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2019-2020年高考物理二輪復(fù)習(xí) 專題一 力與直線運(yùn)動(dòng) 1.2 力與物體的平衡課時(shí)作業(yè) 一、選擇題 1.(多選)如圖所示，在水平力F拉著一物體在水平地 面上做勻速直線運(yùn)動(dòng)，從t＝0時(shí)刻起水平力F的大小隨時(shí)間均勻減小，到t1時(shí)刻F減小為零．物體所受的摩擦力Ff隨時(shí)間t的變化圖象可能是(　　) 解析：物體開(kāi)始做勻速直線運(yùn)動(dòng)，說(shuō)明物體所受水平向右的拉力F與向左的滑動(dòng)摩擦力等大反向．當(dāng)F減小時(shí)，物體做減速運(yùn)動(dòng)．若F減小為零之前物體始終運(yùn)動(dòng)，則摩擦力始終為滑動(dòng)摩擦力，大小不變，A正確．若F減小為零之前物體已停止運(yùn)動(dòng)，則停止前摩擦力為滑動(dòng)摩擦力，大小不變，停止后摩擦力為靜摩擦力，大小隨F的減小而減小，D正確． 答案：AD 2.(多選)如圖所示(俯視)，完全相同的四個(gè)足球彼此相互接觸疊放在水平面上，每個(gè)足球的質(zhì)量都是m，不考慮轉(zhuǎn)動(dòng)情況，下列說(shuō)法正確的是(　　) A．下面每個(gè)球?qū)Φ孛娴膲毫鶠閙g B．下面的球不受地面給的摩擦力 C．下面每個(gè)球受地面給的摩擦力均為mg D．上面球?qū)ο旅婷總€(gè)球的壓力均為mg 解析：以四個(gè)球整體為研究對(duì)象受力分析可得，3FN＝4mg，可知下面每個(gè)球?qū)Φ孛娴膲毫鶠镕N＝mg，選項(xiàng)A正確；隔離上面球分析，3F1＝mg，F(xiàn)1＝mg，選項(xiàng)D正確．隔離下面一個(gè)球分析，F(xiàn)f＝F1＝mg，選項(xiàng)B、C錯(cuò)誤．因此答案選AD. 答案：AD 3.(多選)如圖所示，頂端附有光滑定滑輪的斜面體靜止 在粗糙水平地面上，三條細(xì)繩結(jié)于O點(diǎn)，一條繩跨過(guò)定滑輪平行于斜面連接物塊P，一條繩連接小球Q，P、Q兩物體處于靜止?fàn)顟B(tài)，另一條繩OA在外力F的作用下使夾角θ<90，現(xiàn)緩慢改變繩OA的方向至θ>90，且保持結(jié)點(diǎn)O位置不變，整個(gè)裝置始終處于靜止?fàn)顟B(tài)．下列說(shuō)法正確的是(　　) A．繩OA的拉力一直增大 B．斜面體對(duì)物塊P的摩擦力的大小可能先減小后增大 C．地面對(duì)斜面體有向右的摩擦力 D．地面對(duì)斜面體的支持力大于物塊P和斜面體的重力之和 解析：緩慢改變繩OA的方向至θ>90的過(guò)程，OA拉力的方向變化如圖從1位置到2位置到3位置所示，可見(jiàn)OA的拉力先減小后增大，OP繩的拉力一直增大，選項(xiàng)A錯(cuò)誤；若開(kāi)始時(shí)P受繩子的拉力比較小，則斜面對(duì)P的摩擦力沿斜面向上，OP繩拉力一直增大，則摩擦力可能先變小后反向增大，選項(xiàng)B正確；以斜面和P、Q整體為研究對(duì)象受力分析，根據(jù)平衡條件，斜面受地面的摩擦力與F沿水平方向的分力等大反向，故摩擦力方向向左，選項(xiàng)C錯(cuò)誤；以斜面體和P、Q整體為研究對(duì)象受力分析，根據(jù)豎直方向受力平衡：N＋Fcosα＝M斜g＋MPg＋MQg，式中α為F與豎直方向的夾角，由圖分析可知Fcosα的最大值即為MQg(當(dāng)F豎直向上時(shí))，故FcosαM斜g＋MPg，選項(xiàng)D正確． 答案：BD 4．