2018年度届物理总总汇编专业的题目一物体地平衡

1、2012届物理汇编专题一物体的平衡1.【2012?苏北四市二次调考】如图所示吊床用绳子拴在两棵树上等高位置。某人先坐在吊床上，后躺在吊床上，均处于静止状态。设吊床两端系绳 中的拉力为Fi、吊床对该人的作用力为 F2,则（）A. 坐着比躺着时 Fi大 B 躺着比坐着时 Fi大C.坐着比躺着时 F2大 D 躺着比坐着时 F2大2.【2012?安徽淮北市一模】2011年10月7日-16日在日本东京举行的第43届世界体操锦标赛上，我国选手陈一冰勇夺吊环冠军，成就世锦赛四冠王比赛中他先双手撑住吊环，然后身体下移，双臂缓慢张开到图示位置，此时连接吊环的绳索与竖直方向的夹角为e.已知他的体重为G,吊环和绳索

2、的重力不计则每条绳索的张力为（）A.2cos2si nGCOS a2G . sin a2C3. 2012?湖南名校联考】 如图所示为我国国家大剧院外部呈椭球型。假设 国家大剧院的屋顶为半球形，因特殊原因要执行维修任务，在竖直放置的穹形光滑支架上，一根不可伸长的轻绳通过轻质滑轮悬挂一重物G现将轻绳的一端固定于支架上的 A点，另一端从C点（C点与A点等高）沿支架缓慢地向B点靠近.则绳中拉力大小变化的情况是D.先变小后不变A.先不变后变大 B .先不变后变小C .先变大后不变4. 【2012?安徽名校联考】 如图所示，楔形斜面体倾角为37°，其BC长为0.8m, AB宽为0.6m, 重为2

3、5N的木块原先在斜面体上部，它与斜面间的动摩擦因数为0.6 ,要使木块沿对角线 AC方向匀速下滑，（sin37 ° =0.6 , cos37 ° =0.8 ）,需要对它施加方向平行于斜面的力 F,贝U F的大小和方向为（）A. 15N 沿斜面向上B. 15N 与AB边平行C. 9N 近似于沿DB方向 D . 9N 近似于沿CA方向5. 【2012?重庆名校联考】 如右图所示，图形凹槽半径R=30cm质量m=1kg的小物块在沿半径方向的轻弹簧挤压下处于静止状态。已知弹簧的劲度系数k=50N/m,自由长度L=40cm 一端固定在圆心 O处，弹簧与竖直方向的夹角为37°

4、。取g=10m/s2,sin37 ° =0.6，cos37 ° =0.8。贝U（）A.物块对槽的压力大小是15N B .物块对槽的压力大小是13NC.槽对物块的摩擦力大小是6N D.槽对物块的摩擦力大小是8N6. 【2012?湖南名校联考】 如图所示，斜面体 M放置在水平地面上，位于斜面上的物块m受到沿斜面向上的推力F作用.设物块与斜面之间的摩擦力大小为F1,斜面与地A.如果物块沿斜面向上滑动，则R、F2定增大B.如果物块沿斜面向上滑动，则F1、F2定不变C.如果物块与斜面相对静止，则R、F2定增大D.如果物块沿斜面相对静止，则R、F2 -定不变F列判断正确的是 （）面之间

5、的摩擦力大小为 F2.增大推力F,斜面体始终保持静止,7 .【2012?河南期末考题】 叠罗汉是一种二人以上层层叠成各种造型的游戏娱乐形式, 也是一种高难度的杂技。图示为六人叠成的三层静态造型，假设每 个人的重量均为 G,下面五人的背部均呈水平状态，则最底层正中 间的人的一只脚对水平地面的压力约为（）a 7353A、 G B 、 G C 、一 G D 、一 G84428 .【2012?湖北调考】如图所示，100个大小相同、质量均为 m100且光滑的小球，静止放置于两相互垂直且光滑的平面上 平面AB与水 平面的夹角为30.则第2个小球对第3个小球的作用力大小为mgA.匚 B. 48mg C 49

