2019年高考物理一轮复习 第02章 力与物体的平衡单元测试
2019年高考物理一轮复习 知识点同步练习卷 受力分析 共点力的平衡 新人教版

受力分析 共点力的平衡一、选择题(本大题共12小题,每小题5分,共60分。
在每小题给出的四个选项中. 1~8题只有一项符合题目要求; 9~12题有多项符合题目要求。
全部选对的得5分,选对但不全的得3分,有选错的得0分。
)1.如图所示,置于地面的矩形框架中用两细绳拴住质量为m 的小球,绳B 水平。
设绳A 、B 对球的拉力大小分别为F 1 、F 2,它们的合力大小为F 。
现将框架在竖直平面内绕左下端缓慢旋转90°,在此过程中: ( )A .F 1先增大后减小B .F 2先增大后减小C .F 先增大后减小D .F 先减小后增大【答案】B2.如图所示,质量为m 的小球,用OB 和O ′B 两根轻绳吊着,两轻绳与水平天花板的夹角分别为30°和60°,这时OB 绳的拉力大小为F 1,若烧断O ′B 绳,当小球运动到最低点C 时,OB 绳的拉力大小为F 2,则F 1:F 2等于: ( )A .1:1B .1:2C .1:3D .1:4【答案】D 3.如图所示,建筑装修中,工人功质量为m 的磨石对斜壁进行打磨,当对磨石加竖直向上大小为F 的推力时,磨石恰好沿斜壁向上匀速运动,已知磨石与斜壁之间的动摩擦因数为μ,则磨石受到的摩擦力是: ( )A .()cos F mg θ-B .()sin F mg θ-C .()cos F mg μθ-D .()F mg μ-【答案】A4.2013年8月我国“蛟龙”号载人潜水器成功实现下潜5 km 深度.设潜水器在下潜或上升过程中只受重力、海水浮力和海水阻力作用,其中,海水浮力F 始终不变,所受海水阻力仅与潜水器速率有关.已知当潜水器的总质量为M 时恰好以速率v 匀速下降,若使潜水器以同样速率匀速上升,则需要从潜水器储水箱向外排出水的质量为(重力加速度为g ): ( )A .2(M -F g )B .M -2F gC .2M -F gD .2M -2F g【答案】A5.如图所示在固定于地面的斜面上垂直安放了一个挡板,截面为1/4圆的柱状物体甲放在斜面上,半径与甲相等的光滑圆球乙被夹在甲与挡板之间,乙没有与斜面接触而处于静止状态.现在从球心处对甲施加一平行于斜面向下的力F ,使甲沿斜面方向缓慢地移动,直至甲与挡板接触为止.设乙对挡板的压力为F 1,甲对斜面的压力为F 2,在此过程中: ( )A .F 1缓慢增大,F 2缓慢增大B .F 1缓慢增大,F 2缓慢减小C .F 1缓慢减小,F 2缓慢增大D .F 1缓慢减小,F 2保持不变【答案】D6.如图所示,一个重为5N 的大砝码,用细线悬挂在O 点,现在用力F 拉法码,使悬线偏离竖直方向30°时处于静止状态,此时所用拉力F 的最小值为: ( )A.5.0N B.2.5N C.8.65N D.4.3N【答案】B7.下表面粗糙,其余面均光滑的斜面置于粗糙水平地面上,倾角与斜面相等的物体A放在斜面上,方形小物体B放在A上,在水平向左大小为F的恒力作用下,A、B及斜面均处于静止状态,如图所示。
2019版高考物理一轮复习 精选题辑: 周测二 力 共点力的平衡

周测二力共点力的平衡(A卷)之间用竖直轻弹簧相连,系在与竖直粗糙墙壁接触,整个系统处于静止状态.重力加速度大小为两块放在水平面上,推物体B,使物体A、B保持原来形状整体沿力在水平方向受到B 对A 的压力三个力的作用而处于平衡状态,合力为零,选项A 的压力小于桌面对物体在水平方向受到水平方向的推力、F ′意在考查考生对物体平衡条件的分析能力.沿水平方向放置时,F =12mg ;当球以,根据支架间的距离为如图所示,质量为和M 的接触面与竖直方向的夹角为,若不计一切摩擦,下列说法正确的是( )+m )gM +m )g cos α=(M+m)g,故A、B错误.mg、墙面的支持力N m、M的支持力mg=N′sinα;水平方向N m=N′cos的弹力大小等于mg cot α;由整体法可知N M=错误,D正确..(2018·湖北枣阳一中三模)如图所示,在水平桌面上叠放着质量均为,初始时刻木板与木块均处于静止状态,A、B、C之间以及另一端绕过光滑滑轮系一质量为m′的小物块开始滑动受到桌面的摩擦力大小不可能等于m′g之间的摩擦力大小一定等于μmg不发生相对滑动时,A、如图所示,上表面光滑、右端固定有立柱的木板平放在木板上放有质量分别为m1和m2的物块间的动摩擦因数为μ如图所示,一根轻绳上端固定在处于静止状态,现对球施加一个水平向右的外力F,球缓慢移动,绳与竖直方向夹角为<90°,则下图中能正确描述绳子的拉力T与cosθ的函数关系的是对小球进行受力分析,如图所示.由图可知,小球竖直方向受力平衡,成反比关系,D47分)小翔利用如图甲所示的装置,探究弹簧弹力的关系图线如图乙所示,则该弹簧的劲度系数为________N/m.某学生用如图丙所示的装置验证“力的平行四边形定则”.用一木板竖直放在铁架台和弹簧所在平面后.其部分实验操作如下,请完成下列相关内容:如图丙,在木板上记下悬挂两个钩码时弹簧末端的位置O;卸下钩码然后将两绳套系在弹簧下端,用两弹簧秤将弹簧末端拉到同一位置O,记录细绳套AO、BO弹簧秤的读数为________N.(弹簧秤单位:N)该同学在坐标纸上画出了两弹簧秤拉力F1、F2的大小和方向,以及由钩码的重量画出钩的大小和方向,如图戊所示,请在图戊中作出F1、F2的合力本题考查胡克定律的应用.弹簧弹力F与伸长量可知,图线的斜率即为劲度系数,可得k=125 N/m.(2)弹簧的读数估读一位可得为4.40 N;作出图象如答图所示.由作图可得到结论:在误差允许范围内,力的合成遵循平行四边形定则.分)(1)“验证力的平行四边形定则”实验中部分实验步骤如下,请补充完整有①将一根橡皮筋的一端固定在贴有白纸的竖直平整木板上,另一端绑上两根细线.②在其中一根细线上挂5个质量相等的钩码,使橡皮筋拉伸,如图甲所示,________、细线的方向.