2022年2021屆高考物理一輪復習共點力平衡專項訓練測試題

1、2020 屆高三物理一輪復習共點力平衡專項訓練測試題一、選擇題（ 110題只有一個答案符合要求，11-14 題有多個答案符合要求）1.物塊在輕繩的拉動下沿傾角為30 的固定斜面向上勻速運動，輕繩與斜面平行。已知物塊與斜面之間的動摩擦因數為33，重力加速度取 10m/s2。若輕繩能承受的最大張力為 1 500 n，則物塊的質量最大為a150kg b100 3kg c200 kg d200 3kg 【答案】 a 【解析】t=f+mgsin ，f=n ，n=mgcos ，帶入數據解得：m=150kg ，故 a 選項符合題意。2. 如圖所示，某鋼制工件上開有一個楔形凹槽， 凹槽的截面是一個直角三角形a

2、bc，cab=30 ，abc=90 ，acb=60 。在凹槽中放有一個光滑的金屬球，當金屬球靜止時，金屬球對凹槽的 ab 邊的壓力為 f1，對 bc 邊的壓力為 f2，則的值為（）a. b. c. d. 【答案】 b【解析】金屬球受到的重力產生兩個作用效果，如圖所示：對 ab面的壓力等于分力f1，對 bc 面的壓力等于分力f2，故 b正確， acd 錯誤。3. 我國 2007年建成的國家大劇院外部呈橢球型為了簡化，將國家大劇院的屋頂近似為半球形，某警衛(wèi)人員在執(zhí)行特殊任務時必須在屋頂上向上緩慢爬行，他在爬行的過程中屋頂對他的a支持力不變b支持力變小c摩擦力變小d摩擦力變大【答案】 c 【解析】因

3、為緩慢爬行，合力為零：cosmgf支，sinfmgf，向上爬的過程中，夾角減小，變大，變小，所以摩擦力變小，支持力變大，abd 錯誤， c 正確。4. 如圖所示，內壁光滑的 “v”形容器 aob 放在水平地面上， aob 為銳角，貼著內壁放置一個鐵球，現將容器以o 點為軸在豎直平面內逆時針緩慢旋轉90 ，則在轉動過程中a球對 oa 的壓力逐漸增大b球對 oa 的壓力先增大后減小c球對 ob 的壓力逐漸增大d球對 ob 的壓力先增大后減小【答案】 ad 【解析】對小球在某位置受力分析如圖，當容器以o 點為軸在豎直平面內逆時針緩慢旋轉 90 的過程中，相當于容器不動，而重力g 的方向從豎直向下的位

4、置轉到與 ob 平行且方向向左的位置，若設f1與豎直方向的夾角為 （定值），某時刻重力 g 與豎直方向的夾角為 ，則對小球 o1，由正交分解法可知：21ff1233345 330213tan303ff精品學習資料 可選擇p d f - - - - - - - - - - - - - - 第 1 頁，共 7 頁 - - - - - - - - -精品學習資料 可選擇p d f - - - - - - - - - - - - - - 第 1 頁，共 7 頁 - - - - - - - - -21coscosfgf；1sinsinfg，則解得1sinsingf；2cossin=sin()tansin

5、ggfg， 則當 角從 0 增加到 90 角的過程中，f1逐漸變大； f2先增加后減小，故選ad. 5. 質量為 m的物體用輕繩 ab懸掛于豎直墻壁上， 今用水平向右的拉力f 拉動繩的中點 o至圖示位置 用 t 表示繩 oa段拉力的大小， 在拉力 f 由圖示位置逆時針緩慢轉過 90o的過程中，始終保持o點位置不動，則a. f 先逐漸變小后逐漸變大， t逐漸變小b. f 先逐漸變小后逐漸變大， t逐漸變大c. f 先逐漸變大后逐漸變小， t逐漸變小d. f 先逐漸變大后逐漸變小， t逐漸變大【答案】 a【解析】 若保持 o點位置不變，將 f由水平位置繞 o點逆時針緩慢轉動90 的過程中，f 和

