【精选+详解】高三物理名校试题汇编系列（第1期）专题2 力 物体的平衡.doc

2013届高三物理名校试题汇编系列（第1期）专题2 力 物体的平衡一、单项选择题1（甘肃省天水市一中2012届高三上学期期末考试物理试题）f1、f2是力f的两个分力，若f=10n，则下列哪组力不可能是f的两个分力（ ）af1=10n，f2=10nbf1=20n，f2=20n cf1=2n，f2=6n df1=20n，f2=30n1.c 解析：本题考查合力和分力之间的关系。合力f和两分力f1、f2之间的大小关系为|f1-f2|f|f1+f2|，经检验，只有选项c不可能。本题答案为c。2（浙江省浙大附中2012届高三上学期期中考试试题）如图所示，大小分别为f1、f2、f3的三个力恰好围成一个闭合的三角形，且三个力的大小关系是f1f2f3，则下列四个图中，这三个力的合力最大的是（ ）3.（河南省商丘市2012届高三第二次模拟考试理综试题）如图所示，一重为3n的球固定在ab杆的上端，用测力计水平拉球，使杆发生弯曲，稳定时测力计的示数为4n，则ab杆对球作用力的大小为 （ ）a3n b4n c5n d7n3.c 解析：根据题意，球受到竖直向下的重力、水平向右的拉力和ab杆对球的弹力的作用而处于平衡条件，作出力的矢量三角形（图略）并根据几何关系可求出，ab杆对球的弹力的大小为5n，选项c正确。4（浙江省学军中学2012届高三上学期期中考试）以下四种情况中，物体受力平衡的是（ ）a.水平弹簧振子通过平衡位置时b.单摆的摆球通过平衡位置时c.竖直上抛的物体在最高点时d.物体做匀速圆周运动时5（广东六校2012届高三第二次联考）如图所示，甲、乙两物体叠放在水平面上，用水平力f拉物体乙，它们仍保持静止状态，甲、乙间接触面也为水平，则乙物体受力的个数为（ ）a.3个 b.4个 c.5个 d.6个6（广东省汕头市2012届高三上学期期末测试理综卷）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物体可能不受弹力作用 b物体可能受三个力作用c物体可能不受摩擦力作用 d物体一定受四个力作用7（山东省枣庄市2012届高三上学期期中考试试题）如图所示，物体m在竖直向上的拉力f的作用下能静止在斜面上。关于m受力的个数，下列说法中正确的是 （ ）am 一定是受两个力作用 bm 一定是受四个力作用cm可能受三个力作用 dm不是受两个力作用就是受四个力作用8（福建省四地六校2012届高三联考物理试卷）如图所示，水平桌面上叠放着a、b两物体，b物体受力f作用，a、b一起相对地面向右做匀减速直线运动，则b物体的受力个数为 （ ）a4个 b5个 c6个 d7个9. （福建省“四地六校”2012届高三上学期期中联考）质量均为m的a、b两木块叠放在水平面上，如图所示，a受到斜向上与水平面成角的力f作用，b受到斜向下与水平面成角等大的力f作用，两力在同一竖直平面内，此时两木块保持静止，则（ ）a.b对a的支持力一定等于mg b.水平面对b的支持力可能大于2mgc.b与水平面之间可能存在静摩擦力 d.a、b之间一定存在静摩擦力9.d 解析：因为两木块保持静止，所以可以选取两木块组成的系统为研究对象，其肯定受到重力g总、地面的支持力n和两个等大反向的力f的作用，假如b与水平面之间存在静摩擦力f，根据平衡条件，这两个力f等大反向，合力为零，竖直方向上g总和n等大反向，合力为零，所以n=2mg，在水平方向上不可能受到单个摩擦力的作用而平衡，即b与水平面之间不存在静摩擦力，选项ac错误，b正确；假如a、b之间不存在静摩擦力即接触面是光滑的，物体a在拉力的作用下肯定会向右运动，假设不成立，选项d正确。本题答案为d。点评：利用假设法判断静摩擦力有无的方法是：先假设静摩擦力存在或不存在，进而判断由此带来的现象是否与题设条件相符，若相符，假设成立，若不相符，假设不成立。