高中物理专题训练力力Word文档下载推荐.docx
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B.30°
C.60°
D.90°
3.如图所示,一根不可伸长的轻绳穿过轻滑轮,两端系在高度相等的A、B两点,滑轮下挂一物体,不计轻绳和轻滑轮之间的摩擦.保持A固定不动,让B缓慢向右移动,则下列说法正确的是( )
A.随着B向右缓慢移动,绳子的张力减小
B.随着B向右缓慢移动,绳子的张力不变
C.随着B向右缓慢移动,滑轮受绳AB的合力变大
D.随着B向右缓慢移动,滑轮受绳AB的合力不变
4.如图所示,一轻质弹簧只受一个拉力F1时,其伸长量为x,当弹簧同时受到两个拉力F2和F3作用时,伸长量也为x,现对弹簧同时施加F1、F2、F3三个力作用时,其伸长量为x′,则以下关于x′与x关系正确的是( )
A.x′=x
B.x′=2x
C.x<
x′<
2x
D.x′<
5.如图所示,用细绳连接用同种材料制成的a和b两个物体.它们恰能沿斜面向下做匀速运动,且绳子刚好伸直,关于a、b的受力情况( )
A.a受3个力,b受4个力
B.a受4个力,b受3个力
C.a、b均受3个力
D.a、b均受4个力
6.如图所示,用平行于斜面体A的斜面的轻弹簧将物块P拴接在挡板B上,在物块P上施加沿斜面向上的推力F,整个系统处于静止状态.下列说法正确的是( )
A.物块P与斜面之间一定存在摩擦力
B.弹簧的弹力一定沿斜面向下
C.地面对斜面体A的摩擦力水平向左
D.若增大推力,则弹簧弹力一定减小
7.如图所示,将倾角为α的粗糙斜面体置于水平地面上,斜面体上有一木块,对木块施加一斜向上的拉力F,整个系统处于静止状态,下列说法正确的是( )
A.木块和斜面体间可能无摩擦
B.木块和斜面体间一定有摩擦
C.斜面体和水平地面间可能无摩擦
D.撤掉拉力F后,斜面体和水平地面间一定有摩擦
8.如图所示,物体B的上表面水平,当A、B相对静止沿斜面匀速下滑时,设B给A的摩擦力为Ff1,水平面给斜面体C的摩擦力为Ff2,则( )
A.Ff1=0,Ff2=0
B.Ff1水平向右,Ff2水平向左
C.Ff1水平向左,Ff2水平向右
D.Ff1=0,Ff2水平向右
9.在新疆克拉玛依航空旅游节上,解放军八一跳伞队带来了精彩的表演.如图所示,某段时间内将伞对运动员的作用力简化为两根绳子对运动员的拉力,设两绳与竖直方向的夹角均为30°
,运动员重力为G(不计运动员所受空气阻力),若运动员匀速运动,则每根绳的拉力为( )
A.
B.
C.
