高考物理一轮复习考点演练第2章 相互作用 力与平衡解析版.docx
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高考物理一轮复习考点演练第2章相互作用力与平衡解析版
第二章相互作用力与平衡
第1节常见的几种力
班级姓名成绩
（时间：
45分钟满分：
100分）
一、选择题（本题共10小题，每小题7分，每题只有一个答案正确，共70分）
1.一有固定斜面的小车在水平面上做直线运动，小球通过细绳与车顶相连，小球某时刻正处于图示状态.设
斜面对小球的支持力为FN，细绳对小球的拉力为T，关于此时刻小球的受力情况，下列说法正确的是（）
①若小车向左运动，FN可能为零
②若小车向左运动，T可能为零
③若小车向右运动，FN不可能为零
④若小车向右运动，T不可能为零
A.①②B.③④C.①③D.②④
2.如图所示,A、B两物体的重力分别是GA=3N，GB=4N，
弹簧的重力不计，整个装置沿竖直方向处于静止状态，这
时弹簧的弹力F=2N，则天花板受到的拉力和地板受到
的压力有可能是（）
A.3N和6N
B.5N和6N
C.3N和2N
D.5N和2N
3.（2010·合肥检测）如图所示,轻质光滑滑轮两侧用
轻绳连着两个物体A与B,物体B放在水平地面上,A、
B均静止.已知A和B的质量分别为mA、mB,绳与水平
方向的夹角为θ（θ<90°）,重力加速度为g,则（）
A.物体B受到的摩擦力可能为零
B.物体B受到的摩擦力为mAgcotθ
C.物体B对地面的压力可能为零
D.物体B
对地面的压力为mBg-mAgsinθ
4.一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（）
A.1250N/m
B.625N/m
C.2500N/m
D.833N/m
5.用一水平力F将两铁块A和B紧压在竖直墙上而静止，
如图所示，对此，下列说法中正确的是（）
A.铁块B受A给它的摩擦力方向可能向上，也可能向下
B.铁块B肯定受墙给它的竖直向上的摩擦力
C.铁块A肯
定对B施加竖直向上的摩擦力
D.B受墙的摩擦力方向可能向上，也可能向下
6.（原创题）西方经典剧作《牛虻》在2009年9月7日至9月8日在我国国家大剧院上演，大剧院外部呈椭圆型．屋顶可视为半球形，一警卫人员为执行安保任务，须冒险在半球形屋顶上向上缓慢爬行（如图所示），则他在向上爬的过程中（）
①屋顶对他的支持力变大
②屋顶对他的支持力变小
③屋顶对他的摩擦力变大
④屋顶对他的摩擦力变小
A.①③B.①④C.②③D.②④
7.如图所示，物块M在静止的传送带上以速度v匀速下滑时，
传送带突然启动，方向如图中箭头所示，若传送带的速度大小
也为v，则传送带启动后（）
A.M静止在传送带上
B.M可能沿斜面向上运动
C.M受到的摩擦力不变
D.M下滑的速度变小
8.（2010·江西检测）用轻弹簧竖直悬挂质量为m的物体,
静止时弹簧伸长量为L.现用该弹簧沿斜面方向拉住质量
为2m的物体,系统静止时弹簧伸长量也为L，斜面倾角
为30°,如图所示.则物体所受摩擦力（）
A.等于零
B.大小为1/2mg,方向沿斜面向下
C.大小为（3）1/2/2mg,方向沿斜面向上
D.大小为mg,方向沿斜面向上
9.（2010·天津和平区模拟）如图甲所示，A、B两物体叠放在光滑水平面上，对B物体施加一水平变力F，F-t关系图象如图乙所示.两物体在变力F作用下由静止开始运动，且始终相对静止，则（）
A.t
时刻，两物体之间的摩擦力最大
B.t时刻，两物体的速度方向开始改变
C.t~2t时间内，两物体之间的摩擦力逐渐增大
D.0~2t时间内，物体A所受的摩擦力
方向与变力F的方向可能不同
10.A、B、C三物体质量分别为M、m、m
0，如图所示连接，[来源:
学科网ZXXK]
绳子不可伸长，且绳子和滑轮的摩擦均不计，若B随A一
起沿水平桌面向右做匀速运动，则可以断定（）
A.物体A与桌面之间有摩擦力，大小为m0g
B.物体A与B之间有摩擦力，大小为m0g
C.桌面对A，B对A都有摩擦力，方向相同，大小均为m0g
D.桌面对A，B对A都有摩擦力，方向相反，大小均为m0g
二、计算题（本题共2小题，共30分，要有必要的文字说明和解题步骤，有数值计算的要注明单位）
11.（12分）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；
（3）若撤去的力不是F1而是F2，则物体受到的摩擦力的大小、方向又如何？
12.（18分）如图所示,劲度系数为k2的轻弹簧乙竖直固定在桌面上,上端连一质量为m的物块;另一劲度系数为k1的轻弹簧甲固定在物块上.现将弹簧甲的上端A缓慢向上提,当提到乙弹簧的弹力大小恰好等于2/3mg时,求A点上提的高度.
