高中物理 专题一相互作用与物体的平衡第1讲

1 题一题一 相互作用与物体的平衡相互作用与物体的平衡 第 1 讲 相互作用与物体的平衡 1 如图 1 1 10 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 解析 本题考查根据物体的运动状态分析物体的受力 摩擦力产生的条件等知识点 物体做 匀速直线运动 则受力平衡 将拉力 F 在水平方向和竖直方向上分解 则物体一定要受到滑 动摩擦力的作用 再根据摩擦力产生的条件知 一定会产生弹力 因此物体一定会受到四个 力的作用 答案 D 2 2010 北京西城区抽样 F1 F2是力 F 的两个分力 若 F 10 N 则下列不可能是 F 的两个 分 力的是 A F1 10 N F2 10 N B F1 20 N F2 20 N C F1 2 N F2 6 N D F1 20 N F2 30 N 解析 本题考查合力和分力之间的关系 合力 F 和两个分力 F1 F2之间的关系 为 F1 F2 F F1 F2 则应选 C 答案 C 3 2010 广东理综 13 图 1 1 11 图 1 1 11 为节日里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 拉力分别为 FA FB 灯笼受到的重力为 G 下列表述正确的是 A FA一定小于 G 图 1 1 10 2 B FA与 FB大小相等 C FA与 FB是一对平衡力 D FA与 FB大小之和等于 G 解析 由题意知 A B 两点等高 且两绳等长 故 FA与 FB大小相等 B 项正确 若两绳 夹角大于 120 则 FA FB G 若夹角小于 120 则 FA FB G 若夹角等于 120 则 FA FB G 故选项 A D 错 夹角为 180 时 FA与 FB才能成为一对平衡力 但这一情 况不可能实现 故 C 项错 答案 B 4 2009 年 9 月 22 日消息 据美国太空网报道 美国 发现 号航天飞机当地时间 9 月 21 日 返回位于佛罗里达州的肯尼迪航天中心 结束了为期两天的 回家之旅 发现 号航天 飞机是被一架改装的波音 747 客机 背 回肯尼迪航天中心的 如图 1 1 12 所示的三幅 图分别是波音 747 客机 背 着航天飞机在跑道上静止 在跑道上匀速行驶和在天空中匀 速 飞行 以下说法正确的是 图 1 1 12 A 波音 747 客机 背 着航天飞机在跑道上静止时 客机对航天飞机的支持力最大 B 波音 747 客机 背 着航天飞机在跑道上匀速行驶时 客机对航天飞机的支持力最大 C 波音 747 客机 背 着航天飞机在天空中匀速飞行时 客机对航天飞机的支持力最大 D 三种情况客机对航天飞机的支持力一样大 解析 三种情况下 航天飞机都处于平衡状态 客机给航天飞机的支持力都等于航天飞机 的重力 所以三种情况客机对航天飞机的支持力一样大 答案 D 图 1 1 13 5 如图 1 1 13 所示 物体 B 靠在竖直墙面上 在竖直轻弹簧的作用下 A B 保持静止 则物体 A B 受力的个数分别为 A 3 3 B 4 3 C 4 4 D 4 5 解析 本题考查用整体法 隔离法分析物体受力情况 首先对 A B 利用整体法分析受力 可 知墙面对 B 无弹力 以 A 为研究对象 它受四个力作用 重力竖直向下 弹簧的弹力竖直向 3 上 B 对 A 的压力垂直斜面斜向下 B 对 A 沿斜面向下的摩擦力 以 B 为研究对象 它受三个 力作用 本身受到的重力 A 对 B 的支持力和 A 对 B 沿斜面向上的摩擦力 B 正确 答案 B 6 图 1 1 14 如图 1 1 14 所示 两个带同种电荷的带电球 均可视为带电质点 A 球固定 B 球穿在 倾 斜直杆上处于静止状态 B 球上的孔径略大于杆的直径 已知 AB 两球在同一水平面上 则 B 球受力个数可能为 A 3 B 4 C 5 D 6 解析 根据题意 由图可知 B 球必定要受到的力有三个 分别是重力 杆的弹力 A 给 B 的 库仑力 这三个力的合力可以为零 所以 A 正确 