D.G
10.如图所示,上表面光滑的半圆柱体放在水平面上,小物块从靠近半圆柱体顶点O的A点,在外力F作用下沿圆弧缓慢下滑到B点,此过程中F始终沿圆弧的切线方向且半圆柱体保持静止状态.下列说法中正确的是( )
A.外力F先变小后变大
B.半圆柱体对小物块的支持力变大
C.地面对半圆柱体的支持力变大
D.地面对半圆柱体的摩擦力先变大后变小
11.如图所示,轻绳的一端系在质量为m的物体上,另一端系在一个轻质圆环上,圆环套在粗糙水平杆MN上.现用水平力F拉绳上一点,使物体处于图中实线位置,然后改变F的大小使其缓慢下降到图中虚线位置,圆环仍在原来的位置不动.在这一过程中,水平拉力F、环与杆的摩擦力Ff和环对杆的压力FN的变化情况是( )
A.F逐渐增大,Ff保持不变,FN逐渐增大
B.F逐渐增大,Ff逐渐增大,FN保持不变
C.F逐渐减小,Ff逐渐增大,FN逐渐减小
D.F逐渐减小,Ff逐渐减小,FN保持不变
12.如图所示,一小球在斜面上处于静止状态,不考虑一切摩擦,如果把竖直挡板由竖直位置缓慢绕O点转至水平位置,则此过程中球对挡板的压力F1和球对斜面的压力F2的变化情况是( )
A.F1先增大后减小,F2一直减小
B.F1先减小后增大,F2一直减小
C.F1和F2都一直减小
D.F1和F2都一直增大
13.如图所示,轻杆AB下端固定在竖直墙上,上端有一光滑的轻质小滑轮,一根细绳一端C系在墙上,绕过滑轮另一端系一质量为m的物体,当C端缓慢地上移过程中,则杆对滑轮的作用力将( )
A.变小
B.变大
C.不变
D.无法确定
14.如图所示,用光滑的粗铁丝做成一个直角三角形,BC边水平,AC边竖直,∠ABC=β,AB及AC边上分别套有细线系着的铜环P、Q,当它们静止时,细线跟AB边的夹角θ的范围是( )
A.θ=β
B.θ>
C.θ<
β
D.β<
θ<
二、多选题(共12小题,每小题5.0分,共60分)
15.(多选)如图所示,质量为M的斜面体A放在粗糙水平面上,用轻绳拴住质量为m的小球B置于斜面上,整个系统处于静止状态,已知斜面倾角及轻绳与竖直方向夹角均为θ=30°
.不计小球与斜面间的摩擦,则( )
A.轻绳对小球的作用力大小为
mg
B.斜面对小球的作用力大小为
C.斜面体对水平面的压力大小为(M+m)g
D.斜面体与水平面间的摩擦力大小为
16.(多选)如图所示,水平地面上的物体A在斜向上的拉力F的作用下,向右做匀速直线运动,拉力F与水平面夹角为θ.下列说法中正确的是( )
A.物体A一定受到四个力的作用
B.物体A受到的摩擦力大小为Fsinθ
C.拉力F与物体A受到的摩擦力的合力方向一定是竖直向上
D.物体A受到的重力和地面对物体的支持力是一对平衡力
17.(多选)将物体所受重力按力的效果进行分解,下列图中正确的是( )
D.
18.(多选)如图所示,将力F分解为F1和F2两个分力,已知F1的大小和F2与F之间的夹角α,且α为锐角,则( )
A.当F1>
Fsinα时,一定有两解
B.当F1=Fsinα时,有唯一解
C.当F1<
Fsinα时,无解
D.当Fsinα<
F1<
F时,一定有两解
19.(多选)某研究性学习小组为颈椎病人设计了一个牵引装置:
如图,一根绳绕过两个定滑轮和一个动滑轮后两端挂着相同的重物,与动滑轮相连的帆布带拉着病人的颈椎(图中是用手指代替颈椎做实验),整个装置在同一竖直平面内.如果要增大手指所受的拉力,可采取的方法是( )
A.只增加绳的长度
B.只增加重物的重量
C.只将手指向下移动
D.只将手指向上移动
20.(多选)3个相同的物体叠放在一起,置于粗糙的水平地面上,物体之间不光滑,如图所示.现用一水平力F作用在B物体上,物体仍保持静止.下列说法正确的是( )
A.C受到地面的摩擦力大小为F,方向水平向左
B.A受到水平向右的摩擦力作用
C.B对C的摩擦力大小为F,方向水平向右
D.C受到5个力作用