第2节力的合成与分解
班级姓名成绩
（时间：
45分钟满分：
100分）
一、选择题（本题共10小题，每小题7分，每题只有一个答案正确，共70分）
1.作用在一个物体上的两个共点力的合力大小随两力之[来源:
学。
科。
网]
间的角度变化关系如图所示，则下列说法错误的是（）
A.这两个力的合力的最大值为30N
B.这两个力的合力的最小值为10N
C.由该图象可确定两个分力的大小
D.只能确定两分力值的范围，不能确定具体值
2.如图所示，用一根长为l的细绳一端固定在O点，
另一端悬挂质量为m的小球A，为使细绳与竖直方向
夹角为30°且绷紧，小球A处于静止，对小球施加
的最小的力是（）
A.
B.
C.
D.
3.（2010·泰安模拟）如图所示是用来粉刷墙壁的涂料滚
的示意图，使用时，用撑杆推着涂料滚沿墙壁上下滚动，
把涂料均匀地粉刷到墙壁上.撑杆的重量和墙壁的摩擦均
不计，而且撑杆足够长，粉刷工人站在离墙壁某一距离
处缓缓上推涂料滚，使撑杆与墙壁间的夹角越来越小，
该过程中撑杆对涂料滚的推力为F1，涂料滚对墙壁的
压力为F2，下列说法正确的是（）
A.F1、F2均减小
B.F1、F2均增大
C.F1减小，F2增大
D.F1增大，F2减小
4.（2010·信阳调研）物块M位于斜面上，受到平行
于斜面的水平力F的作用处于静止状态，如图所示.
如果将外力F撤去，则物块（）
A.会沿斜面下滑B.摩擦力的大小不变
C.摩擦力的大小变大D.摩擦力方向一定变化
5.（2010·山西省实验中学模拟）如图所示，A、B两物体的质量分别为mA、mB，且mA>mB，整个系统处于静止状态滑轮的质量和一切摩擦均不计，如果绳一端由Q点缓慢地向左移到P点，整个系统重新平衡后，物体A的高度和两滑轮间绳与水平方向的夹角θ变化情况是（）
A.物体A的高度升高，θ角变大
B.物体A的高度降低，θ角变小
C.物体A的高度升高，θ角不变
D.物体A的高度不变，θ角变小
6.如图所示是山区村民用斧头劈柴的剖面图，
图中BC边为斧头背，AB、AC边是斧头的刃
面.要使斧头容易劈开木柴，则（）
A.BC边短一些，AB边也短一些
B.BC边长一些，AB边短一些
C.BC边短一些，AB边长一些
D.BC边长一些，AB边也长一些
7.（2010·湖北模拟）用与竖直方向成θ角（θ<45°）的倾斜
轻绳a和水平轻绳b共同固定一小球，这时绳b的拉力
为F1，现保持小球在原位置不动，使绳b在原竖直平面
内逆时针转过θ角固定，绳b的拉力变为F2，再转过θ
角时固定，绳b的拉力变为F3，如图所示，则下列可
能正确的是（）
A.F1=F3>F2
B.F1C.F1=F3D.F1=F2学§科§网Z§X§X§K]
8.（2010·广东模拟）如图所示，质量为m的物体悬挂在
轻质的支架上，斜梁OB与竖直方向的夹角为θ，设水
平横梁OA和斜梁OB作用于O点的弹力分别为F1和
F2.以下结果正确的是（）
A.F1=mgsinθB.F1=mg/sinθ
C.F2=mgcosθD.F2=mg/cosθ
9.（创新题）2009年10月31日，吴桥国际杂技艺术节在河
