【备战2023】高考物理 模拟题分类解析 专题04 力的合成和分解、物体平衡

专题04力的合成和分解、物体平衡一．2012高考题1.（2012·山东理综）如图所示，两相同轻质硬杆OO1、OO2可绕其两端垂直纸面的水平轴O、O1、O2转动，在O点悬挂一重物M，将两相同木块m紧压在竖直挡板上，此时整个系统保持静止。Ff表示木块与挡板间摩擦力的大小，FN表示木块与挡板间正压力的大小。若挡板间的距离稍许增大后，系统仍静止且O1、O2始终等高，则A．Ff变小B．Ff不变C．FN变小D．FN变大2.（2012·新课标理综）如图，一小球放置在木板与竖直墙面之间。设墙面对球的压力大小为N1，球对木板的压力大小为N2。以木板与墙连接点所形成的水平直线为轴，将木板从图示位置开始缓慢地转到水平位置。不计摩擦，在此过程中A．.N1始终减小，N2始终增大B．.N1始终减小，N2始终减小C．.N1先增大后减小，N2始终减小D．.N1先增大后减小，N2先减小后增大15\n【考点定位】此题物体动态平衡、受力分析等。3．(2012上海物理)已知两个共点力的合力为50N，分力F1的方向与合力F的方向成30°角，分力F2的大小为30N。则（）（A）F1的大小是唯一的（B）F2的力向是唯一的（C）F2有两个可能的方向（D）F2可取任意方向4.（2012·新课标理综）拖把是由拖杆和拖把头构成的擦地工具（如图）。设拖把头的质量为m，拖杆质量可以忽略；拖把头与地板之间的动摩擦因数为常数μ，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θ。（1）若拖把头在地板上匀速移动，求推拖把的力的大小。（2）设能使该拖把在地板上从静止刚好开始运动的水平推力与此时地板对拖把的正压力的比值为λ。已知存在一临界角θ0，若θ≤θ0，则不管沿拖杆方向的推力多大，都不可能使拖把从静止开始运动。求这一临界角的正切tanθ0。15\n5．（19分）（2012·重庆理综）某校举行托乒乓球跑步比赛，赛道为水平直道，比赛距离为S。比赛时，某同学将球置于球拍中心，以大小为a的加速度从静止开始做匀加速直线运动，当速度达到v0时，再以v0做匀速直线运动跑至终点。整个过程中球一直保持在球拍中心不动。比赛中，该同学在匀速直线运动阶段保持球拍的倾角为θ0，如题25图所示。设球在运动中受到空气阻力大小与其速度大小成正比，方向与运动方向相反，不计球与球拍之间的摩擦，球的质量为m，重力加速度为g。（1）求空气阻力大小与球速大小的比例系数；（2）求在加速跑阶段球拍倾角随速度变化的关系式；（3）整个匀速跑阶段，若该同学速度仍为v0，而球拍的倾角比θ0大了β并保持不变，不计球在球拍上的移动引起的空气阻力变化，为保证到达终点前球不从球拍上距离中心为r的下边沿掉落，求β应满足的条件。15\n二．2012模拟题13241.（2012上海徐汇区期末）将四块相同的坚固石块垒成圆弧形的石拱，其中第3、4块固定在基地上，第1、2块间的接触面是竖直的，每块石块的两个侧面间所夹的圆心角为。假定石块间的摩擦力可以忽略不计，则第1、2块石块间的作用力和第1、3块石块间的作用力的大小之比为（）A．1/2B．C．D．15\nbqaBCAO2．（2012上海普陀质检）如图所示，不计质量的光滑小滑轮用细绳悬挂于墙上O点，跨过滑轮的细绳连接物块A、B，A、B都处于静止状态，现将物块B移至C点后，A、B仍保持静止，下列说法中正确的是（）（A）B与水平面间的摩擦力减小（B）地面对B的弹力增大（C）悬于墙上的绳所受拉力不变（D）A、B静止时，图中a、b、q三角始终相等O2O1甲乙F3．（2012年2月河北省五校联盟模拟）一个挡板固定于光滑水平地面上，截面为圆的柱状物体甲放在水平面上，半径与甲相等的光滑圆球乙被夹在甲与挡板之间，没有与地面接触而处于静止状态，如图所示．现在对甲施加一个水平向左的力F，使甲沿地面极其缓慢地移动，直至甲与挡板接触为止．设乙对挡板的压力F1，甲对地面的压力为F2，在此过程中：（）A．F1缓慢增大，F2缓慢增大B．F1缓慢增大，F2不变C．F1缓慢减小，F2不变D．F1缓慢减小，F2缓慢增大15\n4.（2012年2月福建晋江四校第二次联考）在上海世博会最佳实践区，江苏城市案例馆中穹形门窗充满了浓郁的地域风情和人文特色．