高考物理二轮复习 专题整合突破一 力与运动 第1讲 力与物体的平衡素能特训.doc

力与物体的平衡一、选择题(本题共8小题，每小题8分，共64分，其中15为单选题，68为多选题)12015怀化二模如图所示，吊环运动员将吊绳与竖直方向分开相同的角度，重力大小为g的运动员静止时，左边绳子张力为t1，右边绳子张力为t2。则下列说法正确的是()at1和t2是一对作用力与反作用力b运动员两手缓慢撑开时，t1和t2都会变小ct2一定大于gdt1t2g答案b解析以运动员为研究对象进行受力分析，分别受t1、t2、g三个力，t1与t2和g不在一条直线上，以t1和t2为邻边做平行四边形，对角线代表t1、t2的合力与g等大反向，故d选项错。设吊绳与竖直方向夹角为，2t2cosg，所以t2不一定大于g，故c选项错。当运动员两手撑开，t1、t2夹角变小，合力一定，夹角越小，分力越小，故b选项正确。t1与t2不满足相互作用，故a错。22015昆明质检如图所示，质量为m的钢球静止于两光滑木板a、b之间，已知两木板的夹角30，a木板与水平面的夹角30，则钢球对a、b板的压力大小fa、fb分别是()afamg, fbmgbfamg, fbmgcfamg, fbmgdfamg, fbmg答案d解析以钢球为研究对象进行受力分析，正交分解即解得：fbmgfamg故d正确。32015保定一模如图所示，将三个完全相同的光滑球用不可伸长的细线悬挂于e点并处于静止状态。已知球半径为r，重为g，绳长均为r。则每条细线上的张力大小为()a.2gb.gc.g d.g答案b解析设三球重心分别为a、b、c，几何图形如下所示：在等边三角形abc中bdrboroercos则据平衡条件和正交分解法有：tcosgtb正确。42015邯郸一模如图，物块a放在倾斜的木板上，改变木板与水平面之间的夹角，当30和45时，物块a所受的摩擦力大小恰好相等，则物块a与木板之间的动摩擦因数为()a. b.c. d.答案b解析若30和45时摩擦力能相等，则30时是静摩擦，45时是滑动摩擦。ff1mgsin30，ff2mgcos45因ff1ff2，所以故b选项正确。52015南昌二模如图所示，质量均为m的a、b两滑块放在粗糙水平面上，两轻杆等长，杆与滑块、杆与杆间均用光滑铰链连接，在两杆铰合处悬挂一质量为m的重物c，整个装置处于静止状态，设杆与水平面间的夹角为。下列说法正确的是()a当m一定时，越小，滑块对地面的压力越大b当m一定时，越大，轻杆受力越小c当一定时，m越大，滑块与地面间的摩擦力越大d当一定时，m越小，可悬挂重物c的质量m越大答案b解析以o点为研究对象，受力分析如图：由平衡条件得2fsinmg以a为研究对象受力分析如右图：fcosfffnfsinmg所以当m一定时，越小，f越大；越大，f越小，故b选项正确。一定时，f一定，ff一定，与m无关，故c错误，d错误。以整体为研究对象，滑块对地面的压力为fn，所以m一定，fn与无关，故a错误。62015南昌二模如图所示，一辆小车静止在水平地面上，车内固定着一个倾角60的光滑斜面oa，光滑挡板ob可绕转轴o在竖直平面内转动。现将一重力为g的圆球放在斜面与挡板之间，挡板与水平面的夹角60。下列说法正确的是()a若保持挡板不动，则球对斜面的压力大小为gb若挡板从图示位置顺时针方向缓慢转动60，则球对斜面的压力逐渐增大c若挡板从图示位置顺时针方向缓慢转动60，则球对挡板的压力逐渐减小d若保持挡板不动，使小车水平向右做匀加速直线运动，则球对挡板的压力可能为零答案ad解析以球为研究对象进行受力分析，如右图：f1f2g，故a正确。当挡板顺时针缓慢转动60，由图解法知，f1先减小后增大，f2减小，故b、c错误。若挡板不动，小车向右加速，当f2和g的合力恰好提供合外力时，f10，故d正确。72015衡水月考如图所示，质量为m的木块a放在质量为m的三角形斜面体b上，现用大小不相等、方向相反的水平力f1、f2分别推a和b，它们均静止不动，且f1f2，重力加速度为g，则()aa受到四个力的作用bb对a的摩擦力方向一定沿斜面向下c地面对b的摩擦力方向水平向右，大小为f2f1d地面对b的支持力大小一定等于(mm)g答案cd解析以a为研究对象进行受力分析，如图：沿斜面方向，f1的分力和重力的分力大小关系不确定，所以b和a之间有无摩擦也不确定，故a、b错误。以整体为研究对象，水平方向：fff2f1，方向向右，竖直方向：fn(mm)g，故c、d正确。82015浙江一模 如图所示，一根轻质细绳跨过定滑轮连接两个小球a、b，它们都穿在一根光滑的竖直杆上，不计细绳与滑轮之间的摩擦，当两球平衡时oa绳与水平方向的夹角为60，ob绳与水平方向的夹角为30，则球a、b的质量之比和杆对a、b的弹力之比分别为()a. b.c. d.答案ac解析分别对a、b两球分析，运用合成法，如图：由几何知识得ftsin60magftsin30mbg故mambsin60sin302cos3011杆的弹力fn则。故选a、c。二、计算题(本题共2小题，共36分，需写出规范的解题步骤)92015江西月考如图所示，将倾角30、表面粗糙的斜面固定在地面上，用一根轻质细绳跨过两个光滑的半径很小的滑轮连接甲、乙两物体(均可视为质点)，把甲物体放在斜面上且细绳与斜面平行，把乙物体悬在空中，并使细绳拉直且偏离竖直方向60。开始时甲、乙均静止。现同时释放甲、乙两物体，乙物体将在竖直平面内往返运动，测得绳长oa为l0.5 m，当乙物体运动经过最高点和最低点时，甲物体在斜面上均恰好未滑动，已知乙物体在竖直平面内运动到最低点时的速度大小为 m/s，乙物体的质量为m1 kg，忽略空气阻力，取重力加速度g10 m/s2，求：(1)乙物体在竖直平面内运动到最低点时所受的拉力大小；(2)甲物体的质量以及斜面对甲物体的最大静摩擦力的大小；(3)斜面与甲物体之间的动摩擦因数(设最大静摩擦力等于滑动摩擦力)。答案(1)20 n(2)m甲2.5 kgfm7.5 n(3)0.35解析(1)tmgm，则tmgm101 n20 n(2)物体摆到最低点时绳子的拉力f120 n物体摆到最高点时有：mgcosf25 n对甲物体有：f1fmm甲gsinf2fmm甲gsin联立两式解得：fm7.5 n，m甲2.5 kg(3)最大静摩擦力等于滑动摩擦力。则有fmmgcos所以0.35。故斜面与甲物体之间的动摩擦因数为0.35。10质量为m的木楔倾角为，在水平面上保持静止，当将一质量为m的木块放在木楔斜面上时，它正好匀速下滑。如果用与木楔斜面成角的力f拉着木块匀速上升，如图所示(已知木楔在整个过程中始终静止)。 (1)当时，拉力f有最小值，求此最小值；(2)求此时木楔对水平面的摩擦力是多少。答案(1)mgsin2(2)mgsin4解析木块在木楔斜面上匀速向下运动时，有mgsinmgcos，即tan。(1)因其在力f作