2019年高考物理二轮复习专题02力与物体的平衡练含解析2.pdf
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1、 力与物体的平衡 力与物体的平衡 1明朝谢肇淛五杂组中记载:“明姑苏虎丘寺庙倾侧,议欲正之,非万缗不可。一游僧见之,曰:无 烦也,我能正之。”游僧每天将木楔从塔身倾斜一侧的砖缝间敲进去,经月余扶正了塔身。假设所用的木 楔为等腰三角形,木楔的顶角为,现在木楔背上加一力F,方向如图所示,木楔两侧产生推力FN,则 A. 若F一定,大时大 N F B. 若F一定,小时大 N F C. 若一定,F大时大 N F D. 若一定,F小时大 N F 【来源】2018 年全国普通高等学校招生同一考试理科综合物理试题(天津卷) 【答案】 BC 则, , 故解得, 所以 F 一定时, 越小, 越大 ; 一定时, F
2、 越大, 越大, BC N F N F 正确; 【点睛】由于木楔处在静止状态,故可将力F沿与木楔的斜面垂直且向上的方向进行分解,根据平行四边 形定则,画出力 F 按效果分解的图示并且可据此求出木楔对 A 两边产生的压力对力进行分解时,一定 要分清力的实际作用效果的方向如何,再根据平行四边形定则或三角形定则进行分解即可 2【2017新课标卷】如图,一物块在水平拉力F的作用下沿水平桌面做匀速直线运动。若保持F的大 小不变,而方向与水平面成 60角,物块也恰好做匀速直线运动。物块与桌面间的动摩擦因数为: ( ) ABCD23 3 6 3 3 3 2 【答案】C 【考点定位】物体的平衡 【名师点睛】此
3、题考查了正交分解法在解决平衡问题中的应用问题;关键是列出两种情况下水平方向的平 衡方程,联立即可求解。 3【2016浙江卷】如图所示为一种常见的身高体重测量仪。测量仪顶部向下发射波速为v的超声波,超 声波经反射后返回,被测量仪接收,测量仪记录发射和接收的时间间隔。质量为M0的测重台置于压力传感 器上,传感器输出电压与作用在其上的压力成正比。当测重台没有站人时,测量仪记录的时间间隔为t0, 输出电压为U0,某同学站上测重台,测量仪记录的时间间隔为t,输出电压为U,则该同学身高和质量分别 为: ( ) Av(t0t),Bv(t0t), 0 0 M U U 1 2 0 0 M U U C v(t0t
4、),D v(t0t), 1 2 【答案】D 【考点定位】物体的平衡;传感器及速度的计算问题 【名师点睛】此题以身高体重测量仪为背景,考查了物体的平衡、传感器及速度的计算问题。解本题的关 键是搞清测量的原理,然后联系物理知识列方程解答;此题难度不大 4【2016全国新课标卷】(多选)如图,一光滑的轻滑轮用细绳OO悬挂于O点;另一细绳跨过滑轮, 其一端悬挂物块a, 另一端系一位于水平粗糙桌面上的物块b。 外力F向右上方拉b, 整个系统处于静止状态。 若F方向不变,大小在一定范围内变化,物块b仍始终保持静止,则: ( ) A绳OO的张力也在一定范围内变化 B物块b所受到的支持力也在一定范围内变化 C
5、连接a和b的绳的张力也在一定范围内变化 D物块b与桌面间的摩擦力也在一定范围内变化 【答案】BD 【解析】物块b始终保持静止,可知物块 a 也始终保持静止,滑轮两侧绳子的夹角也不变,可知连接物块a 和b的绳的张力等于物块a的重力,所以连接物块a和b的绳的张力保持不变,夹角不变,所以,绳OO的 张力也不变,故 A、C 错误;对物块b进行受力分析如图所示,可知,若F方向不变,大小在一定范围内变 化时,重力mg和绳子的拉力FT保持不变,所以,物块b所受到的支持力也在一定范围内变化,物块b与桌 面间的摩擦力也在一定范围内变化,故 B、D 正确。 【考点定位】共点力作用下物体的平衡、力的动态分析 【名师
6、点睛】本题主要考查共点力作用下物体的平衡、力的动态分析。当有多个物体相互作用而平衡时, 应注意灵活选择研究对象,可以让题目变得更简洁明晰,此题的难点是对选项 A 的判断。 9如图所示,带有孔的小球 A 套在粗糙的倾斜直杆上,与正下方的小球 B 通过轻绳连接,处于静止状 态给小球 B 施加水平力 F 使其缓慢上升,直到小球 A 刚要滑动在此过程中( ) A水平力 F 的大小不变 B杆对小球 A 的支持力不变 C杆对小球 A 的摩擦力先变小后变大 D轻绳对小球 B 的拉力先变大后变小 【答案】 C 【解析】 【详解】 随着的增加,拉力F和细线张力T均增加,故 AD 错误;再对A、B球整体分析,受重
