届高三高考物理二轮复习强化练习卷力与平衡.docx

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届高三高考物理二轮复习强化练习卷力与平衡

力与平衡

1.（2019·湖南株洲高三年级教学检测）如图，黑板擦在手施加的恒力F作用下匀速擦拭黑板．已知黑板擦与竖直黑板间的动摩擦因数为μ，不计黑板擦的重力，则它所受的摩擦力大小为（　　）

A．F　　　B．μFC.

FD.

2.（2019·绥化联考）L形木板P（上表面光滑）放在固定斜面上，轻质弹簧一端固定在木板上，另一端与置于木板上表面的滑块Q相连，如图所示．若P、Q一起沿斜面匀速下滑，不计空气阻力．则木板P的受力个数为（　　）

A．3　　B．4C．5D．6

3.如图所示，质量分别为mA、mB的A、B两个楔形物体叠放在一起，B靠在竖直墙壁上，在水平力F的作用下，A、B静止不动，则（　　）

A．A物体受力的个数可能为3

B．B受到墙壁的摩擦力方向可能向上，也可能向下

C．力F增大（A、B仍静止），A对B的压力也增大

D．力F增大（A、B仍静止），墙壁对B的摩擦力也增大

4.（2019·中山联考）如图所示，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

5.如图所示，匀强电场的电场强度方向与水平方向夹角为30°且斜向右上方，匀强磁场的方向垂直于纸面（图中未画出）．一质量为m、电荷量为q的带电小球（可视为质点）以与水平方向成30°角斜向左上方的速度v做匀速直线运动，重力加速度为g，则（　　）

A．匀强磁场的方向可能垂直于纸面向外B．小球一定带正电荷

C．电场强度大小为

D．磁感应强度的大小为

6.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，悬挂衣服的衣架挂钩是光滑的，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b′，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

7.（2019·长沙模拟）如图所示，固定在竖直平面内的光滑圆环的最高点有一个光滑的小孔．质量为m的小球套在圆环上，一根细线的下端系着小球，上端穿过小孔用手拉住．现拉动细线，使小球沿圆环缓慢上移，在移动过程中手对线的拉力F和环对小球的弹力FN的大小变化情况是（　　）

A．F减小，FN不变B．F不变，FN减小

C．F不变，FN增大D．F增大，FN减小

8.（多选）如图所示，在竖直向下的匀强磁场中，绝缘细线下面悬挂一质量为m、长为l的导线，导线中有垂直纸面向里的恒定电流I，静止时细线偏离竖直方向θ角，现将磁场沿逆时针方向缓慢转动到水平向右，转动时磁感应强度B的大小不变，在此过程中，下列说法正确的是（　　）

A．导线受到的安培力逐渐变大

B．绝缘细线受到的拉力逐渐变大

C．绝缘细线与竖直方向的夹角θ先增大后减小

D．导线受到的安培力与绝缘细线受到的拉力的合力不变

9.（2019·河南南阳一中高三理综）将一横截面为扇形的物体B放在水平面上，一小滑块A放在物体B上，如图所示．除了物体B与水平面间的摩擦力之外，其余接触面的摩擦均可忽略不计，已知物体B的质量为M、滑块A的质量为m.当整个装置静止时，A、B接触面的切线与竖直挡板之间的夹角为θ，重力加速度为g.则下列选项正确的是（　　）

A．物体B对水平面的压力大小为MgB．物体B受到水平面的摩擦力大小为mgtanθ

C．滑块A与竖直挡板之间的弹力大小为

D．滑块A对物体B的压力大小为

10.（多选）（2019·广东深圳高三模拟）如图所示，一不可伸长的光滑轻绳，其左端固定于O点，右端跨过固定于O′点的光滑滑轮悬挂一质量为1kg的物体P，此时轻绳OO′段水平，长度为0.8m．绳子OO′段套有一个可自由滑动的轻环．现在轻环上挂上一重物Q，用手扶住重物后缓慢下降，直到手与重物分离，重物Q下降的高度为0.3m，此时物体P未到达滑轮处．则（　　）

