2012高考物理一轮复习试题5
一、选择题(本题共10小题，每小题7分，共70分，每小题至少有一个选项正确，把正确选项前的字母填在题后的括号内)
1．如图所示，用长为L的轻绳悬挂一质量为m的小球，对小球再施加一个力，使绳与竖直方向成β角并绷紧，小球处于静止状态，此力最小为( )
A．mgsin β B．mgcos β
C．mgtan β D．mgcot β
解析：以小球为研究对象，则小球受重力mg，绳拉力T，施加外力F，应有F与T合力与mg等大反向．即F与T的合力为G′＝mg.如图所示，在合力G′一定，其一分力T方向一定的前提下，另一分力的最小值由三角形定则可知F应垂直绳所在直线，故F＝mgsin β.
答案：A
2．如图所示，质量为m的物体悬挂在轻质支架上，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＝mgsin θ
B．F1＝
C．F2＝mgcos θ
D．F2＝
解析：分析O点受力如图：
由平衡条件得[来源:学科网]
F2cos θ＝mg
F2sin θ＝F1[来源:学§科§网]
联立①②可得
F1＝mgtan θ
F2＝mg/cos θ
故D正确．
答案：D
3.(2010年高考广东理综卷)
图为节日里悬挂灯笼的一种方式，A、B点等高，O为结点，轻绳AO、BO长度相等，拉力分别为FA、FB，灯笼受到的重力为G.下列表述正确的是( )
A．FA一定小于G
B．FA与FB大小相等
C．FA与FB是一对平衡力
D．FA与FB大小之和等于G
解析：由题意知，A、B两点等高，且两绳等长，故FA与FB大小相等，B选项正确．若两绳夹角大于120°，则FA＝FB>G；若夹角小于120°，则FA＝FB
mg，则物体不可能静止，沿斜面方向有F1cos θ＋F2sin θ＝mgsin θ，所以B正确．
答案：B
6.如图所示，质量为m的物体放在水平桌面上，在与水平方向成θ角的拉力F作用下加速往前运动，已知物体与桌面间的动摩擦因数为μ，则下列判断正确的是( )
A．物体受到的摩擦力为F·cos θ
B．物体受到的摩擦力为μmg
C．物体对地面的压力为mg
D．物体受到地面的支持力为mg－F·sin θ
解析：物体在拉力F作用下加速往前运动，对拉力F沿水平方向和竖直方向分解，由于做加速运动，水平分力F·cos θ大于物体受到的滑动摩擦力，A错误；竖直方向合力为零，地面对物体的支持力为mg－F·sin θ，D正确，C错误；因此物体受到的摩擦力为μ(mg－F·sin θ)，B错误．
答案：D
7．(2010年高考山东理综卷)如图所示，质量分别为m1、m2的两个物体通过轻弹簧连接，在力F的作用下一起沿水平方向做匀速直线运动(m1在地面上，m2在空中)，力F与水平方向成θ角．则 m1所受支持力N和摩擦力 f正确的是( )
A．N＝m1g＋m2g－Fsin θ[来源:Z_xx_k.Com]
B．N＝m1g＋m2g－Fcos θ
C．f＝Fcos θ
D．f＝Fsin θ
解析：将m1、m2、弹簧看作整体，受力分析如图所示
根据平衡条件得
f＝Fcos θ
N＋Fsin θ＝(m1＋m2)g
N＝(m1＋m2)g－Fsin θ
故选项A、C正确．
答案：AC
8．(2011年青岛模拟)如图所示，在水平天花板的A点处固定一根轻杆a，杆与天花板保持垂直．杆的下端有一个轻滑轮O.另一根细线上端固定在该天花板的B点处，细线跨过滑轮O，下端系一个重为G的物体．BO段细线与天花板的夹角为θ＝30°.系统保持静止，不计一切摩擦．下列说法中正确的是( )