6、ao 的拉力的合力始終與mg 等大、反向、共線，由平行四邊形定則可知，當f豎直時， f上拉力最大，最大值fmax=mg；當 fao 時，f 最小，此時 t=0，則 f 先逐漸變小后逐漸變大， t 逐漸變小，故選 a.5. 如圖，一粗糙斜面固定在地面上，斜面頂端裝有一光滑定滑輪。一細繩跨滑輪，其一端懸掛物塊 n。另一端與斜面上的物塊 m相連，系統(tǒng)處于靜止狀態(tài)?，F用水平向左的拉力緩慢拉動 n，直至懸掛 n的細繩與豎直方向成 45 。已知m始終保持靜止， 則在此過程中a水平拉力的大小可能保持不變bm所受細繩的拉力大小一定一直增加cm所受斜面的摩擦力大小一定一直增加dm所受斜面的摩擦力大小可能先減小后

7、增加【答案】 bd 【解析】如圖所示，以物塊n 為研究對象，它在水平向左拉力f 作用下，緩慢向左移動直至細繩與豎直方向夾角為45 的過程中，水平拉力f 逐漸增大，繩子拉力t 逐漸增大；對 m 受力分析可知， 若起初 m 受到的摩擦力f 沿斜面向下， 則隨著繩子拉力t 的增加， 則摩擦力 f 也逐漸增大；若起初m 受到的摩擦力f 沿斜面向上，則隨著繩子拉力t 的增加，摩擦力 f 可能先減小后增加。故本題選bd 。6. 如圖所示，一勁度系數為的輕從彈簧兩端分別與豎直墻壁和物塊連接，彈簧、地面水平 .a、b 是物塊能保持靜止的位置中離墻壁最近和最遠的兩點，a、b 兩點離墻壁的距離分別是、.則物塊與地

8、面的最大靜摩擦力為（）a. b. c. d. 【答案】 c【解析】水平方向上，物塊在a 點受彈簧彈力和地面的最大摩擦力，方向相反，根據平衡條件有：物塊在 b 點受彈簧彈力和地面的最大摩擦力，方向相反，根據平衡條件有：聯立解得物塊與地面的最大靜摩擦力為，選 c.6. 用卡車運輸質量為 m的勻質圓筒狀工件，為使工件保持固定，將其置于兩光滑斜面之間，如圖所示。兩斜面i、固定在車上，傾角分別為30 和60 。重力加速度為g。當卡車沿平直公路勻速行駛時，圓筒對斜面i、壓力的大小分別為 f1、f2，則a1233=32fmgfmg， b1233=23fmgfmg，c1213=22fmgfmg，d1231=2

9、2fmgfmg，k1x2x21k xx21k xx212k xx212k xx01mk xxf20mk xxf212mk xxf精品學習資料 可選擇p d f - - - - - - - - - - - - - - 第 2 頁，共 7 頁 - - - - - - - - -精品學習資料 可選擇p d f - - - - - - - - - - - - - - 第 2 頁，共 7 頁 - - - - - - - - -【答案】 d 【解析】對圓筒進行受力分析知圓筒處于三力平衡狀態(tài)，受力分析如圖，由幾何關系可知，1cos30fmg，2sin30fmg。解得132fmg，212fmg由牛頓第三定律知

10、1231,22fmgfmg，故d 正確7. 如圖所示， 一小球放置在木板與豎直墻面之間設球對墻面的壓力 大小為 n1，球對木板的壓力大小為n2，以木板與墻連接點所形成的水 平直線為軸，將木板從圖示位置開始緩慢地轉到水平位置不計摩擦，在 此過程中（）a. n1始終減小，n2始終增大b. n1先增大后減小， n2先減小后增大c. n1先增大后減小， n2始終減小d. n1始終減小， n2始終減小【答案】 d【解析】以小球為研究對象，分析受力情況：重力g、墻面的支持力n1和木板的支持力 n2，如圖所示：根據平衡條件知： n1和 n2的合力與 g 等大反向，且得：，根據牛頓第三定律知：墻面對球的壓力大

11、小為：，球對木板的壓力大小為：木板從圖示位置開始緩慢地轉到水平位置增大，則知始終減小，始終減??；d 正確； a、b、c 錯誤；故選 d。8.如圖所示，質量為 m、半徑為 r的半球形物體 a 放在水平地面上，通過最高點處的釘子用水平細線拉住一質量為m、半徑為 r 的光滑球 b。整個裝置處于靜止狀態(tài)，已知重力加速度為g 則aa 對地面的摩擦力方向向左ba 對地面的壓力大于 （m+m）g cb 對 a 的壓力大小為rmgrd細線對小球的拉力大小為22rtmgrrr【答案】 d 【解析】把 ab 看成一個整體，對整體受力分析得整體受重力和地面對整體的支持力，地面對整體沒有摩擦力， 即a 對地面沒有摩擦

