2021届高考物理二轮复习专题强化双击训练 专题二 力与物体的平衡 B卷

2021届高考物理二轮复习专题强化双击训练

专题二 力与物体的平衡 B卷

1.将重为的均匀长方体物块切成相等的两部分，切面与边面夹角为45°，如图所示叠放并置于水平地面上，现用弹簧测力计竖直向上拉物块A的上端，弹簧测力计示数为，整个装置保持静止，则(   )

A.地面与物块间可能存在静摩擦力 

B.物块对地面的压力大于

C.A对B的压力大小为 

D.之间静摩擦力大小为

2.如图甲，笔记本电脑底座一般设置四个卡位来调节角度。某同学将电脑放在散热底座上，为了获得更好的舒适度，由原卡位4调至卡位1（如图乙），电脑始终处于静止状态，则(   )

A.电脑受到的支持力变大

B.电脑受到的摩擦力变小

C.电脑受到的支持力与摩擦力两力大小之和与重力大小相等

D.散热底座对电脑的作用力始终与电脑重力大小相等、方向相反

3.如图所示，两个质量均为m的小球通过两根轻弹簧连接，在水平外力F作用下，系统处于静止状态，弹簧实际长度相等。弹簧的劲度系数分别为，且原长相等。弹簧与竖直方向的夹角分别为θ与45°。设中的拉力分别为，小球直径相比弹簧长度可以忽略，重力加速度大小为g。则(   )

A. B. C. D.

4.如图，用硬铁丝弯成的光滑半圆环竖直放置，最高点B处固定一小滑轮，质量为m的小球A穿在环上。现用细绳一端拴在A上，另一端跨过滑轮用力F拉动，使A缓慢向上移动。在移动过程中关于铁丝对A的支持力N的说法正确的是(   )

A.N的方向始终背离圆心O B.N的方向始终指向圆心O

C.N逐渐变小  D.N大小不变

5.如图所示，小球用细绳系住置于斜面体上，绳的另一端固定于O点。现用水平力F缓慢推动斜面体，小球在斜面上无摩擦地滑动，细绳始终处于直线状态。当小球升到接近斜面顶端时细绳接近水平，此过程中斜面对小球的支持力以及绳对小球的拉力的变化情况是(   )

A.保持不变，不断增大 

B.不断增大，不断减小

C.保持不变，先增大后减小 

D.不断增大，先减小后增大

6.如图所示，三根长度均为L的轻绳分别连接于两点，两端被悬挂在水平天花板上，相距，现在C点上悬挂一个质量为m的重物，为使绳保持水平，在D点上可施加力的最小值为（重力加速度大小为g）(   )

A. B. C. D.

7.如图甲、乙所示，质量为m的物体置于倾角为θ的固定斜面上，物体与斜面之间的动摩擦因数为μ，先用平行于斜面的推力作用于物体上使其恰能沿斜面匀速上滑，若改用水平推力作用于物体上，也恰能使物体沿斜面匀速上滑，则两次的推力之比为(   )

A. B. C. D.

8.如图所示，斜面上放有两个完全相同的物体，两物体间用一根细线连接，在细线的中点加一与斜面垂直的拉力F，使两物体均处于静止状态.则下列说法正确的是(   )

A.两物体的受力个数一定相同 

B.两物体对斜面的压力相同

C.两物体受到的摩擦力大小一定相等 

D.当逐渐增大拉力F时，物体b先开始滑动

9.如图所示，三个完全相同的水泥管道静止叠放在水平地面上，假设每个管道的质量为m，重力加速度为g，下列说法正确的是(   )

A.A对B的弹力大小为 B.地面对均没有摩擦力作用

C.地面对B的支持力大小为 D.地面对B的摩擦力大小为

10.一根长为L的易断的均匀细绳，两端固定在天花板上的两点，若在细绳的C处悬挂一重物，知，如图所示，则下列说法正确的是(   )

A.增加重物的重力，段先断 

B.增加重物的重力，段先断

C.将A端往左移时细绳容易断 

D.将A端往右移时细绳容易断

11.已知一个力，可分解为两个分力和，已知与F夹角为30°（如图所示），的大小为10 N，则的大小可能是(   )

A. B. C.10 N D.20 N

12.有三个相同的物体叠放在一起，置于粗糙水平地面上，物体之间不光滑，如图所示。现用一水平力F作用在乙物体上，物体仍保持静止，下列说法正确的是(   )

