專題02破解力與平衡沖刺2023年高考物理小題限時集訓(xùn)(解析版)

02破解力與平衡難度：★★★☆☆建議用時：30分鐘正確率：/151．（2023·福建泉州·?？级＃?多選)兩個物體相互接觸，關(guān)于接觸處的彈力和摩擦力，以下說法正確的是（）A．一定有彈力，但不一定有摩擦力B．如果有彈力，不一定有摩擦力C．如果有摩擦力，則一定有彈力D．如果有摩擦力，則其大小一定與彈力成正比【答案】BC【解析】A．兩個物體相互接觸，但不一定有擠壓發(fā)生形變，故不一定有彈力，故A錯誤；B．有彈力不一定有摩擦力，因?yàn)槲矬w之間不一定粗糙也不一定有相對運(yùn)動或相對運(yùn)動趨勢，故B正確；C．有摩擦力物體之間一定有擠壓，因此一定有彈力，故C正確；D．摩擦力分為靜摩擦力和滑動摩擦力，靜摩擦力大小與物體之間彈力無關(guān)，滑動摩擦力才與彈力成正比，故D錯誤。故選BC。2．（2023·遼寧沈陽·統(tǒng)考一模）(多選)中國的雜技藝術(shù)種類繁多、底蘊(yùn)深厚。如圖所示，男、女演員均處于靜止?fàn)顟B(tài)。下列說法正確的是（）A．男演員對女演員的作用力豎直向上B．女演員對男演員的作用力斜向左下方C．男演員對地面有向右的摩擦力作用D．男演員對地面的作用力等于兩人的總重力【答案】AD【解析】A．女演員處于靜止?fàn)顟B(tài)，由平衡條件可知，男演員對女演員的作用力豎直向上，與女演員受到的重力是一對平衡力，A正確；B．女演員對男演員的作用力豎直向下，大小等于女演員的重力，B錯誤；CD．對男、女演員整體進(jìn)行受力分析可知，地面對男演員的作用力方向豎直向上，大小等于兩人的總重力，故男演員對地面的作用力等于兩人的總重力，男演員與地面間沒有摩擦力，C錯誤，D正確。故選AD。3．（2023·福建·一模）如圖所示為某糧庫輸送小麥的示意圖。麥粒離開傳送帶受重力作用在豎直方向上掉落后，形成圓錐狀的麥堆。若麥堆底面半徑為r，麥粒之間的動摩擦因數(shù)為μ，最大靜摩擦力等于滑動摩擦力，不考慮麥粒的滾動。則形成的麥堆的最大高度為（）A．rμ B．C．1?μ2r 【答案】B【解析】當(dāng)麥堆達(dá)到最大高度h后，堆面的傾角α達(dá)到最大值，此時位于堆面上的麥粒恰好不會滾下，則μmg根據(jù)幾何關(guān)系有tan聯(lián)立以上兩式可得?=rμ故選B。4．（2023·湖南長沙模擬）如圖所示，水平地面上有重力均為20N的A、B兩木塊，它們之間夾有被壓縮了2.0cm的輕質(zhì)彈簧，已知彈簧的勁度系數(shù)k=200N/m，兩木塊與水平地面間的動摩擦因數(shù)均為0.25，系統(tǒng)處于靜止?fàn)顟B(tài)?，F(xiàn)用F=9N的水平力推木塊B，假設(shè)最大靜摩擦力等于滑動摩擦力，則力A．彈簧的壓縮量變?yōu)?.5cm B．木塊B所受靜摩擦力為0C．木塊A所受靜摩擦力大小為5N D．木塊B所受靜摩擦力大小為5N【答案】D【解析】ABD．根據(jù)胡克定律可知F彈木塊B受外力為9N，故木塊B所受摩擦力為f=F?故木塊B能夠繼續(xù)保持靜止，故彈簧的壓縮量仍為2.0cm，A、B錯誤，D正確；C．木塊A受力平衡，故其所受靜摩擦力大小為fA=故選D。5．