6、mgD 98mg9. 【2012?安徽名校联考】12 .如图所示，A、B两木块质量分别是HA、e,与水平地面的摩擦因数分别为卩1、卩2。两木块放在水平面上，它们之间用细线相连，两次连接情况中细线倾斜方向不同但倾角一样。先后用相同的水平力 F拉着A B 一起匀速运动，则2之比是D.无法确定A. 1: 1m的三个木块10. 【2012?浙江模拟】 如图所示，在倾角为 a的传送带上有质量均为1、2、3，中间均用原长为 L、劲度系数为k的轻弹簧连接起来，木块与传送带间的动摩三个木块处于平衡状态.下列结论正确的是A.2、B.2、3两木块之间的距离等于L+3两木块之间的距离等于L+C.1、2两木块之间的距

7、离等于2、3两木块之间的距离擦因数均为口，其中木块1被与传送带平行的细线拉住，传送带按图示方向匀速运动,D.如果传送带突然加速，相邻两木块之间的距离都将增大11. 【2012?武汉调研】 如图所示，滑块 A与小球B用一根不可伸长的轻绳相连,且滑块A套在水平直杆上。现用大小为10 N与水平方向成30°角的力F拉B,使A、B起向右匀速运动,运动过程中 A B保持相对静止。已知A B的质量分别为2 kg、1 kg ,重力加速度为10m/s2,则A. 轻绳与水平方向的夹角0 =30oB. 轻绳与水平方向的夹角0=6OoC.滑块A与水平直杆之间的动摩擦因数为D.滑块A与水平直杆之间的动摩擦因数

8、为12.【2012?上海虹口质检】如如图5所示，一弧形的石拱桥由四块完全相同的石块垒成，每块石块的左、右两个截面间所夹的圆心角为30°,第1、4块石块固定在地面上，直线 OA沿竖直 方向.则第2、3块石块间的作用力 F23和第1、2块石块间的作用力F12之比为（）（不计石块间的摩擦力）D . .一 3aA.13. 2012?四川名校联考】 如图所示，物体 A、B用细绳连 接后跨过定滑轮.A静止在倾角为30°的斜面上，B被悬挂着.已 知质量 m = 2mB,不计滑轮摩擦，现将斜面倾角由30°增大到50°，但物体仍保持静止，那么下列说法中正确的是（）A.绳子

9、的张力将增大 B 物体A对斜面的压力将减小C.物体A受到的静摩擦力将先增大后减小D 滑轮受到的绳的作用力不变14.【2012?福建省六校联考】12. 三个质量均为1kg的相同木块a、b、c和两个劲度均为500N/m的相同轻弹簧p、q用轻绳连接如图，其中a放在 光滑水平桌面上。开始时p弹簧处于原长，木块都处于静止。 现用水平力缓慢地向左拉p弹簧的左端，直到c木块刚好离2开水平地面为止，g取10m/s。该过程p弹簧的左端向左移 动的距离是：（）A . 4cmB6cmC . 8cm10cm15. 2012?河北省唐山市摸底】16. 2012?贵州省遵义联考】 如图所示，竖直墙面与水平地面均光滑且绝缘

10、，两个带有同种电荷的小球A、B分别处于竖直墙面和水平地面，且处于同一竖直平面内，若用图示方向的水平推力F作用于小球B,则两球静止于图示位置,如果将小球 B向左推动少许，并待两球重新达到平衡时，则两个小球的受力情况与原来 相比（）A.推力F将增大B竖直墙面对小球 A的弹力减小C.地面对小球 B的弹力一定不变 D 两个小球之间的距离增大17. 【2012?福建厦门市期末质检】 如图所示，重力均为 G的两条形磁铁分别用细 线A和B悬挂在水平的天花板上，静止时，A线的张力为Fi, B线的张力为Fa，则A . Fi =2G, Fa=G B . Fi =2G, Fa>G C . Fi<2Q F

11、a >G D . Fi >2G, Fa >G18. 【20i2?湖南期末】 图i-29中为一“滤速器”装置示意图。a、b为水平放置的平行金属板，一束具有各种不同速率的电子沿水平方向经小孔O进入a、b两板之间。为了选取具有某种特定速率的电子，可在a、b间加上电压，并沿垂直于纸面的方向加一匀强磁场，使所选电子仍能够沿水平直线OO运动，由O'射出。不计重力作用。可能达到上述目的的办法是A.使a板电势高于b板，磁场方向垂直纸面向里B. 使a板电势低于b板，磁场方向垂直纸面向里C. 使a板电势高于b板，磁场方向垂直纸面向外D.使a板电势低于b板，磁场方向垂直纸面向外i9.【20

