2022年2021屆高考物理一輪復(fù)習(xí)共點(diǎn)力平衡專項(xiàng)訓(xùn)練測試題

1、2020 屆高三物理一輪復(fù)習(xí)共點(diǎn)力平衡專項(xiàng)訓(xùn)練測試題一、選擇題（ 110題只有一個(gè)答案符合要求，11-14 題有多個(gè)答案符合要求）1.物塊在輕繩的拉動(dòng)下沿傾角為30 的固定斜面向上勻速運(yùn)動(dòng)，輕繩與斜面平行。已知物塊與斜面之間的動(dòng)摩擦因數(shù)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(zhì)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(shù)據(jù)解得：m=150kg ，故 a 選項(xiàng)符合題意。2. 如圖所示，某鋼制工件上開有一個(gè)楔形凹槽， 凹槽的截面是一個(gè)直角三角形a

2、bc，cab=30 ，abc=90 ，acb=60 。在凹槽中放有一個(gè)光滑的金屬球，當(dāng)金屬球靜止時(shí)，金屬球?qū)Π疾鄣?ab 邊的壓力為 f1，對(duì) 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(chǎn)生兩個(gè)作用效果，如圖所示：對(duì) ab面的壓力等于分力f1，對(duì) bc 面的壓力等于分力f2，故 b正確， acd 錯(cuò)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(wù)時(shí)必須在屋頂上向上緩慢爬行，他在爬行的過程中屋頂對(duì)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(cuò)誤， c 正確。4. 如圖所示，內(nèi)壁光滑的 “v”形容器 aob 放在水平地面上， aob 為銳角，貼著內(nèi)壁放置一個(gè)鐵球，現(xiàn)將容器以o 點(diǎn)為軸在豎直平面內(nèi)逆時(shí)針緩慢旋轉(zhuǎn)90 ，則在轉(zhuǎn)動(dòng)過程中a球?qū)?oa 的壓力逐漸增大b球?qū)?oa 的壓力先增大后減小c球?qū)?ob 的壓力逐漸增大d球?qū)?ob 的壓力先增大后減小【答案】 ad 【解析】對(duì)小球在某位置受力分析如圖，當(dāng)容器以o 點(diǎn)為軸在豎直平面內(nèi)逆時(shí)針緩慢旋轉(zhuǎn) 90 的過程中，相當(dāng)于容器不動(dòng)，而重力g 的方向從豎直向下的位

4、置轉(zhuǎn)到與 ob 平行且方向向左的位置，若設(shè)f1與豎直方向的夾角為 （定值），某時(shí)刻重力 g 與豎直方向的夾角為 ，則對(duì)小球 o1，由正交分解法可知：21ff1233345 330213tan303ff精品學(xué)習(xí)資料 可選擇p d f - - - - - - - - - - - - - - 第 1 頁，共 7 頁 - - - - - - - - -精品學(xué)習(xí)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(dāng) 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(zhì)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(dòng)繩的中點(diǎn) 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(shí)針緩慢轉(zhuǎn)過 90o的過程中，始終保持o點(diǎn)位置不動(dòng)，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(diǎn)位置不變，將 f由水平位置繞 o點(diǎn)逆時(shí)針緩慢轉(zhuǎn)動(dòng)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(dāng)f豎直時(shí)， f上拉力最大，最大值fmax=mg；當(dāng) fao 時(shí)，f 最小，此時(shí) 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(xì)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?fàn)顟B(tài)。現(xiàn)用水平向左的拉力緩慢拉動(dòng) n，直至懸掛 n的細(xì)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(xì)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(duì)象，它在水平向左拉力f 作用下，緩慢向左移動(dòng)直至細(xì)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(duì) 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(shù)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(yuǎn)的兩點(diǎn)，a、b 兩點(diǎn)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(diǎn)受彈簧彈力和地面的最大摩擦力，方向相反，根據(jù)平衡條件有：物塊在 b 點(diǎn)受彈簧彈力和地面的最大摩擦力，方向相反，根據(jù)平衡條件有：聯(lián)立解得物塊與地面的最大靜摩擦力為，選 c.6. 用卡車運(yùn)輸質(zhì)量為 m的勻質(zhì)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(dāng)卡車沿平直公路勻速行駛時(shí)，圓筒對(duì)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(xué)習(xí)資料 可選擇p d f - - - - - - - - - - - - - - 第 2 頁，共 7 頁 - - - - - - - - -精品學(xué)習(xí)資料 可選擇p d f - - - - - - - - - - - - - - 第 2 頁，共 7 頁 - - - - - - - - -【答案】 d 【解析】對(duì)圓筒進(jìn)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(guān)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(shè)球?qū)γ娴膲毫?大小為 n1，球?qū)δ景宓膲毫Υ笮閚2，以木板與墻連接點(diǎn)所形成的水 平直線為軸，將木板從圖示位置開始緩慢地轉(zhuǎn)到水平位置不計(jì)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?yàn)檠芯繉?duì)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(jù)平衡條件知： n1和 n2的合力與 g 等大反向，且得：，根據(jù)牛頓第三定律知：墻面對(duì)球的壓力大

