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2022版高考物理大二轮复习考前基础回扣练3力与物体的平衡
2022版高考物理大二轮复习考前基础回扣练3力与物体的平衡
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回扣练3:力与物体的平衡1.如图所示,有一质量不计的杆AO,长为R,可绕A点自由转动,用绳在O点悬挂一个重为G的物体,另一根绳一端系在O点,另一端系在圆弧形墙壁上的C点,当点C由图示位置逐渐向上沿圆弧CB移动过程中(保持OA与地面夹角θ不变),OC绳所受拉力的大小变化情况是( )A.逐渐减小 B.逐渐增大C.先减小后增大D.先增大后减小解析:选C.对G分析,G受力平衡,则拉力等于重力;故竖直绳的拉力不变;再对O点分析,O受绳子的拉力OA的支持力及OC的拉力而处于平衡;受力分析如图所示;将F和OC绳上的拉力合成,其合力与G大小相等,方向相反,则在OC上移的过程中,平行四边形的对角线保持不变,平行四边形发生图中所示变化,则由图可知OC的拉力先减小后增大,图中D点时力最小;故选C.2.如图所示,斜面体B放在粗糙的水平面上,物块A放在粗糙的斜面体B上,轻质弹簧两端分别与物块A及固定在斜面体底端的挡板拴接,初始时A、B静止,弹簧处于压缩状态.现用力F沿斜面向上拉A,但A、B均保持静止.下列说法正确的是( )A.弹簧对挡板的弹力减小B.A、B之间的摩擦力减小C.水平面对B的摩擦力不变D.斜面体B对地面的压力减小解析:选D.A受重力、支持力、弹簧的弹力,可能有静摩擦力,若有可能沿着斜面向下,也可能沿着斜面向上,当用拉力拉A时,因没有拉动,则弹簧的形变量不变,则弹簧的弹力不变,故A错误;由A选项分析可知,当A受到的静摩擦力开始是沿着斜面向上,当用拉力拉时,导致A受到的静摩擦力沿着斜面向下,此时大小可能相等,故B错误;把AB看成一个整体,可知,当斜向上的拉力拉时,整体对地面的压力减小,有向左的运动趋势,导致水平面对B的摩擦力发生变化,故C错误,D正确.3.如图所示,倾角为θ的斜面体c置于水平地面上,小盒b6\n置于斜面上,通过细绳跨过光滑的定滑轮与物体a连接,连接b的一段细绳与斜面平行,连接a的一段细绳竖直,a连接在竖直固定在地面的弹簧上,现在b盒内缓慢加入适量砂粒,a、b、c始终位置保持不变,下列说法中正确的是( )A.b对c的摩擦力可能先减小后增大B.地面对c的支持力可能不变C.c对地面的摩擦力方向始终向左D.弹簧一定处于压缩状态解析:选A.对b进行受力分析:重力G,支持力N,细线的拉力F,摩擦力f,开始时如果重力沿斜面向下的分力小于细线的拉力F,当加入砂子时,即增大了重力,所以摩擦力先减小到零时,继续加入砂子,摩擦力反向增大,故A正确;对bc组成的系统受力分析可知,重力G′,支持力N′,细线的拉力,地面的摩擦力f′,当细线的拉力为零时,c对地面的摩擦力为零,故C错误,由于a、b、c始终位置保持不变,所以地面对c的支持力一定不变,故B错误;由于不清楚a、b质量大小关系和b、c间动摩擦因数的情况,所以a受的拉力可能大于a的重力,也可小于a的重力,也可等于a的重力,所以弹簧不一定处于压缩状态,故D错误.4.(多选)如图所示,质量为m的木板B放在水平地面上,质量也为m的木箱A放在木板B上.一根轻绳一端拴在木箱上,另一端拴在地面的木桩上,绳绷紧时与水平面的夹角为θ.已知木箱A与木板B之间的动摩擦因数、木板B与地面之间的动摩擦因数均为μ.现用水平力F将木板B从木箱A下面匀速抽出.则下列说法正确的是( )A.细绳的张力大小FT=B.细绳的张力大小FT=C.水平拉力F=D.水平拉力F=解析:选AC.木箱A受力分析如图1所示,由平衡条件可知:FTcosθ=Ff1①mg+FTsinθ=FN1②Ff1=μFN1③6\n解①②③式可得:FT=,故A正确,B错误;木板B受力如图2所示,B匀速时有:F=Ff1′+Ff2④Ff2=μFN2⑤FN2=mg+FN1′⑥解①②③④⑤⑥式可得:F=,故C正确,D错误.5.如图所示,两块固定且相互垂直的光滑挡板POQ,OP竖直放置,OQ水平,小球a、b固定在轻弹簧的两端,现有一个水平向左的推力,作用于b上,使a、b紧靠挡板处于静止状态.现用力F推动小球b,使之缓缓到达b′位置,则( )A.推力F变大B.b对OQ的压力变大C.弹簧长度变短D.弹簧长度变长解析:选D.隔离a分析受力,设此时ab间作用力与水平方向的夹角为θ,如图所示:由力的平衡条件可得:F′=,N=将小球稍微向左水平移动一小段距离,当a、b重新处于静止状态时,由几何关系可知,θ增大,则sinθ、tanθ增大,mg不变时F′减小,N减小,根据胡克定律可知弹簧的形变量变小,所以弹簧长度变长,故D正确,C错误;对ab的整体受力分析,由共点力的平衡条件可知,a、b重新处于静止状态前后,OQ面板对b的支持力始终和a、b的重力相等保持不变,推力F=N在减小,故AB错误.所以D正确,ABC错误.6.如图所示,a、b两细绳一端系着质量为m的小球,另一端系在竖直放置的圆环上,小球位于圆环的中心,开始时绳a水平,绳b倾斜.现将圆环在竖直平面内顺时针缓慢地向右滚动至绳b水平,在此过程中( )A.a上的张力逐渐增大,b上的张力逐渐增大B.a上的张力逐渐减小,b上的张力逐渐减小6\nC.a上的张力逐渐减小,b上的张力逐渐增大D.a上的张力逐渐增大,b上的张力逐渐减小解析:选D.