2022年高考物理大二轮复习 考前基础回扣练3 力与物体的平衡

2022年高考物理大二轮复习 考前基础回扣练3 力与物体的平衡1如图所示，有一质量不计的杆AO，长为R，可绕A点自由转动，用绳在O点悬挂一个重为G的物体，另一根绳一端系在O点，另一端系在圆弧形墙壁上的C点，当点C由图示位置逐渐向上沿圆弧CB移动过程中(保持OA与地面夹角不变)，OC绳所受拉力的大小变化情况是()A逐渐减小B逐渐增大C先减小后增大 D先增大后减小解析：选C.对G分析，G受力平衡，则拉力等于重力；故竖直绳的拉力不变；再对O点分析，O受绳子的拉力OA的支持力及OC的拉力而处于平衡；受力分析如图所示；将F和OC绳上的拉力合成，其合力与G大小相等，方向相反，则在OC上移的过程中，平行四边形的对角线保持不变，平行四边形发生图中所示变化，则由图可知OC的拉力先减小后增大，图中D点时力最小；故选C.2如图所示，斜面体B放在粗糙的水平面上，物块A放在粗糙的斜面体B上，轻质弹簧两端分别与物块A及固定在斜面体底端的挡板拴接，初始时A、B静止，弹簧处于压缩状态现用力F沿斜面向上拉A，但A、B均保持静止下列说法正确的是()A弹簧对挡板的弹力减小BA、B之间的摩擦力减小C水平面对B的摩擦力不变D斜面体B对地面的压力减小解析：选D.A受重力、支持力、弹簧的弹力，可能有静摩擦力，若有可能沿着斜面向下，也可能沿着斜面向上，当用拉力拉A时，因没有拉动，则弹簧的形变量不变，则弹簧的弹力不变，故A错误；由A选项分析可知，当A受到的静摩擦力开始是沿着斜面向上，当用拉力拉时，导致A受到的静摩擦力沿着斜面向下，此时大小可能相等，故B错误；把AB看成一个整体，可知，当斜向上的拉力拉时，整体对地面的压力减小，有向左的运动趋势，导致水平面对B的摩擦力发生变化，故C错误，D正确3如图所示，倾角为的斜面体c置于水平地面上，小盒b置于斜面上，通过细绳跨过光滑的定滑轮与物体a连接，连接b的一段细绳与斜面平行，连接a的一段细绳竖直，a连接在竖直固定在地面的弹簧上，现在b盒内缓慢加入适量砂粒，a、b、c始终位置保持不变，下列说法中正确的是()Ab对c的摩擦力可能先减小后增大B地面对c的支持力可能不变Cc对地面的摩擦力方向始终向左D弹簧一定处于压缩状态解析：选A.对b进行受力分析：重力G，支持力N，细线的拉力F，摩擦力f，开始时如果重力沿斜面向下的分力小于细线的拉力F，当加入砂子时，即增大了重力，所以摩擦力先减小到零时，继续加入砂子，摩擦力反向增大，故A正确；对bc组成的系统受力分析可知，重力G，支持力N，细线的拉力，地面的摩擦力f，当细线的拉力为零时，c对地面的摩擦力为零，故C错误，由于a、b、c始终位置保持不变，所以地面对c的支持力一定不变，故B错误；由于不清楚a、b质量大小关系和b、c间动摩擦因数的情况，所以a受的拉力可能大于a的重力，也可小于a的重力，也可等于a的重力，所以弹簧不一定处于压缩状态，故D错误4(多选)如图所示，质量为m的木板B放在水平地面上，质量也为m的木箱A放在木板B上一根轻绳一端拴在木箱上，另一端拴在地面的木桩上，绳绷紧时与水平面的夹角为.已知木箱A与木板B之间的动摩擦因数、木板B与地面之间的动摩擦因数均为.现用水平力F将木板B从木箱A下面匀速抽出则下列说法正确的是()A细绳的张力大小FT B细绳的张力大小FTC水平拉力FD水平拉力F解析：选AC.