【物理】2019届二轮复习力与物体的平衡作业（全国通用）

【物理】2019届二轮复习力与物体的平衡作业（全国通用）

第1讲　力与物体的平衡 ‎1.(2018·湖北省黄冈中学模拟)如图1所示，与竖直方向成45°角的天花板上有一物块，该物块在竖直向上的恒力F作用下恰好能沿天花板匀速上升，则下列说法中正确的是(　　)‎ 图1‎ 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 答案　D 解析　物块沿天花板匀速上升，受力平衡，对物块受力分析可知，若斜面对物块没有向下的压力，则物块受到重力和向上的恒力．若斜面对物块有垂直斜面向下的压力，则必定有沿斜面向下的摩擦力，则物块受到重力、向上的恒力、垂直斜面向下的压力和沿斜面向下的摩擦力，所以物块可能受到两个力，也可能受到四个力，故A、B、C错误，D正确．‎ ‎2.(2018·河北省衡水中学二调)如图2所示，一直杆倾斜固定并与水平方向成30°的夹角；直杆上套有一个质量为0.5 kg的圆环，圆环与轻弹簧相连，在轻弹簧上端施加一竖直向上、大小为F＝10 N的力，圆环处于静止状态，已知直杆与圆环之间的动摩擦因数为0.7，g＝10 m/s2.下列说法正确的是(　　)‎ 图2‎ A．圆环受到直杆的弹力，方向垂直直杆向上 B．圆环受到直杆的弹力大小等于2.5 N C．圆环受到直杆的摩擦力大小等于2.5 N D．圆环受到直杆的摩擦力，方向沿直杆向上 答案　C ‎3.(2018·河南省驻马店市第二次质检)如图3所示，欲使在粗糙斜面上匀速下滑的木块A停下，可采用的方法是(　　)‎ 图3‎ A．增大斜面的倾角 B．在木块A上再叠放一个重物 C．对木块A施加一个竖直向下的力 D．对木块A施加一个垂直于斜面的力 答案　D 解析　木块匀速下滑，所受合力为零，根据平衡条件得mgsin θ＝μmgcos θ，若增大斜面的倾角θ，重力沿斜面向下的分力mgsin θ增大，滑动摩擦力Ff＝μmgcos θ 减小，木块的合力方向将沿斜面向下，木块做加速运动，故A错误；若对木块A施加一个竖直向下的力，由于(F＋mg)sin θ＝μ(F＋mg)cos θ，木块的合力仍为零，仍做匀速运动，不可能停下，故B错误；若在木块A上再叠放一个重物，整体匀速下滑，不可能停下，故C错误；对木块A施加一个垂直于斜面的力F，重力沿斜面向下的分力mgsin θ不变，而滑动摩擦力Ff＝μ(F＋mgcos θ)增大，合力方向沿斜面向上，木块做减速运动，可以使木块停下，故D正确．‎ ‎4．(2018·山东省淄博市仿真模拟)如图4甲所示，水平地面上固定一倾角为30°的表面粗糙的斜劈，一质量为m的小物块能沿着斜劈的表面匀速下滑．现对小物块施加一水平向右的恒力F，使它沿该斜劈表面匀速上滑．如图乙所示，则F大小应为(重力加速度为g)(　　)‎ 图4‎ A.mg B.mg C.mg D.mg 答案　A 解析　小物块能沿着斜劈的表面匀速下滑，则有mgsin 30°＝μmgcos 30°，可得小物块与斜劈表面间的动摩擦因数μ＝tan 30°，因小物块能沿着斜劈表面匀速上滑，受力分析如图所示．‎ 根据平衡条件，沿斜面方向：‎ Fcos 30°－Ff－mgsin 30°＝0‎ 垂直斜面方向：‎ FN＝mgcos 30°＋Fsin 30°‎ 又Ff＝μFN，‎ 联立可得：F＝mg，故A正确，B、C、D错误．‎ ‎5.(2018·广东省深圳市三校模拟)如图5所示，物体m通过定滑轮牵引另一水平面上的物体沿斜面匀速下滑，此过程中斜面体保持静止，斜面体质量为M，重力加速度为g，则水平地面对斜面体(　　)‎ 图5‎ A．无摩擦力 B．有水平向右的摩擦力 C．支持力为(M＋m)g D．