物理精优大一轮复习人教版第2单元+相互作用 物体平衡+作业答案+Word版含解析 (1).docx

课时作业(三)1.B[解析]向斜上方飞的足球受重力和阻力作用,选项B 正确.2.B[解析]弹簧两端的拉力等大反向,合力为0,劲度系数k= N/m=200 N/m,其大小与拉力无关,选项B 正确.N= N,当示数为29 N 3.C[解析]由胡克定律,弹簧测力计每1 N的示数表示-时,表示的弹力大小为(29-2)× N=30 N,选项C正确.4.C[解析]弹簧测力计的示数一定等于弹簧挂钩上的拉力F1,与F1、F2的大小关系无关,选项C正确.5.B[解析]轻质杆与轻绳的区别:轻质杆不但能被压,还能被拉,而轻绳只能被拉.根据这一点,取B点为研究对象并进行受力分析,可知图乙中AB、BC两杆都不能用轻绳代替,图甲、丙、丁中AB杆能用轻绳代替但BC杆不能用轻绳代替,否则B点受力不能平衡,选项B正确.6.BCD[解析]根据胡克定律知F=k(l-l0)=kx,即弹簧弹力与弹簧的形变量成正比,与弹簧长度不成正比,故A错误;根据胡克定律知ΔF=kΔx,则弹簧长度的增加量与弹力增加量成正比,故B正确;弹力与弹簧形变量的关系图像的斜率表示劲度系数,所以该弹簧的劲度系数是200 N/m,故C正确;由于图像斜率不变,说明对该弹簧施加拉力或压力时,劲度系数不变,故D正确.7.C[解析]小车在光滑斜面上自由下滑,则加速度a=g sin θ(θ为斜面的倾角),方向沿斜面向下,由牛顿第二定律可知,小球所受重力和杆的弹力的合力方向沿斜面向下,且小球的加速度等于g sin θ,则杆的弹力方向垂直于斜面向上,杆不会发生弯曲,选项C正确.8.C[解析]P点左、右的两段弹性绳的弹力大小均为kL,由平衡条件得2kL cos 30°=G,则劲度系数k=,选项C正确.9.A[解析]小球匀速运动,处于平衡状态,合力为零,则水平方向没有力的作用,否则细线不可能处于竖直状态,故选项A正确.10.C[解析]在此过程中,下面弹簧上所受的压力由(m1+m2)g减小到m2g,即减小了mg,根据胡克定律可知,下面弹簧的长度增加了Δl=,即下面木块移动的距离1为,选项C正确.11.BD[解析]滑轮P两侧的绳子拉力大小相等,且等于重物的重力,两拉力的方向不变,其合力也不变,由平衡条件知,杆对滑轮的作用力也不变,方向始终在P的两侧细绳夹角的角平分线上,选项B、D正确.12.AD[解析]对于细线悬吊的小铁球2,有a=g tan α,而轻杆对小铁球1的弹力由m1a和m1g共同决定,因=tan α,所以弹力方向与细线平行,选项A正确,B错误;轻杆对小铁球1的弹力大小F T1=,与夹角α有关,选项C错误,D正确.13.AC[解析]以小球为研究对象,小球受到重力、轻绳的拉力、轻弹簧的拉力、轻杆的作用力四个力,其中轻杆的作用力的方向和大小未知,重力与弹簧拉力的合力大小为F==15 N,设F与竖直方向的夹角为α,则sin α==,故α=37°,即方向与竖直方向成37°角斜向左下方,这个力与轻绳的拉力恰好在同一条直线上,根据平衡条件可知,轻杆对小球的作用力大小为F-F2=5 N,方向与竖直方向成37°角斜向右上方,选项A、C正确.14.C[解析]弹簧q开始处于压缩状态,有kx1=mg,当c刚好离开水平面时,弹簧q 处于伸长状态,有kx1'=mg,此时弹簧p处于伸长状态,弹力大小为kx2=2mg,解得x 1=x1'=2 cm,x2=4 cm,故此过程中弹簧p的左端向左移动的距离为x1+x1'+x2=8 cm,选项C正确.15.(1)4mg(2)[解析](1)对物体C,根据平衡条件得,轻绳拉力F T=mg,对A、B整体,根据平衡条件得F T+F N=5mg,解得地面对B的支持力F N=4mg,则物体B对地面的压力F N'=F N=4mg.