10.（广西区南宁市2012届高三上学期期末测试理综卷、湖北省襄樊四中2012届高三上学期月考试卷）用轻弹簧竖直悬挂质量为m的物体，静止时弹簧伸长量为l。现用该弹簧沿斜面方向拉住质量为2m的物体，系统静止时弹簧伸长量也为l。斜面倾角为30，则物体所受摩擦力（ ）a.等于0 b.大小为mg方向沿斜面向下c.大小为mg，方向沿斜面向上 d.大小为mg，方向沿斜面向上11（北师大附属实验中学2012届高三上学期期中试卷、云南省玉溪一中2012届高三上学期期中考试）如图所示，在水平板左端有一固定挡板，挡板上连接一轻质弹簧。紧贴弹簧放一质量为m的滑块，此时弹簧处于自然长度。已知滑块与挡板的动摩擦因数及最大静摩擦因数均为。现将板的右端缓慢抬起使板与水平面间的夹角为，最后直到板竖直，此过程中弹簧弹力的大小f随夹角的变化关系可能是图中的（ ）12.（福建省厦门大学附属中学2012届高三第一学期期中考试）一根轻质弹簧一端固定，用大小为f1的力压弹簧的另一端，平衡时长度为l1；改用大小为f2的力拉弹簧，平衡时长度为l2，弹簧的拉伸或压缩均在弹性限度内，该弹簧的劲度系数为（ ） a. b. c. d.12.c 解析：设该轻质弹簧的原长为l0，根据胡克定律有：f1=k（l0-l1），f2=k（l2-l0），解得：k=。本题答案为c。13（安徽省马鞍山市2012届高三第一次教学质检试题理综卷）如图所示，光滑斜面的倾角都是，球的质量都是m，球都用轻绳系住静止在斜面上，甲的悬线与斜面平行，乙的悬线沿水平方向，丙的悬线沿竖直方向，丁的悬线与水平面的夹角大于。关于球对斜面压力的大小fn有下列说法：甲图fn一定最大；乙图fn一定最大；丙图fn一定为零；丁图fn可能最小。以上说法正确的有（ ）a只有 b只有 c只有 d只有14（江苏省无锡市2012届高三上学期期末考试试卷）如图所示为春节悬挂灯笼的一种方式，a、b点等高，o为结点，轻绳ao、bo长度相等，绳子对o点拉力分别为fa、fb，灯笼受到的重力为g，下列表述不正确的是（ ）afa与fb大小相等 bfa与fb是一对平衡力cfa与fb的合力大小与轻绳ao、bo间夹角无关 dfa与fb的合力方向竖直向上15（江苏省苏北四市2012届高三上学期期末联考调研测试）如图所示为吊床用绳子拴在两棵树上等高位置。某人先坐在吊床上，后躺在吊床上，均处于静止状态。设吊床两端系绳中的拉力为f1、吊床对该人的作用力为f2，则（ ）a坐着比躺着时f1大 b躺着比坐着时f1大 c坐着比躺着时f2大 d躺着比坐着时f2大 16（河北省衡水中学2012届高三上学期第三次调研考试、湖南省衡阳市2012届高三12月六校联考试题）如图所示，有四块相同的坚固石块垒成弧形的石拱，其中第3、4块固定在地面上，每块石块的两个面间所夹的圆心角为37。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（ ）a b c d17.（安徽省黄山市2012届高三“七校联考”试题）一种测定风力的仪器原理如图所示，它的细长金属直杆一端固定于悬点o，另一端悬挂着一个质量为m金属球。无风时，金属直杆自然下垂，当受到沿水平方向吹来的风时，金属直杆将偏离竖直方向一定角度，风力越大，偏角越大。下列关于风力f与偏角小球质量m之间的关系式正确的是（ ）郝双制mgtfaf = mgsin bf = mgcos cf = mgtan df = mgcot17.c 解析：对小球受力分析，如题图所示，三力平衡，由几何关系可得f = mgtan。本题答案为c。18（山东省枣庄市2012届高三上学期期中考试试题）如图所示，放在水平地面上的质量为m的物体，与地面的动摩擦因数为，在劲度系数为k的轻弹簧作周下沿地面做匀速直线运动。