2017年度高考物理（2 力和物体的平衡常考的3个问题）二轮典型例题

2017年度高考物理（2 力和物体的平衡常考的3个问题）二轮典型例题

训练2　力和物体的平衡常考的3个问题 ‎ 基础巩固 ‎1．一根轻质弹簧一端固定，用大小为F1的力压弹簧的另一端，平衡时长度为l1；改用大小为F2的力拉弹簧，平衡时长度为l2，弹簧的拉伸或压缩均在弹性限度内，该弹簧的劲度系数为 (　　)．　　　　　　　　　　　　　　　　　‎ A. B. C. D. ‎2．如图2－13所示是一座拱形桥，某人沿着圆弧拱形桥缓慢行走，人与桥面间的动摩擦因数处处相等，桥面受到人的压力为N，人与桥面间的摩擦力为f.则该人从桥头走向桥中央的过程中，下列说法正确的是 (　　)．‎ 图2－13‎ A．N变大，f变大 B．N变大，f变小 C．N变小，f变大 D．N变小，f变小 图2－14‎ ‎3．(2012·辽宁沈阳二测)如图2－14所示，两个等大、反向的水平力F分别作用在物体A和B上，A、B两物体均处于静止状态．若各接触面与水平地面平行，则A、B两物体的受力个数分别为 (　　)．‎ A．3个、4个 B．4个、4个 C．4个、5个 D．4个、6个 ‎4．如图2－15所示，空间中存在竖直向上的匀强电场，与竖直方向成45°角的绝缘天花板上有一带电荷量为q的物块，该物块恰好能沿天花板匀速上升，则下列说法正确的是 (　　)．‎ A．物块一定受两个力的作用 B．物块一定受三个力的作用 C．物块可能受三个力的作用 ‎ D．物块可能受四个力的作用 图2－15‎ ‎5．如图2－16所示，一物块置于水平地面上．当用与水平方向成60°角的力F1‎ 拉物块时，物块做匀速直线运动；当改用与水平方向成30°角的力F2推物块时，物块仍做匀速直线运动．关于这种情景，下列讨论正确的是(　　)．‎ 图2－16‎ A．这种情况不可能发生 B．若F1和F2的大小相等，这种情况不可能发生 C．若F1和F2的大小相等，这种情况也可能发生 D．若F1和F2的大小相等，物块与地面间的动摩擦因数为定值 ‎6．如图2－17所示，斜面体A静止放置在水平地面上，质量为m的物体B在外力F(方向水平向右)的作用下沿斜面向下做匀速运动，此时斜面体仍保持静止．若撤去力F，下列说法正确的是 (　　) 图2－17‎ A．物体B将沿斜面向下加速运动 B．A所受地面的摩擦力方向向左 C．A所受地面的摩擦力可能为零 D．A所受地面的摩擦力方向可能向右 图2－18‎ ‎7．如图2－18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．当导体棒中的电流I垂直纸面向里时，欲使导体棒静止在斜面上，可加一平行于纸面的匀强磁场，当外加匀强磁场的磁感应强度B的方向由垂直斜面向上沿逆时针转至水平向左的过程中，下列关于B的大小变化的说法中，正确的是 (　　)．‎ ‎ ‎ ‎ ‎ A．逐渐增大 B．逐渐减小 C．先减小后增大 D．先增大后减小 ‎8．如图2－19所示，一个物体A静止于倾角为θ的斜面上，斜面静止．现用一个竖直向下的外力F作用于A，下列说法正确的是 (　　)．‎ 图2－19‎ A．物体A所受的摩擦力一定增大 B．物体A对斜面的压力可能保持不变 C．不管F怎样增大，物体A总保持静止 D．当F增大到某一值时，物体可能沿斜面下滑 ‎9．(2012·山西适应性试题)风洞实验主要用于运动物体(例如飞机、汽车等)与空气之间作用力的分析和研究．在风洞实验室中，将A、B两个小球分别用细绳L1、L2悬于天花板顶部．两球质量相等，受到的水平风力相同，两小球处于静止状态时的位置如图2－20所示，以下说法正确的是(　　)．‎ 图2－20‎ A．两细绳与竖直方向的夹角相同 B．L2与竖直方向的夹角大于L1与竖直方向的夹角 C．A球受到的合力大于B球受到的合力 D．L1的拉力大于L2的拉力 能力提升 ‎10．如图2－21所示，在光滑水平面上，用弹簧水平连接一斜面，弹簧的另一端固定在墙上，一玩具遥控小车放在斜面上，系统静止不动．用遥控启动小车，小车沿斜面加速上升，则 (　　)．‎ 图2－21‎ A．系统静止时弹簧处于压缩状态 B．小车加速时弹簧处于原长状态 C．小车加速时弹簧处于压缩状态 D．小车加速时可将弹簧换成细绳 ‎11．如图2－22所示，50个大小相同，质量均为m的小物块，在平行于斜面向上的恒力F作用下一起沿斜面向上匀速 运动．已知斜面足够长，倾角为30°，各物块与斜面的动摩擦因数相同，重力加速度为g，则第3个小物块对第2个小物块的作用力大小为(　　)．