北省举行，如图甲所示为杂技表演的安全网示意图，网绳的结构为正方格形，O、a、b、c、d等为网绳的结点.安全网水平张紧后，若质量为m的运动员从高处落下，并恰好落在O点上.该处下凹至最低点时,网绳dOe、bOg均成120°向上的张角，如图乙所示，此时O点受到的向下的冲击力大小为F，则这时O点周围每根网绳承受的力的大小为（）
A.FB.F/2C.F+mgD.（F+mg）/2
10.（改编题）水平地面上有一木箱，木箱与地面之间的动
摩擦因数为μ（0<μ<1）.现对木箱施加一拉力F，使木箱
做匀速直线运动.设F的方向与水平面夹角为θ，如图所
示，在θ从0逐渐增大到90°的过程中，木箱的速度
保持不变，则（）
A.F先减小后增大B.F一直增大
C.F的功率增大D.F的功率不变
二、计算题（本题共2小题，共30分，要有必要的文字说明和解题步骤，有数值计算的要注明单位）
11.（14分）将一个20N的力进行分解，其中一个分力的方向与这个力成30°角，试讨论：
（1）另一个分力的大小不会小于多少？
（2）若另一个分力大小是
N，则已知方向的分力大小是多少？
[来源:
Z#xx#k.Com]
12.（2010·唐山模拟）（16分）某公司制造出一种能测量绳中张力的仪器，工作原理如图所示，将相距为L的两根固定支柱A、B（图中小圆框表示支柱的横截面）垂直于金属绳水平放置，在AB的中点用一可动支柱C向上推动金属绳，使绳在垂直于AB的方向竖直向上发生一个偏移量d（d<（1）试用L、d、F表示这时绳中的张力FT.
（2）如果偏移量d=10mm，作用力F=400N，L=250mm，计算绳中张力的大小.
第3节受力分析共点力的平衡
班级姓名成绩
（时间：
45分钟满分：
100分）
一、选择题（本题共10小题，每小题7分，每题只有一个答案正确，共70分）
1.（2008·广东理科基础）人站在自动扶梯的水平踏板上，
随扶梯斜向上匀速运动，如图所示，以下说法正确的
是（）
A.人受到重力和支持力的作用
B.人受到重力、支持力和摩擦力的作用
C.人受到的合外力不为零
D.人受到的合外力方向与速度方向相同
2.（2009·山东卷）如图所示，光滑半球形容器固定在
水平面上，O为球心，一质量为m的小滑块，在水平
力F的作用下静止于P点.设滑块所受支持力为FN.OP
与水平方向的夹角为θ.下列关系正确的是（）
A.F=mg/tanθB.F＝mgtanθ
C.FN=mg/tanθD.FN=mgtanθ
3.（2009·镇江模拟）一质量为M的探空气球在匀速
下降，若气球所受浮力F始终保持不变，气球在运动
过程中所受阻力仅与速率有关，重力加速度为g．现
欲使该气球以同样速率匀速上升，则需从气球吊篮中
减少的质量为（）
A.2（M-F/g）B.M-2F/g
C.2M-F/gD.0
4.人站在岸上通过定滑轮用绳牵引河中的小船，
如图所示，若水的阻力恒定不变，则在船匀速
靠岸的过程中，下列说法中正确的是（）
A.绳的拉力不断增大
B.绳的拉力保持不变
C.船受到的浮力保持不变
D.以上说法都不对
5.如图所示，用一根细线系住重力为G，半径为R的球与倾角为α的光滑斜面劈接触，处于静止状态，球与斜面的接触面非常小，当细线悬点O固定不动，斜面劈缓慢水平向左移动直至细线拉至水平的过程中，下述说法正确的是（）
A.细线对球的拉力一直增大
B.细线对球的拉力先增大后减小
C.细线对球的拉力一直减小
D.细线对球的拉力最小值等于Gsinα[来源:
