高考物理深化温习命题热点提分专题01力与物体的平稳.docx

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高考物理深化温习命题热点提分专题01力与物体的平稳

专题01力与物体的平稳

1.如图1所示，一小男孩通过一根弹簧想把地面上的木箱拖回房间，但试了两次均未拖动.分析图甲、图乙后，以下说法正确的选项是（　　）

图1

A.弹簧的弹力等于木箱受到的摩擦力与人所受的摩擦力之和

B.图甲中木箱受到的摩擦力小于图乙中木箱受到的摩擦力

C.图甲中木箱受到的合力小于图乙中木箱受到的合力

D.图甲中木箱受到的合力大于图乙中木箱受到的合力

答案　B

2.如图2所示，物体受到沿斜面向下的拉力F作用静止在粗糙斜面上，斜面静止在水平地面上，那么以下说法正确的选项是（　　）

图2

A.斜面对物体的作使劲的方向竖直向上

B.斜面对物体可能没有摩擦力

C.撤去拉力F后物体仍能静止

D.水平地面对斜面没有摩擦力

答案　C

解析　物体受拉力、重力、支持力和摩擦力，依照平稳条件，斜面对物体的作使劲与重力和拉力的合力等大反向，故A错误；设斜面的倾角为α，物体的质量为m，撤去F前物体静止在斜面上，合力为零，那么物体必然受到沿斜面向上的静摩擦力，大小为Ff＝F＋mgsinα，那么最大静摩擦力至少为Ffm＝F＋mgsinα；撤去F后，因为重力的下滑分力mgsinα

3.如图3所示，装载石块的自卸卡车静止在水平地面上，车箱倾斜至必然角度时，石块会沿车箱滑至车尾.假设车箱倾斜至最大角度时还有部份石块未下滑，卡

车会向前加速，从而把残余石块卸下.假设视最大静摩擦力等于滑动摩擦力，那么（　　）

图3

A.增加车箱倾斜程度，石块受到的支持力增加

B.增加车箱倾斜程度，石块受到的摩擦力必然减小

C.卡车向前加速时，石块所受最大静摩擦力会减小

D.石块向下滑动进程中，对车的压力大于车对石块的支持力

答案　C

4.如图4所示，小球A、B穿在一根滑腻固定的细杆上，一条跨过定滑轮的细绳两头连接两小球，杆与水平面成θ角，小球可看做质点且不计所有摩擦.当两球静止时，OA绳与杆的夹角为θ，绳OB沿竖直方向，那么以下说法正确的选项是（　　）

图4

A.小球A受到2个力的作用

B.小球A受到3个力的作用

C.杆对B球的弹力方向垂直杆斜向上

D.绳索对A的拉力大于对B的拉力

答案　B

解析　对A球受力分析可知，A受到重力、绳索的拉力和杆对A球的弹力，三个力的合力为零，故A错误，B正确；对B球受力分析可知，B受到重力和绳索的拉力，两个力合力为零，杆对B球没有弹力，不然B不能平稳，故C错误；定滑轮不改变力的大小，那么绳索对A的拉力等于对B的拉力，故D错误.

5.如图5甲、乙、丙所示，三个物块质量相同且均处于静止状态，假设弹簧秤、绳和滑轮的重力均不计，绳与滑轮、物块与半球面间的摩擦均不计，在图甲、乙、丙三种情形下，弹簧秤的读数别离是F1、F2、F3，那么（　　）

图5

A.F1＝F2＝F3B.F3>F1＝F2

C.F3＝F1>F2D.F1>F2>F3

答案　C

6.如图6所示，质量均为m的A、B两球，由一根劲度系数为k的轻弹簧连接静止于半径为R的滑腻半球形碗中，弹簧水平，两球间距为R且球半径远小于碗的半径.那么弹簧的原长为（　　）

图6

A.

＋RB.

＋R

C.

＋RD.

＋R

答案　D

解析　以A球为研究对象，小球受三个力：

重力、弹力和碗的支持力如下图，由平稳条件，

取得：

tanθ＝

解得：

x＝

依照几何关系得：

cosθ＝

＝

，那么tanθ＝

，因此x＝

＝

故弹簧原长x0＝

＋R，故D正确.

