搜索
1．1物体平衡1.(2019·浙江等级考试)如图所示，小明撑杆使船离岸，则下列说法正确的是()A．小明与船之间存在摩擦B．杆的弯曲是由于受到杆对小明的力C．杆对岸的力大于岸对杆的力D．小明对杆的力和岸对杆的力是一对相互作用力答案A解析船要离开河岸，必定在水平方向受到小明对船的摩擦力，故A项正确；依据弹力产生的原理，撑杆给人的力是因为撑杆发生了弹性形变，根据牛顿第三定律，杆发生弹性形变是由于杆受到小明对杆的作用力，故B项错误；杆对岸的力与岸对杆的力是一对作用力与反作用力，根据牛顿第三定律，一对相互作用力大小总是相等的，故C项错误；小明对杆的力和岸对杆的力都作用在杆上，不是一对相互作用力，故D项错误．2.(2019·课标全国Ⅰ)如图，空间存在一方向水平向右的匀强电场，两个带电小球P和Q用相同的绝缘细绳悬挂在水平天花板下，两细绳都恰好与天花板垂直，则()A．P和Q都带正电荷B．P和Q都带负电荷C．P带正电荷，Q带负电荷D．P带负电荷，Q带正电荷答案D解析由图可知，两小球均在电场力和库仑力的作用下保持平衡．由于库仑力为相互作用力，大小相等、方向相反，故两小球受到的电场力也方向相反，因此两小球一定带异种电荷，则P球所受库仑力向右，Q球所受库仑力向左．匀强电场方向水平向右，故正电荷受电场力向右，其受库仑力一定向左，故Q带正电荷，P带负电荷，故D项正确，A、B、C三项错误．3．(2019·浙江模拟)如图所示，白板水平放置在地面上，在白板上用磁钉吸住一张彩纸，向右轻轻拉彩纸，未拉动，对这情景受力分析正确的是()A．磁钉受到向右的摩擦力B．磁钉仅受重力和支持力两个力C．彩纸受到白板向左的摩擦力D．白板与地面间无摩擦力答案C解析对磁钉分析可知，磁钉没有相对彩纸的运动趋势，故不受摩擦力，故A项错误；磁钉还要受到白板的磁性吸引力，故B项错误；由于彩纸相对于白板有向右的运动趋势，故彩纸受到白板向左的摩擦力，故C项正确；对整体分析可知，整体有向右的运动趋势，故白板和地面间有向左的摩擦力，故D项错误．4．(2019·课标全国Ⅱ)物块在轻绳的拉动下沿倾角为30°的固定斜面向上做匀速运动，轻绳与斜面平行．已知物块与斜面之间的动摩擦因数为33，重力加速度取10m/s2.若轻绳能承受的最大张力为1500N，则物块的质量最大为()A．150kgB．1003kgC．200kgD．2003kg答案A解析以物体为研究对象，沿斜面方向根据平衡条件可得：F＝mgsin30°＋μmgcos30°当拉力最大时质量最大，解得：m＝150kg，故A项正确，B、C、D三项错误．5．(2019·课标全国Ⅲ)用卡车运输质量为m的匀质圆筒状工件，为使工件保持固定，将其置于两光滑斜面之间，如图所示．两斜面Ⅰ、Ⅱ固定在车上，倾角分别为30°和60°.重力加速度为g.当卡车沿平直公路匀速行驶时，圆筒对斜面Ⅰ、Ⅱ压力的大小分别为F1、F2，则()A．F1＝33mg，F2＝32mgB．F1＝32mg，F2＝33mgC．F1＝12mg，F2＝32mgD．F1＝32mg，F2＝12mg答案D解析将重力进行分解如图所示，根据几何关系可得F1＝mgcos30°＝32mg，F2＝mgsin30°＝12mg，故D项正确，A、B、C三项错误．6．(2019·天津)2018年10月23日，港珠澳跨海大桥正式通车．为保持以往船行习惯，在航道处建造了单面索(所有钢索均处在同一竖直面内)斜拉桥，其索塔与钢索如图所示．下列说法正确的是()A．增加钢索的数量可减小索塔受到的向下的压力B．为了减小钢索承受的拉力，可以适当降低索塔的高度C．索塔两侧钢索对称且拉力大小相同时，钢索对索塔的合力竖直向下D．为了使索塔受到钢索的合力竖直向下，索塔两侧的钢索必须对称分布答案C解析对桥身进行受力分析可知，钢索对桥身的拉力的合力与桥身的重力大小相等、方向相反，则增加钢索的数量，钢索对索塔的压力大小不会减小，故A项错误；合力一定，分力间的夹角越小，则分力越小．