2017年度高考物理专题一(第1讲受力分析与物体平衡)二轮强化训练

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2017年度高考物理专题一(第1讲受力分析与物体平衡)二轮强化训练

‎【走向高考】2014年高考物理二轮专题复习 专题一 第1讲 受力分析与物体平衡课后强化作业 ‎1.(2013·江苏南京、盐城一模)如图所示,壁虎在竖直玻璃面上斜向上匀速爬行,关于它在此平面内的受力分析,下列图示中正确的是(  )‎ ‎[答案] A ‎[解析] 壁虎在竖直玻璃面上斜向上匀速爬行,根据平衡条件可知,壁虎受到重力和静摩擦力两个力的作用,故A正确。‎ ‎2.(2013·重庆理综)‎ 如右图所示,某人静躺在椅子上,椅子的靠背与水平面之间有固定倾斜角θ。若此人所受重力为G,则椅子各部分对他的作用力的合力大小为(  )‎ A.G B.G sinθ C.G cosθ D.G tanθ ‎[答案] A ‎[解析] 人只受重力和椅子对他的作用力而处于平衡状态,这两个力必然等大反向,所以椅子各部分对人的作用力大小等于重力。‎ ‎3.(2013·山东理综)‎ 如图所示,用完全相同的轻弹簧A、B、C将两个相同的小球连接并悬挂,小球处于静止状态,弹簧A与竖直方向的夹角为30°,弹簧C水平,则弹簧A、C的伸长量之比为(  )‎ A.4 B.4 C.12 D.21‎ ‎[答案] D ‎[解析] 选两个小球及弹簧B作为一个整体进行受力分析,在水平方向上有 kxAsin30°=kxC,则=2,选项D正确。‎ ‎4.‎ ‎(2013·福建龙岩教学质量检查)如图所示,一个质量为m的滑块静止置于倾角为30°的粗糙斜面上,一根轻弹簧一端固定在竖直墙上的P点,另一端系在滑块上,弹簧与竖直方向的夹角为30°。则(  )‎ A.滑块一定受到四个力作用 B.弹簧一定处于压缩状态 C.斜面对滑块一定有支持力 D.斜面对滑块的摩擦力大小可能等于零]‎ ‎[答案] C ‎[解析] 滑块静止在粗糙斜面上,滑块一定受到重力、支持力和静摩擦力的作用,弹簧对滑块可以有弹力作用,也可能没有弹力作用,故C正确,A、B、D错误。‎ ‎5.‎ ‎(2013·安徽黄山联考)一个倾角为α、质量为M的斜面体置于粗糙水平地面上,斜面体与粗糙水平地面间动摩擦因数为μ。现施加一个垂直斜面体表面的外力F,斜面体依然保持静止状态,如图所示。地面对斜面体的摩擦力等于(  )‎ A.Fsinα B.Fcosα C.μ(Fcosα+Mg) D.μ(Fsinα+Mg)‎ ‎[答案] A ‎[解析] 对斜面体受力分析,斜面体受到重力、支持力、推力和静摩擦力作用,根据平衡条件得f=Fsinα,A正确。‎ ‎6.‎ ‎(2013·云南昆明教学质量检测)如图所示,用绳子将一质量为m的均质球悬挂在光滑竖直墙壁上,已知绳子长度与球的半径相等。静止时绳子拉力大小为FT,墙面对球的支持力大小为FN,则下列关系式中正确的是(  )‎ A.FT=mg FN=mg B.FT=mg FN=mg C.FT=mg FN=mg D.FT=mg FN=2mg ‎[答案] B ‎[解析]‎ ‎ 以球为研究对象,球受到重力、绳的拉力、墙壁的支持力作用,设绳与墙的夹角为θ,根据共点力的平衡条件得:FN=mgtanθ,FT=,由几何关系得,θ=30°,故FN=mg,FT=mg,故B正确。‎ ‎7.(2013·江南十校联考)如图所示,将两根劲度系数均为k、原长均为L的轻弹簧,一端固定于水平天花板上相距为‎2L的两点,另一端共同连接一质量为m的物体,平衡时弹簧与竖直方向的夹角为37°。若将物体的质量变为M,平衡时弹簧与竖直方向的夹角为53°(sin37°=0.6,cos 37°=0.8),则等于(  )‎ A.    B.   ‎ C.    D. ‎[答案] A ‎[解析] 以重物和弹簧的结点为研究对象进行受力分析,受到重力、两个弹簧的弹力,由平衡条件得:2k(-L)cos37°=mg,2k(-L)cos53°=Mg,两式联立得=,故A正确。‎ ‎8.(2013·大连模拟)‎ 用一轻绳将光滑小球P系于粗糙墙壁上的O点,在墙壁和球P之间夹有一矩形物块Q,整体处于静止状态,如图所示。