2024-2025學(xué)年高中物理重難強(qiáng)化訓(xùn)練3含解析粵教版必修1

PAGE6-重難強(qiáng)化訓(xùn)練三(時(shí)間：40分鐘分值：90分)一、選擇題(本題共10小題，每小題6分，共60分．其中第1～6題為單選，第7～10題為多選)1．一串小燈籠(五只)彼此用輕繩連接，并懸掛在空中，在穩(wěn)定水平風(fēng)力作用下發(fā)生傾斜，懸繩與豎直方向的夾角為30°，如圖所示．設(shè)每個(gè)紅燈籠的質(zhì)量均為m，則自上往下其次只燈籠對第三只燈籠的拉力大小為()A．2eq\r(3)mg B.eq\f(2\r(3),3)mgC.eq\f(8\r(3),3)mg D．8mgA[以下面三只燈籠為一整體，總重力為3mg，由豎直方向的合力為零可得：Fcos30°＝3mg，解得F＝2eq\r(3)mg，A正確．]2．如圖所示，一個(gè)半徑為r、重為G的光滑勻稱球，用長度為r的細(xì)繩掛在豎直光滑的墻壁上，則繩子的拉力F和球?qū)Ρ趬毫N的大小分別是()A．G，eq\f(G,2) B．2G，GC.eq\r(3)G，eq\f(\r(3)G,2) D.eq\f(2\r(3),3)G，eq\f(\r(3),3)GD[球的重力產(chǎn)生兩個(gè)效果：使球拉緊細(xì)繩和使球壓緊墻壁，因此可以把重力分解為斜向下的分力F1和水平向左的分力F2，如圖所示．由于球半徑和細(xì)繩長度相等，所以角α＝30°.由圖可知兩分力的大小F1＝eq\f(G,cos30°)＝eq\f(2\r(3),3)G，F(xiàn)2＝Gtan30°＝eq\f(\r(3),3)G；所以，繩子的拉力F和球?qū)Ρ诘膲毫N大小分別為F＝F1＝eq\f(2\r(3),3)G，F(xiàn)N＝F2＝eq\f(\r(3),3)G，故選D.]3．如圖所示，石拱橋的正中心有一質(zhì)量為m的對稱楔形石塊，側(cè)面與豎直方向的夾角為α，重力加速度為g.若接觸面間的摩擦力忽視不計(jì)，則石塊側(cè)面所受彈力的大小為()A.eq\f(mg,2sinα) B.eq\f(mg,2cosα)C.eq\f(1,2)mgtanα D.eq\f(1,2)mgcotαA[對石塊受力分析如圖所示，由平衡條件得2FNsinα＝mg，解得FN＝eq\f(mg,2sinα).]4．質(zhì)量分別為M、m的兩物體用跨過光滑定滑輪的輕繩相連，如圖所示，OA、OB與水平面的夾角分別為30°、60°，M、m均處于靜止?fàn)顟B(tài)．則()A．輕繩OA對質(zhì)量為M的物體的拉力大小大于輕繩OB對質(zhì)量為M的物體的拉力B．輕繩OA對質(zhì)量為M的物體的拉力大小等于輕繩OB對質(zhì)量為M的物體的拉力C．質(zhì)量為m的物體受到水平面的靜摩擦力大小為零D．質(zhì)量為m的物體受到水平面的靜摩擦力的方向水平向左D[取O點(diǎn)為探討對象進(jìn)行受力分析，如圖所示，TA<TB，質(zhì)量為m的物體受水平面的靜摩擦力的方向水平向左，故D正確，A、B、C錯(cuò)誤．]5．如圖所示，ACB是一光滑的、足夠長的、固定在豎直平面內(nèi)的“∧”形框架，其中CA、CB邊與豎直方向的夾角均為θ.P、Q兩個(gè)輕質(zhì)小環(huán)分別套在CA、CB上，兩根細(xì)繩的一端分別系在P、Q環(huán)上，另一端和一繩套系在一起，結(jié)點(diǎn)為O.將質(zhì)量為m的鉤碼掛在繩套上，OP、OQ兩根細(xì)繩拉直后的長度分別為l1、l2，若l1∶l2＝2∶3，則兩繩受到的拉力之比F1∶F2為()A．1∶1 B．2∶3C．3∶2 D．4∶9A[本題易錯(cuò)之處是認(rèn)為繩越長，繩的彈力越小，所以eq\f(F1,F2)＝eq\f(l2,l1)＝eq\f(3,2)，從而錯(cuò)選C.因?yàn)楫?dāng)鉤碼靜止以后，OP⊥CA，OQ⊥CB，兩繩與水平方向的夾角均為θ，所以兩繩所受的拉力相等，A正確．]6．如圖所示，三根長度均為l的輕繩分別連接于C、D兩點(diǎn)，A、B兩端被懸掛在水平天花板上，相距2l.現(xiàn)在C點(diǎn)懸掛一個(gè)質(zhì)量為m的重物，為使CD繩保持水平，在DA．mg B.eq\f(\r(3),3)mgC.eq\f(1,2)mg D.eq\f(1,4)mgC[分析結(jié)點(diǎn)C的受力，如圖甲所示，由題意可知，輕繩CA與豎直方向的夾角α＝30°，則可得FD＝mgtanα＝eq\f(\r(3),3)mg.再分析結(jié)點(diǎn)D的受力，如圖乙所示，由圖可知，F(xiàn)D恒定，F(xiàn)B的方向不變，當(dāng)在D點(diǎn)施加的拉力F與輕繩BD垂直時(shí)，拉力F為最小，即Fmin＝FDcos30°＝eq\f(1,2)mg，所以選項(xiàng)C正確．]