高考物理 專題1 力與物體的平衡課時活頁訓(xùn)練

1、一、單項選擇題1.圖122(2009年高考江蘇卷)用一根長1 m的輕質(zhì)細(xì)繩將一幅質(zhì)量為1 kg的畫框?qū)ΨQ懸掛在墻壁上，如圖122所示已知繩能承受的最大張力為10 N，為使繩不斷裂，畫框上兩個掛釘?shù)拈g距最大為(g取10 m/s2)()A. mB. mC. m D. m解析：選A.繩子的張力與畫框的重力為共點力如圖由平衡條件2FTcosmg.當(dāng)繩的張力達到最大時，兩個掛釘間距最大 cos，設(shè)兩掛釘距離為d.則cos解得dl m.2.圖123(2009年高考海南卷)兩剛性球a和b的質(zhì)量分別為ma和mb、直徑分別為da和db(dadb)將a、b球依次放入一豎直放置、內(nèi)徑為D的平底圓筒內(nèi)，如圖123所示

2、設(shè)a、b兩球靜止時對圓筒側(cè)面的壓力大小分別為f1和f2，筒底所受的壓力大小為F.已知重力加速度大小為g.若所有接觸都是光滑的，則()AF(mamb)gf1f2BF(mamb)gf1f2CmagF(mamb)gf1f2DmagF(mamb)gf1f2解析：選A.對兩剛性球a和b整體進行受力分析，在豎直方向兩球重力豎直向下，筒底對a球的支持力F豎直向上，在豎直方向由平衡條件可知F(mamb)g.筒底所受的壓力大小為FF(mamb)g.在水平方向圓筒側(cè)面對兩球的壓力大小相等，兩球?qū)A筒側(cè)面的壓力大小相等，f1f2.所以A正確3.圖126(2009年高考北京卷)如圖126所示，將質(zhì)量為m的滑塊放在傾角

3、為的固定斜面上滑塊與斜面之間的動摩擦因數(shù)為.若滑塊與斜面之間的最大靜摩擦力和滑動摩擦力大小相等，重力加速度為g，則()A將滑塊由靜止釋放，如果tan，滑塊將下滑B給滑塊沿斜面向下的初速度，如果tan，滑塊將減速下滑C用平行于斜面向上的力拉滑塊向上勻速滑動，如果tan，拉力大小應(yīng)是2 mgsinD用平行于斜面向下的力拉滑塊向下勻速滑動，如果tan，拉力大小應(yīng)是mgsin解析：選C.當(dāng)滑塊勻速下滑時 mgsinmgcos，則tan，故tan時滑塊將靜止在斜面上，tan時，滑塊將加速下滑故A、B錯誤若沿斜面用力拉滑塊勻速上滑，則Fmgsinmgcos，tan，則F2 mgsin，C正確若沿斜面用力拉

4、滑塊勻速下滑，則Fmgsinmgcos，tan，則F0，D錯誤4.圖127(2009年高考浙江理綜卷)如圖127所示，質(zhì)量為m的等邊三棱柱靜止在水平放置的斜面上已知三棱柱與斜面之間的動摩擦因數(shù)為，斜面的傾角為30°，則斜面對三棱柱的支持力與摩擦力的大小分別為()A.mg和mg B.mg和mgC.mg和mg D.mg和mg解析：選A.對靜止在水平放置的斜面上的等邊三棱柱進行受力分析，畫出受力圖如圖所示，對重力沿平行斜面方向和垂直斜面進行分解，由平衡條件可得，在平行斜面方向有斜面對三棱柱的摩擦力Ffmgsin 30°mg/2，垂直斜面方向有斜面對三棱柱的支持力FNmgcos 3

