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1、
2022屆高考物理二輪復(fù)習(xí)力學(xué)專項培優(yōu)練 一
選擇題
1.如圖所示,輕繩一端連接放置在水平地面上的物體Q,另一端繞過固定在天花板上的定滑輪與小球P相連,始終處于靜止狀態(tài),則( )
A.Q可能受到2個力作用
B.Q可能受到3個力作用
C.Q受到的輕繩拉力與重力的合力方向水平向左
D.Q受到的輕繩拉力與重力的合力方向指向左下方
2.如圖所示,粗糙程度均勻的絕緣空心斜面體放置在水平面上,,斜面內(nèi)部O點(與斜面體無任何連接)固定一個正點電荷。一帶負電且可視為質(zhì)點的小物體可以分別靜止在三點,P為的中點,,,下列說法正確的是( )
A.小物體在三點靜止時一定都受到4個
2、力作用
B.小物體靜止在P點時受到的摩擦力最大
C.小物體靜止在P點時受到的支持力最大
D.小物體靜止在點時受到的支持力相等
3.如圖所示,小圓環(huán)A套在一個豎直放置的大圓環(huán)上,圓環(huán)A上懸掛著一個質(zhì)量為的物塊,一不可伸長的輕質(zhì)細線一端拴在小圓環(huán)A上,另一端跨過固定在大圓環(huán)最高點B的一個小滑輪后吊著一個質(zhì)量為的物塊。已知小圓環(huán)A、滑輪、細線之間的摩擦力都可以忽略不計,若平衡時弦所對的圓心角為α,則兩物塊的質(zhì)量之比為( )
A. B. C. D.
4.如圖所示,質(zhì)量為m、電荷量為q的帶電小球A用長為l的絕緣細線懸掛于O點,帶電荷量也為q的小球B固定在O點正下方的絕緣柱上,O點與小
3、球B之間的距離為。當(dāng)小球A平衡時,細線與豎直方向的夾角為,帶電小球均可視為點電荷,靜電力常量為k,重力加速度為g,則( )
A.間庫侖力的大小 B.間的庫侖力
C.細線的拉力 D.細線的拉力大小
5.如圖所示,質(zhì)量均為m的兩小球用勁度系數(shù)為的輕彈簧相連,小球B用長為L的細繩懸掛于O點,小球A固定在O點正下方,當(dāng)小球B平衡時,細繩所受的拉力為,輕彈簧的彈力為?,F(xiàn)把間的輕彈簧換成原長相同但勁度系數(shù)為的另一輕彈簧,在其他條件不變的情況下仍使系統(tǒng)平衡,此時細繩所受的拉力為,輕彈簧的彈力為。則與與之間的大小關(guān)系正確的是( )
A. B. C. D.
6.如圖所示,光滑半球固定在
4、水平面上,球心O的正上方固定一個小定滑輪,細繩一端拴一小球(可視為質(zhì)點),另一端繞過定滑輪,小球置于半球面上的A點?,F(xiàn)緩慢拉細繩使小球從A點滑向半球頂點(未到頂點),在此過程中,小球?qū)Π肭虻膲毫Υ笮〖凹毨K的拉力大小的變化情況是( )
A.不變,變小 B.變小,不變 C.變大,變大 D.變大,變小
7.如圖所示,質(zhì)量均為m的箱子A和物體B用輕質(zhì)細繩跨過光滑的定滑輪相連,A置于傾角為的斜面上,處于靜止狀態(tài)?,F(xiàn)向A中緩慢加入沙子,整個系統(tǒng)始終保持靜止,則在加入沙子的過程中( )
A.細繩的拉力逐漸增大
B.A所受的摩擦力方向先沿斜面向下,后沿斜面向上
C.A所受的摩擦力先減
5、小后增大
D.A所受的摩擦力逐漸增大
8.如圖所示,輕桿通過鉸鏈固定在豎直墻壁上,繩一端系在墻壁上,另一端系在輕桿上,然后在輕桿B端通過細線掛一質(zhì)量為m的重物。已知輕桿水平,與的夾角為,細線能承受的最大張力為繩能承受的最大張力為(為重力加速度),下列說法中正確的是( )
