三年高考17高中物理试题分项版解析专题02物体的平衡.docx

三年高考17高中物理试题分项版解析专题02物体的平衡.docx

《三年高考17高中物理试题分项版解析专题02物体的平衡.docx》由会员分享，可在线阅读，更多相关《三年高考17高中物理试题分项版解析专题02物体的平衡.docx（10页珍藏版）》请在冰豆网上搜索。

三年高考17高中物理试题分项版解析专题02物体的平衡

专题02物体的平衡

1．【2016·江苏卷】一轻质弹簧原长为8cm，在4N的拉力作用下伸长了2cm，弹簧未超出弹性限度，则该弹簧的劲度系数为

A．40m/NB．40N/mC．200m/ND．200N/m

【答案】D

【解析】由题意知，弹簧的弹力为4N时，弹簧伸长2cm，根据胡克定律F=kx，代入数据可得弹簧的劲度系数k=200N/m，所以A、B、C错误，D正确。

【考点定位】考查胡可定律

【方法技巧】本题主要是掌握胡克定律的公式F=kx，并注意各物理量的单位。

2．【2017·新课标Ⅲ卷】一根轻质弹性绳的两端分别固定在水平天花板上相距80cm的两点上，弹性绳的原长也为80cm。

将一钩码挂在弹性绳的中点，平衡时弹性绳的总长度为100cm；再将弹性绳的两端缓慢移至天花板上的同一点，则弹性绳的总长度变为（弹性绳的伸长始终处于弹性限度内）

A．86cmB．92cmC．98cmD．104cm

【答案】B

【考点定位】胡克定律、物体的平衡

【名师点睛】在处理共点力平衡问题时，关键是对物体进行受力分析，再根据正交分解法将各个力分解成两个方向上的力，然后列式求解；如果物体受到三力处于平衡状态，可根据矢量三角形法，将三个力移动到一个三角形中，然后根据正弦定理列式求解。

前后两次始终处于静止状态，即合外力为零，在改变绳长的同时，绳与竖直方向的夹角跟着改变。

3．【2016·海南卷】如图，在水平桌面上放置一斜面体P，两长方体物块a和b叠放在P的斜面上，整个系统处于静止状态。

若将a和b、b与P、P与桌面之间摩擦力的大小分别用f1、f2和f3表示。

则

A．f1=0，f2≠0，f3≠0B．f1≠0，f2=0，f3=0

C．f1≠0，f2≠0，f3=0D．f1≠0，f2≠0，f3≠0

【答案】C

【考点定位】共点力的平衡、整体法、隔离法

【名师点睛】“整体隔离法”是力学中的重要方法，一定要熟练掌握，注意对于由多个物体组成的系统，不涉及内力时优先考虑以整体为研究对象。

4．【2016·全国新课标Ⅲ卷】如图，两个轻环a和b套在位于竖直面内的一段固定圆弧上；一细线穿过两轻环，其两端各系一质量为m的小球。

在a和b之间的细线上悬挂一小物块。

平衡时，a、b间的距离恰好等于圆弧的半径。

不计所有摩擦。

小物块的质量为

A．B．C．mD．2m

【答案】C

【解析】根据题意设悬挂小物块的点为，圆弧的圆心为O，由于ab=R，所以三角形Oab为等边三角形，根据几何知识可得，而一条绳子上的拉力相等，故，小物块受到两条绳子的拉力作用且两力大小相等，夹角为120°，故受到的拉力的合力等于，因为小物块受到绳子的拉力和重力作用，处于静止状态，故拉力的合力等于小物块的重力，为，所以小物块的质量为m，C正确。

【考点定位】考查了共点力平衡条件的应用

【方法技巧】在处理共点力平衡问题时，关键是对物体进行受力分析，然后根据正交分解法将各个力分解成两个方向上的力，然后列式求解，如果物体受到三力处于平衡状态，则可根据矢量三角形法，将三个力移动到一个三角形中，然后根据角度列式求解。

