2019年高考物理二轮复习 专题一 力与运动 第1讲 力与物体的平衡练案.doc

专题一第1讲 力与物体的平衡限时：40分钟选择题(本题共14小题，其中18题为单选，914题为多选)1. (2018河南省开封市高三下学期5月模拟)课堂上，老师准备了“”型光滑木板和三个完全相同、外表面光滑的匀质圆柱形积木，要将三个积木按图示(截面图)方式堆放在木板上，则木板与水平面夹角的最大值为(A)A30B45C60D90解析取0时，下面两圆柱之间将会分开，无法稳定，应适当增大以保持系统稳定，此时下面两圆柱之间有弹力；当下面两圆柱之间的弹力恰好为0时，对应的为最小值；继续增大，右圆柱和上圆柱之间弹力减小，若太大，此两圆柱将分开，临界情况为取30时，左边两圆柱的圆心连线在竖直方向上，保证上圆柱只受到两个力的作用恰好处于平衡状态，此时与右圆柱间相互接触且无弹力，故A正确，BCD错误，故选A。2(2018山东省淄博市高三下学期第二次模拟)2017年12月1日，中国4500米载人潜水器“深海勇士”号完成验收。设潜水器在下潜或上升过程中只受重力、海水浮力和海水阻力作用，其中，海水浮力F始终不变，所受海水阻力仅与潜水器速率有关。已知当潜水器的总质量为M时恰好以速率v匀速下降，若使潜水器以同样速率匀速上升，则需要从潜水器储水箱向外排出水的质量为(重力加速度为g)(A)A2(M)BMC2MD2M解析潜水器匀速下降时，受到向下的重力、向上的浮力和向上的阻力，根据平衡知：MgFkv当以相同的速度向上匀速运动时，受到向下的重力，向下的阻力，向上的浮力，根据平衡可知：(Mm)gkvF结合两个公式可求出：m2(M)，故选A。3(2018厦门市高三下学期第二次质量检测)中国制造2025是国家实施强国战略第一个十年行动纲领，智能机器制造是一个重要方向，其中智能机械臂已广泛应用于各种领域。如图所示，一机械臂铁夹竖直夹起一个金属小球，小球在空中处于静止状态，铁夹与球接触面保持竖直，则(B)A小球受到的摩擦力方向竖直向下B小球受到的摩擦力与重力大小相等C若增大铁夹对小球的压力，小球受到的摩擦力变大D若铁夹水平移动，小球受到的摩擦力变大解析在竖直方向上小球受到摩擦力和竖直向下的重力，二力平衡，等大反向，所以摩擦力方向竖直向上，A错误B正确；若增大铁夹对小球的压力，则水平方向上的力变化了，而竖直方向上摩擦力和重力仍等大反向，摩擦力不变，C错误；若铁夹水平移动，无论是变速移动还是匀速移动，小球在竖直方向上合力仍为零，摩擦力和重力仍等大反向，摩擦力不变，D错误。4(2018广东省梅州市高三下学期二模)如图所示，光滑的四分之一圆弧轨道AB固定在竖直平面内，A端与水平面相切，穿在轨道上的小球在拉力F作用下，缓慢地由A向B运动，F始终沿轨道的切线方向，轨道对球的弹力为N，在运动过程中(A)AF增大，N减小BF减小，N减小CF增大，N增大DF减小，N增大解析对球受力分析，受重力、支持力和拉力，如图，根据共点力平衡条件，有NmgcosFmgsin其中为支持力N与竖直方向的夹角；当物体向上移动时，变大，故N变小，F变大；故A正确。5(2018吉林省实验中学高三下学期模拟)用两根细线a、b悬挂一薄板，薄板处于静止状态，下列说法正确的是(C)Ab绳的拉力大于a绳的拉力B若保持a绳位置不变，缓慢移动b至竖直方向，则b的拉力先减小后增大C剪断a绳瞬间，薄板的加速度方向一定沿a绳斜向下D剪断a绳瞬间，b绳拉力大小发生变化解析根据水平方向受力平衡可得：Tbsin60Tasin30，可得TbTa，故A错误；若保持a绳位置不变，缓慢移动b至竖直方向，作出三个不同位置板的受力合成图，如图A绳的拉力T和b绳的拉力F的合力与重力G总等大反向，由图知，T一直减小，故B错误；剪断a绳瞬间，薄板的速度为零，向心力为零，合力等于重力垂直于b绳向下的分力，所以此瞬间，板的加速度方向一定垂直于b绳方向向下，即一定沿a绳斜向下，故C正确；剪断前，由竖直方向受力平衡可得：Tbcos60Tacos30mg，又Tbsin60Tasin30，联立解得：Tbmg，剪断后，小球沿半径方向的合力为零，则有：Tbmgcos60mg，故剪断前后b绳的拉力没有变化，故D错误；故选C。