弹簧没有超出弹性限度，则 （ ） a弹簧的伸长量为 b弹簧的伸长量为c物体受到的支持力与它对地面的压力是一对平衡力d弹簧的弹力与物体受到的摩擦力是一对作用力与反作用力19（陕西省长安一中2012届高三质检）如图所示，质量相等的a、b两物体在平行于固定斜面的推力f的作用下，沿光滑斜面做匀速直线运动，a、b间轻弹簧的劲度系数为k，斜面的倾角为30，则匀速运动时弹簧的压缩量为（ ）abcd19.b 解析：先用整体法，求出f=2mgsin30=mg，在运用隔离法，选取物体b为研究对象，对其受力分析，根据平衡条件可求出弹簧对b沿斜面向上的弹力f弹=mgsin30=mg=f，即kx=f，所以x=，本题答案为b。20.（上海市普陀区2012届高三第一学期期末质量抽测物理卷）如图所示，两光滑平板mo、no构成一具有固定夹角0=75的v形槽，一球置于槽内，用表示no板与水平面之间的夹角。若球对板no压力的大小正好等于球所受重力的大小，则值应该是（） a.15 b.30 c.45 d.6021（浙江省温州市2012届高三上学期期末八校联考）如图所示，弹簧秤一端固定在墙壁上，另一端与小木块a相连，当用力加速抽出长木板b的过程中，观察到弹簧秤的示数为3.0n，若匀速抽出木板b，弹簧秤的示数大小（ ）a一定大于3.0n b一定小于3.0n c一定等于3.0n d一定为零22（上海市普陀区2012届高三第一学期期末质量抽测物理卷）如图所示，质量均为m的甲、乙两同学，分别静止于水平地面的台秤p、q上，他们用手分别竖直牵拉一只弹簧秤的两端，稳定后弹簧秤的示数为f，若弹簧秤的质量不计，下列说法正确的是（）a.甲受到的拉力大于f，乙受到的拉力小于f b.台秤p的读数等于mgfc.台秤q的读数为mg2f d.两台秤的读数之和为2mg23（广东省揭阳一中、金山中学2012届高三下学期两校联考理综卷）如图所示，物体静止在固定的斜面上，下面关于斜面对物体的作用力的方向说法中，哪个是正确的 （ ）a沿斜面向上 b垂直斜面向上 c沿斜面向下 d竖直向上24（云南省建水一中2012届高三月考理综卷）用一轻绳将小球p系于光滑墙壁上的o点，在墙壁和球p之间夹有一矩形物块q，如图所示。p、q均处于静止状态，则下列相关说法正确的是（ ）ap物体受4个力 b若绳子变短，q受到的静摩擦力将增大cq受到3个力 d若绳子变长，绳子的拉力将变小24.ad 解析：本题需要先运用隔离法分析物块q，物块q受到竖直向下的重力、小球p对其施加的水平向左的压力和光滑墙面对其施加的水平向右的弹力，显然在这三个力的作用下，物块在竖直方向上不能平衡，所以其还受到小球p对其施加的竖直向上的摩擦力的作用，四力平衡；对小球p受力分析，显然其共受到四个力的作用：竖直向下的重力（大小为mpg）、沿绳子方向向上的拉力t、水平向右的弹力n和竖直向下的摩擦力f，也是四力平衡，所以a正确，c错误；因为p、q均处于静止状态，所以p对q施加的摩擦力大小等于物块q的重力，即f=mqg，选项b错误；若绳子变长，绳子与竖直方向上的夹角（设为）将变小，小球p受力平衡，满足mpg+f=tcos，又f=mqg，所以t=（mpg+mqg/cos，当变小时，绳子的拉力t将变小，选项d正确。本题答案为ad。25（辽宁省辽南协作体五校2012届高三上学期期中联合考试）如图所示，质量为m的质点静止地放在半径为r的半球体上，质点与半球体间的动摩擦因数，质点与球心的连线与水平地面的夹角为，则下列说法正确的是（ ）a地面对半球体的摩擦力方向水平向左 b质点对半球体的压力大小为mgcosc质点所受摩擦力大小为mgsin d质点所受摩擦力大小为mgcos26（福建省四地六校2012届高三第三次联考）如图所示，m、n为装在水平面上的两块间距可以调节的光滑竖直挡板，两板间叠放着a、b两个光滑圆柱体，现将两板间距调小些，这时与原来相比，下述结论中正确的是 （ ）an板对圆柱体a的弹力变小 b圆柱体a对圆柱体b的弹力变大c水平面对圆柱体b的弹力变大 d水平面对圆柱体b的弹力变小26.a 解析：先运用整体法，选取a、b组成的系统为研究对象，系统平衡，在竖直方向上，水平面对圆柱体b的弹力等于系统的重力，即该弹力大小不变，选项cd错误；再用隔离法，选取a为研究对象，对其受力分析，根据平衡条件，可得f1=ga/sin，f2=gacot，可见，当两板间距调小时，变大，f1变小，f2也变小，即n板对圆柱体a的弹力变小，圆柱体b对圆柱体a的弹力变小，根据牛顿第三定律，圆柱体a对圆柱体b的弹力也变小，选项a正确，b错误。