2000-2022年高考物理试题分类汇编：力、物体的平衡

2000-2022年高考试题分类汇编：力、物体的平衡第一部分：选择题1、（08天津卷）在粗糙水平地面上与墙平行放着一个截面为半圆的柱状物体A，A与竖直墙之间放一光滑圆球B，整个装置处于静止状态。现对B加一竖直向下的力F，F的作用线通过球心，设墙对B的作用力为F1，B对A的作用力为F2，地面对A的作用力为F3。若F缓慢增大而整个装置仍保持静止，截面如图所示，在此过程中A．F1保持不变，F3缓慢增大B．F1缓慢增大，F3保持不变C．F2缓慢增大，F3缓慢增大D．F2缓慢增大，F3保持不变答案：C【解析】力F产生了两个作用效果，一个是使B压紧竖直墙面的力F1，一个是压紧A的力F2，用整体法进行分析，可知F1和F3的大小相等，当力F缓慢增大时，合力的方向和两个分力的方向都没有发生变化，所以当合力增大时两个分力同时增大，C正确2、（08山东卷）用轻弹簧竖直悬挂质量为m的物体，静止时弹簧伸长量为L。现用该弹簧沿斜面方向拉住质里为2m的物体，系统静止时弹簧伸长量也为L。斜面倾角为30°，如图所示。则物体所受摩擦力A．等干零B．大小为mg，方向沿斜面向下C．大小为mg，方向沿斜面向上D．大小为mg，方向沿斜面向上答案：16A解析：竖直挂时，当质量为2m放到斜面上时，，因两次时长度一样，所以也一样。解这两个方程可得，物体受到的摩擦力为零，A正确。【高考考点】斜面上物体受力分析【易错提醒】不注意前题条件，有可能得出B选项【备考提示】受力分析是高考的必考内容，也是学好物理的首要条件，所以对于受力分析基本技能的掌握，要求学生全面掌握。3、（08上海卷）如图所示，一根木棒AB在O点被悬挂起来，AO＝OC，在A、C-8-/8两点分别挂有两个和三个钩码，木棒处于平衡状态。如在木棒的A、C点各增加一个同样的钩码，则木棒（A）绕O点顺时针方向转动（B）绕O点逆时针方向转动（C）平衡可能被破坏，转动方向不定（D）仍能保持平衡状态答案：D【解析】：设木板AO段重力G1，重心离O点L1，木板BO段重力G2，重心离O点L2，AO长度l，由力矩平衡条件：G1L1＋2Gl=G2L2＋3Gl，当两边各挂一个钩码后，等式依然成立：G1L1＋3Gl=G2L2＋4Gl，即只要两边所增加挂钩码个数相同，依然能平衡。4、（08广东理科基础）如图2所示，质量为m的物体悬挂在轻质的支架上，斜梁OB与竖直方向的夹角为θ。设水平横梁OA和斜梁OB作用于O点的弹力分别为F1和F2。以下结果正确的是A．　　　　　　B．C．　　　　　　D．mgF1F2【答案】D【解析】以O点为研究对象，受力如图所示：由受力图可得故选项D正确。5、（08广东理科基础）9．探究弹力和弹簧伸长的关系时，在弹性限度内，悬挂15N重物时，弹簧长度为0.16m；悬挂20N重物时，弹簧长度为0.18m，则弹簧的原长L原和劲度系统k分别为A．L原＝0.02m　k＝500N／mB．L原＝0.10m　k＝500N／mC．L原＝0.02m　k＝250N／mD．L原＝0.10m　k＝250N／m【答案】B【解析】根据胡克定律可得。设弹簧的原长为，则有，解得＝0.10m，故选项B正确。6、(07广东理科基础)受斜向上的恒定拉力作用，物体在粗糟水平面上做匀速直线运动，则下列说法正确的是D-8-/8A．拉力在竖直方向的分量一定大于重力B．拉力在竖直方向的分量一定等于重力C．拉力在水平方向的分量一定大于摩擦力D．拉力在水平方向的分量一定等于摩擦力7、(07海南卷Pm)如图，P是位于水平的粗糙桌面上的物块。用跨过定滑轮的轻绳将P与小盘相连，小盘内有硅码，小盘与硅码的总质量为m。在P运动的过程中，若不计空气阻力，则关于P在水平面方向受到的作用力与相应的施力物体，下列说法正确的是BA．拉力和摩擦力，施力物体是地球和桌面B．拉力和摩擦力，施力物体是绳和桌面C．重力mg和摩擦力，施力物体是地球和桌面D．重力mg和摩擦力，施力物体是绳和桌面8、(04广东abcm)用三根轻绳将质量为m的物块悬挂在空中,如图所示.已知ac和bc与竖直方向的夹角分别为和，则ac绳和bc绳中的拉力分别为（A）A．B．C．D．