百强校高考物理二轮综合复习专题1：力与平衡

试卷第1页，总6页百强校高考物理二轮综合复习专题1：力与平衡学校:___________姓名：___________班级：___________考号：___________评卷人得分一、单选题1．如图所示，一根弹性杆的一端固定在倾角为30°的斜面上，杆的另一端固定一个质量为1kg的小球，小球处于静止状态。取g=10m/s2。则弹性杆对小球的作用力A．大小为10N，方向竖直向上B．大小为10N，方向垂直于斜面向上C．大小为5N，方向垂直于斜面向上D．大小为5N，方向垂直于斜面向上2．如图所示，两个小球质量均为m，用细线相连并悬挂于点，现用一轻质弹簧给小球施加一个拉力，使整个装置处于静止状态，且与竖直方向夹角为，已知弹簧的劲度系数为，则弹簧形变量最小值是（）A．B．C．D．3．在如图所示装置中，轻杆一端固定着一个质量可以忽略不计的定滑轮，两物体质量分别为m1、m2，轻绳一端固定于a点，悬点a、b间的距离远大于滑轮的直径，动滑轮质量和一切摩擦不计。整个装置稳定时下列说法正确的是（）试卷第2页，总6页A．α可能大于βB．m1一定大于m2C．m1可能大于2m2D．轻杆受到绳子的作用力4．如图所示,三角形ABC是固定在水平面上的三棱柱的横截面,∠A=30°,∠B=37°,C处有光滑小滑轮,质量分别为、的两物块通过细线相连,跨过滑轮放在AC面和BC面上,且均处于静止状态。已知BC面光滑,物块1与AC面间的动摩擦因数最大静摩擦力等于滑动摩擦力,则两物块的质量比:不可能是A．1:3B．3:1C．4:3D．3:45．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，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2GB．a杆对滑轮的作用力大小是C．a杆对滑轮的作用力大小是GD．a杆和细线对滑轮的合力大小是G试卷第3页，总6页6．在上海世博会最佳实践区，江苏城市案例馆中穹形门窗充满了浓郁的地域风情和人文特色．如图所示，在竖直放置的穹形光滑支架上，一根不可伸长的轻绳通过轻质滑轮悬挂一重物G．现将轻绳的一端固定于支架上的A点，另一端从B点沿支架缓慢地向C点靠近（C点与A点等高）．则绳中拉力大小变化的情况是（）A．先变小后变大B．先变大后不变C．先变小后不变D．先变大后变小评卷人得分二、多选题7．如图所示，相同的细绳OA、OB共同吊起质量为m的物体。OA与OB互相垂直。OB与竖直墙壁成60°角，OA、OB对O点的拉力分别为T1、T2。则（设O点以下细绳不断）A．T1、T2之比为B．T1、T2之比为C．若逐渐增加m的质量，OA绳一定先断D．若逐渐增加m的质量，OB绳一定先断8．如图所示为竖直平面内的直角坐标系。一质量为m的质点，在恒力F和重力的作用下，从坐标原点O由静止开始沿直线ON斜向下运动，直线ON与y轴负方向成θ角(θ90°)。不计空气阻力，则以下说法正确的是试卷第4页，总6页A．当F=mgsinθ时，拉力F最小B．当F=mgtanθ时，拉力F最小C．若一段时间后撤去力F，此后质点将做曲线运动D．撤去力F后，质点在相等的时间内速度变化一定相等9．如图所示，半径为R的绝缘光滑半圆形槽圆心为O，槽内有两个质量、电量都相同的带电小球A和B，其中A小球固定在槽的最低点。当B小球静止时，OB连线与竖直方向成θ夹角。下列能保持夹角θ不变的方法有A．仅使半圆形槽的半径加倍B．仅使A球的电量加倍C．使B球的质量和电量都加倍D．使半圆形槽的半径和两球的电量都减半10．如图所示，光滑定滑轮固定在天花板上，一足够长的细绳跨过滑轮，一端悬挂小球b，另一端与套在水平粗糙圆形直杆上的小球a（球中心孔径比杆的直径大些）连接。已知小球b的质量是小球a的2倍。用一水平拉力作用到小球a上，使它从图示虚线（最初是竖直的）位置开始缓慢向右移动一段距离，在这一过程中A．