A．重物Q的质量为1.2kgB．重物Q的质量为1.6kg

C．物体P上升的高度为0.2mD．物体P上升的高度为0.4m

11．（多选）如图所示，物体P、Q可视为点电荷，电荷量相同．倾角为θ、质量为M的斜面体放在粗糙水平面上．将质量为m的物体P放在粗糙的斜面体上．当物体Q放在与P等高（PQ连线水平）且与物体P相距为r的右侧位置时，P静止且受斜面体的摩擦力为0，斜面体保持静止，静电力常量为k，则下列说法正确的是（　　）

A．P、Q所带电荷量为

B．P对斜面体的压力为

C．斜面体受到地面的摩擦力为0D．斜面体对地面的压力为（M＋m）g

12（2019·西安八校联考）如图所示，一根绳子一端固定于竖直墙上的A点，另一端绕过动滑轮P悬挂一重物B，其中绳子的PA段处于水平状态，另一根绳子一端与动滑轮P的轴相连，在绕过光滑的定滑轮Q后在其端点O施加一水平向左的外力F，使整个系统处于平衡状态，滑轮均为光滑、轻质，且均可看作质点，现拉动绳子的端点O使其向左缓慢移动一小段距离后达到新的平衡状态，则该平衡状态与原平衡状态相比较（　　）

A．拉力F增大B．拉力F减小C．角θ不变D．角θ减小

13.如图所示，质量相等的A、B两物体在平行于固定光滑斜面的推力F的作用下，沿斜面做匀速直线运动，A、B间轻弹簧的劲度系数为k，斜面的倾角为30°，则匀速运动时弹簧的压缩量为（　　）

14.（2019·江西新余四校高三第二次联考）如图所示，物块P、Q紧挨着并排放置在粗糙水平面上，P的左边用一轻弹簧与竖直墙相连，物块P、Q处于静止状态；若直接撤去物块Q，P将向右滑动。

现用一个从零开始逐渐增大的水平拉力F向右拉Q，直至拉动Q。

那么在Q被拉动之前的过程中，弹簧对P的弹力T的大小、地面对P的摩擦力fP的大小、P对Q的弹力N的大小、地面对Q的摩擦力fQ的大小的变化情况（　　）

A．T始终增大，fP始终减小B．T保持不变，fP保持不变

C．N保持不变，fQ增大D．N先不变后增大，fQ先增大后减小

15.如图所示，在倾角为α的光滑斜面上，垂直纸面放置一根长为L、质量为m的直导体棒。

当导体棒中的恒定电流I垂直于纸面向里时，欲使导体棒静止在斜面上，可将导体棒置于匀强磁场中，当外加匀强磁场的磁感应强度B的方向在纸面内由竖直向上逆时针转至水平向左的过程中，关于B的大小的变化，正确的是

A．逐渐增大　　　　　　　　B．逐渐减小

C．先增大后减小D．先减小后增大

16.（2019·安徽池州市高三上学期期末）如图甲所示，在倾角为37°的固定斜面上有一物体，质量为10kg。

当给它施加沿斜面向下大小为4N的力时，物体刚好静止在斜面上（最大静摩擦力可认为等于滑动摩擦力，取g＝10m/s2，sin37°＝0.6，cos37°＝0.8）。

求：

（1）物体与斜面间的动摩擦因数；

（2）如果改用与斜面成30°向上的力拉物体，如图乙所示，物体将会沿斜面向上匀速运动，则所施加的拉力多大？

（结果保留两位小数）

17.如图所示，在水平地面上固定一对与水平面倾角为α的光滑平行导电轨道，轨道间的距离为l，两轨道底端的连线与轨道垂直，顶端接有电源．将一根质量为m的直导体棒ab放在两轨道上，且与两轨道垂直．已知通过导体棒的恒定电流大小为I，方向由a到b，重力加速度为g，在轨道所在空间加一竖直向上的匀强磁场，使导体棒在轨道上保持静止．