学#科#网]
6.（2008·天津卷）在粗糙水平地面上与墙平行放着一个截面为半圆的柱状物体A，A与竖直墙之间放一光滑圆球B，整个装置处于静止状态.现对B加一竖直向下的力F，F的作用线通过球心，设墙对B的作用力为F1，B对A的作用力为F2，地面对A的作用力为F3.若F缓慢增大而整个装置仍保持静止，截面如图所示，在此过程中下列说法错误的是（）
A.F1保持不变，F3缓慢增大
B.F1缓慢增大，F3保持不变
C.F2缓慢增大，F3缓慢增大
D.F2缓慢增大，F3保持不变
7.（2010·德州模拟）有一个直角支架AOB，AO水平放置，
表面粗糙，OB竖直向下，表面光滑.AO上套有小环P，
OB上套有小环Q，两环质量均为m，两环由一根质量可
忽略、不可伸长的细绳相连，并在某一位置平衡，如图
所示.现将P环向左移一小段距离，两环再次达到平衡，
那么将移动后的平衡状态和原来的平衡状态比较，AO
杆对P环的支持力FN，摩擦力Ff的变化情况是（）
A.FN不变，Ff变大B.FN不变，Ff变小
C.FN变大，Ff变大D.FN变大，Ff变小
8.三段不可伸长的细绳OA、OB、OC能承受的最大拉
力相同，它们共同悬挂一重物，如图所示，其中OB是
水平的，A端、B端固定，若逐渐增加C端所挂物体
的质量，则最先断的绳（）
A.必定是OA
B.必定是OB
C.必定是OC
D.可能是OB，也可能是OC
9.如图所示,表面粗糙的固定斜面顶端有一滑轮,两物
块P、Q用轻绳连接并跨过滑轮（不计滑轮的质量和摩
擦）
.P悬于空中，Q放在斜面上，均处于静止状态，当
用水平向左的恒力推Q时，P、Q仍静止不动，则（）
A.Q受到的摩擦力一定变小
B.Q受到的摩擦力一定变大
C.轻绳上拉力一定变小[来源:
学&科&网Z&X&X&K]
D.轻绳上拉力一定不变
10.如图所示，A是一质量为M的盒子，B的质量为M/2，A、B用细绳相连，跨过光滑的定滑轮，A置于倾角θ=30°的斜面上，B悬于斜面之外而处于静止状态.现在向A中缓慢加入沙子，整个系统始终保持静止，则在加入沙子的过程中下列说法错误的是（）
A.绳子拉力逐渐减小
B.A对斜面的压力逐渐增大
C.A所受的摩擦力逐渐增大[来源:
Z。
xx。
k.Com]
D.A所受的
合力不变
二、计算题（本题共2小题，共30分，要有必要的文字说明和解题步骤，有数值计算的要注明单位）
11.（2010·重庆模拟）（12分）如图所示，某同学在地面上拉着一个质量为m=30kg的箱子匀速前进，已知箱子与地面间的动摩擦因数为μ=0.5，拉力F1与水平面夹角为θ=45°，（g=10m/s2）求：
（1）绳子的拉力F1；
（2）箱子对地面的压力FN.
12.（改编题）（18分）如图所示,重为G的光滑球在倾角为30°的斜面上,分别被与斜面夹角为60°、90°、150°的挡板挡住在1、2、3时,斜面与挡板所受的压力分别为多大?
第二章第1节常见的几种力
1.解析：
对小球受力分析，当FN为零时，小球的合外力水平向右，加速度向右，故小车可能向右加速运动或向左减速运动，①正确③错误；当T为零时，小球的合外力水平向左，加速度向左，故小车可能向右减速运动或向左加速运动，②正确④错误.
答案:
A
2.解析：
弹簧的弹力为2N有两种可能，弹簧处于拉伸状态或处于压缩状态.