（2023·山東日照·統(tǒng)考一模）(多選)如圖所示，質(zhì)量為M的三角形斜劈B放置在水平地面上，質(zhì)量為m的木塊A放在三角形斜劈B上，現(xiàn)用大小相等、方向相反的水平力F分別推A和B，木塊A和斜劈B均靜止不動，重力加速度為g。則（）A．斜劈B對木塊A的摩擦力方向可能沿斜面向上B．地面對斜劈B的摩擦力方向水平向右C．斜劈B對木塊A的支持力一定小于mgD．地面對斜劈B的支持力的大小等于M+m【答案】AD【解析】A．以A為研究對象受力分析，若水平推力F較小，則木塊A有相對斜面下滑的趨勢，則斜劈B對木塊A的摩擦力方向沿斜面向上，故A正確；B．以A和B作為整體研究分析，水平方向大小相等、方向相反的兩個水平力F剛好是一對平衡力，即地面對斜劈B的摩擦力為0，故B錯誤；C．以A為研究對象受力分析，若水平推力F恰好合適，斜劈B與木塊A之間無摩擦力，則受力分析如圖所示有幾何關(guān)系可知，此時斜劈B對木塊A的支持力大于mg，故C錯誤；D．以A和B作為整體研究分析，豎直方向只受重力G=M+mg，以及支持力FN故選AD。6．（2022·廣東）圖是可用來制作豆腐的石磨。木柄靜止時，連接的輕繩處于繃緊狀態(tài)。O點(diǎn)是三根輕繩的結(jié)點(diǎn)，F(xiàn)、和分別表示三根繩的拉力大小，且。下列關(guān)系式正確的是（）A． B． C． D．【答案】D【解析】以點(diǎn)為研究對象，受力分析如圖由幾何關(guān)系可知由平衡條件可得聯(lián)立可得故D正確，ABC錯誤。故選D。7．（2023·安徽模擬）如圖所示，頂端有定滑輪O的斜面體A固定在水平面上，跨過滑輪細(xì)繩一端接物塊B，另一端與豎直桿相連，另有輕質(zhì)動滑輪O′跨過細(xì)繩與重物C相連，整個系統(tǒng)處于靜止?fàn)顟B(tài)。現(xiàn)緩慢地向右移動豎直桿，B保持不動，下列說法正確的是（

A．細(xì)繩的拉力一直增大 B．B受到的摩擦力一直增大C．B受到的摩擦力一直減小 D．B受到的摩擦力可能先增大后減小【答案】A【解析】A．斜面體A和物塊B均不動，設(shè)定滑輪右側(cè)繩子長度為L不變，桿到斜面體間距離d，繩子與豎直方向的夾角為θ。由幾何關(guān)系可知sin緩慢地向右移動豎直桿，桿到斜面體間距離d增大，則θ增大；選動滑輪O′為研究對象，進(jìn)行受力分析，由平衡關(guān)系可知θ增大則F增大，故A正確；BCD．物塊B平衡時，B與斜面間摩擦力情況有三種，可能不受摩擦力，可能受沿斜面向上摩擦力，也可能受沿斜面向下的摩擦力，當(dāng)F增大時，物塊B的摩擦力對應(yīng)三種情況，可能增大，可能減小，也可能先減小后增大，故B、C、D都錯誤。故選A。8．（2023·武漢·模擬）“V”形吊車在港口等地有重要的作用.如圖所示，底座支點(diǎn)記為O點(diǎn)，OA為“V”形吊車的左臂，OA上端A處固定有定滑輪，OB為活桿且為“V”形吊車的右臂，一根鋼索連接底座與B點(diǎn)，另一根鋼索連接B點(diǎn)后跨過定滑輪吊著一質(zhì)量為M的重物，重物靜止.已知左臂OA與水平面的夾角為α，左臂OA與鋼索AB段的夾角為θ，且左臂OA與右臂OB相互垂直，左臂OA、右臂OB總質(zhì)量為m，鋼索質(zhì)量忽略不計(jì)，不計(jì)一切摩擦，重力加速度為g。