本题答案为a。27（安徽省合肥八中2012届高三第一次模拟考试物理试题）倾角为45的斜面固定于竖直墙上，为使质量分布均匀的光滑球静止在如图所示的位置，需用一个水平推力f作用于球上，f的作用线通过球心。设球受到的重力为g，竖直墙对球的弹力为n1，斜面对球的弹力为n2，则下列说法中正确的是（ ） an1一定等于fbn2一定大于n1 cn2一定大于g df一定小于g27.c 解析：对球受力分析并建立如图所示的直角坐标系，根据平衡条件有：n1+n2sin45=f，n2cos45=g，显然，n1f，n2g，fg，无法比较n2与n1的大小关系，所以只有选项c正确。本题答案为c。 28（河北省唐山一中2012届高三下学期2月五校联考理综卷）一个挡板固定于光滑水平地面上，截面为圆的柱状物体甲放在水平面上，半径与甲相等的光滑圆球乙被夹在甲与挡板之间，没有与地面接触而处于静止状态，如图所示现在对甲施加一个水平向左的力f，使甲沿地面极其缓慢地移动，直至甲与挡板接触为止设乙对挡板的压力f1，甲对地面的压力为f2，在此过程中（ ） af1缓慢增大，f2缓慢增大 bf1缓慢增大，f2不变cf1缓慢减小，f2不变 df1缓慢减小，f2缓慢增大28c 解析：因为移动缓慢，所以两物体都处于平衡状态；选取两物体组成的系统为研究对象，系统在竖直方向上只受到竖直向下的重力和竖直向上的支持力，二力平衡，所以地面对甲竖直向上的支持力大小等于系统总重力，根据牛顿第三定律，甲对地面的压力大小也等于系统总重力，即f2不变；再选取乙物体为研究对象，对其受力分析，如上图所示，其受到竖直向下的重力g、水平向右的弹力n（大小等于f1）和甲对乙沿o1o2连线指向左上方的弹力t三个力的作用，根据平衡条件可得，n=f1=gcot，当甲沿地面极其缓慢地移动时，o1o2连线与水平方向间的夹角逐渐增大，所以f1逐渐减小，选项c正确。本题答案为c。29（安徽省省城名校2012届高三第四次联考试题）如图所示，质量均为m的小球a、b用两根不可伸长的轻绳连接后悬挂于d点，在外力f的作用下，小球a、b处于静止状态，若要使两小球处于静止状态且悬线oa与竖直方向的夹角保持30不变，则外力f的大小不可能是 （ ）ttg总ff球abffa可能为mg b可能为 c可能为 d可能为30（浙江省杭师大附中2012届高三上学期第三次月考）质量为m的物体放在质量为m、倾角为的斜面体上，斜面体置于粗糙的水平地面上，用平行于斜面的力f拉物体m使其沿斜面向下匀速运动，m始终静止，则下列说法正确的是（ ） a. m相对地面有向右运动的趋势 b. 地面对m的摩擦力大小为fcosc. 地面对m的支持力为（m+m）g d. 物体m对m的摩擦力的大小为f、31（江西省重点中学协作体2012届高三联考、山西省忻州一中2012届高三期中试题、陕西省长安一中2012届高三月考）如图所示，顶端装有定滑轮的斜面体放在粗糙水平地面上，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）。现用水平向右的力f作用于物体b上，将物体b缓慢拉高一定的距离，此过程中斜面体与物体a仍然保持静止。