③将步骤②中的钩码取下,分别在两根细线上挂上4个和3个质量相等的钩码,使两细线互成角度,如图乙所示,小心调整B、C的位置,使橡皮筋与细线结点的位置与步骤②中结点位置重合,记录________.cosα30°的上表面光滑的斜面体静止在粗糙的水平地面上,的小球A、B,它们用轻质细绳连接,现对小球及斜面体一起向左做匀速直线运动,如图所示,的小环套在一水平放置的粗糙长杆上,两根长度均的轻绳一端系在小环上,另一端系在质量为M的木块上,两个小环之间的距离也为(2)M+m整体法分析有2F N=+2m)g由牛顿第三定律得:小环对杆的压力=3M+m.水平的皮带传动装置如图所示,皮带的速度大小保持不变,点,开始时滑块在皮带上滑动,当它到达位置C时滑动停止,之后随皮带一起匀速运动,如图,两个弹簧的质量不计,劲度系数分别为k1处,当物体平衡时上面的弹簧处于原长状态,若把固定的物体物体的大小不变,且弹簧均在弹性限度内(已知重力加速度为k kmg k1+k2k1k2mg k1+k2当物体的质量为m时,设下面的弹簧的压缩量为1+x)+2x,联立可得k1+k2如图所示是山区村民用斧头劈柴的剖面图,边是斧头的刃面.要使斧头容易劈开木柴,则应4.如图所示,A、B两物块始终静止在水平地面上,有一轻质弹簧一端连接在竖直墙上P 点,另一端与A相连接,下列说法正确的是( )A.如果B对A无摩擦力,则地面对B也无摩擦力B.如果B对A有向右的摩擦力,则地面对B有向左的摩擦力C.在P点缓慢下移的过程中,B对A的支持力一定减小D.在P点缓慢下移的过程中,地面对B的摩擦力一定减小答案:A解析:如果B对A无摩擦力,说明弹簧的弹力为0,选取A与B组成的系统为研究对象,系统仅仅受到重力和地面的支持力的作用,所以地面对B也无摩擦力,选项A正确;如果B 对A有向右的摩擦力,根据牛顿第三定律,A对B有向左的摩擦力,物块B有向左运动的趋势,所以地面对B有向右的摩擦力,选项B错误;在P点缓慢下移到与A等高的过程中,若弹簧原来处于拉伸状态,弹簧可能由伸长变为压缩,也可能一直处于拉伸状态,则弹力可能由斜向上逐渐减小的拉力变为斜向下逐渐增大的推力,也可能是斜向上逐渐减小的拉力,对A由平衡条件可知,B对A的支持力在弹簧弹力逐渐减小过程中一直增大,选项C错误;若弹簧原处于原长或压缩状态时,弹簧弹力一直增大,由整体法可知地面对B的摩擦力增大,选项D错误.5.一长木板静止在倾角为θ的斜面上,长木板上一人用力推长木板上物块,使物块与长木板间的摩擦力刚好为零,已知人、物块、长木板的质量均为m,人、物块与长木板间的动摩擦因数均为μ1,长木板与斜面间的动摩擦因数为μ2,重力加速度为g,则下列说法正确的是( )A.斜面对长木板的摩擦力大小为mg sinθB.斜面对长木板的摩擦力大小为3μ2mg cosθC.长木板对人的摩擦力大小为2μ1mg cosθD.长木板对人的摩擦力大小为2mg sinθ答案:D解析:以人、物块、长木板为整体进行研究,斜面对它们的摩擦力为静摩擦力,大小为3mg sinθ,A、B错误;对人、物块整体研究,物块与长木板间的摩擦力刚好为零,因此长木板对人的静摩擦力大小为2mg sinθ,C错误、D正确.6.如图所示,有5 000个质量均为m的小球,将它们用长度相等的轻绳依次连接,再将其左端用细绳固定在天花板上,右端施加一水平向右的拉力F使小球全部静止.若连接天花板的细绳与水平方向的夹角为45°,则第2 011个小球与2 012个小球之间的轻绳与水平方向的夹角α的正切值等于( )A.2 0892 011B.2 0115 000C.2 0112 989D.2 9895 000答案:D解析:以5 000个小球组成的整体为研究对象,分析受力情况,如图1所示,根据平衡条件得tan45°=5 000mg F,则F =5 000mg ,再以第2 012个到第5 000个小球组成的整体为研究对象,分析受力情况,如图2所示,则tan α=2 989mg F =2 9895 000,故D 正确.7.(2018·湖北襄阳联考)(多选)如图所示,两根光滑细棒在同一竖直平面内,两棒与水平面成37°角,棒上各穿有一个质量为m 的相同小球,两球用轻质弹簧连接,两小球在图中位置处于静止状态,此时弹簧与水平面平行,则下列判断正确的是( )A .弹簧处于拉伸状态B .弹簧处于压缩状态C .弹簧的弹力大小为34mg D .弹簧的弹力大小为38mg 答案:AC解析:以左侧小球为研究对象,假如弹簧处于压缩状态,弹簧对该球的弹力方向水平向左,小球还受到竖直向下的重力和棒的弹力,棒的弹力垂直于棒,这三个力的合力不可能为零,则小球不可能处于静止状态,与题矛盾,所以弹簧处于拉伸状态,故A 正确,B 错误;设弹簧的弹力大小为F ,根据平衡条件得F cos37°=mg sin37°,则弹簧的弹力大小F =34mg ,故C 正确,D 错误.8.如图所示,小球A 、B 通过O 点处光滑的小滑轮(未画出)用细线相连,小球A 置于光滑半圆柱上,小球B 用水平细线拉着并系于竖直板上,两球均处于静止状态,已知O 点在半圆柱底面圆心O 1的正上方,OA 与竖直方向成30°角,其长度与半圆柱底面圆的半径相等,OA ⊥OB ,则A 、B 两球的质量比为( )A .: 3B .23:1C .:2 D.3:3答案:B解析:首先对A 受力分析,如图所示,由几何关系可得拉力T 、半圆柱对A 的支持力F N 与水平方向夹角均为60°,根据平衡条件,T cos60°=F N cos60°,(T +F N )sin60°=m A g ,解得T =33m A g ;再对B 受力分析,由平衡条件知T cos60°=m B g ,则m A m B=23:1,故选B.二、非选择题(本题包括4小题,共47分)9.(9分)在探究弹力和弹簧伸长的关系时,某同学先按图甲对弹簧甲进行探究,然后把弹簧甲和弹簧乙并联起来按图乙进行探究.在弹性限度内,将质量为m =50 g 的钩码逐个挂在弹簧下端,分别测得图甲、图乙中弹簧的长度L 1、L 2如下表所示.钩码个数 1 2 3 4L 1/cm 30.00 31.04 32.02 33.02L 2/cm 29.33 29.65 29.97 30.30已知重力加速度g =9.8 m/s 2,要求尽可能多地利用测量数据,计算弹簧甲的劲度系数k =________N/m(结果保留两位有效数字).