5．【2016·全国新课标Ⅱ卷】质量为m的物体用轻绳AB悬挂于天花板上。

用水平向左的力F缓慢拉动绳的中点O，如图所示。

用T表示绳OA段拉力的大小，在O点向左移动的过程中

A．F逐渐变大，T逐渐变大B．F逐渐变大，T逐渐变小

C．F逐渐变小，T逐渐变大　D．F逐渐变小，T逐渐变小

【答案】A

【考点定位】动态平衡的图解法

【名师点睛】此题是物体的平衡问题，考查平行四边形定则的应用；图解法是最简单快捷的方法，注意搞清各个力的大小及方向变化的特点，变换平行四边形即可。

此题还可以列方程讨论。

6．【2016·浙江卷】如图所示为一种常见的身高体重测量仪。

测量仪顶部向下发射波速为v的超声波，超声波经反射后返回，被测量仪接收，测量仪记录发射和接收的时间间隔。

质量为M0的测重台置于压力传感器上，传感器输出电压与作用在其上的压力成正比。

当测重台没有站人时，测量仪记录的时间间隔为t0，输出电压为U0，某同学站上测重台，测量仪记录的时间间隔为t，输出电压为U，则该同学身高和质量分别为

A．v（t0–t），B．v（t0–t），

C．v（t0–t），D．v（t0–t），

【答案】D

【考点定位】物体的平衡；传感器及速度的计算问题

【名师点睛】此题以身高体重测量仪为背景，考查了物体的平衡、传感器及速度的计算问题。

解本题的关键是搞清测量的原理，然后联系物理知识列方程解答；此题难度不大，但是题目新颖，有创新，能较好地考查学生分析问题、处理问题的能力。

7．【2017·天津卷】如图所示，轻质不可伸长的晾衣绳两端分别固定在竖直杆M、N上的a、b两点，悬挂衣服的衣架钩是光滑的，挂于绳上处于静止状态。

如果只人为改变一个条件，当衣架静止时，下列说法正确的是

A．绳的右端上移到，绳子拉力不变

B．将杆N向右移一些，绳子拉力变大

C．绳的两端高度差越小，绳子拉力越小

D．若换挂质量更大的衣服，则衣架悬挂点右移

【答案】AB

【解析】设两杆间距离为d，绳长为l，Oa、Ob段长度分别为la和lb，则，两部分绳子与竖直方向夹角分别为α和β，受力分析如图所示。

绳子中各部分张力相等，，则。

满足，，即，，d和l均不变，

则sinα为定值，α为定值，cosα为定值，绳子的拉力保持不变，衣服的位置不变，故A正确，CD错误；将杆N向右移一些，d增大，则sinα增大，cosα减小，绳子的拉力增大，故B正确。

【考点定位】受力分析，共点力的平衡

【名师点睛】本题是力的动态平衡的典型模型，学生并不陌生，关键要判断出绳子和竖直方向的夹角只与绳长和两杆间的距离有关。

8．【2017·新课标Ⅰ卷】如图，柔软轻绳ON的一端O固定，其中间某点M拴一重物，用手拉住绳的另一端N。

初始时，OM竖直且MN被拉直，OM与MN之间的夹角为（）。

现将重物向右上方缓慢拉起，并保持夹角不变。

在OM由竖直被拉到水平的过程中

A．MN上的张力逐渐增大

B．MN上的张力先增大后减小

C．OM上的张力逐渐增大

D．OM上的张力先增大后减小

【答案】AD

【考点定位】共点力的平衡、动态平衡

【名师点睛】本题考查动态平衡，注意重物受三个力中只有重力恒定不变，且要求OM、MN两力的夹角不变，两力的大小、方向都在变。

三力合力为零，能构成封闭的三角形，再借助圆，同一圆弧对应圆周角不变，难度较大。

9．【2017·新课标Ⅱ卷】如图，一物块在水平拉力F的作用下沿水平桌面做匀速直线运动。

若保持F的大小不变，而方向与水平面成60°角，物块也恰好做匀速直线运动。

物块与桌面间的动摩擦因数为

A．B．C．D．

【答案】C

【考点定位】物体的平衡

【名师点睛】此题考查了正交分解法在解决平衡问题中的应用问题；关键是列出两种情况下水平方向的平衡方程，联立即可求解。

10．【2016·全国新课标Ⅰ卷】如图，一光滑的轻滑轮用细绳OO'悬挂于O点；另一细绳跨过滑轮，其一端悬挂物块a，另一端系一位于水平粗糙桌面上的物块b。

外力F向右上方拉b，整个系统处于静止状态。

若F方向不变，大小在一定范围内变化，物块b仍始终保持静止，则

A．绳OO'的张力也在一定范围内变化

B．物块b所受到的支持力也在一定范围内变化

C．连接a和b的绳的张力也在一定范围内变化

D．物块b与桌面间的摩擦力也在一定范围内变化

【答案】BD

【解析】物块b始终保持静止，可知物块a也始终保持静止，滑轮两侧绳子的夹角也不变，可知连接物块a和b的绳的张力等于物块a的重力，所以连接物块a和b的绳的张力保持不变，夹角不变，所以，绳OO'的张力也不变，故A、C错误；对物块b进行受力分析如图所示，可知，若F方向不变，大小在一定范围内变化时，重力mg和绳子的拉力FT保持不变，所以，物块b所受到的支持力也在一定范围内变化，物块b与桌面间的摩擦力也在一定范围内变化，故B、D正确