（1）当弹簧处于拉伸状态时，由A、B受力均平衡可知选项D正确；
（2）当弹簧处于压缩状态时，同理可知天花板受到的拉力和地板受到的压力分别为1N和6N，A、B、C皆错.
答案：
D
3.解析：
对A、B分别进行受力分析.如图所示：
对A
对B
[来源:
学科网ZXXK]
A、B均静止可得下列平衡方程：
TA=mAg，TA=TB，TBcosθ=fB=μFN，
mBg=TBsinθ+FN，
由以上各式可知：
fB=mAgcosθ,FN=mBg-mAgsinθ.
故B错误，D正确.
物体B受到的摩擦力以及B对地面的压力都不能为零.A、C均错误.
答案：
D
4.解析：
由图象可以看出，当弹簧长度为12cm时恢复原长，当弹簧长度为16cm时，弹力F=100N，即100=k（0.16-0.12），所以k=2500N/m,故选C.
答案：
C
5.解析：
A在竖直方向上受两个力：
重力、摩擦力，摩擦力只能是B对它施加的，且竖直向上.对B，在竖直方向上，受重力和两个摩擦力，且墙对B的摩擦力大小等于A、B的重力之和.
答案：
B
6.解析：
警卫人员缓慢爬行时受力平衡，分析受力如图所示，由力的平衡条件得：
Ff=mgsinθ，FN=mgcosθ，随着向上爬行角度θ在不断的减小，因此摩擦力Ff减小，支持力FN增大.
答案：
B
7.解析：
本题考查的知识点为滑动摩擦力，由M匀速下滑可知其处于平衡状态，受重力、摩擦力、支持力，传送带启动以后对M受力没有影响，自然也不会影响其运动状态，故C正确.
答案：
C
8.解析：
竖直悬挂时mg=kL①
沿斜面拉2m物体时,设物体受摩擦力为Ff,方向沿斜面向下,
则kL=2mgsin30°+Ff②
由①②得Ff=0.
答案：
A
9.解析：
t时刻F=0，A、B的加速度为零，因此两物体速度方向不变，且A、B间的摩擦力为零，可见选项A、B错误.t~2t时间内，A、B系统的加速度逐渐增大，以A为研究对象，A受到的摩擦力应逐渐增大；A的加速度由其受到的摩擦力提供，因此A受到摩擦力与A、B加速度同向，可见选项C正确，D错误.
答案：
C
10.解析：
设绳子的拉力为FT，则由C物体做匀速直线运动可知FT＝m0g，又由B物体在水平方向也做匀速直线运动，可知B物体在水平方向上应不受力的作用，所以B、A两物体间没有摩擦力．由A、B整体做匀速直线运动可知，A与桌面间的摩擦力为Ff＝FT＝m0g.
答案：
A
11.解析：
（1）因物体相对地面静止，则有：
F1=F2+Ff,得Ff=7N,
而Ffm=μFN=μmg=8N>Ff,
受的静摩擦力为7N,方向向右.
（2）撤去F1后，Ff1=F2=6N故物体受静摩擦力，大小为6N，方向向
左，
（3）撤去F2后，因F1>Ffm，物体将向左运动，受到滑动摩擦力作用且Ff2=μFN=8N,方向向右.
12.解析：
受力分析如图所示，其中F′1,F′2分别是弹簧k1、k2的作用力.物块静止，
F′1+F′2=mg①
初态时，弹簧k2（压缩）的弹力F2=mg（向上）②
末态时，弹簧k2（压缩）的弹力
F′2=2/3mg（向上）③
弹簧k2的长度变化量：
Δx2=ΔF2/k2=（F2-F′2）/k2=mg/3k2
由①③式得F′1=mg/3
初态时，弹簧k1（原长）的弹力F1=0
末态时，弹簧k1（伸长）的弹力F′1=mg/3（向上）
弹簧k1的长度变化量
Δx1=ΔF1k1=（F′1-F1）k1=mg/3k1
由几何关系Δx=Δx1+Δx2=mg（1/k1+1/k2）/3.