(2)对C,有F'T=5mg,对A,有F'T=F k+2mg,所以F k=3mg,即kx1=3mg,解得弹簧伸长量为x1=,设开始时弹簧的压缩量为x2,有kx2=2mg-F T,解得x2=,所以A上升的高度为h A=x1+x2=.课时作业(四)1.A[解析]当v1=v2时,A、B之间无相对运动,它们之间肯定没有滑动摩擦力;当v 1>v2时,以B为参考系,A向右运动,A受到B施加的向左的滑动摩擦力,B受到A施加的向右的滑动摩擦力;当v1<v2时,以A为参考系,B向右运动,B受到A施加的向左的滑动摩擦力,A受到B施加的向右的滑动摩擦力.2.D[解析]根据滑动摩擦力公式f=μF N可知,滑动摩擦力的大小只与动摩擦因数和正压力有关,与物体之间的接触面积无关,故当工人匀加速拖出材料的过程中,材料与平台之间的动摩擦因数不变,支持力也不变,因而摩擦力不变,工人拉力也不变,选项D正确.3.B[解析]以A、B整体为研究对象,分析受力情况,在水平方向受到水平向左的拉力F、绳子水平向右的拉力T和地面对B水平向右的滑动摩擦力,根据平衡条件得,绳上拉力T小于水平恒力F,选项A错误;A、B间产生相对滑动,木块A受到的是滑动摩擦力,大小等于T,选项B正确;木板B受到两个滑动摩擦力,二者合力大小等于F,选项C错误;若木板B以速度2v匀速运动,A、B受力情况都没有变化,则拉力F也不变,选项D错误.4.C[解析]木块P对长木板的滑动摩擦力大小为f=μ2mg,长木板始终静止,则地面对长木板的静摩擦力大小为f'=f=μ2mg,故选项C正确.5.AD[解析]木箱受到的静摩擦力随推力的增大而增大,最大静摩擦力为21 N,当推力F>21 N时,摩擦力为滑动摩擦力,大小为20 N,木箱与地面间的动摩擦因数μ==0.2,选项A、D正确.6.C[解析]当木块受F1、F2及摩擦力的作用而处于平衡状态时,由平衡条件可知,木块所受的摩擦力大小为8 N,最大静摩擦力f max≥8 N.撤去力F1后,F2=2 N<f max,木块仍处于静止状态,由平衡条件可知,木块所受的静摩擦力大小和方向发生突变,且与作用在木块上的力F2等大、反向,C正确.7.D[解析]将A、B两物体视为整体,可以看出A物体受到墙的摩擦力方向竖直向上,对B受力分析,可知B受到A的摩擦力方向向上,由牛顿第三定律可知,B对A 的摩擦力方向向下,A错误;由于A、B两物体受到的重力不变,根据平衡条件可知,A与墙之间的摩擦力不随力F增大而增大,B错误;A和墙之间的摩擦力与A、B整体的重力等大、反向,B受到的摩擦力与B的重力等大、反向,故无论A、B的重力哪个大,B受到的摩擦力一定小于墙对A的摩擦力,C错误,D正确.8.B[解析]假设A、B间没有相对滑动,则轻弹簧的压缩量为x=0.2 m,此时轻弹簧的弹力大小为F=kx=50 N,而A与B间的最大静摩擦力为f A=μmg=100 N,所以A、=50 N,B与地面间B之间没有相对滑动,它们之间的摩擦力为静摩擦力,其大小为f1的摩擦力为滑动摩擦力,其大小为f2=μ(m+M)g=250 N,由B缓慢移动,可知推力的大小为F=f1+f2=300 N,选项B正确.9.D[解析]若手指支撑着盘,使盘保持静止状态,则盘受到重力和手指的作用力,二力平衡,即手指对盘的作用力大小等于mg,A错误;若手指支撑着盘并一起水平向右做匀速运动,则盘处于平衡状态,不受静摩擦力,B错误;若手指支撑着盘并一起水平向右做匀加速运动,则盘受到向右的静摩擦力,但没有发生相对滑动,所以受到的摩擦力f≤μmg,手指对盘的作用力F≤=mg,C错误,D 正确.10.D[解析] 0~4 s内,物块所受的合力为0,保持静止,5 s后合力恒定,加速度a=-=2 m/s2,做匀加速运动,4~5 s内,物块所受的合力增大,做加速度由0均匀增大到2 