21.(多选)用一轻绳将小球P系于光滑墙壁上的O点,在墙壁和球P之间夹有一矩形物块Q,如图所示.P、Q均处于静止状态,则下列说法正确的是( )
A.P受4个力
B.Q受3个力
C.若绳子变长,绳子的拉力将变小
D.若绳子变短,Q受到的静摩擦力将增大
22.(多选)如图所示,质量m1=10kg和m2=30kg的两物体,叠放在动摩擦因数为0.50的粗糙水平地面上,一处于水平位置的轻弹簧,劲度系数为200N/m,一端固定于墙壁上,另一端与质量为m1的物体相连,弹簧处于自然状态,现用一水平推力F作用于质量为m2的物体上,使它缓慢地向墙壁一侧移动,当移动0.40m时,两物体开始相对滑动.则下列说法正确的是( )
A.开始相对滑动时,物体m2受4个力的作用
B.开始相对滑动时,水平推力F的大小为280N
C.开始相对滑动时,水平推力F的大小为100N
D.开始相对滑动时,物体m2受6个力的作用
23.(多选)如图所示,不计质量的光滑小滑轮用细绳悬挂于墙上O点,跨过滑轮的细绳连接物块A、B,A、B都处于静止状态,现将物块B移至C点后,A、B仍保持静止,下列说法中正确的是( )
A.B与水平面间的摩擦力增大
B.绳子对B的拉力增大
C.悬于墙上的绳所受拉力不变
D.A、B静止时,图中α、β、θ三角始终相等
24.(多选)如图所示,不可伸长的轻绳跨过动滑轮,其两端分别系在固定支架上的A、B两点,支架的左边竖直,右边倾斜.滑轮下挂一物块,物块处于平衡状态,下列说法正确的是( )
A.若左端绳子下移到A1点,重新平衡后绳子上的拉力将变大
B.若左端绳子下移到A1点,重新平衡后绳子上的拉力将不变
C.若右端绳子下移到B1点,重新平衡后绳子上的拉力将变大
D.若右端绳子下移到B1点,重新平衡后绳子上的拉力将不变
25.(多选)如图所示,用与竖直方向成θ角的倾斜轻绳a和水平轻绳b共同固定一个小球,这时绳b的拉力为F1.现在保持小球在原位置不动,使绳b的在原竖直平面内,逆时针转过θ角固定,绳b的拉力变为F2;
再转过θ角固定,绳b的拉力变为F3,则( )
A.F1<F2<F3
B.F1=F3>F2
C.F1=F3<F2
D.绳a拉力一直减小
26.(多选)如图所示,一质量为m的小球,用长为l的轻绳悬挂于O点,初始时刻小球静止于P点,第一次小球在水平拉力F作用下,从P点缓慢地移动到Q点,此时轻绳与竖直方向夹角为θ,张力大小为FT1,第二次在水平恒力F′作用下,从P点开始运动并恰好能到达Q点,至Q点时轻绳中的张力大小为FT2,关于这两个过程,下列说法中正确的是(不计空气阻力,重力加速度为g)( )
A.第一个过程中,拉力F在逐渐变大,且最大值一定大于F′
B.两个过程中,轻绳的张力均变大
C.FT1=
,FT2=mg
D.第二个过程中,重力和水平恒力F′的合力的功率先增大后减小
分卷II
三、实验题(共0小题,每小题10.0分,共0分)
四、计算题(共4小题,每小题18.0分,共72分)
27.如图所示,物体A重GA=30N,物体B重GB=50N,A与B,B与地面之间的动摩擦因数分别为μ1=0.5和μ2=0.3,当用水平拉力F拉着物体B匀速向右运动,A未脱离B前,求:
(1)A物体所受的滑动摩擦力F1的大小和方向;
(2)B物体所受地面的滑动摩擦力F2的大小和方向;
(3)水平拉力F的大小,
28.重为G1=8N的砝码悬挂在轻绳PA和PB的结点上.PA偏离竖直方向37°
角,PB在水平方向,且连在重力为G2=100N的木块上,木块静止于倾角为θ=37°
的斜面上,如图所示.试求:
木块与斜面间的摩擦力大小和木块所受斜面的弹力大小.
29.如图所示,在质量为1kg的重物上系着一条长30cm的细绳,细绳的另一端连着套在水平棒上可以滑动的圆环,环与棒间的动摩擦因数为0.75,另有一条细绳,其一端跨过定滑轮,定滑轮固定在距离圆环50cm的地方.当细绳的端点挂上重物G,而圆环将要滑动时,试问:
(1)长为30cm的细绳的张力是多少?
(2)圆环将要开始滑动时,重物G的质量是多少?
(3)角φ多大?
