【名師伴你行】高考物理大二輪提能專(zhuān)訓(xùn)一 力與平衡（含解析）(1).doc

提能專(zhuān)訓(xùn)(一)力與平衡1(2013蘇北四市調(diào)研)如圖所示，a、b為同一水平線上的兩個(gè)繞繩裝置，轉(zhuǎn)動(dòng)a、b改變繩的長(zhǎng)度(兩繩與豎直方向的夾角始終相等)，使光滑掛鉤下的重物c緩慢下降關(guān)于此過(guò)程繩上拉力大小的變化，下列說(shuō)法中正確的是()a不變b逐漸減小c逐漸增大d可能不變，也可能增大答案：b解析：當(dāng)光滑掛鉤下的重物c緩慢下降時(shí)，設(shè)兩繩與豎直方向的夾角為，繩的拉力為f，兩繩在水平方向上的分力為fxfsin ，大小相等，方向相反，是一對(duì)平衡力，在豎直方向上的分力都為fyfcos ，兩繩的合力與重力是一對(duì)平衡力，所以2fy2fcos mg，即f，重物c緩慢下降時(shí)，角逐漸減小，所以?xún)衫K的拉力f也逐漸減小，b正確2(2013上海單科)兩個(gè)共點(diǎn)力f1、f2大小不同，它們的合力大小為f，則()af1、f2同時(shí)增大一倍，f也增大一倍bf1、f2同時(shí)增加10 n，f也增加10 ncf1增加10 n，f2減小10 n，f一定不變d若f1、f2中的一個(gè)增大，f不一定增大答案：ad解析：根據(jù)求合力的公式f(為f1、f2的夾角)，若f1、f2都變?yōu)樵瓉?lái)的2倍，合力也一定變?yōu)樵瓉?lái)的2倍，a正確；對(duì)于b、c兩種情況，力的變化不是按比例增加或減少的，不能判斷合力的變化情況，b、c錯(cuò)誤；如圖所示，在ff2的情況下，若f2增加，可明顯看出合力減小，所以d正確3(2013廣州調(diào)研)質(zhì)量為ma和mb的小球與勁度系數(shù)均為k的輕彈簧l1和l2連接，如圖所示，靜止時(shí)，兩彈簧的伸長(zhǎng)量分別為x1和x2，則()a只要mamb，有x1x2b只要mamb，有x1x2c只要mamb，有x1x2答案：d解析：對(duì)質(zhì)量為ma的小球，由共點(diǎn)力的平衡條件可得kx1(mamb)g，對(duì)質(zhì)量為mb的小球，由共點(diǎn)力的平衡條件可得kx2mbg，可以看出只要不超出彈性限度，始終有x1x2，d正確4(2013鄭州質(zhì)檢)如圖所示，鐵板ab與水平地面之間的夾角為，一塊磁鐵吸附在鐵板下方，在緩慢抬起鐵板的b端使角增大(始終小于90)的過(guò)程中，磁鐵始終相對(duì)于鐵板靜止下列說(shuō)法正確的是()a磁鐵所受合外力逐漸減小b磁鐵始終受到三個(gè)力的作用c磁鐵受到的摩擦力逐漸減小d鐵板對(duì)磁鐵的彈力逐漸增大答案：d解析：以磁鐵為研究對(duì)象進(jìn)行受力分析可知，在緩慢抬起鐵板的b端的過(guò)程中磁鐵相對(duì)鐵板靜止，因此磁鐵所受合外力始終為零，a錯(cuò)誤；磁鐵受重力、鐵板的吸引力、鐵板的彈力、鐵板的摩擦力四個(gè)力作用，b錯(cuò)誤；由受力平衡關(guān)系可得，磁鐵受到的摩擦力逐漸增大，鐵板對(duì)磁鐵的彈力逐漸增大，c錯(cuò)誤，d正確5(2013長(zhǎng)春調(diào)研)如圖所示，三個(gè)相同的木塊放在同一個(gè)水平面上，木塊和水平面之間的動(dòng)摩擦因數(shù)相同分別給它們施加一個(gè)大小均為f的作用力，其中給第“1”、“3”兩木塊的推力或拉力與水平方向的夾角相同，這時(shí)三個(gè)木塊都保持靜止比較它們和水平面之間的彈力大小fn1、fn2、fn3和摩擦力大小ff1、ff2、ff3，下列說(shuō)法中正確的是()afn1fn2fn3，ff1ff2ff3bfn1fn2fn3，ff1ff2ff3cfn1fn2fn3，ff1ff3fn2fn3，ff1ff2ff3答案：c解析：由題意可知三個(gè)木塊與水平面之間的彈力大小分別為重力加上f的豎直分量、重力、重力減去f的豎直分量，靜摩擦力的大小分別為f的水平分量、f、f的水平分量，所以答案為c.6如圖所示，桿bc的b端鉸接在豎直墻上，另一端c為一滑輪， 