m/s2的加速运动,故4~8 s内物块的位移x<at2=16 m,选项A、B错误,选项D 正确;4 s后,f=3 N=μmg,动摩擦因数μ=0.3,选项C错误.11.AC[解析]对A,由平衡条件知,B对A的作用力与重力始终为一对平衡力,选项A正确;在原位置时,A所受摩擦力为0,支持力大小等于重力,而在虚线位置时(设A、B的接触面与水平方向的夹角为θ),支持力等于mg cos θ,摩擦力等于mg sin θ,由牛顿第三定律可知,A对B的压力为mg cos θ,选项B错误;以A、B整体为研究对象,由平衡条件可知,F N =Mg cos α,f=Mg sin α,因α减小,故F N 增大,f 减小,选项C 正确,D 错误.12.BC [解析] 对A 、B 整体受力分析,B 受到的滑动摩擦力f B =(m A +m B )g sin θ=μ(m A +m B )g cos θ,A 受到的静摩擦力f BA =m A g sin θ,则B 受到的静摩擦力f AB =f BA =m A sin θ,选项B 、C 正确,选项A 错误;取走A 物体后,对B 物体,有m Bg sin θ=μm B g cos θ,B 物体将匀速下滑,选项D 错误.13.D [解析] 力F 撤去前,将重力G 分解为沿斜面向下的分力G sin θ和垂直于斜面向下的分力G cos θ,对物块,由受力平衡可知,摩擦力f 1= ,力F 撤去后,物块仍静止,受到的摩擦力f 2=G sin θ,方向沿斜面向上,且与F 方向垂直,选项D 正确.14.(1)0 (2)5 m/s 2 (3)9.1 N[解析] (1)假设静摩擦力f 1向上,由平衡条件得F cos 37°+f 1=mg 解得f 1=0(2)由牛顿第二定律得F cos 37°-f 2-mg=ma 而f 2=μF sin 37° 解得a=5 m/s 2(3)当物块即将下滑时,静摩擦力最大且向上,F 最小,由平衡条件得F cos 37°+μF sin 37°=mg 解得F=9.1 N课时作业(五)1.B [解析] 减速带对车轮的弹力方向垂直于车轮和减速带接触处的公切面,指向受力物体,故A 、C 错误;按照力的作用效果分解,可以将F 沿水平方向和竖直方向分解,水平方向的分力产生的效果是减慢汽车的速度,竖直方向的分力产生的效果是使汽车向上运动,选项B 正确,D 错误.2.B [解析] 对于给定的三个共点力,其大小、方向均确定,则合力的大小唯一、方向确定,选项A 、D 错误;根据题图,先作出F 1、F 2的合力,可发现F 1、F 2的合力方向与F 3同向,大小等于2F 3,根据几何关系可求出F 1、F 2、F 3三力的合力大小等于3F 3,方向与F 3同向,选项B 正确,C 错误.3.B [解析] 将物块A 的重力按照力的效果进行分解,如图所示,有F 1=G tan θ,F 2= ,故=sin θ=,即物块A 对竖直挡板P 的压力与物块A 对斜面的压力大小之比为1∶2,选项B 正确.4.A [解析] 设两半球的总质量为m ,当球以AB 沿水平方向放置时,F=mg ,当球以AB 沿竖直方向放置时,隔离右半球受力分析如图所示,可得F'=tan θ,根据支架间的距离为AB 的一半,可得θ=30°,则== ,选项A 正确.5.B [解析] 要保持塔柱所受的合力竖直向下,钢索AC 、AB 的拉力在水平方向的分力应等大反向,即F AC sin α=F AB sin β,解得F AC ∶F AB =sin β∶sin α,选项B 正确.6.C [解析] 将重力G 分解为压颈椎的力和沿QP 方向的力,如图所示,由正弦定理可知 °=°,解得F N =G ≈1.9G ,选项C 正确.7.A[解析]根据平行四边形定则,将下面小球的重力按效果进行分解,如图所示,由几何知识得T=m2g,对支架上的小球受力分析,由平衡条件,在沿杆的方向有m 