略微改变绳子的长度,P、Q仍然均处于静止状态,则下列说法正确的是(  )‎ A.小球P受4个力作用 B.物块Q受3个力作用 C.若绳子变长,绳子的拉力将变小 D.若绳子变短,Q受到的静摩擦力将增大 ‎[答案] C ‎[解析] 小球P受重力、拉力和物块Q的支持力3个力的作用,A错。物块Q受重力、小球P的压力、墙面支持力和摩擦力4个力的作用,B错。拉力的竖直分力与小球P所受重力平衡,设拉力与竖直方向的夹角为θ,则Fcosθ=mPg,绳子变长,拉力与竖直方向的夹角θ变小,则F变小,C正确。物块Q所受静摩擦力与其重力平衡,大小保持不变,D错。‎ ‎9.(2013·课标全国Ⅱ)‎ 如图,在固定斜面上的一物块受到一外力F的作用,F平行于斜面向上。若要物块在斜面上保持静止,F的取值应有一定范围,已知其最大值和最小值分别为F1和F2(F2>0)。由此可求出(  )‎ A.物块的质量 B.斜面的倾角 C.物块与斜面间的最大静摩擦力 D.物块对斜面的正压力 ‎[答案] C ‎[解析] 设物块与斜面间的最大静摩擦力为Fm,斜面的倾角为α。结合题意根据平衡条件得,F1=mgsinα+Fm,F2+Fm=mgsinα,解得,Fm=,mgsinα=,则物块与斜面间的最大静摩擦力可求,无法求得斜面的倾角和物块的质量,也无法求得物块对斜面的压力,C项正确。‎ ‎10.(2013·广东理综)如图,物体P静止于固定的斜面上,P的上表面水平,现把物体Q轻轻地叠放在P上,‎ 则(  )‎ A.P向下滑动 B.P静止不动 C.P所受的合外力增大 D.P与斜面间的静摩擦力增大 ‎[答案] BD ‎[解析] 原来P静止不动,说明重力沿斜面向下的分力小于或等于最大静摩擦力,即mgsinθ≤μmgcosθ,此式与质量无关,把物体Q轻放在P上,把PQ看成一体,相当于P的质量变大,P仍能静止,所受合外力为零,由平衡条件可知,P与斜面间的静摩擦力f=m总gsinθ变大,选项B、D正确。‎ ‎11.‎ 为了缓解紧张的学习和生活带来的压力,感受久违的童真、童趣,学校组织了一次放风筝比赛活动。只要手上牵着线拉着风筝迎风向前跑,就可以将风筝放飞到高处。一位同学将一只重为4N的风筝放飞到空中后,拉着线的下端以一定的速度匀速跑动时,线恰能与水平面成53°角保持不变,如图所示,这时该同学拉住线的力为5N。求风筝所受的拉力。‎ ‎[答案] 8.54N,方向与水平方向成arctan角 ‎[解析] ‎ 风筝受到重力G、风力F风和拉力F三个力的作用,受力分析,如图所示,由平衡条件知:‎ F风x=Fcos53°=5×0.6N=3N F风y=Fsin53°+G=5×0.8N+4N=8N F风==N=8.54N 设风力的方向与水平方向成θ角,则 tanθ== θ=arctan ‎12.‎ 如图所示,倾角为30°的粗糙绝缘斜面固定在水平地面上,整个装置处在垂直斜面向上的匀强电场之中,一质量为m、电荷量为-q的小滑块恰能沿斜面匀速下滑,已知滑块与斜面之间的动摩擦因数为,求该匀强电场场强E的大小。‎ ‎[答案]  ‎[解析] 受力分析如图所示,由题意得:‎ mgsinθ-Ff=0①‎ FN-mgcosθ-F=0②‎ F=qE③‎ Ff=μFN④‎ 由①②③④得:mgsinθ-μ(mgcosθ+qE)=0⑤‎ 解之得E= 代入数据得E= ‎13.‎ ‎(2013·安徽黄山联考)质量为m=‎0.04kg的导电细杆ab置于倾角为30°的平行放置的光滑导轨上,导轨宽为d=‎0.4m,杆ab与导轨垂直,如图所示,匀强磁场垂直导轨平面且方向向下,磁感应强度为B=1T。已知电源电动势E=1.5V,内阻r=0.2Ω,试求当电阻R取值为多少时,释放细杆后杆ab保持静止不动。导轨和细杆的电阻均忽略不计,g取‎10m/s2。‎ ‎[答案] 2.8Ω ‎[解析] 通电导体在磁场中受到的安培力为:F=BId,方向沿斜面向上,释放细杆后杆ab保持静止不动时,分析细杆的受力可得:BId=mgsinθ,解得:I=‎0.5A。‎ 根据闭合电路欧姆定律:E=I(R+r),解得:R=2.8Ω。‎
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