7、力、拉力F、支持 力N和静摩擦力f,如图所示: 10如图所示,质量为 M、半径为 R 的半圆形球体 A 放在水平地面上,通过最高点处的钉子用水平轻质细线 拉住一质量为 m,半径为 r 的光滑球 B,A、B 均静止,则 AB 对 A 的压力大小为 B细线对小球的拉力大小为 CA 对地面的压力大小为 D地面对 A 的摩擦力大小为 mg 【答案】 B 【解析】 【详解】 对小球受力分析,如图所示: 根据平衡条件,有:,T=mgtan,其中 cos=,tan=;故:F=mg,T=mg ,故 A 错误,B 正确;对 AB 整体受力分析,受重力和支持力,相对地面无相对滑动趋势,故 不受摩擦力,根据平衡条件
8、,支持力等于整体的重力,为(M+m)g;根据牛顿第三定律,整体对地面的压 力与地面对整体的支持力是相互作用力,大小相等,故对地面的压力等于(M+m)g,故 CD 错误;故选 B。 【点睛】 本题关键是采用整体法和隔离法,受力分析后根据平衡条件列式分析 11重为 的两个完全相同的小球,与水平面间的动摩擦因数均为 .竖直向上的较小的力 作用在连接两球 轻绳的中点,绳间的夹角 =60O,如图所示,缓慢增大 到两球刚要运动的过程中,下列说法正确的是 ( ) A地面对球的支持力变大 B球刚开始运动时,地面对球没有支持力 C地面对球的摩擦力变小 D球刚开始运动时,球受到的摩擦力最大 【答案】 D 【解析】
9、 【详解】 12如图所示,小球A置于固定在水平面上的光滑半圆柱体上,小球B用水平轻弹簧拉着系于竖直板上, 两小球A、B通过光滑滑轮O用轻质细线相连,两球均处于静止状态,已知B球质量为m,O点在半圆柱体 圆心O1的正上方,OA与竖直方向成 30角,OA长度与半圆柱体半径相等,OB与竖直方向成 45角,则下 列叙述正确的是 A小球 A、B 受到的拉力TOA与TOB相等,且TOATOB B弹簧弹力大小 CA球质量为 D光滑半圆柱体对 A 球支持力的大小 为mg 【答案】 C 【解析】 【详解】 C、D、对A分析,如图所示: 由几何关系可知拉力TOA和支持力N与水平方向的夹角相等, 夹角为60, 则N
10、和T相等, 有 : 2TOAsin60=mAg, 解得:,由对称性可得:,故 C 正确,D 错误. 故选 C. 【点睛】 解决本题的关键能够正确地受力分析,运用共点力平衡进行求解本题采用隔离法研究比较简便 5(多选)如图所示,形状和质量完全相同的两个圆柱体 a、b 靠在一起,表面光滑,重力为 G,其中 b 的 下半部刚好固定在水平面 MN 的下方, 上边露出另一半, a 静止在平面上 现过 a 的轴心施加一水平作用力 F, 可缓慢的将 a 拉离平面一直滑到 b 的顶端,对该过程分析,则应有( ) Aa、b 的压力开始最大为 2G,而后逐渐减小到 G B开始时拉力 F 最大为,以后逐渐减小为 0
11、 C拉力 F 先增大后减小,最大值是 G Da、b 间的压力由 0 逐渐增大,最大为 G 【答案】 AB 【解析】 对于 a 球:a 球受到重力 G、拉力 F 和 b 球的支持力 N 6(多选)如图所示,竖直平面内放一直角杆,杆的水平部分粗糙,杆的竖直部分光滑,两部分各套有质 量均为 1kg 的小球 A 和 B,A、B 间用细绳相连,A 与水平杆之间的动摩擦因数 =0.2,初始 A、B 均处于静止 状态,已知:OA=3m,OB=4m若 A 球在水平拉力 F 的作用下向右缓慢地移动 1m(取 g=10m/s2),那么该过程 中( ) A小球 A 受到的摩擦力大小为 7.5N B小球 B 上升的距
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- 2019 年高 物理 二轮 复习 专题 02 物体 平衡 解析
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