高考物理二轮复习考点专题练习1力与物体的平衡(含解析)

1、1(多选)(2015广东19)如图 1 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() 图 1 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 2.(2015山东理综16)如图 2 所示，滑块 A 置于水平地面上，滑块 B 在一水平力作用下紧靠 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() 图

2、 2 1 A. 12 112 . 12 212 . 12 112 C. 12 1题型特点 力的合成与分解、共点力的平衡是高考中的热点，主要考查对共点力作用下物体的受力分 析以及平衡条件的应用以选择题形式呈现，难度相对较低，命题突出对受力分析、力的 合成与分解方法的考查 2命题预测 高考仍会以选择题为主，以受力分析、动态平衡为考点其中拉力方向的变化、斜面倾角 的变化、摩擦力的突变、细绳拉力的突变、弹簧弹力的变化都是动态平衡中常出现的类 型在平衡问题的分析中，摩擦力方向和大小的变化、滑动摩擦力和静摩擦力之间的转换 也需要引起我们的注意要求学生灵活、熟练运用平衡问题的常规解法，准确地进行判断 与求解

3、 考题一考题一受力分析、物体的平衡受力分析、物体的平衡 1(多选)(2015菏泽二模)如图 3 所示，编号为、的三根圆木粗细相同、质量均为 m.、并排横放在水平地面上，叠放在、上面，三根圆木均处于静止状态已知 重力加速度 g，以下判断正确的是() 图 3 1 A对的支持力大小为 mg 2 B对的支持力大小为 3mg 3 3mg 6 C地面对的摩擦力大小为 D地面对的摩擦力大小为0 2(2015皖南八校联考)如图4 所示，在倾角为 30的斜面上，物块A 与物块B 通过轻绳 相连，轻绳跨过光滑的定滑轮，物块 A 的质量为 4kg，物块 A 与斜面间的动摩擦因数为 3，设物块 A 与斜面间的最大静摩

4、擦力等于滑动摩擦力，为使物块A 静止在斜面上，物块 6 B 的质量不可能为() 图 4 A1kg B2kg C3kgD4kg 1 3(2015聊城二模)如图 5 所示，左侧是倾角为60的斜面、右侧是 圆弧面的物体固定在水 4 平地面上，圆弧面底端的切线水平，跨过其顶点上小定滑轮的轻绳两端系有质量分别为 m1、m2的小球当它们处于平衡状态时，连接 m2的轻绳与水平线的夹角为 60，不计一切 摩擦，两小球可视为质点则m1m2等于() 图 5 A11 B23 C32 D34 4(2015山东省实验中学三诊)如图 6 所示，直角三角形框架 ABC(角 C 为直角)固定在水平 地面上，已知 AC 与水平

5、方向的夹角为 30.小环 P、Q 分别套在光滑臂 AC、BC 上，用 一根不可伸长的细绳连接两小环，静止时细绳恰好处于水平方向，小环 P、Q 的质量分别 为 m1、m2，则小环 P、Q 的质量之比为() 图 6 m1 A. 3 m2 m13 C. m23 m1 B.3 m2 m11 D. m23 1物体受力分析的常用方法 (1)整体法与隔离法 整体法 将加速度相同的几个物体作为一个 隔离法 概念 整体来分析的方法 选用 原则 (2)假设法 研究系统外的物体对系统整体的作 将研究对象与周围物体分隔开的方法 研究系统内物体之间的相互作用力 用力或系统整体的加速度 在受力分析时，若不能确定某力是否存

6、在，可先对其作出存在或不存在的假设，然后再就 该力存在与否对物体运动状态影响的不同来判断该力是否存在 2v0 时一定是平衡状态吗？不一定 3处理平衡问题的基本方法 (1)物体受三个力平衡时，利用力的合成或分解法比较简单 (2)解平衡问题建立坐标系时应使尽可能多的力与坐标轴重合，需要分解的力尽可能少，物 体受四个以上的力作用时一般要采用正交分解法 考题二考题二物体的动态平衡问题物体的动态平衡问题 5(2015盐城二模)目前，我市每个社区均已配备了公共体育健身器材图 7 器材为一秋 千，用两根等长轻绳将一座椅悬挂在竖直支架上等高的两点由于长期使用，导致两根支 架向内发生了稍小倾斜，如图中虚线所示，

