走向高考·高考物理總復習·人教實驗版：2-3

第頁一、選擇題1．(2023·海南)如下圖，粗糙的水平地面上有一斜劈，斜劈上一物塊正在沿斜面以速度v0勻速下滑，斜劈保持靜止，那么地面對斜劈的摩擦力()A．等于零B．不為零，方向向右C．不為零，方向向左D．不為零，v0較大時方向向左，v0較小時方向向右[答案]A[解析]物塊受力如圖(甲)，由平衡條件得：mgsinθ＝Ff，F(xiàn)＝mgcosθ.斜劈受力如圖(乙)，設地面對斜劈的摩擦力為Ff地，方向向右，水平方向由平衡條件得Ff′cosθ＝Ff地＋F′sinθ.由牛頓第三定律可知：Ff＝Ff′，F(xiàn)＝F′.由以上各方程解得：Ff地＝0.A正確．2.如下圖，豎直放置的輕彈簧一端固定在地面上，另一端與斜面體P連接，P的斜面與固定擋板MN接觸且處于靜止狀態(tài)，那么斜面體P此刻所受的外力個數(shù)有可能為()A．2個 B．3個C．4個 D．5個[答案]AC[解析]假設斜面體P受到的彈簧彈力F等于其重力mg，那么MN對P沒有力的作用，如圖(a)所示，P受到2個力，A對；假設彈簧彈力大于P的重力，那么MN對P有壓力FN，只有壓力FN那么P不能平衡，一定存在向右或有向右分量的力，只能是MN對P的摩擦力Ff，因此P此時受到4個力，如圖(b)所示，C對．3．(2023·安慶模擬)如下圖，在超市內(nèi)傾角為θ的電梯斜面上有一箱西瓜隨電梯勻速向上運動，在箱子的中央有一個質(zhì)量為m的西瓜，那么在該西瓜隨箱一起勻速前進的過程中，周圍其他西瓜對它的作用力的方向為()A．沿斜面向上 B．沿斜面向下C．豎直向上 D．垂直斜面向上[答案]C[解析]該西瓜受到重力和周圍其他西瓜對它的作用力，由平衡條件可知，周圍其他西瓜對它的作用力的合力與重力大小相等，方向相反．故C正確，A、B、D錯誤．4．(2023·山東)如下圖，將兩相同的木塊a、b置于粗糙的水平地面上，中間用一輕彈簧連接，兩側(cè)用細繩固定于墻壁．開始時a、b均靜止，彈簧處于伸長狀態(tài)，兩細繩均有拉力，a所受摩擦力Ffa≠0，b所受摩擦力Ffb＝0，現(xiàn)將右側(cè)細繩剪斷，那么剪斷瞬間()A．Ffa大小不變 B．Ffa方向改變C．Ffb仍然為零 D．Ffb方向向右[答案]AD[解析]繩子剪斷前，a、b木塊靜止，水平受力如圖，因為Ffb＝0，所以彈簧彈力等于F2，又Ffa≠0，所以a水平方向受了力作用．當剪斷右側(cè)細繩瞬間，右側(cè)繩的力發(fā)生突變，F(xiàn)2立即變?yōu)榱悖畯椈蓮椓Σ话l(fā)生突變，其大小方向不變．b木塊受彈簧彈力作用，F(xiàn)fb水平向右，對a木塊，彈簧彈力不變，F(xiàn)1、Ffa大小方向也不變．故A、D正確，B、C錯誤．5．(2023·蘇北四市模擬)如下圖，清洗樓房玻璃的工人常用一根繩索將自己懸在空中，工人及其裝備的總重量為G，懸繩與豎直墻壁的夾角為α，懸繩對工人的拉力大小為F1，墻壁對工人的彈力大小為F2，那么()A．F1＝eq\f(G,sinα)B．F2＝GtanαC．假設緩慢減小懸繩的長度，F(xiàn)1與F2的合力變大D．假設緩慢減小懸繩的長度，F(xiàn)1減小，F(xiàn)2增大[答案]B[解析]①對工人受力分析如下圖，那么F1＝eq\f(G,cosα)、F2＝Gtanα，故A錯誤、B正確；②假設緩慢減小懸繩的長度，那么α角增大，所以F1和F2均增大，故D錯誤；③F1與F2的合力與工人的重力G等大反向，故緩慢減小懸繩的長度時，F(xiàn)1與F2的合力不變，故C錯誤．6．(2023·長春模擬)兩物體M、m用跨過光滑定滑輪的輕繩相連，如圖放置，OA、OB與水平面的夾角分別為30°、60°，物體M的重力大小為20N，M、m均處于靜止狀態(tài)．那么()A．繩OA對M的拉力大小為10eq\r(3)NB．繩OB對M的拉力大小為10NC．m受到水平面的靜摩擦力大小為10eq\r(3)ND．m受到水平面的靜摩擦力方向為水平向左[答案]D[解析]①對O點受力分析如圖(甲)所示，那么F1cos30°＝F2cos60°、F1sin30°＋F2sin60°＝Mg，由以上兩式解得繩OA拉力的大小為F1＝10N、繩OB的拉力大小為F2＝10eq\r(3)N，故A、B均錯誤；②對物體m受力分析如圖(乙)所示，由于F1<F2,所以m受到水平面的靜摩擦力的方向水平向左，那么F2＝Ff＋F1，解得Ff＝10(eq\r(3)－1)N，故C錯誤、D正確．7．