高三物理一轮复习 专题2 力与物体的平衡要点.docx

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高三物理一轮复习专题2力与物体的平衡要点

2014高三物理一轮复习《对点训练+通关训练》：

专题2　力与物体的平衡

考点1　重力，弹力

　1.下列关于物体重力的说法中不正确的是（A）

A．地球上的物体只有运动时才受到重力

B．同一物体在某处向上抛出后和向下抛出后所受重力一样大

C．某物体在同一位置时，所受重力与静止还是运动无关，重力大小是相同的

D．物体所受重力大小与其质量有关

　2.台球以速度v0与球桌边框成θ角撞击O点，反弹后速度为v1，方向与球桌边框夹角仍为θ，如图所示．OB垂直于桌边，则下列关于桌边对小球的弹力方向的判断中正确的是（B）

A．可能沿OA方向B．一定沿OB方向

C．可能沿OC方向D．可能沿OD方向

　3.一个质量可以不计的弹簧，其弹力F的大小与长度l的关系如图中的直线a、b所示，这根弹簧的劲度系数为（C）

A．1250N/mB．625N/m

C．2500N/mD．833N/m

　4.如图所示，轻质弹簧的劲度系数为k，小球重G，平衡时小球在A处．今用力F压小球至B处，使弹簧缩短x，则此时弹簧的弹力为（B）

A．kxB．kx＋G

C．G－kxD．以上都不对

　5.（2013·山东卷）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（D）

A.∶4B．4∶

C．1∶2D．2∶1

解析：

将两小球看做一个整体，对整体受力分析，可知整体受到重力，A、C的拉力共3个力的作用，由于弹簧处于平衡状态，将轻弹簧A的拉力沿竖直方向和水平方向分解可知水平方向上满足FAx＝FAsin30°＝FC，故FA∶FC＝2∶1，又三个弹簧的劲度系数相同，据胡克定律F＝kx可知弹簧A、C的伸长量之比为2∶1.

　6.如图所示，倾角为30°、重为80N的斜面体静止在水平面上．一根弹性轻杆一端垂直固定在斜面体上，杆的另一端固定一个重为2N的小球，小球处于静止状态时，下列说法正确的是（C）

A．斜面有向左运动的趋势

B．地面对斜面的支持力为80N

C．球对弹性轻杆的作用力为2N，方向竖直向下

D．弹性轻杆对小球的作用力为2N，方向垂直斜面向上

考点2　摩擦力

　1.（多选）如图所示，有一个重力不计的方形容器，被水平力F压在竖直的墙面上处于静止状态，现缓慢地向容器内注水，直到将容器刚好盛满为止，在此过程中容器始终保持静止，则下列说法中正确的是（BC）

A．容器受到的摩擦力不变

B．容器受到的摩擦力逐渐减小

C．水平力F可能不变

D．水平力F必须逐渐增大

　2.装修工人在搬运材料时施加一个水平拉力将其从水平台面上拖出，如图所示，则在匀加速拖出的过程中（D）

A．材料与平台之间的接触面积逐渐减小，摩擦力逐渐减小

B．材料与平台之间的相对速度逐渐增大，摩擦力逐渐增大

C．平台对材料的支持力逐渐减小，摩擦力逐渐减小

D．材料与平台之间的动摩擦因数不变，支持力也不变，因而工人拉力也不变

　3.如图所示，用水平力F推乙物块，使甲、乙、丙、丁四个完全相同的物块一起沿水平地面以相同的速度匀速运动，各物块受到摩擦力的情况是（C）

A．甲物块受到一个摩擦力的作用

B．乙物体受到两个摩擦力的作用

C．丙物体受到两个摩擦力的作用

D．丁物块没有受到摩擦力的作用

　4.（多选）如图所示，质量为m的小物块以初速度v0沿足够长的固定斜面上滑，斜面倾角为θ，物块与该斜面间的动摩擦因数μ>tanθ，下图中表示该物块的速度v和所受摩擦力f随时间t变化的图线（以初速度v0的方向为正方向），可能正确的是（AC）

　5.一个质量为3kg的物体，被放置在倾角为α＝37°、动摩擦因数为0.2的固定斜面上，下列选项中所示的四种情况下物体处于平衡状态的是（令最大静摩擦力等于滑动摩擦力，sin37°＝0.6，cos37°＝0.8，g＝10m/s2）（A）

解析：

物体与斜面间的最大静摩擦力fmax＝μmgcos37°＝4.8N

假设物体不动，物体受斜面的静摩擦力沿斜面向上，

由F＋f＝mgsin37°可得

FA＝9N≥fmax，FB＝3N≤fmax

fC＝0≤fmax，FD＝－4N，|fD|≤fmax，负号表示f方向沿斜面向下，

可以得出，B、C、D中物体均处于平衡状态，A项中物体沿斜面向下运动，故选A.