支持力大于(M＋m)g 答案　B 解析　以M和m组成的整体为研究对象，设绳子上的拉力为FT，受力分析如图所示，‎ 由平衡条件可知，M必受到沿水平地面向右的摩擦力 设斜面的倾角为θ 则有FN＋FTsin θ＝(M＋m)g，‎ 所以FN小于(M＋m)g，‎ 故B正确，A、C、D错误．‎ ‎6.如图6所示，一物块用轻绳AB悬挂于天花板上，用力F拉住套在轻绳上的光滑小圆环O(圆环质量忽略不计)，系统在图示位置处于静止状态，此时轻绳OA与竖直方向的夹角为α，力F与竖直方向的夹角为β.当缓慢拉动圆环使α(0°＜α＜90°)增大时(　　)‎ 图6‎ A．F变大，β变大 B．F变大，β变小 C．F变小，β变大 D．F变小，β变小 答案　B 解析　由于圆环O是光滑的，所以轻绳各处张力大小相等，等于物块的重力，当α增大时，AO与OB间的夹角减小，根据平行四边形定则可知，绳AO和OB的拉力的合力变大，由平衡条件可知，F与绳AO和OB的拉力的合力等大反向，所以F变大，而绳AO和OB的拉力的合力与OB的夹角变小，则β变小，故选B.‎ ‎7.(2018·广东省深圳市一调)如图7，一个轻型衣柜放在水平地面上，一条光滑轻绳两端分别固定在两侧顶端A、B上，再挂上带有衣服的衣架，若保持绳长和左端位置点不变，将右端依次改在C点和D点后固定，衣柜一直不动，下列说法正确的是(　　)‎ 图7‎ A．若改在C点，绳的张力大小不变 B．若改在D点，衣架两侧绳的张力不相等 C．若改在D点，衣架两侧绳的张力相等且不变 D．若改在C点，衣柜对地面的压力将会增大 答案　C ‎8.(2018·河南省中原名校第六次模拟)‎ 透明发光波波球内充有氦气，通过LED彩灯发出各种色光，为节日增添了光彩．如图8所示，一小孩将一波波球通过发光细线系于放在水平地面上的小石块上．如果水平风力突然增大(空气密度保持不变)(　　)‎ 图8‎ A．波波球受到的浮力将变大 B．细线的拉力保持不变 C．波波球可能被吹离地面 D．波波球可能会使小石块沿水平地面滑动 答案　D ‎9.(2018·福建省龙岩市上学期期末)如图9，竖直轻杆AB下端放在光滑水平面上，在两根细绳AC和AD的拉力作用下处于平衡状态．若减小AC的长度，使C点右移，AB仍保持平衡状态．细绳AC上拉力FT和杆AB对地面的压力FN与原来相比，下列说法正确的是(　　)‎ 图9‎ A．FT增大，FN减小 B．FT减小，FN增大 C．FT和FN都减小 D．FT和FN都增大 答案　D 解析　由于悬挂的重物质量不变，分析结点A处受力情况，‎ 水平拉力不变，细绳AC上拉力FT在水平方向上的分力大小等于悬挂的重物重力大小，在竖直方向上的分力大小等于AB受到的压力大小，若AC长度减小，使C点右移，竖直轻杆仍保持平衡状态，显然FT和FN都增大，故D正确．‎ ‎10.(2018·广东省汕头市第二次模拟)如图10，重力都为G的两个小球A和B用三段轻绳连接后悬挂在O点，O、B间的绳子长度是A、B间的绳子长度的2倍，将一个拉力F作用在小球B上，使三段轻绳都伸直且O、A间和A、B间的两段绳子分别处于竖直方向和水平方向上，则拉力F的最小值为(　　)‎ 图10‎ A.G B.G C．G D.G 答案　A 解析　因OA绳竖直，则AB绳无拉力，B球受三个力作用，当力F的方向与OB方向垂直时，力F最小，则由平衡条件可知Fmin＝Gsin 30°＝G，故选A.‎ ‎11.(2018·山西省三区八校二模)如图11所示，粗糙水平地面上的长方体物块将一重为G的光滑圆球抵在光滑竖直的墙壁上，现用水平向右的拉力F缓慢拉动长方体物块，在圆球与地面接触之前，下面的相关判断正确的是(　　)‎ 图11‎ A．球对墙壁的压力逐渐减小 B．地面对长方体物块的支持力逐渐增大 C．地面对长方体物块的摩擦力逐渐增大 D．