2013年高考物理 考前回归教材限时训练七 共点力作用下物体的平衡

2013年高考物理考前回归教材之限时训练七共点力作用下物体的平衡时间：45分钟满分：100分一、选择题(8864)图11如图1所示，一个质量为m2.0 kg的物体，放在倾角为30的斜面上静止不动若用竖直向上的力F5.0 N提物体，物体仍静止，下述结论正确的是 ()A物体受到的合外力减小5.0 NB物体受到的摩擦力减小5.0 NC斜面受到的压力减小5.0 ND物体对斜面的作用力减小5.0 N解析：由于物体始终静止，故F合0，故A选项不正确物体所受斜面的摩擦力沿斜面向上，而不是竖直向上，故摩擦力的减小量为F沿斜面向上的分力小于5.0 N，故选项B是错误的斜面受到压力减小量是F在垂直于斜面上的分力大小，故选项C也不正确其中D项中“物体对斜面的作用力”应理解为压力和摩擦力的合力，故选项D是正确的答案：D图22如图2所示，一质量为M的楔形块放在水平桌面上，它的顶角为90，两底角为和；a、b是两个位于斜面上质量均为m的木块，已知所有接触面都是光滑的现发现a、b沿斜面下滑，而楔形木块静止不动，这时楔形木块对水平桌面的压力等于 ()AMgmgBMg2mgCMgmg(sinsin) DMgmg(coscos)图3解析：由于各接触面是光滑的，a、b两物体均加速下滑，分析M受力：M自身的重力G，地面的支持力FN，a对M的压力Famgcos，b对M的压力Fbmgcos.如图3所示利用正交分解，在竖直方向上合力为零FNGFbcosFacosGmgcos2mgcos2因为与互余，所以cos2cos21. 所以FNGmgMgmg答案：A图43如图4所示，将质量为m的物体置于固定的光滑斜面上，斜面的倾角为，水平恒力F作用在物体上，物体处于静止状态，则物体对斜面的压力大小可以表示为(重力加速度为g) ()Amgcos BF/sinC. DmgcosFsin图5解析：物体受力如图5所示，分解FN可得有：FN分解F、G可得：FNFsinmgcos利用力的三角形可得：FN，故选项B、C、D是正确的答案：BCD图64如图6所示，小船用绳索拉向岸边，设船在水中运动时所受水的阻力不变，那么小船在匀速靠岸过程中，下面说法哪些是正确的 ()A绳子的拉力F不断增大B绳子的拉力F不变C船所受的浮力不断减小D船所受的浮力不断增大图7解析：小船共受四个力作用：重力G、浮力F浮、水的阻力F阻、绳子拉力F.引入绳与水平方向的夹角为参量(如图7所示)由于小船是匀速靠岸，故有平衡方程由题意可知：重力G和水对小船的阻力F阻不变在靠岸过程中不断增大，所以F不断增大，F浮不断减小A、C选项正确答案：AC图85如图8所示，一段橡皮绳的一端系于O点，另一端系一物块，橡皮绳的原长为OA，垂直于地面时物块在B点对地有压力现有水平力F将物块从B点拉至C点则在物块由B点运动到C点的过程中地面对物块的摩擦力 ()A变大B变小C不变 D先变大后变小解析：物块由B到C过程中的摩擦力为滑动摩擦力，由FFN知，要判断F的大小是否变化应从分析地面对物块的弹力FN是否变化入手设A至地面的距离为x，则在B点时，FNmgkx.当橡皮绳从竖直位置偏过角时，弹性绳对物块的拉力FT.由物块平衡条件知FNmgFTcosFN由于FN不变，故摩擦力不变，所以C项正确答案：C图96如图9所示，质量m110 kg和m230 kg的两物体，叠放在动摩擦因数为0.50的粗糙水平地面上，一处于水平位置的轻弹簧，劲度系数为250 N/m，一端固定于墙壁另一端与质量为m1的物体相连，弹簧处于自然状态，现用一水平推力F作用于质量为m2的物块上，使它缓慢地向墙壁一侧移动，当移动0.40 m时，两物体间开始相对滑动，这时水平推力F的大小为(g取10 m/s2) ()A100 N B300 NC200 N D250 N解析：当两物体相对滑动时，处于一种临界状态，整体合力仍为零，对整体受力分析，水平方向受弹簧的弹力、地面的摩擦力和水平推力，由平衡条件得：Fkx(m1m2)g2500.4 N0.54010 N300 N.