【专题】力-物体平衡高考试题

1 专题一 力 物体平衡高考试题 1 95 两个物体A和B 质量分别为M和m 用跨过定滑轮的轻绳相连 A静止 于水平地面上 如图1所示 不计摩擦 A对绳的作用力的大小与地面对A的 作用力的大小分别为 A mg M m g B mg Mg C M m g Mg D M m g M m g 2 97 图中重物的质量为 m 轻细线 AO 和 BO 的 A B 端是固定的 平衡时 AO 是水平的 BO 与水平面的夹角为 AO 的拉力 F1和 BO 的 拉力 F2的大小是 3 98 上海 有一个直角支架AOB AO水平放置 表面粗糙 OB竖直 向下 表面光滑 AO上套有小环P OB套有小环Q 两环质量均为 m 两环间由一根质量可忽略 不可伸长的细绳相连 并在某一位置 平衡 如图 4 2 24 所示 现将P环向左移一小段距离 两环再次达 到平衡 那么将P环移动后的平衡状态和原来的平衡状态比较 AO 杆对P环的支持力N和细绳上拉力T的变化情况是 A N不变 T变大 B N不变 T变小 C N变大 T变大 D N变大 T变小 4 98 三段不可伸长的细绳 OA OB OC 能承受的最大拉力相同 它 们共同悬挂一重物 如图所示 其中 OB 是水平的 A 端 B 端固定 若逐渐增加 C 端所挂物体的质量 则最先断的绳 A 必定是 OA B 必定是 OB C 必定是 OC D 可能是 OB 也可能是 OC 5 99 如图所示 两木块的质量分别为 m1和 m2 两轻质弹簧的劲度 系数分别为 k1和 k2 上面木块压在上面的弹簧上 但不拴接 整 个系统处于平衡状态 现缓慢向上提上面的木块 直到它刚离开上面 弹簧 在这过程中下面木块移动的距离为 A m1g k1 B m2g k1 C m1g k2 D m2g k2 6 00 广东 Sl和 S2表示劲度系数分别为 hl和 k2的两根弹簧 k1 k2 a 和 b 表示质量分别为 ma和 mb 的两个小物块 ma mb 将弹簧与物块按图示 AO B P Q 2 方式悬挂起来 现要求两根弹簧的总长度最 大 则应使 A S1在上 a 在上 B S1在上 b 在上 C S2在上 a 在上 D S2在上 b 在上 7 01 上海 如图 A 所示 一质量为 m 的物体系于长度分别为 l1 l2的两根细线上 l1的一端悬挂在天花板上 与竖直方向夹角为 l2水平拉直 物体处于平衡状 态 现将 l2线剪断 求剪断瞬时物体的加速度 l 下面是某同学对该题的一种解法 解 设 l1线上拉力为 T1 线上拉力为 T2 重力为 mg 物体 在三力作用下保持平衡 T1cos mg T1sin T2 T2 mgtg 剪断线的瞬间 T2突然消失 物体即在 T2反方向获得加速 度 因为 mg tg ma 所以加速度 a g tg 方向在 T2反方 向 你认为这个结果正确吗 请对该解法作出评价并说明理由 2 若将图 A 中的细线 l1改为长度相同 质量不计的轻弹簧 如图 B 所示 其他条件不变 求解的步骤和结果与 l 完全相同 即 a g tg 你认为这个 结果正确吗 请说明理由 8 01 春季 如图所示 两根相同的轻弹簧 劲度系数皆为 1 S 2 S 悬挂的重物的质量分别为 若不计mNk 104 2 kgmkgm42 21 和 弹簧质量 取 则平衡时弹簧 的伸长量分别为 2 10smg 1 S 2 S A 10 B 10 cm5cmcmcm5 C 15 10 D 10 15cmcmcmcm 9 01 理综 如图所示 在一粗糙水平面上有两个质量分别为m1和m2的木块 