(多選)如圖所示，質(zhì)量為m的木塊在質(zhì)量為M的長(zhǎng)木板上受到向右的拉力F的作用向右滑行，木板處于靜止?fàn)顟B(tài)．已知木塊與木板間的動(dòng)摩擦因數(shù)為μ1，木板與地面間的動(dòng)摩擦因數(shù)為μ2，最大靜摩擦力等于滑動(dòng)摩擦力．下列說(shuō)法正確的是(　　) A．木板受到地面的摩擦力的大小一定是μ1mg B．木板受到地面的摩擦力的大小一定是μ2(m＋M)g C．當(dāng)F>μ2(m＋M)g時(shí)，木板便會(huì)開(kāi)始運(yùn)動(dòng) D．無(wú)論怎樣改變F的大小，木板都不可能運(yùn)動(dòng) 解析：對(duì)木板受力分析：水平方向受到木板向右的滑動(dòng)摩擦力f1和地面向左的靜摩擦力f2，f1＝μ1mg，由平衡條件得f2＝f1＝μ1mg，故A正確；由于木板相對(duì)于地面是否將滑動(dòng)不清楚，地面的靜摩擦力不一定達(dá)到最大，則木板受到地面的摩擦力的大小不一定是μ2(m＋M)g，故B錯(cuò)誤；由題意分析可知，木塊對(duì)木板的摩擦力不大于地面對(duì)木板的最大靜摩擦力，當(dāng)F改變時(shí)，f1不變，則木板不可能運(yùn)動(dòng)，故C錯(cuò)誤，D正確． 答案：AD 5.如圖所示，質(zhì)量為M、半徑為R的半球形物體A放在水平地面上，通過(guò)最高點(diǎn)處的釘子用水平輕質(zhì)細(xì)線拉住一質(zhì)量為m、半徑為r的光滑球B，A、B均靜止．則(　　) A．B對(duì)A的壓力大小為mg B．細(xì)線對(duì)小球的拉力大小為mg C．A對(duì)地面的壓力大小為(M＋m)g D．地面對(duì)A的摩擦力大小為mg 解析：由于A、B處于靜止?fàn)顟B(tài)，故其所受合外力為零，整體受力分析，如圖所示，根據(jù)平衡條件，可得：FN－(M＋m)g＝0，根據(jù)牛頓第三定律可知：A對(duì)地面的壓力大小為(M＋m)g，選項(xiàng)C正確，選項(xiàng)D錯(cuò)誤．隔離B受力分析，如圖所示，根據(jù)平衡條件，由圖中幾何關(guān)系，可得＝＝，得：N＝mg，依據(jù)牛頓第三定律可得：B對(duì)A的壓力大小為mg；細(xì)線對(duì)小球的拉力F＝mg，選項(xiàng)AB錯(cuò)誤． 答案：C 6.如圖所示，物塊A放在直角三角形斜面體B上面，B放在彈簧上面并緊挨著豎直粗糙墻壁，處于靜止?fàn)顟B(tài)．現(xiàn)用力F沿斜面向上推A，A、B仍處于靜止?fàn)顟B(tài)．下列說(shuō)法正確的是(　　) A．A、B之間的摩擦力大小可能不變 B．A、B之間的摩擦力一定變小 C．B受到的彈簧彈力一定變小 D．B與墻之間可能沒(méi)有摩擦力 解析：對(duì)物塊A，開(kāi)始受重力、B對(duì)A的支持力和靜摩擦力作用而平衡，當(dāng)施加力F后，仍然處于靜止?fàn)顟B(tài)，開(kāi)始A所受的靜摩擦力大小為mAgsinθ，若F＝2mAgsinθ，則A、B之間的摩擦力大小可能不變，故A正確，B錯(cuò)誤；對(duì)整體分析，由于A、B不動(dòng)，彈簧的形變量不變，則彈簧的彈力不變，開(kāi)始彈簧的彈力等于A、B的總重力，施加力F后，彈簧的彈力不變，總重力不變，根據(jù)平衡條件知，B與墻之間一定有摩擦力，故C、D錯(cuò)誤． 答案：A 7.如圖所示，小球a的質(zhì)量為小球b質(zhì)量的一半，分別與輕彈簧A、B和輕繩相連接并處于平衡狀態(tài)．輕彈簧A與豎直方向夾角為60，輕彈簧A、B伸長(zhǎng)量剛好相同，則下列說(shuō)法中正確的是(　　) A．輕彈簧A、B的勁度系數(shù)之比為3∶1 B．輕彈簧A、B的勁度系數(shù)之比為2∶1 C．