由表中数据________(填“能”或“不能”)计算出弹簧乙的劲度系数.答案:49 能解析:本题考查“探究弹力和弹簧伸长的关系”实验,意在考查考生对实验数据的处理能力.由表中数据可知,当弹力的变化量为ΔF =mg =0.05 kg×9.8 m/s 2=0.49 N 时,弹簧甲的形变量Δx =31.04 cm -30.00 cm +32.02 cm -31.04 cm +33.02 cm -32.02 cm 3=1.01 cm ,由胡克定律得弹簧甲的劲度系数k =ΔF Δx =0.49 N 1.01 cm=49 N/m.由表中数据可根据上述方法求出弹簧甲与弹簧乙并联时的劲度系数,再根据k 并=k 甲+k 乙就可求出弹簧乙的劲度系数.10.如图所示,两个质量分别为m、4m的质点A、轻绳挂在光滑的定滑轮上,求系统平衡时OA、OB段绳长各为多少?故杆的弹力必沿杆的方向.某同学表演魔术时,将一小型条形磁铁藏在自己的袖子里,然后对着一悬结果小球在他神奇的功力下飘动起来.=30°)时,悬挂小球的细线偏离竖直方向的角度也是,该同学(含磁铁)的质量为悬挂小球的细线的拉力大小;。
2019年高考物理一轮复习 第02章 力与物体的平衡单元测试卷

《第二章力与物体的平衡》单元测试卷——测【满分:110分时间:90分钟】一、选择题(本大题共12小题,每小题5分,共60分。
在每小题给出的四个选项中. 1~8题只有一项符合题目要求; 9~12题有多项符合题目要求。
全部选对的得5分,选对但不全的得3分,有选错的得0分。
) 1.如图为测定运动员体能的装置,轻绳拴在腰间沿水平线跨过定滑轮(不计滑轮的质量与摩擦),下悬重力为G的物体。
设人的重心相对地面不动,人用力向后蹬传送带,使水平传送带以速率为v逆时针转动,则()A.人对重物做功功率为GvB.人对传送带的摩擦力大小等于G,方向水平向右C.人对传送带的摩擦力对传送带不做功D.人对传送带做功的功率大小为Gv【答案】 D【点睛】通过在力的方向上有无位移判断力是否做功.人的重心不动,则知人处于平衡状态,摩擦力与拉力平衡.根据恒力做功功率公式可以求得人对传送带做功功率为P=Fv.2.如图所示,一只可视为质点的蚂蚁在半球形碗内缓慢地从底部爬到a处,下列说法正确的是( )A.在a点碗对蚂蚁的作用力大于在b点碗对蚂蚁的作用力B.在a点碗对蚂蚁的作用力和在b点碗对蚂蚁的作用力都指向半球形碗的球心C.在a点碗对蚂蚁的作用力等于在b点碗对蚂蚁的作用力D.蚂蚁在a点受到的合力大于在b点受到的合力【答案】 C【解析】【详解】【点睛】本题主要是考查共点力的平衡问题,解决本题的关键能够正确地受力分析,运用共点力平衡进行求解.3.如图所示,两个小球a、b质量均为m,用细线相连并悬挂于O点,现用一轻质弹簧给小球a施加一个力F,使整个装置处于静止状态,且Oa与竖直方向夹角为θ=450,已知弹簧劲度系数为k,则弹簧形变量不可能是A. B. C. D.【答案】 B【解析】【分析】以小球ab整体为研究对象,分析受力,作出力图,根据平衡条件,分析F可能的值,然后再经过胡克定律分析弹簧形变量的可能情况。
【详解】以小球ab整体为研究对象,分析受力,作出F在几个方向时整体的受力图【点睛】本题是隐含的临界问题,运用图解法确定出F的最大值和最小值,再进行选择.也可以用函数法。
全国近年高考物理一轮复习第2章相互作用9共点力作用下物体的平衡(2)能力训练(2021年整理)

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9 共点力作用下物体的平衡(2)1.如图所示,斜面体放置在粗糙的水平地面上,在水平向右的推力F作用下,物体A和斜面体B均保持静止。
若减小推力F,物体A仍然静止在斜面上,则()A.物体A所受合力一定减小B.斜面对物体A的支持力一定减小C.斜面对物体A的摩擦力一定减小D.斜面对物体A的摩擦力一定为零答案B解析物体A始终处于平衡状态,所以受到的合力始终等于零,故A错误;如图所示,对物体A进行受力分析,有F=F cosθ+f-G sinθ=0合xF=F N-G cosθ-F sinθ=0合y解得F N=G cosθ+F sinθ,当F减小时,则支持力减小,故B正确;f=G sinθ-F cosθ,由于摩擦力的方向未知,故当f沿斜面向上为正值时,F减小,则f增大,若f为负值即沿斜面向上时,当F减小,则f也减小,不一定为零,故C、D错误。
2.(多选)如图所示,一条细线一端与地板上的物体B相连,另一端绕过质量不计的定滑轮与小球A相连,定滑轮用另一条细线悬挂在天花板上的O′点,细线与竖直方向所成角度为α,开始时系统静止,则( )A.如果将物体B在地板上向右移动一点,α角将增大B.无论物体B在地板上左移还是右移,只要距离足够小,α角将不变C.增大小球A的质量,α角一定减小D.悬挂定滑轮的细线的弹力不可能等于小球A的重力答案AD解析对小球A进行受力分析,受重力和拉力,根据平衡条件,有T=mg;如果将物体B 在地板上向右移动稍许,则∠AOB增大;对滑轮分析,受三个拉力,受力分析如图所示,∠AOB=2α,故α角将增大,故A正确,B错误;增大小球A的质量,B可能仍保持不动,系统平衡,拉力的方向不变,故α角可能不变,故C错误;由于∠AOB=2α〈90°,弹力F与两个拉力T 的合力平衡,而T=mg,故悬挂定滑轮的细线的弹力不可能等于小球A的重力,故D正确。
高三物理总复习单元测试2 力和物体的平衡 新人教版

(时间:90分钟)一、单项选择题(共11小题,每小题3分,共计33分。
每小题只有一个选项符合题意。
) 1. 质量为m 的物体,沿倾角为θ的固定斜面匀速下滑,下列说法正确的是( ) A. 物体对斜面的压力和斜面对物体的支持力是一对平衡力 B. 物体对斜面的压力是由于斜面形变而产生的 C. 物体受到的摩擦力是mgcos θ D. 物体处于平衡状态2.如下图,一个球形物体静止放在水平地面上,并与竖直墙相接触,A 、B 两点是球与墙和地面的接触点,则下列说法正确的是 ( )A .物体受三个力,重力、B 点的支持力、A 点的弹力 B .物体受二个力,重力、B 点的支持力C .物体受三个力,重力、B 点的支持力、地面的弹力D .物体受三个力,重力、B 点的支持力、物体对地面的压力 3. 如图所示的水平面上,橡皮绳一端固定,另一端连接两根弹簧,连接点P 在F 1、F 2和F 3三力作用下保持静止。