12、力，否則不能平衡，a 錯誤；整體對地面的壓力即是 a 對地面的壓力等于 （m+m）g，b 錯誤；對小球受力分析，如圖所示：根據平衡條件，有：=cosmgf，tmgtan，由幾何關系有：rcosrr，22()rrrtanr， 解得：rfmgrr，222()2rrrrrrtmgmgrr，c 錯誤， d 正確。9. 兩物體 m、m 用跨過光滑定滑輪的輕繩相連，如圖所示，oa、ob 與水平面的夾角分別為 、 ，已知 ，m、m均處于靜止狀態(tài)。則a水平面一定是粗糙的b水平面可能是光滑的1gntan2gnsin/11gntann/22gnsinn/1n/2n精品學習資料 可選擇p d f - - - - -

13、 - - - - - - - - - 第 3 頁，共 7 頁 - - - - - - - - -精品學習資料 可選擇p d f - - - - - - - - - - - - - - 第 3 頁，共 7 頁 - - - - - - - - -coa 繩的拉力大于 ob 繩的拉力doa 繩的拉力等于 ob 繩的拉力【答案】 a 【解析】對 o 點受力分析， 由平行四邊形定則可知， oa 繩的拉力小于 ob 繩的拉力，選項cd錯誤；對物體m而言，因向右的繩的拉力大于向左的繩的拉力，可知 m受到向左的摩擦力，即水平面一定是粗糙的，選項a 正確， b 錯誤。10. 如圖所示 ，在高度不同的兩水平臺階上

14、放有質量分別為m1，m2的兩物體 ，物體間用輕彈簧相連 ，彈簧與豎直方向夾角為 ，在 m1左端施加水平拉力f，使 m1，m2均處于靜止狀態(tài) ，已知 m1表面光滑 ，重力加速度為 g，則下列說法正確的是， ，a. 彈簧可能處于原長狀態(tài)b. 彈簧彈力的大小為m2g/cos c. 地面對 m2的摩擦力大小為 fd. 地面對 m2的支持力可能為零【答案】 c【解析】對 m1隔離分析，在水平方向上合力為零，拉力f 等于彈簧在水平方向上的分力，可知彈簧處于伸長狀態(tài)，故a 錯誤；對 m1在水平方向上有：，則彈簧彈彈力為：，故 b 錯誤；把 m1和 m2看成一個整體分析，地面對m2的摩擦力大小等于f，故 c

15、正確；物體 m2在水平方向上平衡，可知m2在水平方向上受到摩擦力，則支持力不為零，故d 錯誤。所以 c正確， abd 錯誤。11. 如圖所示，一鐵球用一輕繩懸掛于o 點，用力 f 拉住小球，要使輕繩與豎直方向保持 60 角不變，且 f 最小，則 f 與豎直方向的夾角 應為()a. 90 b. 60 c. 30 d. 0 【答案】 c【解析】如圖所示，小球受三個力而處于平衡狀態(tài)，重力g 的大小和方向都不變，繩子拉力 t 方向不變，因為繩子拉力 t和外力 f 的合力等于重力， 通過作圖法知， 當f 的方向與繩子方向垂直時，由于垂線段最短，所以f 最小，則由幾何知識得，c正確12.在港珠澳大橋建設中

16、，將一個根直徑22 m，高40.5 m的鋼筒，打入海底圍成人工島，創(chuàng)造了快速筑島的世界記錄。鋼筒質量為m，起重機用 10 根對稱分布的、長為 22 m 的鋼索將其吊起，靜止于空中。則每根鋼索受到的拉力大小約為a10mgb315mgc320mgd2 33mg【答案】 b 【解析】由于鋼筒的直徑為22 m，鋼索的長為 22 m，則每兩根鋼索與直徑構成等邊三角形，所以每根鋼索與豎直方向的夾角為30o；設每根鋼索受到的拉力大小為 f，豎直方向根據平衡條件可得1030fcosmgo，解得：315fmg，b 正確。13. 如圖所示，兩個小球通過兩個相同的彈簧和一個水平向左的外力在豎直平面內達到平衡，則以下

