2019年高考物理總復(fù)習(xí) 2-6專題 平衡物體的臨界狀態(tài)與極值問題訓(xùn)練試題 新人教版.doc
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2019年高考物理總復(fù)習(xí) 2-6專題 平衡物體的臨界狀態(tài)與極值問題訓(xùn)練試題 新人教版1(單選)(xx淮安一模)如圖所示,用OA、OB兩根輕繩將物體懸于兩豎直墻之間,開始時(shí)OB繩水平現(xiàn)保持O點(diǎn)位置不變,改變OB繩長(zhǎng)使繩端由B點(diǎn)緩慢上移至B點(diǎn),此時(shí)OB與OA之間的夾角mg5 N,所以桿對(duì)環(huán)的彈力FN垂直桿向下,桿對(duì)環(huán)還有沿桿向下的靜摩擦力Ff,則FN與Ff的合力應(yīng)豎直向下,大小為F合Fmg5 N,所以FNF合cos30 N,F(xiàn)fF合sin302.5 N綜上可知選項(xiàng)D正確答案D5(單選)(xx洛陽高三年級(jí)統(tǒng)一考試)三個(gè)相同的輕彈簧a、b、c連接成如圖所示的形式,其中a、b兩彈簧間的夾角為120,且a、b對(duì)結(jié)點(diǎn)處質(zhì)量為m的小球的拉力均為F(F0)在P點(diǎn)剪斷彈簧c的瞬間,小球的加速度可能是()A大小為g,方向豎直向下B大小為F/m,方向豎直向上C大小為(Fmg)/m,方向豎直向下D大小為(mgF)/m,方向豎直向下解析在P點(diǎn)剪斷彈簧c的瞬間,小球所受合外力為2Fcos60mgFmg,方向豎直向上或mg2Fcos60mgF,方向豎直向下,由牛頓第二定律得,其加速度為(Fmg)/m,方向豎直向上或(mgF)/m,方向豎直向下,選項(xiàng)D正確答案D6(多選)如圖所示,用一根細(xì)線系住重力為G、半徑為R的球,其與傾角為的光滑斜面劈接觸,處于靜止?fàn)顟B(tài),球與斜面的接觸面非常小,當(dāng)細(xì)線懸點(diǎn)O固定不動(dòng),斜面劈從圖示位置緩慢水平向左移動(dòng)直至繩子與斜面平行的過程中,下述正確的是()A細(xì)繩對(duì)球的拉力先減小后增大B細(xì)繩對(duì)球的拉力先增大后減小C細(xì)繩對(duì)球的拉力一直減小D細(xì)繩對(duì)球的拉力最小值等于Gsin解析以小球?yàn)檠芯繉?duì)象,其受力分析如圖所示,因題中“緩慢”移動(dòng),故小球處于動(dòng)態(tài)平衡,由圖知在題設(shè)的過程中,F(xiàn)T一直減小,當(dāng)繩子與斜面平行時(shí)FT與FN垂直,F(xiàn)T有最小值,且FTminGsin,故選項(xiàng)C、D正確答案CD7(單選)(xx南京四校高三階段調(diào)研)如圖所示,光滑半球形容器固定在水平面上,O為球心,一質(zhì)量為m的小滑塊,在水平力F的作用下從半球形容器最低點(diǎn)緩慢移近最高點(diǎn)設(shè)滑塊所受的支持力為FN,OP與水平方向的夾角為.下列關(guān)系正確的是()AF緩慢增大 BF緩慢減小CFN不變 DFN緩慢減小解析以小滑塊為研究對(duì)象,進(jìn)行受力分析,小滑塊受重力G、支持力FN和水平推力F的作用,如圖所示小滑塊從半球形容器最低點(diǎn)緩慢移近最高點(diǎn)的過程中,角逐漸減小,根據(jù)物體的平衡條件可得:FNsinG,F(xiàn)NcosF,因?yàn)榻侵饾u減小,所以FN逐漸增大,選項(xiàng)C、D錯(cuò)誤;F緩慢增大,選項(xiàng)A正確,選項(xiàng)B錯(cuò)誤答案A8(多選)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,通過最高點(diǎn)處的釘子用水平細(xì)線拉住一質(zhì)量為m、半徑為r的光滑球B.以下說法正確的有()AA對(duì)地面的壓力等于(Mm)gBA對(duì)地面的摩擦力方向向左CB對(duì)A的壓力大小為mgD細(xì)線對(duì)小球的拉力大小為mg解析對(duì)整體受力分析,可以確定A與地面間不存在摩擦力,地面對(duì)A的支持力等于A、B的總重力;再對(duì)B受力分析,借助兩球心及釘子位置組成的三角形,根據(jù)幾何關(guān)系和力的合成分解知識(shí)求得A、B間的彈力大小為mg,細(xì)線的拉力大小為mg.答案AC9(單選)如圖所示,AC、CD、BD為三根長(zhǎng)度均為l的輕繩,A、B兩端被懸掛在水平天花板上,相距2l.