高考物理二輪總復(fù)習(xí)專題分層突破練1力與物體的平衡

專題分層突破練1力與物體的平衡A組1.如圖所示,一玩偶與塑料吸盤通過細(xì)繩AB連接,吸盤吸附在墻壁上,玩偶靜止懸掛,忽略玩偶與墻壁之間的靜摩擦力,則()A.細(xì)繩AB越短,玩偶對墻壁的壓力越大B.細(xì)繩AB越長,吸盤受到墻壁的摩擦力越小C.吸盤重力大小大于墻壁和細(xì)繩對吸盤作用力合力的大小D.吸盤與墻壁之間的擠壓力越大,吸盤受到墻壁的摩擦力越大2.(2023廣東佛山二模)如圖所示,某同學(xué)將一橡皮擦輕放在塑料尺的一端,并將該端伸出桌面邊緣,塑料尺緩慢向外移動(dòng),彎曲程度變大,橡皮擦相對塑料尺始終保持靜止,則在此過程中橡皮擦對尺子的()A.壓力增大 B.壓力減小C.摩擦力不變 D.摩擦力減小3.(2023廣東茂名二模)右圖為戶外野炊時(shí)的一種便攜式三腳架,三根等長的輕桿通過輕質(zhì)鉸鏈組合在一起?，F(xiàn)將三腳架放在水平地面上,吊鍋通過細(xì)鐵鏈懸掛在三腳架正中間,已知吊鍋和細(xì)鐵鏈的總重力為G,輕桿與豎直方向夾角均為30°,忽略支架與鉸鏈間的摩擦,則每根輕桿上承受的壓力為()A.13G B.23C.233G D.4.(2023廣東清遠(yuǎn)期末)用廂式貨車運(yùn)送三根均勻圓木的截面示意圖如圖所示,已知三根圓木的質(zhì)量均為m,直徑都相等,且直徑等于車廂寬度的一半。已知貨車在水平路面上勻速運(yùn)動(dòng),重力加速度大小為g,不計(jì)一切摩擦,下列說法正確的是()A.車廂底對B的支持力大小為3mgB.B對A的支持力大小為33C.車廂壁對B的彈力大小為33D.B對A的支持力大小為mg5.傾角為30°的斜面固定在水平面上,一物塊在與斜面成30°角的拉力F作用下恰好在斜面上不上滑。已知物塊的質(zhì)量m=1kg,物塊與斜面間的動(dòng)摩擦因數(shù)μ=33,g取10m/s2。設(shè)最大靜摩擦力等于滑動(dòng)摩擦力,則F的大小為(A.3N B.33NC.53N D.73N6.如圖所示,一根長為l的金屬細(xì)桿通有電流時(shí),在豎直絕緣擋板作用下靜止在傾角為θ的光滑絕緣固定斜面上。斜面處在磁感應(yīng)強(qiáng)度大小為B、方向豎直向上的勻強(qiáng)磁場中。若電流的方向和磁場的方向均保持不變,金屬細(xì)桿的電流大小由I變?yōu)?.5I,磁感應(yīng)強(qiáng)度大小由B變?yōu)?B,金屬細(xì)桿仍然保持靜止,則()A.金屬細(xì)桿中電流方向一定垂直于紙面向外B.金屬細(xì)桿受到的安培力增大了2BIlsinθC.金屬細(xì)桿對斜面的壓力可能增大了BIlD.金屬細(xì)桿對豎直擋板的壓力可能增大了BIlB組7.(多選)筷子是中華飲食文化的標(biāo)志之一。如圖所示,用筷子夾住質(zhì)量為m的小球,兩根筷子均在豎直平面內(nèi),且筷子和豎直方向的夾角均為θ。已知小球與筷子之間的動(dòng)摩擦因數(shù)為μ,設(shè)最大靜摩擦力等于滑動(dòng)摩擦力,重力加速度為g,小球靜止。下列說法正確的是()A.筷子對小球的最小壓力是mgB.當(dāng)θ增大時(shí),筷子對小球的最小壓力一定增大C.