11、小為：，球?qū)δ景宓膲毫Υ笮椋耗景鍙膱D示位置開始緩慢地轉(zhuǎn)到水平位置增大，則知始終減小，始終減小；d 正確； a、b、c 錯(cuò)誤；故選 d。8.如圖所示，質(zhì)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(diǎn)處的釘子用水平細(xì)線拉住一質(zhì)量為m、半徑為 r 的光滑球 b。整個(gè)裝置處于靜止?fàn)顟B(tài)，已知重力加速度為g 則aa 對(duì)地面的摩擦力方向向左ba 對(duì)地面的壓力大于 （m+m）g cb 對(duì) a 的壓力大小為rmgrd細(xì)線對(duì)小球的拉力大小為22rtmgrrr【答案】 d 【解析】把 ab 看成一個(gè)整體，對(duì)整體受力分析得整體受重力和地面對(duì)整體的支持力，地面對(duì)整體沒有摩擦力， 即a 對(duì)地面沒有摩擦

12、力，否則不能平衡，a 錯(cuò)誤；整體對(duì)地面的壓力即是 a 對(duì)地面的壓力等于 （m+m）g，b 錯(cuò)誤；對(duì)小球受力分析，如圖所示：根據(jù)平衡條件，有：=cosmgf，tmgtan，由幾何關(guān)系有：rcosrr，22()rrrtanr， 解得：rfmgrr，222()2rrrrrrtmgmgrr，c 錯(cuò)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?fàn)顟B(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(xué)習(xí)資料 可選擇p d f - - - - -

13、 - - - - - - - - - 第 3 頁，共 7 頁 - - - - - - - - -精品學(xué)習(xí)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(duì) o 點(diǎn)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(xiàng)cd錯(cuò)誤；對(duì)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(xiàng)a 正確， b 錯(cuò)誤。10. 如圖所示 ，在高度不同的兩水平臺(tái)階上

14、放有質(zhì)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?fàn)顟B(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(duì) m2的摩擦力大小為 fd. 地面對(duì) m2的支持力可能為零【答案】 c【解析】對(duì) 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(cuò)誤；對(duì) m1在水平方向上有：，則彈簧彈彈力為：，故 b 錯(cuò)誤；把 m1和 m2看成一個(gè)整體分析，地面對(duì)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(cuò)誤。所以 c正確， abd 錯(cuò)誤。11. 如圖所示，一鐵球用一輕繩懸掛于o 點(diǎn)，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(yīng)為()a. 90 b. 60 c. 30 d. 0 【答案】 c【解析】如圖所示，小球受三個(gè)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?yàn)槔K子拉力 t和外力 f 的合力等于重力， 通過作圖法知， 當(dāng)f 的方向與繩子方向垂直時(shí)，由于垂線段最短，所以f 最小，則由幾何知識(shí)得，c正確12.在港珠澳大橋建設(shè)中

16、，將一個(gè)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(zhì)量為m，起重機(jī)用 10 根對(duì)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(gòu)成等邊三角形，所以每根鋼索與豎直方向的夾角為30o；設(shè)每根鋼索受到的拉力大小為 f，豎直方向根據(jù)平衡條件可得1030fcosmgo，解得：315fmg，b 正確。13. 如圖所示，兩個(gè)小球通過兩個(gè)相同的彈簧和一個(gè)水平向左的外力在豎直平面內(nèi)達(dá)到平衡，則以下

17、說法正確的是（，a. a ，b彈簧產(chǎn)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(duì)小球a，由平衡條件可知：，對(duì)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(xiàng)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(xiàng) c錯(cuò)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(xiàng)d 錯(cuò)誤；故選f sinf彈ffsin彈906030cos60battmgo3fam精品學(xué)習(xí)資料 可選擇p d

