高考物理二轮复习第一部分考前复习方略专题一力与物体的平衡限时训练

1、学习必备欢迎下载专题一力与物体的平衡一、选择题1( 多选 )(2015 ·德州模拟) 如图所示， 两楔形物块A、B两部分靠在一起， 接触面光滑，物块 B 放置在地面上，物块物块均保持静止则()A 上端用绳子拴在天花板上，绳子处于竖直伸直状态，A、B 两A绳子的拉力不为零B地面受的压力大于物块B 的重力C物块D物块B 与地面间不存在摩擦力B 受到地面的摩擦力水平向左解析：选AC.因A、 B 接触面光滑，若B 对A 有支持力，则物块A 的合力不可能为零，因此 A、 B间的弹力为零，所以绳子的拉力F mAg，分析物块B可知，地面对B 的支持力FNBmBg，物块 B与地面间的摩擦力为零，故A

2、、 C 正确， B、D 错误2(2015 ·湖北重点中学高三第二次联考) 如图所示，静止在水平地面上的斜面体质量为 M，一质量为m的物块恰能沿斜面匀速下滑，若对物块施以水平向右的拉力能沿斜面运动则以下判断正确的是()F，物块m仍A物块 m仍将沿斜面匀速下滑B物块 m将沿斜面加速下滑C地面对斜面M有向左的摩擦力D地面对斜面的支持力等于( Mm) g解析：选B. 物块 m恰能匀速下滑，则物块m受到的支持力和摩擦力的合力竖直向上，大小等于 mg，且 tan ( 为斜面体倾角 ) ，施加水平外力F 后，物块 m受到的支持力和摩擦力的合力仍竖直向上，但合力小于mg，对物块 m受力分析易知，物块

3、m做加速运动，选项 A 错误， B 正确；对斜面体M，物块 m对它的压力和摩擦力的合力竖直向下，合力小于mg，对斜面体 M受力分析易知， 地面对斜面体M的摩擦力为0，支持力小于 ( m M) g，选项 C、D错误3. (2015 ·济南一模 ) 如图所示，在粗糙水平面上放置A、 B、 C、 D四个小物块，各小物块之间由四根完全相同的轻弹簧相互连接，正好组成一个菱形， BAD120°，整个系统保持静止状态已知A物块所受的摩擦力大小为Ff ，则 D物块所受的摩擦力大小为()学习必备欢迎下载3ffA.2FB FC.3FfD 2Ff解析：选 C. 由对称性可知，四根轻弹簧的弹力大小

4、相等，均为F，对 A 有： 2Fcos 60° f ，对D有： 2 cos 30° f D，故f D3f .FFFFF4(2015 ·河南八市质检 ) 如图所示，质量均为1 kg 的小球、a b在轻弹簧 A、 B 及外力 F 的作用下处于平衡状态，其中A、B 两个弹簧的劲度系数均为5 N/cm ，B 弹簧上端与天花板固定连接，轴线与竖直方向的夹角为60°， A 弹簧竖直， g 取 10 m/s 2，则以下说法正确的是()A A弹簧的伸长量为3 cmB外力 F 103 NC B弹簧的伸长量为4 cmD突然撤去外力F 瞬间， b 球加速度为0mg解析：选 D

5、. a、b 两球处于平衡状态， 所受合力均为零， A弹簧的伸长量为xA k 2 cm，故 A 错误对a、b球及A弹簧整体受力分析得：外力2tan 60° 203 N ，B弹簧弹Fmg力大小为B2mg40 N ，则弹簧的伸长量BBxB F 8 cm，故 B、 C 错误撤去力FFcos 60 °k瞬间， A、B 弹簧的弹力不变，则 b 球所受合力仍为零，加速度为0，故 D 正确5. (2015 ·河北保定 4 月模拟 ) 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 O点并处于静止状态已知球半径为 R，重为 G，线长均为 R. 则每条细线上的张力大小为()A

