2019-2020年高三物理第一轮复习 限时规范专题练 1 平衡问题综合应用.doc

2019-2020年高三物理第一轮复习 限时规范专题练 1 平衡问题综合应用一、选择题(本题共10小题，每小题6分，共60分)1. xx金华模拟如图所示，一物体在粗糙水平地面上受斜向上的恒定拉力F作用而做匀速直线运动，则下列说法正确的是()A. 物体可能不受弹力作用B. 物体可能受三个力作用C. 物体可能不受摩擦力作用D. 物体一定受四个力作用解析：因为物体不可能只受到重力和拉力F的作用而做匀速直线运动(这两个力在水平方向上的合力不可能为零)，所以物体肯定还受到水平向左的滑动摩擦力的作用，有滑动摩擦力就一定有弹力，即物体还受到地面的支持力，所以物体一定受四个力作用。答案：D2. 如图所示，两根等长的轻绳将日光灯悬挂在天花板上，两绳与竖直方向的夹角都为45，日光灯保持水平，所受重力为G，左右两绳的拉力大小分别为()A. G和GB. G和GC. G和G D. G和G解析：先对日光灯进行受力分析，由平衡条件可知解得F1F2G，选项B正确。答案：B3. xx天津河西区模拟某物体在三个共点力F1、F2、F3的作用下处于平衡状态，则下面的各图中正确的反映了这三个力的关系的是()解析：三力作用下物体的平衡条件是合力为零，线段长短代表力的大小，箭头代表方向，根据力的矢量三角形法则可知，合力为零的是D图。答案：D4. 两个相同的小球A和B，质量均为m，用长度相同的两根细线把A、B两球悬挂在水平天花板上的同一点O，并用长度相同的细线连接A、B两小球，然后用一水平方向的力F作用在小球A上，此时三根细线均处于直线状态，且OB细线恰好处于竖直方向，如果不计小球的大小，两小球均处于静止状态，则力F的大小为()A. 0 B. mgC. mg D. mg解析：分析B的受力可知，OB绳拉力竖直向上，若AB绳对B有拉力，则B不能静止，所以AB绳中没有张力。因此，A受拉力F、自身重力mg、OA拉力FT作用，其处于平衡状态，FT、F的合力与mg等值反向，由平行四边形定则可求得Fmg，C项正确。答案：C5. xx大庆模拟如图所示，不计重力的轻杆OP能以O点为圆心在竖直平面内自由转动，P端用轻绳PB挂一重物，而另一根轻绳通过滑轮系住P端。在力F的作用下，当杆OP和竖直方向的夹角(0)缓慢增大时，力F的大小应()A. 恒定不变 B. 逐渐增大C. 逐渐减小 D. 先增大后减小解析：由三角形相似得：，Fmg，逐渐增大，即PQ增大，由上式知F逐渐增大，B正确。答案：B6. xx唐山质检如图所示，质量为m的木块A放在质量为M的三角形斜劈B上，现用大小相等、方向相反的水平力F分别推A和B，它们均静止不动，重力加速度为g，则()A. A与B之间一定存在摩擦力B. B与地面之间一定存在摩擦力C. B对A的支持力一定小于mgD. 地面对B的支持力的大小一定等于(Mm)g解析：以A为研究对象，若力F沿斜面向上的分力等于重力沿斜面向下的分力，则A与B之间不存在摩擦力，选项A错误。若力F和A的重力mg在垂直斜面方向的分力之和大于mg，则由牛顿第三定律可知B对A的支持力大于mg，选项C错误；以A和B整体为研究对象，由水平方向受力平衡知B与地面之间不存在摩擦力，选项B错误；以A和B整体为研究对象，由竖直方向受力平衡知地面对B的支持力一定等于(Mm)g，选项D正确。答案：D7. xx河南郑州如图所示，铁板AB与水平地面间的夹角为，一块磁铁吸附在铁板下方。在缓慢抬起铁板B端使角增加(始终小于90)的过程中，磁铁始终相对铁板静止则下列说法正确的是() A. 磁铁所受合外力逐渐减小B. 磁铁始终受到三个力的作用C. 磁铁受到的摩擦力逐渐减小D. 铁板对磁铁的弹力逐渐增大 解析：由题意可知，磁铁始终处于平衡状态，磁铁所受合外力不变，A项错误；对磁铁受力分析可知，磁铁始终受到重力、弹力、吸引力和摩擦力四个力的作用，B项错误；由平衡条件可得，mgsinFf，磁铁受到的摩擦力Ff逐渐增大，mgcosFNF引，铁板对磁铁的弹力FN逐渐增大，C项错误，D项正确。