在此过程中（ ）a水平力f一定变小 b斜面体所受地面的支持力一定变大c地面对斜面体的摩擦力一定变大 d物体a所受斜面体的摩擦力一定变大31.c 解析：“缓慢拉高” 说明物体b始终处于平衡状态，对物体b受力分析如上图右图所示，根据平衡条件可得：t=mg/cos，f=mgtan，可见，当物体b被缓慢拉高时，变大，t和f均变大，选项a错误；选取物体a、b和斜面体组成的系统为研究对象，该系统受到竖直向下的重力、地面的支持力、水平向右的拉力和地面水平向左的摩擦力的作用，系统四力平衡，根据平衡条件，斜面体所受地面的支持力等于系统的重力，是恒定不变的，地面对斜面体的摩擦力大小等于f，此过程中，f变大，所以地面对斜面体的摩擦力一定变大，选项b错误，c正确；该过程中，t逐渐变大，即绳中的弹力增大，物体a受到的沿斜面向上的拉力逐渐增大，假如刚开始时，斜面体对物体a的摩擦力沿斜面向上，那么摩擦力会随着t的变大而变小，选项d错误。本题答案为c。32（浙江省杭州市2012届高三第一次教学质量检测试题）如图所示，a、b两同学用甲、乙两种方式推墙。甲中a向前推b、b向前推墙；乙中a、b同时向前推墙。每人用力的大小都为f，方向水平。已知地面粗糙。则以下说法中正确的是 （ ）a甲方式中墙受到的推力为2f b乙方式中墙受到的推力为2fc甲方式中两位同学受到地面的摩擦力大小都为fd乙方式中两位同学受到地面的摩擦力大小都为2f二、多项选择题33（广西区柳州铁一中2012届高三月考理综卷）有一辆遥控电动玩具汽车，已知车内电动马达驱动后轮转动.现玩具汽车的后轮、前轮分别放在平板小车甲、乙之上.如图所示.按动遥控器上的“前进”、 “后退”键，汽车就能前进或后退，地面与甲、乙车之间的摩擦力不计.以下叙述正确的是（ ）a按动遥控器上的“前进”键，乙车对前轮摩擦力向前，乙车相对地面向前进b按动遥控器上的“前进”键，甲车对后轮摩擦力向前，甲车相对地面向后退c按动遥控器上的“后退”键，甲车对后轮摩擦力向后，甲车相对地面向前进d按动遥控器上的“后退”键，乙车对前轮摩擦力向后，乙车相对地面向后退34（浙江省金华十校2012届高三上学期期末考试物理试题）如图所示，将两相同的六边形木块a、b置于粗糙的水平地面上，中间用一轻弹簧连接，b的右端用橡皮筋与墙壁相连。开始时a、b均静止，弹簧处于压缩状态，橡皮筋有拉力。现将橡皮筋剪断，则剪断瞬间（ ）aa所受的摩擦力大小不变 ba所受的摩擦力方向向右cb所受摩擦力为零 db所受摩擦力方向向左34.abd 解析：剪断前，弹簧处于压缩状态，所以弹簧对a的弹力方向向左，对b的弹力方向向右；橡皮筋剪断瞬间，弹簧上的弹力不能突变，所以a的受力不变，a所受的摩擦力大小不变，方向与弹簧对a的弹力方向相反，即水平向右，选项ab正确；剪断前，b受到弹簧水平向右推力、橡皮筋水平向右的拉力和地面水平向左的静摩擦力的作用，三力平衡，显然，静摩擦力大小等于推力和拉力大小之和，剪断瞬间，橡皮筋的拉力突然消失，但弹簧水平向右的推力不变，b所受摩擦力方向仍然向左，大小突然减小，所以选项c错误，d正确。本题答案为abd。35（山东省青州市2012届高三上学期期中考试试题）某同学用传感器来探究摩擦力，他将p传感器接入数据采集器，再连接到计算机上；将一质量m=3.75kg的木块置于s水平桌面上，用细绳将木块和传感器连接起来进行数据采集，然后沿水平方向缓慢地拉动传感器，至木块运动一段时间后停止拉动，获得的数据在计算机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（ ）a06s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约为0.08 d木块与桌面间的动摩擦因数约为0.1136.（山东省聊城一中2012届高三上学期期中考试）如图所示，质量分别为m1、m2的两个物体通过轻弹簧连接，在力f的作用下一起沿水平方向做匀速直线运动（m1在地面，m2在空中），力f与水平方向成角。则m1所受支持力n和摩擦力f正确的是（ ）og总fnfa bc d 36.ac 解析：选取两