2020屆高考物理二輪復(fù)習(xí) 專題沖刺 考前基礎(chǔ)回扣練二 力與物體的平衡（含解析）

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1、二　力與物體的平衡 1．(粵教版必修1 P66第2題)兩個(gè)大小相等的共點(diǎn)力F1和F2，當(dāng)它們的夾角為90°時(shí)，合力大小為F，它們的夾角變?yōu)?20°時(shí)，合力的大小為(　　) A．2F B.F C.F D.F 答案　B 解析　由題意知，2F1cos45°＝F,2F1cos60°＝F′，兩式聯(lián)立得F′＝F，B正確。 2．(多選)一物體靜止于水平桌面上，物體與桌面之間的最大靜摩擦力為5 N，現(xiàn)將水平面內(nèi)三個(gè)力同時(shí)作用于物體的同一點(diǎn)，三個(gè)力的大小分別為2 N、2 N、3 N。下列關(guān)于物體的受力情況和運(yùn)動(dòng)情況判斷正確的是(　　) A．物體所受靜摩擦力可能為2 N B．物體所受靜摩擦力可

2、能為4 N C．物體可能仍保持靜止 D．物體一定被拉動(dòng) 答案　ABC 解析　兩個(gè)2 N力的合力范圍為0～4 N，然后與3 N的力合成，則三力的合力范圍為0～7 N，由于最大靜摩擦力為5 N，因此可判定A、B、C正確，D錯(cuò)誤。 3. 小娟、小明兩人共提一桶水勻速前行，如圖所示，已知兩人手臂上的拉力大小相等且為F，兩人手臂間的夾角為θ，水和水桶的總重力為G，則下列說法中正確的是(　　) A．當(dāng)θ為120°時(shí)，F(xiàn)＝ B．不管θ為何值，F(xiàn)＝ C．當(dāng)θ＝0°時(shí)，F(xiàn)＝ D．θ越大時(shí)F越小 答案　C 解析　對(duì)水和水桶分析受力，根據(jù)平衡條件得：2Fcos＝G，解得F＝，故θ越大，F(xiàn)越

3、大，當(dāng)θ＝0°時(shí)，cos值最大，此時(shí)F＝G，即為最小，當(dāng)θ為120°時(shí)，F(xiàn)＝G，故C正確，A、B、D錯(cuò)誤。 4. 如圖所示，小車內(nèi)有一固定光滑斜面，一個(gè)小球通過細(xì)繩與車頂相連，細(xì)繩始終保持豎直，關(guān)于小球的受力情況，下列說法中正確的是(　　) A．若小車靜止，繩對(duì)小球的拉力可能為零 B．若小車靜止，斜面對(duì)小球的支持力一定為零 C．若小車向右運(yùn)動(dòng)，小球一定受兩個(gè)力的作用 D．若小車向右運(yùn)動(dòng)，小球一定受三個(gè)力的作用 答案　B 解析　小車靜止時(shí)，小球受力平衡，只受重力和繩子拉力兩個(gè)力的作用，故A錯(cuò)誤，B正確。小車向右運(yùn)動(dòng)可能有三種運(yùn)動(dòng)形式：向右勻速運(yùn)動(dòng)、向右加速運(yùn)動(dòng)和向右減速運(yùn)動(dòng)；當(dāng)

4、小車向右勻速運(yùn)動(dòng)時(shí)，小球受力平衡，只受重力和繩子拉力兩個(gè)力的作用；當(dāng)小車向右加速運(yùn)動(dòng)時(shí)，小球應(yīng)受向右的合力，但由細(xì)繩始終保持豎直狀態(tài)和斜面形狀可知，該運(yùn)動(dòng)形式不可能；當(dāng)小車向右減速運(yùn)動(dòng)時(shí)，小球應(yīng)受向左的合力，則一定受重力和斜面的支持力，可能受繩子的拉力，也可能不受繩子的拉力，故C、D錯(cuò)誤。 5．(多選)如圖所示，A、B、C三個(gè)物體質(zhì)量相等，它們與傳送帶間的動(dòng)摩擦因數(shù)相同。三個(gè)物體隨傳送帶一起勻速運(yùn)動(dòng)，運(yùn)動(dòng)方向如圖中箭頭所示。則下列說法正確的是(　　) A．A物體受到的摩擦力不為零，方向向右 B．三個(gè)物體只有A物體受到的摩擦力為零 C．B、C受到的摩擦力大小相等，方向相同 D．B、

5、C受到的摩擦力大小相等，方向相反 答案　BC 解析　A物體與傳送帶一起勻速運(yùn)動(dòng)，沒有發(fā)生相對(duì)滑動(dòng)，也沒有相對(duì)運(yùn)動(dòng)趨勢(shì)，所以A物體不受摩擦力，A錯(cuò)誤；對(duì)B、C物體進(jìn)行受力分析，可知B、C所受的靜摩擦力大小均為mgsinθ，方向均沿傳送帶向上，B、C正確，D錯(cuò)誤。 6．(源于人教版必修1 P58 “說一說”)(多選)有一堆砂子在水平面上堆成圓錐形，穩(wěn)定時(shí)底角為α，如圖所示。如果視每粒砂子完全相同，砂子與砂子之間，砂子與地面之間的動(dòng)摩擦因數(shù)均為μ，砂子之間的最大靜摩擦力可近似認(rèn)為與滑動(dòng)摩擦力相等，下列說法正確的是(　　) A．砂堆穩(wěn)定時(shí)，砂堆底面受到地面的摩擦力一定為零 B．砂堆穩(wěn)定時(shí)