1 和 2 中间用一原长为l 劲度系数为K的轻弹簧连接起来 木块与地面间的滑动摩 擦因数为 现用一水平力向右拉木块 2 当两木块一起匀速运动时两木块之间 的距离是 A B gm K l 1 gmm K l 21 C D gm K l 2 g mm mm K l 21 21 10 02 广东 图中 a b c 为三个物块 M N 为两个轻质弹簧 R 为跨过光滑定滑轮的轻绳 它们连接如图并处于平衡状态 A 有可能 N 处于拉伸状态而 M 处于压缩状态 B 有可能 N 处于压缩状态而 M 处于拉伸状态 C 有可能 N 处于不伸不缩状态而 M 处于拉伸状态 D 有可能 N 处于拉伸状态而 M 处于不伸不缩状态 M N a R cb 3 11 04 吉林理综 如图所示 四个完全相同的弹簧都处于水平位置 它们的右 端受到大小皆为F的拉力作用 而左端的情况各不相同 中弹簧的左端固 定在墙上 中弹簧的左端受大小也为F的拉力作用 中弹簧的左端拴一 小物块 物块在光滑的桌面上滑动 中弹簧的左端拴一小物块 物块在有摩 擦的桌面上滑动 若认为弹簧的质量都为零 以l1 l2 l3 l4依次表示四个弹 簧的伸长量 则有 A l2 l1 B l4 l3 C l1 l3 D l2 l4 12 04 广东 用三根轻绳将质量为 m 的物块悬挂在空中 如图所示 已知 ac 和 bc 与竖直方向的夹角分别为和 则 ac 绳和 bc 绳 0 30 0 60 中的拉力分别为 A B 31 22 mgmg 13 22 mgmg C D 31 42 mgmg 13 24 mgmg 13 足球运动员已将足球踢向空中 如图 l 所示 下 列描述足球在向右上方飞行过程中的某时刻的受力图 2 中 正确的是 G 为重力 F 为脚对球的作用力 f 为空气阻力 14 如图所示 滑轮的质量忽略不计 滑轮轴 O 安在一根轻木杆 B 上 一根轻绳 AC 绕过滑轮 A 端固定在墙上 且绳保持水平 C 端 下面挂一个重物 BO 与竖直方向夹角 45 系统保持平衡 若 保持滑轮的位置不变 改变 的大小 则滑轮受到木杆的弹力大 小变化情况是 F a b c m 4 A 只有角 变小 弹力才变小 B 只有角 变大 弹力才变小 C 不论角 变大或变小 弹力都变大 D 不论角 变大或变小 弹力都不变 15 如图所示 质量为 m 的物体放在水平放置的钢板 C 上 物体与钢板的动摩擦因数为 由于光滑导槽 AB 的控制 该物体只能沿水平导槽运动 现使钢板以速度 v1 向右运动 同时用力 F 沿导槽方向拉动物体使其以速度 v 沿匀速运动 则 F 的大小 A 等于 mg B 大于 mg C 小于 mg D 不能确定 16 如图所示 表面光滑 质量不计的尖劈插在缝 A B 之间 在尖 劈背上加一压力 F 则尖劈对 A 侧的压力大小为 对 B 侧 的压力为 17 图中 BOB 为橡皮绳 BOB 120o 在点 O 挂重为 G 的重物 点 O 为圆心 现将 B B 两端分别移到同一圆周上非常接近的两点 一 A A 如果要使结点 O 的位置不变 则重物的重力应改为多少 12 如图所示 一个半球形的碗放在桌面上 碗口水平 O 点为其球 心 碗的内表面及碗口是光滑的 一根细线跨在碗口上 线的两端分别系有质量 为 m1 和 m2 的小球 当它们处于平衡状态时 质量为 m1 的小球与 O 点的连线与水平线的夹角 60 则两小球的质量之比 m2 m1 为 13 质量为 5 0kg 的物体 从离地面 36m 高处 由静止开始匀加速 下落 经 3s 落地 试求 物体下落的加速度的大小 