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第一章力、物体的平衡第一部分五年高考题荟萃2009年高考题另行补加2008年高考题一、选择题1.(08北京理综20)有一些问题你可能不会求解,但是你仍有可能对这些问题的解是否合理进行分析和判断.例如从解的物理量单位,解随某些已知量变化的趋势,解在一些特殊条件下的结果等方面进行分析,并与预期结果、实验结论等进行比较,从而判断解的合理性或正确性.举例如下:如图所示.质量为M、倾角为θ的滑块A放于水平地面上,把质量为m的滑块B放在A的斜面上,忽略一切摩擦,有人求得B相对地面的加速度a=,式中g为重力加速度.对于上述解,某同学首先分析了等号右侧量的单位,没发现问题.他进一步利用特殊条件对该解做了如下四项分析和判断,所得结论都是“解可能是对的”.但是,其中有一项是错误的.请你指出该项（）A.当θ=0°时,该解给出a=0,这符合常识,说明该解可能是对的B.当θ＝90°时,该解给出a=g,这符合实验结论,说明该解可能是对的C.当Mm时,该解给出a=gsinθ,这符合预期的结果,说明该解可能是对的D.当mM时,该解给出a=,这符合预期的结果,说明该解可能是对的答案D解析B沿斜面下滑的过程中,B的加速度大小a≤g,选项D中a=≥g,这与实际情况不符,故正确答案为D.2.(08山东理综16)用轻弹簧竖直悬挂质量为m的物体,静止时弹簧伸长量为L.现用该弹簧沿斜面方向拉住质量为2m的物体,系统静止时弹簧伸长量也为L.斜面倾角为300,如图所示.则物体所受摩擦力（）A.等于零B.大小为,方向沿斜面向下C.大小为,方向沿斜面向上D.大小为mg,方向沿斜面向上答案A解析竖直悬挂时mg=kL沿斜面拉2m物体时,设物体受摩擦力为f,方向沿斜面向下,则kL=2mgsin30°+f②由①②得f=0.3.（08全国Ⅱ16）如右图,一固定斜面上两个质量相同的小物块A和B紧挨着匀速下滑,A与B的接触面光滑.已知A与斜面之间的动摩擦因数是B与斜面之间动摩擦因数的2倍,斜面倾角为α.B与斜面之间的动摩擦因数是()A.B.C.D.答案A解析对于AB做匀速直线运动,根据共点力的平衡条件有：2mgsinα-3μmgcosα=0所以B与斜面间的动摩擦因数为：μ=tanα.4.(08广东理科基础6)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=mgsinθB.F1=C.F2=mgcosθD.F2=答案D解析O点受力如图所示.由图可知F1=mgtanθ,F2=.5.(08广东理科基础12)质量为m的物体从高处静止释放后竖直下落,在某时刻受到的空气阻力为f,加速度为a=,则f的大小是()A.B.C.D.答案B解析由牛顿第二定律得mg-f=ma,得,f=mg-ma=.6.(08广东理科基础9)探究弹力和弹簧伸长的关系时,在弹性限度内,悬挂15N重物时,弹簧长度为0.16m,悬挂20N重物时,弹簧长度为0.18m,则弹簧的原长L0和劲度系数k分别为()A.L0=0.02mk=500N/mB.L0=0.10mk=500N/mC.L0=0.02mk=250N/mD.L0=0.10mk=250N/m答案D解析由胡克定律知F1=k（L1-L0）F2=k（L2-L0）由①②解得：L0=0.1m,k=250N/m.7.(08广东理科基础2)人站在自动扶梯的水平踏板上,随扶梯斜向上匀速运动,如图所示.以下说法正确的是()A.人受到重力和支持力的作用B.C.人受到的合外力不为零D.人受到的合外力方向与速度方向相同答案A解析由于人做匀速运动,所以人所受的合外力为零,水平方向不可能受力的作用.二、非选择题8.(08宁夏理综30)一足够长的斜面,最高点为O点.有一长为l=1.00m的木条AB,A端在斜面上,B端伸出斜面外.斜面与木条间的摩擦力足够大,以致木条不会在斜面上滑动.