A.輕桿在B端受到的合力沿方向
B.輕桿在B端受到的合力不一定沿輕桿的方向
C.逐漸增加所掛重物的質(zhì)量,細線先被拉斷
D.逐漸增加所掛重物的質(zhì)量,繩和細線同時被拉斷
9.如圖所示,兩物體在一個垂直于接觸面的力F的作用下靜止在固定的斜面上。以下關(guān)于兩物體受力情況的判斷正確的是( )
A.物體A可能
6、受到3個力作用 B.物體A一定受到4個力作用
C.物體B可能受到6個力作用 D.物體B一定受到4個力作用
10.如圖甲所示,筆記本電腦散熱底座一般有四個卡位用來調(diào)節(jié)角度.某同學(xué)將電腦放在散熱底座上,為了獲得更好的舒適度,由原卡位1緩慢調(diào)至卡位4(如圖乙所示),電腦始終處于靜止狀態(tài),則( )
A.電腦受到的支持力變小
B.電腦受到的摩擦力變大
C.散熱底座對電腦的作用力的合力不變
D.電腦受到的支持力與摩擦力兩力大小之和等于其重力
11.L形木板P(上表面光滑)放在固定斜面上,輕質(zhì)彈簧一端固定在木板上,另一端與置于木板上表面的滑塊Q相連,如圖所示。若P、Q一起沿斜面勻
7、速下滑,不計空氣阻力,則木板P的受力個數(shù)為( )
A.3 B.4 C.5 D.6
12.如圖所示,質(zhì)量為m的物體A靜止在質(zhì)量為M的斜面體B上,斜面體B放在水平地面上,傾角為?,F(xiàn)用水平力F推物體A,在F由零逐漸增加至(g為重力加速度)再逐漸減為零的過程中,A和B始終保持靜止。關(guān)于此過程,下列說法正確的是( )
A.地面對B的支持力隨著力F的變化而變化
B.A所受摩擦力的方向始終沿斜面向上
C.A所受摩擦力的最小值為,最大值為
D.A對B壓力的最小值為,最大值為
13.如圖所示,細繩一端固定在A點,另一端跨過與A點等高的光滑定滑輪B后懸掛一個沙桶Q?,F(xiàn)有另一個沙桶P通
8、過光滑掛鉤掛在之間的細繩上,穩(wěn)定后掛鉤下降至C點,,下列說法正確的是( )
A.若只增加Q桶的沙子,再次平衡后C點的位置不變
B.若只增加P桶的沙子,再次平衡后C點的位置不變
C.若在兩桶內(nèi)增加相同質(zhì)量的沙子,再次平衡后C點的位置不變
D.若在兩桶內(nèi)增加相同質(zhì)量的沙子,再次平衡后沙桶Q的位置上升
14.原長為L的輕彈簧甲上端固定,下端掛一個質(zhì)量為m的小球A時,輕彈簧甲的伸長量為L。將另一原長也為L的輕彈簧乙掛在A的下面,其下再掛上質(zhì)量為2m的小球B,兩小球平衡時,懸點O與小球B的距離為7L(小球大小不計,且兩彈簧都在彈性限度內(nèi)),則甲、乙兩彈簧的勁度系數(shù)之比為( )
9、
A.1:2 B.1:1 C.2:1 D.3:1
15.半圓柱體P放在粗糙的水平地面上,其右端有豎直擋板,在P和之間放有一個光滑均勻的小圓柱體Q,整個裝置處于靜止狀態(tài)。如圖所示是這個裝置的縱截面圖。若用外力使保持豎直,緩慢地向右移動,在Q落到地面以前,發(fā)現(xiàn)P始終保持靜止。在此過程中,下列說法中正確的是( )
A.之間的彈力先減小后增大 B.地面對P的摩擦力逐漸減小
C.對Q的彈力逐漸增大 D.Q所受的合力逐漸增大
答案以及解析
1.答案:D
解析:Q處于靜止狀態(tài),受力平衡,對Q進行受力分析,Q受到重力、繩子的拉力、地面的支持力和水平向右的靜摩擦力,共4個力