（1）求磁场对导体棒的安培力的大小；

（2）如果改变导轨所在空间的磁场方向，试确定使导体棒在轨道上保持静止的匀强磁场磁感应强度B的最小值和方向．

18.（2019·河北省邢台市调研）质量为M的木楔倾角为θ，在水平面上保持静止，当将一质量为m的木块放在木楔斜面上时，它正好匀速下滑．如果用与木楔斜面成α角的力F拉着木块沿斜面匀速上升，如图所示（已知木楔在整个过程中始终静止）．

（1）当α＝θ时，拉力F有最小值，求此最小值；

（2）当α＝θ时，木楔对水平面的摩擦力是多大？

参考答案

A．F　　　B．μFC.

FD.

【答案】：

【解析】：

设力F与运动方向的夹角为θ，黑板擦做匀速运动，则由平衡条件可知Fcosθ＝μFsinθ，解得μ＝

，由数学知识可知，cosθ＝

，则黑板擦所受的摩擦力大小Ff＝Fcosθ＝

F，故选项C正确．

A．3　　B．4C．5D．6

【答案】C

【解析】：

.P、Q一起沿斜面匀速下滑时，木板P的上表面光滑，隔离滑块Q分析受力，受到三个力：

重力、P对Q的支持力、弹簧对Q沿斜面向上的弹力；再隔离木板P分析受力：

P的重力、Q对P的压力、弹簧对P沿斜面向下的弹力、斜面对P的支持力、斜面对P的摩擦力，故选项C正确．

3.如图所示，质量分别为mA、mB的A、B两个楔形物体叠放在一起，B靠在竖直墙壁上，在水平力F的作用下，A、B静止不动，则（　　）

A．A物体受力的个数可能为3

B．B受到墙壁的摩擦力方向可能向上，也可能向下

C．力F增大（A、B仍静止），A对B的压力也增大

D．力F增大（A、B仍静止），墙壁对B的摩擦力也增大

【答案】　AC

【解析】　隔离A物体，若A、B间没有静摩擦力，则A受重力、B对A的支持力和水平力F三个力作用，选项A正确；将A、B看作一个整体，整体在竖直方向上受到重力和摩擦力，所以墙对B的摩擦力方向只能向上，选项B错误；若F增大，则F在垂直B斜面方向的分力增大，所以A对B的压力增大，选项C正确；对A、B整体受力分析，由平衡条件知，竖直方向上有f＝GA＋GB，因此当水平力F增大时，墙壁对B的摩擦力不变，选项D错误。

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】：

设斜面倾角为θ，斜面对物块的最大静摩擦力为Ff，当F取最大值F1时，最大静摩擦力Ff沿斜面向下，由平衡条件得F1＝mgsinθ＋Ff；当F取最小值F2时，Ff沿斜面向上，由平衡条件得F2＝mgsinθ－Ff，联立两式可求出最大静摩擦力Ff＝

，选项C正确．FN＝mgcosθ，F1＋F2＝2mgsinθ，所以不能求出物块的质量、斜面的倾角和物块对斜面的正压力．

A．匀强磁场的方向可能垂直于纸面向外B．小球一定带正电荷

C．电场强度大小为

D．磁感应强度的大小为

【答案】C.

【解析】：

小球做匀速直线运动，受到的合力为零，假设小球带正电，则小球的受力情况如图甲所示，

小球受到的洛伦兹力沿虚线但方向未知，小球受到的重力与电场力的合力与洛伦兹力不可能平衡，故小球不可能做匀速直线运动，假设不成立，小球一定带负电，选项B错误；小球的受力情况如图乙所示，小球受到的洛伦兹力一定斜向右上方，根据左手定则，匀强磁场的方向一定垂直于纸面向里，选项A错误；根据几何关系，电场力大小qE＝mg，洛伦兹力大小qvB＝

mg，解得E＝

，B＝

，选项C正确，D错误．

A．绳的右端上移到b′，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】：

设两段绳子间的夹角为2α，绳子的拉力大小为F，由平衡条件可知，2Fcosα＝mg，所以F＝

，设绳子总长为L，两杆间距离为s，由几何关系L1sinα＋L2sinα＝s，得sinα＝

＝

，绳子右端上移，L、s都不变，α不变，绳子张力F也不变，A正确；杆N向右移动一些，s变大，α变大，cosα变小，F变大，B正确；绳子两端高度差变化，不影响s和L，所以F不变，C错误；衣服质量增加，绳子上的拉力增加，由于α不会变化，悬挂点不会右移，D错误．

A．F减小，FN不变B．F不变，FN减小

C．F不变，FN增大D．F增大，FN减小

【答案】A.