为了减小钢索承受的拉力，应该增大索塔的高度，达到减小钢索间夹角的目的，故B项错误；根据对称性可知，索塔两侧钢索对称分布，拉力大小相等时，水平分力抵消，钢索对索塔的合力竖直向下，故C项正确；如图所示，将钢索AC、AB的拉力FAC、FAB进行合成，合力竖直向下，结合正弦定理可知：FABsinα＝FACsinβ，得FAC∶FAB＝sinβ∶sinα，故索塔两侧的钢索不必须对称分布，故D项错误．7．(2019·绍兴模拟)如图所示，攀岩者仅凭鞋底和背部的摩擦停留在竖直的岩壁间，鞋子、背部与岩壁间的动摩擦因数分别为0.80和0.60，为了节省体力，他尽可能减小身体与岩壁间的正压力，使自己刚好不下滑．假设最大静摩擦力等于滑动摩擦力，下列判断正确的是()A．攀岩者受到三个力的作用B．鞋子受到的静摩擦力方向竖直向下C．岩壁对鞋子的支持力大于岩壁对背部的支持力D．攀岩者背部受到的静摩擦力支撑了体重的37答案D解析攀岩者受到重力、两个支持力和两个摩擦力共五个力的作用，故A项错误；鞋子受到的静摩擦力方向竖直向上，故B项错误；水平方向受力平衡，所以岩壁对鞋子的支持力等于岩壁对背部的支持力，故C项错误；鞋子、背部与岩壁间的动摩擦因数分别为0.80和0.60，刚好不下滑时摩擦力都达到最大，根据f＝μFN可知，f1f2＝0.60.8＝34，而f1＋f2＝mg，解得f1＝37mg，故攀岩者背部受到的静摩擦力支撑了体重的37，故D项正确．8．(2019·浙江模拟)如图，黑板擦在手施加的恒力F的作用下匀速擦拭黑板．已知黑板擦与竖直黑板间的动摩擦因数为μ，不计黑板擦的重力，则它所受到的摩擦力的大小为()A．FB．μFC.μF1＋μ2D.1＋μ2μF答案C解析设力F与运动方向之间的夹角为θ，黑板擦做匀速运动，则受力平衡，沿运动方向上有：Fcosθ＝μFsinθ可得：μ＝1tanθ，由三角函数的关系可得：cosθ＝μ1＋μ2所以：f＝Fcosθ＝μF1＋μ2故C项正确，A、B、D三项错误．9．(2019·课标全国Ⅰ)(多选)如图，一粗糙斜面固定在地面上，斜面顶端装有一光滑定滑轮．一细绳跨过滑轮，其一端悬挂物块N，另一端与斜面上的物块M相连，系统处于静止状态．现用水平向左的拉力缓慢拉动N，直至悬挂N的细绳与竖直方向成45°.已知M始终保持静止，则在此过程中()A．水平拉力的大小可能保持不变B．M所受细绳的拉力大小一定一直增加C．M所受斜面的摩擦力大小一定一直增加D．M所受斜面的摩擦力大小可能先减小后增加答案BD解析根据M、N均保持静止，进行受力分析可知，N受到竖直向下的重力及水平方向的拉力F，变化的绳子拉力T，如右图所示：在向左拉动的时候，绳子拉力T和水平拉力F都不断增大，故A项错误，B项正确；对于M的受力，开始时可能是T＝mgsinθ－f，当T不断增大的时候，f减少；当Tmgsinθ时，随着T的增大，f将增大，所以沿斜面的摩擦力f可能先减小后增大；也可能是T＝mgsinθ＋f，当T不断增大的时候，摩擦力f增大，故C项错误，D项正确．10．(2019·浙江选考)如图所示，一根粗糙的水平横杆上套有A、B两个轻环，系在两环上的等长细绳拴住的书本处于静止状态，现将两环距离变小后书本仍处于静止状态，则()A．杆对A环的支持力变大B．B环对杆的摩擦力变小C．杆对A环的力不变D．与B环相连的细绳对书本的拉力变大答案B解析设书本的质量为M，以两个轻环和书本组成的系统为研究对象，竖直方向受到重力和水平横梁对轻环的支持力FN，受力分析如图1所示．根据平衡条件得：2FN＝Mg，得到FN＝12Mg，可见，水平横梁对轻环的支持力FN不变，故A项错误；以左侧环为研究对象，受力分析如图2所示．竖直方向：FN＝Fsinα①水平方向：Fcosα＝Ff②由①②得：Ff＝FNcotα，α增大时，Ff变小，故B项正确；杆对A环的支持力不变，摩擦力减小，则杆对A环的力变小，故C项错误；设与B环相连的细绳对书本的拉力为T，绳子与竖直方向的夹角为θ，根据竖直方向的平衡条件可得2Tcosθ＝Mg，由于夹角θ减小，则cosθ变大，绳子拉力变小，故D项错误．