當(dāng)θ減小時(shí),筷子對小球的最小壓力一定增大D.要想用筷子夾住小球,必須滿足μ>tanθ8.如圖所示,某樓頂為玻璃材料的正四面體。一擦子由智能擦玻璃機(jī)器人牽引,在外側(cè)面由A點(diǎn)勻速運(yùn)動(dòng)到BO的中點(diǎn)D。已知擦子與玻璃間的動(dòng)摩擦因數(shù)為22,機(jī)器人給擦子的只有平行于平面的牽引力,則運(yùn)動(dòng)過程中擦子受的牽引力與其重力的比值為(A.76 B.13C.13 D.9.(多選)如圖所示,在粗糙水平地面上放著一個(gè)截面為四分之一圓弧的柱狀物體A,A與豎直墻之間放一光滑圓球B,整個(gè)裝置處于靜止?fàn)顟B(tài)。若把A向右移動(dòng)少許后,它們?nèi)蕴幱陟o止?fàn)顟B(tài),則()A.B對墻的壓力減小B.B對A的壓力增大C.地面對A的摩擦力減小D.A對地面的壓力增大10.(2023山東齊魯名校聯(lián)考)如圖所示,某工廠生產(chǎn)的卷紙纏繞在中心軸上,卷紙的直徑為d,軸及卷紙的總質(zhì)量為m。用細(xì)繩分別系在軸上的P、Q點(diǎn),將卷紙通過細(xì)繩掛在光滑豎直墻壁上的O點(diǎn),已知OP=OQ=PQ=l,重力加速度的大小為g。則下列說法正確的是()A.每根繩的拉力大小為3B.每根繩的拉力大小為mglC.卷紙對墻的壓力大小為mgdD.卷紙對墻的壓力大小為211.(2023江西南寧一模)如圖所示,直角三角形框ABC豎直放置在水平面上,BC邊位于水平方向,∠A=30°,∠B=90°。ABC內(nèi)部有一光滑球體,球體半徑略小于三角形框內(nèi)接圓半徑,球體所受重力為G。將ABC以C為軸在豎直面內(nèi)沿順時(shí)針緩慢轉(zhuǎn)動(dòng),直到AC邊水平,在轉(zhuǎn)動(dòng)過程中,下列說法正確的是()A.球?qū)C邊壓力最大值為3GB.球?qū)C邊壓力先增大后減小C.球?qū)C邊壓力先減小后增大D.球?qū)C邊壓力不可能大于球的重力答案：1.A2.B解析設(shè)尺子的彎曲角度為θ,對尺子受力分析可得F壓=mgcosθ,Ff=mgsinθ,隨著角度逐漸增大,壓力逐漸減小,摩擦力逐漸增大,故B正確,A、C、D錯(cuò)誤。3.D解析對三腳架頂點(diǎn)受力分析,豎直方向,可得3Fcos30°=G,解得F=2394.B解析對A、B、C整體進(jìn)行受力分析,設(shè)車廂底對B的支持力大小為FN1,根據(jù)平衡條件得2FN1=3mg,解得FN1=32mg,故A錯(cuò)誤。對A進(jìn)行受力分析,設(shè)B對A的支持力大小為FN2,根據(jù)平衡條件得2FN2cos30°=mg,解得FN2=33mg,故B正確,D錯(cuò)誤。對B進(jìn)行受力分析,設(shè)車廂壁對B的彈力大小為FN3,根據(jù)平衡條件得FN3=FN2sin30°,解得FN3=35.C解析對物塊受力分析如圖所示,沿斜面方向和垂直斜面方向建立平面直角坐標(biāo)系,正交分解拉力F、重力mg,則由平衡條件有Fcos30°mgsin30°Ff=0、Fsin30°+FNmgcos30°=0,又Ff=μFN,代入數(shù)值解得F=53N,故選C。