18、 f - - - - - - - - - - - - - - 第 4 頁，共 7 頁 - - - - - - - - -精品學(xué)習(xí)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(dòng)，籃子的底面平行于斜面，靠近女孩的一側(cè)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(duì)籃球的作用力小于籃球的重力c. 人對(duì)籃球的作用力等于籃球的重力d. 籃子右側(cè)面受到的壓力小于籃球的重力【答案】 d 【解析】對(duì)籃球受力分析

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

20、，兩個(gè)小球的合力均為零先對(duì)球受力分析，受重力和拉力，二力平衡，求出拉力；再對(duì)球受力分析，根據(jù)共電力平衡條件列式求解對(duì)受力分析，它受重力和拉力，處于平衡狀態(tài)，所以，對(duì)球受力分析， 如圖所示， 根據(jù)正交分解法可知，聯(lián) 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(dòng)摩擦因數(shù) ，0.5 ?，F(xiàn)給 a施加一水平力 f， 如圖所示。最大靜摩擦力與滑動(dòng)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(shè)物體剛好不下滑時(shí)f

21、f1，則 f1cos fng sin fnf1sin g cos 得設(shè)物體剛好不上滑時(shí)ff2，則 f2cos fng sin fnf2sin g cos 得即，故 abc 正確， d 錯(cuò)誤；故選 abc。16.如圖所示，內(nèi)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(xué)習(xí)資料 可選擇p d f - - - - - - - - - - - - - - 第 5 頁，共 7 頁 - - - - - - - - -精品學(xué)習(xí)資料 可選擇p d f - - - - - - - - - - - - - - 第 5 頁，共 7 頁 - - - - - - - - -著內(nèi)壁放置一個(gè)鐵球，現(xiàn)將容器以o 點(diǎn)為軸在豎直平面內(nèi)逆時(shí)針緩慢旋轉(zhuǎn)90 ，則在轉(zhuǎn)動(dòng)過程中a球?qū)?oa 的壓力逐漸增大b球?qū)?oa 的壓力先增大后減小c球?qū)b的壓力逐漸增大d球?qū)?ob 的壓力先增大后減小【答案】 ad 【解析】對(duì)小球在某位置受力分析如圖，當(dāng)容器以o 點(diǎn)為軸在豎直平面內(nèi)逆時(shí)針緩慢旋轉(zhuǎn) 90

23、的過程中，相當(dāng)于容器不動(dòng)，而重力g 的方向從豎直向下的位置轉(zhuǎn)到與ob 平行且方向向左的位置，若設(shè)f1與豎直方向的夾角為 （定值），某時(shí)刻重力g與豎直方向的夾角為 ，則對(duì)小球 o1，由正交分解法可知：21coscosfgf；1sinsinfg，則解得1sinsingf；2cossin=sin()tansinggfg，則當(dāng) 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(zhì)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(diǎn)，在外力 f的作用下，小球 a，b 處于靜止?fàn)顟B(tài) 若要使兩小球處于靜止?fàn)顟B(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(duì) 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(jù)共點(diǎn)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(duì) 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(dāng)拉力f 與繩子的拉力 t 垂直時(shí)，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(jìn)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(diǎn)，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(diǎn)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(jìn)坐在兜籃里， 緩慢地從 c 點(diǎn)運(yùn)動(dòng)到處于 o 點(diǎn)正下方 e點(diǎn)的電纜處。繩 od 一直處于伸直狀態(tài)，兜籃、王進(jìn)及攜帶的設(shè)備總質(zhì)量為m，不計(jì)一切阻力，重力加速度大小為g。關(guān)于王進(jìn)從 c 點(diǎn)運(yùn)動(dòng)到 e 點(diǎn)的過程中，下列說法正確的是a工人對(duì)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(dāng)繩 cd 與豎直方向的夾角為30 時(shí)，工人對(duì)繩的拉力為33mg【答案】 cd 【解析】a對(duì)兜籃、王進(jìn)及攜帶的設(shè)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(jù)幾何知識(shí)知： +2 =90 ，由正弦定理可得f1增大，f2減小，a 錯(cuò)誤；b根據(jù)選項(xiàng) a 的分析，b 錯(cuò)誤；c兩繩拉力的合力大小等于mg，c 正確； d =30 時(shí)， =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(dòng)一小段的過程中曲面始終靜止不動(dòng)，則水平力 f、地面對(duì)物體摩擦力f 和地面對(duì)物體的支持力n 大小變化的情況是33mg52mg2mg2gmg2sin30mg（）精品學(xué)習(xí)資料 可選擇p d f - - - - - - - - - - - - - - 第 6 頁，共 7 頁 - - - - - - - - -精品學(xué)習(xí)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