在木条A端固定一个质量为M=2.00kg的重物（可视为质点）,B端悬挂一个质量为m=0.50kg的重物.若要使木条不脱离斜面,在下列两种情况下,OA的长度各需满足什么条件？（Ⅰ）木条的质量可以忽略不计.（Ⅱ）木条质量为m′=0.50kg,分布均匀.答案（Ⅰ）(Ⅱ)解析(Ⅰ)当木条A端刚刚离开斜面时,受力情况如图a所示.设斜面倾角为θ,根据力矩平衡条件,则满足条件木条不会脱离斜面.根据题意有（Ⅱ）设G为木条重心,当木条A端刚刚离开斜面时,受力情况如图b所示.由（Ⅰ）中的分析可知,若满足⑤木条就不会脱离斜面.m2004-2007年高考题1.(07广东5)如图所示,在倾角为θ的固定光滑斜面上,质量为m的物体受外力F1和F2的作用,F1方向水平向右,F2方向竖直向上.若物体静止在斜面上,则下列关系正确的是()A.F1sinθ+F2cosθ=mgsinθ,F2≤mgB.F1cosθ+F2sinθ=mgsinθ,F2≤mgC.F1sinθ-F2cosθ=mgsinθ,F2≤mgD.F1cosθ-F2sinθ=mgsinθ,F2≤mg答案B解析对mm处于平衡状态,则任意垂直的两个方向上合力都为零,在平行斜面方向上,有mgsinθ=F1cosθ+F2sinθ,且F2≤mg,故选B.2.(07广东理科基础4)受斜向上的恒定拉力作用,物体在粗糙水平面上做匀速直线运动,则下列说法中正确的是()A.拉力在竖直方向的分量一定大于重力B.拉力在竖直方向的分量一定等C.拉力在水平方向的分量一定大于摩擦力D.拉力在水平方向的分量一定等答案D解析物体做匀速直线运动,则在水平方向和竖直方向合力等于零.在竖直方向上,拉力在竖直方向的分量与地面对物体的支持力的合力一定等于重力,即拉力在竖直方向的分量一定小于重力,在水平方向上,拉力的分量一定等于摩擦力.3.(07上海10)如图所示,用两根细线把A、B两小球悬挂在天花板上的同一点O,并用第三根细线连接A、B两小球,然后用某个力F作用在小球A上,使三根细线均处于直线状态,且OB细线恰好沿竖直方向,两小球均处于静止状态.则该力可能为图中的()A.F1B.F2C.F3D.F4答案BC解析OB绳竖直,说明B球只受两个力作用,故AB间绳无形变,所以A球受重力G,OA绳的拉力T和外力F作用,三个力的合力为零,则外力F一定与重力和拉力T的合力大小相等、方向相反,故B、C选项正确.4.(07宁夏理综15)下列说法正确的是()A.B.C.D.物体沿光滑斜面下滑时受到重力、斜面的支持力和下滑力的作用答案B解析行星的运动和地球上物体的运动都是圆周运动,且都是万有引力或者万有引力的一部分提供向心力,其运动规律是相同的,故A错;物体转弯时速度方向变化,运动状态发生改变,一定受到力的作用,故B对;月球绕地球运动只受万有引力作用,物体沿光滑斜面下滑只受重力和支持力作用,下滑力是重力的分力,故C、D错.5.(07山东理综16)如图所示,物体A靠在竖直墙面上,在力F作用下,A、B保持静止.物体B的受力个数为()A.2B.3C.4D.5答案C解析B物体受四个力的作用,即重力、推力F、物体A对B的支持力和物体A对B的摩擦力.6.(07宁夏理综18)两个质量相同的小球用不可伸长的细线连接,置于场强为E的匀强电场中,小球1和2均带正电.电量分别为q1和q2(q1q2).将细线拉直并使之与电场方向平行,如图所示,若将两小球同时从静止状态释放,则释放后细线的张力T为(不计重力及两小球间的库仑力)()A.B.C.D.答案A解析以球1为研究对象,Eq1–T=ma以球2为研究对象,T+Eq2=ma两式联立解得：T=7.(06北京理综19)木块A、B分别重50N和60N,它们与水平地面之间的动摩擦因数均为0.25.夹在A、B之间的轻弹簧被压缩了2cm,弹簧的劲度系数为400N/m,系统置于水平地面上静止不动.现用F=1N的水平拉力作用在木块B上,如图所示,力F作用后（A.木块A所受摩擦力大小是12.5NB.木块A所受摩擦力大小是11.5NC.木块B所受摩擦力大小是9ND.