(环的重力忽略不计)
30.如图所示,木板与水平地面间的夹角θ可以随意改变,当θ=30°
时,可视为质点的一小木块恰好能沿着木板匀速下滑.若让该小木块从木板的底端以大小恒定的初速度v0=10m/s的速度沿木板向上运动,随着θ的改变,小木块沿木板滑行的距离x将发生变化,重力加速度g=10m/s2.(结果可用根号表示)
(1)求小木块与木板间的动摩擦因数;
(2)当θ角满足什么条件时,小木块沿木板滑行的距离最小,并求出此最小值.
五、填空题(共0小题,每小题5.0分,共0分)
六、简答题(共0小题,每小题10.0分,共0分)
答案解析
1.【答案】A.
【解析】以结点为研究对象,分析受力情况:
三根细线的拉力.其中重物对O点的拉力等于mg.作出力的示意图如图.
根据平衡条件得F1=
2.【答案】B
【解析】分解小球重力.沿绳OA的分力方向确定,另一分力的方向不确定,但由三角形定则可看出,另一分力F′的大小与θ角的大小有关.由数学知识可知,当F′的方向与绳OA垂直时F′最小,力F最小.所以θ=30°
,Fmin=Gcos30°
=
G,故B正确.
3.【答案】D
【解析】动滑轮在不计摩擦的情况下,两侧绳子拉力大小相等,平衡后,两侧绳子的拉力关于竖直方向对称.保持A固定不动,让B缓慢向右移动,则两侧绳子的夹角增大,绳上的张力增大,由于物体的重力不变,故绳AB的合力不变.本题应选D.
4.【答案】B
【解析】由题述可知同时受到两个拉力F2和F3作用时,作用效果等同于只受一个拉力F1作用;
同时施加F1、F2、F3三个力作用时,其伸长量为x′=2x,选项B正确.
5.【答案】C
【解析】对整体分析,根据平衡有:
Mgsinθ=μMgcosθ,解得μ=tanθ.
再隔离对a分析,假设受到拉力,有:
mgsinθ=FT+μmgcosθ,解得,FT=0.所以绳子无拉力,a、b均受三个力,重力、支持力和摩擦力.故C正确,A、B、D错误.
6.【答案】C
【解析】对物块P受力分析可知,若推力F与弹簧弹力的合力平衡了物块重力沿斜面向下的分力,则无摩擦力,A错误;
弹簧处于拉伸或压缩状态物块P均可能保持静止状态,B错误;
由整体法可知地面对斜面体A的静摩擦力平衡了推力F水平向右的分力,C正确;
增大推力F若物块保持静止则弹簧的弹力不变,D错误.
7.【答案】A
【解析】以木块为研究对象受力分析,根据平衡条件,若Fcosα=mgsinα,则木块与斜面体间无摩擦力,故A正确,B错误;
以斜面体和木块整体为研究对象,根据平衡条件:
斜面体和水平地面间的摩擦力大小等于F沿水平方向的分力,方向向左,故C错误;
撤掉拉力F后,若木块仍然保持静止,以斜面体和木块整体为研究对象,根据平衡条件则斜面体不受地面的摩擦力,D错误.
8.【答案】A
【解析】
9.【答案】A
【解析】由于运动员匀速运动,合力为0,所以有2Fcos30°
=G,每根绳的拉力为F=
,选项A正确.
10.【答案】D
【解析】对小物块受力分析,受到重力、支持力和拉力,如图
根据共点力平衡条件,有
FN=mgcosθ
F=mgsinθ
由于θ越来越大,故支持力FN变小,拉力F变大,故A、B错误;
对半圆柱体受力分析,受到压力FN,地面支持力FN′,重力Mg,地面的静摩擦力Ff,如图
FN1sinθ=Ff
Mg+FN1cosθ=FN′
解得Ff=mgsinθcosθ=
mgsin2θ
FN′=Mg+mgcos2θ=Mg+mg
由于θ越来越大,故静摩擦力Ff先变大后变小,支持力先变小后变大,故C错误,D正确.
11.【答案】D
【解析】物体在3个力的作用下处于平衡状态,根据矢量三角形法,画出力的矢量三角形,如图所示.其中,重力的大小和方向不变,力F的方向不变,绳子的拉力FT与竖直方向的夹角θ减小,由图可以看出,F随之减小,Ff也随之减小,D正确.