下落过程中物体所受阻力的大小 g 取 10m s2 14 某物体做直线运动 先以 5m s 的速度运动 2s 又以 2 5m s2的加速度继续运动 4s 最后做匀减速直线运动 又运动了 22 5m 停止 求 1 物体第六秒末的速度 2 物体做匀减速运动的加速度 5 a b 专题二 力 物体平衡训练 1 关于力的概念 下列说法正确的是 A 力是使物体产生形变和速度的原因 B 一个力必定联系着两个物体 其中每个物体既是受力物体又是施力物体 C 只要两个力的大小相同 它们产生的效果一定相同 D 两个物体相互作用 其相互作用力可以是不同性质的力 2 如图所示 木块放在木板上 木板放在水平面上 且木板的左端用铰链固定 现将其右端缓慢地抬高 当木块刚好开始沿木板滑动时 测出当时木板和水平面 间的夹角为 下列说法正确的是 A 在木块开始滑动前 木块所受的摩擦力一直在增大 B 在木块开始滑动前 木块所受的摩擦一直在减小 C 测得的动摩擦因数 tan D 测得的动摩擦因数 sin 3 如图所示 A B C 为三个质量相等 材料相同的小物块 在沿斜面向上的拉 力作用下 沿相同的粗糙面上滑 其中 A 是匀速上滑 B 是加速上滑 C 是减速上 滑 而斜面体相对地面均处于静止状态 斜面体甲 乙 丙所受地面的 摩擦力分别为 该三个力的大小关系是 1 f 2 f 3 f A B 1 f 2 f 3 f 2 f 1 f 3 f C D 3 f 2 f 1 f 1 f 2 f 3 f 4 如图所示 a b 两根竖直的轻弹簧各有一端固定 另一端共同静止 地系住重为 10N 的球 若撤去弹簧 b 撤去瞬间球所受到的合力大小为 4N 若撤去 弹簧 a 则撤去瞬间球所受到的合力大小可能为 A 14N 方向向上 B 6N 方向向上 C 14N 方向向下 D 6N 方向向下 5 如图所示 A B 两物体用细绳相连跨过光滑滑轮悬挂起来 B 物体放在水平地 面上 A B 两物体均静止 现将 B 物体稍向左移一点 A B 两 物体仍静止 则此时与原来相比 A 绳子拉力变大 B 地面对物体 B 的支持力变大 C 地面对物体 B 的摩擦力变大 D 物体 B 受到的合力变大 6 如图所示 将一根不可伸长 柔软的轻绳两端分别系于 A B 两点上 一物体用动滑轮悬挂在绳子上 达到平衡时 两段绳 子间的夹角为 1 绳子中张力为 T1 将绳子一端由 B 点移至 C 点 待整个系统重新达到平衡时 两段绳子间的夹角为 2 绳 子中张力为 T2 再将绳子一端由 C 点移至 D 点 待整个系统再 次达到平衡时 两段绳子间的夹角为 3 绳子中张力为 T3 不 计摩擦 则 A F1 甲 B F2 乙 C F3 丙 A B A B C D m 6 A 1 2 3 B 1 2 3 C T1 T2 T3 D T1 T2 T3 7 用轻质细线把两个质量未知的小球悬挂起来 如图 a 所示 现对小球 a 施加一 个向左偏下 30 的恒力 并对小球 b 施加一个向右偏上 30 的同样大小的恒力 最后达到平衡 表示平衡状态的图可能是下图 b 中的 8 如图所示 匀质杆 AB 一端支在地上 另一端受一水平力 F 作用 杆呈静止状态 则地面对杆 AB 作用力的方向为 A 总是偏向杆的左侧 如 B 总是偏向杆的右侧 如 4 F 2 F C 总是沿着杆的的方向 如 D 总是垂直于地面向上 如 3 F 1 F 9 如图所示 质量为 m 的木块在与水平方向成 a 角斜向上的 拉力 F 作用下沿水平地面匀速滑动 木块与水平地面之间的动 摩擦因数为 以下说法中正确的是 A 木块受到地面摩擦力大小等于 