如图所示，在竖直放置的穹形光滑支架上，一根不可伸长的轻绳通过轻质滑轮悬挂一重物G．现将轻绳的一端固定于支架上的A点，另一端从B点沿支架缓慢地向C点靠近（C点与A点等高）．则绳中拉力大小变化的情况是()A．先变小后变大B．先变小后不变C．先变大后不变D．先变大后变小5.（2012年2月福建晋江四校第二次联考）A、B、C三个物体通过细线和光滑的滑轮相连，处于静止状态，如图所示，C是一箱砂子，砂子和箱的重力都等于G，动滑轮的质量不计，打开箱子下端开口，使砂子均匀流出，经过时间t0流完，则右图中哪个图线表示在这过程中桌面对物体B的摩擦力f随时间的变化关系（）第5题6.（2012南京一模）如图所示，xpy为直角支架，杆xp、绳ao均水平，绳bo与水平方向夹角为60°。如果在竖直平面内使支架沿顺时针缓慢转动至杆yp水平，始终保持ao、bo两绳间的夹角120°不变。在转动过程中，设绳ao15\n的拉力Fa、绳bo的拉力Fb，则下面说法中不正确的是(　　)A.Fa先减小后增大B.Fa先增大后减小C.Fb逐渐减小D.Fb最终变为零6.答案：A解析：初状态，tan30°=Fa/mg,Fa=mg/3。始终保持ao、bo两绳间的夹角120°不变，实质是保持O点不变，两绳拉力的合力mg不变。在转动过程中，Fa先增大到等于2mg后减小，选项B正确A不正确；Fb逐渐减小到零，选项CD正确。ABF7．（浙江省2012年2月四校联考）如图所示，物体A放在斜面体B上，A恰能沿斜面匀速下滑，而斜面体B静止不动。若沿斜面方向用力向下推此物体A，使物体A沿斜面加速下滑，则此时斜面体B受地面的摩擦力：A．方向水平向右　　B．方向水平向左C．大小为零D．无法判断大小和方向8．（2012年2月宁波八校联考）如图所示，作用于O点的三个力平衡。其中一个力为F1，沿-y方向，另一个大小未知的力F2与+x方向夹角θ，下列说法正确的是504912300F9.（2012年长春第一次调研测试）如图所示，50个大小相同、质量均为m的小物块，在平行于斜面向上的恒力F15\n作用下一起沿斜面向上运动。已知斜面足够长，倾角为30°，各物块与斜面的动摩擦因数相同，重力加速度为g，则第3个小物块对第2个小物块的作用力大小为A.B.C.D.因为动摩擦因数未知，所以不能确定10．（江苏南通市2012届高三第一学期期末）如图所示，光滑细杆竖直固定在天花板上，定滑轮A、B关于杆对称，轻质圆环C套在细杆上，通过细线分别与质量为M、m（M＞m）的物块相连．现将圆环C在竖直向下的外力F作用下缓慢向下移动，滑轮与转轴间的摩擦忽略不计．则在移动过程中第13题图11．（2012年2月宁波八校联考）如图所示，倾角为30°的斜面体固定在水平地面上，一根不可伸长的轻绳两端分别系着小球A和物块B15\n，跨过固定于斜面体顶端的滑轮O（可视为质点）．A的质量为m，B的质量为4m．开始时，用手托住A，使OA段绳恰处于水平伸直状态（绳中无拉力），OB绳平行于斜面，此时B静止不动．将A由静止释放，在其下摆过程中B始终保持静止．则在绳子到达竖直位置之前，下列说法正确的是A．物块B受到的摩擦力一直沿着斜面向上B．物块B受到的摩擦力先减小后增大12.（2012年开封二模）如图，将质量为m的滑块放在倾角为θ的固定斜面上。滑块与斜面间的动摩擦因数为μ。若滑块与斜面间的最大静摩擦力与滑动摩擦力大小相等，重力加速度为g,则A.将滑块由静止释放，如果μ>tanθ，滑块将下滑B.给滑块沿斜面向下的初速度，如果μ<tanθ，滑块将减速下滑C.用平行于斜面向上的力拉滑块向上匀速滑动，如果μ=tanθ，拉力大小应是2mgsinθD.用平行于斜面向下的力拉滑块向下匀速滑动，如果μ=tanθ，拉力大小应是mgsinθ13．（浙江省六校2012年2月联考）如图，倾斜固定直杆与水平方向成60°角，直杆上套有一个圆环，圆环通过一根细线与一只小球相连接.当圆环沿直杆下滑时，小球与圆环保持相对静止,细线伸直,且与竖直方向成30°角.下列说法中正确的是A．圆环不一定加速下滑B．圆环可能匀速下滑C．圆环与杆之间一定没有摩擦D．圆环与杆之间一定存在摩擦15\n14．（2012江西重点中学联盟第一次联考）如图所示，在超市中，小张沿水平方向推着质量为m的购物车乘匀速上升的自动扶梯上楼．假设小张、购物车、自动扶梯间保持相对静止，自动扶梯的倾角为30°，小张的质量为M，小张与扶梯间的摩擦因数为μ，小车与扶梯间的摩擦忽略不计。