12.【答案】B
【解析】小球受力如图甲所示,因挡板是缓慢移动,所以小球处于动态平衡状态,在移动过程中,此三力(重力G、斜面的支持力FN、挡板的弹力F)组合成一矢量三角形的变化情况如图乙所示(重力大小方向均不变,斜面对其支持力方向始终不变),由图可知此过程中斜面对小球的支持力不断减小,挡板对小球弹力先减小后增大,再由牛顿第三定律知B对.
13.【答案】A
【解析】杆对滑轮的作用力的大小等于两绳子上拉力的合力的大小,由于两绳子上拉力相等,都等于G,设绳子夹角为θ,则F合=2Gcos
,当C上移时,θ变大,则F合变小,杆对滑轮的作用力将变小,A正确.
14.【答案】D
【解析】三角形支架光滑,所以不计摩擦.要求θ的范围,说明P、Q静止时有不同的位置,求出θ的两个极值即得θ的范围.P、Q在支架上保持静止时分别受到三个力的作用:
重力、弹力、拉力.当铜环P的质量趋于零时,P只受到弹力和绳子的拉力作用,受力图如图甲所示.
要使P达到平衡,则有θ=90°
.同理,当铜环Q的质量趋于零时,Q受二力作用,如图乙所示.要使Q达到平衡,则θ=β.以上讨论的是两种极限情况,所以P、Q处于静止状态时,细线跟AB边的夹角θ的范围是β<
90°
.故D正确.
甲 乙
15.【答案】AD
【解析】以B为研究对象,受力图如甲图,由几何关系知θ=β=30°
.根据受力平衡可得FT=FN=
mg,以斜面体为研究对象,其受力如图乙所示
甲 乙
由受力平衡得FN1=Mg+FN′cosθ=Mg+
Ff=FN′sinθ=
故A、D选项正确.
16.【答案】AC
【解析】物体在水平地面做匀速直线运动,则其一定处于受力平衡状态,对物体受力分析如图,知物体受四个力,选项A正确;
物体受力平衡,则有f=Fcosθ,G=FN+Fsinθ,选项B、D错误;
由图知G与FN的合力竖直向下,由平衡知识得F与f的合力方向必竖直向上,选项C正确.
17.【答案】ABD
【解析】A项中物体重力分解为垂直于斜面使物体压紧斜面的分力G1和沿斜面向下使物体向下滑的分力G2;
B项中物体的重力分解为沿两条细绳使细绳张紧的分力G1和G2,A、B项图均画得正确.C项中物体的重力应分解为垂直于两接触面使物体压紧两接触面的分力G1和G2,故C项图画错.D项中物体的重力分解为沿绳向下使绳张紧的分力G1,G2,故D项图画得正确.
18.【答案】BCD
【解析】将一个力分解为两个分力,由三角形定则知分力与合力可构成封闭三角形.当F1<
Fsinα时,三个力不能构成封闭三角形,故不可能分解为这样的一对分力F1和F2,选项C正确;
当F1=Fsinα时,可构成唯一一个直角三角形,选项B正确;
当Fsinα<
F时,F1、F2与F可构成两个矢量三角形,即有两解,选项D正确;
对于选项A,由于不能确定F1是否小于F,结合前面的分析知,选项A错误.
19.【答案】BC
【解析】由力的合成可知:
只增加绳的长度既没有增大分力的大小也没有改变力的夹角,所以对合力没有影响,故A错误.夹角不变时,分力增大,合力就增大,增加重物的重量就是增大分力,故B正确.在分力不变时增大夹角,则合力减小,将手指向上移动时增大了夹角,故C正确,D错误.
20.【答案】ACD
【解析】以A、B、C三者的整体为研究对象,此整体在水平方向上受平衡力的作用,因此C受到地面的摩擦力等于拉力F,方向水平向左,A选项正确;
以A为研究对象,A不受摩擦力,选项B错误;
B对C的摩擦力与C对B的摩擦力大小相等,方向相反,由此可知,B对C的摩擦力的大小等于F,方向水平向右,故选项C正确;
可将C隔离开作为隔离体进行分析,C受到5个力的作用,选项D正确.故选A、C、D.