【考点定位】共点力作用下物体的平衡、力的动态分析

【名师点睛】本题主要考查共点力作用下物体的平衡、力的动态分析。

当有多个物体相互作用而平衡时，应注意灵活选择研究对象，可以让题目变得更简洁明晰，此题的难点是对选项A的判断。

11．【2015·广东·19】如图7所示，三条绳子的一端都系在细直杆顶端，另一端都固定在水平面上，将杆竖直紧压在地面上，若三条绳长度不同，下列说法正确的有

A．三条绳中的张力都相等B．杆对地面的压力大于自身重力

C．绳子对杆的拉力在水平方向的合力为零D．绳子拉力的合力与杆的重力是一对平衡力.

【答案】BC

【考点定位】共点力平衡条件的应用。

【名师点睛】处于平衡状态的物体所受合外力为0，即在任意方向上合力必为0。

12．【2015·山东·16】如图，滑块A置于水平地面上，滑块B在一水平力作用下紧靠滑块A（A、B接触面竖直），此时A恰好不滑动，B刚好不下滑。

已知A与B间的动摩擦因数为，A与地面间的动摩擦因数为，最大静摩擦力等于滑动摩擦力。

A与B的质量之比为

A．B．C．D．

【答案】B

【考点定位】物体的平衡.

【名师点睛】解题的关键是正确选择研究对象；并对研究对象列得平衡方程.

13．【2015·浙江·20】如图所示，用两根长度相同的绝缘细线把一个质量为0.1kg的小球A悬挂到水平板的MN两点，A上带有的正电荷。

两线夹角为120°，两线上的拉力大小分别为和。

A的正下方0.3m处放有一带等量异种电荷的小球B，B与绝缘支架的总质量为0.2kg（重力加速度取；静电力常量，AB球可视为点电荷）则

A．支架对地面的压力大小为2.0N

B．两线上的拉力大小

C．将B水平右移，使M、A、B在同一直线上，此时两线上的拉力大小为

D．将B移到无穷远处，两线上的拉力大小

【答案】BC

【解析】对B和支架分析可知，受到竖直向下的重力，和A对B竖直向上的库仑力，故对地面的压力为

，A错误；对A分析，A受到竖直向下的重力，竖直向下的库仑力，两线上的拉力，三力的夹角正好是120°，处于平衡状态，所以，B正确；将B水平右移，使M、A、B在同一直线上，则两小球的距离变为，故有

，解得，C正确；将B移到无穷远处，两小球之间的库仑力为零，则两线上的拉力大小，D错误；

【考点定位】库伦定律，共点力平衡条件

【名师点睛】做此类问题受力分析是关键，特别本题的第二问，求解两小球之间的距离是关键

14．【2015·上海·14】如图，一质量为m的正方体物块置于风洞内的水平面上，其一面与风速垂直，当风速为时刚好能推动该物块。

已知风对物块的推力F正比于，其中v为风速、S为物块迎风面积。

当风速变为时，刚好能推动用同一材料做成的另一正方体物块，则该物块的质量为

A．4mB．8mC．32mD．64m

【答案】D

【考点定位】力的平衡；最大静摩擦力

【名师点睛】本题考查最大静摩擦力，意在考查考生的分析推理能力。

本题要特别注意：

物块的体积变了，质量也就变了，最大静摩擦力也变了。

要抓住不变量“密度”，做这个题目就容易了。

15．【2016·上海卷】如图，始终竖直向上的力F作用在三角板A端，使其绕B点在竖直平面内缓慢地沿顺时针方向转动一小角度，力F对B点的力矩为M，则转动过程中

A．M减小，F增大B．M减小，F减小C．M增大，F增大D．M增大，F减小

【答案】A

【考点定位】力矩、受力平衡条件

【方法技巧】通过物体受力平衡条件判断拉力F的变化情况，分析力矩时通过极端思维的方法进行判断。