下列判断正确的是( )A .F 1> F 2>F 3B .F 3>F 1> F 2C .F 2>F 3> F 1D .F 3>F 2> F 14. 如下图,水平地面上质量为m 的物体,与地面的动摩擦因数为μ,在劲度系数为k 的轻弹簧作用下沿地面做匀速直线运动.弹簧没有超出弹性限度,则( )A .弹簧的伸长量为k mgB .弹簧的伸长量为kmgμ C .物体受到的支持力与对地面的压力是一对平衡力D .弹簧的弹力与物体所受摩擦力是一对作用力与反作用力5.皮带运输机把物体匀速送住高处时,物体受到的摩擦力的方向( ) A .与物体运动方向相同 B .与物体运动方向相反C .摩擦力为零D .因不知相对运动趋势,故不能判定 6.如右图所示,在μ=01.的水平面上向右运动的物体,质量为20kg ,在运动过程中,还受到一个水平向左大小为10N 的拉力作用,则物体受到滑动摩擦力为(g = 10N / kg ) ( ) A .10N ,向右 B .10N ,向左 C .20N ,向右 D .20N ,向左 7. 如图所示,甲、已两人在冰面上“拔河”。
近年高考物理大一轮复习第2单元相互作用物体的平衡测评手册(2021年整理)

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第2单元相互作用物体的平衡单元小结卷(二)时间/ 45分钟分值/ 100分一、选择题(每小题6分,共48分,1~5小题为单选,6~8小题为多选)1。
如图D2—1所示,手推车的篮子里装有一篮球,女孩把手推车沿斜面向上匀速推动,篮子的底面平行于斜面,靠近女孩的侧面垂直于底面,下列说法正确的是(不计摩擦力)()图D2—1A.篮子底面受到的压力大于篮球的重力B.篮子底面受到的压力等于篮球的重力C。
篮子右侧面受到的压力大于篮球的重力D。
篮子右侧面受到的压力小于篮球的重力2。
如图D2-2所示,在水平地面上固定一个上表面光滑的斜面体,在斜面上放有质量为m的木块,用一根平行于斜面的细线连接一个轻环,并将轻环套在一根两端固定、粗糙的水平直杆上,整个系统处于静止状态.若斜面倾角为θ,重力加速度为g,则杆对环的摩擦力大小为()图D2-2A。
mg sin θB。
mg cos θC。
mg tan θD。
mg sin θcos θ3。
如图D2-3所示,A、B两个完全相同的小球并排放在倾角为30°的固定斜面上,B球被竖直板挡住.不计一切摩擦,则A、B之间的作用力与竖直挡板对B的作用力之比为()图D2-3A.4。
如图D2-4所示,轻绳两端分别与A、C两物体相连接,A、B、C三物体质量分别为m A=1 kg,m B=2 kg,m C=3 kg,物体A、B、C之间及C与地面间的动摩擦因数均为μ=0.1,轻绳与滑轮间的摩擦可忽略不计。
新课标2019届【高考物理】一轮复习:第2章相互作用突破全国卷课件0905153(含答案).ppt
kg,所以
AC 绳先断,故 A、C 正确,B、D 错误.
3.(2018·贵州思南中学模拟)如图所示,光滑斜面的倾角为 30°, 轻绳的一端通过两个滑轮与 A 相连,轻绳的另一端固定在天花 板上,不计轻绳与滑轮之间的摩擦力和滑轮的质量.物块 A 的 质量为 m,挂上物块 B 后,当滑轮两边的轻绳夹角为 120°时, A、B 恰能保持相对静止,则物块 B 的质量为( )
解析:选 AC.对重物受力分析,根据几何关系可知,AC 绳中
的拉力 TAC=mgcos α,AC 绳刚好要断时物体的质量 m=gcToAsCα
=101×000.8 kg=12.5 kg,BC 绳中的拉力 TBC=mgcos β,BC 绳
刚好要断时物体的质量 m=gcToBsCβ=101×000.6
解析:选 A.吊床对人的作用力与人的重力等大反向,所以躺着 和坐着时 F2 相等.坐在吊床上时,吊床两端绳的拉力与竖直方 向上的夹角较大,根据共点力平衡有:2F1cos θ=G,θ 越大, 绳子的拉力越大,所以坐着时,绳子中的拉力 F1 较大.故 A 正确.
2.(多选)(2018·滕州二中高三月考)在水平 天花板下用绳 AC 和 BC 悬挂着物体 m,绳 与竖直方向的夹角分别为 α=37°和 β= 53°,且∠ACB 为 90°,如图所示.绳 AC 和绳 BC 能承受的 最大拉力均为 100 N.当不断增加物体质量时(g=10 m/s2),则 有( ) A.AC 绳先断 B.BC 绳先断 C.悬挂 12 kg 物体时,两绳均未断 D.悬挂 14 kg 物体时,两绳均已断
(2014·高考全国卷Ⅰ)如图,用橡皮 筋将一小球悬挂在小车的架子上,系统处于 平衡状态.现使小车从静止开始向左加速, 加速度从零开始逐渐增大到某一值,然后保持此值,小球稳定 地偏离竖直方向某一角度(橡皮筋在弹性限度内).与稳定在竖 直位置时相比,小球的高度( ) A.一定升高 B.一定降低 C.保持不变 D.升高或降低由橡皮筋的劲度系数决定
2019版高考物理一轮复习 第二章 相互作用 课后分级演练6 受力分析 共点力的平衡(含答案).doc