木箱A受力分析如图1所示，由平衡条件可知：FTcos Ff1mgFTsin FN1 Ff1FN1 解式可得：FT，故A正确，B错误；木板B受力如图2所示，B匀速时有：FFf1Ff2Ff2FN2FN2mgFN1解式可得：F，故C正确，D错误5如图所示，两块固定且相互垂直的光滑挡板POQ，OP竖直放置，OQ水平，小球a、b固定在轻弹簧的两端，现有一个水平向左的推力，作用于b上，使a、b紧靠挡板处于静止状态现用力F推动小球b，使之缓缓到达b位置，则()A推力F变大 Bb对OQ的压力变大C弹簧长度变短 D弹簧长度变长解析：选D.隔离a分析受力，设此时ab间作用力与水平方向的夹角为，如图所示：由力的平衡条件可得：F，N将小球稍微向左水平移动一小段距离，当a、b重新处于静止状态时，由几何关系可知，增大，则sin 、tan 增大，mg不变时F减小，N减小，根据胡克定律可知弹簧的形变量变小，所以弹簧长度变长，故D正确，C错误；对ab的整体受力分析，由共点力的平衡条件可知，a、b重新处于静止状态前后，OQ面板对b的支持力始终和a、b的重力相等保持不变，推力FN在减小，故AB错误所以D正确，ABC错误6如图所示，a、b两细绳一端系着质量为m的小球，另一端系在竖直放置的圆环上，小球位于圆环的中心，开始时绳a水平，绳b倾斜现将圆环在竖直平面内顺时针缓慢地向右滚动至绳b水平，在此过程中()Aa上的张力逐渐增大，b上的张力逐渐增大Ba上的张力逐渐减小，b上的张力逐渐减小Ca上的张力逐渐减小，b上的张力逐渐增大Da上的张力逐渐增大，b上的张力逐渐减小解析：选D.设小球的重力为G，圆环沿顺时针方向转动过程中b绳与竖直方向的夹角为，a和 b的拉力大小分别为T1、T2.小球的位置保持不动，受力保持平衡，由平衡条件可知，两绳拉力的合力不变，小球受到的重力G和T1、T2组成一个闭合的三角形由几何知识得知，T1、T2的夹角不变，由正弦定理得，在90的范围内，变大故T1变大，T2变小故D正确7(多选)早上，妈妈为小丽剥好了鹌鹑蛋，甲、乙、丙图是小丽用筷子夹食鹌鹑蛋过程的三个动作示意图，下列说法正确的是()A若甲图中的筷子竖直，鹌鹑蛋静止，则鹌鹑蛋的重力与静摩擦力大小相等B若乙图中的鹌鹑蛋始终处于静止状态，则两根筷子给鹌鹑蛋的作用力方向竖直向上C若乙图中的鹌鹑蛋始终处于静止状态，增大筷子与水平方向的夹角，鹌鹑蛋受到的摩擦力和弹力都增大D若丙图中的筷子水平，鹌鹑蛋静止，此时下面筷子对鹌鹑蛋的力大于上面筷子对鹌鹑蛋的力解析：选ABD.若甲图中的筷子竖直，鹌鹑蛋静止，则鹌鹑蛋的向下的重力与向上的静摩擦力大小相等方向相反，选项A正确；若乙图中的鹌鹑蛋始终处于静止状态，则两根筷子给鹌鹑蛋的作用力与鹌鹑蛋的重力等大反向，则方向竖直向上，选项B正确；若乙图中的鹌鹑蛋始终处于静止状态，增大筷子与水平方向的夹角，鹌鹑蛋受到的摩擦力fmgsin 随角增大而增大；弹力Nmgcos ，随角的增大而减小，选项C错误；若丙图中的筷子水平，鹌鹑蛋静止，此时：F上mgF下，即下面筷子对鹌鹑蛋的力大于上面筷子对鹌鹑蛋的力，选项D正确；故选ABD.8(多选)如图所示，完全相同的物块P、Q用轻绳连接后跨过定滑轮，使得Q竖直悬挂，P静止在倾角为30的斜面上，斜面上方的绳与斜面平行，现剪断P、Q间的绳，不计滑轮摩擦，则物块P()A所受摩擦力大小改变B所受摩擦力方向改变C保持静止D加速下滑解析：选BC.