高中物理专题练习相互作用物体的平衡含答案Word文档格式.docx
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4.
如图所示,三根轻细绳悬挂两个质量相同的小球保持静止,A、D间细绳是水平的,现对B球施加一个水平向右的力F,将B缓缓拉到图中虚线位置,这时三根细绳张力TAC、TAD、TAB的变化情况是()
A.TAC、TAD、TAB都变大
B.TAD和TAB变大,TAC不变
C.TAC和TAB变大,TAD不变
D.TAC和TAD变大,TAB不变
5.如图所示,木板B放在粗糙水平面上,木块A放在B的上面,A的右端通过一不可伸长的轻绳固定在竖直墙上,用水平恒力F向左拉动B,使其以速度v做匀速运动,此时绳水平且拉力大小为T,下面说法正确的是( )
A.绳上拉力T与水平恒力F大小相等
B.木块A受到的是静摩擦力,大小等于T
C.木板B受到一个静摩擦力,一个滑动摩擦力,合力大小等于F
D.若木板B以2v匀速运动,则拉力仍为F
6.三个相同的物体叠放在水平面上,B物体受到水平拉力作用,但三个物体都处于静止状态,如图所示,下列判断正确的是( )
A.各个接触面都是粗糙的
B.A与B的接触面可能是光滑的
C.C与水平面的接触面可能是光滑的
D.B与C、C与水平面的接触面一定是粗糙的
7.质量分别为m1和m2的两个物体用一个未发生形变的弹簧连接,如图所示,让它们从高处同时自由下落,则下落过程中弹簧发生的形变是(不计空气阻力)()
A.若m1>m2,则弹簧将被压缩
B.若m1<m2,则弹簧将被拉长
C.只有m1=m2,弹簧才会保持原长
D.无论m1和m2为何值,弹簧长度均不变
8.如图所示,一个质量为m的滑块静止置于倾角为30°
的粗糙斜面上,一根轻弹簧一端固定在竖直墙上的P点,另一端系在滑块上,弹簧与竖直方向的夹角为30°
.则()
A.滑块可能受到三个力作用
B.弹簧一定处于压缩状态
C.斜面对滑块的支持力大小可能为零
D.斜面对滑块的摩擦力大小一定等于1/2mg
9.如图所示,物块A、B通过一根不可伸长的细线连接,A静止在斜面上,细线绕过光滑的滑轮拉住B,A与滑轮之间的细线与斜面平行,则物块A受力的个数可能是()
A.3个B.4个
C.5个D.2个
10.如图所示,固定在竖直平面内的光滑圆环的最高点有一个光滑的小孔。
质量为m的小球
套在圆环上。
一根细线的下端系着小球,上端穿过小孔用手拉住。
现拉动细线,使小球沿圆环缓慢上移。
在移动过程中手对线的拉力F和轨道对小球的弹力N的大小变化情况是(
)
A.F不变,N增大B.F不变,N减小
C.F减小,N不变D.F增大,N减小
实验题
11.在研究弹簧的伸长与外力的关系实验中,将弹簧水平放置测出其自然长度,然后竖直悬挂让其自然下垂,在其下端竖直向下施加外力F,实验过程是在弹簧的弹性限度内进行的,用记录的外力F与弹簧的伸长量x作出的F-x图线如图所示.
(1)由图可知,该弹簧受到的拉力每增加1N,弹簧的伸长量增加_____cm;
(2)分析图象,你可以得出的结论是_________________________;
(3)该研究在实际中的应用是_______________________________;
(4)该图线不过原点的原因是__________________________________________.
12.某同学利用如图丙所示的装置来验证力的平行四边形定则.在竖直木板上铺有白纸,在A、B两点固定两个光滑定滑轮,用一个轻绳跨过两滑轮悬挂钩码组N1、N2,用另一轻绳C在O点打一结,悬挂钩码组N3,每个钩码的质量相等.当系统达到平衡时,记录各组钩码个数.回答下列问题:
(1)改变钩码个数,可以完成实验的是().
A、钩码的个数N1=2,N2=2,N3=4
B、钩码的个数N1=3,N2=3,N3=4
C、钩码的个数N1=4,N2=4,N3=4
D、钩码的个数N1=3,N2=4,N3=6
(2)在拆下钩码和绳子前,必须的一个步骤是().