课后分级演练(六) 受力分析共点力的平衡【A级——基础练】1.如图所示,在倾斜的滑杆上套一个质量为m的圆环,圆环通过轻绳拉着一个质量为M的物体,在圆环沿滑杆向下滑动的过程中,悬挂物体的轻绳始终处于竖直方向.则( )A.环只受三个力作用B.环一定受四个力作用C.物体做匀加速运动D.悬绳对物体的拉力小于物体的重力解析:B 分析物体M可知,其受两个力作用,重力和轻绳拉力,因为悬挂物体的轻绳始终处于竖直方向,故二力平衡,物体做匀速运动,C、D错误;再对环进行受力分析可知,环受重力、轻绳拉力、滑杆支持力和摩擦力,A错误,B正确.2.孔明灯相传是由三国时的诸葛孔明发明的.如图所示,有一盏质量为m的孔明灯升空后向着东北偏上方向沿直线匀速上升,则此时孔明灯所受空气的作用力的大小和方向是( )A.0 B.mg,竖直向上C.mg,东北偏上方向 D.2mg,东北偏上方向解析:B 本题考查物体的平衡,考查考生对平衡状态的理解.孔明灯做匀速直线运动,受重力和空气的作用力而平衡,空气的作用力与重力等大反向,选项B正确.3.目前,我市每个社区均已配备了公共体育健身器材.图示器材为一秋千,用两根等长轻绳将一座椅悬挂在竖直支架上等高的两点.由于长期使用,导致两根支架向内发生了稍小倾斜,如图中虚线所示,但两悬挂点仍等高.座椅静止时用F表示所受合力的大小,F1表示单根轻绳对座椅拉力的大小,与倾斜前相比( )A.F不变,F1变小B.F不变,F1变大C.F变小,F1变小D.F变大,F1变大解析:A 由平衡条件可知两绳拉力的合力大小等于座椅的重力,所以F不变,两根支架向内发生了稍小倾斜,两绳夹角变小,所以两绳拉力变小,即F1变小.A正确.4.如图所示,放置在斜劈上的物块受到平行于斜面向上的力F的作用,整个装置保持静止.现在使力F增大,但整个装置仍保持静止,则下列说法正确的是( )A.物块对斜劈的压力可能增大B.物块受到的合外力可能增大C.地面对斜劈的摩擦力可能减小D.斜劈对物块的摩擦力可能减小解析:D 由于F平行于斜劈,现在使力F增大,物块对斜劈的压力不变,选项A错误;由于整个装置处于静止,物块受到的合外力不变,仍为0,选项B错误;把物块和斜劈看成整体,现在使力F增大,地面对斜劈的摩擦力增大,选项C错误;当F 很小时,斜劈对物块的摩擦力沿斜劈向上,增大F,斜劈对物块的摩擦力可能减小,选项D正确.5.(2017·河北石家庄二中模拟)如图所示,弹簧秤、绳和滑轮的重力不计,摩擦力不计,物体重量都是G.在甲、乙、丙三种情况下,弹簧的读数分别是F1、F2、F3,则( )甲乙丙A.F3>F1=F2B.F3=F1>F2C.F1=F2=F3D.F1>F2=F3解析:B 题甲图:物体静止,弹簧的拉力F1=G.题乙图:以物体为研究对象,作出受力图如图甲.由平衡条件得F2=G sin60°=32mg.题丙图:以动滑轮为研究对象,受力如图乙.由几何知识得F3=mg.故F3=F1>F2,B正确.甲乙6.(2017·山东淄博模拟)如图所示,质量为M的斜面体A放在粗糙水平面上,用轻绳拴住质量为m的小球B置于斜面上,轻绳与斜面平行且另一端固定在竖直墙面上,不计小球与斜面间的摩擦,斜面体与墙不接触,整个系统处于静止状态.则( )A.水平面对斜面体没有摩擦力作用B.水平面对斜面体有向左的摩擦力作用C.斜面体对水平面的压力等于(M+m)gD.斜面体对水平面的压力小于(M+m)g解析:D 将斜面体A和小球B作为一个整体,由于受轻绳斜向上的拉力,因此地面对A有向右的摩擦力,A、B错误;同时斜面体对地面的压力小于(M+m)g,D正确,C错误.7.轻杆的一端安装有一个小滑轮P,用手握住杆的另一端支持着悬挂重物的绳子,如图所示,现保持滑轮的位置不变,使杆向下转动一个角度到虚线位置,则下列关于杆对滑轮P的作用力的判断正确的是( )A.变大B.不变C.变小D.无法确定解析:B 由于滑轮位置不变,细绳中的拉力不变,滑轮两侧细绳的夹角不变,由平衡条件可知,杆对滑轮P的作用力不变,选项B正确.8.质量为10 kg的物体置于水平地面上,它与地面间的动摩擦因数μ=0.2.从t=0开始,物体以一定的初速度向右运动,同时受到一个水平向左的恒力F=10 N的作用.则反映物体受到的摩擦力F f随时间t变化的图象是下列图示中的(取水平向右为正方向,g取10 m/s2)( )解析:B 刚开始一段时间内,物体做减速运动,物体受到滑动摩擦力的作用F f=-μmg=-20 N;速度减为零后,因为水平拉力小于物体与地面间的最大静摩擦力,所以物体静止,此时物体受到的摩擦力是静摩擦力,根据物体的平衡条件可知,F f=10 N.综上分析,选项B正确.9.(多选)如图所示,形状和质量完全相同的两个圆柱体a、b 靠在一起,表面光滑,重力为G,其中b的下半部刚好固定在水平面MN的下方,上边露出另一半,a静止在平面上.现过a的轴心施以水平作用力F,可缓慢地将a拉离平面一直滑到b的顶端,对该过程分析,则应有( )A.拉力F先增大后减小,最大值是GB.开始时拉力F最大为3G,以后逐渐减小为0 C.a、b间的压力开始最大为2G,以后逐渐减小到G D.a、b间的压力由0逐渐增大,最大为G解析:BC 要把a拉离平面,在开始时,平面MN对a球的支持力应为0,因此a球受力分析如图甲所示,则sin θ=R2R=1 2,所以θ=30°,拉力F=Gtan 30°=3G.当球a逐渐上升时,用图解法分析F的变化如图乙所示,在球a上升时,拉力F逐渐减小至0,在开始时,a、b间的压力F N=Gsin 30°=2G,以后逐渐减小至G,因此正确选项为B、C.甲乙10.如图所示,光滑金属球的重力G=40 N.它的左侧紧靠竖直的墙壁,右侧置于倾角θ=37°的斜面体上,已知斜面体处于水平地面上保持静止状态,sin 37°=0.6,cos 37°=0.8.求:(1)墙壁对金属球的弹力大小;(2)水平地面对斜面体的摩擦力的大小和方向.解析:(1)金属球静止,则它受到三个力的作用而平衡(如图所示).由平衡条件可得墙壁对金属球的弹力为F N1=G tan 37°=40×34N =30 N. (2)斜面体对金属球的弹力为F N2=Gcos 37°=50 N ,由斜面体平衡可知地面对斜面体的摩擦力大小为F f =F N2sin 37°=30 N ,摩擦力的方向水平向左.答案:(1)30 N (2)30 N 方向水平向左【B 级——提升练】11.(2017·广东汕头二模)重力都为G 的两个小球A 和B 用三段轻绳如图连接后悬挂在O 点上,O 、B 间的绳子长度是A 、B 间的绳子长度的2倍,将一个拉力F 作用到小球B 上,使三段轻绳都伸直且O 、A 间和A 、B 间的两段绳子分别处于竖直和水平方向上,则拉力F 的最小值为( )A.12GB.33G C .G D.233G 解析:A 对A 球受力分析可知,因O 、A 间绳竖直,则A 、B 间绳上的拉力为0.