上移的距离(2)推力F的大小课时5第二节力的合成与分解一、单项选择题1物体受共点力F1、F2、F3作用而做匀速直线运动，则这三个力可能选取的数值为()A15 N、5 N、6 N B3 N、6 N、4 NC1 N、2 N、10 N D1 N、6 N、8 N解析：选B.物体在F1、F2、F3作用下而做匀速直线运动，则三个力的合力必定为零，只有B选项中的三个力的合力可以为零，故选B.2如图所示，F1、F2、F3恰好构成封闭的直角三角形，这三个力的合力最大的是()3. (2012年杭州一模)如图所示，一攀岩运动员正沿竖直岩壁缓慢攀登，由于身背较重的行囊，重心上移至肩部的O点，总质量为60 kg.此时手臂与身体垂直，手臂与岩壁夹角为53.则手受到的拉力和脚受到的作用力分别为(设手、脚受到的作用力均通过重心O，g取10 m/s2，sin530.8，cos530.6)()A360 N,480 N B480 N,360 NC450 N,800 N D800 N,450 N答案：A4如图所示，小球用细绳系住放在倾角为的光滑斜面上，当细绳由水平方向逐渐向上偏移时，绳上的拉力将()A逐渐增大 B逐渐减小C先增大后减小 D先减小后增大解析：选D.由图解法可知，当细绳与斜面平行时拉力最小，所以细绳由A点逐渐移到D点的过程中，拉力先减小后增大，选D项5(2012年金华一中调研)如图所示，用OA、OB两根轻绳将物体悬于两墙之间，OA、OB两根轻绳之间的夹角为90.当更换OA绳，使A点下移，直至轻绳OA为水平，在此过程中保持O点位置不变则在A点不断下移到A的过程中，绳OA的拉力()A逐渐增大 B逐渐减小C先变小后变大 D先变大后变小解析：选A.重力不变，OB绳上拉力方向不变，在OA绳方向逐渐转至OA的过程中，两拉力方向由90逐渐增大，则OA绳上拉力由最小值逐渐增大，A对6. 2010年广州亚运会上，“吊环王”陈一冰成功捍卫荣誉，以16.075分摘得金牌成功卫冕，其中有一个高难度的动作就是先双手撑住吊环，然后身体下移，双臂缓慢张开到如图所示位置，则在两手之间的距离增大的过程中，吊环的两根绳的拉力FT(两个拉力大小相等)及它们的合力F的大小变化情况为()AFT增大，F不变BFT增大，F增大CFT增大，F减小 DFT减小，F不变7. (2012年湖南长沙一中模拟)如图所示是用来粉刷墙壁的涂料滚的示意图使用时，用撑竿推着涂料滚沿墙壁上下滚动，把涂料均匀地粉刷到墙壁上撑竿的重量和墙壁的摩擦均不计，而且撑竿足够长粉刷工人站在离墙壁某一距离处缓缓上推涂料滚，使撑竿与墙壁间的夹角越来越小该过程中撑竿对涂料滚的推力为F1，墙壁对涂料滚的支持力为F2，下列说法正确的是()AF1、F2均减小 BF1、F2均增大CF1减小，F2增大 DF1增大，F2减小解析：选A.在缓缓上推过程中涂料滚受力如图所示由平衡条件可得：F1sinF20，F1cosG0解得F1，F2Gtan由于减小，所以F1减小，F2减小，故正确答案为A.二、不定项选择题8在研究共点力合成实验中，得到如图所示的合力与两力夹角的关系曲线，关于合力F的范围及两个分力的大小，下列说法中正确的是()A2 NF14 NB2 NF10 NC两力大小分别为2 N、8 ND两力大小分别为6 N、8 N9. (2012年湖北孝感一中模拟)如图所示，作用于O点的三个力平衡，设其中一个力大小为F1，沿y方向，大小未知的力F2与x方向夹角为，下列说法正确的是()A力F3只能在第二象限B力F3只能在第三象限C力F3与F2的夹角越小，则F3与F2的合力越小DF3的最小值为F1cos10(2012年青岛一中模拟)如图所示，在水平天花板的A点处固定一根轻杆a，杆与天花板保持垂直杆的下端有一个轻滑轮O.另一根细线上端固定在该天花板的B点处，细线跨过滑轮O，下端系一个重为G的物体，BO段细线与天花板的夹角为30.系统保持静止，不计一切摩擦下列说法中正确的是()A细线BO对天花板的拉力大小是Ba杆对滑轮的作用力大小是Ca杆和细线对滑轮的合力大小是GDa杆对滑轮的作用力大小是G解析：选D.细线对天花板的拉力等于物体的重力G；以滑轮为对象，两段绳的拉力都是G，互成120，因此合力大小是G，根据共点力平衡，a杆对滑轮的作用力大小也是G(方向与竖直方向成60斜向右上方)；a杆和细线对滑轮的合力大小为零三、计算题11. 榨油在我国已有上千年的历史，较早时期使用的是直接加压式榨油方法而现在已有较先进的榨油方法，某压榨机的结构示意图如图所示，其中B点为固定铰链，若在A铰链处作用一垂直于壁的力F，则由于力F的作用，使滑块C压紧物体D，设C与D光滑接触，杆的重力及滑块C的重力不计压榨机的尺寸如图所示，l0.5 m，b0.05 m求物体D所受压力的大小是F的多少倍？