　6.如图所示，水平面上有一重为40N的物体，受到F1＝13N和F2＝6N的水平力作用而保持静止．已知物体与水平面间的动摩擦因数μ＝0.2.设最大静摩擦力等于滑动摩擦力，求：

（1）物体所受的摩擦力的大小与方向；

（2）若只将F1撤去，物体受到的摩擦力的大小和方向．

解析：

（1）设物体相对地面静止，则有

F1＝F2＋Ff，得Ff＝7N，

而fmax＝μmg＝8N>Ff，

故物体没动，受静摩擦力，大小为7N，方向水平向右．

（2）撤去F1后，f′＝F2＝6N

故物体受静摩擦力，大小为6N，方向水平向左．

考点3　力的合成与分解

　1.下列四个图中，F1、F2、F3都恰好构成封闭的直角三角形（顶角为直角），这三个力的合力最大的是（C）

　2.如图所示，重力为G的物体静止在倾角为α的斜面上，将重力G分解为垂直斜面向下的力F1和平行斜面向下的力F2，那么（B）

A．F1就是物体对斜面的压力

B．物体对斜面的压力方向与F1方向相同，大小为Gcosα

C．F2就是物体受到的静摩擦力

D．物体受到重力、斜面对物体的支持力、静摩擦力、F1和F2共五个力的作用

　3.小明想推动家里的衣橱，但使出了吃奶的力气也推不动，他便想了个妙招，如图所示，用A、B两块木板，搭成一个底角较小的人字形架，然后往中央一站，衣橱居然被推动了！

下列说法正确的是（C）

A．这是不可能的，因为小明根本没有用力去推衣橱

B．这是不可能的，因为无论如何小明的力气也没那么大

C．这有可能，A板对衣橱的推力有可能大于小明的重力

D．这有可能，A板对衣橱的推力不可能大于小明的重力

　4.作用于同一点的两个力，大小分别为F1＝5N，F2＝4N，这两个力的合力F与F1的夹角为θ，则θ可能为（A）

A．45°B．60°

C．75°D．90°

　5.（多选）如图所示是骨折病人的牵引装置示意图，绳的一端固定，绕过定滑轮和动滑轮后挂着一个重物，与动滑轮相连的帆布带拉着病人的脚，整个装置在同一竖直平面内．为了使脚所受的拉力增大，可采取的方法是（BC）

A．只增加绳的长度B．只增加重物的质量

C．只将病人的脚向左移动D．只将两定滑轮的间距增大

　6.如图所示，人曲膝下蹲时，膝关节弯曲的角度为θ，设此时大、小腿部的肌群对膝关节的作用力F的方向水平向后，且大腿骨、小腿骨对膝关节的作用力大致相等，那么脚掌所受地面竖直向上的弹力约为（D）

A.B.

C.D.

解析：

设大腿骨和小腿骨的作用力分别为F1、F2，则F1＝F2.由力的平行四边形定则易知F2cos＝，

对F2进行分解有F2y＝F2sin

解得F2y＝tan＝，D选项正确．

考点4　共点力的平衡

　1.（2010·广东卷）如图为节日里悬挂灯笼的一种方式，A、B点等高，O为结点，轻绳AO、BO长度相等，拉力分别为FA、FB，灯笼受到的重力为G.下列表述正确的是（B）　　A．FA一定小于G

