高考理科综合物理第2章第2讲

1、第二章第 2 讲一、选择题 (在题中给出的选项中，第17 题只有一项符合题目要求，第810 题有多项符合题目要求) 1(2017 届张掖模拟 )如图所示，桌面上固定一个光滑竖直挡板，现将一个长方形物块a 与截面为三角形的垫块b 叠放在一起，用水平外力f 缓缓向左推动b，使 a 缓慢升高，设各接触面均光滑，则该过程中() aa 和 b 均受三个力作用而平衡bb 对桌面的压力越来越大ca 对 b 的压力越来越小d推力 f 的大小恒定不变【答案】 d 【解析】 先以 a 为研究对象，分析受力情况：重力、墙的弹力和斜面的支持力三个力，b 受到重力、 a 的压力、地面的支持力和推力f 四个力，故a 错误

2、当b 向左移动时， b对 a 的支持力和墙对a 的支持力方向均不变，根据平衡条件得知，这两个力大小保持不变，则 a 对 b 的压力也保持不变对整体分析受力如图所示，由平衡条件得知，fn1，挡板对a 的支持力n1不变，则推力f 不变，桌面对整体的支持力ng总，保持不变则b 对桌面的压力不变故b、c 错误， d 正确2(2017 届邯郸一模 )如图所示，一楔形斜面体置于水平地面上，斜面的倾角为30 ，物块 a 置于斜面上，用轻弹簧、细绳跨过定滑轮与物块b 相连，弹簧轴线与斜面平行，a、b 均处于静止状态，已知物块a、b 受到的重力分别为10 n 和 5 n，不计滑轮与细绳间的摩擦，则 () a弹簧

3、对 a 的拉力大小为10 n b斜面对 a 的支持力大小为5 n c斜面对 a 的摩擦力为0 d地面对斜面的摩擦力大小为5 n 【答案】 c 【解析】 弹簧对 a 的弹力等于b 的重力，即fgb5 n，故 a 错误对 a 分析，根据共点力平衡得，斜面对a 的支持力ngacos 30 53 n，gasin 30 ff，解得斜面对 a 的摩擦力f0，故 b 错误， c 正确整体处于静止状态，受力平衡，对斜面以及a、b整体受力可知，地面对斜面的摩擦力为零，故d 错误3(2017 届静安一模 )如图所示， 两根直木棍ab 和 cd 相互平行， 固定在同一个水平面上一个圆柱形工件p 架在两木棍之间，在水

4、平向右的推力f 的作用下，恰好能向右匀速运动 若保持两木棍在同一水平面内，但将它们间的距离稍微增大一些后固定仍将圆柱形工件 p 架在两木棍之间，用同样的水平推力f 向右推该工件， 则下列说法中正确的是() a仍能向右匀速运动b一定向右加速运动c一定向右减速运动d静止不动【答案】 d 【解析】 对圆柱形工件在截面图上受力分析当两木棍距离增大时，导致支持力f1与f2夹角变大，而这两个力的合力却不变，如图所示两个支持力的大小变大，则滑动摩擦力大小也变大因此不能推动圆柱形工件，处于静止状态，d 正确， a、 b、c 错误4(2015 年山东卷 )如图，滑块a 置于水平地面上，滑块b 在一水平力作用下紧

5、靠滑块a(a 、b 接触面竖直 )，此时 a 恰好不滑动，b 刚好不下滑已知a 与 b 间的动摩擦因数为1，a 与地面间的动摩擦因数为2，最大静摩擦力等于滑动摩擦力a 与 b 的质量之比为() a112b1 1212c11212d2 1212【答案】 b 【解析】 b 刚好不下滑， 说明 b 的重力等于最大静摩擦力，即 mbg1f.a 恰好不滑动，视 a、b 为一个整体，水平力等于整体的最大静摩擦力，即f2(mamb)g.由上面两式可解得mamb11212.选项 b 正确5 (2017 届江苏一模 )如图所示， 置于地面的矩形框架中用两细绳拴住质量为m 的小球，绳 b 水平设绳a、b 对球的拉

6、力大小分别为f1、f2，它们的合力大小为f.现将框架在竖直平面内绕左下端缓慢旋转90 ，在此过程中 () af1先增大后减小bf2先增大后减小cf 先增大后减小df 先减小后增大【答案】 b 【解析】 对小球受两绳的拉力分析如图所示小球处于静止状态，受力平衡，两绳的拉力的合力f 与小球重力大小相等、方向相反，则f 大小不变根据平行四边形定则可知，将框架在竖直平面内绕左下端缓慢旋转90 (逆时针旋转 )的过程中，以两绳为参考则相当于重力沿顺时针转90 ，相当于 f 沿图中圆弧转90 ，易知此过程中f1逐渐减小， f2先增大后减小，当绳a 处于水平方向时(即 f1与 f 垂直 )，f2最大，故b

7、正确6(2017 届兴平一模 )如图，在固定斜面上的一物块受到一外力f 的作用， f 平行于斜面向上，若物块质量为6 kg，斜面倾角为37 ，动摩擦因数为0.5，物块在斜面上保持静止，已知最大静摩擦力等于滑动摩擦力，取g10 m/s2， cos 37 0.8，sin 37 0.6，则 f 的可能值为 () a10 nb20 nc0 nd62 n 【答案】 b 【解析】 当物体受到的摩擦力沿斜面向上时，由共点力平衡可知mgsin 37 mg cos 37 f0，解得 fmgsin 37 mg cos 37 12 n当物体受到的摩擦力沿斜面向下时，由共点力平衡可知mgsin 37 mg cos 3

