云南省2012届高三物理《受力分析、共点力平衡》单元测试 新人教版

用心 爱心 专心 1 云南省新人教版物理云南省新人教版物理 20122012 届高三单元测试届高三单元测试 6 6 受力分析 共点力平衡受力分析 共点力平衡 时间 90 分钟 满分 100 分 一 选择题 1 如图所示 一个劈形物体 M 各面均光滑 放在固定的斜面上 上表面水平 在上表面放 一个光滑小球 m 劈形物体从静止开始释放 则小球在碰到斜面前的运动轨迹是 A 沿斜面向下的直线 B 竖直向下的直线 C 无规则曲线 D 抛物线 答案 B 详解 由于小球 m 和劈形物体 M 之间是光滑接触 因此它们之间不可能有水平方向的摩擦 力 m 在水平方向上的运动状态就不会改变 在 m 运动过程中 除了所受重力外 还有 M 对 它在竖直方向的作用力 在竖直方向上由于 M 的运动使其对 m 的支持力减小 则 m 在竖直方 向上所受合外力不为零 使运动状态改变 在竖直方向上产生加速度 运动轨迹是竖直向下 的直线 2 如图所示 轻绳一端系在质量为 m 的物体 A 上 另一端系在一个套在粗糙竖直杆 MN 的圆 环上 现用水平力 F 拉住绳子上一点 O 使物体 A 从图中实线位置缓慢下降到虚线位置 但 圆环仍保持在原来的位置不动 则在这一过程中 环对杆的摩擦力 F1 和环对杆的压力 F2 的 变化情况是 A F1 保持不变 F2 逐渐增大 B F1 逐渐增大 F2 保持不变 C F1 逐渐减小 F2 保持不变 D F1 保持不变 F2 逐渐减小 答案 D 详解 把物体 A 和圆环看成一个整体 水平方向 F2 F 竖直方向 F1 GA G 环 可见 F1 始终不变 用心 爱心 专心 2 隔离结点 O 分析 受力如图所示 F GAtan 由 F2 F 得 F2 GAtan 即 F2 随绳与杆 MN 夹角的减小而减小 故 D 项正确 3 如图所示 用轻质细绳拴住同种材料制成的 A B 两物体 它们沿斜面向下做匀速运动 关于 A B 的受力情况 以下说法正确的是 A A 受三个力作用 B 受四个力作用 B A 受四个力作用 B 受三个力作用 C A B 都受三个力作用 D A B 都受四个力作用 答案 C 详解 A B 两物体都分别受到重力和斜面的支持力及滑动摩擦力如图所示 现在需要判断的 是绳对 A B 有无弹力 假设有弹力 设 A B 的动摩擦因数分别为 A 和 B 对 A 有 sincos sincos AA BBB m ggT Bm gm gT 对有 tan cos tan cos A A B B T m g T m g A B 与实际 A B 材料同 矛盾 所以假设错误 绳对 A B 无弹力 所以应选 C 4 如图 质量为 M 的楔形物块静置在水平地面上 其斜面的倾角为 斜面上有一质量为 m 的小物块 小物块与斜面之间存在摩擦 用恒力 F 沿斜面向上拉小物块 使之匀速上滑 在小 物块运动的过程中 楔形物块始终保持静止 地面对楔形物块的支持力为 用心 爱心 专心 3 A M m g B M m g F C M m g Fsin D M m g Fsin 答案 D 详解 由于小物体匀速上滑 楔形物块保持静止 因此楔形物块和小物块组成的系统处于 平衡状态 系统所受的合力为零 竖直方向的合力为零 设地面对楔形物块的支持力为 N 则有 N Fsin Mg mg N Mg mg Fsin D 选项正确 5 如右图所示 一质量为 m 的物体恰能在质量为 M 的斜劈上匀速下滑 斜劈保持静止 现 用一沿斜面向下的外力 F 推此物体 使物体加速下滑 设此过程中斜劈受到地面的摩擦力为 Ff 支持力为 FN 则下列说法正确的是 A Ff 为零 FN m M g B