2019高考物理二輪復(fù)習(xí)第一部分專題一力和運(yùn)動(dòng)專題強(qiáng)化練（一）力與物體的平衡

專題強(qiáng)化練(一)力與物體的平衡考點(diǎn)1物體的受力分析1.(2016·海南卷)如圖，在水平桌面上放置一斜面體P，兩長(zhǎng)方體物塊a和b疊放在P的斜面上，整個(gè)系統(tǒng)處于靜止?fàn)顟B(tài)．若將a與b、b與P、P與桌面之間摩擦力的大小分別用Ff1、Ff2和Ff3表示．則()A．Ff1＝0，F(xiàn)f2≠0，F(xiàn)f3≠0B．Ff1≠0，F(xiàn)f2＝0，F(xiàn)f3＝0C．Ff1≠0，F(xiàn)f2≠0，F(xiàn)f3＝0D．Ff1≠0，F(xiàn)f2≠0，F(xiàn)f3≠0解析：對(duì)整體受力分析可知，整體相對(duì)地面沒(méi)有相對(duì)運(yùn)動(dòng)趨勢(shì)，故Ff3＝0；再將a和b看成一個(gè)整體，a、b整體有相對(duì)斜面向下運(yùn)動(dòng)的趨勢(shì)，故b與P之間有摩擦力，即Ff2≠0；再對(duì)a受力分析可知，a相對(duì)于b有向下運(yùn)動(dòng)的趨勢(shì)，a和b之間存在摩擦力作用，即Ff1≠0.故選項(xiàng)C正確.答案：C2.(2018·天水二模)如圖所示，A和B兩物塊的接觸面是水平的，A與B保持相對(duì)靜止一起沿固定粗糙斜面勻速下滑，在下滑過(guò)程中B的受力個(gè)數(shù)為()A．3個(gè) B．4個(gè)C．5個(gè) D．6個(gè)解析：先以A為研究對(duì)象，分析受力情況，其受重力、B的豎直向上的支持力，B對(duì)A沒(méi)有摩擦力，否則A不會(huì)勻速運(yùn)動(dòng)；再對(duì)B研究，B受到重力、A對(duì)B豎直向下的壓力，斜面的支持力和滑動(dòng)摩擦力，共4個(gè)力，故選項(xiàng)B正確．答案：B3．(2018·西安高三測(cè)試)a、b兩個(gè)質(zhì)量相同的球用線連接，a球用線掛在天花板上，b球放在光滑斜面上，系統(tǒng)保持靜止，以下圖示哪個(gè)是正確的()解析：對(duì)b球受力分析，受重力、斜面對(duì)其垂直向上的支持力和細(xì)線的拉力，由于三力平衡時(shí)三個(gè)力中任意兩個(gè)力的合力與第三個(gè)力等值、反向、共線，故細(xì)線拉力向右上方，故A圖錯(cuò)誤；再對(duì)a、b兩個(gè)球整體受力分析，受重力、斜面垂直向上的支持力和上面細(xì)線的拉力，再次根據(jù)共點(diǎn)力平衡條件判斷上面的細(xì)線的拉力方向斜向右上方，故C、D圖均錯(cuò)誤．答案：B考點(diǎn)2共點(diǎn)力平衡4．(多選)(2018·天津卷)明朝謝肇淛《五雜組》中記載：“明姑蘇虎丘寺廟傾側(cè)，議欲正之，非萬(wàn)緡不可．一游僧見(jiàn)之，曰：無(wú)煩也，我能正之．”游僧每天將木楔從塔身傾斜一側(cè)的磚縫間敲進(jìn)去，經(jīng)月余扶正了塔身．假設(shè)所用的木楔為等腰三角形，木楔的頂角為θ，現(xiàn)在木楔背上加一力F，方向如圖所示，木楔兩側(cè)產(chǎn)生推力FN，則()A．若F一定，θ大時(shí)FN大B．若F一定，θ小時(shí)FN大C．若θ一定，F(xiàn)大時(shí)FN大D．若θ一定，F(xiàn)小時(shí)FN大解析：選木楔為研究對(duì)象，木楔受到的力有：水平向左的力F和兩側(cè)給它的與木楔的斜面垂直的彈力，由于木楔處于平衡狀態(tài)，所以兩側(cè)給它的與木楔的斜面垂直的彈力與F沿兩側(cè)分解的推力大小是相等的，力F的分解如圖：則：F＝2FN1sineq\f(θ,2)，F(xiàn)N1＝FN2＝eq\f(F,2sin\f(θ,2))，所以F一定時(shí)，θ越小，F(xiàn)N越大；θ一定時(shí)，F(xiàn)越大，F(xiàn)N越大，B、C正確．