2015高考物理 力與物體的平衡沖關(guān)訓(xùn)練1（含解析）

《2015高考物理 力與物體的平衡沖關(guān)訓(xùn)練1（含解析）》由會(huì)員分享，可在線(xiàn)閱讀，更多相關(guān)《2015高考物理 力與物體的平衡沖關(guān)訓(xùn)練1（含解析）（8頁(yè)珍藏版）》請(qǐng)?jiān)谘b配圖網(wǎng)上搜索。

1、力與物體的平衡 一、選擇題 1．(2013·哈爾濱二中模擬) 有一直角V形槽固定在水平面上，其截面如圖1－1－22所示，BC面與水平面間夾角為60°，有一質(zhì)量為m的正方體均勻木塊放在槽內(nèi)，木塊與BC面間的動(dòng)摩擦因數(shù)為μ，與AB面間無(wú)摩擦．現(xiàn)用垂直于紙面向里的力推木塊使之沿槽運(yùn)動(dòng)，則木塊所受的摩擦力為(　　) 圖1－1－22 A.μmg　　　　　　　 B.μmg C.μmg D．μmg 【解析】　由受力分析可知BC面對(duì)木塊的支持力為FBC＝mgsin 30°，木塊運(yùn)動(dòng)后木塊受到的摩擦力為Ff＝μFBC＝μmgsin 30°＝μmg，正確選項(xiàng)為A. 【答案】　A 2.

2、 (2012·江蘇高考)如圖1－1－23所示，一夾子夾住木塊，在力F作用下向上提升．夾子和木塊的質(zhì)量分別為m、M，夾子與木塊兩側(cè)間的最大靜摩擦力均為f.若木塊不滑動(dòng)，力F的最大值是(　　) 圖1－1－23 A. B. C.－(m＋M)g D.＋(m＋M)g 【解析】　由題意知當(dāng)M恰好不能脫離夾子時(shí)，M受到的摩擦力最大，F(xiàn)取最大值，設(shè)此時(shí)提升加速度為a，由牛頓第二定律得， 對(duì)M有：2f－Mg＝Ma① 對(duì)m有：F－2f－mg＝ma② 聯(lián)立①②兩式解得F＝，選項(xiàng)A正確． 【答案】　A 3．如圖1－1－24所示，位于墻角的光滑斜面，其傾角為45°，勁度系數(shù)為k的輕彈簧一

3、端系在質(zhì)量為m的小球上，另一端固定在墻上，彈簧水平放置．小球在斜面上靜止時(shí)，彈簧的形變量大小為(　　) 圖1－1－24 A. B. C. D. 【解析】　對(duì)小球受力分析如圖所示，它在重力mg，斜面的支持力FN和彈簧彈力F的作用下處于平衡狀態(tài)，故斜面的支持力FN和彈簧彈力F的合力F′與重力mg等大，則F＝mgtan θ，即kx＝mgtan 45°，解得彈簧的形變量大小x＝mg/k. 【答案】　A 4．(2012·浙江高考)如圖1－1－25所示，與水平面夾角為30°的固定斜面上有一質(zhì)量m＝1.0 kg的物體．細(xì)繩的一端與物體相連，另一端經(jīng)摩擦不計(jì)的定滑輪與固定

4、的彈簧秤相連．物體靜止在斜面上，彈簧秤的示數(shù)為4.9 N．關(guān)于物體受力的判斷(取g＝9.8 m/s2)，下列說(shuō)法正確的是(　　) 圖1－1－25 A．斜面對(duì)物體的摩擦力大小為零 B．斜面對(duì)物體的摩擦力大小為4.9 N，方向沿斜面向上 C．斜面對(duì)物體的支持力大小為4.9 N，方向豎直向上 D．斜面對(duì)物體的支持力大小為4.9 N，方向垂直斜面向上 【解析】　選斜面上的物體為研究對(duì)象，物體受重力mg，支持力FN和繩子拉力F，因?yàn)镕＝4.9 N，且mgsin 30°＝4.9 N，則F＝mgsin 30°，所以斜面對(duì)物體的摩擦力為零，選項(xiàng)A正確，選項(xiàng)B錯(cuò)誤；斜面對(duì)物體的支持力FN＝mgc

