高考物理二轮复习训练 专题1 第1讲　力与物体的平衡.doc

专题一力与运动第一讲力与物体的平衡一、单项选择题1. (2011年高考广东卷)如图所示的水平面上，橡皮绳一端固定，另一端连接两根弹簧，连接点p在f1、f2和f3三力作用下保持静止，下列判断正确的是()af1f2f3bf3f1f2cf2f3f1df3f2f1解析：选b. 由连接点p在三个力作用下静止知，三个力的合力为零，即f1、f2二力的合力f3与f3等大反向，三力构成的平行四边形如图所示，由数学知识可知f3f1f2，b正确2(2011年重庆渝中模拟)射箭是2010年广州亚运会比赛项目之一，如图甲为我国著名选手张娟娟的射箭场景已知弓的顶部跨度为l，弦均匀且弹性良好，其自由长度为l.发射时弦和箭可等效为图乙的情景，假设弓的跨度保持不变，即箭在弦的正中间，弦夹在类似动滑轮的附加装置上，将箭发射出去已知弦的劲度系数为k，发射箭时弦的最大长度为2l(弹性限度内)，则箭被发射瞬间所受的最大弹力为(设弦的弹力满足胡克定律)()aklb.klc.kl d2kl解析：选c.弓发射箭的瞬间，受力如图设放箭处弦的弹力分别为f1、f2，合力为f，则f1f2k(2ll)kl，f2f1cos，由几何关系得cos，所以，箭被发射瞬间的最大弹力fkl，c项正确3.如图，a、b两物体叠放在粗糙的水平面上，a、b间的动摩擦因数为，水平轻绳一端拴住b物体，另一端固定在墙上且恰能伸直，水平外力f作用于a，a、b均保持静止状态，则a、b两物体可能的受力个数分别为()a5、2 b4、2c5、4 d4、4解析：选a.假设细绳拉力为零，则物体b受重力、a物体的支持力，共2个，物体a受外力f、地面静摩擦力、地面支持力、重力和b物体的压力5个，且系统能静止，a正确；如果细绳有拉力，类似分析物体b受4个力，物体a受6个力4.(2011年高考海南卷)如图所示，粗糙的水平地面上有一斜劈，斜劈上一物块正在沿斜面以速度v0匀速下滑，斜劈保持静止，则地面对斜劈的摩擦力()a等于零b不为零方向向右c不为零方向向左d不为零v0较大时方向向左，v0较小时方向向右解析：选a.法一：整体法选物块和斜劈为研究对象，由于系统的加速度等于零，合力等于零，故系统在水平方向的合力等于零因此地面对斜劈的摩擦力等于零故a正确法二：隔离法选物块为研究对象，受力情况如图所示，由于物块匀速运动，故ffcosfnsin.选斜劈为研究对象，受力情况如图所示，假设地面对斜劈的摩擦力为ff向右，则根据平衡条件，得fffnsinffcos，且ffcosfnsin，fnfn，ffff，所以ffffcosffcos0.故a正确5(2011年徐州模拟)如图所示，斜劈a置于水平地面上，滑块b恰好沿其斜面匀速下滑在对b施加一个竖直平面内的外力f后，a仍处于静止状态，b继续沿斜面下滑则以下说法中不正确的是()a若外力f竖直向下，则b仍匀速下滑，地面对a无静摩擦力作用b若外力f斜向左下方，则b加速下滑，地面对a有向右的静摩擦力作用c若外力f斜向右下方，则b减速下滑，地面对a有向左的静摩擦力作用d无论f沿竖直平面内的任何方向，地面对a均无静摩擦力作用解析：选d.由滑块b恰好沿其斜面匀速下滑可知满足 mgsinmgcos，解得tan，在对b施加一个竖直平面内竖直向下的外力后，则有(mgf)sin(mgf)cos0，b仍匀速下滑，地面对a无静摩擦力作用，a正确；若外力f斜向左下方，则b加速下滑，有向左的加速度，地面对a有向右的静摩擦力作用，b正确；若外力f斜向右下方，则b减速下滑，有向右的加速度，地面对a有向左的静摩擦力作用，c正确、d错误6.(2011年济南模拟)如图所示，物块m通过与斜面平行的细绳与小物块m相连，斜面的倾角可以改变，讨论物块m对斜面的压力及摩擦力的大小，则一定有()a若m保持静止，则角越大，压力越大，摩擦力越大b若m保持静止，则角越大，压力越小，摩擦力越小c若m沿斜面下滑，则角越大，压力越大，摩擦力越大d若m沿斜面下滑，则角越大，压力越小，摩擦力越小解析：选d.