对B 球受力分析如图所示,则可知当F 与O 、B 间绳垂直时F 最小,F min =G sin θ,其中sin θ=l 2l =12,则F min =12G ,故A 项正确.12.如图所示,质量不等的盒子A和物体B用细绳相连,跨过光滑的定滑轮,A置于倾角为θ的斜面上,与斜面间的动摩擦因数μ=tan θ,B悬于斜面之外而处于静止状态.现向A中缓慢加入砂子,下列说法正确的是( )A.绳子拉力逐渐减小B.A对斜面的压力逐渐增大C.A所受的摩擦力一定逐渐增大D.A可能沿斜面下滑解析:B 本题考查共点力平衡条件的应用,意在考查考生的受力分析能力以及应用平衡条件解决问题的能力.当m A g sin θ>m B g时,对A受力分析,由平衡条件有m A g sin θ=F f+m B g,随m A的增大,摩擦力不断增大;当m A g sin θ<m B g时,由平衡条件有m A g sin θ+F f=m B g,随m A的增大,摩擦力不断减小,C 错误;在垂直斜面方向上,始终有F N=m A g cos θ,因此随着砂子的不断加入,A对斜面的压力不断增大,B正确;由μ=tan θ可知,最大静摩擦力F fmax=μm A g cos θ=m A g sin θ,比较以上两个平衡关系式可知,A所受静摩擦力始终小于最大静摩擦力,故A保持静止,D错误;此时绳子所受拉力等于B的重力,故拉力保持不变,A错误.13.如图所示,一只用绝缘材料制成的半径为R的半球形碗倒扣在水平面上,其内壁上有一质量为m的带正电小物块,在竖直向上的电场力F=2mg的作用下静止在距碗口45R高度处.已知小物块与碗之间的动摩擦因数为μ,g为重力加速度,则碗对小物块的弹力与摩擦力的大小分别为( )A .0.8mg 和0.6mgB .0.8mg 和0.8μmgC .mg 和μmgD .mg 和0.6mg解析:A 对小物块受力分析如图所示,根据题意可知,弹力F N 与竖直方向的夹角为θ,将所有的力正交分解可知F N cos θ+f sin θ+mg =F ,F N sin θ=f cos θ,又sin θ=0.6,cos θ=0.8,联立解得F N =0.8mg ,f =0.6mg ,因此A 正确,B 、C 、D 错误.14.如图所示,一固定的细直杆与水平面的夹角为α=15°,一个质量忽略不计的小轻环C 套在细直杆上,一根轻质细线的两端分别固定于细直杆上的A 、B 两点,细线依次穿过甲环、C 环和乙环,且甲环和乙环在C 环的两侧.调节A 、B 间细线的长度,当系统处于静止状态时β=45°.不计一切摩擦.设甲环的质量为m 1,乙环的质量为m 2,则m 1m 2等于( )A.tan 15°B.tan 30°C.tan 60°D.tan 75°解析:C C环重力不计,故受C环两边细线的拉力的合力与杆垂直,由几何关系可知C环和乙环间细线与竖直方向的夹角为60°,C环和甲环间细线与竖直方向的夹角为30°.A点和甲环间细线与竖直方向的夹角也为30°,B点和乙环间细线与竖直方向的夹角为60°.根据平衡条件,对甲环有2T cos 30°=m1g;对乙环有2T cos 60°=m2g,故m1m2=tan 60°,选项C正确.15.质量为M的木楔倾角为θ,在水平面上保持静止,当将一质量为m的木块放在木楔斜面上时,它正好匀速下滑.如果用与木楔斜面成α角的力F拉着木块匀速上升,如图所示(已知木楔在整个过程中始终静止).(1)当α=θ时,拉力F有最小值,求此最小值;(2)当α=θ时,木楔对水平面的摩擦力是多大?解析:木块在木楔斜面上匀速向下运动时,有mg sin θ=μmg cos θ,即μ=tan θ.(1)木块在力F作用下沿斜面向上匀速运动,有F cos α=mg sin θ+FfF sin α+FN=mg cos θFf=μF N解得F=2mg sin θcos α+μsin α=2mg sin θcos θcos αcos θ+sin αsin θ=mg sin 2θcosθ-α则当α=θ时,F有最小值,为F min=mg sin 2θ.(2)因为木块及木楔均处于平衡状态,整体受到地面的摩擦力等于F的水平分力,即Ff=F cos(α+θ)当α=θ时,F取最小值mg sin 2θ,F fm =F min cos 2θ=mg·sin 2θcos 2θ=12mg sin 4θ.答案:(1)mg sin 2θ(2)12mg sin 4θ。
2019版一轮物理课件:第二章 高考题题型专项突破二 力的平衡问题 精品
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5.(2018·湖南益阳调研)如图所示,三
根轻绳系于竖直杆上的同一点 O,
其中轻绳 OA 与 OB 等长且夹角为
60°,竖直杆与平面 AOB 所成的角
为 30°.若轻绳 OA、OB 的拉力均为 20 N,要使杆受到绳子作用
力的方向竖直向下,则水平轻绳 OC 的拉力大小为( )
A.10 N
ห้องสมุดไป่ตู้
B.20 N
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解析:对小球受力分析如图所示,重力的 大小方向不变,平移另两个力构成一首尾 相连的闭合的三角形,滑块左移会引起 FT 的方向及大小的变化,而 FN 的方向不 变,且小球所受合力为 0,则三力依然为 闭合三角形,如图所示,则 FT 与 FN 相垂 直时 FT 最小,此时细线和斜面平行,则闭合三角形发生如图 所示变化,则细绳尚未到达平行于斜面的位置时,FT 逐渐变小,
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解析:对 a 球进行受力分析,利用图解 法可判断:当弹簧上的拉力 F 与细线上 的拉力垂直时,拉力 F 最小,为 Fmin =2mgsin θ= 2mg,再根据胡克定律 得:最小形变量 Δx= 2kmg,则形变量 小于 2kmg是不可能的,由图可知在条件允许的情况下,拉力可 以一直增大,所以应该选 B.