答案：B图107如图10所示，物块M通过与斜面平行的细绳与小物块m相连斜面的倾角可以改变讨论物块M对斜面的摩擦力的大小，则有 ()A若物块M保持静止，则角越大，摩擦力一定越大B若物块M保持静止，则角越大，摩擦力一定越小C若物块M沿斜面下滑，则角越大，摩擦力越大D若物块M沿斜面下滑，则角越大，摩擦力越小解析：若物块M保持静止，所受摩擦力为静摩擦力，其大小等于绳上拉力mg与物块M沿斜面方向的重力分量Mgsin的合力，当mgMgsin时，摩擦力方向沿斜面向下，其大小等于(mgMgsin)，则越大，摩擦力越小，当mgMgsin时，摩擦力方向沿斜面向上，其大小等于(Mgsinmg)，则越大，摩擦力越大；若物块M沿斜面下滑，所受摩擦力为滑动摩擦力，其大小等于FNMgcos，越大，摩擦力越小答案：D图118如图11所示，A、B是两根竖直立在地上的木桩轻绳系在两木桩上不等高的P、Q两点，C为光滑的质量不计的滑轮下面悬挂着重物G，现保持结点P的位置不变，当Q点的位置变化时，轻绳的张力大小的变化情况是 ()AQ点上下移动时，张力不变BQ点向上移动时，张力变大CQ点向下移动时，张力变小D条件不足，无法判断解析：滑轮轻质且光滑，两侧细绳的拉力大小相等，设两绳夹角为，则有：2Fcosmg且dLPCsinLCQsinLsin其中L为PQ绳全长，d为A、B两木桩间距离故sin角一定，相应地，绳子中的张力大小不随Q点上下移动而改变答案：A二、计算题(31236)9当物体从高空下落时，空气阻力随速度的增大而增大，因此经过一段距离后将匀速下落，这个速度称为此物体下落的终极速度已知球形物体速度不大时所受的空气阻力正比于速度v，且正比于球半径r，即阻力Fkrv，k是比例系数对于常温下的空气，比例系数k3.4104Ns/m2.已知水的密度1.0103 kg/m3，取重力加速度g10 m/s2，试求半径r0.10 mm的球形雨滴在无风情况下的终极速度v1.(结果取两位有效数字)解析：雨滴下落时受两个力作用：重力，方向竖直向下；空气阻力，方向竖直向上，当雨滴达到终极速度vT后，加速度为零，二力平衡，用m表示雨滴的质量，有mgkrvT0mr3由得终极速度vT代入数值得vT1.2 m/s答案：1.2 m/s图1210如图12所示，质量为m15 kg的物体，置于一粗糙的斜面上，用一平行于斜面的大小为30 N的力F推物体，物体沿斜面向上匀速运动，斜面体质量m210 kg，且始终静止，取g10 m/s2，求：(1)斜面对滑块的摩擦力；(2)地面对斜面体的摩擦力和支持力解析：(1)用隔离法：对滑块作受力分析如图13甲所示，在平行斜面的方向上Fm1gsin30FfFfFm1gsin30(305100.5)N5 N(2)用整体法：因两个物体均处于平衡状态，故可以将滑块与斜面体当作一个整体来研究，其受力如图乙所示，由图乙可知：在水平方向上有F地Fcos3015N；在竖直方向上有FN地(m1m2)gFsin30135 N答案：(1)5 N(2)15 N135 N11一光滑圆环固定在竖直平面内，环上套着两个小球A和B(中央有孔)，A、B间由细绳连接着，它们处于如图14中所示位置时恰好都能保持静止状态此情况下，B球与环中心O处于同一水平面上，A、B间的细绳呈伸直状态，且与水平线成30角已知B球的质量为3 kg，求细绳对B球的拉力和A球的质量(g取10 m/s2)解析：对B球受力分析如图15所示，物体B处于平衡状态有：Tsin30mBgT2mBg2310 N60N物体A处于平衡状态有：在水平方向：Tcos30NAsin30在竖直方向：NAcos30mAgTsin30.由上两式解得：mA2mB6 kg