12、i2?北京模拟】如图7所示，一定质量的通电导体棒ab置于倾角为B的粗糙导ab均静止，则下列判断轨上，在图8所加各种大小相同方向不同的匀强磁场中，导体棒 错误的是（）A.四种情况导体受到的安培力大小相等B. A中导体棒ab可能与导轨间摩擦力可能为零C. B中导体棒ab可能是二力平衡20.【2012?江西期末】一个闭合回路由两部分组成，如右图所示，右侧是电阻为r的圆形导线；置于竖直方向均匀变化的磁场 b中，左侧是光滑的倾角为 e 的平行导轨，宽度为d,其电阻不计。磁感应强度为 B2的匀强磁场垂直 导轨平面向上，且只分布在左侧，一个质量为 m电阻为R的导体棒此 时恰好能静止在导轨上，分析下述判断不正

13、确的是 ( )A.圆形线圈中的磁场，可以方向向上均匀增强，也可以方向向下均匀减弱B.导体棒a、b受到的安培力大小为 n eC.回路中的感应电流为mgsinB2dD.圆形导线中的电热功率为m2g2sin2(rR)21. 2012?南宁期末考题】如下图所示，贴着竖直墙面的物体A的质量m=0.2kg，放在水平面上的物体 B的质量m=1.0kg , 绳和滑轮间的摩擦均不计，且绳的 OB部分水平，OA部分竖 直，A和B恰好一起匀速运动。取 g=10m/s2，求：(1) 物体B与桌面间的动摩擦因数?(2) 如果用水平力 F向左拉B,使物体A和B做匀速运动，需多大的拉力?(3) 若在原来静止的物体 B上放一

14、个质量与 B物体质量相等的物体后，物体B受到的摩擦力多大?22.【2012?武汉期末】 如图所示,ab、cd是两根长度均为L 4.0m，质量分别为r-ab1n| ei1e2 1Jc1 1d FBm10.6kg和m20.2kg的金属棒，两根等长的细金属杆将两节干电池与两个金属棒串联成闭合回路，整个回路用绝缘细线悬挂在天花板上，且两保证金属棒水平。整个装置处于竖直向下的匀强磁场中，磁感应强度B 1.0T，电路中的电流强度I 0.5A，待系统稳定之后（金属棒、细金2属杆在力的作用下不会发生变形，g 10m/s），求绝缘细线与竖直方向的夹角细金属杆与竖直方向的夹角23.【2012?山东期末】 磁悬浮列

15、车是一种高速运载工具，它由两个系统组成。一是悬浮 系统，利用磁力使车体在轨道上悬浮起来从而减小阻力。另一是驱动系统，即利用磁场 与固定在车体下部的感应金属线圈相互作用，使车体获得牵引力，图22就是这种磁悬浮列车电磁驱动装置的原理示意图。即在水平面上有两根很长的平行轨道PQ和MN轨道间有垂直轨道平面的匀强磁场B和且Bi和B2的方向相反，大小相等，即 B=B=B。列车底部固定着绕有 N匝闭合的矩形金属线圈 abcd(列车车厢在图中未画出)，车厢与线圈绝 缘。两轨道间距及线圈垂直轨道的ab边长均为L,两磁场的宽度均为线圈的ad边长度相同。当两磁场 B和B2同时沿轨道向右运动时，线圈会受到向右的磁场力

16、，带动列车沿轨 道运动。已知列车车厢及线圈的总质量为M整个线圈的电阻为 Ro(1)假设用两磁场同时水平向右以速度Vo做匀速运动来起动列车，为使列车能随磁场运动，求列车所受的阻力大小应满足的条件;(2)设列车所受阻力大小恒为f ,假如使列车水平向右以速度v做匀速运动，求维持列车运动外界在单位时间内需提供的总能量；巴221. 【答案】A【解析】设绳子与水平方向的夹角为B,在竖直方向上由平衡条件有G 2Fsin ，所以F= G ,因坐着比躺着竖直方向的夹角小一些 2si n所以拉力也大，故选项A正确选项B错,两种吊床对该人的作用力大小为人的重力,所以选项CD错2. 【答案】A【解析】解析：取运动员为

