高考物理二轮复习 专题过关检测(一)力与物体平衡

专题过关检测（一）力与物体平衡一、单项选择题1．如图所示，物理课本放在水平桌面上，下列说法中正确的是( )A．桌面对课本的支持力与课本的重力是一对平衡力B．桌面对课本的支持力与课本对桌面的压力是一对平衡力C．桌面对课本的支持力与课本的重力是一对作用力与反作用力D．课本对桌面的压力就是课本的重力解析：选A 桌面对课本的支持力与课本的重力是一对平衡力，选项A正确，C项错误；桌面对课本的支持力与课本对桌面的压力是一对作用力与反作用力，选项B错误；课本对桌面的压力是由于课本发生形变而产生的对桌面向下的压力，施力物体是课本，方向垂直于桌面，大小等于课本的重力，但不是重力，选项D错误。

2．(2019·苏锡常镇调研)小明将一辆后轮驱动的电动小汽车，按图示方法置于两个平板小车上，三者置于水平实验桌上。

当小明用遥控器启动小车向前运动后，他看到两个平板小车也开始运动，下列标出平板小车的运动方向正确的是( )解析：选C 用遥控器启动小车向前运动，后轮是主动轮顺时针转动，所以左侧平板小车对后轮的摩擦力向右，后轮对左侧平板小车的摩擦力向左；前轮是从动轮，所以右侧平板小车对前轮的摩擦力向左，前轮对右侧平板小车的摩擦力向右。

因此左侧小车向左运动，右侧小车向右运动。

故选项C正确，A、B、D错误。

3．(2019·南京、盐城一模)质量相等的甲、乙、丙、丁四个物体，均只受到两个力的作用，大小为F1和F2，方向如图所示，产生加速度的大小分别为a甲、a乙、a丙、a丁，下列排序正确的是( )A．a甲>a丙>a乙>a丁B．a丁>a丙>a乙>a甲C．a乙>a丙>a丁>a甲D．a丙>a乙>a丁>a甲解析：选C 两个分力一定，合力随着夹角的增大而减小，故合力大小关系是F乙>F丙>F丁>F甲，根据牛顿第二定律可得a＝Fm，故加速度a乙>a丙>a丁>a甲，故A、B、D项错误，C项正确。

4．科技的发展正在不断地改变着我们的生活，图甲是一款放在水平桌面上的手机支架，其表面采用了纳米微吸材料，用手触碰无粘感，接触到平整光滑的硬性物体时，会牢牢吸附在物体上。

图乙是手机静止吸附在该手机支架上的侧视图，若手机的重力为G，下列说法正确的是( )A．手机受到的支持力大小为G cos θB．手机受到的摩擦力大小大于G sin θC．纳米微吸材料对手机的作用力方向竖直向上D．纳米微吸材料对手机的作用力大小为G sin θ解析：选C 手机处于静止状态，受力平衡，根据平衡条件可知，在垂直支架方向有：F N ＝G cos θ＋F吸，大于G cos θ，故A错误；在平行斜面方向，根据平衡条件，有：f＝G sin θ，故B错误；手机处于静止状态，受力平衡，受到重力和纳米微吸材料对手机的作用力，根据平衡条件可知，纳米微吸材料对手机的作用力大小等于重力，方向与重力方向相反，竖直向上，故C正确，D错误。

5．如图甲所示为某公司研制的“双动力智能型救援机器人”(又被网友称为“麻辣小龙虾”)，其长长的手臂前端有两个对称安装的“铁夹”。

在某次救援活动中，“麻辣小龙虾”用铁夹恰好竖直抓取到重量为G的长方形水泥制品，水泥制品在空中处于静止状态，如图乙所示，则( )A．水泥制品受到的摩擦力大小一定等于GB．水泥制品受到的摩擦力方向可能竖直向下C．若“铁夹”的位置稍向上移，水泥制品受到的摩擦力变大D．若增大“铁夹”对水泥制品的挤压，水泥制品受到的摩擦力变大解析：选A 以水泥制品为研究对象，竖直方向水泥制品受到重力的作用，若要静止，由平衡条件得静摩擦力的方向必定向上，静摩擦力与重力大小相等，故A正确，B错误；若“铁夹”抓住水泥制品的位置稍向上移，水泥制品受到的摩擦力不变，故C错误；静摩擦力与重力大小相等，与“铁夹”对水泥制品的压力无关，故D错误。

