2013届高三物理一轮复习专题精练2.5 物体的平衡

1 20132013 届高三物理一轮复习专题精练届高三物理一轮复习专题精练 2 52 5 物体的平衡物体的平衡 一 选择题一 选择题 1 将一细绳的两端固定于两面竖直墙的A B两点 通过一个光滑的挂钩将某重物挂 在细绳上 下面给出的四幅图中 有可能使物体处于平衡状态的是 1 C 2 2 湖北省黄冈中学湖北省黄冈中学 20122012 届高三月考届高三月考 物块M在静止的传送带上匀速下滑时 传送 带突然转动 传送带转动的方向如图中箭头所示 则传送带转动后 M A M将减速下滑 B M仍匀速下滑 C M受到的摩擦力变小 D M受到的摩擦力变大 2 B 3 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mg B mg和mg C mg和 mg D mg和 2 3 2 1 2 1 2 3 2 1 2 1 2 3 mg 2 3 3 A 4 如图所示 上表面光滑的半圆柱体放在水平面上 小物块从靠近半圆柱体顶点O 的A点 在外力F作用下沿圆弧缓慢下滑到B点 此过程中F始终沿圆弧的切线方向且半 圆柱体保持静止状态 下列说法中正确的是 2 A 半圆柱体对小物块的支持力变大 B 外力F先变小后变大 C 地面对半圆柱体的摩擦力先变大后变小 D 地面对半圆柱体的支持力变大 4 C 5 5 山东省潍坊市三县 山东省潍坊市三县 20122012 届高三联考 届高三联考 如图所示 用轻弹簧竖直悬挂一质量为m 的物体 静止时该弹簧的伸长量为L0 现用该弹簧沿斜面方向拉住质量为 3m的物体 静止 时弹簧的伸长量也为L0 已知斜面的倾角为 30 则物体所受到的摩擦力 A 等于零 B 大小为mg 2 方向沿斜面向下 C 大小为mg 2 方向沿斜面向上 D 大小为mg 方向沿斜面向上 5 C 6 如图所示 轻杆A端用光滑水平铰链装在竖直墙面上 B端用水平绳连在墙C处 在B端悬挂一重物P 在水平向右的力F缓慢拉起重物P的过程中 杆AB所受压力的变化 情况是 A 变大 B 变小 C 先变小再变大 D 不变 6 D 7 密绕在轴上的一卷地膜用轻绳一端拴在轴上 另一端悬挂在墙壁上A点 如右图所 示 当逆时针缓慢向下用力F抽出地膜时 整卷地膜受的各个力要发生变化 不计地膜离 开整卷时对地膜卷的粘扯拉力和地膜卷绕轴转动时的摩擦力 但在D点地膜与墙壁间有摩 擦力 随着地膜的不断抽出 下述分析正确的是 3 A 悬挂地膜的轻绳上的拉力在增大 B 地膜对墙的压力在减小 C 拉动地膜的力在减小 D 地膜卷受墙的支持力与轻绳的拉力的 合力不变 7 BC 8 如图所示 水平横杆上套有两个质量均为m的铁环 在铁环上系有等长的细绳 共 同拴着质量为M的小球 两铁环与小球均保持静止 现使两铁环间距离增大少许 系统仍 保持静止 则水平横杆对铁环的支持力FN和摩擦力Ff将 A FN增大 B Ff增大 C FN不变 D Ff减 小 8 BC 9 超市中小张沿水平方向推着质量为m的购物车乘匀速上升的自动扶梯上楼 如右图 所示 假设小张 购物车 自动扶梯间保持相对静止 自动扶梯的倾角为 30 小张的质 量为M 小张与扶梯间的摩擦因数为 小车与扶梯间的摩擦忽略不计 则 A 小张对扶梯的压力大小为Mgcos 30 方向垂直于斜面向下 B 小张对扶梯的摩擦力大小为 M m gsin 30 方向沿斜面向下 C 扶梯对小张的摩擦力大小为 M m gcos 30 方向沿斜面向上 D 小张对车的推力和车对小张的推力大小必相等 这是因为人和车均处于平衡状态 9 B9 B 10 如图所示 A B两物体的质量分别是mA和mB 而且mA mB 整个系统处于静止状 态 滑轮的质量和一切摩擦不计 如果绳的一端由P点缓慢向右移动到Q点 整个系统重 新平衡后 关于物体A的高度和两滑轮间绳与水平方向的夹角的变化 以下说法中正确的 是 4 A 物体A的高度升高 角变小 B 物体A的高度升高 角不变 C 物体A的高度不变 角增大 D 物体A的高度降低 角变小 1 10 B B 二 非选择题二 非选择题 11 如图所示 一球A夹在竖直墙与三角劈B的斜面之间 三角形劈的重力为G 劈 的底部与水平地面间的摩擦因数为 劈的斜面与竖直墙面是光滑的 问欲使三角劈静止 不动 球的重力不能超过多大 设劈的最大静摩擦力等于滑动摩擦力 11 G 解析解析 本题两物体均处于静止状态 故需分析好受力图后 列出平衡 1 方程求解 用正交分解法 对球和三角劈分别进行受力分析 如图甲 乙所示 由于三角劈静止 故其受地面的静摩擦力 由平衡条件有 对球有 GA FNcos 45 FNA FNsin 45 对三角劈有 FNB G FN sin 45 F FN cos 45 又F Fmax FNB FN FN 联立以上各式 解得 GA G 1 12 翼型降落伞有很好的飞行性能 它具有 机翼 跳伞运动员可方便地控制转弯等 动作 其原理是通过对降落伞的调节 使空气升力和空气摩擦力都受到影响 已知 空气 升力F1与飞行方向垂直 大小与速度的平方成正比 F1 C1v2 空气摩擦力F2与飞行方向相 反 大小与速度的平方成正比 F2 C2v2 其中C1 C2相互影响 可由运动员调节 满足如 图 b 所示的关系 试求 5 1 图 a 中画出了运动员携带翼型降落伞跳伞后的两条大致运动轨迹 试对两位置的 运动员画出受力分析示意图 并判断 两轨迹中哪条是不可能的 并简要说明理由 2 若降落伞最终匀速飞行的速度v与地平线的夹角为 试从力平衡的角度证明 tan C2 C1 3 某运动员和装备的总质量为 70 kg 匀速飞行的速度v与地平线的夹角 约 20 取 tan 20 4 11 sin 20 0 342 cos 20 0 940 匀速飞行的速度v多大 g取 10 m s2 结果保留 3 位有效数字 12 12 解析解析 1 受力示意图如下图所示 位置F1的方向理论上是向右 画出向左也 可以 位置 三力可能平衡 或三力的合力可能与速度在同一直线 运动员做直线运动 所以 轨迹可能 位置 合力方向与速度方向不可能在同一直线上 所以不会沿竖直方向做直线运动 所以 轨迹不可能存在 2 由 位置的受力分析可知 匀速运动时 F1 mgcos C1v2 F2 mgsin C2v2 两式消去mg