17、研究对象，他受到重力和绳索的拉力，三个力为共点力。绳索与竖直方向的夹角为，在竖直方向上由平衡条件有G 2F s in a,所以f= 匚故选项A正确.2cos3. 【答案】B【解析】分析轻质滑轮的受力如图所示，由滑轮模型的特点可知 根据平衡条件可知， 、T2合力与G等大反向，且Ti=T2。所以 T isin a +T?sin a =Ts=G即Ti T2 严2 si n从C点到半圆周上，夹角不变所以拉力大小不变，再沿支架缓慢地向 B点靠近时，夹角 增大，所以选项B正确4. 【答案】C【解析】设施力大小为 F,方向与CA成B角.当F与重力沿斜面向下的分力的合力沿 AC方向，且恰等于斜面对物体的摩擦力

18、时，物体才沿AC匀速下滑.由题意知 F 下=mgsin37 ° =15N. f =卩 mgcos37°= 12N在斜面所在平面上画出受力图，各力应满足以下关系F 下 cos 3 +Fcos 0 =f F 下 sin 3 =Fsin 0式中 3 =37° .因 F 下 cos 3 =12N=f.0 =90° .即F为垂直于AC方向.由得F=F下sin 3 =9N.，方向为近似于沿 DB方向，选项C正确。5. 【答案】BC【解析】由受力分析可知物体退槽的压力F mgcos37 k x 8N 5N 13N，槽对物块的摩擦力Ff mgsin37 6N。、6. 【

19、答案】BC【解析】当物体相对斜面静止时，课把M m当成整体，F增大时，F1、F2 一定增大;当物体在斜面滑动动时， m M之间为滑动摩擦力，当F增大时，F1、F2 一定不变，故选BC.7. 【答案】C【解析】上面的人的两只脚分别给中间的人的作用力为0.5 G,中间的左、右边的人的每一只脚的作用力为(0.5 G+ G/2，故下面的正中间的人背部受到的作用力为0.5 G+ G=1.5 G,每一只脚对地面的压力为(1.5 G+ G/2 = 1.25 G, C对。8. 【答案】C【解析】以第3个到第100个这98个小球 整体为研究对象，受到三个力的作用，即重 力斜面的支持力和第 2个小球对第3个小球的

20、作用力，由于整体 处于平衡状态，沿斜面方向的受力应平衡，所以有F23 98mgsin3O0 49mg，所以选项 C正确9. 【答案】A【解析】对第一种情况：F=u 1(mAg-T 1sin 0 )+ 卩 2(mBg+sin 0 ),对第二种情况：F=u 1(mAg+Tisin 0 )+ 卩 2(mBg-sin 0 ),联立解得卩1=卩2,选项A正确。Fn2= f = FnQn9 = (mg|F F)tan9 .10. 【答案】B(sina + 口 cosk选项A错而B正确；将木块2、3作为一个整【解析】 对木块3进行受力分析，如图所示设 2、3之间的 弹簧的形变量为 Axi，因为木块处于平衡状

21、态，故 k Axi= mgsin a + 口 mgpos a ,贝U 2、3两木块之间的距离等于L +体，设1、2之间的弹簧的形变量为 AX2，由受力平衡得：k AX2= 2m§in a + 2 口 mgcos a ,则1、2两木块之间的距离等于L+ 2(Sin a +厂C" ")m 选项C错误；如果传送带突然加速，不影响木块的受力情况，故相邻两木块之间的距离保持原值不变，选项D错误.11. 【答案】AD【解析】以A、B整体为研究对象，由平衡条件，在水平方向上f Fcos30°，在竖0氏直方向上Fn (M m)g F sin30°，联立解得，所

