创新设计2017届高考物理二轮复习全国通用课件版训练专题一力与运动第1讲力物体的平衡

1、第 1 讲力与物体的平衡一、选择题(17 题为单项选择题，810 题为多项选择题)1.如图 1 所示，一竖直放置的大圆环，在其水平直径上的 A、B 两端系着一根不可伸长的柔软轻绳，绳上套有一光滑小铁环。现将大圆环在竖直平面内绕 O点顺时针缓慢转过一个微小角度，则关于轻绳对 A、B 两点拉力 FA、FB 的变化情况，下列说法正确的是()图 1AFA 变小，FB 变小CFA 变大，FB 变小BFA 变大，FB 变大DFA 变小，FB 变大柔软轻绳上套有光滑小铁环，两侧轻绳中拉力相等。将大圆环在竖直平面内绕 O 点顺时针缓慢转过一个微小角度，A、B 两点之间的水平距离减小，光滑小铁环两侧轻绳间夹角

2、2 减小，由 2Fcos mg 可知，轻绳中拉力 F 减小，轻绳对 A、B 两点的拉力 FA 和 FB 都变小，选项 A 正确。A2如图 2 所示，一光滑小球静置在光滑半球面上，被竖直放置的光滑挡板挡住，现水平向右缓慢地移动挡板，则在小球运动的过程中(该过程小球未脱离球面且球面始终)，挡板对小球的推力 F、半球面对小球的支持力 FN 的变化情况是()图 2AF 增大，FN 减小CF 减小，FN 减小某时刻小球的受力BF 增大，FN 增大DF 减小，FN 增大，设小球与半球面的球心连线跟竖直方向的夹角为 ，则 Fmgtan ，FN mg ，随着挡cos 板向右移动， 越来越大，则 F 和 FN

3、都要增大。B3如图 3 所示，在水平地面上着一质量为 M、倾角为 的斜面，质量为 m 的滑块能在斜面上匀速下滑(斜面始终)，则下列说法中正确的是()图 3A滑块对斜面的作用力大小等于 mgcos ，方向垂直斜面向下 B斜面对滑块的作用力大小等于 mg，方向竖直向上 C斜面受到地面的摩擦力水平向左，大小与 m 的大小有关 D滑块能匀速下滑，则水平地面不可能是光滑的因滑块在重力、斜面的摩擦力及斜面的支持力作用下匀速下滑，所以斜面对滑块的作用力大小等于滑块重力 mg，方向竖直向上，B 项正确；而滑块对斜面的作用力与斜面对滑块的作用力是一对作用力与反作用力，所以 A误；又因斜面及滑块均处于平衡状态，所

4、以可将两者看成一个整体，则整体在竖直方向受重力和地面的支持力作用，水平方向不受力的作用，即水平地面对斜面没有摩擦力作用，C、D误。B4如图 4 所示，绝缘水平桌面上放置一长直导线 a，导线 a 的正上方某处放置另一长直导线 b，两导线中均通以垂直纸面向里的恒定电流。现将导线 b 向右平移一小段距离，若导线 a 始终保持，则()图 4导线 b 受到的导线 b 受到的力方向始终竖直向下力逐渐减小C导线 a 对桌面的压力减小D导线 a 对桌面的摩擦力方向水平向左导线 a、b 均处在对方产生的磁场中，故两导线均会受到力作用，由“同向电流相互吸引，异向电流相互排斥”可知，当导线 b 未移动时，其受到的力

5、方向竖直向下指向导线 a，当导线 b 向右平移一小段距离后，导线 b 受到的力仍会指向导线 a，选项 A 错误；由于导线 a、b 之间的距离增大而导线中的电流不变，故两导线之间的相互作用力减小(力 FBIl)，选项 B 正确；导线 b 向右平移后导线a 的受力情况，由于导线 a 始终在桌面上保持，所以有 FNGFsin ，因为力 F 减小，sin 减小，所以桌面对导线 a 的支持力增大，由第三定律可知，导线 a 对桌面的压力增大，选项 C 错误；由图可知，桌面对导线 a 的静摩擦力方向水平向左，故导线 a 对桌面的摩擦力方向水平向右，选项 D 错误。B5如图 5 所示，粗糙水平地面上的长方体物