6、 2G6GB. 235C. 2GD. 2G解析：选 B. 本题中 O点与各球心的连线及各球心连线，构成一个边长为2R的正四面体，如图甲所示 ( 、 、 为各球球心 ) ， 为的中心， 设 ，由几何关系知 A B COABCOAOO A2 3，由勾股定理得2 28，对A处球受力分析有：sin ，3 ROOOAOA3RFGOO6又 sin OA ，解得 F2G，故只有 B 项正确6(2015 ·东北三校二联) 如图所示，有一倾角 30°的斜面体B，质量为 M. 质量为学习必备欢迎下载3m的物体A静止在B上现用水平力F 推物体A，在F 由零逐渐增大至2mg再逐渐减为零的过程中，A

7、和B 始终保持静止对此过程下列说法正确的是()A地面对B 的支持力大于 ( M m) g333B A对 B的压力的最小值为2 mg，最大值为 4 mgmgC A所受摩擦力的最小值为0，最大值为413D A所受摩擦力的最小值为2mg，最大值为 4mg解析：选B. 因为 A、B 始终保持静止，对A、 B 整体受力分析可知，地面对B 的支持力3一直等于( M m) g，A 错误当F0时，A对B的压力最小，为mgcos 30°2mg；当F3332mg时， A对B 的压力最大，为mgcos 30° Fsin 30°4mg，B 正确当Fcos 30°31mgsin

8、30°时，即F3mg时， A 所受摩擦力为0，当F 0 时， A 所受摩擦力大小为2mg，31方向沿斜面向上，当F2mg 时， A 所受摩擦力大小为4mg，方向沿斜面向下，选项C、 D错误7. (2015 ·湖北宜昌市第一次调研 ) 如图所示，晾晒衣服的绳子两端分别固定在两根竖直杆上的 A、 B 两点，绳子的质量及绳与衣架挂钩间摩擦均忽略不计，衣服处于静止状态如果保持绳子 A 端、 B端在杆上位置不变，将右侧杆平移到虚线位置，稳定后衣服仍处于静止状态则 ()A绳子的弹力变大B绳子的弹力不变C绳对挂钩弹力的合力变小D绳对挂钩弹力的合力不变解析：选 D. 对挂钩受力分析，如图所

9、示，根据平衡条件，有2F cos G，T绳子右端的 B 点在杆上位置不动， 将右杆移动到虚线位置时， 变小，故绳子拉力 FT 变小， A、 B 错误；绳中的拉力左右相等，根据三力平衡条件可知，两绳子的拉力 FT 的合力 F 始终与 G等值反向，保持不变，故C 错误， D 正确8(2015 ·陕西高三质量检测 ) 将两个质量均为 m的小球 a、b 用细线相连后，再用细线悬挂于 O点，如图所示用力F 拉小球 b，使两个小球都处于静止状态，且细线Oa与竖直方向的夹角保持 30°，则F达到最小值时线上的拉力为 ()Oa学习必备欢迎下载A. 3Bmgmg31C. 2 mgD. 2mg

10、解析：选A. 以两个小球组成的整体为研究对象，分析受力，作出F 在三个方向时整体的受力图，根据平衡条件得知：F 与 FT 的合力与重力 2mg总是大小相等、方向相反的，由力的合成图可知，当F 与绳子 Oa垂直时，F有最小值，即图中2 位置，根据平衡条件得： 2 sin 30 °， TFmgmg F2mgcos 30 °3mg， A 正确9(2015 ·江西南昌调研 ) 水平面上有 U形导轨 NMPQ，它们之间的宽度为 L，M和 P之间接入电源，现垂直于导轨搁一根质量为m的金属棒 ab，棒与导轨间的动摩擦因数为 ( 滑动摩擦力略小于最大静摩擦力) ，通过棒的电流强度

11、为I ，现加一个范围较大的匀强磁场，磁感应强度大小为，方向垂直于金属棒ab，与垂直导轨平面的方向夹角为B，如图所示， 金属棒处于静止状态，重力加速度为g，则金属棒所受的摩擦力大小为()A BILsinB BILcosC ( mg BIL sin )D ( mg BILcos )解析：选 B. 金属棒处于静止状态，其合力为零，对其进行受力分析，如图所示，在水平方向有 BILcos Ff 0， Ff BIL cos ，选项 B 正确，选项 A、 C、D 错误10如图所示， 在一绝缘斜面 C上有一带正电的小物体A处于静止状态 现将一带正电的小球B沿以A为圆心的圆弧缓慢地从P点转至A正上方的Q点处，已

