2017年度高考物理专题一（第1讲受力分析与物体平衡）二轮强化训练

2017年度高考物理专题一（第1讲受力分析与物体平衡）二轮强化训练

‎【走向高考】2014年高考物理二轮专题复习 专题一 第1讲 受力分析与物体平衡课后强化作业 ‎1．(2013·江苏南京、盐城一模)如图所示，壁虎在竖直玻璃面上斜向上匀速爬行，关于它在此平面内的受力分析，下列图示中正确的是(　　)‎ ‎[答案]　A ‎[解析]　壁虎在竖直玻璃面上斜向上匀速爬行，根据平衡条件可知，壁虎受到重力和静摩擦力两个力的作用，故A正确。‎ ‎2．(2013·重庆理综)‎ 如右图所示，某人静躺在椅子上，椅子的靠背与水平面之间有固定倾斜角θ。若此人所受重力为G，则椅子各部分对他的作用力的合力大小为(　　)‎ A．G B．G sinθ C．G cosθ D．G tanθ ‎[答案]　A ‎[解析]　人只受重力和椅子对他的作用力而处于平衡状态，这两个力必然等大反向，所以椅子各部分对人的作用力大小等于重力。‎ ‎3．(2013·山东理综)‎ 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(　　)‎ A.4 B．4 C．12 D．21‎ ‎[答案]　D ‎[解析]　选两个小球及弹簧B作为一个整体进行受力分析，在水平方向上有 kxAsin30°＝kxC，则＝2，选项D正确。‎ ‎4.‎ ‎(2013·福建龙岩教学质量检查)如图所示，一个质量为m的滑块静止置于倾角为30°的粗糙斜面上，一根轻弹簧一端固定在竖直墙上的P点，另一端系在滑块上，弹簧与竖直方向的夹角为30°。则(　　)‎ A．滑块一定受到四个力作用 B．弹簧一定处于压缩状态 C．斜面对滑块一定有支持力 D．斜面对滑块的摩擦力大小可能等于零]‎ ‎[答案]　C ‎[解析]　滑块静止在粗糙斜面上，滑块一定受到重力、支持力和静摩擦力的作用，弹簧对滑块可以有弹力作用，也可能没有弹力作用，故C正确，A、B、D错误。‎ ‎5.‎ ‎(2013·安徽黄山联考)一个倾角为α、质量为M的斜面体置于粗糙水平地面上，斜面体与粗糙水平地面间动摩擦因数为μ。现施加一个垂直斜面体表面的外力F，斜面体依然保持静止状态，如图所示。地面对斜面体的摩擦力等于(　　)‎ A．Fsinα B．Fcosα C．μ(Fcosα＋Mg) D．μ(Fsinα＋Mg)‎ ‎[答案]　A ‎[解析]　对斜面体受力分析，斜面体受到重力、支持力、推力和静摩擦力作用，根据平衡条件得f＝Fsinα，A正确。‎ ‎6.‎ ‎(2013·云南昆明教学质量检测)如图所示，用绳子将一质量为m的均质球悬挂在光滑竖直墙壁上，已知绳子长度与球的半径相等。静止时绳子拉力大小为FT，墙面对球的支持力大小为FN，则下列关系式中正确的是(　　)‎ A．FT＝mg　FN＝mg B．FT＝mg　FN＝mg C．FT＝mg　FN＝mg D．FT＝mg　FN＝2mg ‎[答案]　B ‎[解析]‎ ‎　以球为研究对象，球受到重力、绳的拉力、墙壁的支持力作用，设绳与墙的夹角为θ，根据共点力的平衡条件得：FN＝mgtanθ，FT＝，由几何关系得，θ＝30°，故FN＝mg，FT＝mg，故B正确。‎ ‎7．(2013·江南十校联考)如图所示，将两根劲度系数均为k、原长均为L的轻弹簧，一端固定于水平天花板上相距为‎2L的两点，另一端共同连接一质量为m的物体，平衡时弹簧与竖直方向的夹角为37°。若将物体的质量变为M，平衡时弹簧与竖直方向的夹角为53°(sin37°＝0.6，cos 37°＝0.8)，则等于(　　)‎ A.　　　 B.　　　‎ C.　　　 D. ‎[答案]　A ‎[解析]　以重物和弹簧的结点为研究对象进行受力分析，受到重力、两个弹簧的弹力，由平衡条件得：2k(－L)cos37°＝mg,2k(－L)cos53°＝Mg，两式联立得＝，故A正确。‎ ‎8．(2013·大连模拟)‎ 用一轻绳将光滑小球P系于粗糙墙壁上的O点，在墙壁和球P之间夹有一矩形物块Q，整体处于静止状态，如图所示。