17、說法正確的是（，a. a ，b彈簧產生的彈力大小相等b. a ，b兩彈簧形變量之比為1，4c. 撤去 f.的瞬間， a 球的加速度為零d. 撤去 f 的瞬間 .b 球處于失重狀態(tài)【答案】 b【解析】對小球a，由平衡條件可知：，對小球 b：ta=mg，解得tb=4mg，因兩彈簧相同，則a、b 兩彈簧形變量之比為1：4，選項b 正確；因f=tbsin600=2mg，可知撤去 f的瞬間， a球的加速度為，加速度不為零，選項 c錯誤；撤去 f 的瞬間 .b 球的加速度為零，則不是失重狀態(tài)，選項d 錯誤；故選f sinf彈ffsin彈906030cos60battmgo3fam精品學習資料 可選擇p d

18、 f - - - - - - - - - - - - - - 第 4 頁，共 7 頁 - - - - - - - - -精品學習資料 可選擇p d f - - - - - - - - - - - - - - 第 4 頁，共 7 頁 - - - - - - - - -b.14. 如圖所示，手推車的籃子里裝有一籃球，女孩把手推車沿斜面向上勻速推動，籃子的底面平行于斜面，靠近女孩的一側面垂直于底面，下列說法正確的有a. 籃子底面受到的壓力大于籃球的重力b. 籃子對籃球的作用力小于籃球的重力c. 人對籃球的作用力等于籃球的重力d. 籃子右側面受到的壓力小于籃球的重力【答案】 d 【解析】對籃球受力分析

19、，并運用合成法如圖：根據幾何知識，籃子底部對籃球的支持力，根據牛頓第三定律則籃子底面受到的壓力為，a 錯誤；籃子右面對籃球的支持力，根據牛頓第三定律則籃子右面受到的壓力為，籃子對籃球的作用力為的合力，大小等于籃球的重力，b 錯誤 d 正確；人對籃球沒有作用力，c 錯誤15. 如圖所示，一個半球形的碗放在桌面上，碗口水平，o 點為其球心，碗的內表面及碗口是光滑的。一根細線跨在碗口上，線的兩端分別系有質量為m1和 m2的小球，當它們處于平衡狀態(tài)時， 質量為 m1的小球與 o點的連線與水平線的夾角為60。兩小球的質量比 m1/m2為（，a. b. c. d. 【答案】 c【解析】題中裝置處于靜止狀態(tài)

20、，兩個小球的合力均為零先對球受力分析，受重力和拉力，二力平衡，求出拉力；再對球受力分析，根據共電力平衡條件列式求解對受力分析，它受重力和拉力，處于平衡狀態(tài)，所以，對球受力分析， 如圖所示， 根據正交分解法可知，聯 立 解 得，c正確15. 傾角為 ，37 的斜面上有一重為g 的物體 a，a 與斜面間的動摩擦因數 ，0.5 ?，F給 a施加一水平力 f， 如圖所示。最大靜摩擦力與滑動摩擦力相等(sin 37 ，0.6，cos 37， 0.8)，物體 a 在斜面上靜止，則水平推力f 與 g 的比值可能的是 ()a. 2 b. 1 c. 0.5 d. 0.1【答案】 abc【解析】設物體剛好不下滑時f

21、f1，則 f1cos fng sin fnf1sin g cos 得設物體剛好不上滑時ff2，則 f2cos fng sin fnf2sin g cos 得即，故 abc 正確， d 錯誤；故選 abc。16.如圖所示，內壁光滑的 “v”形容器 aob 放在水平地面上， aob 為銳角，貼1cosnmgcosmgmg2sinnmgsinmgmg12nn、3322322m1m2m2fm g1mcos60cos600fn1sin60sin600fnm g123mm1sin370.5cos372cos370.5sin3711fg2sin370.5cos372cos370.5sin37fg2211fg

22、精品學習資料 可選擇p d f - - - - - - - - - - - - - - 第 5 頁，共 7 頁 - - - - - - - - -精品學習資料 可選擇p d f - - - - - - - - - - - - - - 第 5 頁，共 7 頁 - - - - - - - - -著內壁放置一個鐵球，現將容器以o 點為軸在豎直平面內逆時針緩慢旋轉90 ，則在轉動過程中a球對 oa 的壓力逐漸增大b球對 oa 的壓力先增大后減小c球對ob的壓力逐漸增大d球對 ob 的壓力先增大后減小【答案】 ad 【解析】對小球在某位置受力分析如圖，當容器以o 點為軸在豎直平面內逆時針緩慢旋轉 90