A、记录OA、OB、OC三段绳子的方向
B、用刻度尺测出OA、OB、OC三段绳子的长度
C、用天平测出钩码的质量
(3)在操作正确的前提下,你认为甲、乙两图比较合理的是_____图.(填“甲”或“乙”)
3、计算题
13.如图所示,物体A、B叠放在倾角α=37°
的斜面上,并通过细线跨过光滑滑轮相连,细线与斜面平行.两物体的质量分别为mA=5kg,mB=10kg,A、B间动摩擦因数为μ1=0.1,B与斜面间的动摩擦因数为μ2=0.2,现对A施一平行于斜面向下的拉力F,使A平行于斜面向下匀速运动(A,B始终接触),(g=10m/s2,sin37°
=0.6,cos37°
=0.8).
求:
(1)B与斜面间的摩擦力大;
(2)恒力F的大小;
(3)地面对斜面的摩擦力的大小.
14.如图,水平细杆上套一质量为0.54kg的小环A,用轻绳将质量为0.5kg的小球B与A相连.B受到始终与水平成53°
角的风力作用,与A一起向右匀速运动,此时轻绳与水平方向夹角为37°
运动过程中B球始终在水平细杆的下方,求:
(取g=10m/s2,sin37°
=0.6,cos37°
=0.8)
(1)B对绳子的拉力;
(2)B受到的风力大小.
(3)A与杆间的动摩擦因数.
15.如图所示,质量为m1=5kg的滑块置于一粗糙斜面上,用一平行于斜面的大小为30N的力F推滑块,滑块沿斜面向上匀速运动,斜面质量为m2=l0kg,且始终静止,取g=10m/s2,求:
(1)斜面对滑块的摩擦力;
(2)地面对斜面的摩擦力和支持力。
参考答案
1.【解析】:
细绳烧断前对小球进行受力分析如图所示,其中F1为弹簧的弹力,F2为细绳的拉力.
由平衡条件得F2cos53°
=mg,F2sin53°
=F1,解得F2=
F1=
故选项A、B错误.
细绳烧断瞬间,细绳的拉力突然变为零,而弹簧的弹力不变,此时小球所受的合力与F2等大反向,所以,小球的加速度立即变为a=
故选项C正确;
细线烧断后小球的初速度为零,不可能做平抛运动,故选项D错误.【答案】C
2.【答案】:
D
3.【解析】:
设斜面的倾角为θ,以A、B整体为研究对象,因为A、B始终保持静止,由平衡条件得Ff=Fcosθ,(mA+mB)g=FN+Fsinθ,又F均匀增大,故摩擦力Ff增大,支持力FN减小,选项B、C正确。
【答案】BC
4.【解析】:
将B缓缓拉到图中虚线位置,分析B的受力如图甲所示,设AB绳与竖着方向的夹角
由B物体的平衡,
解得
所以随
的增大F、TAB增大;
再分析A、B整体受力,如图乙所示,设AC绳与竖着方向的夹角
由A、B整体的平衡有
解得
在AB绳与竖着方向的夹角
逐渐增大时
不发生改变,所以
不变;
由于
和
不变,所以
随F的增大而增大,故此B选项正确。
【答案】B
5.【解析】:
A、以AB整体为研究对象,分析受力情况:
水平方向受到:
水平向左的拉力F、绳子水平向右的拉力T和地面对B水平向右的滑动摩擦力,根据平衡条件得知,绳上拉力T小于水平恒力F.故A错误.B、A、B间产生相对滑动,木块A受到的是滑动摩擦力,大小等于T.故B错误.C、木板B受到两个滑动摩擦力,合力大小等于F.故C错误.D、若木板B以2v匀速运动,AB受力情况都没有变化,则拉力F也不变.故D正确.故选D
6.【解析】:
A、B,以A为研究对象,根据平衡条件得知,B对A没有摩擦力,则A与B的接触面可能是粗糙的,也可能是光滑的.故A错误,B正确.
C、以ABC三个物体组成的整体为研究对象,根据平衡条件得到,地面对C的摩擦力大小等于F,方向水平向左,则C与水平面的接触面一定是粗糙的.故C错误.