9、(07山东理综ABF)如图所示，物体A靠在竖直墙面上，在力F作用下，A、B保持静止。物体B的受力个数为：CA．2B．3C．4D．510、(07上海F1F2F3F4OBA)如图所示，用两根细线把A、B两小球悬挂在天花板上的同一点O，并用第三根细线连接A、B两小球，然后用某个力F作用在小球A上，使三根细线均处于直线状态，且OB细线恰好沿竖直方向，两小球均处于静止状态。则该力可能为图中的BcA．F1B．F2C．F3D．F411、(00上海卷）如图所示，长度相同的三根轻杆构成一个正三角形支架，在A处固定质量为2的小球，B处固定质量为的小球，支架悬挂在O点，可绕过O点并与支架所在平面相垂直的固定轴转动，开始时OB与地面相垂直，放手后开始运动，在不计任何阻力的情况下，下列说法正确的是8．B、C、D（A）A球到达最低点时速度为零。（B）A球机械能减少量等于B球机械能增加量。（C）B球向左摆动所能达到的最高位置应高于A球开始运动时的高度。（D）当支架从左向右回摆动时，A球一定能回到起始高度。12、(01北京、内蒙古、安徽卷）如图所示，两根相同的轻弹簧、，劲度系数皆为-8-/8．悬挂的重物的质量分别为．若不计弹簧质量，取，则平衡时弹簧、的伸长量分别为C（A）、10（B）10、（C）15、10（D）10、1513、（02江苏、河南卷）如图所示，物体a、b和c叠放在水平桌面上，水平为Fb＝5N、Fc＝10N分别作用于物体b、c上，a、b和c仍保持静止。以f1、f2、f3分别表示a与b、b与c、c与桌面间的静摩擦力的大小，则C图4Af1＝5N，f2＝0，f3＝5NBf1＝5N，f2＝5N，f3＝0Cf1＝0，f2＝5N，f3＝5NDf1＝0，f2＝10N，f3＝5N14、(02春季)质量为m的三角形木楔A置于倾角为的固定斜面上，它与斜面间的动摩擦因数为，一水平力F作用在木楔A的竖直平面上，在力F的推动下，木楔A沿斜面以恒定的加速度a向上滑动，则F的大小为：CA、B、C、D、15、(02年广东、河南MNaRcb)图中a、b、c为三个物块，M、N为两个轻质弹簧，R为跨过光滑定滑轮的轻绳，它们连接如图并处于平衡状态。（A）有可能N处于拉伸状态而M处于压缩状态（B）有可能N处于压缩状态而M处于拉伸状态（C）有可能N处于不伸不缩状态而M处于拉伸状态（D）有可能N处于拉伸状态而M处于不伸不缩状态[答案]：A、D16、（01江浙）下列一些说法正确的是：D-8-/8①一质点受两个力作用且处于平衡状态（静止或匀速），这两个力在同一段时间内的冲量一定相同②一质点受两个力作用且处于平衡状态（静止或匀速），这两个力在同一段时间内做的功或者都为零，或者大小相等符号相反③在同样时间内，作用力和反作用力的功大小不一定相等，但正负号一定相反④在同样时间内，作用力和反作用力的功大小不一定相等，正负号也不一定相反A．①②B．①③C．②③D．②④17、（03全国卷）如图1所示，三个完全相同的金属小球a、b、c位于等边三角形的三个顶点上。a和c带正电，b带负电，a所带电量的大小比b的小，已知c受到a和b的静电力的合力可用图中四条有向线段中的一条来表示，它应是（　B　）A．F1　　B．F2　　C．F3　　D．F418、（04全国理综）如图所示，四个完全相同的弹簧都处于水平位置，它们的右端受到大小皆为F的拉力作用，而左端的情况各不相同：①中弹簧的左端固定在墙上，②中弹簧的左端受大小也为F的拉力作用，③中弹簧的左端拴一小物块，物块在光滑的桌面上滑动，④中弹簧的左端拴一小物块，物块在有摩擦的桌面上滑动。若认为弹簧的质量都为零，以l1、l2、l3、l4依次表示四个弹簧的伸长量，则有DＦＦFＦＦ①②③④A．l2＞l1B．l4＞l3C．l1＞l3D．l2＝l419、（05江苏卷）有两个共点力，F1=2N，F2=4N，它们的合力F的大小可能是BA.1N　　　　B.5N　　　　　　C.7N　　　D.9N20、（05辽宁卷）两光滑平板MO、NO构成一具有固定夹角θ0=75°的V形槽，一球置于槽内，用θ表示NO板与水平面之间的夹角，如图5所示。若球对板NO压力的大小正好等于球所受重力的大小，则下列θ值中哪个是正确的？（B）A．