木块B所受摩擦力大小是7N答案C解析未加F时,木块A在水平面内受弹簧的弹力F1和静摩擦力FA作用,且F1=FA=kx=8N,木块B在水平面内受弹簧弹力F2和静摩擦力FB作用,且F2=FB=kx=8N,在木块B上施加F=1N向右拉力后,由于F2+FμGB,故木块B所受摩擦力仍为静摩擦力,其大小FB′=F2+F=9N,木块A的受力情况不变.8.(05上海大综合1)下列词语所隐含的物理现象,可用牛顿理论中力的概念和规律来解释的是()①滴水石穿②铁杵成针③水中望月④逆向扬帆⑤光阴飞逝A.①②③B.③④⑤C.①②④D.①③⑤答案C解析水中望月为光学现象,光阴飞逝为时空现象,与力学概念无关.9.(06全国卷Ⅱ15)如图,位于水平桌面上的物块块P,由跨过定滑轮的轻绳与物块Q相连,从滑轮到P和到Q的两段绳都是水平的,已知Q与P之间以及P与桌面之间的动摩擦因数都是μ,两物块的质量都是m,滑轮的质量、滑轮轴上的摩擦都不计.若用一水平向右的力F拉P使它做匀速运动,则F的大小为（）A.4μmgB.3μmgC.2μmgD.μmg答案A解析以Q为研究对象,Q在水平方向受绳的拉力f1和P对Q的摩擦力f1作用,由平衡可知：F1=f1=μmg以P为研究对象,水平方向受外力F,绳的拉力F2、Q对P的摩擦力f1′和地面对P的摩擦力f2,由平衡条件知：F=F2+f1′+f2f2=μN=μ·2mg,F1=F2=μmg,f1′=f1=μmg代入得：F=4μmg10.(07上海8)在热气球下方开口处燃烧液化气,使热气球内部气体温度升高,热气球开始离地,徐徐升空,分析这一过程,下列表述正确的是()①气球内的气体密度变小,所受重力也变小②气球内的气体密度不变,所受重力也不变③气球所受浮力变大④气球所受浮力不变A.①③B.①④C.②③D.②④答案B解析在热气球下方开口处燃烧液化气,热气球内部气体瘟度升高.气体膨胀对外做功,内部气体密度变小,所受重力变小,热气球体积不变,所受浮力不变.11.(05天津理综15)如图所示,表面粗糙的固定斜面顶端安有滑轮,两物块P、Q用轻绳连接并跨过滑轮(不计滑轮的质量和摩擦),P悬于空中,Q放在斜面上,均处于静止状态.当用水平向左的恒力推Q时,P、Q静止不动,则()A.Q受到的摩擦力一定变小B.QC.轻绳上拉力一定变小D.轻绳上拉力一定不变答案D解析由于物块Q所受的静摩擦力的方向无法判断,当加一水平向左的恒力后,Q所受的静摩擦力可能变大,也可能变小,A、B选项错误,物块P处于静止状态,则绳上拉力等于物块P的重力,不发生变化,所以D选项正确.12.(05上海8)对如图所示的皮带传动装置,下列说法中正确的是()A.A轮带动B轮沿逆时针方向旋转B.B轮带动A轮沿逆时针方向C.C轮带动D轮沿顺时针方向旋转D.D轮带动C轮沿顺时针方向旋转BD解析皮带撑紧的一侧,说明有张力作用,转动的方向是在这一侧,由从动轮指向主动轮.13.(05辽宁大综合36)两光滑平板MO、NO构成一具有固定的夹角θ0=75°的V形槽,一球置于槽内,用θ表示NO板与水平面之间的夹角,如图所示.若球对板NO压力的大小正好等于球所受重力的大小,则下列θ值中哪个是正确的（）A.15°B.30°C.45°D.60答案B解析圆球受重力mg和两个挡板给它的支持力FN、FM,由于球对板NO压力的大小等于球的重力,所以板对小球的支持力FN=mg,三力平衡,则必构成如图所示首尾相接的矢量三角形,由于FN=mg,此三角形为等腰三角形,设底角为β,则α+2β=180°,又因为四边形内角和为360°,则α+β+θ0=180°,θ0=75°,解得α=30°,由几何关系得θ=α=30°.14.(04上海5)物体B放在物体A上,A、B的上下表面均与斜面平行(如图),当两者以相同的初速度靠惯性沿光滑固定斜面C向上做匀减速运动时()A.A受到B的摩擦力沿斜面方向向上B.A受到B的摩擦力沿斜面方向向下C.A、B之间的摩擦力为零D.A、B之间是否存在摩擦力取决于A、B表面的性质答案C解