6.(2019·江苏七市调研)沪通长江大桥是世界上首座跨度超千米的公铁两用斜拉桥。

如图所示，设桥体中三块相同的钢箱梁1、2、3受到钢索拉力的方向相同，相邻钢箱梁间的作用力均沿水平方向。

则( )A ．钢箱梁1对2的作用力大于钢箱梁2对1的作用力B ．钢箱梁1、2间作用力大于钢箱梁2、3间作用力C ．钢箱梁3所受合力最大D ．三块钢箱梁受到钢索的拉力大小相等解析：选D 钢箱梁1对2的作用力和钢箱梁2对1的作用力是相互作用力，一定等大反向，A 项错误；设钢索和水平方向夹角为θ，相邻钢箱梁间作用力为F ，钢索的拉力为T ，根据平衡条件可知每个钢箱梁的合力都为零，且F ＝mg tan θ，T ＝mgsin θ，因为钢索拉力的方向相同，钢箱梁的质量都相同，所以钢索拉力大小相等，钢箱梁间的作用力大小相等，B 、C 项错误，D 项正确。

7．(2019·南通期末)如图，A 、B 、C 、D 是四个完全相同的球，重力皆为G ，A 、B 、C 放置在水平面上用细线扎紧，D 球叠放在A 、B 、C 三球上面，则球A 对地面的压力为( ) A.43G B ．32G C.34G D ．G 解析：选A 由对称性知，地面对每个球的支持力相等；设地面对每个球的支持力为F N ，对整体受力分析，据平衡条件可得：3F N ＝4G ，解得：地面对每个球的支持力F N ＝43G 。

据牛顿第三定律可得，球A 对地面的压力F 压＝F N ＝43G 。

故A 项正确，B 、C 、D 三项错误。

二、多项选择题8.如图所示，水平地面上固定一个光滑绝缘斜面，斜面与水平面的夹角为θ。

一根轻质绝缘细线的一端固定在斜面顶端，另一端系有一个带电小球A ，细线与斜面平行。

小球A 的质量为m ，带电荷量为q 。

小球A 的右侧固定放置带等量同种电荷的小球B ，两球心的高度相同，间距为d 。

已知静电力常量为k ，重力加速度为g ，两带电小球可视为点电荷。

小球A 静止在斜面上，则( )A ．小球A 与B 之间库仑力的大小为k q 2d2 B ．当qd ＝ mg sin θk时，细线上的拉力为0C ．当q d ＝mg tan θk 时，细线上的拉力为0 D ．当qd ＝ mg k tan θ时，斜面对小球A 的支持力为0解析：选AC 根据库仑定律，小球A 与B 之间库仑力的大小为：F ＝kq 2d2，故A 正确；若细线上的拉力为0，小球A 受重力、支持力和库仑斥力而平衡，根据共点力平衡条件，重力的下滑分力与库仑力的上滑分力平衡，即：mg sin θ＝F cos θ，其中F ＝kq 2d2，联立解得：mg sin θ＝kq 2d 2cos θ，故q d ＝ mg tan θk，知B 错误、C 正确；两小球带同种电荷，相互排斥，故斜面对A 的弹力不可能为零，故D 错误。