15°B．30°C．45°D．60°20、（05四川、陕西、贵州、云南、新疆、宁夏、甘肃、内蒙）如图所示，一物块位于光滑水平桌面上，用一大小为F、方向如图所示的力去推它，使它以加速度a右运动。若保持力的方向不变而增大力的大小，则AFA.a变大　　　　　　　B.不变-8-/8C．a变小　　D.因为物块的质量未知，故不能确定a变化的趋势21、(06北京卷）.木块A、B分别重50N和60N，它们与水平地面之间的动磨擦因数均为0.25；夹在A、B静止不动。现用F=1N的水平拉力作用在木块B上.如图所示.力F作用后静止不动.现用F=1N的水平拉力作用在木块B上，如图所示力F作用后CA.木块A所受摩擦力大小是12.5NB.木块A所受摩擦力大小是11.5NC.木块B所受摩擦力大小是9ND.木块B所受摩擦力大小是7N22、（06江苏卷）关于重心，下列说法中正确的（D）A．重心就是物体内最重的一点B．物体发生形变时，其重心位置一定不变C．物体升高时，其重心在空中的位置一定不变D．采用背越式跳高的运动员在越过横杆时，其重心位置可能在横杆之下第二部分计算题23、（07宁夏理综）（物理——选修2－2）机架平衡块挂钩轮子轨道2m2mLOO/塔式起重机的结构如图所示，设机架重P＝400kN，悬臂长度为L＝10m，平衡块重W＝200kN，平衡块与中心线OO/的距离可在1m到6m间变化，轨道A、B间的距离为4m。⑴当平衡块离中心线1m，右侧轨道对轮子的作用力fB是左侧轨道对轮子作用力fA的2倍，问机架重心离中心线的距离是多少？⑵当起重机挂钩在离中心线OO/10m处吊起重为G＝100kN的重物时，平衡块离OO/的距离为6m，问此时轨道B对轮子的作用力FB时多少？、解：⑴空载时合力为零：已知：fB＝2fA求得：fA＝200kNfB＝400kN设机架重心在中心线右侧，离中心线的距离为x，以A为转轴，力矩平衡求得：x＝1.5m⑵以A为转轴，力矩平衡-8-/8求得：FB＝450kN24、（00天津、江西卷）（13分）图中是用电动砂轮打磨工件的装置，砂轮的转轴过图中O点垂直于纸面，AB是一长度，质量的均匀刚性细杆，可绕过A端的固定轴在竖直面（图中纸面）内无摩擦地转动，工件C固定在AB杆上，其质量，工件的重心、工件与砂轮的接触点P以及O点都在过AB中点的竖直线上，P到AB杆的垂直距离，AB杆始终处于水平位置，砂轮与工件之间的动摩擦因数（1）当砂轮静止时，要使工件对砂轮的压力N，则施于B端竖直向下的力应是多大？（2）当砂轮逆时针转动时，要使工件对砂轮的压力仍为N，则施于B端竖直向下的力应是多大？解：（1）当砂轮静止时，把AB杆和工件看成一个物体，它受到的外力对A轴的力矩有：重力的力矩（）砂轮对工件的支持力的力矩的力矩由力矩的平衡，得解得代入数据得（2）当砂轮转动时，除重力、支持力和的力矩外，还有砂轮作用于工件的摩擦力的力矩。由力矩的平平衡；得解得代入数据得-8-/825、（01上海卷）（10分）如图A所示，一质量为m的物体系于长度分别为l1、l2的两根细线上，l1的一端悬挂在天花板上，与竖直方向夹角为θ，l2水平拉直，物体处于平衡状态。现将l2线剪断，求剪断瞬时物体的加速度。（l）下面是某同学对该题的一种解法：解：设l1线上拉力为T1，线上拉力为T2，重力为mg，物体在三力作用下保持平衡T1cosθ＝mg，T1sinθ＝T2，T2＝mgtgθ剪断线的瞬间，T2突然消失，物体即在T2反方向获得加速度。因为mgtgθ＝ma，所以加速度a＝gtgθ，方向在T2反方向。你认为这个结果正确吗？请对该解法作出评价并说明理由。（2）若将图A中的细线l1改为长度相同、质量不计的轻弹簧，如图B所示，其他条件不变，求解的步骤和结果与（l）完全相同，即a＝gtgθ，你认为这个结果正确吗？请说明理由。解：（1）错。因为I2被剪断的瞬间，l1上的张力大小发生了变化。（2）对。因为G被剪断的瞬间，弹簧U的长度末及发生变化，乃大小和方向都不变。评分标准：全题10分。第（1）小题6分，第（2）小题4分。其中（1）结论正确，得3分；评价和说明理由正确，得3分。（2）结论正确，得2分；评价和说明理由正确，得2分-8-/8