6(2018广西陆川县高三下学期二模)力的合成和分解在生产和生活中有着重要的作用，下列说法中正确的是(A)A高大的桥要建很长的引桥，减小斜面的倾角，是为了减小汽车重力沿桥面向下的分力，达到行车方便和安全的目的B幼儿园的滑梯很陡，是为了增加小孩滑滑梯时受到的重力，使小孩下滑得更快C运动员做引体向上(缓慢上升)动作时，双臂张开很大的角度时要比双臂竖直平行时觉得手臂用力大，是因为张开时手臂产生的合力增大的缘故D帆船能逆风行驶，说明风力一定沿水平方向向前解析高大的桥要建很长的引桥，减小斜面的倾角，根据力的平行四边形定则可知，汽车重力沿桥面向下的分力减小，达到行车方便和安全的目的，故A正确；幼儿园的滑梯很陡，是为了增加小孩滑滑梯时重力沿斜面向下的分力，使小孩下滑得更快，选项B错误；运动员做引体向上(缓慢上升)动作时，双臂张开很大的角度时要比双臂竖直平行时觉得手臂用力大，是因为张开时手臂产生的合力不变时，分力的夹角越大，则分力越大，选项C错误；帆船能逆风行驶，根据力的平行四边形定则，结合力的分解，则风力一定能分解出沿船前进方向的分力，故D错误；故选A。7(2018陕西省榆林市高三下学期第四次模拟)在水平地面固定倾角为的斜面体，质量为m的物体在平行于底边、大小为F的水平力作用下静止于斜面上，如图所示。重力加速度大小为g。该物体受到的摩擦力大小为(A)ABFmgsinCF十mgDF解析物体沿斜面方向上受沿斜面向下的力mgsin，水平方向受到力F作用，这两个力的合力与摩擦力等大反向，由平衡知识可知摩擦力：f，故选A。8(2018湖南省郴州市高三下学期一模)两个可视为质点的小球a和b，用质量可忽略的刚性细杆相连，放置在一个光滑的半球面内，如图所示，已知小球a和b的质量之比为，细杆长度是球面半径的倍。两球处于平衡状态时，细杆与水平面的夹角是(D)A45B30C22.5D15解析由题目中的数据可以得出，abO三点组成一个等腰直角三角形，所以两底角都为45。对两球进行受力分析，由于球面光滑，所以两球都只受到3个力，如图所示：重力、球面的支持力、刚性细杆的弹力。由于是刚性细杆，所以刚性细杆对两球的弹力均沿着杆方向，且对两球的弹力大小相等。两球处于平衡状态时，两球受到的合力都为零。两球受到的三个力都组成一个封闭的力的矢量三角形。再由正弦定理列出等式。对球a：，对球b：，所以：sin(45)sin(45)，即tan(45)，所以15。答案D正确。9(2018山东省威海市高三下学期模拟)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(ABD)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，即方向竖直向上，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。10(2018福建省莆田市高三下学期模拟)如图，在一段平直的地面上等间距分布着一排等高的电线杆，挂在电线杆上的电线粗细均匀。由于热胀冷缩，冬季两相邻电线杆之间的电线会有所缩短。对电线杆B及其两侧的电线，冬季与夏季相比(AC)A电线杆B对地面的作用力不变B电线杆B所受的合外力变大C电线最高点处的张力变大D电线最低点处的张力不变解析以电杆B为研究对象，设电线与竖直方向夹角为，由共点力的平衡条件知，两边电线对电杆的弹力F的合力与其重力的合力等于地面对电杆的支持力，由几何关系得：2Fcos1MgFN；对一半电线而言：Fcosmg；则FNMgmg，则电线杆B所受的合力为零，对地面的作用力不变，选项A正确，B错误；由于夏天气温较高，电线的体积会膨胀，两杆正中部位电线下坠的距离h变大，则电线在杆上固定处的切线方向与竖直方向的夹角变小，故根据Fcosmg，可知两电线杆处的电线拉力冬天与夏天相比变大，选项C正确；取一半电线研究，最低点的张力TFsin，则冬天F大，大，则T较大，则选项D错误；故选AC。