7、但两悬挂点仍等高座椅静止时用 F 表示所受 合力的大小，F1表示单根轻绳对座椅拉力的大小，与倾斜前相比() 图 7 AF 不变，F1变小 BF 不变，F1变大 CF 变小，F1变小 DF 变大，F1变大 6(2015山西四校第三次联考)如图8 所示，挡板垂直于斜面固定在斜面上，一滑块m 放在 斜面上，其上表面呈弧形且左端最薄，一球 M 搁在挡板与弧形滑块上，一切摩擦均不计， 用平行于斜面的拉力 F 拉住弧形滑块，使球与滑块均静止现将滑块平行于斜面向上拉过 一较小的距离，球仍搁在挡板与滑块上且处于静止状态，则与原来相比() 图 8 A滑块对球的弹力增大 B挡板对球的弹力减小 C斜面对滑块的弹力增

8、大 D拉力 F 不变 7(2015苏州质检)如图 9 所示，一定质量的物体通过轻绳悬挂，结点为O，人沿水平方向 拉着 OB 绳，物体和人均处于静止状态若人的拉力方向不变，缓慢向左移动一小段距 离，下列说法正确的是() 图 9 AOA 绳中的拉力先减小后增大 BOB 绳中的拉力不变 C人对地面的压力逐渐减小 D地面给人的摩擦力逐渐增大 1.解析法 画出研究对象的受力示意图，根据动态变化的原因，一般是某一夹角发生变化，用三角函 数表示出各个作用力与变化夹角之间的关系，从而判断各作用力的变化 2图解法 当物体受到一个大小方向不变、一个方向不变、一个大小方向都变化的 3 个力作用而处于 动态平衡时，如

9、果题目只要求定性讨论力的大小而不必进行定量计算时，应首先考虑用矢 量三角形方法考题三电学中的平衡问题 8(多选)(2015武汉四月调研)如图 10 所示，在匀强磁场中(磁场方向没有画出)固定一倾角 为30的光滑斜面，一根质量为m的通电直导线垂直于纸面水平放置在斜面上，直导线恰好 能保持静止，电流方向垂直于纸面向里，已知直导线受到的安培力和重力大小相等，斜面 对直导线的支持力大小可能是(重力加速度大小为 g)() 图 10 A0BmgC. 3mgD. 3mg 2 9(2015吉林省实验中学二模)如图11所示，固定在水平地面上的倾角为 的粗糙斜面上， 有一根水平放在斜面上的导体棒，通有垂直纸面向外

10、的电流，导体棒保持静止现在空间 中加入竖直向下的匀强磁场，导体棒仍静止不动，则() 图 11 A导体棒受到的合力一定增大 B导体棒一定受 4 个力的作用 C导体棒对斜面的压力一定增大 D导体棒所受的摩擦力一定增大 10(多选)(2015全国大联考二)如图12所示，A、B两球所带电荷量均为2105C，质量均 为 0.72kg，其中 A 球带正电荷，B 球带负电荷，A 球通过绝缘细线吊在天花板上，B 球一端 固定绝缘棒，现将 B 球放在某一位置，能使绝缘细线伸直，A 球静止且与竖直方向的夹角 为 30，g10m/s2，则 B 球距离 A 的距离可能为() 图 12 A0.5mB0.8mC1.2mD

11、2.5m 电磁学中的物体的平衡问题，除了涉及重力、弹力和摩擦力之外，还涉及电磁学中的静电 力、安培力和洛伦兹力与力学中的共点力平衡问题一样，电磁学中的物体平衡问题也要 遵循合力为零这一平衡条件，所不同的是除服从力学规律之外，还要服从电磁学规律，这 是解决电磁学中的物体平衡问题的两条主线 考题四考题四平衡中的临界、极值问题平衡中的临界、极值问题 11(2015雅安三诊)将三根伸长可不计的轻绳AB、BC、CD如图13所示连接，现在B点悬 挂一个质量为m的重物，为使BC绳保持水平且AB绳、CD绳与水平天花板夹角分别为60 和 30，需在 C 点再施加一作用力，则该力的最小值为() 图 13 1 Am