6、，只有形成嚴(yán)格規(guī)則的圓錐，底面受到地面的摩擦力才為零 C．砂堆穩(wěn)定時(shí)形成的圓錐的底角最大值滿足tanαmax＝μ D．砂堆穩(wěn)定時(shí)形成的圓錐的底角最大值滿足cosαmax＝μ 答案　AC 解析　對(duì)砂堆整體受力分析，受到重力和地面的支持力，水平方向上不受力，A正確；不論砂堆的形狀是否為規(guī)則的圓錐形，砂堆穩(wěn)定時(shí)，整體均不受地面摩擦力，B錯(cuò)誤；對(duì)砂堆側(cè)面上的某粒砂子受力分析，如圖所示，則FN＝mgcosα，F(xiàn)f＝mgsinα，F(xiàn)f≤μFN，解得tanαmax＝μ，C正確，D錯(cuò)誤。 7．(源于人教版必修1 P101課題研究“橋梁的研究”)(多選)某興趣小組在探究石拱橋的力學(xué)原理時(shí)，做了下面

7、的實(shí)驗(yàn)：將四塊形狀相同、質(zhì)量均為m的堅(jiān)固石塊壘成圓弧形的石拱，其中第1、4塊固定在地基上，第2、3塊間的接觸面是豎直的，每塊石塊的兩個(gè)側(cè)面間所夾的圓心角為30°。假定石塊間的摩擦力可以忽略不計(jì)，則第1、2石塊間的作用力F12和第2、3石塊間的作用力F23的大小分別為(　　) A．F12＝mg B．F12＝2mg C．F23＝0 D．F23＝mg 答案　BD 解析　取第2塊石塊為研究對(duì)象，受力分析如圖所示，由受力平衡得F12＝＝2mg，F(xiàn)23＝＝mg，B、D正確。 8．某實(shí)驗(yàn)小組在“探究彈力和彈簧伸長(zhǎng)的關(guān)系”的實(shí)驗(yàn)中，得到彈力與彈簧長(zhǎng)度關(guān)系的圖象如圖所示，則： (

8、1)彈簧的原長(zhǎng)為________ cm。 (2)彈簧的勁度系數(shù)為________ N/cm。 (3)若彈簧的長(zhǎng)度為(2l2－l1) cm時(shí)仍在彈簧的彈性范圍內(nèi)，此時(shí)彈簧的彈力為________ N。 答案　(1)l1　(2)　(3)2F0 解析　(1)當(dāng)彈簧長(zhǎng)度為l1 cm時(shí)，彈簧彈力為零，可知彈簧的原長(zhǎng)為l1 cm。 (2)圖線的斜率為彈簧的勁度系數(shù)，即k＝ N/cm。 (3)當(dāng)彈簧的長(zhǎng)度為(2l2－l1) cm時(shí)，形變量x＝(2l2－2l1) cm，根據(jù)胡克定律得，F(xiàn)＝kx＝2F0 N。 9. 如圖所示，質(zhì)量為m1＝2 kg的物體甲通過三段輕繩懸掛，三段輕繩的結(jié)點(diǎn)為O。輕繩O

9、A水平，OB繩與水平方向的夾角θ＝30°，且通過一個(gè)光滑的輕滑輪與放置在水平面上的質(zhì)量為m2＝5 kg的物體乙相連，物體甲、乙均處于靜止?fàn)顟B(tài)。(g＝10 m/s2)求： (1)輕繩OA、OB對(duì)結(jié)點(diǎn)O的拉力大??； (2)物體乙對(duì)地面的壓力大??； (3)滑輪軸對(duì)滑輪的彈力的大小和方向。 答案　(1)20 N　40 N　(2)10 N (3)40 N　方向與豎直方向成30°角指向右上方 解析　(1)以結(jié)點(diǎn)O為研究對(duì)象進(jìn)行受力分析如圖1所示： 根據(jù)平衡條件可得： FOA＝＝20 N FOB＝＝40 N。 (2)對(duì)乙：N＝m2g－FOB＝10 N 由牛頓第三定律可知：物體乙對(duì)地面的壓力N′＝N＝10 N，方向豎直向下。 (3)以滑輪軸為研究對(duì)象進(jìn)行受力分析如圖2所示： 設(shè)滑輪軸對(duì)滑輪的彈力的方向與豎直方向的夾角為α，根據(jù)幾何關(guān)系可得2α＝90°－30° 解得：α＝30° 彈力為：T＝2FOBcos30°＝40 N 方向與豎直方向成30°角指向右上方。 - 6 -