10、作用,故A、B錯誤。根據(jù)平衡條件可知,Q受到的輕繩拉力和重力的合力與支持力和靜摩擦力的合力大小相等、方向相反,而支持力和靜摩擦力的合力方向指向右上方,則Q受到的輕繩拉力與重力的合力方向指向左下方,故D正確,C錯誤。
2.答案:CD
解析:對小物體在三處靜止時分別進行受力分析,如圖所示。結(jié)合平衡條件,由圖可知,小物體在兩點靜止時一定受到4個力作用,而在M處不一定,故A錯誤。小物體靜止在P點時,摩擦力,小物體靜止在N點時,設(shè)所受庫侖力為,則,小物體靜止在M點時,有,可見小物體靜止在N點時所受摩擦力最大,故B錯誤。小物體靜止在P點時,設(shè)所受庫侖力為F,則小物體受到的支持力,小物體在點時,受到的支
11、持力,由庫侖定律知,故,即小物體靜止在P點時受到的支持力最大,靜止在點時受到的支持力相等,故C、D正確。
3.答案:C
解析:解法一:相似三角形法。
對小圓環(huán)A進行受力分析,如圖所示,與的合力與平衡,由矢量三角形與幾何三角形相似有,得,故C正確,A、B、D錯誤。
解法二:正交分解法。
建立如圖所示的坐標系,可知,聯(lián)立解得,故C正確,A、B、D錯誤。
解法三:三力平衡的推論法。
與的合力與平衡,則與所構(gòu)成的平行四邊形為菱形,則有,聯(lián)立解得,故C正確,A、B、D錯誤。
4.答案:B
解析:對小球A進行受力分析,如圖所示,可知幾何三角形與力三角形相似,由對應(yīng)邊成比例有,則,
12、由余弦定理有,則,故B正確,A、C、D錯誤。
5.答案:BC
解析:以小球B為研究對象,分析其受力情況,如圖所示,由平衡條件可知,彈簧的彈力F和細繩的拉力的合力與B的重力大小相等、方向相反,即,做出力的合成圖如圖所示,由相似三角形得,則,故細繩的拉力只與小球B的重力有關(guān),與彈簧的勁度系數(shù)k無關(guān),所以得到,當(dāng)彈簧的勁度系數(shù)變大時,彈簧的壓縮量減小,故的長度增加,,故B、C正確,A、D錯誤。
6.答案:A
解析:小球受重力、支持力和拉力作用,將三力平移可構(gòu)成首尾相連的力的三角形,其中重力與過O點的豎直線平行,支持力沿半球面半徑方向,拉力沿繩方向,力的三角形與構(gòu)成的三角形相似,設(shè)小球
13、與滑輪間的繩長為L,滑輪到O點的距離為H,半球面的半徑為R,則有,小球從A點滑向半球頂點的過程中,小球到O點的距離為R不變,H不變,L減小,所以不變,變小,由牛頓第三定律可知不變,故A正確,B、C、D錯誤。
7.答案:BC
解析:對B分析可知,細繩的拉力與B的重力大小相等,保持不變,故A錯誤。未加沙子時,細繩的拉力大小為的重力沿斜面向下的分力大小為,兩力不平衡,則知A相對斜面有向上運動的趨勢,受斜面的靜摩擦力方向沿斜面向下。加沙子的過程中,箱子A和沙子的重力沿斜面向下的分力增大,A所受方向沿斜面向下的摩擦力逐漸減小,當(dāng)時,摩擦力減為零,此后A有向下運動的趨勢,摩擦力的方向沿斜面向上且逐
14、漸增大。故B、C正確,D錯誤。
8.答案:D
解析:由于輕桿通過鉸鏈固定在豎直墻壁上,則輕桿在B端受到的合力沿方向,故A、B錯誤;繩的拉力F與細線的拉力的合力沿方向,則兩者的關(guān)系滿足,即,當(dāng)時,繩和細線同時被拉斷,故C錯誤,D正確。
9.答案:B
解析:對物體A進行受力分析,其受到豎直向下的重力,B對A的支持力,垂直于接觸面的力F,這三個力在沿接觸面的方向上的合力等于A的重力沿接觸面向下的分力,由于物體A靜止,所以物體B對物體A一定有靜摩擦力,方向沿接觸面向上,故物體A一定受到4個力作用,A錯誤,B正確。視物體為一個整體,對其進行受力分析,其受到豎直向下的重力,固定的斜面對它的支持力,