則下列說法正確的是（）A．定滑輪對鋼索的支持力為2MgB．AB段鋼索所受到的拉力為2MgC．右臂OB對鋼索的支持力為MgD．底座對左臂OA、右臂OB、重物整體的支持力為(M+m)g【答案】A【解析】A．OA是固定桿，OB是活動桿，作示意圖如圖1所示，設(shè)重物所在位置為C點(diǎn)，則鋼索在A點(diǎn)夾角為∠CAB=90°?α+θ=定滑輪只改變鋼索拉力的方向，不改變力的大小，則鋼索對滑輪的作用力方向沿著∠CAB的角平分線，即F由牛頓第三定律可知，滑輪對鋼索的作用力F′合B．由題意可知，物體緩慢向上運(yùn)動，鋼索拉力F=Mg故B錯誤；C．以B點(diǎn)為研究對象，受力分析如圖2所示，可知Mg解得FB=Mgcos(D．以整體為研究對象，鋼索也與底座接觸，底座對整體的支持力大于M+mg故選A。9．（2023·湖北·模擬預(yù)測）一長方形木板放置在水平地面上，在長方形木板的上方有一條狀豎直擋板，擋板的兩端固定于水平地面上，擋板與木板不接觸?，F(xiàn)有一個方形物塊在木板上沿?fù)醢逡运俣葀運(yùn)動，同時方形木板以大小相等的速度向左運(yùn)動，木板的運(yùn)動方向與豎直擋板垂直，已知物塊跟豎直擋板和水平木板間的動摩擦因數(shù)分別為μ1和μ2，物塊的質(zhì)量為A．豎直擋板對物塊的摩擦力大小0B．豎直擋板對物塊的摩擦力大小2C．只增大木板向左運(yùn)動的速度，豎直擋板對物塊的摩擦力將變小D．只增大物塊沿?fù)醢暹\(yùn)動的速度，木板對物塊的摩擦力將增大【答案】B【解析】D．根據(jù)題意可知，物塊與木板之間的彈力的大小等于物塊的重力，由公式f=μFN可知，木板對物塊的摩擦力為只增大物塊沿?fù)醢暹\(yùn)動的速度，木板對物塊的摩擦力不變，故D錯誤；AB．根據(jù)題意，物體相對于木板的運(yùn)動方向如圖所示根據(jù)運(yùn)動的合成和分解規(guī)律可知tan解得θ=45°由平衡條件可知，擋板對物體的支持力為N豎直擋板對物塊的摩擦力大小f故A錯誤，B正確；C．結(jié)合AB分析可知，只增大木板向左運(yùn)動的速度，θ增大，則N1故選B。10．（2023·內(nèi)蒙古通遼·?？寄M預(yù)測）如圖，在豎直平面內(nèi)，有一直角三角形金屬框架，底邊水平，底角分別為30°和60°，質(zhì)量為M的小球a和質(zhì)量為m的小球b套在框架上，可以無摩擦地滑動，a、b之間用不可伸長的細(xì)線連接，當(dāng)系統(tǒng)處于平衡時，細(xì)線與金屬框架形成的夾角θ=53°，已知sin53°=0.8,cos53°=0.6，則小球a、bA．334 B．433 C．【答案】A【解析】分別對兩小球受力分析由圖可得Mgsin30°=F解得M故選項(xiàng)A正確，BCD錯誤。故選A。11．（2023·湖南邵陽模擬）如圖所示，粗細(xì)均勻的直桿傾斜固定，桿與水平面間的夾角α=30°，質(zhì)量為2m的小球A套在桿上，繞過光滑的輕質(zhì)滑輪的細(xì)線一端連接在小球A上，另一端系在桿上，滑輪下吊著質(zhì)量為m的小球B，系在桿上的細(xì)線與桿間的夾角θ=30°，兩個小球均處于靜止?fàn)顟B(tài)，重力加速度大小為g，則小球A與桿間的摩擦力大小為（）A．