解析：按力F的作用效果沿AB、AC方向分解为F1、F2，如图甲所示，则F1F2由几何知识得tan10.按力F2的作用效果沿水平向左和竖直向下分解为FN、FN，如图乙所示，则FNF2sin以上各式联立解得FN5F所以物体D所受压力的大小是F的5倍答案：5倍12(2012年镇海中学模拟)如图所示，AC和BC两轻绳共同悬挂一质量为m的物体，若保持AC绳的方向不变，AC与竖直方向上的夹角为60，改变BC绳的方向，试求：(1)物体能达到平衡时，角的取值范围(2)在090的范围内，求BC绳上拉力的最大值和最小值解析： (1)改变BC绳的方向时，AC绳的拉力FA方向不变，两绳拉力的合力F与物体的重力平衡，重力大小和方向保持不变，如图所示，经分析可知，最小为0，此时FTA0；且必须小于120，否则两绳的合力不可能竖直向上所以角的取值范围是0120.(2)在090的范围内，由图知，当90时，FTB最大，Fmaxmgtan60mg.当两绳垂直时，即30时，FTB最小，Fminmgsin60mg.答案：(1)0120(2) mgmg课时6第三节受力分析共点力的平衡一、单项选择题1(2012年金华一中模拟)如图所示，一物体在粗糙水平地面上受斜向上的恒定拉力F作用而做匀速直线运动，则下列说法正确的是()A物体可能只受两个力作用B物体可能受三个力作用C物体可能不受摩擦力作用D物体一定受四个力2(2012年山东淄博一中模拟)如图所示，物块A放在倾斜的木板上，已知木板的倾角分别为30和45时物块所受摩擦力的大小恰好相同，则物块和木板间的动摩擦因数为()A.B.C. D.解析：选C.由题意可以判断出，当倾角30时，物体受到的摩擦力是静摩擦力，大小为Ff1mgsin30，当45时，物体受到的摩擦力为滑动摩擦力，大小为Ff2FNmgcos45，由Ff1Ff2得.3. (2012山西平遥中学模拟)如图所示，置于水平地面的三脚架上固定着一质量为m的照相机三脚架的三根轻质支架等长，与竖直方向均成30角，则每根支架中承受的压力大小为()A.mg B.mgC.mg D.mg解析： 选D.如图每根支架承受的压力为FN，则FN的竖直分力大小为，所以FNmg，D正确4用一根长1 m的轻质细绳将一幅质量为1 kg的画框对称悬挂在墙壁上已知绳能承受的最大张力为10 N为使绳不断裂，画框上两个挂钉的间距最大为(g取10 m/s2)()A. m B. mC. m D. m5(2012年北京101中学模拟)两光滑平板OM、ON构成一具有固定夹角075的V形槽，一球置于槽内，用表示ON板与水平面之间的夹角，如图所示调节ON板与水平面之间夹角，使球对板ON压力的大小正好等于球所受重力的大小，则在下列给出的数值中符合条件的夹角值是()A15 B30C45 D60解析：选B.受力分析如图所示，OM对球的弹力为F1，ON对球的弹力为F2G，F1、F2的合力F3与重力等大反向则有：2180，1800，解得：30.6. (2012华东师范大学附中模拟)如图所示，质量为m的等边三棱柱静止在水平放置的斜面上已知三棱柱与斜面之间的动摩擦因数为，斜面的倾角为30，则斜面对三棱柱的支持力与摩擦力的大小分别为()A.mg和mgB.mg和mgC.mg和mg D.mg和mg二、不定项选择题7均匀长杆一端搁在地面上，另一端用细线系在天花板上，如图所示的受力分析示意图中，正确的是()解析：选ACD.长杆处于平衡状态，其所受所有外力的合力为零，即水平方向和竖直方向的合力都要为零，显然选项A正确；B、C、D选项中，将F沿水平和竖直方向分解，水平方向满足平衡条件的还有C、D选项综上可知，选项A、C、D正确8. (2012年瑞安中学模拟)如图所示，水平细杆上套一环A，环A与球B间用一轻质绳相连，质量分别为mA、mB，由于B球受到风力作用，A与B球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风力增大时，轻质绳对B球的拉力保持不变BB球受到的风力F为mBgtanC杆对A球的支持力随着风力的增加而增加DA球与水平细杆间的动摩擦因数为9(2012年北京四中一模)如图所示，表面光滑的半圆柱体固定在水平面上，小物块在拉力F作用下从B点沿圆弧缓慢上滑至A点，此过程中F始终沿圆弧的切线方向，则()A小物块受的支持力逐渐变大B小物块受的支持力