11．(2019·福建模拟)某同学在沙料场中发现沙子堆积时会形成圆锥体，且堆积过程中圆锥体的底角保持不变．他测得某堆沙子的底部周长约为30m，沙子之间的动摩擦因数约为0.8，则这堆沙子的体积约为(圆锥体的体积等于底面积与高的乘积的三分之一)()A．1×102m3B．2×102m3C．3×102m3D．8×102m3答案A解析这堆沙子的底部周长为30m，则底部半径为：r＝302πm≈4.78m当动摩擦因数为μ＝0.8时，最大静摩擦力等于重力的下滑分力，有：mgsinα＝μmgcosα解得：μ＝tanα＝0.8结合几何关系，有：tanα＝Hr解得：H≈3.8m故最大面积为：V＝13πr2H＝13×3.14×4.782×3.8m3≈90.9m3，这堆沙子的体积最接近100m3，故A项正确，B、C、D三项错误．12．(2019·安徽模拟)一通电直导线长度为1cm，质量为1g，电流为1A，用两根绝缘轻质细线悬挂在天花板上，静止在水平位置，如下正面图．在通电导线所处位置加上匀强磁场，静止后细线与竖直方向成30°角，侧面图如下(θ＝30°)，g取10m/s2，则B的最小值及对应方向是()A．0.866T，方向竖直向下B．0.5T，方向沿线向上C．0.577T，方向沿线向上D．1T，方向平行于纸面水平向左答案B解析对导体棒受力分析可知导体棒受到的安培力与重力和绳子的拉力的合力大小相等，方向相反，当安培力的方向与绳子的方向垂直时，安培力最小，对应的磁感应强度最小；故由左手定则可以判断出磁场的方向沿绳子的方向向上，安培力的大小为:F＝mgsinθ=1×10－3×10×sin30°N＝5×10－3N根据安培力的公式：F＝BIL代入数据可得：B＝0.5T，故B项正确，A、C、D三项错误．13．如图，在光滑绝缘水平面上，三个带电小球a、b和c分别位于边长为l的正三角形的三个顶点上．a、b带正电，电荷量均为q，c带负电．整个系统置于方向水平的匀强电场中．已知静电力常量为k.若三个小球均处于静止状态，则匀强电场场强的大小为()A.3kq3l2B.3kql2C.3kql2D.23kql2答案B解析带电小球a、b在c球位置处的场强大小均为Ea＝kql2，方向如图所示，根据平行四边形定则，其合电场强度大小为Eab＝3kql2，该电场应与外加的匀强电场E等大反向，即E＝3kql2，故B项正确．14.(2019·辽宁二模)如图所示，在空间存在与竖直方向成θ角的匀强电场和匀强磁场，电场强度大小为E，磁感应强度大小为B，重力加速度为g，若以质量为m、电荷量为q的小液滴在此空间做匀速直线运动，则以下说法正确的是()A．小液体速度大小为mgsinθqB，方向垂直纸面向外B．小液滴速度大小为mgcosθqB，方向垂直纸面向外C．小液体速度大小为mgsinθqB，方向垂直纸面向里D．小液滴速度大小为mgcosθqB，方向垂直纸面向里答案A解析小液滴做匀速直线运动，则受力平衡，小液滴受力情况如图．由图可知，mgsinθ＝qvB，解得v＝mgsinθqB；小液滴带负电，由左手定则可知，速度方向垂直纸面向外，故A项正确．15．(2019·广东一模)如图所示，足够长的光滑平板AP与BP用铰链连接，平板AP与水平面成53°角固定不动，平板BP可绕平轴在竖直面内自由转动，质量为m的均匀圆柱体O放在两板间，sin53°＝0.8，cos53°＝0.6，重力加速度为g.在使BP板由水平位置缓慢转动到竖直位置的过程中，下列说法正确的是()A．平板BP受到的最小压力为45mgB．平板BP受到的最大压力为mgC．平板AP受到的最小压力为35mgD．平板AP受到的最大压力为mg答案A解析小球受重力、平板AP弹力F1和平板BP弹力F2，将F1与F2合成为F＝mg，如图．小球一直处于平衡状态，三个力中的任意两个力的合力与第三个力等值、反向、共线，故F1和F2合成的合力F一定与重力等值、反向、共