2020年高考物理100考点最新模拟题千题精练专题2.8与弹簧相关的平衡问题基础篇含解析.pdf
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1、八与弹簧相关的平衡问题(基础篇)八与弹簧相关的平衡问题(基础篇) 一选择题一选择题 1. (2019 四川攀枝花一模)1. (2019 四川攀枝花一模)如图所示,六根原长均为l的轻质细弹簧两两相连,在同一平面内的六个大小 相等,互成 60的恒定拉力作用下,形成一个稳定的正六边形,弹簧在弹性限度内。已知正六边形的外接 圆的直径为d,每根弹簧的劲度系数均为k,则每个拉力的大小为( ) F FF F FF AB CD )(ldk) 2 (l d k)2(ldk)(2ldk 【参考答案】.B 【名师解析】已知正六边形的外接圆的直径为d,每根弹簧的长度为 d/2,每根弹簧的弹力为 F1=,) 2 (l
2、d k 选择稳定的正六边形的顶点为研究对象,由平衡条件可得每个拉力的大小为 F=,选项 B 正确。) 2 (l d k 2 (2018 全国联考)2 (2018 全国联考)如图所示,A、B、C三个物体的质量是,A、B两物体通过绳 子绕过定滑轮相连,B、C用劲度系数k2的弹簧相连,弹簧k1一端固定在天花板上,另一端与滑轮相连。开 始时,A、B两物体在同一水平面上,不计滑轮、绳子、弹簧的重力和一切摩擦。现用竖直向下的力缓慢拉 动A物体,在拉动过程中,弹簧、与A、B相连的绳子始终竖直,到C物体刚要离开地面(A 没落地,B 没 有与滑轮相碰), 此时A、B两物体的高度差( ) A.B. C.D. 【参
3、考答案】D 【名师解析】 开始时, 弹簧k1的拉力是A物体重力的两倍, 所以它的拉伸量; 弹簧k2压力是B、A 1 1 2mg x k 两物体的重力差,所以它的压缩量。 2 2 mg x k 当到C物体刚要离开地面时,弹簧k1的拉力是B、C两物体重力和的两倍,所以它的位伸量,; 1 1 8mg x k 弹簧k2拉力是C的重力差,所以它的压缩量,所以B物体上升的高度是 2 2 2mg x k 物体A下降的高度, 所以 A、 B 高度差, 故 D 正确,A、B、C 错误。 3.(2018 全国联考)如3.(2018 全国联考)如图所示,两个质量均为 m 的小球 A、B 细绳相连,小球 A 与一个轻
4、弹簧相连,弹簧另 一端固定在竖直墙上,小球用一根细线连在天花板上,开始时,两小球都静止不动,这时细线与水平方向 的夹角是 =45,弹簧水平,重力加速度为 g,现突然把细线剪断。在剪断线的瞬间,小球 A 的加速度大 小是( ) A. B. C. 2gD. 2 2g5g2g 【参考答案】B 【名师解析】细线剪断前,小球 A 受到 4 个力作用,重力、弹簧的弹力、细线的拉力和细绳的拉力,由力 的平衡条件,可知:弹簧的弹力 F=2mg,剪断细线的瞬间,小球 A 只受弹簧的弹力和重力,此时弹簧的弹力 还是 F=2mg, 所以此时 A 球的合力, 由牛顿第二定律可知, 在剪断线的瞬间, 小球 A 的加速度
5、大小,故 B 正确,A、C、D 错误。 5ag 4. (2018河南洛阳联考)4. (2018河南洛阳联考)如图所示,将两根劲度系数均为k、原长均为L的轻弹簧,一端固定在水平天花 板上相距为 2L的两点,另一端共同连接一质量为m的物体,平衡时弹簧与竖直方向的夹角为 37。若将物 体的质量变为M,平衡时弹簧与竖直方向的夹角为 53(sin 370.6),则 等于( ) M m A. B. 9 32 9 16 C. D. 3 8 3 4 【参考答案】A 【名师解析】 由平衡条件,对左图,2kx1cos 37mg,(Lx1)sin 37L,对右图,2kx2cos 53Mg,(Lx2)sin 53L,
6、联立解得 。选项 A 正确。 M m 9 32 5. (2018启东中学)5. (2018启东中学)如图所示,在粗糙水平面上放置A、B、C、D四个小物块,各小物块之间由四根完全相同 的轻弹簧相互连接,正好组成一个菱形,BAD=120,整个系统保持静止状态.已知A物块所受的摩擦力大小 为f,则D物块所受的摩擦力大小为 ( ) A. f B. f C. f D. 2f 3 2 3 【参考答案】. C 【名师解析】 已知A物块所受的摩擦力大小为f,设每根弹簧的弹力为F,则有 2Fcos 60=f,对D:2Fcos 30=f,解得f=F=f,,选项 B 正确. 33 6(2016 重庆万州区期中考试)
7、6(2016 重庆万州区期中考试)如图,两个弹簧的质量不计,劲度系数分别为k1、k2,它们一端固定在质量 为m的物体上,另一端分别固定在Q、P上,当物体平衡时上面的弹簧处于原长状态。若把固定的物体换为 质量为 2m的物体(弹簧的长度不变,且弹簧均在弹性限度内) ,当物体再次平衡时,物体比第一次平衡时 的位置下降了x,则x为 ( ) A. B. C. D. 12 mg kk 12 12 () k k mg kk 12 2mg kk 【参考答案】【参考答案】A 【考点】【考点】物体的静态平衡、弹簧串联劲度系数计算、胡克定律 【名师解析】【名师解析】当物体的质量为m时,设下面的弹簧的压缩量为x1,则
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