答案：D8. (多选)如图，物体的重力为G，保持细绳AO的位置不变，让细绳BO的B端沿四分之一圆弧从D点缓慢向E点移动。在此过程中()A. BO绳上的张力先增大后减小B. BO绳上的张力先减小后增大C. AO绳上的张力一直增大D. AO绳上的张力一直减小解析：由于物体始终处于平衡状态，所以TOA和TOB的合力大小恒等于G，方向竖直向上，当细绳的B端从D点向E点慢慢地移动时，各力变化情况如图所示，可见TOA逐渐增大，TOB先减小后增大，BC正确。答案：BC9. xx吉林省实验中学二模拖把是由拖杆和拖把头构成的擦地工具(如图)。设施把头的质量为m，拖杆质量可以忽略，拖把头与地板之间的动摩擦因数为，重力加速度为g。某同学用该拖把在水平地板上拖地时，沿拖杆方向推拖把，拖杆与竖直方向的夹角为。当拖把头在地板上匀速移动时推拖把的力F的大小为()A. B. C. D. 解析：设该同学沿拖杆方向用大小为F的力推拖把。将推拖把的力沿竖直和水平方向分解，按平衡条件有FcosmgFNFsinFf式中FN和Ff分别为地板对拖把的正压力和摩擦力。摩擦力FfFN联立式得F。故选项B正确。答案：B10. 在杂技力量节目中，完美体现了力与美的结合。在如图所示的造型中对两演员腿部侧向力量要求比较高，但沿两腿方向的支持力并不太大。如果上方演员两腿间夹角为120时，以下说法正确的是()A. 上方演员每条腿沿腿方向的支持力等于上方演员的重力B. 上方演员每条腿沿腿方向的支持力等于上方演员重力的倍C. 当两演员两条腿间的夹角增大时，沿腿方向的支持力不变D. 当两演员两条腿间的夹角增大时，下方演员所受地面的支持力变大解析：上方演员的受力可简化为如图所示，两腿支持力的合力与重力平衡，由于两支持力的夹角120，2Fcos60mg，则支持力等于重力，A项正确，B项错误；当两腿夹角增大时，由2Fcosmg得，增大，F增大，C项错误；取整体为研究对象，不论两腿间夹角是否变化，下方演员所受地面的支持力总等于两演员重力之和，D项错误。答案：A二、非选择题(本题共2小题，共40分)11. (20分)xx江西南昌质检质量为M的木楔倾角为，在水平面上保持静止，质量为m的木块刚好可以在木楔上表面上匀速下滑现在用与木楔上表面成角的力F拉着木块匀速上滑，如图所示，求：(1)当为多大时，拉力F有最小值，求此最小值；(2)拉力F最小时，木楔对水平面的摩擦力。解析：(1)木块刚好可以沿木楔上表面匀速下滑，mgsinmgcos，则tan，用力F拉着木块匀速上滑，受力分析如图所示，FcosmgsinFf，FNFsinmgcos，FfFN解得F所以，当时，F有最小值，Fminmgsin2。(2)对木块和木楔整体受力分析如图所示，由平衡条件得，fFcos()，当拉力F最小时，fFmincos2mgsin4。答案：(1)mgsin2(2)mgsin412. (20分)xx安庆模拟如图所示，三个物块重均为100 N，叠放于水平桌面上；小球P重20 N，挂在c绳下端，a绳一端系在物块3上，b绳一端系在水平天花板上，现用水平向左的拉力F20 N作用在物块2上，整个系统处于静止状态时，a绳水平，b绳与水平方向成45角。求：(1)a、b绳中的拉力大小；(2)1与2间，2与3间，3与桌面间的摩擦力大小。解析：(1)取三绳结点为研究对象，进行受力分析，如图所示。由平衡条件知，FcG20 NFbsin45FcFaFbcos45代入数据解得：Fb20 NFa20 N(2)整个系统处于静止状态，1、2间无摩擦力作用，即F120；隔离物块2，水平方向受两个力，F和3对2的摩擦力F32，故F32F20 N；对物块3受力分析，受a绳向右的拉力20 N,2对3向左的摩擦力20 N，所以物块3与桌面间无摩擦力作用。答案：(1)20 N20 N(2)020 N0