设小球的重力为G,圆环沿顺时针方向转动过程中b绳与竖直方向的夹角为θ,a和b的拉力大小分别为T1、T2.小球的位置保持不动,受力保持平衡,由平衡条件可知,两绳拉力的合力不变,小球受到的重力G和T1、T2组成一个闭合的三角形.由几何知识得知,T1、T2的夹角β不变,由正弦定理得==,在θ≤90°的范围内,θ变大故T1变大,T2变小.故D正确.7.(多选)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( )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:选ABD.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,则方向竖直向上,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f=mgsinθ随θ角增大而增大;弹力N=mgcosθ,随θ角的增大而减小,选项C错误;若丙图中的筷子水平,鹌鹑蛋静止,此时:F上+mg=F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.8.(多选)如图所示,完全相同的物块P、Q用轻绳连接后跨过定滑轮,使得Q竖直悬挂,P静止在倾角为30°的斜面上,斜面上方的绳与斜面平行,现剪断P、Q间的绳,不计滑轮摩擦,则物块P( )A.所受摩擦力大小改变6\nB.所受摩擦力方向改变C.保持静止D.加速下滑解析:选BC.设两物块的质量均为m,开始时,P受的摩擦力为fP=mg-mgsin30°=mg,方向沿斜面向下;若剪断P、Q间的绳,假设物体仍静止,则由平衡知识可知,物体P所受的摩擦力大小为fP′=mgsin30°=mg=fP,可知假设正确,摩擦力方向变为沿斜面向上,故物体P受的摩擦力大小不变,方向改变,物体仍然静止,故选项BC正确,AD错误;故选BC.9.(多选)如图所示,半圆形框架竖直放置在粗糙的水平地面上,光滑的小球P在水平外力F的作用下处于静止状态,P与圆心O的连线与水平面的夹角为θ,将力F在竖直面内沿顺时针方向缓慢地转过90°,框架与小球始终保持静止状态.在此过程中下列说法正确的是( )A.框架对小球的支持力先减小后增大B.拉力F的最小值为mgcosθC.地面对框架的摩擦力减小D.框架对地面的压力先增大后减小解析:选BC.以小球为研究对象,分析受力情况,作出受力示意图,如图所示,根据几何关系可知,用F顺时针转动至竖直向上之前,支持力逐渐减小,F先减小后增大,当F的方向沿圆的切线方向向上时,F最小,此时:F=mgcosθ,故A错误,B正确;以框架与小球组成的整体为研究对象,整体受到重力、地面的支持力、地面的摩擦力以及力F的作用;由图可知,F在顺时针方向转动的过程中,F沿水平方向的分力逐渐减小,所以地面对框架的摩擦力始终在减小,故C正确;F沿竖直方向的分力逐渐增大,所以地面对框架的支持力始终在减小.故D错误;故选BC.10.(多选)如图所示,一质量为m的小球,用长为l的轻绳悬挂于O点,初始时刻小球静止于P点.第一次小球在水平拉力F1作用下,从P点缓慢地移动到Q点,此时轻绳与竖直方向夹角为θ(θ<90°),张力大小为FT1;第二次在水平恒力F2作用下,从P点开始运动并恰好能到达Q点,在Q点时轻绳中的张力大小为FT26\n.关于这两个过程,下列说法中正确的是(不计空气阻力,重力加速度为g)( )A.两个过程中,轻绳的张力均变大B.第一个过程中,拉力F1在逐渐变大,且最大值一定大于F2C.FT1=,FT2=mgD.第二个过程中,重力和水平恒力F2的合力的功率先增大后减小解析:选BC.第一次小球在水平拉力F作用下,从P点缓慢地移动到Q点,则小球处于平衡状态,根据平衡条件得:F1=mgtanθ,随着θ增大,F1逐渐增大;第二次从P点开始运动并恰好能到达Q点,则到达Q点时速度为零,在此过程中,根据动能定理得:F2lsinθ=mgl(1-cosθ),解得:F2=mgtan,因θ<90°,则F2=mgtan<mgtanθ,即F1>F2,第一次运动过程中,根据几何关系可知,绳子的拉力FT1=,所以轻绳的张力变大,第二次由于重力和拉力都是恒力,可以把这两个力合成为新的“重力”,即等效场力.当绳子方向与重力和F2合力的方向在同一直线上时,小球处于“最低点”,最低点的速度最大,此时绳子张力最大,所以第二次绳子张力先增大,后减小,故A错误,B正确;第一次运动到Q点时,受力平衡,根据几何关系可知FT1=,第二次运动到Q点时,速度为零,则向心力为零,则绳子拉力FT2=mgcosθ+F2sinθ=mgcosθ+·sinθ=mg,故C正确;第二个过程中,重力和水平恒力F2的合力是个恒力,在等效最低点时,合力方向与速度方向垂直,此时功率最小为零,到达Q点速度也为零,则第二个过程中,重力和水平恒力F2的合力的功率先增大,后减小,再增大,最后再减小为0,故D错误.故选BC.6
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高考 - 二轮专题
发布时间:2022-08-25 14:43:53
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文章作者:U-336598
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