23、的過程中，相當于容器不動，而重力g 的方向從豎直向下的位置轉到與ob 平行且方向向左的位置，若設f1與豎直方向的夾角為 （定值），某時刻重力g與豎直方向的夾角為 ，則對小球 o1，由正交分解法可知：21coscosfgf；1sinsinfg，則解得1sinsingf；2cossin=sin()tansinggfg，則當 角從 0 增加到 90 角的過程中， f1逐漸變大； f2先增加后減小，故選ad. 17. 如圖所示，質量均為m的小球 a，b 用兩根不可伸長的輕繩連接后懸掛于o點，在外力 f的作用下，小球 a，b 處于靜止狀態(tài) 若要使兩小球處于靜止狀態(tài)且懸線oa與豎直方向的夾角保持30 不變

24、，則外力 f 的大?。?，a. 可能為b. 可能為c. 可能為d. 可能為 mg【答案】 bcd【解析】 ：對 ab兩球整體受力分析，受重力g，oa 繩子的拉力 t 以及拉力 f，其中重力大小和方向都不變，繩子的拉力方向不變大小變，拉力的大小和方向都變，根據共點力平衡條件，利用平行四邊形定則作圖可以得出拉力的最小值和最大值對 ab 兩球整體受力分析，受重力，oa繩子的拉力t 以及拉力 f，三力平衡，將繩子的拉力t和拉力 f 合成，其合力與重力平衡，如圖當拉力f 與繩子的拉力 t 垂直時，拉力 f最小，最小值為，即 mg，由于拉力 f的方向具有不確定性，因而從理論上講，拉力f 最大值可以取到任意值

25、，題中bcd的值都大于 mg，故都有可能， bcd 正確17.大國工匠節(jié)目中講述了王進利用“ 秋千法 ” 在 1000kv 的高壓線上帶電作業(yè)的過程。如圖所示，絕緣輕繩od 一端固定在高壓線桿塔上的o 點，另一端固定在兜籃上。另一絕緣輕繩跨過固定在桿塔上c 點的定滑輪，一端連接兜籃，另一端由工人控制。 身穿屏蔽服的王進坐在兜籃里， 緩慢地從 c 點運動到處于 o 點正下方 e點的電纜處。繩 od 一直處于伸直狀態(tài)，兜籃、王進及攜帶的設備總質量為m，不計一切阻力，重力加速度大小為g。關于王進從 c 點運動到 e 點的過程中，下列說法正確的是a工人對繩的拉力一直變大b繩 od 的拉力一直變小cod

26、、cd 兩繩拉力的合力大小等于mg d當繩 cd 與豎直方向的夾角為30 時，工人對繩的拉力為33mg【答案】 cd 【解析】a對兜籃、王進及攜帶的設備整體受力分析如圖所示，繩od 的拉力為 f1， 與豎直方向的夾角為 ， 繩 cd 的拉力為 f2，與豎直方向的夾角為 。根據幾何知識知： +2 =90 ，由正弦定理可得f1增大，f2減小，a 錯誤；b根據選項 a 的分析，b 錯誤；c兩繩拉力的合力大小等于mg，c 正確； d =30 時， =30 ，可求出233fmg，d 正確。19. 如圖上表面為光滑圓柱形曲面的物體靜置于水平地面上，一小滑塊從曲面底端受水平力 f作用緩慢地沿曲面向上滑動一小段的過程中曲面始終靜止不動，則水平力 f、地面對物體摩擦力f 和地面對物體的支持力n 大小變化的情況是33mg52mg2mg2gmg2sin30mg（）精品學習資料 可選擇p d f - - - - - - - - - - - - - - 第 6 頁，共 7 頁 - - - - - - - - -精品學習資料 可選擇p d f - - - - - - - - - - - - - - 第 6 頁，共 7 頁 - - - - - - - - -a. f 增大，n 不變b. f 變小， n 不變c. f 增大， n 不變d. f 不變， n 不變【答案】 ac