【物理】2020届二轮复习考前基础回扣练二力与物体的平衡作业

【物理】2020届二轮复习考前基础回扣练二力与物体的平衡作业

二　力与物体的平衡 ‎1．(粤教版必修1 P66第2题)两个大小相等的共点力F1和F2，当它们的夹角为90°时，合力大小为F，它们的夹角变为120°时，合力的大小为(　　)‎ A．‎2F B.F C.F D.F 答案　B 解析　由题意知，‎2F1cos45°＝F,‎2F1cos60°＝F′，两式联立得F′＝F，B正确。‎ ‎2．(多选)一物体静止于水平桌面上，物体与桌面之间的最大静摩擦力为5 N，现将水平面内三个力同时作用于物体的同一点，三个力的大小分别为2 N、2 N、3 N。下列关于物体的受力情况和运动情况判断正确的是(　　)‎ A．物体所受静摩擦力可能为2 N B．物体所受静摩擦力可能为4 N C．物体可能仍保持静止 D．物体一定被拉动 答案　ABC 解析　两个2 N力的合力范围为0～4 N，然后与3 N的力合成，则三力的合力范围为0～7 N，由于最大静摩擦力为5 N，因此可判定A、B、C正确，D错误。‎ ‎3. 小娟、小明两人共提一桶水匀速前行，如图所示，已知两人手臂上的拉力大小相等且为F，两人手臂间的夹角为θ，水和水桶的总重力为G，则下列说法中正确的是(　　)‎ A．当θ为120°时，F＝ B．不管θ为何值，F＝ C．当θ＝0°时，F＝ D．θ越大时F越小 答案　C 解析　对水和水桶分析受力，根据平衡条件得：2Fcos＝G，解得F＝，故θ越大，F越大，当θ＝0°时，cos值最大，此时F＝G，即为最小，当θ为120°时，F＝G，故C正确，A、B、D错误。‎ ‎4. 如图所示，小车内有一固定光滑斜面，一个小球通过细绳与车顶相连，细绳始终保持竖直，关于小球的受力情况，下列说法中正确的是(　　)‎ A．若小车静止，绳对小球的拉力可能为零 B．若小车静止，斜面对小球的支持力一定为零 C．若小车向右运动，小球一定受两个力的作用 D．若小车向右运动，小球一定受三个力的作用 答案　B 解析　小车静止时，小球受力平衡，只受重力和绳子拉力两个力的作用，故A错误，B正确。小车向右运动可能有三种运动形式：向右匀速运动、向右加速运动和向右减速运动；当小车向右匀速运动时，小球受力平衡，只受重力和绳子拉力两个力的作用；当小车向右加速运动时，小球应受向右的合力，但由细绳始终保持竖直状态和斜面形状可知，该运动形式不可能；当小车向右减速运动时，小球应受向左的合力，则一定受重力和斜面的支持力，可能受绳子的拉力，也可能不受绳子的拉力，故C、D错误。‎ ‎5．(多选)如图所示，A、B、C三个物体质量相等，它们与传送带间的动摩擦因数相同。三个物体随传送带一起匀速运动，运动方向如图中箭头所示。则下列说法正确的是(　　)‎ A．A物体受到的摩擦力不为零，方向向右 B．三个物体只有A物体受到的摩擦力为零 C．B、C受到的摩擦力大小相等，方向相同 D．B、C受到的摩擦力大小相等，方向相反 答案　BC 解析　A物体与传送带一起匀速运动，没有发生相对滑动，也没有相对运动趋势，所以A物体不受摩擦力，A错误；对B、C物体进行受力分析，可知B、C所受的静摩擦力大小均为mgsinθ，方向均沿传送带向上，B、C正确，D错误。‎ ‎6．(源于人教版必修1 P58 “说一说”)(多选)有一堆砂子在水平面上堆成圆锥形，稳定时底角为α，如图所示。