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2019-2020年高考物理模擬試題專題匯編 專題1 力與直線運動 第2講 力和物體的平衡（B）（含解析） 選擇題 1.(xx?濰坊二模?15)．如圖所示，一車載導(dǎo)航儀放在底邊水平的三角形支架上，處于靜止狀態(tài)．稍微減小支架的傾斜角度，以下說法正確的是（ ） A．導(dǎo)航儀所受彈力變小 B．導(dǎo)航儀所受摩擦力變小 C．支架施加給導(dǎo)航儀的作用力變小 D．支架施加給導(dǎo)航儀的作用力不變 F a 2.(xx?揚州高三測試?2)．如圖所示，恒力F垂直作用在傾角為α，質(zhì)量為m的三角滑塊上，滑塊沒被推動，則滑塊受到地面的靜摩擦力大小為（ ） A．Fsinα B．Fcosα C．mgsinα D．mgcosα 3.(xx?日照聯(lián)合檢測?）16．如圖所示，光滑輕質(zhì)掛鉤下端懸掛質(zhì)量為m的重物，跨在長度為L的輕繩上，開始時繩子固定在框架上等高的A、B兩點，與水平方向的夾角為，繩子的拉力為F?，F(xiàn)保持繩長不變，將繩子右端從B點沿豎直方向緩慢移至C點，再從C點沿水平方向向左緩慢移至D點。關(guān)于繩子的拉力和重物的重力勢能EP的變化。下列說法正確的是（ ） A．從B移至C的過程中，拉力F保持不變 B．從B移至C的過程中，重力勢能逐漸變小 C．從C移至D的過程中，拉力F保持不變 D．從C移至D的過程中，重力勢能逐漸變小 4.(xx?皖南八校三聯(lián)?14)．如圖所示，兩豎直木樁ab、cd固定，一不可伸長的輕繩兩端固定在a、c繩長為L，一質(zhì)量為m的物體A通過輕質(zhì)光滑掛L掛在輕繩中間,靜止時輕繩兩端夾角為120．若把輕繩換成自然長度為L的橡皮筋，物體A后仍處于靜止狀態(tài)，橡皮筋處于彈性限度內(nèi)，若重力加速度大小為g，上述兩種情況，下列說法正確的是 （ ） A.輕繩的彈力大 mg B．輕繩的彈力小于mg C．橡皮筋的彈力大于mg D．橡皮筋的彈力小于mg 5. (xx?蘇錫常鎮(zhèn)四市二調(diào)?1甲 乙 )．如圖所示，在豎直平面內(nèi)，用甲、乙兩個彈簧秤通過細線拉著一個鉤碼，使之處于靜止狀態(tài)．若保持甲彈簧秤拉力的方向不變，緩慢地調(diào)節(jié)乙彈簧秤，使兩細線之間的夾角增大一些，則 A．兩拉力的合力可能增大 B．兩拉力的合力可能減小 C．甲彈簧秤的示數(shù)可能減小 D．乙彈簧秤的示數(shù)可能減小 A θ O B B′ 6.(xx?宿遷市三校檢測?2)．如圖，用OA、OB兩根輕繩將花盆懸于兩豎直墻之間，開始時OB繩水平．現(xiàn)保持O點位置不變，改變OB繩長使繩右端由B點緩慢上移至B′點，此時OB′與OA之間的夾角θ<90．設(shè)此過程中OA、OB繩的拉力分別為FOA、FOB，則下列說法正確的是( ) A．FOA一直減小 B．FOA一直增大 C．FOB一直減小 D．FOB先增大后減小 7.(xx?德州二模?16)．如圖所示，斜面體置于粗糙水平面上，斜面光滑。小球被輕質(zhì)細線系住放在斜面上，細線另一端跨過定滑輪，用力拉細線使小球沿斜面緩慢向上移動一小段距離，斜面體始終靜止。則移動過程中 （ ）A．細線對小球的拉力變大 B．斜面對小球的支持力變大 C．斜面對地面的壓力變大 D．地面對斜面的摩擦力變小 8.(xx?煙臺高考測試?)α θ F θ b a 17.