答案：BC5．(2018·襄陽(yáng)四校聯(lián)考)將三個(gè)質(zhì)量均為m的小球a、b、c用細(xì)線相連后(b、c間無(wú)細(xì)線相連)，再用細(xì)繩懸掛于O點(diǎn)，如圖所示．用力F拉小球c，使三個(gè)小球都處于靜止?fàn)顟B(tài)，且細(xì)線Oa與豎直方向的夾角保持為θ＝30°，則F的最小值為()A．mg B．2mgC.eq\f(3,2)mg D.eq\f(\r(3),2)mg解析：將三個(gè)小球視為一個(gè)整體，重力為3mg，當(dāng)作用于小球c上的力F垂直于Oa時(shí)，F(xiàn)最小，由正交分解法知，水平方向Fcos30°＝Tsin30°，豎直方向Fsin30°＋Tcos30°＝3mg，解得F＝eq\f(3,2)mg，故C正確．答案：C考點(diǎn)3動(dòng)態(tài)平衡6.(2018·本溪中學(xué)模擬)如圖所示，上表面為光滑曲面的物體靜置于水平地面上，一滑塊從曲面底端受水平力作用緩緩地沿曲面向上滑動(dòng)一小段的過(guò)程中，曲面始終靜止不動(dòng)．則地面對(duì)物體的摩擦力Ff和地面對(duì)物體的支持力FN的大小變化情況是()A．Ff增大，F(xiàn)N減小 B．Ff變小，F(xiàn)N不變C．Ff增大，F(xiàn)N不變 D．Ff不變，F(xiàn)N不變解析：對(duì)滑塊受力分析，滑塊受重力、水平力與支持力，因處于平衡狀態(tài)，依據(jù)力的合成法則及平衡條件，可知水平力在增大，再將物體與滑塊作為整體受力分析，處于平衡狀態(tài)，那么豎直方向與水平方向均處于平衡狀態(tài)，因此地面對(duì)物體的支持力FN大小不變，而地面對(duì)物體的摩擦力Ff隨著水平力的增大而增大，故C正確．答案：C7.(2016·全國(guó)卷Ⅱ)質(zhì)量為m的物體用輕繩AB懸掛于天花板上．用水平向左的力F緩慢拉動(dòng)繩的中點(diǎn)O，如圖所示．用T表示繩OA段拉力的大小，在O點(diǎn)向左移動(dòng)的過(guò)程中()A．F逐漸變大，T逐漸變大B．F逐漸變大，T逐漸變小C．F逐漸變小，T逐漸變大D．F逐漸變小，T逐漸變小解析：以O(shè)點(diǎn)為研究對(duì)象，受力如圖所示，當(dāng)用水平向左的力緩慢拉動(dòng)O點(diǎn)時(shí)，則繩OA與豎直方向的夾角變大，由共點(diǎn)力的平衡條件知F逐漸變大，T逐漸變大，選項(xiàng)A正確．答案：A8.(多選)如圖所示，質(zhì)量均為m的小球A、B用勁度系數(shù)為k1的輕彈簧相連，B球用長(zhǎng)為L(zhǎng)的細(xì)繩懸于O點(diǎn)，A球固定在O點(diǎn)正下方，當(dāng)小球B平衡時(shí)，繩子所受的拉力為FT1，彈簧的彈力為F1；現(xiàn)把A、B間的彈簧換成原長(zhǎng)相同但勁度系數(shù)為k2(k2＞k1)的另一輕彈簧，在其他條件不變的情況下仍使系統(tǒng)平衡，此時(shí)繩子所受的拉力為FT2，彈簧的彈力為F2，則下列關(guān)于FT1與FT2、F1與F2之間的大小關(guān)系，正確的是()A．FT1＞FT2 B．FT1＝FT2C．F1＜F2 D．