Fcosa B 木块对地面摩擦力大小等于 mg C 木块受到地面摩擦力大小等于 mg Fsina D 木块对地面的压力大小等于 mg Fsina 10 如图所示 光滑水平面上放置质量分别为 m 和 2m 的四个木块 其中两个质量 为 m 的木块间用一不可伸长的轻绳相连 木块间的最大静摩擦力是 mg 现用水 平拉力 F 拉其中一个质量为 2 m 的木块 使四个木块以 同一加速度运动 则轻绳对 m 的最大拉力为 A B C D 5 mg3 4 mg3 2 mg3 mg3 11 如图 P是位于水平的粗糙桌面上的物块 用跨过定滑轮的轻绳将P小盘相连 小盘内有砝码 小盘与砝码的总质量为m 在 运动的过程中 若不计空气阻力 则关于P在水平方向受到的作用力与相应的施力物体 下列 说法正确的是 拉力和摩擦力 施力物体是地球和桌面 拉力和摩擦力 施力物体是绳和桌面 重力mg和摩擦力 施力物体是地球和桌面 重力mg和摩擦力 施力物体是绳和桌面 F A B F1 F2 F3 F4 m v F 7 12 如图所示 用两根细线把 A B 两小球悬挂在天花板上的同 一点 O 并用第三根细线连接 A B 两小球 然后用某个力 F 作用 在小球 A 上 使三根细线均处于直线状态 且 OB 细线恰好沿竖直 方向 两小球均处于静止状态 则该力可能为图中的 A F1 B F2 C F3 D F4 二 实验题 把答案填在题中的横线上或按题目要求答题 11 在互成角度的两个共点力的合成实验中 其中的三个实验步骤如下 1 在水平放置的木板上垫一张白纸 把橡皮条的一端固定在木板上 另一 端拴两根细线 通过细线同时用两个弹簧测力计互成角度地拉橡皮条 使它与细 线的结点达到某一位置 O 点 在白纸上记下 O 点和两弹簧测力计的读数 F1和 F2 2 在纸上根据 F1和 F2的大小 应用平行四边形定则作图求出合 F 3 只用一只弹簧测力计通过细绳拉橡皮条 使它的伸长量与用两只弹簧测 力计同时拉时相同 记下此时弹簧测力计的读数及其方向 F 以上三个步骤中均有错误或疏漏 1 中是 2 中是 3 中是 下图是两个同学做 互成角度的两个力 的合成 实验时得到的结果 他们得到使 橡皮筋的结点拉到 O 点时所需的两个力 F1 F2 及一个力时的 F 并用平行四边形 定则画出了等效力 F 如图所示 判断两 人处理实验结果正确的是 三 计算题 解答应写出必要的文字说明 方程式和重要演算步骤 只写出最后 的答案的不能得分 有数值计算的题 答案中必须明确写出数值和单位 12 一个昆虫放在内表面半径为 10cm 的球面形容器内 昆虫的脚与器壁间的动摩 擦因数 为不使昆虫爬出容器 容器的深度至少为多少 3 3 13 如图所示 物体 A B 的质量均为 m 通过定滑轮用细绳相连 物体 B 所接触 的面是竖直的 且细绳的 OB 段竖直 OA 段水平 设物体与接触面间的动摩擦因数 均为 滑轮的摩擦不计 欲使物体 A 在水平面上做匀速直线运动 则水平施于物 体 A 的力 F 应为多大 O F4 F3 A F2 B F1 F1 F2 F F F1 F2 F F 甲 乙 8 14 如图所示 有一重为 G 的圆柱体放置在水平桌面上 用一夹角为 600 两夹边 完全相同的人字夹水平将其夹住 夹角仍不变 圆柱体始终静止 试求 1 若人字夹内侧光滑 其任一侧与圆柱体间的弹力大小也等于 G 则圆柱 体与桌面间的摩擦力的大小为多少 2 若人字夹内侧粗糙 其任一侧与圆柱体间的弹力大小仍等于 G 欲使圆 柱体对桌面的压力为零 则整个人字夹对圆柱体的摩擦力的大小为多少 方向如 何 1