(2023·上饒模擬)如下圖，整個裝置處于靜止狀態(tài)，A、B兩球由一根跨過定滑輪的輕繩相連接，A為一帶孔小球，穿在光滑固定的豎直桿OD上，且A球與斜面不接觸，B受到水平向左的拉力F1作用，C處滑輪摩擦不計，C、B之間的繩與豎直方向成30°角，C、A之間的繩與斜面平行，斜面傾角θ為30°，那么A、B兩球的質(zhì)量比為()A.eq\f(4,\r(3)) B．1C.eq\r(3) D.eq\f(1,\r(3))[答案]D[解析]①對B球受力分析如圖(甲)所示，那么F＝eq\f(mBg,cos30°)；②對A球受力分析如圖(乙)所示，那么F＝eq\f(mAg,sin30°)；③由以上兩式解得eq\f(mA,mB)＝eq\f(1,\r(3))，故D正確．8．(2023·濟南模擬)如下圖，三根長度均為l的輕繩分別連接于C、D兩點，A、B兩端被懸掛在水平天花板上，相距2l.現(xiàn)在C點上懸掛一個質(zhì)量為m的重物，為使CD繩保持水平，在DA．mg B.eq\f(\r(3),3)mgC.eq\f(1,2)mg D.eq\f(1,4)mg[答案]C[解析]①對C點受力分析如圖(甲)所示，由于AB間距離為2l，CD間距離為l，由幾何關(guān)系得，θ＝30°，那么CD繩的拉力大小為F1＝mgtan30°＝eq\f(\r(3),3)mg；②對D點受力分析可知，D點受CD繩拉力F1′、BD繩的拉力F2和在D點施加的力F，且F1′＝F1；③F2和F的合力F1″與F1′等大反向，那么F2、F和F1″構(gòu)成的矢量三角形如圖(乙)所示；④當F與F2垂直時，F(xiàn)最小，那么F＝F″sin60°＝F1′sin60°＝eq\f(1,2)mg，故C正確．二、非選擇題9．在裝修工程中，用與豎直方向成β角的力F使質(zhì)量為m的物體靜止在斜板的某一位置上．如下圖，斜板與水平方向成α角．請在圖中畫出這個物體的受力示意圖，并寫出計算斜板對它的壓力大小的表達式________．[答案]Fcos(α＋β)－mgcosα[解析]物體受力如下圖，沿垂直于斜板面的合力為零，那么有FN＝Fcos(α＋β)－mgcosα.10．如下圖，木板B放在粗糙的水平地面上，木塊A放在B的上面，A的右端通過一不可伸長的輕繩固定在直立墻壁上，用水平力F向左拉動B，使B以速度v做勻速運動，A、B的質(zhì)量均為m，且A、B間及B與水平地面間的動摩擦因數(shù)都是μ，那么繩的拉力FT＝________，水平拉力F＝________.[答案]μmg3μmg[解析]對A受力分析知FT＝FfA＝μmg，對B受力分析知F＝FfA′＋Ff地Ff地＝2μmg，故F＝3μmg.11.如下圖，樓梯口一傾斜天花板與水平面的夾角θ＝37°，一裝璜工人手持木桿綁著刷子粉刷天花板．工人所持木桿對刷子的作用力始終保持豎直向上，大小為F＝10N，刷子的質(zhì)量為m＝0.5kg，刷子可視為質(zhì)點，且沿天花板向上勻速運動，取sin37°＝0.6，試求刷子與天花板間的動摩擦因數(shù)．[答案]0.75[解析]刷子受四個力作用，如圖由平衡條件，得：Fsinθ＝mgsinθ＋Ff，F(xiàn)cosθ＝mgcosθ＋FN且Ff＝μFN，由三式得μ＝tanθ＝0.75.12．在醫(yī)院里常用如下圖裝置對小腿受傷的病人進行牽引治療，其中a為動滑輪，其他滑輪為定滑輪．不計滑輪的摩擦和繩子的質(zhì)量，繩子下端所掛重物的質(zhì)量是5kg，問：(1)病人的腳所受水平方向的牽引力是多大？(2)病人的腳和腿所受的豎直向上的牽引力一共是多大？(g取10N/kg)[答案](1)93.3N(2)75N[解析]因繩子中間各處與其他物體沒有結(jié)點，所以繩子中間各處的張力(拉力)都等于所懸掛的重物的重力，即FT＝mg＝50N，將ab段的繩子拉力沿水平方向和豎直方向分解，如下圖：F水平＝FTcos30°＝43.3NF豎直＝FTsin30°＝25N(1)由圖知，病人的腳所受水平方向的牽引力：F牽＝FT＋F水平＝50N＋43.3N＝93.3N.(2)由圖知，病人的腳和腿所受的豎直向上的牽引力：F′牽＝FT＋F豎直＝50N＋25N＝75N.13.某同學表演魔術(shù)時，將一小型條形磁鐵藏在自己的袖子里，然后對著一懸掛的金屬小球指手畫腳，結(jié)果小球在他神奇的功力下飄動起來．假設當隱藏的小磁鐵位于小球的左上方某一位置C(∠QCS＝30°)時，金屬小球偏離豎直方向的夾角θ也是30°，如下圖．小球的質(zhì)量為m，該同學(含磁鐵)的質(zhì)量為M，求此時：(1)懸掛小球的細線的拉力大小為多少？(2)該同學受到地面的支持力和摩擦力大小各為多少？[答案](1)eq\f(\r(3),3)mg(2)Mg＋eq\f(1,2)mgeq\f(\r(3),6