5、os 30°＝4.9 N，方向垂直斜面向上，選項(xiàng)C、D錯(cuò)誤． 【答案】　A 5．(多選) (2013·大連模擬)如圖1－1－26甲所示，放在固定斜面上的物體，受到一個(gè)沿斜面向上的力F作用，始終處于靜止?fàn)顟B(tài)，F(xiàn)的大小隨時(shí)間變化的圖象如圖1－1－26乙所示．則在0～t0時(shí)間內(nèi)物體所受的摩擦力f隨時(shí)間t的變化規(guī)律可能為(取沿斜面向上為摩擦力f的正方向)(　　) 【解析】　物體在斜面上始終處于平衡狀態(tài)，沿斜面方向受力平衡方程為：F－mgsin θ＋f＝0，解得：f＝mgsin θ－F，若初態(tài)mgsin θ＝F，則選項(xiàng)B正確；若初態(tài)mgsin θ＞F，則選項(xiàng)C正確；若初態(tài)mg

6、sin θ＜F，則選項(xiàng)D正確． 【答案】　BCD 6．假設(shè)國(guó)家大劇院的屋頂為半球形，一保潔人員為執(zhí)行保潔任務(wù)，必須在半球形屋頂上向上緩慢爬行(如圖1－1－27所示)，他在向上爬的過(guò)程中(　　) 圖1－1－27 A．屋頂對(duì)他的支持力不變 B．屋頂對(duì)他的支持力變大 C．屋頂對(duì)他的摩擦力不變 D．屋頂對(duì)他的摩擦力變大 【解析】　人在屋頂上爬行時(shí)受到三個(gè)力，如圖甲所示．將這三個(gè)力構(gòu)成一個(gè)閉合三角形，如圖乙所示．由幾何關(guān)系可看出：Ff＝mgsin θ，而FN＝mgcos θ，當(dāng)人向上爬行時(shí)，θ變小，則Ff變小、FN變大，故選B. 　　　　　　　　　 甲　　　　　

7、　乙 【答案】　B 7．(多選)(2012·山東高考)如圖1－1－28所示，兩相同輕質(zhì)硬桿OO1、OO2可繞其兩端垂直紙面的水平軸O、O1、O2轉(zhuǎn)動(dòng)，在O點(diǎn)懸掛一重物M，將兩相同木塊m緊壓在豎直擋板上，此時(shí)整個(gè)系統(tǒng)保持靜止．Ff表示木塊與擋板間摩擦力的大小，F(xiàn)N表示木塊與擋板間正壓力的大?。魮醢彘g的距離稍許增大后，系統(tǒng)仍靜止且O1、O2始終等高，則(　　) 圖1－1－28 A．Ff變小 B．Ff不變 C．FN變小 D．FN變大 【解析】　選重物M及兩個(gè)木塊m組成的系統(tǒng)為研究對(duì)象，系統(tǒng)受力情況如圖1所示，根據(jù)平衡條件有2Ff＝(M＋2m)g，即Ff＝，與兩擋板間距離無(wú)關(guān)，故

8、擋板間距離稍許增大后，F(xiàn)f不變，所以選項(xiàng)A錯(cuò)誤，選項(xiàng)B正確；如圖2所示，將繩的張力F沿OO1、OO2兩個(gè)方向分解為F1、F2，則F1＝F2＝，當(dāng)擋板間距離稍許增大后，F(xiàn)不變，θ變大，cos θ變小，故F1變大；選左邊木塊m為研究對(duì)象，其受力情況如圖3所示，根據(jù)平衡條件得FN＝F1sin θ，當(dāng)兩擋板間距離稍許增大后，F(xiàn)1變大，θ變大，sin θ變大，因此FN變大，故選項(xiàng)C錯(cuò)誤，選項(xiàng)D正確． 圖1 圖2　　　　　　　　　圖3 【答案】　BD 8.(多選)(2013·鄭州模擬)如圖1－1－29所示，物體A、B用細(xì)繩與彈簧連接后跨過(guò)滑輪．A靜止在傾角為45°的粗糙斜面上，B懸掛著