Ff 不为零 FN m M g C Ff 不为零 FN m M g D Ff 不为零 FNfmax 物体由静止开始做匀加速直线运动 2 2 2 48 sm m fF a 用心 爱心 专心 5 v at 6m s mats932 2 1 2 1 22 2 6 9s 时 F f 物体做匀速直线运动 s3 vt 6 3 18m 9 12s 时 F f 物体以 6m s 为初速度 以 2m s2 为加速度继续做匀加速直线运动 matvts2732 2 1 36 2 1 22 4 所以 0 12s 内物体的位移为 s s1 s2 s3 s4 54m B 正确 答案 B 10 两倾斜的滑杆上分别套有 A B 两个圆环 两圆环上分别用细线悬吊着一个物体 如右图 所示 当它们都沿滑杆向下滑动时 A 的悬线与滑杆垂直 B 的悬线竖直向下 则 A A 圆环与滑杆有摩擦力 B B 圆环与滑杆无摩擦力 C A 圆环做的是匀速运动 D B 圆环做的是匀速运动 答案 D 详解 由于 A 圆环与物体的连线与滑杆垂直 对物体研究 将物体的重力沿滑杆的方向和 垂直于滑杆的方向分解 则沿滑杆向下的分力产生的加速度为 gsin 对整体研究 整体 沿滑杆向下运动 整体要有沿滑杆向下的加速度必须是 A 圆环与滑杆的摩擦力为零 A 错误 对 B 圆环连接的物体研究 由于连接圆环与物体的绳竖直向下 物体受到的合力如果不为零 合力必定沿竖直方向 合力在垂直于滑杆的方向上的分力必产生加速度 这与题意矛盾 物 体在垂直于滑杆的方向上速度为零 因此物体受到的合力必为零 物体和圆环一起做匀速运 动 D 正确 二 非选择题 11 如图所示 A 物体的上表面水平 它与 B 物体保持相对静止 一起沿着斜面匀速下滑 试分析 A 的受力情况 详解 以 A 为研究对象 根据力的产生条件 可知它受到重力 GA 作用 由于它与 B 和斜 面相互接触并挤压 于是受到 B 的压力 FNB 和斜面支持力 FNA 的作用 又因物体 A 沿斜面匀 速下滑 所以它的下表面还受到斜面对它的摩擦力 F 那么 A 的上表面是否受摩擦力作用 这从 A 物体的受力及运动状态难以作出判断 为什么 我们可以转换思路 以 B 为研究 对象 它与 A 一起做匀速运动 因此 它只可能受到竖直方向的重力 GB 和支持力 FNB 这一 对平衡力作用 不可能在水平方向上再受到摩擦力作用 如下图 a 所示 由力的作用的 相互性可知 A 对 B 无摩擦力作用 则 B 对 A 也无摩擦力作用 所以物体 A 共受四个力作用 其受力图如下图 b 所示 用心 爱心 专心 6 12 如图所示 质量 M 2 kg 的木块套在水平杆上 并用轻绳与质量 m kg 的小球相 33 连 今用跟水平方向成 30 角的力 F 10 N 拉着球带动木块一起向右匀速运动 运 3 动中 M m 的相对位置保持不变 g 10 m s2 求运动过程中轻绳与水平方向的夹角 及木 块 M 与水平杆间的动摩擦因数 答案 30 3 5 详解 以 M m 整体为研究对象 由平衡条件得 水平方向 Fcos30 FN 0 竖直方向 FN Fsin30 Mg mg 0 由 得 3 5 以 m 为研究对象 由平衡条件得 Fcos30 FTcos 0 Fsin30 FTsin mg 0 由 得 30 13 两个相同的小球 A 和 B 质量均为 m 用长度相同的两根细线把 A B 两球悬挂在水平天 花板上的同一点 O 并用长度相同的细线连接 A B 两小球 然后 用一水平方向的力 F 作用 在小球 A 上 此时三根细线均处于直线状态 且 OB 细线恰好处于竖直方向 如图所示 如果 不考虑小球的大小 两小球均处于静止状态 则 1 OB 绳对小球的拉力为多大 2 OA