如圖所示，斜面上放有兩個完全相同的物體a、b，兩物體間用一根細線連接，在細線的中點加一與斜面垂直的拉力F，使兩物體均處于靜止狀態(tài)。則下列說法正確的是（ ） A.a、b兩物體的受力個數(shù)一定相同 B.a、b兩物體對斜面的壓力相同 C.a、b兩物體受到的摩擦力大小一定相等 D.當逐漸增大拉力F時，物體b先開始滑動 9.(xx?江山市模擬?)5．（6分）某超市中，兩層樓間有一架斜面式自動扶梯（無階梯），如圖所示，小張乘勻速上升的自動扶梯上樓時，沿水平方向推著質(zhì)量為m的購物車．假設(shè)小張、購物車、自動扶梯間保持相對靜止，自動扶梯的傾角為30，小張的質(zhì)量為M．則（　?。? A． 小張對扶梯的壓力小于Mgcos30，方向垂直于斜面向下 B． 小張對扶梯的摩擦力大于Mgsin30，方向沿斜面向上 C． 小張可能只受重力、購物車對小張的推力、扶梯對小張的摩擦力共三個力的作用 D． 若小張推購物車的水平推力變大，但小張、購物車、自動扶梯間還是能保持相對靜止，扶梯受到小張的壓力變小 10. (xx?青島統(tǒng)一檢測?15）．如圖所示，水平桌面上有三個相同的物體a、b、c疊放在一起， a的左端通過一根輕繩與質(zhì)量為m = 3kg的小球相連，繩與水平方向的夾角為600，小球靜止在光滑的半圓形器皿中．水平向右的力F = 40N作用在b上，三個物體保持靜止狀態(tài)． g取10m/s2，下列說法正確的是（ ） A．物體c受到向右的靜摩擦力 B．物體b受到一個摩擦力，方向向左 C．桌面對物體a的靜摩擦力方向水平向右 D．撤去力F的瞬間，三個物體將獲得向左的加速度 11.(xx?天津武清三模?4)．如圖所示，傾角的斜面體 A靜止在水平地面上，一根輕繩跨過斜面體頂端的小滑輪，繩兩端系有質(zhì)量均為的小物塊a、b，整個裝置處于靜止狀態(tài)。不計繩與滑輪間的摩擦，重力加速度為g，則 A．小物塊b受到豎直向上的摩擦力作用 B．小物塊a受到沿斜面向下的摩擦力作用，大小為 C．斜面體A受到水平地面向左的摩擦力作用 D．細繩對小滑輪的壓力大小為 12.(xx?濟南一模?15)．一串小燈籠(五只)彼此用輕繩連接，并懸掛在空中。在穩(wěn)定水平風(fēng)力作用下發(fā)生傾斜，懸繩與豎直方向的夾角為30，如圖所示。設(shè)每個燈籠的質(zhì)量均為m。則自上往下第一只燈籠對第二只燈籠的拉力大小為（ ） A． B． C． D．8mg 第2講 力和物體的平衡（B卷） 參考答案與詳解 1.【答案】BD 【命題立意】本題旨在考查共點力作用下的平衡狀態(tài)。 【解析】設(shè)支架斜面傾角為，導(dǎo)航儀在三角形支架上時，受重力、摩擦力、斜面支持力作用，處于靜止狀態(tài)，可得：，，減小支架的傾斜角度，即減小，減小，則減小，；稍微減小支架的傾斜角度，導(dǎo)航儀還是處于靜止狀態(tài)，摩擦力和支架斜面支持力的合力豎直向上，大小等于，而摩擦力和支架斜面支持力是支架施加給導(dǎo)航儀的作用力，所以其大小不變，綜上所述，BD正確，AC錯誤。 故選：BD 2.【答案】A 【命題立意】本題旨在考查共點力平衡的條件及其應(yīng)用、靜摩擦力和最大靜摩擦力、力的合成與分解的運用。 【解析】分析滑塊的受力情況：重力G、地面的支持力N和靜摩擦力f、力F，作出力圖，如圖，根據(jù)平衡條件得： 故選：A 【舉一反三】本題是多力平衡問題，正確分析受力情況是解題的關(guān)鍵，同時要由幾何知識正確找出F與G的夾角，即可輕松求解。 3.【答案】AD 【命題立意】本題旨在考查動能和勢能的相互轉(zhuǎn)化、功能關(guān)系。 