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6.(2018·湖南长沙一模)如图所示,倾角为 θ 的斜面体 c 置于水平地面上,小盒 b 置于 斜面上,通过跨过光滑定滑轮的细绳与物 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,现向 b 盒内缓慢加 入适量砂粒,a、b、c 始终处于静止状态,下列说法中正确的 是( )
答案:B
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2019年高考物理真题模拟试题分项汇编:(2)力与物体的平衡
力与物体的均衡1、【 2019·新课标全国II卷】物块在轻绳的拉动下沿倾角为30°的固定斜面向上匀速运动,轻绳与斜面平行。
已知物块与斜面之间的动摩擦因数为3,重力加快度取10m/s 2。
若3轻绳能蒙受的最大张力为 1 500 N ,则物块的质量最大为( )A. 150kg B.100 3kg C . 200 kg D.200 3kg2、【 2019·新课标全国III卷】用卡车运输质量为m的匀质圆筒状工件,为使工件保持固定,将其置于两圆滑斜面之间,如下图。
两斜面I 、Ⅱ固定在车上,倾角分别为30°和60°。
重力加快度为g。
当卡车沿平直公路匀速行驶时,圆筒对斜面I 、Ⅱ压力的大小分别为 F1、F2,则( )3 3 3 3A. F1=mg, F2 =mg B. F1=mg, F2 =mg3 2 2 31 3 3 1C. F = mg, F =mg D. F =mg, F = mg1 2 1 22 2 2 23、【 2019·新课标全国 I 卷】如图,一粗拙斜面固定在地面上,斜面顶端装有一圆滑定滑轮。
一细绳越过滑轮,其一端悬挂物块N。
另一端与斜面上的物块M 相连,系统处于静止状态。
现用水平向左的拉力迟缓拉动N,直至悬挂 N的细绳与竖直方向成45°。
已知 M一直保持静止,则在此过程中A.水平拉力的大小可能保持不变B.M所受细绳的拉力大小必定向来增添C.M所受斜面的摩擦力大小必定向来增添D.M所受斜面的摩擦力大小可能先减小后增添4、【 2019·天津卷】 2018 年 10 月 23 日,港珠澳跨海大桥正式通车。
为保持过去船行习惯,在航道处建筑了单面索(全部钢索均处在同一竖直面内)斜拉桥,其索塔与钢索如下图。
以下说法正确的选项是()A.增添钢索的数目可减小索塔遇到的向下的压力B.为了减小钢索蒙受的拉力,能够适合降低索塔的高度C.索塔双侧钢索对称且拉力大小同样时,钢索对索塔的协力竖直向下D.为了使索塔遇到钢索的协力竖直向下,索塔双侧的钢索一定对称散布5、【 2019·江苏卷】如下图,一只气球在风中处于静止状态,风对气球的作使劲水平向右.细绳与竖直方向的夹角为α,绳的拉力为T,则风对气球作使劲的大小为( )T TC.T sin αD. T cos αA. B.sin cos6、【 2019·浙江选考】如下图, 一根粗拙的水平横杆上套有A、 B两个轻环,系在两环上的登场细绳拴住的书籍处于静止状态, 现将两环距离变小后书籍仍处于静止状态, 则 ( )A. 杆对A环的支持力变大B. B环对杆的摩擦力变小C.杆对A环的力不变D.与B环相连的细绳对书籍的拉力变大7、【 2019·浙江选考】如下图,小明撑杆使船离岸,则以下说法正确的选项是( )A.小明与船之间存在摩擦力B.杆的曲折是因为遇到杆对小明的力C.杆对岸的力大于岸对杆的力D.小明对杆的力和岸对杆的力是一对互相作使劲8、【 2019·浙江选考】小明在察看如下图的沙子聚积时, 发现沙子会自然聚积成圆锥体, 且在不停聚积过程中, 资料同样的沙子自然聚积成的圆锥体的最大底角都是同样的。
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第02章力与物体的平衡1.如图所示是一支旅行用的“两面针”牙膏,该牙膏的外壳是由铝薄皮做的,根据你的观察和生活经验,下列说法正确的是( )A.该牙膏皮被挤压后发生的形变为弹性形变B.牙膏被挤出来是因为牙膏受到手的作用力C.牙膏盖上的条纹是为了增大摩擦D.挤牙膏时手对牙膏皮的作用力大于牙膏皮对手的作用力答案 C2.图示是杂技节目“力量”表演中的一个高难度动作,两个演员均保持静止状态,左侧演员的身体保持伸直,且与水平方向成30°。
已知左侧演员所受的重力大小为G,则右侧演员对左侧演员的作用力大小为( )A.12G B.32G C.33G D.G答案 D解析左侧演员处于平衡状态,受到的力除了自身重力之外,就是右侧演员对他的作用力,故右侧演员对左侧演员的作用力大小为G,故D正确。
3.质量为m的物体用轻绳AB悬挂于天花板上。
用水平向左的力F缓慢拉动绳的中点O,如图所示。
用T表示绳OA段拉力的大小,在O点向左移动的过程中( )A.F逐渐变大,T逐渐变大B.F逐渐变大,T逐渐变小C.F逐渐变小,T逐渐变大D.F逐渐变小,T逐渐变小答案 A4.如图所示,a、b两个小球穿在一根光滑的固定杆上,并且通过一条细绳跨过定滑轮连接。
已知b球质量为m,杆与水平面成θ角,不计所有摩擦,重力加速度为g。
当两球静止时,Oa绳与杆的夹角也为θ,Ob绳沿竖直方向,则下列说法正确的是( )A.a可能受到2个力的作用B.b可能受到3个力的作用C.绳子对a的拉力等于mgD.a的重力为mg tanθC答案5. 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,则图中哪个图象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( )3答案 C解析 设绳子的张力大小为T 。
以A 、B 两个物体组成的整体作为研究对象,根据平衡条件得,桌面对物体B 的摩擦力f =2 T 。
设t 时刻砂子流掉的重力为G ′,则G ′=kt ,t 时刻对C :由平衡条件得,2 T =2G -G ′,则有f =2G -G ′=2G -kt ,可见,f 与t 是线性关系,f t 图象是向下倾斜的直线。
当t =0时,f =2G ,t =t 0时,f =G 。
故C 正确。
6.如图,两个轻环a 和b 套在位于竖直面内的一段固定圆弧上;一细线穿过两轻环,其两端各系一质量为m 的小球。
在a 和b 之间的细线上悬挂一小物块。
平衡时,a 、b 间的距离恰好等于圆弧的半径。
不计所有摩擦。
小物块的质量为( )A.m 2B.32m C .m D .2m 答案 C57.如图所示,小方块代表一些相同质量的钩码,图甲中O 为轻绳之间连接的结点,图乙中光滑的轻质小滑轮跨在轻绳上悬挂钩码,两装置处于静止状态,现将图甲中B 滑轮的端点B 稍稍右移一些,图乙中的端点B 稍稍向上移动一些(图乙中的绳长不变),则关于θ角和OB 绳的张力F 的变化,下列说法正确的是 ()A .图甲、乙中的θ角均增大,F 均不变B .图甲、乙中的θ角均不变,F 均不变C .图甲中θ角增大、图乙中θ角不变,张力F 均不变D .图甲中θ角减小、F 不变,图乙中θ角增大、F 减小 答案B8.如图所示,一细绳系一光滑小球,细绳跨过定滑轮使小球靠在柱体的斜面上。