1g sin 30°=T sin 30°,可得T=m1g,故m1∶m2=1∶1,选项A正确.8.B[解析]由结构的对称性可知,四根支架对地面的作用力大小相同,与竖直方向的夹角均为θ,根据牛顿第三定律及力的合成与分解知识可得4F cos θ=mg,解得F=,选项B正确.9.B[解析]对物体受力分析,受到重力、支持力、水平方向的拉力F和未知力F',要使合力沿着OO'方向,根据平行四边形定则画图可以判断,当未知力F'垂直于OO'时,F'最小,如图所示,由几何关系得F'=F sin θ,选项B正确.10.ACD[解析]拉力F增大,由于两段绳的夹角不变,故绳上的拉力增大,A正确;对物块进行受力分析,在沿斜面方向上,绳的拉力的分量与物块重力的分量之和等于静摩擦力,在垂直于斜面方向上,物块重力的分量等于斜面对物块的支持力与绳的拉力的分量之和,由于绳上的拉力增大,故静摩擦力变大,支持力变小,则物块对斜面的压力也变小,B错误,C正确;物块仍处于平衡状态,所受合力仍为0,故D正确.=200 N,对连杆上部进11.B[解析]对B进行受力分析,如图甲所示,可得F2=°行受力分析,如图乙所示,其中F'2=F2,可得F N=F'2·cos 30°=100 N,则工件受到的压力F'N=F N=100 N,B正确.图K5-1712.(1)如图所示(2)(3)[解析](1)对各球所受的重力来说,其效果有二:第一,使球沿垂直于挡板方向压紧挡板;第二,使球压紧斜面.因此,力的分解如图所示.(2)(3)对球1,有F1=G tan θ,F2=对球2,有F'1=G sin θ,F'2=G cos θ所以挡板A、B所受的压力大小之比为=斜面所受两个小球压力大小之比为=13.mg[解析]从整体来看,钢绳的拉力F=mg,它可以分解为沿杆方向的两个分力(均为F'),如图甲所示,F'通过杆作用于罐壁,又可分解为竖直向上的分力F1和垂直于罐壁的压力F2,如图乙所示.因为θ=60°,所以由平行四边形定则得F'=mg.由直角三角形知识得F2=F'sin θ=mg.专题训练(二)1.B[解析]设每根绳与竖直方向的夹角为θ,绳子根数为n,则nF cos θ=G,绳长变大,则夹角θ变小,F变小,选项B 正确.2.A[解析]座椅静止时,受重力和两个拉力而平衡,根据共点力平衡条件,有F 1=2F2cos θ=mg,解得F2=,由于长期使用,导致两根支架向内发生了微小倾斜,图中的θ角减小了,则cos θ增大,故F1不变,F2减小.3.A[解析]对A、B整体,有F sin θ+(m A+m B)g=F N,地面对B的支持力F N随F增大而增大,选项A正确;对A,由平衡条件知,合力为0,且B对A的支持力F'N=m A g cos θ,由牛顿第三定律知,A对B的压力为m A cos θ,选项B、C错误;A的重力与F的合力跟B对A的作用力平衡,而A的重力与F的合力随F增大而增大,则B对A的作用力增大,选项D错误.4.CD[解析]以小球为研究对象,对其受力分析如图所示,因题中“缓慢”移动,故小球处于动态平衡,由图知在题设的过程中,F T一直减小,当细线与斜面平行时,F T 与F N垂直,F T有最小值,且F Tmin=G sin α,故选项C、D正确.5.D[解析]对整体受力分析,如图(a)所示,垂直于斜面方向上,甲、乙重力在垂直于斜面方向的分力和斜面对甲的支持力F2'平衡,即F2'-G cos θ=0,则F2'保持不变,由牛顿第三定律可知,甲对斜面的压力F2也保持不变;对球乙受力分析如图(b)、(c)所示,当甲缓慢下移时,F N与竖直方向的夹角减小,F1减小.6.D[解析]弹簧竖直悬挂质量为m的物体时,对物体受力分析,根据平衡条件得F=mg,对斜面上的物体受力分析,此时弹簧的拉力大小仍为F=mg,如图所示,假设其所受的摩擦力沿斜面向上,根据平衡条件得F+f-2mg