F1＝F2解析：小球B受重力mg、繩子拉力FT和彈簧彈力F三個(gè)力而平衡，平移FT、F構(gòu)成矢量三角形如圖所示，由圖可以看出，力的矢量三角形總是與幾何三角形OAB相似，因此有eq\f(mg,OA)＝eq\f(FT,L)＝eq\f(F,AB)，其中OA、L保持不變，因此繩子的拉力FT大小保持不變，A錯(cuò)誤，B正確；當(dāng)彈簧的勁度系數(shù)k增大時(shí)，彈簧的壓縮量減小，A、B間距離增大，因此對(duì)應(yīng)的力F增大，C正確，D錯(cuò)誤．答案：BC9.(2018·衡陽(yáng)模擬)如圖所示，兩豎直木樁ab、cd固定，一不可伸長(zhǎng)的輕繩兩端固定在a、c處，繩長(zhǎng)為L(zhǎng)，一質(zhì)量為m的物體A通過(guò)輕質(zhì)光滑掛鉤掛在輕繩中間．靜止時(shí)輕繩兩端夾角為120°.若把輕繩換成自然長(zhǎng)度為L(zhǎng)的橡皮筋，物體A仍處于靜止?fàn)顟B(tài)，橡皮筋處于彈性限度內(nèi)，若重力加速度大小為g，對(duì)于上述兩種情況，下列說(shuō)法正確的是()A．輕繩的彈力大于mg B．輕繩的彈力小于mgC．橡皮筋的彈力大于mg D．橡皮筋的彈力小于mg解析：設(shè)兩木樁間的距離為s，輕繩的總長(zhǎng)度為L(zhǎng)，靜止時(shí)輕繩兩端夾角為120°，由于物體A所受拉力的合力方向豎直向上且大小為mg，根據(jù)矢量的合成可知，兩個(gè)分力和mg的大小是相等的，故輕繩的彈力大小為mg，故A、B錯(cuò)誤；若把輕繩換成自然長(zhǎng)度為L(zhǎng)的橡皮筋，橡皮筋受到拉力后長(zhǎng)度增大，兩木樁間的距離s不變，所以物體A靜止后橡皮筋之間的夾角一定小于120°，兩個(gè)分力之間的夾角減小，而合力不變，所以兩個(gè)分力減小，即橡皮筋的彈力小于mg，故C錯(cuò)誤，D正確．答案：D10．(多選)(2018·貴陽(yáng)檢測(cè))如圖所示，一輕質(zhì)細(xì)繩一端固定在O點(diǎn)，另一端通過(guò)一光滑動(dòng)滑輪P和一光滑定滑輪Q系一質(zhì)量為m2的物塊B，物塊B置于斜面體C上，定滑輪Q固定在斜面體C的頂點(diǎn)，斜面體C位于水平地面上．動(dòng)滑輪P上掛一質(zhì)量為m1的物塊A，開(kāi)始時(shí)，A、B、C均處于靜止?fàn)顟B(tài)，現(xiàn)將C沿水平地面向右緩慢移動(dòng)一小段距離，此過(guò)程中B相對(duì)于C未滑動(dòng)，系統(tǒng)再一次處于平衡狀態(tài)時(shí)，下列說(shuō)法正確的是()A．細(xì)繩對(duì)O點(diǎn)的拉力一定增大B．C對(duì)B的摩擦力一定增大C．地面對(duì)C的摩擦力一定增大D．地面對(duì)C的支持力一定增大解析：由題意知，OP與PQ間細(xì)繩的夾角變大，而合力不變，細(xì)繩拉力增大，故A正確；C對(duì)B的摩擦力的方向不確定，大小可能增大，可能減小，故B錯(cuò)誤；對(duì)A、B、C整體而言，OP間細(xì)繩的拉力沿水平方向的分力等于地面對(duì)C的摩擦力，故地面對(duì)C的摩擦力一定增大，故C正確；OP間細(xì)繩的拉力在豎直方向的分力不變，對(duì)A、B、C整體分析易知，地面對(duì)C的支持力不變，故D錯(cuò)誤．答案：AC考點(diǎn)4電學(xué)中的平衡問(wèn)題11.(2018·重慶高三測(cè)試)如圖所示，在傾角為30°的光滑斜面上，垂直紙面放置一根長(zhǎng)為L(zhǎng)、質(zhì)量為m的直導(dǎo)體棒，導(dǎo)體棒中電流為I.要使導(dǎo)體棒靜止在斜面上，需要外加勻強(qiáng)磁場(chǎng)的磁感應(yīng)強(qiáng)度B的最小值為()A.eq\f(mg,2IL) B.eq\f(\r(3)mg,2IL)C.eq\f(mg,IL) D.eq\f(\r(3)mg,IL)解析：平衡狀態(tài)下導(dǎo)體棒受三個(gè)力，重力為恒力，支持力的方向不變，安培力的大小和方向不確定；由動(dòng)態(tài)平衡知當(dāng)安培力F平行于斜面向上時(shí)安培力最小，則B最小，即BIL＝mgsin30°，B＝eq\f(mg,2IL)，由左手定則知B的方向垂直于斜面向下．