2019-2020年高三物理二轮复习 第1部分 专题1 力与运动 第1讲 力与物体的平衡课时作业集训.doc

2019-2020年高三物理二轮复习 第1部分 专题1 力与运动 第1讲 力与物体的平衡课时作业集训一、选择题(110题为单项选择题，1113题题为多项选择题)1.匀速前进的车厢顶部用细线竖直悬挂一小球，如图所示，小球下方与一光滑斜面接触关于小球的受力，下列说法正确的是()A重力和细线对它的拉力B重力、细线对它的拉力和斜面对它的支持力C重力和斜面对它的支持力D细线对它的拉力和斜面对它的支持力解析：小球匀速运动，处于平衡状态，合力为零，则水平方向不能有力的作用，否则细线不可能处于竖直状态答案：A2.(xx浙江教育学院抽测)两同学用如图所示方法做共点力平衡实验M、N为摩擦不计的定滑轮，O点是轻质细绳OA、OB和OC的结点，桌上有若干相同的钩码，一同学已经在A点和C点分别挂了3个和4个钩码，为使O点在两滑轮间某位置受力平衡，另一同学在B点挂的钩码数应是()A1个B3个C5个D7个解析：设细绳OM与OC的夹角为，则根据力的平衡条件可得FT423224cos ，而90180，解得1FTB5，所以只有选项B正确答案：B3.一木箱放在水平地面上，木箱质量为m，用水平推力F即可使木箱做匀速直线运动现保持F大小不变，方向改为与水平方向成60角斜向上拉木箱，也能使它做匀速直线运动，如图所示则木箱与水平地面的动摩擦因数为()A.BC.D解析：水平拉木箱时，由平衡条件有：Fmg0；斜向上拉木箱时，Fcos 60FN0，FNFsin 600，解三式得：，C项正确答案：C4(xx湖北黄冈质检)如图所示，一轻质弹簧两端分别与竖直墙壁和物块连接，弹簧、地面水平A、B是物块能保持静止的位置中离墙壁最近和最远的点，A、B两点离墙壁的距离分别是x1、x2.物块与地面的最大静摩擦力为Ff.则弹簧的劲度系数为()A.BC.D解析：分别对物块处于A、B点时进行受力分析，根据平衡条件列方程即可求解水平方向上，物块在A点受弹簧弹力和地面的摩擦力，方向相反，根据平衡条件有：k(x0x1)Ff，同理，在B点根据水平方向上受力平衡有：k(x2x0)Ff，联立解得：k；选项C正确答案：C5.将一带有半球形凹槽的滑块放置在粗糙的水平面上，一表面光滑的小球置于凹槽的最低点，现对小球施加一水平向右的力F，使小球沿球面缓慢地上升整个过程中滑块始终处于静止状态，假设地面所受的压力为F1，凹槽对小球的支持力为F2，地面对凹槽的摩擦力为F3.则在小球上升的过程中，下列说法正确的是()AF1增大，F2增大，F3增大，F增大BF1不变，F2增大，F3增大，F增大CF1不变，F2增大，F3不变，F不变DF1减小，F2增大，F3增大，F不变解析：小球受力分析如图所示，根据平衡条件：Fmgtan ，F2，随着小球的上升，越来越大，所以F和F2都增大，由于小球和凹槽均处于平衡状态，因此以整体为研究对象，凹槽所受的摩擦力F3与外力F始终相等，竖直方向上地面所受的压力F1的大小始终等于整体的重力大小，B正确答案：B6.