12、gB. mg 2 C. 33 mg D.mg 36 12质量为 M 的木楔倾角为 ，在水平面上保持静止，当将一质量为 m 的木块放在木楔斜 面上时，它正好匀速下滑如果用与木楔斜面成 角的力 F 拉着木块匀速上升，如图14 所 示(已知木楔在整个过程中始终静止) 图 14 (1)当 时，拉力 F 有最小值，求此最小值； (2)求在(1)条件下木楔对水平面的摩擦力是多少？ 1物体平衡的临界问题：当某一物理量变化时，会引起其他几个物理量跟着变化，从而使 物体所处的平衡状态恰好出现变化或恰好不出现变化 2极限分析法：通过恰当地选取某个变化的物理量将其推向极端 (“极大”或“极小”、 “极右”或“极左”

13、等) 3解决中学物理极值问题和临界问题的方法 (1)物理分析方法：就是通过对物理过程的分析，抓住临界(或极值)条件进行求解 (2)数学方法：例如求二次函数极值、讨论公式极值、三角函数极值 专题综合练专题综合练 1(2015安徽师大附中二模)如图 15 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 的作用，设物块与斜面之间的摩擦力大小为Ff1，斜面体与地 面之间的摩擦力大小为Ff2.增大推力 F，斜面体始终保持静止，下列判断正确的是() 图 15 A如果物块沿斜面向上滑动，则Ff1、Ff2一定增大 B如果物块沿斜面向上滑动，则Ff1、Ff2一定不变 C如果物

14、块与斜面相对静止，则Ff1、Ff2一定增大 D如果物块与斜面相对静止，则Ff1、Ff2一定不变 2(2015全国大联考二)如图 16 所示，内壁及碗口光滑的半球形碗固定在水平面上，碗口 保持水平A 球、C 球与B 球分别用两根轻质细线连接当系统保持静止时，B 球对碗壁刚 好无压力，图中 30，则 A 球和 C 球的质量之比为() 图 16 A12 B21 C1 3D. 31 3(2015山东临沂一中二模 )如图 17 所示，在高度不同的两水平台阶上放有质量分别为 m1、m2的两物体，物体间用轻弹簧相连，弹簧与竖直方向夹角为.在m1左端施加水平拉力 F，使 m1、m2均处于静止状态，已知 m1表

15、面光滑，重力加速度为 g，则下列说法正确的是 () 图 17 m1g A弹簧弹力的大小为cos B地面对 m2的摩擦力大小为 F C地面对 m2的支持力可能为零 Dm1与 m2一定相等 4(多选)(2015德州模拟)如图18所示，用OA、OB两根轻绳将花盆悬于两竖直墙之间，开 始时 OB 绳水平现保持O 点位置不变，改变OB 绳长使绳右端由B 点缓慢上移到B点， 此时 OB与 OA 之间的夹角m2 Cq1q2Dq1q2E，即 q1q2，而两球的质量无法比较其大小，故C 正 确，A、B、D 错误 8AB若外加匀强磁场的磁感应强度 B 的方向垂直斜面向上，则沿斜面向上的安培力、 mgsin 支持力

16、与重力处于平衡状态，则BILmgsin，解得 B，故 A 正确；若外加匀强磁 IL 场的磁感应强度 B 的方向竖直向上，则水平向右的安培力、支持力与重力处于平衡状态， mgtan 则 BILmgtan，解得B，故B 正确；若外加匀强磁场的磁感应强度B 的方向垂直 IL 斜面向下，则安培力沿斜面向下，导体棒不能平衡，C 错误；若外加匀强磁场的磁感应强 度 B 的方向竖直向下，则安培力水平向左，导体棒不能平衡，D 错误；故选 A、B. 9CQ 受力如图，由力的合成与平衡条件可知：BO 杆对小球 Q 的弹力 变大，两小球之间的库仑力变大，由库仑定律知，两小球 P、Q 的距离变 小，A、B 错误；对小球 P 受力分析，可得AO杆对小球 P 的摩擦力变大， C 正确；对小球 P、Q 整体受力分析，AO 杆对小球 P 的弹力不变，D 错误 10D开始时刻小物块受重力、支持力和摩擦力，物块恰好能在斜面上匀速下滑，说明 摩擦力和支持力的合力与重力平衡，是竖直向上的；根据牛顿第三定律，压力和滑块对斜 面体的摩擦力的合力是竖直向下的；增加电场力后，小物块对斜面体的压力和摩擦力正比 例增加，故滑块对斜面体的压力和摩擦力的合力仍然是竖直向下的；再对斜面体受力分 析，受重力、物块对