D、以AB组成的整体为研究对象,根据平衡条件得知,C对B的摩擦力大小等于F,方向水平向左,则BC间一定是粗糙的.故D正确.故选BD
7.【解析】:
假设弹簧长度变长,则
受到向下的弹力和自身重力,加速度
而
受到向上的弹力和自身重力,加速度
二者加速度不相等,不可能保持稳定,因此不可能伸长,假设压缩则有
二者加速度不相等,不可能保持稳定,因此不可能压缩。
所以无论m1和m2为何值,弹簧长度均不变,答案D对。
8.
9.
10.【解析】:
这属于典型的动态三角形利用相似解决问题的题型,受力分析如图所示
力的三角形与空间三角形AOB相似,重力相当于半径AO,支持力相当于半径BO,拉力相当于BA,随着圆环缓慢上移,BA减小,缓慢运动相当于任何时刻圆环处于平衡状态,所以可知F减小,N不变,故选C
11.【答案】
(1)、0.5
(2)在一定范围内,弹簧的伸长量跟它受到的拉力成正比 (3)弹簧测力计 (4)弹簧在竖直悬挂自然下垂时,在自身重力作用下已有一定量的伸长
【解析】:
(1)由图可知,该弹簧受到的拉力每增加1N,弹簧的伸长量增加0.5cm;
(2)分析图象,你可以得出的结论是在一定范围内,弹簧的伸长量跟它受到的拉力成正比;
(3)该研究在实际中的应用是弹簧测力计;
(4)该图线不过原点的原因是弹簧在竖直悬挂自然下。
12.【解析】:
(1)对O点受力分析OAOBOC分别表示三个力的大小,由于三共点力处于平衡,所以OC等于OD.因此三个力的大小构成一个三角形.
A、2、2、4不可以构成三角形,则结点不能处于平衡状态,故A错误.
B、3、3、4可以构成三角形,则结点能处于平衡.故B正确.
C、4、4、4可以构成三角形,则结点能处于平衡.故C正确.
D、3、4、6可以构成三角形,则结点能处于平衡.故D正确.故选:
BCD
(2)为验证平行四边形定则,必须作受力图,所以先明确受力点,即标记结点O的位置,其次要作出力的方向并读出力的大小,最后作出力的图示,因此要做好记录,是从力的三要素角度出发,要记录砝码的个数和记录OA、OB、OC三段绳子的方向,故A正确,BC错误.故选A.
(3)以O点为研究对象,F3的是实际作用效果在OC这条线上,由于误差的存在,F1、F2的理论值要与实际值有一定偏差,故甲图符合实际,乙图不符合实际.
13.【解析】:
对A受力分析如图所示,根据共点力平衡,在沿斜面方向上有:
F+mAgsinα=T+fBA,其中:
fBA=μ1NBA=μ1mAgcos37°
.
对B受力分析,如图所示,在沿斜面方向上,有:
mBgsinα+f+fAB=T,其中:
f=μ2(mA+mB)gcosα,fAB=fBA
联立解得:
F=62N,T=88N,f=24N.
(3)以整体作为研究对象,水平方向受力:
Fcosα=f地,解得f地=62×
0.8=49.6N
答:
(1)B与斜面间的摩擦力大小24N;
(2)恒力F的大小62N;
(3)地面对斜面的摩擦力的大小49.6N.
14.【解析】:
对B进行受力分析,如右图所示
15.【解析】:
(1)以滑块为研究对象,分析受力情况如图1,滑块向上匀速运动时,则有:
F=m1gsin30°
+f1,
则得斜面对滑块的摩擦力:
f1=F-m1gsin30°
=30-50×
0.5(N)=5N
(2)以整体为研究对象,整体的合力为零,分析受力情况如图2,根据平衡条件得:
水平方向:
f2=Fcos30°
竖直方向:
N+Fsin30°
=(m1+m2)g
解得:
f2=15√3N,N=135N
(1)斜面对滑块的摩擦力是5N.
(2)地面对斜面体的摩擦力是15√3N,支持力是135N.
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- 高中物理 专题 练习 相互作用 物体 平衡 答案
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