【解析】：

对小球受力分析，其所受的三个力组成一个闭合三角形，如图所示，

力三角形与圆内的三角形相似，由几何关系可知

＝

，小球缓慢上移时mg不变，R不变，L减小，故F减小，FN大小不变，A正确．

B．导线受到的安培力逐渐变大

B．绝缘细线受到的拉力逐渐变大

C．绝缘细线与竖直方向的夹角θ先增大后减小

D．导线受到的安培力与绝缘细线受到的拉力的合力不变

【答案】：

【解析】：

导线受到的安培力F安＝BIl大小不变，选项A错误；磁场逆时针转动90°的过程中，F安方向逐渐由水平向左变为竖直向下，由于变化缓慢，所以F安与mg的合力F合与FT大小相等，方向相反，由图可知，

F合大小逐渐增大，θ逐渐减小，所以FT大小逐渐增大，选项B正确，选项C错误；F安与FT的合力总是与重力大小相等，方向相反，即竖直向上，选项D正确．

A．物体B对水平面的压力大小为MgB．物体B受到水平面的摩擦力大小为mgtanθ

C．滑块A与竖直挡板之间的弹力大小为

D．滑块A对物体B的压力大小为

【答案】：

【解析】：

首先对滑块A受力分析，如图所示，

根据平衡条件，有F1＝

F2＝

根据牛顿第三定律，A对B的压力大小为

，A对竖直挡板的压力大小为

，故C正确，D错误；对A、B整体受力分析，受重力、水平面的支持力、竖直挡板的支持力、水平面的静摩擦力，如图所示，

根据平衡条件，水平面的支持力大小FN＝（M＋m）g，水平面的摩擦力大小Ff＝F2＝

，再根据牛顿第三定律，物体B对水平面的压力大小为（M＋m）g，故A、B错误．

A．重物Q的质量为1.2kgB．重物Q的质量为1.6kg

C．物体P上升的高度为0.2mD．物体P上升的高度为0.4m

【答案】：

【解析】：

重新平衡后，根据几何知识可得tanθ＝

＝

，即θ＝53°，OO′之间的绳长为0.5×2m＝1m，故P上升了1m－0.8m＝0.2m，C正确，D错误；

重新平衡后，对轻环处结点受力分析，如图所示，则根据平行四边形定则可得cos53°＝

＝0.6，解得mQ＝1.2kg，A正确，B错误．

A．P、Q所带电荷量为

B．P对斜面体的压力为

C．斜面体受到地面的摩擦力为0D．斜面体对地面的压力为（M＋m）g

【答案】：

【解析】：

以P为研究对象，受到重力mg、斜面体的支持力FN和库仑力F，由平衡条件得：

F＝mgtanθ，FN＝

根据库仑定律得：

F＝k

联立解得：

q＝r

由牛顿第三定律得P对斜面体的压力为FN′＝FN＝

，故A错误，B正确．

以斜面体和P整体为研究对象，由平衡条件得地面对斜面体的摩擦力为Ff＝F，地面对斜面体的支持力为FN1＝（M＋m）g，根据牛顿第三定律得斜面体对地面的压力为FN1′＝FN1＝（M＋m）g，故C错误，D正确．

A．拉力F增大B．拉力F减小C．角θ不变D．角θ减小

【答案】　AD

【解析】　以动滑轮P为研究对象，AP、BP段绳子受的力始终等于B的重力，两绳子拉力的合力在∠APB的角平分线上，拉动绳子后，滑轮向上运动，两绳子夹角减小，两拉力的合力增大，故F增大，A项正确，B项错；PQ与竖直方向夹角等于∠APB的一半，故拉动绳子后角θ减小，C项错，D项正确。