A．细线BO对天花板的拉力大小是
B．a杆对滑轮的作用力大小是
C．a杆和细线对滑轮的合力大小是G
D．a杆对滑轮的作用力大小是G
解析：细线对天花板的拉力等于物体的重力G；以滑轮为对象，两段绳的拉力都是G，互成120°，因此合力大小是G，根据共点力平衡，a杆对滑轮的作用力大小也是G(方向与竖直方向成60°斜向右上方)；a杆和细线对滑轮的合力大小为零．
答案：D
9．(思维拓展题)如图所示，水平细杆上套一环A，环A与球B间用一轻绳相连，质量分别为mA、mB，由于B球受到风力作用，环A与球B一起向右匀速运动．已知细绳与竖起方向的夹角为θ.则下列说法中正确的是( )
A．风力增大时，轻质绳对球B的拉力保持不变
B．球B受到的风力F为mBgtan θ[来源:学科网ZXXK]
C．杆对环A的支持力随着风力的增加而增加
D．环A与水平细杆间的动摩擦因数为
解析：以球B为研究对象，受到重力、风力和拉力，三力平衡，则可得到拉力T＝，风力F＝mBgtan θ，A错误，B正确；利用整体法水平方向上有F＝μ(mA＋mB)g，解得μ＝，D错误；竖直方向上杆对环A的支持力NA＝(mA＋mB)g，C错误．[来源:学|科|网Z|X|X|K]
答案：B
10．如图所示，作用在滑块B上的推力F＝100 N，若α＝30°，装置重力和摩擦力均不计，则工件上受到的压力为( )
A．100 N B．100 N[来源:学科网]
C．50 N D．200 N
解析：对B受力分析(如图甲)得
F2＝F/sin 30°＝2F
对上部分受力分析(如图乙)
其中F′2＝F2，得FN＝F2′·cos 30°＝100 N，故B正确．
答案：B
二、非选择题(本题共2小题，共30分，解答时应写出必要的文字说明、方程式和演算步骤，有数值计算的要注明单位)
11．(15分)如图所示，质量为2 kg 的直角三棱柱A放在水平地面上，三棱柱的斜面是光滑的，且斜面倾角θ
为37°.质量为1 kg的光滑球放在三棱柱和光滑竖直墙壁之间，A和B都处于静止状态，求地面对三棱柱的支持力和摩擦力各为多少？(g＝10 m/s2，sin 37°＝，cos 37°＝)
解析：选取A和B整体为研究对象，它受到重力(M＋m)g，地面支持力N，墙壁的弹力F和地面的摩擦力f的作用(如图甲所示)而处于平衡状态．根据平衡条件有：
N－(M＋m)g＝0，
F＝f
可得N＝(M＋m)g＝30 N
再以B为研究对象，它受到重力mg，三棱柱对它的支持力NB，墙壁对它的弹力F的作用(如图乙所示)．而处于平衡状态，根据平衡条件有：NBcos θ＝mg，
NBsin θ＝F
解得F＝mgtan θ
所以f＝F＝mgtan θ＝7.5 N.
答案：30 N 7.5 N
12．(15分)(综合提升题)如图甲所示，由两根短杆组成的一个自锁定起重吊钩，将它放入被吊的空罐内，使其张开一定的夹角压紧在罐壁上，其内部结构如图乙所示，当钢绳向上提起时，两杆对罐壁越压越紧，摩擦力足够大，就能将重物提升起来，罐越重，短杆提供的压力越大，称为“自锁定吊钩”．若罐的质量为m，短杆与竖直方向的夹角θ＝60°，求吊起该重物时，短杆对罐壁的压力．(短杆的质量不计)
解析：从整体来看，钢绳的拉力F＝G，它可以分解为沿杆方向的两个分力(均为F′)，[来源:Zxxk.Com]
如图所示，F′通过杆作用于罐壁，又可分解为竖直向上的分力F1和垂直于罐壁的压力F2，
因为θ＝60°，则由菱形知识得F′＝G.
由直角三角形可知：
F2＝F′sin θ＝G＝mg.
答案：mg