12、知、A在同一水平P线上，且在此过程中物体A 和 C 始终保持静止不动， A、 B 可视为质点关于此过程，下列说法正确的是 ()A物体 A 受到斜面的支持力先增大后减小B物体 A 受到斜面的支持力一直增大C地面对斜面 C的摩擦力先增大后减小D地面对斜面 C的摩擦力先减小后增大解析：选 A.对A受力分析如图， 重力大小、方向不变，支持力N 方向不变，F小球 B 顺时针转动时，库仑力F 也顺时针转动，由图可知A对， B 错；对 A、C学习必备欢迎下载取整体为研究对象， 库仑斥力大小恒定， 沿水平方向分力减小， 地面对 C的摩擦力一直减小至 0， C、 D错11(2015 ·新余模拟) 如图

13、所示， 质量为M、半径为R的半球形物体A 放在水平地面上，通过最高点处的钉子用水平轻质细线拉住一质量为m、半径为r的光滑球B，A、B 均静止则()2Rr r 2A B对 A的压力大小为RmgB细线对小球的拉力大小为R rR mgC A对地面的压力大小为( M m) g2Rr r 2D地面对A 的摩擦力大小为mgR解析：选 C. 由于 、处于静止状态，故其所受合外力为零，整体受力分A B析，如图甲所示，根据平衡条件，可得：F ( M m) g0，根据牛顿第三定律N可知 A 对地面的压力大小为( M m) g，选项 C 正确，选项D 错误隔离 B 受力分析，如图乙所示， 根据平衡条件， 由图中几何

14、关系， 可得mgF NF2，2Rr rRRr解得 N R r ，依据牛顿第三定律知：B对A的压力大小为Rr；细线FR mgR mg对小球的拉力2Rr r 2Fmg，选项 A、B 错误R二、非选择题12. (2015 ·临沂第三次适应性测试) 如图所示，一个底面粗糙，质量为m的斜面体静止在水平地面上，斜面体的斜面是光滑的，倾角为的小球，小球静止时轻绳与斜面的夹角是30° .30°，现用一端固定的轻绳系一质量为m(1) 求当斜面体静止时绳的拉力大小；(2) 若地面对斜面体的最大静摩擦力等于地面对斜面体支持力的k 倍，为了使整个系统始终处于静止状态，k 值必须满足什么条

15、件？解析： (1) 设绳的拉力为FT，斜面体对小球的支持力为FN，对小球进行受力分析如图所示，由平衡条件可知，FT 和 FN 的合力竖直向上，大小等于mg，由几何关系可得出学习必备欢迎下载NT3F F 3 mg.(2) 对斜面体进行受力分析，设小球对斜面体的压力为FN，地面的支持力为 F，地面的静摩擦力为fF ，由正交分解和平衡条件可知，在竖直方向上：F mg FN cos 30 °在水平方向上：Ff FN sin 30 °3根据 (1)和牛顿第三定律可知：FN FN3mg又由题设可知Ffmax kFFf3综合上述各式解得k 9 .答案： (1)3(2)k 33 mg913(2015 ·高考全国卷， T24，12分 ) 如图，一长为10 cm 的金属棒 ab 用两个完全相同的弹簧水平地悬挂在匀强磁场中；磁场的磁感应强度大小为0.1T，方向垂直于纸面向里；弹簧上端固定，下端与金属棒绝缘金属棒通过开关与一电动势为12 V 的电池相连，电路总电阻为2 . 已知开关断开时两弹簧的伸长量为0.5cm；闭合开关， 系统重新平衡后，两弹簧的伸长量与开关断开时相比均改变了0.3 cm. 重力加速度大小取210 m/s . 判断开关闭合后金属棒所受安培力的方向，并求出金属棒的质量解析：依题意，开关闭合后，电流方向从b 到a，由左手定则可知，金