A.丙受到地面的摩擦力大小为F，方向水平向左

B.甲受到水平向右的摩擦力作用

C.乙对丙的摩擦力大小为F，方向水平向右

D.丙对乙的摩擦力大小为F，方向水平向右

13.如图所示，两根轻杆与小球及一小滑块通过铰链连接，杆的A端与固定在竖直光滑杆上的铰链相连.小球与小滑块的质量均为m，轻杆长均为，原长为的轻质弹簧与滑块都套在该竖直杆上，弹簧连接在A点与小滑块之间.装置静止时，弹簧长为，重力加速度为，以下说法正确的是(   )

A.轻杆对小球的作用力方向与竖直方向的夹角为53°

B.轻杆对小滑块的作用力方向沿杆向下，大小为

C.轻杆与对小球的作用力大小之比是5:8

D.弹簧的劲度系数

14.两个实验小组做了如下两个实验，请回答下列问题：

（1）一个实验小组在“探究弹力和弹簧伸长的关系”的实验中，使用两根不同的轻质弹簧a和b，得到弹力与弹簧长度的关系图象如图甲所示.下列说法正确的是_____.

A.a的原长比b的长  B.a的劲度系数比b的大

C.a的劲度系数比b的小 D.测得的弹力与弹簧的长度成正比

（2）另一个实验小组利用图乙所示的实验装置完成“探究求合力的方法”的实验.

①下列说法正确的是_________.

A.在测量同一组数据和合力F的过程中，橡皮条结点O的位置不能变化

B.弹簧测力计拉细线时，拉力方向必须竖直向下

C.和合力F的大小都不能超过弹簧测力计的量程

D.为减小测量误差，方向间夹角应为90°

②弹簧测力计的指针如图丙所示，由图可知拉力的大小为_____N.

③本实验采用的科学方法是___________.

A.理想实验法 B.控制变量法 C.等效替代法 D.建立物理模型法

答案以及解析

1.答案：D

解析：对整体受力分析，水平方向不受地面的摩擦力，否则不能平衡，竖直方向受力平衡，则有，解得，则物块对地面的压力等于，故A、B错误；对A部分受力分析，如图所示。把A部分所受力沿切面和垂直切面方向进行分解，根据平衡条件得，，解得，由牛顿第三定律知A对B的压力，故C错误，D正确。

2.答案：D

解析：笔记本电脑受重力、支持力和摩擦力f，根据平衡条件，有。由原卡位4调至卡位1，θ增大，支持力减小，摩擦力f增大，A、B错误；散热底座对电脑的作用力即支持力和摩擦力的合力，与电脑重力等大反向，D正确；支持力和摩擦力的合成遵循平行四边形定则，支持力与摩擦力两力大小之和大于重力，C错误。

3.答案：A

解析：对下面的小球进行受力分析，如图甲所示：

根据平衡条件得：；

对两个小球及轻弹簧B整体受力分析，如图乙所示：

根据平衡条件得：，又，解得，由题可知两弹簧的形变量相等，则有：，解得：，故A正确，B、C、D错误。

4.答案：AD

解析：小球A缓慢向上移动的过程中受三个力作用而处于平衡状态，根据平衡条件知与N的合力与T等大反向共线，作出与N的合力，如图，由几何关系有，得，都不变，则N大小不变，方向始终背离圆心O。故A、D正确，B、C错误。

5.答案：D

解析：方法一：解析法  先对小球进行受力分析，如图甲，小球受到重力、支持力、拉力的作用，设细绳与水平方向的夹角为β，斜面的倾角为α，由平衡条件得，，联立解得。用水平力F缓慢推动斜面体，β一直减小直至接近0。由题图易知，起始时刻，当时，，最小，所以先减小后增大。β一直减小直至接近0，不断减小，不断增大，选项D正确。

方法二：图解法  由于用水平力F缓慢推动斜面体，故小球处于动态平衡状态。小球受到大小方向均不变的重力、方向不变的支持力、方向大小均变化的细绳的拉力，三个力构成封闭的三角形，画出小球受力示意图如图乙所示。当细绳与斜面平行时，细绳拉力与支持力方向垂直，细绳拉力最小。当小球升到接近斜面顶端时细绳接近水平，细绳拉力为，所以先减小后增大，而此过程中斜面对小球的支持力一直增大，选项D正确。

6.答案：C

解析：由题图可知，为使绳水平，各绳均应绷紧，由几何关系可知，绳与水平方向的夹角为60°；结点C受力平衡，受力分析如图所示，则绳的拉力；D点受绳的拉力大小等于，方向向左；要使绳水平，D点两绳的拉力与施加的力的合力应为零，则绳对D点的拉力可分解为沿绳的及另一分力，由几何关系可知，当绳上的拉力与大小相等，且力与绳垂直时，最小，而的大小等于施加在D点的力的大小，故最小力，故C正确。

