高考物理二轮复习专题强化练1力与物体的平衡含答案

这是一份高考物理二轮复习专题强化练1力与物体的平衡含答案，共10页。

1.
如图所示，一机械臂铁夹竖直夹起一个金属小球，小球在空中处于静止状态，铁夹与球接触面保持竖直，则( )
A．小球受到的摩擦力方向竖直向下
B．小球受到的摩擦力与重力大小相等
C．若增大铁夹对小球的压力，小球受到的摩擦力变大
D．若铁夹水平移动，小球受到的摩擦力变大
2.
如图所示，汽车通过钢绳拉动物体．假设钢绳的质量可忽略不计，物体的质量为m，物体与水平地面间的动摩擦因数为μ，汽车的质量为m0，汽车运动中受到的阻力跟它对地面的压力成正比，比例系数为k，且k>μ.要使汽车匀速运动时的牵引力最小，角α应为( )
A．0° B．30°
C．45° D．60°
3．如图所示，水平天花板上固定有AO和BO两根不可伸长的轻绳，它们系在同一点O，且AO>BO，一只蜘蛛通过吐出的丝使自己静止悬挂在O点，开始时两绳刚好绷直．现将B端缓慢向右移动，则( )
A．AO绳的拉力大小一直增大
B．AO绳的拉力大小一直减小
C．BO绳的拉力大小一直增大
D．BO绳的拉力大小一直减小
4．高空走钢丝杂技表演中，表演者越接近钢丝末端的时候，钢丝倾斜得越厉害，行走难度越大，行走也越缓慢．现有甲、乙两个人同走一根钢丝，其位置如图所示，假设甲、乙两人及其装备的总质量相等，下列说法正确的是( )
A．钢丝对甲的作用力小于对乙的作用力
B．甲受到的合外力小于乙受到的合外力
C．甲对钢丝的压力大于乙对钢丝的压力
D．钢丝对甲的摩擦力大于对乙的摩擦力
5．如图所示，光滑绝缘的斜面与水平面的夹角为θ.导体棒ab静止在斜面上，ab与斜面底边平行，通有图示的恒定电流I.空间充满竖直向上的匀强磁场，磁感应强度大小为B.现缓慢增大θ(0<θ<90°)，若电流I不变，且ab始终静止在斜面上(不考虑磁场变化产生的影响)，下列说法正确的是( )
A．B应缓慢增大 B．B应缓慢减小
C．B应先增大后减小 D．B应先减小后增大
6．[2020·重庆市部分区县第二次诊断]如图所示，水平直杆OP右端固定于竖直墙上的O点，长为L＝2 m的轻绳一端固定于直杆P点，另一端固定于墙上O点正下方的Q点，OP长为d＝1.2 m，重为8 N的钩码用光滑挂钩挂在轻绳上处于静止状态，则轻绳的弹力大小为( )
A．10 N B．8 N
C．6 N D．5 N
7.
如图所示，光滑圆环竖直固定，A为最高点，橡皮条上端固定在A点，下端连接一套在圆环上的轻质小环，小环位于B点，AB与竖直方向夹角为30°，用光滑钩拉橡皮中点，将橡皮条中点拉至C点时，钩的拉力大小为F，为保持小环静止于B点，需给小环施加一作用力F′，下列说法正确的是( )
A．若F′沿水平方向，则F′＝eq \f(\r(3),2)F
B．若F′沿竖直方向，则F′＝eq \f(\r(3),3)F
C．F′的最大值为eq \f(\r(3),3)F
D．F′的最小值为eq \f(\r(3),6)F
8．[2020·黑龙江哈尔滨三中模拟]如图所示，斜面体c置于水平地面上，不带电绝缘小物块b置于绝缘斜面上，通过绝缘细绳跨过光滑的定滑轮与带正电小球a连接，连接b的一段细绳与斜面平行．在a所在空间中有竖直向下的匀强电场，在电场强度逐渐增加的情况下，a、b、c都处于静止状态，则( )
A．b对c的摩擦力一定减小
B．地面对c的摩擦力一定减小
C．地面对c的摩擦力方向一定水平向右
D．b对c的摩擦力可能平行斜面向上且一直增加
9.