15、垂直于接觸面的力F,這3個力的合力可能為零,也可能不為零。若這3個力的合力為零,固定的斜面對物體B沒有摩擦力,若這3個力的合力不為零,固定的斜面對物體B有摩擦力。對物體B進行受力分析,物體B受到重力,物體A對其的壓力和摩擦力,固定的斜面對其的支持力,固定的斜面對其可能有摩擦力,也可能沒有摩擦力,所以物體B可能受到4個力作用,也可能受到5個力作用,故C、D錯誤。
10.答案:C
解析:筆記本電腦受重力、支持力和靜摩擦力,如圖所示:
根據(jù)平衡條件,有:①,②
由原卡位1調(diào)至卡位4,角度θ減小,根據(jù)①式,支持力N增加,故A錯誤;
由原卡位1調(diào)至卡位4,角度θ減小,根據(jù)②式,靜摩擦力減小
16、,故B錯誤;
散熱底座對電腦的作用力的合力是支持力和靜摩擦力的合力,與重力平衡,始終是不變的,故C正確;
電腦受到的支持力與摩擦力兩力的矢量和與重力平衡,但大小的和是變化的,故D錯誤。
11.答案:C
解析:P、Q一起沿斜面勻速下滑,木板P的上表面光滑,對整體受力分析,整體受力平衡,受重力、斜面支持力、斜面的摩擦力;隔離滑塊Q分析受力,其受到三個力:重力、P對Q的支持力、彈簧對Q沿斜面向上的彈力;再隔離木板P分析受力,受重力Q對P的壓力、彈簧對P沿斜面向下的彈力、斜面對P的支持力、斜面對P的摩擦力,故選項C正確。
12.答案:D
解析:對組成的整體進行受力分析,整體受力平衡,豎直方
17、向受到重力和地面對B的支持力,所以地面對B的支持力等于,保持不變,A錯誤;推力F最大時沿斜面向上的分力為,重力沿斜面向下的分力為,故此時A所受摩擦力的方向沿斜面向下,B錯誤;對A進行受力分析,其受到重力、支持力、推力和摩擦力作用,當(dāng)推力沿斜面向上的分力等于重力沿斜面向下的分力時,摩擦力為零,所以摩擦力最小為零,當(dāng)時,最大,,C錯誤;對A進行受力分析,則垂直于斜面方向有,當(dāng)時,最小,最小值為,當(dāng)時,最大,最大值為,故D正確。
13.答案:C
解析:對沙桶Q進行受力分析,有,設(shè)C點兩側(cè)繩的夾角為θ,對C點進行受力分析可知受三力而平衡,而C點為活結(jié)點,兩側(cè)繩中張力相等,則有,聯(lián)立可知,故只增加Q
18、桶的沙子,夾角θ變大,再次平衡后C點上升,A錯誤。若只增加P桶的沙子,夾角θ變小,再次平衡后C點下降,B錯誤。由平衡知識可知,當(dāng),可得,故在兩桶內(nèi)增加相同質(zhì)量的沙子,P和Q的重力依然相等,再次平衡后C點的位置不變,沙桶Q的位置不變,故C正確,D錯誤。
14.答案:B
解析:輕彈簧甲掛一個質(zhì)量為m的小球時伸長L,故勁度系數(shù),
若兩個小球如題圖所示懸掛,上面的輕彈簧甲彈力為,伸長,總長度為。由題意得下面的輕彈簧乙長度為,故伸長量為,由于其彈力為,則其勁度系數(shù),故兩輕彈簧的勁度系數(shù)相等,ACD錯誤,B正確。故選B。
15.答案:C
解析:本題考查共點力平衡的動態(tài)分析。對Q受力分析,受重力、P對Q的支持力和對Q的支持力,如圖甲所示,
根據(jù)共點力平衡條件,有保持豎直且緩慢地向右移動的過程中,θ角不斷變大,所以增大,增大,A錯誤,C正確;對整體受力分析,受重力、地面的支持力、擋板對其向左的支持力和地面對其向右的靜摩擦力,如圖乙所示,根據(jù)平衡條件,有,故角不斷變大,故f變大,B錯誤;擋板豎直緩慢移動的過程中,Q受力平衡,合力始終為零,D錯誤。