设两物块的质量均为m，开始时，P受的摩擦力为fPmgmgsin 30mg，方向沿斜面向下；若剪断P、Q间的绳，假设物体仍静止，则由平衡知识可知，物体P所受的摩擦力大小为fPmgsin 30mgfP，可知假设正确，摩擦力方向变为沿斜面向上，故物体P受的摩擦力大小不变，方向改变，物体仍然静止，故选项BC正确，AD错误；故选BC.9(多选)如图所示，半圆形框架竖直放置在粗糙的水平地面上，光滑的小球P在水平外力F的作用下处于静止状态，P与圆心O的连线与水平面的夹角为，将力F在竖直面内沿顺时针方向缓慢地转过90，框架与小球始终保持静止状态在此过程中下列说法正确的是()A框架对小球的支持力先减小后增大B拉力F的最小值为mgcos C地面对框架的摩擦力减小D框架对地面的压力先增大后减小解析：选BC.以小球为研究对象，分析受力情况，作出受力示意图，如图所示，根据几何关系可知，用F顺时针转动至竖直向上之前，支持力逐渐减小，F先减小后增大，当F的方向沿圆的切线方向向上时，F最小，此时：Fmgcos ，故A错误，B正确；以框架与小球组成的整体为研究对象，整体受到重力、地面的支持力、地面的摩擦力以及力F的作用；由图可知，F在顺时针方向转动的过程中，F沿水平方向的分力逐渐减小，所以地面对框架的摩擦力始终在减小，故C正确；F沿竖直方向的分力逐渐增大，所以地面对框架的支持力始终在减小故D错误；故选BC.10(多选)如图所示，一质量为m的小球，用长为l的轻绳悬挂于O点，初始时刻小球静止于P点第一次小球在水平拉力F1作用下，从P点缓慢地移动到Q点，此时轻绳与竖直方向夹角为(90)，张力大小为FT1；第二次在水平恒力F2作用下，从P点开始运动并恰好能到达Q点，在Q点时轻绳中的张力大小为FT2.关于这两个过程，下列说法中正确的是(不计空气阻力，重力加速度为g)()A两个过程中，轻绳的张力均变大B第一个过程中，拉力F1在逐渐变大，且最大值一定大于F2CFT1，FT2mgD第二个过程中，重力和水平恒力F2的合力的功率先增大后减小解析：选BC.第一次小球在水平拉力F作用下，从P点缓慢地移动到Q点，则小球处于平衡状态，根据平衡条件得：F1mgtan ，随着增大，F1逐渐增大；第二次从P点开始运动并恰好能到达Q点，则到达Q点时速度为零，在此过程中，根据动能定理得：F2lsin mgl(1cos )，解得：F2mgtan，因90，则F2mgtanmgtan ，即F1F2，第一次运动过程中，根据几何关系可知，绳子的拉力FT1，所以轻绳的张力变大，第二次由于重力和拉力都是恒力，可以把这两个力合成为新的“重力”，即等效场力当绳子方向与重力和F2合力的方向在同一直线上时，小球处于“最低点”，最低点的速度最大，此时绳子张力最大，所以第二次绳子张力先增大，后减小，故A错误，B正确；第一次运动到Q点时，受力平衡，根据几何关系可知FT1，第二次运动到Q点时，速度为零，则向心力为零，则绳子拉力FT2mgcos F2sin mgcos sin mg，故C正确；第二个过程中，重力和水平恒力F2的合力是个恒力，在等效最低点时，合力方向与速度方向垂直，此时功率最小为零，到达Q点速度也为零，则第二个过程中，重力和水平恒力F2的合力的功率先增大，后减小，再增大，最后再减小为0，故D错误故选BC.