7.如图7（a）所示，两段等长细绳将质量别离为2m、m的小球A、B悬挂在O点，小球A受到水平向右的恒力F1的作用、小球B受到水平向左的恒力F2的作用，当系统处于静止状态时，显现了如图（b）所示的状态，小球B恰好位于O点正下方.那么F1与F2的大小关系正确的选项是

（　　）

图7

A.F1＝4F2B.F1＝3F2

C.F1＝2F2D.F1＝F2

答案　A

8.如图8所示，置于地面的矩形框架顶用两细绳拴住质量为m的小球，绳B水平.设绳A、B对球的拉力大小别离为F1、F2，它们的合力大小为F.现将框架在竖直平面内绕左下端缓慢旋转90°，在此进程中（　　）

图8

A.F1先增大后减小B.F2先增大后减小

C.F先增大后减小D.F先减小后增大

答案　B

解析　对小球受力分析如下图：

小球处于静止状态，受力平稳，两绳的拉力的合力与重力大小相等、方向相反，那么F不变，依照平行四边形定那么可知，将框架在竖直平面内绕左下端缓慢旋转90°的进程中，F1慢慢减小，F2先增大后减小，当绳A处于水平方向时，F2最大，故B正确.

9.如图9所示，两个带有同种电荷的小球m1、m2，用绝缘细线悬挂于O点，假设q1>q2，L1>L2，平稳时两球到过O点的竖直

线的距离相等，那么（　　）

图9

A.m1>m2

B.m1＝m2

C.m1

D.无法确信

答案　B

10.（多项选择）如图10所示，倾角为30°的斜面体静止在水平地面上，轻绳一端连着斜面上的物体A（轻绳与斜面平行），另一端通过两个滑轮相连于天花板上的P点.动滑轮上悬挂质量为m的物块B，开始时悬挂动滑轮的两绳均竖直.现将P点缓慢向右移动，直到动滑轮两边轻绳的夹角为90°时，物体A恰好要滑动.假设最大静摩擦力等于滑动摩擦力，物体A与斜面间的动摩擦因数为

.整个进程斜面体始终静止，不计滑轮的质量及轻绳与滑轮的摩擦.以下说法正确的选项是（　　）

A.物体A的质量为

m

B.物体A受到的摩擦力一直增大

C.地面对斜面体的摩擦力水平向左并慢慢减小

D.斜面体对地面的压力慢慢减小

答案　AB

面体对地面的压力恒定不变，D错误.

11.如图12所示，在两固定的竖直挡板间有一表面滑腻的重球，球的直径略小于挡板间的距离，用一横截面为直角三角形的楔子抵住.楔子的底角为60°，重力不计.设最大静摩擦力等于滑动摩擦力.为使球不下滑，楔子与挡板间的动摩擦因数至少应为（　　）

图12

A.

B.

C.

D.

答案　A

其中F′与F大小相等，方向相反.又：

Ff＝μFN′联立得：

μ＝

，故A正确，B、C、D错误.

12．如图2所示，一滑腻小球静置在滑腻半球面上，被竖直放置的滑腻挡板挡住，现水平向右缓慢地移动挡板，那么在小球运动的进程中（该进程小球未离开球面且球面始终静止），挡板对小球的推力F、半球面对小球的支持力FN的转变情形是（　　）

图2

A．F增大，FN减小B．F增大，FN增大

C．F减小，FN减小D．F减小，FN增大

解析　某时刻小球的受力如下图，设小球与半球面的球心连线跟竖直方向的夹角为α，那么F＝mgtanα，FN＝

，随着挡板向右移动，α愈来愈大，那么F和FN都要增大。

答案　B

13．如图3所示，在水平地面上静止着一质量为M、倾角为θ的斜面，自由释放质量为m的滑块能在斜面上匀速下滑（斜面始终静止），那么以下说法中正确的选项是（　　）

图3

A．滑块对斜面的作使劲大小等于mgcosθ，方向垂直斜面向下

B．斜面对滑块的作使劲大小等于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，那么水

平地面不可能是滑腻的

答案　B

14．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，假设导线a始终维持静止，那么（　　）

图4

A．导线b受到的安培力方向始终竖直向下

B．导线b受到的安培力慢慢减小

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

答案　B

15．如图5所示，粗糙水平地面上的长方体物块将一重为G的滑腻圆球抵在滑腻竖直的墙壁上，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，下面的相关判定正确的选项是（　　）