(xx湖北模拟)如图所示，一条形磁铁静止在固定斜面上，上端为N极，下端为S极，其一条磁感线如图所示，垂直于纸面方向有两根完全相同的固定导线，它们与磁铁两端的连线都与斜面垂直且长度相等(如图中虚线所示)开始两根导线未通电流，斜面对磁铁的弹力、摩擦力的大小分别为FN、Ff，后来两根导线通以图示方向大小相同的电流后，磁铁仍然静止，则与未通电时相比()AFN、Ff均变大BFN不变，Ff变小CFN变大，Ff不变DFN变小，Ff不变解析：两根导线通以图示方向大小相同的电流后，导线受到垂直斜面向下的安培力，由牛顿第三定律，磁铁受到垂直斜面向上的安培力，斜面对磁铁的弹力减小，摩擦力不变，选项D正确答案：D7(xx湖北黄冈模拟)如图甲所示，粗糙的水平地面上有一斜劈，斜劈上一物块正在沿斜面以速度v0匀速下滑，斜劈保持静止，则地面对斜劈的摩擦力为Ff1；如图乙所示，若对该物块施加一平行于斜面向下的推力Ff1使其加速下滑，则地面对斜劈的摩擦力为Ff2；如图丙所示，若对该物块施加一平行于斜面向上的推力F2使其减速下滑，则地面对斜劈的摩擦力为Ff3；如图丁所示，若对该物块施加一与斜面成30角斜向下的推力F3使其沿斜面下滑，则地面对斜劈的摩擦力为Ff4.下列关于Ff1、Ff2、Ff3和Ff4大小及其关系式中正确的是()AFf10BFf2Ff3CFf2Ff4DFf3Ff4解析：在题图甲中，斜劈和物块都平衡，对斜劈和物块整体进行受力分析和地面对斜劈的摩擦力为零，在题图乙、丙、丁中，不论物块受力情况和运动状态如何，只要物块沿斜面下滑，物块对斜面的摩擦力与压力的合力总是竖直向下的，所以有Ff1Ff2Ff3Ff40，即只有选项D正确答案：D8如图所示，质量为m的小球用水平轻质弹簧系住，并用倾角37的木板托住，小球处于静止状态，弹簧处于压缩状态，则()A小球一定受四个力作用B弹簧弹力可能为mgC小球受木板的摩擦力一定沿斜面向上D木板对小球的作用力有可能小于小球的重力mg解析：若木板是光滑的，则小球受重力、弹簧弹力和木板支持力作用，若木板是粗糙的，则小球受重力、弹簧弹力、木板支持力和可能存在的摩擦力作用，摩擦力方向可能沿斜面向上，也可能沿斜面向下，A、C错；当木板光滑时，小球受力如图所示，小球处于平衡状态，此时由图知弹簧弹力Fmgtan 37mg，B对；不论木板是否光滑，木板对小球的作用力大小均等于小球重力与弹簧弹力的合力大小，即木板对小球的作用力一定大于小球的重力mg，D错答案：B9如图所示，木块放在粗糙桌面上，左边用一根轻弹簧与竖直墙相连，木块静止时弹簧的长度小于原长现用一轻绳通过一定滑轮施加一水平外力，当外力从0开始逐渐增大直到拉动木块，那么在木块被拉动之前的过程中，弹簧对木块的弹力FT的大小和桌面对木块的摩擦力Ff的大小的变化情况是()A弹簧对木块的弹力FT先减小后增大，桌面对木块的摩擦力始终不变B弹簧对木块的弹力FT保持不变，桌面对木块的摩擦力始终增大C弹簧对木块的弹力FT保持不变，桌面对木块的摩擦力先减小后增大D弹簧对木块的弹力FT先不变后增大，桌面对木块的摩擦力先增大后不变解析：木块被拉动前，弹簧形变量不变，故其张力FT不变；对木块由平衡条件得其所受桌面摩擦力FfFTF，由于F逐渐增大，故Ff逐渐增大，可知B对。答案：B10.(xx福建晋江测试)如图所示，质量为m的物体置于倾角为的固定斜面上，物体与斜面之间的动摩擦因数为，先用平行于斜面的推力F1作用于物体上使其能沿斜面匀速上滑，若改用水平推力F2作用于物体上，也能使物体沿斜面匀速上滑，则两次的推力之比为()Acos sin Bcos sin C1tan D1tan 解析：第一次推力F1mgsin mgcos ，由F2cos mgsin (mgcos F2sin )，解得第二次推力F2，两次的推力之比cos sin ，选项B正确答案：B11.