9．(2019·通州、海门、启东联考)如图所示，橡皮筋一端固定在竖直墙的O点，另一端悬挂质量为m 的小球静止在M 点。

O 点正下方N 处固定一铁钉(橡皮筋靠在铁钉左侧)，ON 间距等于橡皮筋原长。

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，橡皮筋始终在弹性限度内。

不计一切摩擦，则小球从M 移动到N 的过程中( )A ．橡皮筋的弹力一直在变小B ．拉力F 的方向始终跟橡皮筋垂直C ．拉力F 的方向始终跟圆弧垂直D ．拉力F 先变大后变小解析：选AB 小球从M 移动到N 的过程中，橡皮筋的长度越来越小，即形变量越来越小，所以橡皮筋的弹力一直在变小，故A 项正确；对小球在圆弧上任意一点A 受力分析，小球受重力、橡皮筋的弹力(方向沿AN )和拉力F ，由三角形定则可知，拉力方向始终跟橡皮筋垂直，故B 项正确，C 项错误；小球在圆弧上由M 向N 运动，弹力越来越小，由三角形定则可知，拉力F 越来越大，故D 项错误。

10.(2019·扬州中学开学考查)如图所示，用一轻绳将光滑小球P 系于竖直墙壁上的O 点，在墙壁和球P 之间夹有一矩形物块Q ，P 、Q 均处于静止状态。

现有一铅笔紧贴墙壁从O 点开始缓慢下移，则在铅笔缓慢下移的过程中( )A ．细绳的拉力逐渐变大B ．Q 将从墙壁和小球之间滑落C ．Q 受到墙壁的摩擦力逐渐变大D ．Q 受到墙壁的弹力逐渐变大解析：选AD 对P 受力分析，P 受到重力、拉力和Q 对P 的弹力处于平衡，设拉力与竖直方向的夹角为θ，根据共点力平衡有：拉力F ＝mgcos θ，Q 对P 的支持力N ＝mg tan θ。

铅笔缓慢下移的过程中，θ增大，则拉力F 增大，Q 对P 的支持力增大；对Q 分析知，在水平方向上P 对Q 的压力增大，则墙壁对Q 的弹力增大，在竖直方向上重力与摩擦力相等，所以Q 受到的摩擦力不变，Q 不会从墙壁和小球之间滑落，故A 、D 项正确。

11．如图甲所示，物块A 、B 静止叠放在水平地面上，B 受到大小从零开始逐渐增大的水平拉力F 作用。

A 、B 间的摩擦力f 1、B 与地面间的摩擦力f 2随水平拉力F 变化的情况如图乙所示。

已知物块A 的质量m ＝3 kg ，取g ＝10 m/s 2，最大静摩擦力等于滑动摩擦力，则( )A ．两物块间的动摩擦因数为0.2B ．当0<F <4 N 时，A 、B 保持静止C ．当4 N<F <12 N 时，A 、B 发生相对运动D ．当F >12 N 时，A 的加速度随F 的增大而增大解析：选AB 根据图像可知，发生相对滑动时，A 、B 间滑动摩擦力是6 N ，所以动摩擦因数μ＝f 1mg ＝0.2，A 项正确；当0<F <4 N 时，根据图像可知，还未达到B 与地面间的最大静摩擦力，此时A 、B 保持静止，B 项正确；当4 N<F <12 N 时，根据图像可知，此时A 、B 间摩擦力还未达到最大静摩擦力，所以没有发生相对滑动，C 项错误；当F >12 N 时，根据图像可知，此时发生相对滑动，对A 物体：a ＝f 1m ＝2 m/s 2，加速度不变，D 项错误。

三、计算题12．(2019·无锡期中)如图所示，所受重力G 1＝8 N 的砝码悬挂在绳PA 和PB 的结点上。

PA 偏离竖直方向37°角，PB 在水平方向，且连在所受重力为G 2＝100 N 的木块上，木块静止于倾角为θ＝37°的斜面上。

(sin 37°＝0.6，cos 37°＝0.8)试求：(1)PB 绳中拉力大小；(2)木块与斜面间的摩擦力；(3)木块所受斜面的弹力。

解析：(1)对G 1受力分析，如图甲所示，可得F A cos 37°＝G 1，F A sin 37°＝F B ，得：F B ＝G 1tan 37°＝8 N×34＝6 N 。