B．FA与FB大小相等

C．FA与FB是一对平衡力

D．FA与FB大小之和等于G

解析：

由等高等长知，左右力对称，选项B正确．选项A错误，有可能大于．选项D错误，不是大小之和而是矢量之和．选项C错误，这两个力的矢量和与重力是平衡力．

　2.（2013·北京卷）倾角为α、质量为M的斜面体静止在水平桌面上，质量为m的木块静止在斜面体上．下列结论正确的是（D）

A．木块受到的摩擦力大小是mgcosα

B．木块对斜面体的压力大小是mgsinα

C．桌面对斜面体的摩擦力大小是mgsinαcosα

D．桌面对斜面体的支持力大小是（M＋m）g

解析：

隔离木块分析，可知木块受重力mg、斜面体的支持力N和静摩擦力f三个力的作用而静止，将重力沿斜面方向和垂直斜面方向分解可知f＝mgsinα，N＝mgcosα，故A错误，由牛顿第三定律可知木块对斜面体的压力大小是mgcosα，故B错误．以木块和斜面体整体为研究对象，整体受重力和桌面的支持力两个力的作用而静止，合力为零，根据平衡条件可知，水平方向没有其他外力，则桌面对斜面体没有摩擦力，故C错误，D正确．

　3.用一轻绳将小球P系于光滑墙壁上的O点，在墙壁和球P之间夹有一矩形物块Q，如图所示．P、Q均处于静止状态，则下列相关说法正确的是（C）

A．P物体受3个力

B．Q受到3个力

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

　4.（2012·新课标卷）如图，一小球放置在木板与竖直墙面之间．设墙面对球的压力大小为N1，球对木板的压力大小为N2.以木板与墙连接点所形成的水平直线为轴，将木板从图示位置开始缓慢地转到水平位置．不计摩擦，在此过程中（B）

A．N1始终减小，N2始终增大

B．N1始终减小，N2始终减小

C．N1先增大后减小，N2始终减小

D．N1先增大后减小，N2先减小后增大

解析：

受力分析如图所示：

重力的大小、方向都不变，可知N1、N2的合力大小、方向都不变，当木板向下转动时，N1、N2变化如图所示，即N1、N2都减小，所以正确选项为B.

　5.（多选）（2012·山东卷）如图所示，两相同轻质硬杆OO1、OO2可绕其两端垂直纸面的水平轴O、O1、O2转动，在O点悬挂一重物M，将两相同木块m紧压在竖直挡板上，此时整个系统保持静止f表示木块与挡板间摩擦力的大小N表示木块与挡板间正压力的大小．若挡板间的距离稍许增大后，系统仍静止且O1、O2始终等高，则（BD）

A．f变小B．f不变

C．N变小D．N变大

解析：

因为在挡板距离增大的过程中，所有研究对象仍处于静止状态，首先对M、m和杆整体受力分析，竖直方向只受重力和两挡板对两m的摩擦力，摩擦力与重力在竖直方向平衡，A错，B对．隔离m有竖直方向f＝G＋Fcosθ，水平方向N＝Fsinθ，在挡板距离增大的过程中，θ增大、cosθ减小、F增大、sinθ增大、N增大，故C错误，D正确．

　6.质量为m的物体A放在倾角为θ＝37°的斜面上时，恰好能匀速下滑，如图（a）所示；现用细线系住物体A，并平行于斜面向上绕过光滑的定滑轮，另一端系住物体B，物体A恰好能沿斜面匀速上滑，如图（b）所示，求物体B的质量．（sin37°＝0.6，cos37°＝0.8）

解析：

当物体A沿斜面匀速下滑时，受力图如图甲，沿斜面方向的合力为0，

有Ff＝mgsinθ

当物体A沿斜面匀速上滑时，受力图如图乙，A物体所受摩擦力大小不变，方向沿斜面向下，沿斜面方向的合力仍为0，有FTA＝Ff′＋mgsinθ

对物体B，FTB＝mBg

由牛顿第三定律可知　FTA＝FTB

由以上各式求出，mB＝1.2m.

考点5　实验：

验证力的平行四边形定则

　1.（多选）在做“互成角度的两个力的合成”实验时，橡皮条的一端固定在木板上，用两个弹簧秤把橡皮条的另一端拉到某一确定的O点，以下操作中错误的是（ACD）

A．同一次实验过程中，O点位置允许变动

B．实验中，弹簧秤必须与木板平行，读数时视线要正对弹簧秤刻度

C．实验中，先将其中一个弹簧秤沿某一方向拉到最大量程，然后只需调节另一弹簧秤拉力的大小和方向，把橡皮条另一端拉到O点

D．实验中，把橡皮条的另一端拉