6、块将一重为 G 的光滑圆球抵在光滑竖直的墙壁上，现用水平向右的拉力 F 缓慢拉动长方体物块，在圆球与地面接触之前，下面的相关判断正确的是()图 5A球对墙壁的压力逐渐减小 B水平拉力 F 逐渐减小 C地面对长方体物块的摩擦力逐渐增大 D地面对长方体物块的支持力逐渐增大对球进行受力分析，如图甲所示。FN1Gtan ，FN2 G 。当长方体物块向右运动中， 增大，FN1、FN2 均增cos 大，由第三定律知，球对墙壁的压力逐渐增大，选项 A 错误；圆球对物块的压力在竖直方向的分力 FN2cos G 等于重力，在拉动长方体物块向右运动的过程中，对物块受力分析如图乙所示，物块与地面之间的压力FNG1F

7、N2cos G1G 不变，滑动摩擦力 fFN 不变，选项 C 错误；又由于圆球对物块的压力在水平方向的分力 逐渐增大，所以水平拉力 FfFN2sinFN2sin 逐渐减小，选项 B 正确；由于物块与地面之间的压力不变，由第三定律可知，地面对物块的支持力不变，选项 D 错误。B6如图 6 所示，一个半球形的碗固定在桌面上，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分别为 m1 和 m2 的小球 A、B。当它们处于平衡状态时，碗内的细线与水平方向的夹角为 60，小球 B 位于水平地面上，设此时半球形的碗对 A 的弹力为 F，小球 B 对地面的压力大

8、小为FN，细线的拉力大小为T，则下列说法中正确的是()图 6 3BFNm2gAFN(m2m1)gm g13DF2 3 1g3 mCT0分析小球 A 的受力情况，由平衡条件，细线的拉力 TF，Fsin 60Tsin 60m1g，解得 TF 31 ，选项 C、D 错误；分析小球 B 的受力m g3TFNm2g，即 FNm2g 3情况，由平衡条件，故 A 错误，B 正m g13确。B7(2016皖南八校二次联考)如图 7 所示，三角形 ABC 是固定在水平面上的三棱柱的横截面，A30，B37，C 处有光滑小滑轮，质量分别为m1、m2 的两物块通过细线跨放在 AC 面和 BC 面上，且均恰好处于状态，

9、已知 AC 面光滑，物块 2 与 BC 面间的动摩擦因数 0.5，最大静摩擦力等于滑动摩擦力，则两物块的质量比 m1m2 不可能是()图 7A13C53B35D21物块 1 受重力 m1g、细线拉力 T 和斜面支持力 FN 作用处于平衡状态，则 Tm1gsin 30，物块 2 受重力 m2g、细线拉力 T、斜面支持力 FN及摩擦力Ff 作用处于平衡状态，当 m1 较大时，最大静摩擦力方向沿斜面向下，此时有Tm2gsin 37m2gcos 37，即m12；当 m1 较小时，最大静摩擦力方向沿斜m2面向上，此时有 Tm2gsin 37m2gcos 37，即m12，所以2m12。5m2m25A8如图

10、 8 所示，一根通电的导体棒放在倾斜的粗糙斜面上，置于图示方向的匀强磁场中，处于状态。现增大电流，导体棒仍，则在增大电流过程中，导体棒受到的摩擦力的大小变化情况可能是()图 8A一直增大 C先增大后减小若 F 安mgsin ，因B先减小后增大 D始终为零力方向向上，则摩擦力方向向上，当 F 安增大时，F 摩减小到零，再向下增项对，C、D；若 F 安mgsin ，摩擦力方向向下，随 F 安增大而一直增大，A 项对。AB9.如图 9 所示，带电物体 P、Q 可视为点电荷，电荷量相同。倾角为 、质量为 M 的斜面体放在粗糙水平面上，将质量为 m 的物体 P 放在粗糙的斜面体上。当物体 Q 放在与 P

11、 等高(PQ 连线水平)且与物体 P 相距为 r 的右侧位置时，P且受斜面体的摩擦力为 0，斜面体保持，静电力常量为 k，则下列说法正确的是()图 9mgr2tan AP、Q 所带电荷量为kBP 对斜面的压力为 0 C斜面体受到地面的摩擦力为 0 D斜面体对地面的压力为(Mm)g设 P、Q 所带电荷量为 q，对物体 P 受力分析如图q2、竖直向下的重力所示，受到水平向左的力Fkr2mgr2tan Fmg、支持力 FN，由平衡条件tan mg，解得 q，选项 Ak正确；斜面对 P 的支持力 FNmgcosFsin ，由第三定律可知，P 对斜面的压力为 FNmgcos Fsin ，选项 B 错误；