设柱体对小球的弹力为F N,细绳对小球的拉力为F T。
现用水平力拉绳使小球缓慢上升一小段距离,在此过程中,下列说法正确的是( )A.F N逐渐增大 B.F N逐渐减小C.F T逐渐减小 D.F T先增大后减小答案 A9.我国不少地方在节日期间有挂红灯笼的习俗。
如图所示,质量为m的灯笼用两根不等长的轻绳OA、OB悬挂在水平天花板上,OA比OB长,O为结点。
重力加速度大小为g。
设OA、OB对O点的拉力分别为F A、F B,轻绳能够承受足够大的拉力,则()A.F A小于F BB.F A、F B的合力大于mgC.调节悬点A的位置,可使F A、F B都大于mgD.换质量更大的灯笼,F B的增加量比F A的增加量大答案ACD10.如图,质量分别为M、m的两个木块A、B通过轻弹簧连接,木块A放在水平桌面上,木块B用轻绳通过定滑轮在力F的作用下整体恰好处于静止状态,绳与水平方向成α角。
设最大静摩擦力等于滑动摩擦力,不计滑轮与绳间的摩擦。
则可以求下列哪些量( )7A.木块A对桌面的压力B.弹簧与水平方向的夹角C.木块A与桌面之间的动摩擦因数D.弹簧的形变量答案ABC解析以A、B整体为研究对象,进行受力分析,如图1,根据平衡条件,水平方向:F cosα=f,竖直11.倾角为θ=37°的斜面固定在水平面上,斜面上有一重为G的物体A,物体A与斜面间的动摩擦因数μ=0.5。
现给A施以一水平力F,如图所示。
设最大静摩擦力与滑动摩擦力相等(sin37°=0.6,cos37°=0.8),如果物体A能在斜面上静止,水平推力F与G的比值可能是( )9A .3B .2C .1D .0.5 答案BCD解析 设物体刚好不下滑时F =F 1,受力分析如图1, 则由平衡条件得:F 1cos θ+F f1=G sin θ, F f1=μF N1,F N1=F 1sin θ+G cos θ,联立得 F 1G =211。
12.如图,一光滑的轻滑轮用细绳OO′悬挂于O点;另一细绳跨过滑轮,其一端悬挂物块a,另一端系一位于水平粗糙桌面上的物块b。
外力F向右上方拉b,整个系统处于静止状态。
若F方向不变,大小在一定范围内变化,物块b仍始终保持静止,则( )A.绳OO′的张力也在一定范围内变化B.物块b所受到的支持力也在一定范围内变化C.连接a和b的绳的张力也在一定范围内变化D.物块b与桌面间的摩擦力也在一定范围内变化答案BD1113.如图1所示,用一根轻绳晾晒重量为G 的衣服,衣服是通过一个光滑的小圆环穿过细绳后悬挂起来的,此时绳两段间的夹角为120°,绳中张力为F 1;若在环上加一水平拉力使细绳的一部分处在竖直线上,此时晾衣绳中的张力大小为F 2,不计小圆环的重力,则下列关系正确的是()图1A.F 1=F 2=GB.F 2<F 1=GC.F 2>F 1>GD.F 2<F 1<G解析 分别对两种情况下的环进行受力分析如图。
由图可知,开始时三个力的方向之间的夹角都是120°,所以F 1=G ;若在环上加一水平拉力使细绳的一部分处在竖直线上,则在竖直方向上:F 2+F 2sin θ=G ,得F 2<G ,所以三个力之间的关系为F 2<F 1=G 。
故选项B 正确。
答案 B14.如图2所示,倾角为45°的斜面B 放置在水平面上,物块A 放在斜面B 上,A 、B 接触面光滑,水平力F 作用在物块A 上,A 、B 一起沿水平面向左匀速滑动,若B 与水平面间的动摩擦因数为μ,则A 与B 的质量之比为()图2A.μ1-μB.μ1+μC.1-μμD.1+μμ解析 把A 、B 看成一个整体,根据平衡条件得F =μ(m A +m B )g 。
A 物体在三个力的作用下受力平衡,因为斜面的倾角为45°,可知F =m A g ,联立解得m A m B =μ1-μ,选项A 正确。
答案 A15.如图3所示,一质量为m 的沙袋用不可伸长的轻绳悬挂在支架上,一练功队员用垂直于绳的力将沙袋缓慢拉起使绳与竖直方向的夹角为θ=30°。
且绳绷紧,则练功队员对沙袋施加的作用力大小为( )图3A.mg2B.32mg C.33mg D.3mg16.如图4所示,光滑的半圆柱固定在水平地面上,在其圆心O 1的正上方O 2处有一光滑小滑轮。
质量分别为3m 、m 的A 、B 两小球通过光滑的小滑轮用细线相连。
当O 2A 间细线的长度与圆柱半径相等时,两小球处于静止状态,且半圆柱对小球B 的作用力恰好为零,则O 2A 与竖直方向的夹角θ为( )图4A.60°B.45°C.30°D.15°17.两个中间有孔的质量为M 的小球A 、B 用一轻弹簧相连,套在一根光滑水平杆上。
两个小球下面分别连有一轻弹簧。
两轻弹簧下端系在同一小球C 上,如图5所示。
已知小球C 的质量为m ,三根轻弹簧的劲13度系数都为k ,三根轻弹簧刚好构成一个等边三角形。
则()图5A.水平杆对质量为M 的小球的支持力为(M +m )gB.连接质量为m 的小球的轻弹簧的弹力为mg3C.连接质量为m 的小球的轻弹簧的伸长量为3mg 3kD.套在光滑水平杆上的轻弹簧的形变量为3mg 6k解析 以三个小球和三根弹簧组成的整体为研究对象,由平衡条件可得水平杆对质量为M 的小球的支持力F =⎝ ⎛⎭⎪⎫M +m 2g ,选项A 错误;单独研究质量为m 的小球,由平衡条件可得连接质量为m 的小球的轻弹簧的弹力F =3mg 3,再由胡克定律可得连接质量为m 的小球的轻弹簧的伸长量x =F k =3mg 3k,选项B 错误,C 正确;单独研究质量为M 的小球,由平衡条件可得套在水平杆上的弹簧的弹力F ′=3mg6,由胡克定律可得该弹簧的形变量x ′=3mg6k,故选项D 正确。
答案 CD18.如图7所示,倾角为θ的斜面体C 置于水平面上,物块B 置于斜面上,通过细绳跨过光滑定滑轮与沙漏A 连接,连接B 的一段细绳与斜面平行,在A 中的沙子缓慢流出的过程中,A 、B 、C都处于静止状态,则下列说法正确的是( )图7A.B 对C 的摩擦力可能始终增大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,且逐渐减小D.滑轮对绳的作用力方向始终不变答案AD19.某同学在“探究弹力和弹簧伸长的关系”的实验中,测得图中弹簧OC的劲度系数为500 N/m。
如图1所示,用弹簧OC和弹簧秤a、b做“探究求合力的方法”实验。
在保持弹簧伸长1.00 cm不变的条件下:(1)若弹簧秤a、b间夹角为90°,弹簧秤a的读数是______N(图2中所示),则弹簧秤b的读数可能为________N。
(2)若弹簧秤a、b间夹角大于90°,保持弹簧秤a与弹簧OC的夹角不变,减小弹簧秤b与弹簧OC的夹角,则弹簧秤a的读数________、弹簧秤b的读数________(填“变大”“变小”或“不变”)。
答案(1)3.00(3.00~3.02)(1分) 4.00(3.90~4.10)(1分) (2)变大(2分) 变大(2分)20.在“验证力的平行四边形定则”实验中。
15(1)某次实验中两弹簧测力计的读数分别为F 1=1.92 N ,F 2=3.84 N ,如图甲所示,F 1和F 2的合力大小F 合=________N(保留三位有效数字)。