5、0°mg，所以A正確5.圖128(2010年華南師大附中模擬)如圖128所示是給墻壁刷涂料用的涂料滾的示意圖，使用時，用撐竿推著粘有涂料的涂料滾沿墻壁上下緩緩滾動，把涂料均勻地粉刷到墻上撐竿的重力和墻壁的摩擦均不計，且撐竿足夠長，粉刷工人站在離墻壁一定距離處緩緩上推涂料滾，設(shè)該過程中撐竿對涂料滾的推力為F1，涂料滾對墻壁的壓力為F2，則()AF1增大，F(xiàn)2減小BF1增大，F(xiàn)2增大CF1減小，F(xiàn)2減小DF1減小，F(xiàn)2增大解析：選C.涂料滾緩慢沿墻上滾過程中，處于動態(tài)平衡狀態(tài)，合力為零，分析涂料滾受力如圖所示，涂料滾上滾過程中，變小，F(xiàn)1和F2均變小，故C正確6.圖129在粗糙水平地面上

6、與墻平行放著一個截面為半圓的柱狀物體A，A與豎直墻之間放一光滑圓球B，整個裝置處于靜止?fàn)顟B(tài)，現(xiàn)對B加一豎直向下的力F，F(xiàn)的作用線通過球心，設(shè)墻對B的作用力為F1，B對A的作用力為F2，地面對A的作用力為F3.若F緩慢增大而整個裝置仍保持靜止，截面如圖129所示，在此過程中()AF1保持不變，F(xiàn)3緩慢增大BF1緩慢增大，F(xiàn)3保持不變CF2緩慢增大，F(xiàn)3緩慢增大DF2緩慢增大，F(xiàn)3保持不變解析：選C.對圓球B受力分析如圖所示，有F1(GBF)tan，F(xiàn)2，可以看出當(dāng)F緩慢增大時，F(xiàn)1、F2均緩慢增大，對物體A受力分析如圖所示，豎直方向上有FNAGAF2cos，水平方向上有FfF2sin，由于F2緩

7、慢增大，故FNA和Ff也將緩慢增大，而F3，也將緩慢增大，綜上分析選項C正確二、雙項選擇題7.圖121如圖121，A、B兩物體疊放在粗糙的水平面上，A、B間的動摩擦因數(shù)為，水平輕繩一端拴住B物體，另一端固定在墻上且恰能伸直，水平外力F作用于A，A、B均保持靜止?fàn)顟B(tài)，則A、B兩物體可能的受力個數(shù)分別為()A5、2 B4、2C5、4 D6、4解析：選AD.假設(shè)細(xì)繩拉力為零，則物體B受重力、A物體的支持力，共2個，物體A受外力F、地面靜摩擦力、地面支持力、重力和B物體的壓力5個，且系統(tǒng)能靜止，A正確；如果細(xì)繩有拉力，類似分析物體B受4個力，物體A受6個力8(2010年徐州模擬)圖124如圖124所示

8、，斜劈A置于水平地面上，滑塊B恰好沿其斜面勻速下滑在對B施加一個豎直平面內(nèi)的外力F后，A仍處于靜止?fàn)顟B(tài)，B繼續(xù)沿斜面下滑則以下說法中正確的是()A若外力F豎直向下，則B仍勻速下滑，地面對A無靜摩擦力作用B若外力F斜向左下方，則B加速下滑，地面對A有向右的靜摩擦力作用C若外力F斜向右下方，則B減速下滑，地面對A有向左的靜摩擦力作用D無論F沿豎直平面內(nèi)的任何方向，地面對A均無靜摩擦力作用解析：選AB.由滑塊B恰好沿其斜面勻速下滑可知滿足 mgsin mgcos ，解得tan ，在對B施加一個豎直平面內(nèi)豎直向下的外力后，則有(mgF)sin (mgF)cos 0，B仍勻速下滑，地面對A無靜摩擦力作用