答案：A12．(多選)(2016·浙江卷)如圖所示，把A、B兩個(gè)相同的導(dǎo)電小球分別用長(zhǎng)為0.10m的絕緣細(xì)線懸掛于OA和OB兩點(diǎn)．用絲綢摩擦過(guò)的玻璃棒與A球接觸，棒移開(kāi)后將懸點(diǎn)OB移到OA點(diǎn)固定．兩球接觸后分開(kāi)，平衡時(shí)距離為0.12m．已測(cè)得每個(gè)小球質(zhì)量是8.0×10－4kg，帶電小球可視為點(diǎn)電荷，重力加速度g取10m/s2，靜電力常量k＝9.0×109N·m2/C2，則()A．兩球所帶電荷量相等B．A球所受的靜電力為1.0×10－2NC．B球所帶的電荷量為4eq\r(6)×10－8CD．A、B兩球連接中點(diǎn)處的電場(chǎng)強(qiáng)度為0解析：由于A、B是兩個(gè)相同的導(dǎo)電小球，因此兩球接觸后分開(kāi)帶電荷量相等，選項(xiàng)A正確；設(shè)平衡時(shí)小球受到的靜電力為F，則由幾何知識(shí)，知eq\f(F,mg)＝eq\f(0.06,\r(（0.1）2－（0.06）2))，解得F＝6×10－3N，選項(xiàng)B錯(cuò)誤；由F＝keq\f(q2,r2)，解得小球的帶電荷量q＝4eq\r(6)×10－8C，選項(xiàng)C正確；等量同種電荷連線中點(diǎn)的電場(chǎng)強(qiáng)度為零，選項(xiàng)D正確．答案：ACD13．(多選)(2018·長(zhǎng)沙模擬)不計(jì)電阻的平行金屬導(dǎo)軌與水平面成某角度固定放置，兩完全相同的金屬導(dǎo)體棒a、b垂直于導(dǎo)軌靜止放置，且與導(dǎo)軌接觸良好，勻強(qiáng)磁場(chǎng)垂直穿過(guò)導(dǎo)軌平面．如圖所示，現(xiàn)用一平行于導(dǎo)軌的恒力F拉導(dǎo)體棒a，使其沿導(dǎo)軌向上運(yùn)動(dòng)．在a運(yùn)動(dòng)過(guò)程中，b始終保持靜止．則以下說(shuō)法正確的是()A．導(dǎo)體棒a做勻變速直線運(yùn)動(dòng)B．導(dǎo)體棒b所受摩擦力可能變?yōu)?C．導(dǎo)體棒b所受摩擦力可能先增大后減小D．導(dǎo)體棒b所受摩擦力方向可能沿導(dǎo)軌向下解析：導(dǎo)體棒a先做加速度逐漸減小的加速直線運(yùn)動(dòng)，最后達(dá)到勻速．導(dǎo)體棒b所受的安培力沿導(dǎo)軌向上，且不斷增大，最后保持不變，故導(dǎo)體棒b所受的摩擦力先沿導(dǎo)軌向上，且不斷減小，最后可能變?yōu)榱闵踔磷優(yōu)檠貙?dǎo)軌向下，正確選項(xiàng)為B、D.答案：BD14．(2015·全國(guó)卷Ⅰ)如圖所示，一長(zhǎng)為10cm的金屬棒ab用兩個(gè)完全相同的彈簧水平地懸掛在勻強(qiáng)磁場(chǎng)中，磁場(chǎng)的磁感應(yīng)強(qiáng)度大小為0.1T，方向垂直于紙面向里；彈簧上端固定，下端與金屬棒絕緣．金屬棒通過(guò)開(kāi)關(guān)與一電動(dòng)勢(shì)為12V的電池相連，電路總電阻為2Ω.已知開(kāi)關(guān)斷開(kāi)時(shí)兩彈簧的伸長(zhǎng)量均為0.5cm；閉合開(kāi)關(guān)，系統(tǒng)重新平衡后，兩彈簧的伸長(zhǎng)量與開(kāi)關(guān)斷開(kāi)時(shí)