8、7 f 0， 解得 fmgsin 37 mg cos 37 60 n 故施加的外力f 范围为 12 nf60 n，故 b 合适7(2017 届松原校级三模)如图所示，橡皮筋一端固定在o 点，用力f1和 f2共同作用于橡皮筋的另一端，使之伸长于某点，这时力f1和 f2与橡皮筋之间的夹角分别为 、 ，现保持橡皮筋的位置不变，力f2的大小保持不变，而使力f2逆时针转过某一角度(小于 )则可能需要 () a增大 f1的同时，增大 角b增大 f1的同时， 角不变c增大 f1的同时，减小 角d减小 f1的同时，减小 角【答案】 a 【解析】 以 o 点为研究对象，在f1和 f2的合力不变，而力f2的大小保

9、持不变，使力f2逆时针转过某一角度(小于 )，各力变化如图所示由图可知，f1的大小变大，夹角增大，故 a 正确， b、 c、d 错误8(2017 届洛阳校级二模)两个中间有孔的质量为m 的小球 a、b 用一轻弹簧相连，套在水平光滑横杆上两个小球下面分别连一轻弹簧两轻弹簧下端系在一质量为m 的小球 c上，如图所示已知三根轻弹簧的劲度系数都为k，三根轻弹簧刚好构成一等边三角形下列说法正确的是() a水平横杆对质量为m 的小球的支持力为mgmgb连接质量为m 的小球的轻弹簧的弹力为mg3c连接质量为m 的小球的轻弹簧的伸长量为33kmgd套在水平光滑横杆上的轻弹簧的形变量为36kmg【答案】 cd

10、【解析】 先将三个小球当作整体，在竖直方向，整体受到两个力作用：是竖直向下的重力、竖直向上的支持力，其大小为 fn(2mm)g，则fn2是水平横杆对质量为m 的小球的支持力，a 错误；以 m 为研究对象， 受到的弹力为f，则有 2fcos 30 mg，fmg2cos 30 3mg3，b 错误；连接质量为m 的小球的轻弹簧的伸长量为 x3mg3k， c 正确；对m 进行受力分析，在水平方向， 设连接 m 的弹簧所受的弹力为f，有 ffcos 60 ，则 kx 12f，得 x3mg6k，d 正确9如图所示，一个“房子”形状的铁制音乐盒静止在水平面上，一个塑料壳里面装有一个圆柱形强磁铁，吸附在“房子

11、”的顶棚斜面上，保持静止状态 已知顶棚斜面与水平面的夹角为 ，塑料壳和磁铁的总质量为m，塑料壳和顶棚斜面间的动摩擦因数为 ，则以下说法正确的是 () a塑料壳对顶棚斜面的压力大小为mgcos b顶棚斜面对塑料壳的摩擦力大小一定为 mg cos c顶棚斜面对塑料壳的支持力和摩擦力的合力小于mgd磁铁的磁性若瞬间消失，塑料壳不一定会往下滑动【答案】 cd 【解析】 将塑料壳和圆柱形磁铁当作整体受力分析，它受重力、 支持力 (垂直斜面向上)、沿斜面向上的摩擦力、顶棚对圆柱形磁铁的吸引力而处于平衡状态，则塑料壳对顶棚斜面的压力大于 mgcos ，a 错；顶棚斜面对塑料壳的摩擦力大小等于mgsin ，b

12、 错；顶棚斜面对塑料壳的支持力和摩擦力及顶棚对圆柱形磁铁的吸引力三者的合力大小为mg，c 正确；当磁铁的磁性消失时，最大静摩擦力大小发生变化，但合力可能为零，可能保持静止状态，则塑料壳不一定会往下滑动，d 正确10(2015 年广东卷 )如图所示， 三条绳子的一端都系在细直杆顶端，另一端都固定在水平地面上，将杆竖直紧压在地面上，若三条绳长度不同，下列说法正确的有() a三条绳中的张力都相等b杆对地面的压力大于自身重力c绳子对杆的拉力在水平方向的合力为零d绳子拉力的合力与杆的重力是一对平衡力【答案】 bc 【解析】 由于三条绳子的长度不同，绳子与竖直方向的夹角不同，故绳中的张力也不相等， a 错

13、误；三条绳子对杆的拉力都有竖直向下的分力，分别设为t1y、t2y、t3y，杆的重力设为 g，地面对杆的支持力设为n支，由平衡条件知，n支t1yt2yt3ygg，再根据牛顿第三定律，杆对地面的压力n压n支g，故 b 正确；杆受到三条绳子的拉力在水平方向的分力分别为t1x、t2x、t3x，三个力平衡，合力为零，c 正确；绳子对杆的拉力的合力即为拉力在竖直方向分力的合力，方向竖直向下， 与重力的方向相同，故与重力不可能是一对平衡力， d 错误二、非选择题11如下图所示，ac 和 bc 两轻绳共同悬挂一质量为m 的物体，若保持ac 绳的方向不变， ac 与竖直方向的夹角为60 ，改变 bc 绳的方向，试求：(1)物体能达到平衡时，角的取值范围(2)在 0 90 的范围内，求bc 绳上拉力的最大值和最小值【答案】 (1)0 120(2)3mg32mg【解析】 (1)改变 bc