[2020·吉林长春二模]如图所示，一固定斜面上两个质量均为m的小物块A和B紧挨着匀速下滑，A与B的接触面光滑．已知A与斜面之间的动摩擦因数是B与斜面之间的动摩擦因数的2倍，斜面倾角为α，重力加速度为g.B与斜面之间的动摩擦因数μ与A、B间弹力FN的大小分别是( )
A．μ＝eq \f(2,3)tan α，FN＝eq \f(1,3)mgsin α
B．μ＝eq \f(2,3)tan α，FN＝eq \f(1,2)mgsin α
C．μ＝tan α，FN＝eq \f(1,3)mgcs α
D．μ＝tan α，FN＝eq \f(2,3)mgsin α
10.
[2020·江苏三校联考]如图所示，一小球固定在轻杆上端，AB为水平轻绳，小球处于静止状态(图中F1水平，F3竖直)，则杆对小球的作用力方向可能是( )
A．F1 B．F2
C．F3 D．F4
11．如图所示为内壁光滑的半球形凹槽M的竖直截面，O为球心，∠AOB＝60°，OA水平，在竖直面内，小物块受到与水平方向成45°角斜向上的推力F作用而静止在B点．现将推力F沿逆时针缓慢转到水平方向，在该过程中系统始终静止，则( )
A．M槽对小物块的支持力逐渐减小
B．M槽对小物块的支持力逐渐增大
C．推力F先减小后增大
D．推力F逐渐增大
12．[2020·武清一模]如图所示，一长方体放置于粗糙水平地面上，物块A由跨过定滑轮的轻质细绳与物块B连接，系统处于静止状态，现对B施加一水平力F使B缓慢地升起，使绳子偏离竖直方向一个角度，在此过程中物块A和长方体始终处于静止状态，则( )
A．长方体对物块A的摩擦力一直减小
B．地面对长方体的支持力保持不变
C．地面对长方体的支持力一直增大
D．地面对长方体的摩擦力一直增大
13.
如图所示，粗糙水平地面上放置有一个斜面体B，斜面体B的斜面粗糙，在其上面放置一木块A，木块A与固定在斜面体底端的挡板T之间用一轻质弹簧连接，且当整个系统处于静止状态时，弹簧处于压缩状态．现用恒力F沿斜面向上拉木块A，但木块A没有被拉动，整个系统仍保持静止，则( )
A．弹簧对挡板的弹力不变
B．木块A与斜面之间的摩擦力减小
C．水平面对斜面体B的摩擦力不变
D．斜面体B对地面的压力减小
14．[2020·安徽芜湖一中9月月考]如图(a)所示，轻绳AD跨过固定在水平杆BC右端的定滑轮(重力不计)拴接了一个质量为M1的物体，∠ACB＝30°；如图(b)所示，轻杆HG一端用铰链固定在竖直墙上，另一端G通过细绳EG拉住，EG与水平方向也成30°角，一轻绳GF悬挂在轻绳的G端，并拉住一个质量为M2的物体，重力加速度为g，则下列说法正确的是( )
A．图(a)中BC杆对滑轮的作用力大小为eq \f(M1g,2)
B．图(b)中HG杆受到的作用力大小为eq \r(3)M2g
C．轻绳AC段的张力TAC与轻绳EG的张力TEG的大小之比为M1:M2
D．轻绳AC段的张力TAC与轻绳EG的张力TEG的大小之比为M1:2M2
专题强化练1 力与物体的平衡
1．解析：对小球，由平衡条件，竖直方向上，摩擦力与重力平衡，与压力大小、水平运动状态等无关，选项B正确．
答案：B
2．解析：隔离汽车，由平衡条件得水平方向有
F＝k(m0g＋FTsin α)＋FTcs α
隔离物体，由平衡条件得水平方向有
FTcs α＝μ(mg－FTsin α)
解两式得F＝km0g＋μmg＋FT(k－μ)sin α，式中FT(k－μ)>0，所以当sin α＝0，即α＝0°时，牵引力F最小(临界点)．选项A正确．
答案：A
3．解析：
开始时两绳刚好绷直，绳AO中的拉力为零，BO中的拉力大小为mg，m为蜘蛛的质量，在B缓慢向右移动的过程中，力的矢量三角形如图所示，可得AO中的拉力随距离的增大而一直增大，BO中的拉力随距离的增大先减小后增大，A正确．
答案：A