重力為g的重物上系一繩經(jīng)過(guò)滑輪固定于墻上a點(diǎn)處，桿恰好平衡，若將繩的a端沿墻向下移，再使之平衡(bc桿、滑輪、繩的質(zhì)量及摩擦均不計(jì))，則()a繩的拉力增大，bc桿所受壓力增大b繩的拉力不變，bc桿所受壓力增大c繩的拉力不變，bc桿所受壓力減小d繩的拉力不變，bc桿所受壓力不變答案：b解析：選取滑輪為研究對(duì)象，對(duì)其受力分析，如圖所示，繩中的彈力大小相等，即t1t2g，t1、t2、f三力平衡，將三個(gè)力的示意圖平移可以組成封閉三角形，設(shè)ac段繩子與豎直墻壁間的夾角為，則根據(jù)幾何知識(shí)可得，桿對(duì)繩子的支持力f2gsin ，當(dāng)繩的a端沿墻向下移時(shí)，增大，f也增大，根據(jù)牛頓第三定律，bc桿所受壓力增大7如圖所示，物體b疊放在物體a上，a、b的質(zhì)量均為m，且上、下表面均與斜面平行，它們以共同速度沿傾角為的固定斜面c勻速下滑，則()aa、b間沒(méi)有靜摩擦力ba受到b的靜摩擦力方向沿斜面向上ca受到斜面的滑動(dòng)摩擦力大小為2mgsin da、b間的動(dòng)摩擦因數(shù)tan 答案：c解析：它們以共同速度沿傾角為的固定斜面勻速下滑，a受到斜面的滑動(dòng)摩擦力大小為2mgsin ，a對(duì)b的摩擦力大小等于b所受重力沿斜面方向的分力，選項(xiàng)a錯(cuò)誤，c正確；由牛頓第三定律可知，a受到b的靜摩擦力方向沿斜面向下，選項(xiàng)b錯(cuò)誤；a與b間的摩擦力是靜摩擦力，不能確定ab之間的動(dòng)摩擦因數(shù)，選項(xiàng)d錯(cuò)誤8如圖所示，左側(cè)是傾角為60的斜面、右側(cè)是1/4圓弧面的物體a固定在水平地面上，圓弧面底端的切線水平一根輕繩兩端分別系有質(zhì)量為m1、m2的小球，跨過(guò)a頂端的定滑輪，當(dāng)兩球處于平衡狀態(tài)時(shí)，右側(cè)輕繩與水平方向夾角為60，不計(jì)一切摩擦，兩小球可視為質(zhì)點(diǎn)，則兩小球的質(zhì)量之比為()a11b23c2d43答案：b解析：對(duì)m1，由平衡條件得ft1m1gsin 60；對(duì)m2，由平衡條件得2ft2sin 60m2g；又ft1ft2，則m1m223，故b正確9半圓柱體p放在粗糙的水平面上，有一擋板mn， 延長(zhǎng)線總是過(guò)半圓柱體的軸心o，但擋板與半圓柱不接觸，在p和mn之間放有一個(gè)光滑均勻的小圓柱體q，整個(gè)裝置處于靜止?fàn)顟B(tài)，如圖是這個(gè)裝置的截面圖，若用外力使mn繞o點(diǎn)緩慢地順時(shí)針轉(zhuǎn)動(dòng)，在mn到達(dá)水平位置前，發(fā)現(xiàn)p始終保持靜止在此過(guò)程中，下列說(shuō)法中正確的是()amn對(duì)q的彈力逐漸增大bmn對(duì)q的彈力先增大后減小cp、q間的彈力先減小后增大dq所受的合力逐漸增大答案：a解析：對(duì)小圓柱體q受力分析，受到半圓柱體的彈力f1、擋板的彈力f2和重力g，將三力平移，得到如圖所示的矢量三角形，由幾何知識(shí)可知，當(dāng)mn繞o點(diǎn)緩慢地順時(shí)針轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)減小，角保持不變，根據(jù)正弦定理得f1減小，f2增大由于q始終處于平衡狀態(tài)，所以合力一直為零10(2013浙江名校新高考研究聯(lián)盟聯(lián)考)一質(zhì)量為m的斜劈靜止于粗糙的水平地面上，在其斜面上放一質(zhì)量為m的滑塊，若給滑塊一斜向下的初速度v0，則滑塊正好保持勻速下滑，如圖所示，現(xiàn)在滑塊下滑的過(guò)程中再