图5

A．球对墙壁的压力慢慢减小

B．水平拉力F慢慢减小

C．地面对长方体物块的摩擦力慢慢增大

D．地面对长方体物块的支持力慢慢增大

解析　对球进行受力分析，如图甲所示。

FN1＝Gtanθ，FN2＝

。

当长方体物块向右运动中，θ增大，FN1、FN2均增大，由牛顿第三定律知，球对墙壁的压力慢慢增大，选项A错误；圆球对物块的压力在竖直方向的分力FN2′cosθ＝G等于重力，在拉动长方体物块向右运动的进程中，对物块受力分析如图乙所示，物块与地面之间的压力FN＝G1＋FN2′cosθ＝G1＋G不变，滑动摩擦力f＝μFN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FN2′sinθ慢慢增大，因此水平拉力F＝f－FN2′s

inθ慢慢减小，选项B正确；由于物块与地面之间的压力不变，由牛顿第三定律可知，地面对物块的支持力不变，选项D错误。

答案　B

16．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滑腻的。

一根细线跨在碗口上，线的两头别离系有质量别离为m1和m2的小球A、B。

当它们处于平稳状态时，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，设现在半球形的碗对A的弹力为F，小球B对地面的压力大小为FN，细线的拉力大小为T，那么以下说法中正确的选项是（　　）

图6

A．FN＝（m2－m1）gB．FN＝m2g－

m1g

C．T＝0D．F＝

m1g

答案　B

17．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，∠A＝30°，∠B＝37°，C处有滑腻小滑轮，质量别离为m1、m2的两物块通过细线跨放在AC面和BC面上，且均恰益处于静止状态，已知AC面滑腻，物块2与BC面间的动摩擦因数μ＝0.5，最大静摩擦力等于滑动摩擦力，那么两物块的质量比m1∶m2不可能是（　　）

图7

A．1∶3B．3∶5

C．5∶3D．2∶1

答案　A

18．如图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，处于静止状态。

现增大电流，导体棒仍静止，那么在增大电流进程中，导体棒受到的摩擦力的大小转变情形可能是（　　）

图8

A．一直增大B．先减小后增大

C．先增大后减小D．始终为零

解析　假设F安＜mgsinα，因安培力方向向上，那么摩擦力方向向上，当F安增大时，F摩减小到零，再向下增大，B项对，C、D项错；假设F安＞mgsinα，摩擦力方向向下，随F安增大而一直增大，A项对。

答案　AB

19.图11中工人在推动一台割草机，施加的力大小为100N，方向与水平地面成30°角斜向下，g取10

m/s2.

图11

（1）假设割草机重300N，那么它作用在地面上向下的压力为多大？

（2）假设工人对割草机施加的作使劲与图示反向，力的大小不变，那么割草机作用在地面上向下的压力又为多大？

（3）割草机割完草后，工人用最小的拉力拉它，使之做匀速运动，已知那个最小拉力为180N，那么割草机与地面间的动摩擦因数μ及最小拉力与水平方向夹角α为多少？

答案　

（1）350N　

（2）250N　（3）0.75　37°

解析　工人对割草机施加的作使劲沿竖直方向的分力为50N.

（1）当工人斜向下推割草机时，在竖直方向上有：

FN1＝G＋Fsin30°

解得：

FN1＝350N.

由牛顿第三定律知，割草机对地面的压力为350N.

（2）当工人斜向上拉割草机时，在竖直方向上有：

FN2＋Fsin30°＝G

解得：

FN2＝250N

由牛顿第三定律知，割草机对地面的压力为250N.

20.如图12所示，水平面上有一个倾角为θ＝30°的斜劈，质量为m.一个滑腻小球，质量也为m

，用绳索悬挂起来，绳索与斜面的夹角为α＝30°，整个系统处于静止状态.

图12

（1）求出绳索的拉力FT；

（2）假设地面对斜劈的最大静摩擦力Ffm等于地面对斜劈的支持力的k倍，为了使整个系统始终维持静止，k值必需知足什么条件？

答案　

（1）

mg　

（2）k≥

解析　

（1）对小球受力分析，如图甲所示，由平稳条件得：

mgsinθ－FTcosα＝0，解得FT＝

mg.

21.如图13所示，质量为m的物体，放在一固定的斜面上，当斜面倾角为30°时恰能沿斜面匀速下滑.对物体施加一大小为F的水平向右的恒力，物体可沿斜面匀速向上滑行.设最大静摩擦力等于滑动摩擦力，当斜面倾角增大并超过某一临界角θ0时，不论水平恒力F多大，都不能使物体沿斜面向上滑行，试求：

图13

（1）物体与斜面间的动摩擦因数μ；

（2）临界角θ0.

答案　

（1）

（2）60°

解析　

（1）由题意物体恰能沿斜面匀速下滑，那么知足mgsin30°＝μmgcos30°解得μ＝