略微改变绳子的长度，P、Q仍然均处于静止状态，则下列说法正确的是(　　)‎ A．小球P受4个力作用 B．物块Q受3个力作用 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 ‎[答案]　C ‎[解析]　小球P受重力、拉力和物块Q的支持力3个力的作用，A错。物块Q受重力、小球P的压力、墙面支持力和摩擦力4个力的作用，B错。拉力的竖直分力与小球P所受重力平衡，设拉力与竖直方向的夹角为θ，则Fcosθ＝mPg，绳子变长，拉力与竖直方向的夹角θ变小，则F变小，C正确。物块Q所受静摩擦力与其重力平衡，大小保持不变，D错。‎ ‎9．(2013·课标全国Ⅱ)‎ 如图，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 ‎[答案]　C ‎[解析]　设物块与斜面间的最大静摩擦力为Fm，斜面的倾角为α。结合题意根据平衡条件得，F1＝mgsinα＋Fm，F2＋Fm＝mgsinα，解得，Fm＝，mgsinα＝，则物块与斜面间的最大静摩擦力可求，无法求得斜面的倾角和物块的质量，也无法求得物块对斜面的压力，C项正确。‎ ‎10．(2013·广东理综)如图，物体P静止于固定的斜面上，P的上表面水平，现把物体Q轻轻地叠放在P上，‎ 则(　　)‎ A．P向下滑动 B．P静止不动 C．P所受的合外力增大 D．P与斜面间的静摩擦力增大 ‎[答案]　BD ‎[解析]　原来P静止不动，说明重力沿斜面向下的分力小于或等于最大静摩擦力，即mgsinθ≤μmgcosθ，此式与质量无关，把物体Q轻放在P上，把PQ看成一体，相当于P的质量变大，P仍能静止，所受合外力为零，由平衡条件可知，P与斜面间的静摩擦力f＝m总gsinθ变大，选项B、D正确。‎ ‎11.‎ 为了缓解紧张的学习和生活带来的压力，感受久违的童真、童趣，学校组织了一次放风筝比赛活动。只要手上牵着线拉着风筝迎风向前跑，就可以将风筝放飞到高处。一位同学将一只重为4N的风筝放飞到空中后，拉着线的下端以一定的速度匀速跑动时，线恰能与水平面成53°角保持不变，如图所示，这时该同学拉住线的力为5N。求风筝所受的拉力。‎ ‎[答案]　8.54N，方向与水平方向成arctan角 ‎[解析]　‎ 风筝受到重力G、风力F风和拉力F三个力的作用，受力分析，如图所示，由平衡条件知：‎ F风x＝Fcos53°＝5×0.6N＝3N F风y＝Fsin53°＋G＝5×0.8N＋4N＝8N F风＝＝N＝8.54N 设风力的方向与水平方向成θ角，则 tanθ＝＝ θ＝arctan ‎12.‎ 如图所示，倾角为30°的粗糙绝缘斜面固定在水平地面上，整个装置处在垂直斜面向上的匀强电场之中，一质量为m、电荷量为－q的小滑块恰能沿斜面匀速下滑，已知滑块与斜面之间的动摩擦因数为，求该匀强电场场强E的大小。‎ ‎[答案]　 ‎[解析]　受力分析如图所示，由题意得：‎ mgsinθ－Ff＝0①‎ FN－mgcosθ－F＝0②‎ F＝qE③‎ Ff＝μFN④‎ 由①②③④得：mgsinθ－μ(mgcosθ＋qE)＝0⑤‎ 解之得E＝ 代入数据得E＝ ‎13.‎ ‎(2013·安徽黄山联考)质量为m＝‎0.04kg的导电细杆ab置于倾角为30°的平行放置的光滑导轨上，导轨宽为d＝‎0.4m，杆ab与导轨垂直，如图所示，匀强磁场垂直导轨平面且方向向下，磁感应强度为B＝1T。已知电源电动势E＝1.5V，内阻r＝0.2Ω，试求当电阻R取值为多少时，释放细杆后杆ab保持静止不动。导轨和细杆的电阻均忽略不计，g取‎10m/s2。‎ ‎[答案]　2.8Ω ‎[解析]　通电导体在磁场中受到的安培力为：F＝BId，方向沿斜面向上，释放细杆后杆ab保持静止不动时，分析细杆的受力可得：BId＝mgsinθ，解得：I＝‎0.5A。‎ 根据闭合电路欧姆定律：E＝I(R＋r)，解得：R＝2.8Ω。‎