当乙处于伸长状态时，有：
初态时，弹簧k2（压缩）的弹力T2=mg（向上）
末态时，弹簧k2（伸长）的弹力T2′=2/3mg（向下）
弹簧k2的长度变化量为
Δx2=ΔT2k2=T2+T2′k2=5mg/3k2.
对甲弹簧分析有：
初态时，弹簧k1（原长）的弹力T1=0
末态时，弹簧k1（伸长）的弹力T1′=53mg（向上）
弹簧k1的长度变化量为Δx1′=ΔT1k1=5mg/3k1
由此可得Δx=Δx1+Δx2=5mg（1/k1+1/k2）/3[来源:
学,科,网]
第二章第2节力的合成与分解
1.解析：
不妨设分力F1>F2，由题图可知，当θ=0或2π
时，分力F1、F2在一条直线上，同向，故有Fmax=F1+F2=30N①
当θ=π时，分力F1、F2在一条直线上，反向，故有Fmin=F1-F2=10N②
联立①②可得F1=20N,F2=10N,故A、B、C正确；选D.
答案：
D
2.解析：
将mg在如图所示方向分解.
所以施加的最小力与F1等大反向即可使小球静止，故F=mgsin30°=12mg,故选C.
答案：
C
3.解析：
对撑杆进行受力分析如图所示，撑杆对涂料滚力的竖直分量与重力平衡，且撑杆与墙壁的夹角越来越小，故F1=mgcosθ逐渐减小，F2=mgtanθ越来越小.故选项A正确.
答案：
A
4.解析：
水平力F作用时，静摩擦力的大小与[（mgsinα）2+F2]1/2相等，将外力F撤去，静摩擦力的大小与重力沿斜面分量mgsinα相等，方向相反，选项D正确.
答案：
D
5.解析：
系统最终平衡时，绳的拉力F大小仍为mAg，由二力平衡可得2Fsinθ=mBg，故θ角不变，但因悬点由Q到P，左侧部分绳子变长，故A应升高，故选项C正确.
答案：
C
6.解析：
设斧头对木柴向下的压力为F，按照力的作用效果将力F分解为F1和F2如图所示.
由几何关系可知F1/F=AB/BC，所以F1=AB/BCF.显然BC边越短，AB边越长，越容易劈开木柴.
答案：
C
7.解析：
作力的矢量三角形如图所示，由几何关系可知A可能正确.
答案：
A
8.解析：
物体对O点的拉力可分解为向左下方压OB的力和向右拉OA的力.如图所示，F1=mgtanθ,F2=mg/cosθ.故选项D正确.
答案：
D
9.解析：
O点周围共有4根绳子，设每根绳子的力为F′，则4根绳子的合力大小为2F′，所以F=2F′，所以F′=F/2,应选B.
答案：
B
10.解析:
由于木箱的速度保持不变，因此木箱始终处于平衡状态，受力分析如图所示，则由平衡条件得：
mg=FN+Fsinθ，Ff=μFN=Fcosθ两式联立解得F=μmg/（cosθ+μsinθ）=μmg1+μ2sin（θ+α），可见F有最小值，所以F先减小后增大，A正确；B
错误；F的功率P=Fvcosθ=μmgv/（cosθcosθ+μsinθ）=μmgv（1+μtanθ），可见在θ从0°逐渐增大到90°的过程中tanθ逐渐增大，则
功率P逐渐减小，C、D错误.
[来源:
Z|xx|k.Com]
答案：
A
11.解析：
（1）根据已知条件，可作出图甲，合力F与它的两个分力要构成一个矢量三角形，F的末端到虚线OA的最短距离表示那个分力的最小值，即过F末端作OA的垂线，构成一个直角三角形，如图乙所示，由几何关系知F2=10N.
（2）当另一个分力F2′=
N时，由于
N>10N，根据力的三角形法则，可以组成两个不同的三角形，如图丙所示.
根据正弦定理a/sin∠A=b/sin∠B=c/sin30°和∠A+∠B+30°=180°，可求出F1=
N,F1′=
N.
12.解析：
（1）设C′点受两边绳的张力为T1和T2
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