貴州省屆高三物理復習測試物體的平衡

學必求其心得，業(yè)必貴于專精學必求其心得，業(yè)必貴于專精學必求其心得，業(yè)必貴于專精2012屆高三物理一輪復習物體的平衡1.用輕彈簧豎直懸掛質(zhì)量為m的物體,靜止時彈簧伸長量為L。現(xiàn)用該彈簧沿斜面方向拉住質(zhì)量為2m的物體，系統(tǒng)靜止時彈簧伸長量也為L。斜面傾角為30°,如圖所示。則物體所受摩擦力()A.等于零B.大小為mg,方向沿斜面向下C.大小為mg,方向沿斜面向上D。大小為mg,方向沿斜面向上解析：設彈簧的勁度系數(shù)為k，豎直懸掛時kL=mg①;將物體放在斜面上時,設摩擦力為f，根據(jù)物體的平衡條件：kL+f=2mgsin30°=mg②。由①②兩式得：f=0。答案：A2。如圖所示,用兩根細線把A?B兩小球懸掛在天花板上的同一點O,并用第三根細線連接A?B兩小球,然后用某個力F作用在小球A上，使三根細線均處于直線狀態(tài)，且OB細線恰好沿豎直方向，兩小球均處于靜止狀態(tài).則該力可能為圖中的（）A.F1B.F2C.F3 D。F4解析:A小球受三個力作用，重力G?繩子OA向上的拉力T和拉力F，繩子AB中沒有拉力，只有G?T?F三力平衡,由平衡條件，水平方向和豎直方向的合力都平衡,F4只有水平向左的分量，不能平衡T的水平向左的分量,D不正確.F1豎直分量總比T的豎直分量小,所以，F(xiàn)1水平向右的分量總比T的水平分量小,不能平衡，A不正確，BC正確。答案：BC3.如圖,質(zhì)量為M的楔形物塊靜置在水平地面上，其斜面的傾角為θ。斜面上有一質(zhì)量為m的小物塊,小物塊與斜面之間存在摩擦。用恒力F沿斜面向上拉小物塊，使之勻速上滑。在小物塊運動的過程中，楔形物塊始終保持靜止.地面對楔形物塊的支持力為（）A。（M+m)g B。（M+m)g—FC.(M+m）g+Fsinθ D。(M+m)g-Fsinθ解析：由于小物體勻速上滑,楔形物塊保持靜止,因此楔形物塊和小物塊組成的系統(tǒng)處于平衡狀態(tài),系統(tǒng)所受的合力為零，豎直方向的合力為零,設地面對楔形物塊的支持力為N,則有,N+Fsinθ=Mg+mg，N=Mg+mg—Fsinθ,D選項正確.答案：D4.如圖,一固定斜面上兩個質(zhì)量相同的小物塊A和B緊挨著勻速下滑，A與B的接觸面光滑.已知A與斜面之間的動摩擦因數(shù)是B與斜面之間動摩擦因數(shù)的2倍,斜面傾角為α。B與斜面之間的動摩擦因數(shù)是（)A。tanαB.cotαC。tanα D.cotα解析：設B與斜面之間的動摩擦因數(shù)為μ,A和B質(zhì)量均為m,A和B緊挨著在斜面上勻速下滑過程中，A和B組成的系統(tǒng)處于平衡態(tài),即有：3μmgcosα=2mgsinα,所以μ=tanα,故選項A正確。有的考生認為A和B勻速下滑則它們之間就沒有相互作用力，對A或者B進行受力分析,列方程：μmgcosα=mgsinα，就誤選了選項C;也有考生在分解重力時出錯,列方程：μmgsinα=mgcosα或者3μmgsinα=2mgcosα，就誤選了B?D選項。答案：A5.在粗糙水平地面上與墻平行放著一個截面為半圓的柱狀物體A,A與豎直墻之間放一光滑圓球B,整個裝置處于靜止狀態(tài)?，F(xiàn)對B加一豎直向下的力F，F(xiàn)的作用線通過球心，設墻對B的作用力為F1,B對A的作用力為F2，地面對A的作用力為F3。若F緩慢增大而整個裝置仍保持靜止,截面如圖所示，在此過程中()A。F1保持不變,F3緩慢增大B。F1緩慢增大,F3保持不變C。F2緩慢增大，F(xiàn)3緩慢增大D.F2緩慢增大，F(xiàn)3保持不變解析:把A?B看成一個整體,在豎直方向地面對A的作用力F3與F大小相等方向相反,因為F緩慢增大，所以F3也緩慢增大，因此可以排除B?D選項,再以B物體為研究對象,受力圖如圖所示,由圖可知,當F緩慢增大時，F(xiàn)1?F2都將增大，所以C選項正確。答案：C6。