水平拉力F逐渐减小 答案　D 解析　对球进行受力分析，如图甲所示：‎ 球受力平衡，则有：FN1＝Gtan θ，FN2＝，当水平向右的拉力F缓慢拉动长方体物块时，θ增大，则tan θ增大，所以FN1增大，cos θ减小，则FN2增大，根据牛顿第三定律可知，球对墙壁的压力逐渐增大，故A错误；对小球和长方体物块整体进行受力分析，整体处于平衡状态，受力平衡，受到重力、地面的支持力、拉力F和墙壁的水平向右的压力以及地面的水平向左的滑动摩擦力．竖直方向上受力平衡，则地面对物块的支持力等于整体的重力，不发生改变，动摩擦因数不变，则滑动摩擦力不变，故B、C错误；对长方体物块进行受力分析，受到重力、地面的支持力、拉力F、球对物块的压力FN2′以及滑动摩擦力Ff作用，如图乙所示．受力平衡，则水平方向上有F＋FN2′sin θ＝Ff，根据牛顿第三定律可知，FN2′＝FN2，由于FN2增大，θ增大，Ff不变，则F减小，故D正确．‎ ‎12.(2018·河南省郑州市第二次质量预测)如图12所示，斜面体B放在粗糙的水平面上，物块A放在粗糙的斜面体B上，轻质弹簧两端分别与物块A及固定在斜面体底端的挡板拴接，初始时A、B静止，弹簧处于压缩状态．现用力F沿斜面向上拉A，但A、B均保持静止．与未施加力F时相比较，下列说法正确的是(　　)‎ 图12‎ A．弹簧对挡板的弹力减小 B．A、B之间的摩擦力减小 C．水平面对B的摩擦力不变 D．斜面体B对水平面的压力减小 答案　D ‎13．(2018·闽粤期末大联考)如图13甲所示，用OA、OB、AB三根轻质绝缘绳悬挂两个质量均为m的带等量同种电荷的小球(可视为质点)，三根绳子处于拉伸状态，且构成一个正三角形，AB绳水平，OB绳对小球的作用力大小为FT.现用绝缘物体对右侧小球施加一水平拉力F，使装置静止在图乙所示的位置，此时OA绳竖直，OB绳对小球的作用力大小为FT′.根据以上信息可以判断FT和FT′的比值为(　　)‎ 图13‎ A. B. C. D．条件不足，无法确定 答案　A 解析　题图甲中，对B球受力分析，受重力、OB绳子的拉力FT、A、B间的库仑力，如图a所示：‎ 根据平衡条件，有FT＝＝mg；‎ 题图乙中，先对小球A受力分析，受重力、AO绳子的拉力、A、B间的库仑力以及AB绳子的拉力，由于A处于平衡状态，则AB绳的拉力与库仑力大小相等、方向相反，再对B球受力分析，受拉力F、重力和OB绳子的拉力FT′、A、B间的库仑力以及AB绳的拉力，而A、B间的库仑力以及AB绳的拉力的合力为零，图中可以不画，如图b所示．‎ 根据平衡条件，有：FT′＝2mg；‎ 可见FT′＝FT，即＝，故选A.‎ ‎14．(2018·山东省临沂市上学期期中)如图14所示，质量分别为mA和mB的物体A和B相对静止，以共同的速度沿倾角为θ的固定斜面匀速下滑，则下列说法错误的是(　　)‎ 图14‎ A．A、B之间的动摩擦因数小于B与斜面之间的动摩擦因数 B．B受到的摩擦力的合力大小为mBgsin θ C．A受到的静摩擦力的大小为mAgsin θ D．取走A物体后，B物体仍将匀速下滑 答案　A 解析　对A受力分析，A处于平衡状态，因此有FfA＝mAgsin θ，方向沿斜面向上，根据牛顿第三定律可得B受到A的摩擦力方向沿斜面向下，大小为FfB1＝mAgsin θ，将A、B看做一个整体，对整体受力分析可知B受到斜面的摩擦力大小为FfB2＝(mA＋mB)gsin θ，所以B 受到的摩擦力的合力大小为Ff′＝FfB2－FfB1＝mBgsin θ，B、C正确；FfB2＝(mA＋mB)gsin θ＝μB(mA＋mB)gcos θ，解得μB＝tan θ，A、B之间的动摩擦因数μA无法计算．取走A物体后，物体B受滑动摩擦力为μBmBgcos θ，代入μB＝tan θ得，μBmBgcos θ＝mBgsin θ，即物体B受力平衡，则物体B仍将匀速下滑，A错误，D正确．‎