如果视每粒砂子完全相同，砂子与砂子之间，砂子与地面之间的动摩擦因数均为μ，砂子之间的最大静摩擦力可近似认为与滑动摩擦力相等，下列说法正确的是(　　)‎ A．砂堆稳定时，砂堆底面受到地面的摩擦力一定为零 B．砂堆稳定时，只有形成严格规则的圆锥，底面受到地面的摩擦力才为零 C．砂堆稳定时形成的圆锥的底角最大值满足tanαmax＝μ D．砂堆稳定时形成的圆锥的底角最大值满足cosαmax＝μ 答案　AC 解析　对砂堆整体受力分析，受到重力和地面的支持力，水平方向上不受力，A正确；不论砂堆的形状是否为规则的圆锥形，砂堆稳定时，整体均不受地面摩擦力，B错误；对砂堆侧面上的某粒砂子受力分析，如图所示，则FN＝mgcosα，Ff＝mgsinα，Ff≤μFN，解得tanαmax＝μ，C正确，D错误。‎ ‎7．(源于人教版必修1 P101课题研究“桥梁的研究”)(多选)某兴趣小组在探究石拱桥的力学原理时，做了下面的实验：将四块形状相同、质量均为m 的坚固石块垒成圆弧形的石拱，其中第1、4块固定在地基上，第2、3块间的接触面是竖直的，每块石块的两个侧面间所夹的圆心角为30°。假定石块间的摩擦力可以忽略不计，则第1、2石块间的作用力F12和第2、3石块间的作用力F23的大小分别为(　　)‎ A．F12＝mg B．F12＝2mg C．F23＝0 D．F23＝mg 答案　BD 解析　取第2块石块为研究对象，受力分析如图所示，由受力平衡得F12＝＝2mg，F23＝＝mg，B、D正确。‎ ‎8．某实验小组在“探究弹力和弹簧伸长的关系”的实验中，得到弹力与弹簧长度关系的图象如图所示，则：‎ ‎(1)弹簧的原长为________ cm。‎ ‎(2)弹簧的劲度系数为________ N/cm。‎ ‎(3)若弹簧的长度为(‎2l2－l1) cm时仍在弹簧的弹性范围内，此时弹簧的弹力为________ N。‎ 答案　(1)l1　(2)　(3)‎2F0‎ 解析　(1)当弹簧长度为l‎1 cm时，弹簧弹力为零，可知弹簧的原长为l‎1 cm。‎ ‎(2)图线的斜率为弹簧的劲度系数，即k＝ N/cm。‎ ‎(3)当弹簧的长度为(‎2l2－l1) cm时，形变量x＝(‎2l2－‎2l1) cm，根据胡克定律得，F＝kx＝‎2F0 N。‎ ‎9. 如图所示，质量为m1＝‎2 kg的物体甲通过三段轻绳悬挂，三段轻绳的结点为O。轻绳OA水平，OB绳与水平方向的夹角θ＝30°，且通过一个光滑的轻滑轮与放置在水平面上的质量为m2＝‎5 kg的物体乙相连，物体甲、乙均处于静止状态。(g＝‎10 m/s2)求：‎ ‎(1)轻绳OA、OB对结点O的拉力大小；‎ ‎(2)物体乙对地面的压力大小；‎ ‎(3)滑轮轴对滑轮的弹力的大小和方向。‎ 答案　(1)20 N　40 N　(2)10 N ‎(3)40 N　方向与竖直方向成30°角指向右上方 解析　(1)以结点O为研究对象进行受力分析如图1所示：‎ 根据平衡条件可得：‎ FOA＝＝20 N FOB＝＝40 N。‎ ‎(2)对乙：N＝m‎2g－FOB＝10 N 由牛顿第三定律可知：物体乙对地面的压力N′＝N＝10 N，方向竖直向下。‎ ‎(3)以滑轮轴为研究对象进行受力分析如图2所示：‎ 设滑轮轴对滑轮的弹力的方向与竖直方向的夹角为α，根据几何关系可得2α＝90°－30°‎ 解得：α＝30°‎ 弹力为：T＝2FOBcos30°＝40 N 方向与竖直方向成30°角指向右上方。‎