6.D解析安培力一定沿水平方向,根據(jù)力的平衡條件可知,安培力水平向左或向右均可,故不能確定電流方向,選項(xiàng)A錯(cuò)誤。開始安培力為F1=BIl,后來的安培力為F2=4B·12Il=2BIl,則安培力增大ΔF=BIl,選項(xiàng)B錯(cuò)誤。安培力沿水平方向不影響豎直方向受力,斜面對金屬細(xì)桿支持力的豎直分力始終等于重力,故斜面對金屬細(xì)桿的支持力不變,金屬細(xì)桿對斜面的壓力也不變,選項(xiàng)C錯(cuò)誤。由于金屬細(xì)桿受到斜面的支持力不變,故安培力的大小變化量ΔF=BIl與擋板的支持力的大小變化量相等,安培力方向水平向右時(shí),金屬細(xì)桿對豎直擋板的壓力增大了BIl7.BD解析左右兩邊的筷子對球有沿筷子向上的摩擦力Ff和垂直筷子指向球心的壓力,則對球受力分析有2Ffcosθ=mg+2FNsinθ,Ff=μFN,當(dāng)壓力FN最小時(shí),解得最小壓力為FNmin=mg2(μcosθ-sinθ),A錯(cuò)誤。根據(jù)FNmin=mg2(μcos8.A解析設(shè)ABO平面與水平面的夾角為θ,作AB中點(diǎn)E,設(shè)lAB=2a,則lOE=4a2-a2=3a,設(shè)OO'垂直于ABC所在平面,且O'在ABC所在平面內(nèi),則可得lO'E=33a、lOO'=263a,則sinθ=223、cosθ=13,將重力沿平行于平面和垂直于平面兩個(gè)方向分解,在平面上受力分析如圖,Ff在DA方向,可知α=30°,有Ff=μmgcosθ、Fx=Ffcosα=612mg、Fy=mg9.AC解析球B受重力、A的支持力F1和墻壁的壓力F2,對B受力分析如圖甲所示,將重力G分解為G1和G2,則根據(jù)平衡可知F1=G1=Gcosθ,F2=G2=Gtanθ。當(dāng)A向右移動(dòng)少許,根據(jù)題意可知,A對球B的支持力F1與豎直方向的夾角θ將減小,故cosθ增大,tanθ減小,即墻壁對球B的作用力將減小,A對球B的支持力減小,根據(jù)牛頓第三定律可知,球B對墻壁的壓力減小,球B對A的壓力減小,故A正確,B錯(cuò)誤。再對A進(jìn)行受力分析如圖乙所示,則A受地面摩擦力Ff=FBsinθ,根據(jù)題意知,B對A的壓力FB減小且FB與豎直方向的夾角θ減小,故A所受地面的摩擦力F甲乙10.B解析對卷紙和軸整體受力分析,如圖甲所示。設(shè)兩繩所在平面與豎直墻面間的夾角為α,兩繩形成的合力為FT合。由幾何關(guān)系得cosα=(lsin60°)2-d22lsin60°=3l2-d23l,由平衡條件得FT合=mgcosα,聯(lián)立解得FT合=3mgl3l2-d2,每根繩中拉力為FT,如圖乙所示。由幾何關(guān)系得F甲乙11.B解析三角形框運(yùn)動(dòng)過程中,對三角形內(nèi)部的球體受力分析,球受到豎直向下的重力,AC對球的彈力FNAC,BC對球的彈力FNBC,如圖所示。由幾何關(guān)系得,隨著三角形框轉(zhuǎn)動(dòng),BC與水平方向的夾角θ從0°開始逐漸增大到120°,FNAC與豎直方向的夾角α和FNBC與豎直方向的夾角θ之和保持不變,且α+θ=120°,則β