22、以选项D正确；隔离物体B,5设轻绳拉力为T,由正交分解法和平衡条件，在水平方向上TcosFcos30°，在竖直方向上T sin mg F sin 30°，联立解9 =30o，所以选项 A正确.【解析】设每块石块的重力为 G,第2、3块石块间的作用力为F23,第1、2块石块间的作用力为解得甩3F122F12,以第2块石块为研究12. 【答案】A对象，受力如图所示.由物体的平衡 ：F12COS30 ° =F2313. 【答案】B【解析】由于 B物体的质量保持不变，且 B物体静止，所以绳的张力保持不变，A项错误；以 A物体为研究对象，在垂直于斜面的方向上有mgcos 9

23、= N,沿斜面方向有2mBgsin 0 -mBg= f,当斜面的倾角为 30°时，摩擦力恰好为 0,当斜面的倾角增大时， 支持力减小，静摩擦力增大， B项正确，C项错误；在斜面倾角增大的过程中，绳子的张 力不变，但是夹角减小，所以合力增大，因此D项错误.14. 【答案】C【解析】开始时 q弹簧处于压缩状态，由胡克定律，压缩了2cm C木块刚好离开水平地面时，轻弹簧 q中拉力为10N,由胡克定律，轻弹簧 q伸长2cm；轻弹簧p中拉力为 20N,由胡克定律，轻弹簧 p伸长4cm；该过程 p弹簧的左端向左移动的距离是 2cm+2cm+4cm=8cm 选项 C 正确。15. 【答案】BCD【

24、解析】将电场稍加大一些，小球所受的电场力增大，细线对带电小球的拉力变大， 选项A错误B正确。把小球和细环看作一个整体，小球所受电场力增大，细环所受的摩 擦力变大，竖直方向二者所受重力不变，粗糙杆对细环的支持力保持不变，选项CD正确。16. 【答案】BCD【解析】将A、B视为整体进行受力分析，在竖直方向只受重力和地面对整体的支持力 Fn(也是对B的支持力Fn)，将B向左推动少 许后，竖直方向受力不变，所以Fn= (mA+ m)g为一定值，C正确.然 后对B进行受力分析如图，由平衡条件可知Fn= mg+ F斥cos 0，向左推B, 0减小，所以F斥减小，由F斥 =罕得: A B间距离r增大，D正确

25、.而F= F 斥sin 0 , 0减小，F斥减小，所以推力 F减小，故A错将A B视为整体时F= Fna,所以 墙面对小球 A的弹力Fna减小，B正确.故选项 BCD正确.17. 【答案】B【解析】以两条形磁铁整体为研究对象，得F1 =2G，隔离下面的磁铁，它受重力和两磁体的斥力及B线的张力三个力的作用处于平衡状态，前两个力的方向向下，所以F2>G.18. 【答案】AD【解析】本题“滤速器”即速度选择器，工作条件是电场力与洛仑兹力平衡，即qvB=qE,所以v=E/Bo显然“滤速器”只滤“速”，与粒子电性无关，故可假设粒子电性为正，若 a板电势较高，则电场力方向指向 b板，洛仑兹力应指向a

26、板方可满足条件，由左手定则 可得选项A是正确的；若a板电势较低，同理可得选项 D是正确的19. 【答案】D【解析】因磁感 线都垂直于导体，所以安培力大小相等；A中安培力方向水平向右，而支持力垂直于斜面，与重力可以构成三力平衡；所以摩擦力可能为零；同理B安培力方向向上，可以构成二力平衡；C中安培力方向向下；D中安培力方向水平向左；要平衡则一定要受到摩擦力作用，故选项 D昔20. 【答案】D【解析】根据左手定则，导体棒上的电流从b到a,根据电磁感应定律可得 A正确；根据共点力平衡知识，导体棒 a、b受到的安培力大小等于重力沿导轨向下的分力，即mgsinmgsin0 , B正确；根据mgs in 0 =BLd,解得B2d , C正确；圆形导线的热功率等于 2 2-2mgsin 2 m g sin(飞厂)r飞亍,D错误21. 【答案】(1) 口 =0.2(2) 4N ( 3) 2N【解析】(1)因A和B恰好一起匀速运动，所以B受到的水平绳的拉力 T与滑动摩擦力R的大小相等，且等于 A的重力mg值。B对桌面的压力Fn等于B的重力mg。所以有R = u Fn