【答案】　B

【解析】　设物体A、B的质量均为m。

先用整体法，求出F＝2mgsin30°＝mg；后用隔离法，选取物体B为研究对象，对其受力分析，根据平衡条件可求出弹簧对B沿斜面向上的弹力F弹＝mgsin30°＝

＝

，即

＝kx，所以x＝

。

故选项B正确。

现用一个从零开始逐渐增大的水平拉力F向右拉Q，直至拉动Q。

那么在Q被拉动之前的过程中，弹簧对P的弹力T的大小、地面对P的摩擦力fP的大小、P对Q的弹力N的大小、地面对Q的摩擦力fQ的大小的变化情况（　　）

A．T始终增大，fP始终减小B．T保持不变，fP保持不变

C．N保持不变，fQ增大D．N先不变后增大，fQ先增大后减小

【答案】　BC

【解析】　因为若直接撤去Q，P将向右滑动，表明fP已经达到最大，所以fP不再变化，弹簧弹力T＝kx不变，A错误，B正确；对于P、Q整体有T＋F＝fP＋fQ，其中T＝kx不变，fP不变，F增大，所以fQ增大，设Q对P的弹力为N′，对于P有T＝fP＋N′，又N′＝N，所以N保持不变，C正确，D错误。

15.如图所示，在倾角为α的光滑斜面上，垂直纸面放置一根长为L、质量为m的直导体棒。

A．逐渐增大　　　　　　　　B．逐渐减小

C．先增大后减小D．先减小后增大

【答案】D

【解析】对导体棒受力分析，受重力G、支持力FN和安培力FA，三力平衡，合力为零，将支持力FN和安培力FA合成，合力与重力相平衡，如图所示，

从图中可以看出，安培力FA先变小后变大，由于FA＝BIL，其中电流I和导体棒的长度L均不变，故磁感应强度先变小后变大，故D正确。

16.（2019·安徽池州市高三上学期期末）如图甲所示，在倾角为37°的固定斜面上有一物体，质量为10kg。

当给它施加沿斜面向下大小为4N的力时，物体刚好静止在斜面上（最大静摩擦力可认为等于滑动摩擦力，取g＝10m/s2，sin37°＝0.6，cos37°＝0.8）。

求：

（1）物体与斜面间的动摩擦因数；

（2）如果改用与斜面成30°向上的力拉物体，如图乙所示，物体将会沿斜面向上匀速运动，则所施加的拉力多大？

（结果保留两位小数）

【答案】　

（1）0.8　

（2）97.95N

【解析】　

（1）物体刚好静止在斜面上，则：

Ff＝mgsin37°＋F0

其中Ff＝μFN，FN＝mgcos37°

解得μ＝0.8。

（2）物体沿斜面向上匀速运动，则：

Fcos30°＝mgsin37°＋F滑

FN′＝mgcos37°－Fsin30°

F滑＝μFN′

联立解得：

F＝

≈97.95N。

（1）求磁场对导体棒的安培力的大小；

（2）如果改变导轨所在空间的磁场方向，试确定使导体棒在轨道上保持静止的匀强磁场磁感应强度B的最小值和方向．

【答案】：

（1）mgtanα　

（2）

　垂直轨道平面斜向上

【解析】：

（1）导体棒受力如图所示

根据共点力平衡条件可知，磁场对导体棒的安培力的大小F安＝mgtanα.

（2）要使磁感应强度最小，则要求安培力最小．根据受力情况可知，最小安培力F安min＝mgsinα，方向平行于轨道斜向上

所以最小磁感应强度Bmin＝

＝

根据左手定则可判断出，此时的磁感应强度的方向为垂直轨道平面斜向上．

18.（2019·河北省邢台市调研）质量为M的木楔倾角为θ，在水平面上保持静止，当将一质量为m的木块放在木楔斜面上时，它正好匀速下滑．如果用与木楔斜面成α角的

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