sin 30°=0,解得f=0,选项D 正确.7.BD[解析]对物块,外力F和重力mg的合力恒定,由平衡条件知,物块所受支持力和摩擦力的合力恒定,选项B正确;由平衡条件得mg sin θ-F cos θ=f,mg cos θ=F sin θ+F N,随着斜面倾角θ增大,支持力减小,摩擦力增大,选项A、C错误,D 正确.8.AC[解析]设细线与水平方向的夹角为α,左侧细线的拉力大小为T1,右侧细线的拉力大小为T2,在竖直方向上,有F=(T1+T2)sin α,已知T1=Mg,T2=mg,则F=(M+m)g sin α,随着圆环C向下移动,α增大,sin α增大,则F增大,而在水平方向上,杆对圆环C的作用力FN =T1cos α-T2cos α=(M-m)g cos α,α增大,cos α减小,则F N减小,故A正确,B错误;圆环C受到外力F、杆对圆环C的作用力和两细线的拉力,由平衡条件得,杆对圆环C的作用力与外力F的合力大小等于两细线拉力的合力大小,而两细线拉力大小不变,随着α不断增大,其合力增大,则杆对圆环C的作用力与外力F的合力不断增大,故C正确,D错误.9.D[解析]以A球为研究对象,受力分析如图所示,F=mg,由几何关系得△POA∽△ADE,则==,所以PA=R,故∠APO=60°,选项D正确.10.AD[解析]对物块A,设细绳与竖直方向夹角为α,则水平力F=mg tan α,绳子的拉力T=,拉力T随α增大而增大,而对B、C整体,有T sinθ+F N=(m B+m C)g,f=T cos θ,水平地面对斜面体C的支持力F N随T增大而减小,水平地面对斜面体C的摩擦力f随T增大而增大,选项A、D正确,B错误;对物块B,因开始物块B所受斜面体的摩擦力方向未知,故物块B所受斜面体的摩擦力变化情况无法确定,选项C错误.11.BD[解析]对斜面体和物块A、B整体,由平衡条件知,斜面体和水平地面间没有静摩擦力,选项A错误;对A、B整体,由平衡条件知,静摩擦力f=2mg sin θ,选项B正确;A受到最大静摩擦力时,弹簧压缩量最大,此时有(kx)2+(mg sin θ)2=(μmg cos θ)2,解得最大压缩量x=-,若将弹簧拿掉,则静摩擦力减小,物块仍保持静止,选项C错误,D正确.12.(1)(2)1[解析](1)设重物的质量为m,它与木板间的动摩擦因数为μ.当木板倾角为30°时,重物受力如图甲所示,由平衡条件得F N =mg cos 30° f 1=mg sin 30° 又知滑动摩擦力f 1=μF N 联立解得μ=tan 30°=.(2)当木板水平时,设推力大小为F ,重物受力如图乙所示,由平衡条件得F'N =mg+F sin 30° f 2=F cos 30°又知滑动摩擦力f 2=μF'N 联立解得F=°- °=mg 所以推力与重力大小的比值为1. 13.(1)mg (2)[解析] (1)以A 为研究对象,受到重力mg 、拉力F 和B 对A 的弹力F N .由题意知,三个力的合力始终为零,矢量三角形如图所示.在F N 转至竖直的过程中,A 、B 间的弹力先增大后减小,拉力F 逐渐减小. 当夹角θ=30°(F 水平向右)时,A 、B 间的弹力最大,为F Nmax =°=mg.(2)对B受力分析,在竖直方向上,水平地面的支持力F'N=mg+F N cos θ,可知水平地面对B的支持力逐渐增大,在水平方向上,静摩擦力f=F N sin θ,可知静摩擦力逐渐减小,所以只要初始状态不滑动,以后就不会滑动.初始状态时,θ=60°,F N=mg,此时F'N=mg,f=mg,由f=μmin F'N.解得μmin=.经典语录1、最疼的疼是原谅，最黑的黑是背叛。