加一個(gè)作用力，則以下說(shuō)法正確的是()a在滑塊上加一豎直向下的力f1，則滑塊將保持勻速運(yùn)動(dòng)，斜劈對(duì)地?zé)o摩擦力的作用b在滑塊上加一個(gè)沿斜面向下的力f2，則滑塊將做加速運(yùn)動(dòng)，斜劈對(duì)地有水平向左的靜摩擦力的作用c在滑塊上加水平向右的力f3，則滑塊將做減速運(yùn)動(dòng)，在滑塊停止前斜劈對(duì)地有向右的靜摩擦力的作用d無(wú)論在滑塊上加什么方向的力，在滑塊停止前斜劈對(duì)地都無(wú)靜摩擦力作用答案：ad解析：設(shè)滑塊與斜面之間的動(dòng)摩擦因數(shù)為，受到豎直向下的重力mg，垂直斜面的支持力fn和沿斜面向上的摩擦力ff，滑塊沿斜面勻速下滑，則有mgsin mgcos .若在滑塊沿斜面下滑的過(guò)程中再加一豎直向下的力f1，則由(mgf1)sin (mgf1)cos 得，滑塊仍沿斜面勻速下滑，運(yùn)用整體法知，地面對(duì)斜劈無(wú)摩擦力，斜劈對(duì)地?zé)o摩擦力，a正確；若在滑塊上加一沿斜面向下的力f2，則由mgsin f2mgcos 得，滑塊沿斜面加速下滑，對(duì)斜劈進(jìn)行受力分析，ff2cos fn2cos mgcos cos mgcos sin fn2sin ，知地面對(duì)斜劈無(wú)摩擦力，所以斜劈對(duì)地?zé)o摩擦力，b錯(cuò)誤；若在滑塊上加一水平向右的力f3，則fn3mgcos f3sin ，mgsin (mgcos f3sin )，即滑塊沿斜面減速下滑，對(duì)斜劈進(jìn)行受力分析，ff3cos fn3cos (mgcos f3sin )cos (mgcos f3sin )sin fn3sin ，地面對(duì)斜劈無(wú)摩擦力，斜劈對(duì)地?zé)o摩擦力，c錯(cuò)誤；同理分析，總有關(guān)系ffcos fncos fnsin 成立，可知d正確11(2012課標(biāo))拖把是由拖桿和拖把頭構(gòu)成的擦地工具(如圖)設(shè)拖把頭的質(zhì)量為m，拖桿質(zhì)量可忽略；拖把頭與地板之間的動(dòng)摩擦因數(shù)為常數(shù)，重力加速度為g.某同學(xué)用該拖把在水平地板上拖地時(shí)，沿拖桿方向推拖把，拖桿與豎直方向的夾角為.(1)若拖把頭在地板上勻速移動(dòng)，求推拖把的力的大小(2)設(shè)能使該拖把在地板上從靜止剛好開(kāi)始運(yùn)動(dòng)的水平推力與此時(shí)地板對(duì)拖把的正壓力的比值為.已知存在一臨界角0，若0，則不管沿拖桿方向的推力多大，都不可能使拖把從靜止開(kāi)始運(yùn)動(dòng)求這一臨界角的正切tan 0.答案：(1) mg(2)解析：(1)設(shè)該同學(xué)沿拖桿方向用大小為f的力推拖把，將推拖把的力沿豎直和水平方向分解，按平衡條件有fcos mgnfsin f式中n和f分別為拖把對(duì)地板的正壓力和摩擦力由摩擦定律有fn聯(lián)立式得f mg(2)若不管沿拖桿方向用多大的力都不能使拖把從靜止開(kāi)始運(yùn)動(dòng)，應(yīng)有fsin n這時(shí)，式仍滿(mǎn)足，聯(lián)立式解得sin cos 現(xiàn)考察使上式成立的角的取值范圍，注意到上式右邊總是大于零，且當(dāng)f無(wú)限大時(shí)極限為零，有sin cos 0使上式成立的角滿(mǎn)足0，這里0是題中所定義的臨界角，即當(dāng)0時(shí)，不管沿拖桿方向用多大的力都推不動(dòng)拖把臨界角的正切為tan 0.12如圖所示，質(zhì)量為m的勻質(zhì)細(xì)繩，一端系在天花板上的a點(diǎn)，另一端系在豎直墻壁上的b點(diǎn)，平衡后最低點(diǎn)為c點(diǎn)，現(xiàn)測(cè)得ac段繩長(zhǎng)是bc段繩長(zhǎng)的n倍，且繩子b端的切線與墻壁的夾角