则()）300A．小张对扶梯的压力大小为Mgcos30°，方向垂直于斜面向下B．小张对扶梯的摩擦力大小为(M+m)gsin30°，方向沿斜面向下C．扶梯对小张的摩擦力大小为μ(M+m)gcos30°，方向沿斜面向上D．小张对车的推力和车对小张的弹力是一对平衡力，因为人和车均处于平衡状态，所以两者大小相等。15.（2012江苏四市联考）如图所示吊床用绳子拴在两棵树上等高位置。某人先坐在吊床上，后躺在吊床上，均处于静止状态。设吊床两端系绳中的拉力为F1、吊床对该人的作用力为F2，则A．坐着比躺着时F1大B．躺着比坐着时F1大C．坐着比躺着时F2大D．躺着比坐着时F2大15\n16．（2012年3月安徽省“江南十校”高三联考）如图所示，起重机将重为G的重物匀速吊起，此时四条钢索与竖直方向的夹角均为60o，则每根钢索中弹力大小为（）A．B．C．D．答案：D解析：设每根钢索中弹力大小为T，由共点力平衡：4Fcos60°=G，解得F=G/2，选项D正确。17．（2012年3月青岛市高三一模）如图所示，某粮库使用电动传输机向粮垛上输送麻袋包．现将一麻袋包放置在倾斜的传送带上，与传送带一起向上匀速运动，其间突遇故障，传送带减速直至停止．若上述匀速和减速过程中，麻袋包与传送带始终保持相对静止，下列说法正确的是A．匀速运动时，麻袋包只受重力与支持力作用B．匀速运动时，麻袋包受到的摩擦力一定沿传送带向上C．减速运动时，麻袋包受到的摩擦力一定沿传送带向下D．减速运动时，麻袋包受到的摩擦力一定沿传送带向上18．（2012年海南琼海一模）图示为索道输运货物的情景，已知倾斜的索道与水平方向的夹角为37015\n，重物与车厢地板之间的动摩擦因数为0.30。当载重车厢沿索道向上加速运动时，重物与车厢仍然保持相对静止状态，重物对车厢内水平地板的正压力为其重力的1.15倍，那么这时重物对车厢地板的摩擦力大小为：19．（2012年3月陕西宝鸡第二次质检）如图所示，硬杆一端通过铰链固定在墙上的B点，另一端装有滑轮，重物用绳拴住通过滑轮固定于墙上的A点，若杆、滑轮及绳的质量和摩擦均不计，将绳的固定端从A点稍向下移，再使之平衡时，则A．杆与竖直墙壁的夹角减小B．绳的拉力减小，滑轮对绳的作用力增大C．绳的拉力不变，滑轮对绳的作用力增大D．绳的拉力、滑轮对绳的作用力都不变20.（2012年3月江西省六校联考）如图所示，清洗楼房光滑玻璃的工人常用一根绳索将自己悬在空中，工人及其装备的总重量为G。悬绳与竖直墙壁的夹角为α，悬绳对工人的拉力大小为F1，墙壁对工人的弹力大小为F2,则（）A．F1＝B．F2＝GtanαC．若工人缓慢下移，增加悬绳的长度，则F1与F2的合力变大D．若工人缓慢下移，增加悬绳的长度，则F1减小，F2增大15\n21.（2012年3月福州质检）如图所示，同一竖直面内有上下两条相同材料做成的水平轨道MN、PQ，两个完全相同的物块A、B放置在两轨道上，A在B物块正上方，AB之间用一细线相连。在细线的中点O施加拉力F，使A、B一起向右做匀速直线运动，则F的方向是（图中②表示水平方向）图6-522.（2012年3月山东烟台一模）如图所示，质量为m、顶角为α的直角劈和质量为M的正方体放在两竖直墙和水平面间，处于静止状态.若不计一切摩擦，则A.水平面对正方体的弹力大小为(M+m)gB.墙面对正方体的弹力大小mgtanαC.正方体对直角劈的弹力大小为mgcosαD.直角劈对墙面的弹力大小mgsinα23.(16分)（2012年3月四川乐山市二模）如图所示,一个质量为m的小球被AO、BO两根细绳系住，BO绳为水平状态,AO绳与竖直方向的夹角为，此时AO绳对小球的拉力大小为F115\n.烧断BO绳后,小球摆动，当小球再次摆回到图中位置时AO绳对小球的拉力大小为F2.求：(1)F1与F2的比值;(2)烧断BO绳后,小球通过最低点时,AO绳对小球的拉力大小F3.24．（14分）（2012年3月江苏省苏北四星级高中联考）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，AB间的细绳呈伸直状态，与水平线成300夹角。已知B球的质量为m，求：（1）细绳对B球的拉力和A球的质量；（2）若剪断细绳瞬间A球的加速度；（3）剪断细绳后，B球第一次过圆环最低点时对圆环的压力.15\n15