7．如圖所示，斜面P放在水平面上，物體Q放在斜面上，物體和斜面間光滑，若要保持Q靜止不動(dòng)，則須要加一個(gè)外力F，若力F水平向右，斜面對物體的支持力為F1，則下列正確的是()A．F＝mgsinθ B．F＝mgtanθC．F1＝mgcosθ D．F1＝eq\f(mg,cosθ)BD[物體Q受到重力G、水平方向的外力F和垂直斜面對上的支持力F1，則可將重力沿F和F1的反方向分解為G1和G2，如圖所示．則由三角關(guān)系可知，F(xiàn)＝mgtanθ，F(xiàn)1＝eq\f(mg,cosθ)，B、D正確．]8．如圖所示，放在水平面上的物體A用輕繩通過光滑定滑輪連接另一物體B，并靜止，這時(shí)A受到水平面的支持力為FN，摩擦力為f，若把A向右移動(dòng)一些后，A仍靜止，則()A．FN將增大 B．f將增大C．輕繩拉力將減小 D．物體A所受合力將增大AB[物體A受力如圖，系統(tǒng)處于靜止?fàn)顟B(tài)，繩子的拉力不變，始終等于B的重力，即F＝mBg，A所受合力為零，故C、D錯(cuò)誤；當(dāng)A向右移動(dòng)時(shí)，θ角減小，F(xiàn)N＝mAg－Fsinθ，f＝Fcosθ，由此可得，F(xiàn)N、f均增大，所以A、B正確．]9．如圖所示，物體在沿粗糙斜面對上的拉力F作用下處于靜止?fàn)顟B(tài)．當(dāng)F漸漸增大到物體即將相對于斜面對上運(yùn)動(dòng)的過程中，斜面對物體的作用力可能()A．漸漸增大B．漸漸減小C．先增大后減小D．先減小后增大AD[因?yàn)槌跏紶顟B(tài)拉力F的大小未知，所以斜面對物體的摩擦力大小和方向未知，故在F漸漸增大的過程中，斜面對物體的作用力的改變存在多種可能．斜面對物體的作用力是斜面對物體的支持力與摩擦力的合力．因?yàn)槲矬w始終保持靜止?fàn)顟B(tài)，所以斜面對物體的作用力和物體重力G與拉力F的合力是平衡力．因此，推斷斜面對物體的作用力的改變就轉(zhuǎn)化為分析物體的重力G和拉力F的合力的改變．物體的重力G和拉力F的合力的改變?nèi)鐖D所示，由圖可知，F(xiàn)合可能先減小后增大，也可能漸漸增大，A、D正確．]10．某探討性學(xué)習(xí)小組為頸椎病人設(shè)計(jì)了一個(gè)牽引裝置：如圖，一根繩繞過兩個(gè)定滑輪和一個(gè)動(dòng)滑輪后兩端掛著相同的重物，與動(dòng)滑輪相連的帆布帶拉著病人的頸椎(圖中是用手指代替頸椎做試驗(yàn))，整個(gè)裝置在同一豎直平面內(nèi)．假如要增大手指所受的拉力，可實(shí)行的方法是()A．只增加繩的長度 B．只增加重物的重量C．只將手指向下移動(dòng) D．只將手指向上移動(dòng)BC[當(dāng)θ不變時(shí)，要增大合力需增大分力即增加重物的重量，B正確，當(dāng)重物的重量不變時(shí)，要增大合力，需減小θ角即將手指下移，C正確．]二、非選擇題(本題共2小題，共30分)11．(14分)如圖甲所示，細(xì)繩AD跨過固定在水平橫梁BC右端的定滑輪掛住一個(gè)質(zhì)量為M1的物體，∠ACB＝30°；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°，輕桿的G點(diǎn)用細(xì)繩GF拉住一個(gè)質(zhì)量為M2的物體，求：(1)細(xì)繩AC段的張力TAC與細(xì)繩EG的張力TEG之比．(2)輕桿BC對C端的支持力．(3)輕桿HG對G端的支持力．解析：(1)圖甲中細(xì)繩AD跨過定滑輪拉住質(zhì)量為M1的物體，物體處于平衡狀態(tài)，繩AC段的拉力TAC＝TCD＝M1g；圖乙中由TEGsin30°＝M2g得TEG＝2M2g，所以得eq\f(TAC,TEG)＝eq\f(M1,2M2)；(2)圖甲中，依據(jù)平衡規(guī)律，由拉密定理可得eq\f(TAC,sin120°)＝eq\f(TCD,sin120°)＝eq\f(NC,sin120°)，NC＝TAC＝M1g，方向和水平方向成30°，指向右上方；(3)圖乙中，依據(jù)平衡方程有TEGsin30°＝M2g、TEGcos30°＝NG，所以NG＝M2gcot30°＝eq\r(3)M2g，方向水平向右．答案：(1)eq\f(M1,2M2)(2)M1g，方向和水平方向成30°，指向右上方(3)eq\r(3)M2g，方向水平向右12．(16分)如圖所示，光滑固定斜面上有一個(gè)質(zhì)量為10kg的小球被輕繩拴住懸掛在天花板上，已知繩子與豎直方向的夾角為45°，斜面傾角30°，整個(gè)裝置處于靜止?fàn)顟B(tài)，g取10m/s2(1)繩中拉力的大小和斜面對小球支持力的大??；(2)若另外用一個(gè)外力拉小球，能夠把小球拉離斜面，求最小拉力的大?。馕觯?1)如圖，水平豎直建立直角