【解析】AB、當輕繩的右端從B點移到直桿最上端D時，設(shè)兩繩的夾角為，以滑輪為研究對象，分析受力情況，作出力圖如圖所示．根據(jù)平衡條件得： 得到繩子的拉力 設(shè)繩子總長為，兩直桿間的距離為，由數(shù)學(xué)知識得到： ，、不變，則保持不變．所以在輕繩的右端從B點移到直桿C的過程中，不變，不變，則不變．但升高了，故增大，故A正確，B錯誤； CD、當輕繩的右端從C點移到D點時，變小，變大，則F減?。甴減小，故減小，故D正確，C錯誤。 故選：AD 【易錯警示】本題是共點力平衡中動態(tài)變化分析問題，關(guān)鍵在于運用幾何知識分析的變化，這在高考中曾經(jīng)出現(xiàn)過，有一定的難度。 4.【答案】D 【命題立意】本題旨在考查共點力平衡的條件及其應(yīng)用；物體的彈性和彈力． 【解析】設(shè)兩桿間的距離為S，細繩的總長度為L，靜止時輕繩兩端夾角為120，由于重物的拉力的方向豎直向下，所以三個力之間的夾角都是120．根據(jù)矢量的合成可知，三個力的大小是相等的．故輕繩的彈力大小為mg．選項A、B錯誤；若把輕繩換成自然長度為L的橡皮筋，橡皮筋受到拉力后長度增大，桿之間的距離不變，所以重物靜止后兩根繩子之間的夾角一定小于120，兩個分力之間的夾角減小，而合力不變，所以兩個分力減小，即橡皮筋的拉力小于mg．選項C錯誤、D正確。 【易錯警示】根據(jù)幾何知識求出兩繩與水平方向的夾角，分析掛鉤受力情況，根據(jù)平衡條件求解繩中的張力T．同理分析橡皮繩的彈力．本題要抓住掛鉤與動滑輪相似，兩側(cè)繩子的拉力關(guān)于豎直方向?qū)ΨQ，能運用幾何知識求解夾角α，再運用平衡條件解題。 5.【答案】D 【命題立意】本題旨在考察共點力下的動態(tài)平衡 【解析】以鉤罵為研究對象，分析受力情況：重力G、兩彈簧的拉力和力， 由平衡條件得知，與的合力與G大小相等、方向相反，當?shù)姆较虿蛔儯? 改變乙的方向，由于物體處于靜止狀態(tài)，此合力保持不變，作出三力圖，由圖看出： 隨著兩彈簧間夾角的增大，甲的示數(shù)在增加，乙的示數(shù)在先減小后增加。 6.【答案】A 【命題立意】本題旨在考查共點力平衡的條件及其應(yīng)用、物體的彈性和彈力。 【解析】以結(jié)點O為研究對象，分析受力：重力G、繩OA的拉力和 繩BO的拉力,如圖所示，根據(jù)平衡條件知，兩根繩子的拉力的合 力與重力大小相等、方向相反，作出輕繩OB在兩個位置時力的合成圖 如圖，由圖看出，逐漸減小，先減小后增大，當時， 最小.故選：A 【舉一反三】本題運用圖解法研究動態(tài)平衡問題，也可以根據(jù)幾何知識得到兩繩垂直時，輕繩OB的拉力最小來判斷。 7.【答案】AD 【命題立意】本題旨在考察共點力的平衡，利用力的合成與分解 【解析】 取小球為研究對象，根據(jù)平衡條件得到拉力、支持力與繩子和斜面夾角的關(guān)系式，即可分析其變化；對斜面研究，由平衡條件分析地面對斜面的支持力和摩擦力，即可分析斜面對地面的壓力變化． A、B選項中設(shè)物體和斜面的質(zhì)量分別為m和M，繩子與斜面的夾角為θ． 取小球作為研究對象：小球受到重力mg、斜面的支持力N和繩子的拉力T，則由平衡條件得: 斜面方向：mgsinα=Tcosθ ① 垂直斜面方向：N+Tsinθ=mgcosα ② 使小球沿斜面緩慢移動時，θ增大，其他量不變，由①式知，T增大．由②知，N變小，故A正確，B錯誤．