‎ 图2－22‎ A.F B.F ‎ C．24mg＋ D．因为动摩擦因数未知，所以不能确定 ‎12．如图2－23所示，MON为固定的“L”形直角光滑绝缘板，ON置于水平地面上，P为一可移动的光滑绝缘竖直平板．现有两个带正电小球A、B，小球A置于“L”形板的直角处，小球B靠在P板上且处于静止状态，小球A、B位于同一竖直平面内，若将P板缓慢向左平移，则下列说法正确的是 (　　)． 图2－23 ‎ A．B对P板的压力变大 B．A对ON板的压力变小 C．A、B间的距离变小 D．A、B系统的电势能减小 参考答案 训练2　力和物体的平衡常考的 ‎ 3个问题(选择题)‎ ‎1．C　[根据胡克定律有：F1＝k(l0－l1)①‎ F2＝k(l2－l0)②‎ 解得：k＝，故只有C正确]③‎ ‎2．B　[人受力如图所示，由力的平衡条件得桥面受到人的压力为N＝N′＝mg cos θ，人与桥面间的摩擦力为f＝mgsin θ，人从桥头走向桥中央的过程中，由于θ减小，故N变大， f变小．]‎ ‎3．C　[对物体A受力分析，竖直方向上受两个力作用：重力和支持力；水平方向上受两个力作用：水平力F和B对A的摩擦力，即物体A共受4个力作用；对物体B受力分析，竖直方向上受3个力作用：重力、地面的支持力、A对B的压力；水平方向上受两个力的作用：水平力F和A对B向右的摩擦力，即物体B共受5个力的作用，故答案C正确．]‎ ‎4．D　[由于物块做匀速直线运动，则受力平衡，对物块受力分析可知，若物块所受重力与电场力恰好平衡，则受两个力的作用，若物块所受重力小于电场力，则物块一定受四个力，所以D项正确．]‎ ‎5．CD　[物块受重力G＝mg、支持力FN、摩擦力Ff、已知力F的共同作用处于平衡状态，由平衡方程可得F1cos 60°＝μ(mg－F1sin 60°)；类似地，F2 cos 30°＝μ(mg＋F2sin 30°)，若F1＝F2，可解得：μ＝2－ ，说明在动摩擦因数为特定值时题中所述情景可以发生，故C、D正确．]‎ ‎6．AB　[本题主要考查平衡条件、受力分析等知识点．因为物体匀速下滑，沿斜面方向上有mgsin α＝μ(Fsin α＋mgcos α)，撤去力F，则mgsin α>μmgcos α，物体一定加速下滑，A项正确；斜面受沿斜面向下的摩擦力和垂直斜面向下的压力，且摩擦力的水平分力小于压力的水平分力，所以斜面有向右的运动趋势，受到地面向左的摩擦力，B项正确．]‎ ‎7．A　[对通电导线受力分析，通电导线受重力、支持力和安培力作用，三力平衡，当外加匀强磁场的磁感应强度B的方向由垂直斜面向上沿逆时针转至水平向左的过程中，所受的安培力由沿斜面向上转到竖直向上，作出通电导线受力的动态分析如图所示，由右图可知，安培力逐渐增大，则B逐渐增大，A项正确．]‎ ‎8．AC　[当物体不受力F而静止于斜面上时，受力分析如图所示．由平衡条件得：‎ mgsin θ＝Ff mgcos θ＝FN 且由静摩擦力的特点知Ff≤μFN 当施加竖直向下的外力F后，把F与mg合成一个向下的力．相当于上式中的mg变大，从而导致Ff、FN变大．Ff≤μFN仍然成立，物体仍会保持静止状态．‎ 综上分析，正确选项为A、C.]‎ ‎9．A　[小球的受力情况如图所示，由平衡条件可知两小球处于静止状态，所以合力为0，可见C错误．因为tan θ＝，两球质量相等，受到的水平风力相同，所以θ相同，可见A正确、B错误；绳子拉力F＝ ，所以L1的拉力大小等于L2的拉力，可见D错误．]‎ ‎10．D　[系统静止时，其合力为零，对系统受力分析，如图所示．系统水平方向不受弹簧的作用力，即弹簧处于原长状态，选项A错误；当小车沿斜面加速上升时，仍对系统受力分析，如图所示．由图中关系可知：弹簧对斜面有水平向右的拉力，即弹簧处于伸长状态，可以将弹簧换成细绳，选项B、C错误、选项D正确．]‎ ‎11．B　[设每个小木块所受摩擦力为f，则F＝50mgsin 30°＋‎50f同样，第2、3块木块间的作用力为F′＝48mgsin 30°＋‎48f，所以F′＝F，选项B正确．]‎ ‎12．D　[取B为研究对象进行受力分析如图所示，由B受力平衡可知mBg＝F斥cos θ，当P向左移动时，θ减小，cos θ增大，F斥减小，由F斥＝可知，A、B间的距离增大，B上升，C错；由于距离增大，库仑斥力做正功，电势能减小，D对；由FNB＝F斥sin θ知FNB减小，A错；取A、B整体为研究对象可知A对ON的压力不变，B错．]‎ ‎ ‎