当细绳与直杆的夹角达到30°时，杆对a球的压力为零B．天花板对定滑轮的作用力大小逐渐增大C．直杆对a球的摩擦力可能先减小后增加D．水平拉力一定逐渐增大评卷人得分三、解答题11．如图，一质量为M=10kg的正方形小物块置于固定在水平地面上的斜面体上,物块M与斜面间动摩擦因数μ=0.5,一平行于斜面的轻质细绳一端系于物块M上,另一端绕过定滑轮与人相连(不计定滑轮处的一切摩擦),定滑轮质量m0=2kg.当人以T=100N的力斜向下拉绳子时(人不移动位置,只是手中收绳子),为保证物块M沿斜面向上做匀速直线运试卷第5页，总6页动,需同时施加一垂直物块M上表面向下作用力F.人的质量m人=50kg,斜面倾角和绳子与水平面的夹角都是θ=30∘,sin30∘=1/2,cos30∘=/2,重力加速度取g=10m/s2求：（1）人对地面的压力N多大；（2）人与地面的摩擦力f地的大小和方向；（3）定滑轮上方竖直悬杆OA对定滑轮的拉力F杆大小；（4）作用力F的大小。12．如图，斜面的倾角θ＝30°，A、B用跨过滑轮O的轻绳相连且OA段与斜面平行，物体A的重力GA＝10N，A与斜面的最大静摩擦力F＝3.46N，为了使A能静止在斜面上，物体B的重力GB应在什么范围内？13．如图所示，匀质球重为G，球半径为R，木块的厚度为h，（h＜R）用水平力F推木块，在不计一切摩擦的情况下，要使球离开地面上升，F起码的多大？14．如图所示质量M=3kg的木块套在固定的水平杆上，并用轻绳与小球相连，轻绳与杆的夹角为30°。今用与水平方向成60°角的力F=10N拉着小球并带动木块一起向右匀速运动，运动过程中木块与小球的相对位置保持不变，g=10m/s2。求：试卷第6页，总6页(1)小球的质量m；(2)木块M与水半杆间的幼摩擦因数μ。评卷人得分四、填空题15．如图，光滑轻杆AB、BC通过A、B、C三点的铰接连接，与水平地面形成一个在竖直平面内三角形，AB杆长为L．BC杆与水平面成30°角，AB杆与水平面成60°角．一个质量为m的小球穿在BC杆上，并静止在底端C处．现对小球施加一个水平向左F=的恒力，当小球运动到CB杆的中点时，它的速度大小为________，小球沿CB杆向上运动过程中AB杆对B处铰链的作用力随时间t的变化关系式为________．本卷由系统自动生成，请仔细校对后使用，答案仅供参考。答案第1页，总11页参考答案1．A【解析】【详解】小球受到竖直向下的重力G=10N，杆对小球的作用力F，小球静止，处于平衡状态，由平衡条件得：F与重力G是一对平衡力，则F=G=10N，方向竖直向上；故A正确，BCD错误。故选：A.2．A【解析】以小球ab整体为研究对象，分析受力，作出F在几个方向时整体的受力图，根据平衡条件得知：F与T的合力与整体重力2mg总是大小相等、方向相反，由力的合成图可知，当F与绳子oa垂直时，F有最小值，即图中2位置，F的最小值为，根据胡克定律，所以，A正确．【点睛】本题是隐含的临界问题，运用图解法确定出F的最小值，再进行选择．也可以用函数法，难度适中．3．D【解析】【分析】对m1分析可知绳子的拉力大小，对滑轮分析，由于滑轮放在一根绳子上，绳子两端的张力相等，故可知两绳子和竖直方向上的夹角相等，由共点力的平衡关系可得出两质量的关系．【详解】对m2分析可知，m2受拉力及本身的重力平衡，故绳子的拉力等于m2g；对于动滑轮分析，由于滑轮跨在绳子上，故两端绳子的拉力相等，它们的合力一定在角平分线上；由于它们的本卷由系统自动生成，请仔细校对后使用，答案仅供参考。答案第2页，总11页合力与m1的重力大小相等，方向相反，故合力竖直向上，故两边的绳子与竖直方向的夹角α和β相等；故A错误；由以上可知，两端绳子的拉力等于m2g，而它们的合力等于m1g，因互成角度的两分力与合力组成三角形，故可知2m2g＞m1g，即m1一定小于2m2．但是m1不一定大于m2，故BC错误。轻杆受到绳子的作用力等于两边绳子的合力，大小为，选项D正确；故选D。