如圖所示，質(zhì)量為m的木塊A放在斜面體B上，若A和B沿水平方向以相同的速度v0一起向左做勻速直線運動，則A和B之間的相互作用力大小為（）A.mg B.mgsinθC.mgcosθ D.0解析:對A物體受力分析如圖所示。因為A做勻速直線運動,所以處于平衡狀態(tài)。因此Fm和F′的合力為mg，選A.答案：A7.豎直墻面與水平地面均光滑且絕緣，小球A?B帶有同種電荷，用指向墻面的水平推力F作用于小球B,兩球分別靜止在豎直墻面和水平地面上，如圖所示。若將小球B向左推動少許,當兩球重新達到平衡時,與原來的平衡狀態(tài)相比較(）A.推力F變大B。豎直墻面對小球A的彈力變大C。地面對小球B的支持力不變D。兩個小球之間的距離變大解析:受力分析如圖，對A球:F斥cosθ=mAg，由于B球向左運動,θ減小,cosθ增大,故F斥減小,由F斥=kq1q2/r2可知,兩球間的距離r增大,故D項正確。對B球：F=F斥sinθ，因F斥減小,θ減小,故F減小，故A項錯.對A?B構成的整體：水平方向F=FN2，可見豎直墻壁對小球A的彈力變小,故B項錯。豎直方向FN1=mAg+mBg，可見地面對小球B的彈力FN1不變,故C項正確，故選C?D。答案:CD8.以下四種情況中，物體受力平衡的是(）A。水平彈簧振子通過平衡位置時B.單擺擺球通過平衡位置時C.豎直上拋的物體在最高點時D。做勻速圓周運動的物體解析：水平彈簧振子通過平衡位置時F合=0,故A對;單擺做圓周運動,擺球通過平衡位置時仍需向心力,故B錯;豎直上拋的物體在最高點時，受重力，故C錯;做勻速圓周運動的物體需向心力,F合≠0,故D錯。本題主要考查受力平衡的條件或特點。答案：A9。如圖所示,一物塊置于水平地面上.當用與水平方向成60°角的力F1拉物塊時,物塊做勻速直線運動;當改用與水平方向成30°角的力F2推物塊時，物塊仍做勻速直線運動。若F1和F2的大小相等，則物塊與地面之間的動摩擦因數(shù)為（)解析:本題主要考查與滑動摩擦力有關的共點力平衡問題,要求考生會用正交分解的方法對物體進行受力分析.設物體的質(zhì)量為m,根據(jù)題意有:F1cos60°=μ(mg-F1sin60°）,F2cos30°=μ（mg+F2sin30°),F1=F2，聯(lián)立以上各式得μ=2—.答案：B10。一光滑圓環(huán)固定在豎直平面內(nèi)，環(huán)上套著兩個小球A和B(小球中央有孔），A與B間由細繩連接著，它們處于如圖所示位置時恰好都能保持靜止狀態(tài)，此情況下,B球與環(huán)中心O處于同一水平面上，A?B間的細繩呈伸直狀態(tài),與水平成30°夾角,已知B球的質(zhì)量為m，求細繩對B球的拉力和A球的質(zhì)量。解析：對B球受力分析如圖所示。Tsin30°=mg①故T=2mg對A球，受力分析如圖所示，在水平方向Tcos30°=NAsin30°②在豎直方向NAcos30°=mAg+Tsin30°③由以上方程解得：mA=2m④答案:2mg2m11。如圖所示，物體重30N，用OC繩懸掛在O點，OC繩能承受的最大拉力為N，再用一繩系在OC繩上A點,BA繩能承受的最大拉力為30N，現(xiàn)用水平力拉BA可以把OA繩拉到與豎直方向成多大角度？解析:初步判斷知：OA繩為斜邊,受力最大，故使FOA=20N,達到最大,∴FAC<FOA不斷,FAB=FOA·sinα且FAC=mg=30N∴cosα=∴α=30°∴FAB=20=17.32N<30N也未斷,故當α≤30°時，繩子都未斷。當α超過30°,繩斷,也就無法拉動了.答案：30°12。在科學研究中,可以用風力儀直接測量風力的大小,其原因如圖所示.儀器中有一根輕質(zhì)金屬絲，懸掛著一個金屬球m。無風時,金屬絲豎直下垂;當受到沿水平方向吹來的風時，金屬絲偏離豎直方向一個角度。風力越大，偏角越大,通過傳感器,就可以根據(jù)偏角的大小指示出風力.那么，風力大小F跟小球質(zhì)量m?偏角θ之間有什么樣的關系呢？解析：以小球為研究對象，有風時，它受到三個力作用：重力mg，豎直向下;風力F，水平向左；金屬絲拉力FT，沿金屬絲傾斜向上.如圖所示,當風力一定時,小球能保持在一定的偏角θ的位置上處于靜止,由平衡條件可知：mg?F?FT三個力的合力為零，即上述三力中任意兩個力的合力