輕繩上拉力與輕彈簧A上拉力大小之比為2∶1 D．輕繩上拉力與輕彈簧B上拉力大小之比為1∶1 解析：設(shè)兩彈簧的伸長(zhǎng)量都為x，a的質(zhì)量為m，對(duì)小球b受力分析，由平衡條件可得：彈簧B的彈力kBx＝2mg，對(duì)小球a受力分析，可得：kBx＋mg＝kAx，聯(lián)立可得：kA＝3kB，選項(xiàng)A正確，B錯(cuò)誤；同理F＝kAxsin60＝kAx＝kBx，選項(xiàng)CD錯(cuò)誤． 答案：A 8.如圖是由某種材料制成的固定在水平地面上的半圓柱體的截面圖，O點(diǎn)為圓心，半圓柱體表面是光滑的．質(zhì)量為m的小物塊(視為質(zhì)點(diǎn))在與豎直方向成θ角的斜向上的拉力F作用下靜止在A處，半徑OA與豎直方向的夾角也為θ，且A、O、F均在同一橫截面內(nèi)，則小物塊對(duì)半圓柱體表面的壓力為(　　) A. B．mgcosθ C. D. 解析：對(duì)小物塊受力分析可得，小物塊受重力、支持力、拉力F三個(gè)力作用處于靜止?fàn)顟B(tài)，因此三力的合力為零，由平衡條件可得，支持力為，由牛頓第三定律可知，小物塊對(duì)半圓柱體表面的壓力為，選項(xiàng)D正確． 答案：D 二、非選擇題 9．如圖所示，輕桿BC的C點(diǎn)用光滑鉸鏈與墻壁固定，桿的B點(diǎn)通過(guò)水平細(xì)繩AB使桿與豎直墻壁保持30的夾角．若在B點(diǎn)懸掛一個(gè)不計(jì)重力的光滑定滑輪，某人通過(guò)滑輪勻速的提起重物．已知重物的質(zhì)量m＝30 kg，繞繩質(zhì)量不計(jì)，人的質(zhì)量M＝50 kg，g取10 m/s2.試求： (1)此時(shí)地面對(duì)人的支持力的大?。? (2)輕桿BC和繩AB所受力的大?。? 解析： (1)因勻速提起重物，則繞繩對(duì)重物的拉力FT＝mg，繞繩對(duì)人的拉力大小為mg，所以地面對(duì)人的支持力為：FN＝Mg－mg＝(50－30)10 N＝200 N，方向豎直向上． (2)定滑輪對(duì)B點(diǎn)的拉力方向豎直向下，大小為2mg，桿對(duì)B點(diǎn)的彈力方向沿桿的方向，如圖所示，由共點(diǎn)力平衡條件得： FAB＝2mgtan30＝23010 N＝200 N FBC＝＝ N＝400 N. 答案：(1)200 N　(2)400 N　200 N 10.如圖所示，質(zhì)量m＝4 kg的物體(可視為質(zhì)點(diǎn))用細(xì)繩拴住，放在水平傳送帶的右端，物體和傳送帶之間的動(dòng)摩擦因數(shù)μ＝0.4，傳送帶的長(zhǎng)度l＝6 m，當(dāng)傳送帶以v＝4 m/s的速度逆時(shí)針轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)，繩與水平方向的夾角θ＝37.已知：g＝10 m/s2，sin37＝0.6，cos37＝0.8. (1)求傳送帶穩(wěn)定運(yùn)動(dòng)時(shí)繩子的拉力T； (2)某時(shí)刻剪斷繩子，則經(jīng)過(guò)多少時(shí)間，物體可以運(yùn)動(dòng)到傳送帶的左端？ 解析：(1)傳送帶穩(wěn)定運(yùn)動(dòng)時(shí)，物體處于平衡狀態(tài)，有 Tcosθ＝μ(mg－Tsinθ) 解得T＝15.4 N. (2)剪斷繩子后，根據(jù)牛頓第二定律有μmg＝ma 解得a＝4 m/s2 勻加速的時(shí)間t1＝＝1 s 位移s1＝at＝2 m 則勻速運(yùn)動(dòng)的時(shí)間為t2＝＝1 s 總時(shí)間t＝t1＋t2＝2 s. 答案：(1)15.4 N　(2)2 s