9、，A正確；若外力F斜向左下方，則B加速下滑，有向左的加速度，地面對A有向右的靜摩擦力作用，B正確；若外力F斜向右下方，則B減速下滑，有向右的加速度，地面對A有向左的靜摩擦力作用，C、D錯誤9.圖125(2010年濟南模擬)如圖125所示，物塊M通過與斜面平行的細(xì)繩與小物塊m相連，斜面的傾角可以改變，討論物塊M對斜面的壓力及摩擦力的大小，則一定有()A若M保持靜止，則角越大，壓力越大，摩擦力越大B若M保持靜止，則角越大，壓力越小，摩擦力越小C若M沿斜面下滑，則角越大，壓力越大，摩擦力越大D若M沿斜面下滑，則角越大，壓力越小，摩擦力越小解析：選BD.若物塊M保持靜止，受靜摩擦力作用，M還受繩子拉力

10、F和重力、支持力作用，由平衡條件知，F(xiàn)NMgcos ，越大，F(xiàn)N越小，若MgsinF，則FfMgsin F，則越大，F(xiàn)f越大，若Mgsin F，則Ff方向向下，F(xiàn)fFMgsin ，越大，F(xiàn)f越小，A錯誤、B正確；若物體M沿斜面下滑，受滑動摩擦力FfMgcos ，F(xiàn)NMgcos ，越大，F(xiàn)f、FN越小，D正確10.圖130兩個可視為質(zhì)點的小球a和b，用質(zhì)量可忽略的剛性細(xì)桿相連，放置在一個光滑的半球面內(nèi)，如圖130所示已知小球a和b的質(zhì)量之比為1，細(xì)桿長度是球面半徑的倍兩小球處于平衡狀態(tài)時，設(shè)半球面對小球a的支持力為Fa，對小球b的支持力為Fb，細(xì)桿與水平面的夾角為，則()A45° B1

11、5°CFaFb1 DFaFb1解析：選BC.設(shè)剛性細(xì)桿中彈力為F，分別隔離小球a和b對其分析受力并應(yīng)用平行四邊形定則畫出受力分析圖，如圖所示由細(xì)桿長度是球面半徑的倍可得出三角形Oab是直角三角形，OabOba45°.對ACa應(yīng)用正弦定理得對bDB應(yīng)用正弦定理得兩式聯(lián)立消去F得，sin(45°)sin(45°)解得細(xì)桿與水平面的夾角15°，所以A錯誤，B正確；為了得出半球面對小球a的支持力Fa與半球面對小球b的支持力Fb的關(guān)系，我們需要過O點作一豎直線與細(xì)桿相交于O點，如圖所示由力三角形ACa與幾何三角形OaO相似可得FaR mgh，由力三角形b

12、DB與幾何三角形ObO相似可得FbRmgh，聯(lián)立解得FaFb1，故C正確，D錯誤三、非選擇題11如圖131甲所示輕繩AD跨過固定在水平橫梁BC右端的定滑輪掛住一個質(zhì)量為m1的物體ACB30°；圖乙中輕桿HG一端用鉸鏈固定在豎直墻上，另一端G通過細(xì)繩EG拉住，EG與水平方向也成30°角，輕桿的G點用細(xì)繩GF拉住一個質(zhì)量為m2的物體，求細(xì)繩AC段的張力TAC與細(xì)繩EG的張力TEG之比圖131解析：題圖甲中繩AC段的拉力TACm1g；圖乙中由于TEGsin30°m2g得TEG2 m2g，解得.答案：m1/2m212重量為G的木塊與水平地面間的動摩擦因數(shù)為，一人欲用最小的作用力F使木塊做勻速運動，則此最小作用力的大小和方向應(yīng)如何？解析：法一：木塊在運動過程中受摩擦力作用，要減小摩擦力，應(yīng)使作用力F斜向上，設(shè)當(dāng)F斜向上與水平方向的夾角為時，F(xiàn)的值最小木塊受力分析如圖所示，由平衡條件知：FcosFN0，F(xiàn)sinFNG0，解上述二式得：F.令tan，則sin