若物块m保持静止，受静摩擦力作用，m还受绳子拉力f和重力、支持力作用，由平衡条件知，fnmgcos，越大，fn越小，若mgsinf，则ffmgsinf，则越大，ff越大，若mgsinf，fffmgsin，越大，ff越小，a、b错误；若物体m沿斜面下滑，受滑动摩擦力ffmgcos，fnmgcos，越大，ff、fn越小，d正确7(2011年高考江苏卷改编) 如图所示，倾角为的等腰三角形斜面固定在水平面上，一足够长的轻质绸带跨过斜面的顶端铺放在斜面的两侧，绸带与斜面间无摩擦现将质量分别为m、m(mm)的小物块同时轻放在斜面两侧的绸带上两物块与绸带间的动摩擦因数相等，且最大静摩擦力与滑动摩擦力大小相等在角取不同值的情况下，下列说法正确的是()a两物块所受摩擦力相同b两物块不可能同时相对绸带静止cm不可能相对绸带发生滑动dm不可能相对斜面向上滑动解析：选c.对m受力分析如图甲所示，对m受力分析如图乙所示因为轻质绸带与斜面间无摩擦，结合牛顿第三定律知ff、ff大小相等，方向相反，a错；在角较小时，m、m可同时相对绸带静止，并以共同的加速度滑动，此时m会沿斜面上滑，b、d错；ffmgcosmgcos，说明m不可能相对绸带发生滑动，c对8.(2011年华南师大附中模拟)如图所示是给墙壁刷涂料用的涂料滚的示意图，使用时，用撑竿推着粘有涂料的涂料滚沿墙壁上下缓缓滚动，把涂料均匀地粉刷到墙上撑竿的重力和墙壁的摩擦均不计，且撑竿足够长，粉刷工人站在离墙壁一定距离处缓缓上推涂料滚，设该过程中撑竿对涂料滚的推力为f1，涂料滚对墙壁的压力为f2，则()af1增大，f2减小bf1增大，f2增大cf1减小，f2减小df1减小，f2增大解析：选c.涂料滚缓慢沿墙上滚过程中，处于动态平衡状态，合力为零，分析涂料滚受力如图所示，涂料滚上滚过程中，变小，f1和f2均变小，故c正确9. 在粗糙水平地面上与墙平行放着一个截面为半圆的柱状物体a，a与竖直墙之间放一光滑圆球b，整个装置处于静止状态，现对b加一竖直向下的力f，f的作用线通过球心，设墙对b的作用力为f1，b对a的作用力为f2，地面对a的作用力为f3.若f缓慢增大而整个装置仍保持静止，截面如图所示，在此过程中()af1保持不变，f3缓慢增大bf1缓慢增大，f3保持不变cf2缓慢增大，f3缓慢增大df2缓慢增大，f3保持不变解析：选c.对圆球b受力分析如图所示，有f1(gbf)tan，f2，可以看出当f缓慢增大时，f1、f2均缓慢增大，对物体a受力分析如图所示，竖直方向上有fnagaf2cos，水平方向上有fff2sin，由于f2缓慢增大，故fna和ff也将缓慢增大，而f3，也将缓慢增大，综上分析选项c正确10(2011年高考海南卷) 如图，墙上有两个钉子a和b，它们的连线与水平方向的夹角为45，两者的高度差为l.一条不可伸长的轻质细绳一端固定于a点，另一端跨过光滑钉子b悬挂一质量为m1的重物在绳上距a端l/2的c点有一固定绳圈若绳圈上悬挂质量为m2的钩码，平衡后绳的ac段正好水平，则重物和钩码的质量比为()a. b2c. d.解析：选c.对于结点c，受三个拉力的作用，如图所示，其中f1m2g，f2m1g，平衡时，f2、f3的合力f大小等于f1，即fm2g.由图可知，cos，而cos，所以，即，故c正确二、非选择题11如图甲所示轻绳ad跨过固定在水平横梁bc右端的定滑轮挂住一个质量为m1的物体acb30；图乙中轻杆hg一端用铰链固定在竖直墙上，另一端g通过细绳eg拉住，eg与水平方向也成30角，轻杆的g点用细绳gf拉住一个质量为m2的物体，求细绳ac段的张力tac与细绳eg的张力teg之比解析：题图甲中绳ac段的拉力tacm1g；图乙中由于tegsin30m2g得teg2m2g，解得.答案：12重量为g的木块与水平地面间的动摩擦因数为，一人欲用最小的作用力f使木块做匀速运动，则此最小作用力的大小和方向应如何？解析：法一：木块在运动过程中受摩擦力作用，要减小摩擦力，应使作用力f斜向上，设当f斜向上与水平方向的夹角为时，f的值最小木块受力分析如图所示，由平衡条件知：fcosfn0，fsinfng0，解上述二式得：f.令tan，则sin，cos可得：f可见当arctan时，f有最