在三力平衡的基础上 如果库仑力增大 为保持平衡状态 杆要给 B 球沿杆向下的摩擦力 反之如果库仑力减小 为保持平衡状态 杆要给 B 球沿杆向上的摩擦力 从而实现四力平衡 B 正确 答案 AB 图 1 1 15 7 2010 福建泉州质检 滑梯是小孩子很喜欢的娱乐活动 如图 1 1 15 所示 一个小孩正在 滑梯上匀速下滑 则 A 小孩所受的重力与小孩所受的弹力大小相等 B 小孩所受的重力与小孩所受的摩擦力大小相等 C 小孩所受的弹力和摩擦力的合力与小孩所受的重力大小相等 D 小孩所受的重力和弹力的合力与小孩所受的摩擦力大小相等 解析 小孩在滑梯上受力如图所示 设滑梯斜面倾角为 则 FN mgcos Ff mgsin 4 所以 A B 错误 小孩在重力 弹力和摩擦力三个力作用下处于平衡状态 其中任意两个 力 的合力一定与第三个力大小相等 故 C D 正确 答案 CD 图 1 1 16 8 一个斜面体上搁置一根只能沿竖直方向运动的直杆 杆与斜面接触面粗糙 斜面体水平向 右 运动过程中 发现杆匀加速上升 如图 1 1 16 所示 关于斜面对杆的作用力 下列判断 正确的是 A 斜面对杆的滑动摩擦力沿斜面向下 B 斜面对杆的滑动摩擦力沿斜面向上 C 斜面体对杆的作用力竖直向上 D 斜面体对杆的作用力竖直向下 解析 杆匀加速上升 斜面体水平向右运动 杆相对于斜面体向上滑动 因此杆受的摩擦力 沿斜面向下 A 对 B 错 杆受的支持力垂直于斜面向上 杆受斜面体的作用力斜向右上方 C D 项错误 答案 A 9 图 1 1 17 如图 1 1 17 所示 金属棒 ab 置于水平放置的光滑框架 cdef 上 棒与框架接触良好 匀 强磁场垂直于 ab 棒斜向下 从某时刻开始磁感应强度均匀减小 同时施加一个水平外力 F 使金属棒 ab 保持静止 则 F A 方向向右 且为恒力 B 方向向右 且为变力 C 方向向左 且为变力 D 方向向左 且为恒力 解析 根据楞次定律 B 减小时 磁通量 减小 为阻碍 减小 ab 产生向右运动的趋势故 外力方向向左 再根据电磁感应定律 E B 均匀减小 故不变 E 不变 I 不 t BS t B t 变 F安 BIL 均匀减小 故 F 为变力 答案 C 10 如图所示 a b 两个质量相同的球用线连接 a 球用线挂在天花板上 b 球放在光滑斜面 上 系统保持静止 以下图示哪个是正确的 5 解析 本题考查物体的平衡 A D 选项中 a 球所受三个力不能维持 a 球平衡 A D 项错误 C 图中 a 球受到的重力竖直向下 连接天花板的绳对 a 球的拉力竖直向上 连接 b 球的绳 子的拉力偏向左下 因此三力的合力不为零 C 项错误 分析 B 项中两个球的受力 合力都 可以为零 B 项正确 答案 B 图 1 1 18 11 如图 1 1 18 所示 将两个摆长均为 l 的单摆悬于 O 点 摆球质量均为 m 带电量均 为 q q 0 将另一个带电量也为 q q 0 的小球从 O 点正下方较远处缓慢移向 O 点 当 三个带电小球分别处在等边三角形 abc 的三个顶点上时 摆线的夹角恰好为 120 则此时 摆线上的拉力大小等于 A 2mg B 2mg C D 33 kq2 l2 3 3 kq2 l2 解析 本题考查物体的平衡 中档题 当夹角为 120 时 对 a 或 b 进行受力分析 小球受拉 力 重力和另外两个小球对它的斥力 两个库仑力大小相等合力方向与水平方向成 30 所 以绳子拉力与库仑力的合力成 120 根据力的合成的知识可得绳子拉力大小等于重力为 mg 或等于库仑力的合力为 D 对 3 3 kq2 l2 答案 D 12 图 1 1 19 如图 1 1 19 所示为插入地面的排球网架直杆 为了使直杆垂直于地面 还要用两根绳 子把杆拉住 假定绳子 OA OB OC 处在同一平面内 不计绳子的质量 且 OA 与 OB 两根绳子的拉力相同 夹角为 60 绳能够承受的拉力跟绳子的横截面成正比 那么 OC 绳 的直径至少应是 OA 绳的倍数是 A B C 2 D 233 4 3 6 解析 设 OA 绳子中拉力为 FA 由