11(2018辽宁省大连市高三下学期模拟)如图所示，桌面上固定一个光滑竖直挡板，现将一个长方形物块A与截面为三角形的垫块B叠放在一起，用水平外力F缓缓向左推动B，使A缓慢升高，设各接触面均光滑，则该过程中(BD)AA和B均受三个力作用而平衡BB对桌面的压力大小不变CA对B的压力越来越小D推力F的大小不变解析因各接触面均光滑，所以A受重力、B对A的弹力、竖直挡板对A的弹力共三个力作用而平衡，B受重力，A对B的弹力，水平面对B的弹力，外力F四个力作用而平衡，故A错误；以A、B整体为研究对象，B受桌面支持力大小等于A、B重力之和，所以B对桌面的压力大小不变，故B正确；以A为研究对象受力分析如图，B对A的弹力FBA，因不变，所以FBA不变，即A对B的压力大小不变，故C错误；推力FFNmgtan，也不变，故D正确。12(2018山东省潍坊市高三下学期三模)如图所示，将质量为m的小球用橡皮筋悬挂在竖直墙的O点，小球静止在M点，N为O点正下方一点，ON间的距离等于橡皮筋原长，在N点固定一铁钉，铁钉位于橡皮筋右侧。现对小球施加拉力F，使小球沿以MN为直径的圆弧缓慢向N运动，P为圆弧上的点，PNM60。橡皮筋始终在弹性限度内，不计一切摩擦，重力加速度为g，则(AC)A在P点橡皮筋弹力大小为mgB在P点时拉力F大小为mgC小球在M向N运动的过程中拉力F的方向始终跟橡皮筋垂直D小球在M向N运动的过程中拉力F先变大后变小解析设圆的半径为R，则MN2R，ON为橡皮筋的原长，设劲度系数为k，开始时小球二力平衡有k2Rmg；当小球到达P点时，由几何知识可得NPMNsin30R，则橡皮筋的弹力为FkkR，联立解得Fk，故A正确；小球缓慢移动，即运动到任意位置均平衡，小球所受三个力平衡满足相似三角形，因MPR，可得Fmg，故B错误；同理在缓慢运动过程中由相似三角形原理可知MNNP，则拉力F始终垂直于橡皮筋的弹力，C正确；在两相似三角形中，代表F大小的边MP的长度一直增大，故F一直增大，故D错误。则选AC。13(2018山东省青岛市高三下学期模拟)如图，弹性轻绳一端固定于O点，另一端连有一质量为m的小球a，小球a通过不可伸长的细绳连接质量相同的小球b，两小球均处于静止状态。现给小球b施加一个力F，使弹性轻绳与竖直方向成30角，两球依然保持静止。下列说法正确的是(BC)A弹性绳的长度一定增加Ba、b间细绳上的张力可能减小C力F的值可能大于mgD力F的值可能小于mg解析以小球b为研究对象，分析受力，作出受力图如图根据作图法分析得到，a、b间细绳上的张力可能减小，故B正确；以小球ab为研究对象，分析受力，作出受力图如图根据作图法分析得到，弹性绳的张力可能减小，所以弹性绳的长度可能减小；当小球施加的力F与弹性轻绳垂直时，所用的力F最小，Fmin2mgsin30mg，故C正确，A、D错误；故选BC。14(2018湖南省郴州市高三下学期一模)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(AB)Aa、b的压力开始最大为2G，而后逐渐减小到GB开始时拉力F最大为G，以后逐渐减小为0C拉力F先增大后减小，最大值是GDa、b间的压力由0逐渐增大，最大为G解析对于a球：a球受到重力G、拉力F和b球的支持力N由平衡条件得：FNcos，NsinG则得：FGcot，N根据数学知识可知，从30增大到90，F和N均逐渐减小；当30，F有最大值，为G，N有最大值，为2G；当90，F有最小值，为G，N有最小值，为0；故A、B正确，C、D错误。