7.答案：B

解析：物体在力作用下和力作用下运动时的受力如图（a）、（b）所示。

将重力、力沿平行斜面方向和垂直于斜面方向正交分解，

由平衡条件可得：

，

，

，

，

，

，

解得：，

，

故，B正确。

8.答案：B

解析：分别对进行受力分析，如图所示.b物体处于静止状态，当细线沿斜面向上的分量与重力沿斜面向下的分量相等时，摩擦力为零，所以b可能只受3个力作用，而a物体必定受到摩擦力作用，肯定受4个力作用，故A错误；对于两个物体，垂直于斜面方向都受力平衡，则有，解得，则两物体对斜面的压力相同，故B正确；根据A项的分析可知，b所受的摩擦力可以为零，而a的摩擦力一定不为零，故C错误；对a沿斜面方向有，对b沿斜面方向有，因为正压力相等，所以最大静摩擦力相等，则a先达到最大静摩擦力，故a先滑动，D错误.

9.答案：AD

解析：选择为研究对象，可得其截面图如图甲所示，对A受力分析如图乙所示，由题意知，，则A对B的弹力，选项A正确；对B受力分析如图丙所示，由于A对B有斜向左下的弹力，则地面对B有摩擦力作用，同理，地面对C也有摩擦力作用，选项B错误；对B，由平衡条件可得，联立解得，选项C错误，选项D正确。

10.答案：AC

解析：对C点研究，C点受重物的拉力，其大小，将重物对C点的拉力分解为对和两段细绳的拉力，力的平行四边形如图所示。在中，因为，所以，故，当增加重力G时，按比例增加，增大得较多，所以段细绳先断，选项A正确，B错误；将A端往左移时，与两力夹角变大，合力一定，则两分力与均增大，故细绳容易断，选项C正确；将A端往右移时两分力夹角减小，合力一定，两分力减小，故细绳不容易断，选项D错误。

11.答案：CD

解析：已知合力，与F夹角为30°，的大小为10 N，以F的箭头处为圆心，以的大小为半径作圆，则该圆与的交点即的大小，如图所示。

的长度为时，由几何关系有，得出，则，所以，故C正确。的长度为时，由几何关系有，得出，则，所以，故D正确。

12.答案：AC

解析：甲、乙、丙均处于静止状态，以甲、乙、丙三者整体为研究对象，此整体在水平方向上受平衡力的作用，因此丙受到地面的摩擦力大小等于F，方向水平向左，选项A正确；以甲为研究对象，可知甲不受摩擦力，选项B错误；以甲、乙整体为研究对象，可知丙对乙的摩擦力大小为F，方向水平向左，以丙为研究对象，可知乙对丙的摩擦力大小等于F，方向水平向右，故选项C正确，选项D错误。

13.答案：BD

解析：对小球进行受力分析可知，小球受重力、杆的拉力、杆对球的支持力，如图所示，由几何关系可知，，解得与竖直方向的夹角，易知，轻杆与对小球的作用力大小之比是1:1，故A、C错误；对小球，由平衡条件有，解得，易知轻杆对小滑块的作用力方向沿杆向下，大小为，故B正确；对小滑块，根据平衡条件有，解得，由胡克定律有，故D正确.

14.答案：（1）B

（2）AC；4.00；C

解析：（1）根据图甲可知，F与L的关系为，弹力与弹簧长度的关系图象在横轴上的截距等于弹簧原长，即弹力等于零时弹簧的长度，图线斜率等于弹簧的劲度系数k，由此可知，a的原长比b的短，a的劲度系数比b的大，选项A、C错误，B正确；测得的弹力与弹簧的长度呈线性关系，测得的弹力与弹簧的伸长量成正比，选项D错误.

（2）在“探究求合力的方法”的实验中，测量同一组数据和合力F时，橡皮条结点O的位置不能变化，选项A正确；弹簧测力计拉细线时，拉力方向可以任意，选项B错误；拉力和合力F的大小都不能超过弹簧测力计的量程，否则就不能测出力的大小，选项C正确；为了减小测量误差，的夹角不能太大，也不能太小，但不是必须为90°，选项D错误.根据弹簧测力计读数规则，最小刻度为0.1 N，需要估读到0.01 N，所以拉力大小为4.00 N.本实验采用的科学方法是等效替代法，选项C正确.