21.【答案】AC
【解析】先研究Q,水平方向上Q受墙壁和小球P的弹力而平衡,竖直方向上Q受重力和P对它的竖直向上的摩擦力而平衡,故Q受到的静摩擦力始终等于其重力,选项B、D错误;
再研究P,P受重力、绳子拉力、Q对它的支持力和竖直向下的摩擦力作用,选项A正确;
以P、Q整体为研究对象,设绳子与墙壁之间的夹角为θ,若绳子变长,θ将变小,根据平衡条件在竖直方向上有:
FTcosθ=G总,则绳子的拉力将变小,选项C正确.
22.【答案】BD
【解析】运用整体法求解.选取两物体组成的整体为研究对象,因为移动过程缓慢,所以该系统受力平衡,当移动0.40m时,对系统受力分析,根据平衡条件可得F=kx+μ(m1+m2)g,代入数据,可得F=280N,B正确,C错误;
用隔离法对物体m2受力分析知A错误,D正确.
23.【答案】AD
【解析】因为将物块B移至C点后,A、B仍保持静止,所以绳子中的拉力大小始终等于A的重力不变,通过定滑轮,绳子对B的拉力大小也是等于A的重力不变,而B移至C点后,右侧绳子与水平方向的夹角减小,对B进行受力分析可知,B受到水平面的静摩擦力增大,所以A正确,B错误;
对滑轮受力分析可知,悬于墙上的绳子所受拉力等于两边绳子的合力,由于两边绳子的夹角变大,两边绳子的合力将减小,C错误;
由几何关系可知α、β、θ三角始终相等,D正确.
24.【答案】BC
【解析】设绳子长度为L,A、B间水平距离为d,绳子与竖直方向的夹角为α,绳子拉力为FT,物块重力为G,根据平衡条件可得2FTcosα=G,且由几何关系可得Lsinα=d,左端绳子下移到A1点,重新平衡后,考虑到d不变,L不变,故依然满足Lsinα=d,绳子与竖直方向的夹角不变,绳子上的拉力不变,故B对;
右端绳子下移到B1点,重新平衡后,考虑到d变大,L不变,故绳子与竖直方向的夹角α将增大,根据力的合成知识可知,等大的两个分力的合力不变时,夹角越大分力越大,故C对.
25.【答案】BD
【解析】据题意,b绳第一次转过θ角后F2与a绳拉力Fa垂直,再转过θ角后,F3和F1关于F2对称,则有F1=F3,且F2最小,则有:
F1=F3>F2,故B选项正确;
从力的三角形可以看出Fa的对应边长度一直在减小,故a绳拉力一直在减小,D选项正确.
26.【答案】AC
【解析】第一次小球缓慢移动,因此,小球处于平衡状态,解得F=mgtanα,绳中张力FT=
,随着α的逐渐增大,力F、FT逐渐增大,当α=θ时,有:
Fm=mgtanθ,FT1=
,在第二次运动过程中,根据动能定理有:
-mgl(1-cosθ)+F′lsinθ=0,解得:
F′=
mg=mgtan
,故选项A正确;
此过程中,小球恰能到达Q点,说明vQ=0,根据牛顿第二定律可知,在球运动轨迹法线方向上有:
FT2-mgcosθ-F′sinθ=0,解得:
FT2=mg,故选项C正确;
在第二次运动过程中,根据平行四边形定则可知,重力与水平拉力的合力为:
F合′=
,恒定不变,方向与竖直方向成
角,整个过程中小球先加速后减速,当小球运动至轻绳与竖直方向成
角时,速度最大,根据牛顿第二定律和向心力公式可知,此时轻绳中的拉力亦最大,故选项B错误;
在O点、Q点和速度最大点这三点处,重力与水平拉力合力F合′的瞬时功率为零,其它位置不为零,因此此过程中F合′的功率是先增大后减小,再增大再减小,故选项D错误.
27.【答案】
(1)A物体所受的滑动摩擦力F1大小为15N,方向向右
(2)B物体所受地面的滑动摩擦力F2的大小为24N,方向向左
(3)水平拉力F的大小为39N.
(1)物体A相对物体B向左滑动,物体B给物体A的滑动摩擦力方向向右
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