12mg B．mg C．32【答案】B【解析】由幾何關(guān)系可知，連接桿的細(xì)線與豎直方向的夾角為30°，因此滑輪兩邊細(xì)線間的夾角為60°，因此連接小球A的細(xì)線與桿垂直；以A球?yàn)閷ο?，根?jù)受力平衡可得，A球受到的摩擦力大小為f故選B。12．（2022·上海·模擬預(yù)測）如圖所示，細(xì)繩一端固定在A點(diǎn)，另一端跨過與A等高的光滑定滑輪B后懸掛一個砂桶Q（含砂子）?，F(xiàn)有另一個砂桶P（含砂子）通過光滑掛鉤掛在A、B之間的細(xì)繩上，穩(wěn)定后掛鉤下降至C點(diǎn)，∠ACB＝120°，下列說法正確的是（）A．若只增加Q桶中的砂子，再次平衡后P桶位置不變B．若只增加P桶中的砂子，再次平衡后P桶位置不變C．若在兩桶內(nèi)增加相同質(zhì)量的砂子，再次平衡后P桶位置不變D．若在兩桶內(nèi)增加相同質(zhì)量的砂子，再次平衡后Q桶位置上升【答案】C【解析】AB．對砂桶Q分析有，Q受到細(xì)繩的拉力大小T=設(shè)AC、BC之間的夾角為θ，對C點(diǎn)分析可知C點(diǎn)受三個力而平衡，由題意知，C點(diǎn)兩側(cè)的繩張力相等，故有2T聯(lián)立可得2故只增加Q桶中的砂子，即只增加GQ，夾角θ變大，P桶上升，只增加P桶中的砂子，即只增加GP，夾角θ變小，P桶下降，故AB錯誤；CD．由2可知，當(dāng)θ＝120°時有G此時若在兩砂桶內(nèi)增加相同質(zhì)量的砂子，上式依然成立，則P桶的位置不變，故C正確，D錯誤。故選C。13．（2023·河北·模擬預(yù)測）如圖所示，B球在地面上，A球與B球用彈簧Q連接、A球與天花板用彈簧P連接，A、B球的球心及兩彈簧軸線在同一豎直線上，P的彈力是Q的彈力的2倍，A、B兩球的質(zhì)量均為0.5kg，重力加速度大小為10m/sA．兩彈簧可能都處于壓縮狀態(tài)B．可能P彈簧壓縮，Q彈簧拉伸C．B球?qū)Φ孛娴膲毫Σ豢赡転榱鉊．P彈簧對天花板的作用力可能為10【答案】D【解析】A．若兩彈簧都處于壓縮狀態(tài)，對A球研究，根據(jù)平衡條件可推知Q的彈力大于P的彈力，與題目條件相矛盾，故A錯誤；B．若Q彈簧拉伸，對A球研究，根據(jù)平衡條件可推知P彈簧一定拉伸，故B錯誤；C．若P拉伸、Q也拉伸，對A、B球及Q彈簧整體研究，根據(jù)平衡條件可得P的拉力為10N，則Q的拉力為5N；對B球研究，根據(jù)平衡條件可得B對地面的壓力恰好為零，故C錯誤；D．若P拉伸、Q壓縮，設(shè)這時P的拉力為F，對A球受力分析，根據(jù)平衡條件有3解得F=故D正確。故選D。14．（2022·浙江）如圖所示，一輕質(zhì)曬衣架靜置于水平地面上，水平橫桿與四根相同的斜桿垂直，兩斜桿夾角°。一重為的物體懸掛在橫桿中點(diǎn)，則每根斜桿受到地面的（）A．作用力為 B．作用力為C．摩擦力為 D．摩擦力為【答案】B【解析】設(shè)斜桿的彈力大小為，以水平橫桿和重物為整體，豎直方向根據(jù)受力平衡可得解得以其中一斜桿為研究對象，其受力如圖所示可知每根斜桿受到地面的作用力應(yīng)與平衡，即大小為，每根斜桿受到地面的摩擦力為B正確，ACD錯誤；故選B。15．（2022·遼寧