【点睛】本题要注意题目中隐含的信息，记住同一绳子各部分的张力相等，即可由几何关系得出夹角的关系；同时还要注意应用力的合成的一些结论．4．A【解析】【详解】若m2最小，则m1受到的摩擦力沿斜面向上，根据共点力的平衡条件可得：m1gsin30°-μm1gcos30°=m2gsin37°，解得：；若m2最大，则m1受到的摩擦力沿斜面向下，根据共点力的平衡条件可得：m1gsin30°+μm1gcos30°=m2gsin37°，解得：，由此可得：，故A不可能，BCD可能。所以选A。5．C【解析】【分析】先对重物受力分析，根据平衡条件求得细线的拉力；再对滑轮受力分析，根据力的合成的平行四边形定则求得细线对滑轮的合力，再得到a杆对滑轮的力．【详解】A、对重物G受力分析，受到重力和拉力T，根据平衡条件，有，同一根绳子拉力处处相等，故绳子对天花板的拉力也等于G，故A错误；BC、对滑轮受力分析，受到绳子的压力等于两边绳子拉力的合力，以及杆的弹力向右上本卷由系统自动生成，请仔细校对后使用，答案仅供参考。答案第3页，总11页方的支持力，如图根据平衡条件，结合几何关系，有：a杆对滑轮的作用力大小，故B错误，C正确；D、由于滑轮处于平衡状态，故a杆和细线对滑轮的合力大小是零，故D错误；故选：C。【点睛】本题的关键是先后对重物和滑轮受力分析，然后根据共点力平衡条件列式分析解答时，要熟练运用几何知识研究．6．C【解析】试题分析：由题意可知两绳子拉力大小总是相等的，合力大小不变，等于物体的重力，两绳子夹角从B点开始到竖直位置前，夹角一直增大，沿竖直杆向下移到C点夹角不变，根据合力与分力的关系，合力大小方向不变，夹角越大，两分力越大，夹角不变分力不变故选C考点：合力与分力的关系点评：容易题。本题关键点是找到两分力夹角关系，合力不变夹角越大分力越大。7．AC【解析】【试题分析】以结点为研究对象，分析受力情况，由平衡条件分析T1、T2的合力，并求出T1、T2的大小。以结点为研究对象，分析受力情况，如图：本卷由系统自动生成，请仔细校对后使用，答案仅供参考。答案第4页，总11页重物的拉力F、OA的拉力T1、OB的拉力T2，其中F=mg，根据平衡条件得知，T1、T2的合力与F大小相等、方向相反，即得T1、T2的合力大小为mg，方向竖直向上。A、B、由图得，，所以T1、T2之比为，故A正确，B错误。C、D、因为T1T2，若逐渐增加m的质量，OA绳一定先断，故C正确，D错误。故选AC。【点睛】本题是三个力平衡的问题，分析受力情况，作出力图是关键；要注意明确三力平衡时，任意两力之和与第三力等大反向。8．ACD【解析】【分析】由题意可知物体受到的合力方向与ON重合；由力的合成知识可知拉力的最小值；根据曲线运动的物点分析撤去力F后，质点做什么运动，以及速度的变化情况。【详解】因重力与拉力F的合力应沿ON方向，即如图所示：由几何关系可知，当拉力等于mgsinθ时，拉力F最小，故A正确，B错误；若一段时间后撤去力F，只受力重力作用，与速度方向存在夹角，故此后质点将做曲线运动，又因为加速度为重力加速度g，故质点在相等的时间内速度变化一定相等，故CD正确，故选ACD。【点睛】本题考查学生对曲线运动的条件及几何关系的应用，解决本题的关键就是掌握受力分析和运动分析。9．CD【解析】【分析】本卷由系统自动生成，请仔细校对后使用，答案仅供参考。答案第5页，总11页B球受重力、静电斥力和支持力，三力平衡，结合平衡条件分析即可；【详解】B球受重力、静电斥力和支持力，三力平衡，重力和静电斥力的合力沿着半径OB指向B，只要重力和静电斥力的合力方向不变，球就能保持平衡；A、仅使半圆形槽的半径加倍，若保持夹角不变，则AB之间的距离加倍，根据公式可知B球受到A球库仑力变为原来的，故重力和静电斥力的合力方向一定改变，不能在原位置平衡，故A错误；B、仅使A球的电量加倍，若保持夹角不变，则AB之间的距离不变，根据公式可知B球受到A球库仑力变为原来的2倍