(xx邯郸模拟)如图所示，倾角为的斜面体c置于水平地面上，小物块b置于斜面上，通过细绳跨过光滑的定滑轮与沙漏a连接，连接b的一段细绳与斜面平行在a中的沙子缓慢流出的过程中，a、b、c都处于静止状态，则()Ab对c的摩擦力一定减小Bb对c的摩擦力方向可能平行斜面向上C地面对c的摩擦力方向一定向右D地面对c的摩擦力一定减小解析：若有magmbgsin ，则b对c的摩擦力平行于斜面向上，且随沙子缓慢流出，b对c的摩擦力减小；若有magmbgsin ，则b对c的摩擦力平行于斜面向下，且随沙子缓慢流出，b对c的摩擦力增大，A错误，B正确；以b、c为整体受力分析，应用平衡条件可得：地面对c的摩擦力方向一定水平向左，且Ffmagcos ，随ma的减小而减小，C错误，D正确答案：BD12.如图所示，光滑轻质挂钩下端悬挂质量为m的重物，跨在长度为L的轻绳上，开始时绳子固定在框架上等高的A、B两点，与水平方向的夹角为，绳子拉力为F.现保持绳长不变，将绳子右端从B点沿竖直方向缓慢移至C点，再从C点沿水平方向向左缓慢移至D点关于绳子拉力F和重物重力势能Ep的变化，下列说法正确的是()A从B移至C的过程中，拉力F保持不变B从B移至C的过程中，重力势能Ep逐渐变小C从C移至D的过程中，拉力F保持不变D从C移至D的过程中，重力势能Ep逐渐变小解析：绳子右端由B点缓慢移到C点过程中，重物始终保持平衡，如图所示两侧绳子拉力始终相等，由几何关系可知l绳长cos L，所以绳子与水平方向夹角保持不变，由平衡条件：2Fsin mg，故拉力F保持不变，A项正确；重物离地高度升高，故其重力势能增大，B项错误；绳子右端由C点缓慢移到D点过程中重物始终保持平衡，两侧绳子拉力相等，但与水平方向夹角变大，由平衡条件可得，2Fsin mg，变大，故拉力F不断减小，C项错误；而重物高度不断下降，重力势能Ep不断减小，D项正确答案：AD13.(xx石家庄市第二次模拟)如图，匀强电场方向垂直于倾角为的绝缘粗糙斜面向上，一质量为m的带正电荷的滑块静止于斜面上，关于该滑块的受力，下列分析正确的是(当地重力加速度为g)()A滑块可能只受重力、电场力、摩擦力共三个力的作用B滑块所受摩擦力大小一定为mgsin C滑块所受电场力大小可能为mgcos D滑块对斜面的压力小于mgcos 解析：滑块在电场中受垂直于斜面方向的电场力作用，要使滑块静止，滑块一定受斜面的摩擦力作用，因而一定受斜面的支持力作用，选项A、C均错根据平衡条件知Ffmgsin ，B正确FNqEmgcos ，所以FNmgcos qE，即滑块对斜面的压力小于mgcos ，D正确答案：BD二、非选择题14(xx浙江理综24)小明同学设计了一个“电磁天平”，如图1所示，等臂天平的左臂为挂盘，右臂挂有矩形线圈，两臂平衡线圈的水平边长L0.1 m，竖直边长H0.3 m，匝数为N1.线圈的下边处于匀强磁场内，磁感应强度B01.0 T，方向垂直线圈平面向里线圈中通有可在02.0 A范围内调节的电流I.挂盘放上待测物体后，调节线圈中电流使天平平衡，测出电流即可测得物体的质量(重力加速度取g10 m/s2)(1)为使电磁天平的量程达到0.5 kg，线圈的匝数N1至少为多少？(2)进一步探究电磁感应现象，另选N2100匝、形状相同的线圈，总电阻R10 ， 不接外电流，两臂平衡如图2所示，保持B0不变，在线圈上部另加垂直纸面向外的匀强磁场，且磁感应强度B随时间均匀变大，磁场区域宽度d0.1 m当挂盘中放质量为0.01 kg的物体时，天平平衡，求此时磁感应强度的变化率.解析：(1)题中“电磁天平”中的线圈受到安培力FN1B0IL由天平平衡可知：mgN1B0IL代入数据解得：N125匝(2)由电磁感应定律得：EN2N2Ld由欧姆定律得：I线圈受到的安培力FN2B0IL由天平平衡可得：mgNB0代入数据可得0.1 T/s答案：(1)25匝(2)0.1 T/s