C、D選項對斜面和小球整體進行受力分析：重力（M+m）g、地面的支持力N′和摩擦力f、繩子拉力T，由平衡條件得 f=Nsinα，N變小，則f變小， N′=（M+m）g+Ncosα，N變小，則N′變小，由牛頓第三定律得知，斜面對地面的壓力也變?。蔆錯誤． f (M+m)g N α 8.【答案】B 【命題立意】本題旨在考查共點力平衡的條件及其應(yīng)用、物體的彈性和彈力。 【解析】A、對ab進行受力分析，如圖所示： b物體處于靜止狀態(tài)，當繩子沿斜面向上的分量與重力沿斜面向下的分量相等時，摩擦力為零，所以b可能只受3個力作用，而a物體必定受到摩擦力作用，肯定受4個力作用，故A錯誤； B、ab兩個物體，垂直于斜面方向受力都平衡，則有： 解得：，則a、b兩物體對斜面的壓力相同，故B正確； C、根據(jù)A的分析可知，b的摩擦力可以為零，而a的摩擦力一定不為零，故C錯誤； D、對a沿斜面方向有： 對b沿斜面方向有： 正壓力相等，所以最大靜摩擦力相等，則a先達到最大靜摩擦力，先滑動，故D錯誤． 故選：B 9.【答案】AD 【命題立意】本題旨在考查共點力平衡的條件及其應(yīng)用。 【解析】A、對小張受力分析，在垂直斜面方向有： ，由牛頓第三定律知：小張對扶梯的壓力小于，方向垂直于斜面向下，故A正確；B、對小張和購物車整體受力分析，在平行扶梯方向有：，方向沿斜面向上，所以小張和購物車對扶梯的摩擦力大小為，方向沿斜面向下，故B錯誤； C、有摩擦力一定有支持力，小張不可能只受重力、購物車對小張的推力、扶梯對小張的摩擦力共三個力的作用，故C錯誤； D、若小張推購物車的水平推力變大，但小張、購物車、自動扶梯間還是能保持相對靜止，扶梯受到小張的壓力變小，因為小車對人的反作用力在垂直于斜面方向上有分量，故D正確。 故選：AD 10.【答案】B 【命題立意】本題旨在考查牛頓第二定律、物體的彈性和彈力、共點力平衡的條件及其應(yīng)用。 【解析】設(shè)水平向右為正方向，設(shè)a、b、c的質(zhì)量為，由于均靜止，故加速度為： A、對c：設(shè)b對c的靜摩擦力為，則水平方向上只受影響，且c保持靜止，由牛頓第二定律得：，代入數(shù)據(jù)得：，故A錯誤； B、對b：b靜止，設(shè)a對b的靜摩擦力為，則水平面上：， 即：，故b只受一個靜摩擦力，方向與相反，即水平向左，故B正確； C、對a，a靜止，設(shè)繩的拉力為，器皿對小球的彈力為，桌面對的靜摩擦力為，則水平面上： ①， 對小球受力分析如圖： 由于小球靜止，故豎直方向上： ② 水平方向上： ③ 聯(lián)立①②③式代入數(shù)據(jù)解得：，，故地面對a的靜摩擦力水平向左，故C錯誤； D、若撤去，對，水平方向上受繩的拉力：，故整個系統(tǒng)仍然保持靜止，故D錯誤。故選：B 11.【答案】B 【命題立意】該題考查受力分析和平衡問題 【解析】小物塊b與A的彈力為零，所以摩擦力為零，故A錯誤；對a受力分析可知，，故B正確；對a、b和A整體分析可知，斜面體A水平方向上沒有摩擦力作用，故C錯誤；受力分析可知細繩對小滑輪的壓力大小等于兩細繩的合力，即，故D錯誤。 12.【答案】C 【命題立意】本題旨在考查共點力平衡的條件及其應(yīng)用、物體的彈性和彈力。 【解析】以下面四個燈籠作為整體為研究對象，進行受力分析，如圖： 豎直方向： 得： 故選：C 【舉一反三】本題考查受力分析與平衡條件的應(yīng)用，巧妙的選取研究對象可以達到事半功倍的效果，也可以用隔離法先選最下面小球為研究對象，再選第4個、第3個、第2個小球為研究對象，較為繁瑣。