12、对 P 和斜面体整体受力分q2和地面对斜面体水平向右析，可知水平方向受到 Q 对 P 向左的力 Fkr2q2，选的摩擦力，由平衡条件可知，斜面体受到水平向右的摩擦力大小为 fkr2项 C 错误；对 P 和斜面体整体受力分析，竖直方向受到竖直向下的重力(Mm)g 和水平面的支持力，由平衡条件，水平面支持力等于(Mm)g，根据第三定律，斜面体对地面的压力大小为(Mm)g，选项 D 正确。AD10如图 10 所示，用两根完全相同的橡皮筋 M、N 将两个质量均为 m1 kg 的可视为质点的小球 A、B 拴接在一起，并悬挂在水平天花板上，在小球 A 上施加一水平向左的恒力 F，当系统处于状态时，橡皮筋

13、M 与竖直方向的夹角为 60。假设两橡皮筋的劲度系数均为 k5 N/cm，且始终处在弹性限度以内，重力加速度取 g10 m/s2。则()图 10橡皮筋 M 的伸长量为 4 cm橡皮筋 N 的伸长量为 2 cm水平恒力的大小为 10 3 N D如果将水平恒力撤去，则小球 B 的瞬时加速度为零先对小球 B 进行受力分析，小球 B 受重力 mg 和橡皮筋 N 的拉力 F1，根据平衡条件，有 F1mg10 N，又F1kxN，解得橡皮筋 N 的伸长量 xNF12 cm，选项 Bk正确；再将小球 A、B 看成一个整体，整体受重力 2mg、水平恒力 F 和橡皮筋M 的拉力 F2，根据平衡条件，有 F2mgt

14、an 602 3mg20 3 N，选项 C 错误；橡皮筋 M 的弹力 F2 2mg4mg40 N，根据定律有 F2cos 60kxM，解得橡皮筋 M 的伸长量 xMF28cm，选项 A 错误；小球 B 受重力k和橡皮筋 N 的拉力，撤去水平恒力的瞬间，小球 B 的重力和橡皮筋 N 的拉力都不变，故小球仍处于平衡状态，加速度为零，选项 D 正确。BD二、非选择题11如图 11 所示，一质量为 M2 kg 的铁块套在倾斜放置的杆上，杆与水平方向的夹角 60，一轻绳一端连在铁块上，一端连在一质量为 m1 kg 的小球上，一水平力 F 作用在小球上，连接铁块与球的轻绳与杆垂直，铁块和球都处于状态。(g

15、 取 10 m/s2)求：图 11拉力 F 的大小；杆对铁块的摩擦力的大小。(1)对 B 球受力分析。根据力的平衡 Fmgtan 解得 F10 3 N(2)由于绳对铁块的拉力垂直于杆，且铁块处于状态，因此铁块受到的摩擦力等于铁块的重力沿斜面向下的分力，即 FfMgsin Ff103 N(1)10 3 N(2)10 3 N12如图 12 所示，两平行金属导轨间的距离 d1.0 m，导轨所在平面与水平面之间的夹角为 53，在导轨所在的空间内分布着磁感应强度大小为 B1.5 T，方向垂直于导轨所在平面向上的匀强磁场，导轨的一端接有电动势 E6.0V，内阻 r1.0 的直流电源。现将一质量 m0.5 kg，电阻 R3.0 ，长度为 1.0 m 的导体棒 ab 垂直导轨放置，开关 S 接通后导体棒刚好能保持。已知电路中定值电阻 R06.0 ，重力加速度 g10 m/s2，sin 530.8，cos 530.6，导体棒受到的最大静摩擦力等于滑动摩擦力，求：图 12导体棒中通过的电流大小；导体棒与导轨间的动摩擦因数。由电路知识可知，导体棒与定值电阻 R0 并联后接在电源两端，设电路中的总电阻为 R 总，则有 R 总 RR0 r，代入数据R 总3 ，由闭合RR0电路欧姆定律可知，电路中的总电流 I E 2 A，导体棒 ab 两端的电压为R总Uab4 V，所以流经导体棒的电流 IRUab4 A。