現(xiàn)在C點(diǎn)上懸掛一個(gè)質(zhì)量為m的重物,為使CD輕繩保持水平,在D點(diǎn)上可施加力的最小值為()Amg B.mgC.mg D.mg解析對(duì)C點(diǎn)進(jìn)行受力分析,如圖所示,由平衡條件及幾何知識(shí)可知,輕繩CD對(duì)C點(diǎn)的拉力大小為FCDmgtan30,對(duì)D點(diǎn)進(jìn)行受力分析,輕繩CD對(duì)D點(diǎn)的拉力大小為F2FCDmgtan30,F(xiàn)1方向一定,則當(dāng)F3垂直于繩BD時(shí),F(xiàn)3最小,由幾何關(guān)系可知,F(xiàn)3FCDsin60mg.答案C10(多選)(xx東北三省四市教研聯(lián)合高考模擬)如圖甲所示,A為一截面為等腰三角形的斜劈,其質(zhì)量為M,兩個(gè)底角均為30.兩個(gè)完全相同的、質(zhì)量均為m的小物塊p和q恰好能沿兩側(cè)面勻速下滑若現(xiàn)在對(duì)兩物塊同時(shí)施加一平行于側(cè)面的恒力F1、F2,且F1F2,如圖乙所示,則在p和q下滑的過程中,下列說法正確的是()A斜劈A仍舊保持靜止,且不受到地面的摩擦力作用B斜劈A仍舊保持靜止,且受到地面向右的摩擦力作用C斜劈A仍舊保持靜止,對(duì)地面的壓力大小為(Mm)gD斜劈A仍舊保持靜止,對(duì)地面的壓力大小大于(Mm)g解析對(duì)圖甲的整體研究,地面對(duì)斜劈的支持力等于(M2m)g,地面對(duì)斜劈的摩擦力為0;施加F1和F2后,p和q對(duì)斜壁作用力不變,則斜劈的受力不變,仍保持靜止,故選項(xiàng)A、D正確答案AD11(單選)如圖所示,兩根等長(zhǎng)的繩子AB和BC吊一重物靜止,兩根繩子與水平方向夾角均為60.現(xiàn)保持繩子AB與水平方向的夾角不變,將繩子BC逐漸緩慢地變化到沿水平方向,在這一過程中,繩子BC的拉力變化情況是()A增大 B先減小,后增大C減小 D先增大,后減小解析方法一對(duì)力的處理(求合力)采用合成法,應(yīng)用合力為零求解時(shí)采用圖解法(畫動(dòng)態(tài)平行四邊形法)作出力的平行四邊形,如圖甲所示由圖可看出,F(xiàn)BC先減小后增大方法二對(duì)力的處理(求合力)采用正交分解法,應(yīng)用合力為零求解時(shí)采用解析法如圖乙所示,將FAB、FBC分別沿水平方向和豎直方向分解,由兩方向合力為零分別列出:FABcos60FBCsin,F(xiàn)ABsin60FBCcosFB,聯(lián)立解得FBCsin(30),顯然,當(dāng)60時(shí),F(xiàn)BC最小,故當(dāng)增大時(shí),F(xiàn)BC先減小后增大答案B12(xx江西師大附中臨川一中高三聯(lián)考)兩個(gè)可視為質(zhì)點(diǎn)的小球a和b,用質(zhì)量可忽略的剛性細(xì)桿相連放置在一個(gè)光滑的半球面內(nèi),如圖所示,已知細(xì)桿長(zhǎng)度是球面半徑的倍,當(dāng)兩球處于平衡狀態(tài)時(shí),細(xì)桿與水平面的夾角15,則小球a和b的質(zhì)量之比為_解析對(duì)a和b兩小球,由平衡條件,聯(lián)立解得:,由此解得mamb1.答案113.如圖所示,兩個(gè)完全相同的球,重力大小均為G,兩球與水平地面間的動(dòng)摩擦因數(shù)為,且假設(shè)最大靜摩擦力等于滑動(dòng)摩擦力,一根輕繩兩端固結(jié)在兩個(gè)球上,在繩的中點(diǎn)施加一個(gè)豎直向上的拉力,當(dāng)繩被拉直后,兩段繩間的夾角為,問當(dāng)F至少為多少時(shí),兩球?qū)?huì)發(fā)生滑動(dòng)?解析對(duì)結(jié)點(diǎn)O受力分析如圖甲所示,由平衡條件得:F1F2對(duì)任一球(如右球)受力分析如圖乙所示,球發(fā)生滑動(dòng)的臨界條件是:F2sinFN又F2cosFNG聯(lián)立解得F答案14.如圖所示,兩個(gè)質(zhì)量均為m的小環(huán)套在一水平放置的粗糙長(zhǎng)桿上,兩根長(zhǎng)度均為l的輕繩一端系在小環(huán)上,另一端系在質(zhì)量為M的木塊上,兩個(gè)小環(huán)之間的距離也為l,小環(huán)保持靜止求:(1)小環(huán)對(duì)桿的壓力;(2)小環(huán)與桿之間的動(dòng)摩擦因數(shù)至少為多大?解析(1)對(duì)兩小球和木塊整體由平衡條件,得2FN(M2m)g0,解得FNMgmg由牛頓第三定律得,小環(huán)對(duì)桿的壓力為FNMgmg(2)對(duì)M由平衡條件,得2FTcos30Mg0小環(huán)剛好不滑動(dòng),此時(shí)小環(huán)受到的靜摩擦力達(dá)到最大值,則FTsin30FN0解得動(dòng)摩擦因數(shù)至少為答案(1)Mgmg(2)- 1.請(qǐng)仔細(xì)閱讀文檔,確保文檔完整性,對(duì)于不預(yù)覽、不比對(duì)內(nèi)容而直接下載帶來的問題本站不予受理。
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