9、．已知mA＝3mB，不計(jì)滑輪摩擦，現(xiàn)將斜面傾角由45°減小到30°，那么下列說(shuō)法中正確的是(　　) 圖1－1－29 A．彈簧的彈力不變 B．物體A對(duì)斜面的壓力將減小 C．物體A受到的靜摩擦力將減小 D．彈簧的彈力及A受到的靜摩擦力都不變 【解析】　對(duì)物體A受力分析如圖所示，設(shè)此時(shí)FfA沿斜面向上，由平衡條件可得：mAgsin 45°＝F＋FfA，可得FfA＝(－1)mBg，當(dāng)斜面傾角為30°時(shí)，可得F′fA＝(－1)mBg＝mBg.可見(jiàn)，物體A受的靜摩擦力方向沿斜面向上，且變小，所以物體A不會(huì)相對(duì)斜面滑動(dòng)，彈簧的彈力始終等于物體B的重力不變，故A、C正確，D錯(cuò)誤；物體A對(duì)斜面的

10、壓力由FN＝mAgcos 45°變?yōu)镕′N(xiāo)＝mAgcos 30°，變大了，故B錯(cuò)誤． 【答案】　AC 二、非選擇題 9．如圖1－1－30所示，傾角α＝60°的斜面上，放一質(zhì)量為1 kg的物體，用k＝100 N/m的輕質(zhì)彈簧平行于斜面拉著，物體放在PQ之間任何位置都能處于靜止?fàn)顟B(tài)，而超過(guò)這一范圍，物體就會(huì)沿斜面滑動(dòng)．若AP＝22 cm，AQ＝8 cm，試求物體與斜面間的最大靜摩擦力的大?。?取g＝10 m/s2) 圖1－1－30 【解析】　P、Q兩點(diǎn)應(yīng)是靜摩擦力最大的兩個(gè)臨界位置，在P點(diǎn)彈簧處于伸長(zhǎng)狀態(tài)，受力分析如圖(1)所示． 　　　　　　 　(

11、1)　　　　　　(2) Ff＝F1－mgsin α ① 在Q點(diǎn)彈簧處于壓縮狀態(tài)，受力分析如圖(2)所示．Ff＝F2＋mgsin α② 設(shè)彈簧原長(zhǎng)x，則有F1＝k(0.22－x) ③ F2＝k(x－0.08) ④ 由①②③④得 2Ff＝F1＋F2＝k(0.22－0.08) Ff＝×100×0.14 N＝7 N. 【答案】　7 N 10．(2012·廣東高考)如圖1－1－31所示，質(zhì)量為M的導(dǎo)體棒ab，垂直放在相距為l的平行光滑金屬導(dǎo)軌上．導(dǎo)軌平面與水平面的夾角為θ，并處于磁感應(yīng)強(qiáng)度大小為B、方向垂直于導(dǎo)軌平面向上的勻強(qiáng)磁場(chǎng)中．左側(cè)是水平放置、間距為d的平行金屬板

12、，R和Rx分別表示定值電阻和滑動(dòng)變阻器的阻值，不計(jì)其他電阻． 圖1－1－31 (1)調(diào)節(jié)Rx＝R，釋放導(dǎo)體棒，當(dāng)棒沿導(dǎo)軌勻速下滑時(shí)，求通過(guò)棒的電流I及棒的速率v； (2)改變Rx，待棒沿導(dǎo)軌再次勻速下滑后，將質(zhì)量為m、帶電荷量為＋q的微粒水平射入金屬板間，若它能勻速通過(guò)，求此時(shí)的Rx. 【解析】　(1)對(duì)勻速下滑的導(dǎo)體棒進(jìn)行受力分析如圖所示． 導(dǎo)體棒所受安培力F安＝Bil ① 導(dǎo)體棒勻速下滑，所以F安＝Mgsin θ ② 聯(lián)立①②式，解得I＝ ③ 導(dǎo)體棒切割磁感線(xiàn)產(chǎn)生感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)E＝Blv ④ 由閉合電路歐姆定律得I＝，且Rx＝R， 所以I＝ ⑤ 聯(lián)立③④⑤式，解得v＝ ⑥ (2)由題意知，其等效電路圖如圖所示． 由圖知，平行金屬板兩板間的電壓等于Rx兩端的電壓． 設(shè)兩板間的電壓為U，由歐姆定律知 U＝IRx ⑦ 要使帶電的微粒勻速通過(guò)，則mg＝q ⑧ 因?yàn)閷?dǎo)體棒勻速下滑時(shí)的電流仍為I，所以 聯(lián)立③⑦⑧式，解得Rx＝. 【答案】　(1)　　(2)