4．解析：因行走缓慢，可认为两人均处于平衡状态，即所受合外力为零，钢丝对人的作用力大小等于人及其装备的总重力，选项A、B错误；对人受力分析可知人对钢丝的压力FN＝mgcs θ(θ为人所在位置的钢丝与水平方向的夹角)，越接近末端，θ越大，所以甲对钢丝的压力大于乙对钢丝的压力，选项C正确；人受到的摩擦力Ff＝mgsin θ，越接近末端，θ越大，Ff越大，结合牛顿第三定律可知钢丝对甲的摩擦力小于对乙的摩擦力，选项D错误．
答案：C
5．解析：如图作出右侧侧视图，则可知，金属棒受重力、支持力及向右的安培力的作用；增大角度，则支持力的方向将向左旋转，要使棒仍然平衡，则支持力与安培力的合力一直等于重力；则由图可知，安培力必须增大；故磁感应强度应增大．
答案：A
6．解析：
设挂钩所在处为N点，延长PN交墙于M点，如图所示：
同一条绳子拉力相等，根据对称性可知两边的绳子与竖直方向的夹角相等，设为α，则根据几何关系可知NQ＝MN，即PM等于绳长；根据几何关系可得：sin α＝eq \f(PO,PM)＝eq \f(1.2,2)＝0.6，则α＝37°，根据平衡条件可得：2FTcs α＝G，解得：FT＝5 N，故D正确．
答案：D
7．解析：对结点C受力分析可知，橡皮条的弹力满足：2F1cs 30°＝F，则F1＝eq \f(\r(3),3)F.对小圆环受力分析可知，橡皮条的拉力F1水平向右，大圆环对小圆环的弹力N沿半径方向，若F′沿水平方向，则N＝0，此时F′＝F1＝eq \f(\r(3),3)F，A项错误；若F′沿竖直方向，则一定是竖直向上，此时N的方向背离圆心，由平衡知识可知，F′＝F1tan 30°＝eq \f(1,3)F，B项错误；根据平行四边形定则可知F′最大值趋于无穷大，当F′与过B点的半径垂直时，有最小值，为Fmin＝F1sin 30°＝eq \f(\r(3),6)F，C项错误，D项正确．
答案：D
8．解析：由于电场强度增加，所以连接a、b的细绳的拉力增大，若刚开始时b物块的重力沿斜面向下的分力与细绳的拉力相等，则随着细绳拉力的增大，b受到的摩擦力沿斜面向下且增大，此时c受到b的摩擦力方向沿斜面向上且一直增大，A错误，D正确；将b、c看成一个整体，整体受重力，地面的支持力，细绳拉力和地面的摩擦力，绳的拉力方向斜向右上方，所以c受到的摩擦力方向一定水平向左，由于绳的拉力增大，绳与水平面间的夹角不变，则拉力沿水平方向的分力增大，所以c受到的摩擦力增大，B、C错误．
答案：D
9．解析：以A、B整体为研究对象进行受力分析，根据平衡条件得2mgsin α＝μAmgcs α＋μBmgcs α，又μA＝2μB，μB＝μ，解得μ＝eq \f(2,3)tan α；隔离B为研究对象并进行受力分析可知，B受重力、支持力、A对B的弹力FN及摩擦力而处于平衡状态，在沿斜面方向上根据平衡条件得mgsin α＝μmgcs α＋FN，解得FN＝eq \f(1,3)mgsin α，选项A正确．
答案：A
10．解析：本题中杆为“定杆”，杆上的力就不一定沿杆的方向，小球处于静止状态，则杆对小球的作用力方向在重力与轻绳拉力夹角的对顶角范围内(不含水平方向)，当绳拉力为零时，杆对小球的作用力竖直向上，如图所示，所以杆对小球的作用力方向可能是F2和F3，选项B、C正确．
答案：BC
11．解析：分析小物块的受力，画出力的动态平衡图如图所示，可知在将推力沿逆时针方向缓慢转到水平方向的过程中，M槽对小物块的支持力FN逐渐增大，推力F先减小后增大，选项BC正确．
答案：BC
12．解析：取物块B为研究对象，分析其受力情况，设细绳 与竖直方向夹角为α，则有：F＝mgtan α；T＝eq \f(mg,cs α)；对物块A：fA＝T＝eq \f(mg,cs α)，则随α角增大， fA变大，选项A错误；对A、B和长方体的整体，竖直方向地面对长方体的支持力等于整体的重力，保持不变，故B正确，C错误；水平方向，拉力F等于地面对长方体的摩擦力，则：f＝F＝mgtan α；随α角增大，f变大，选项D正确．
答案：BD
13．解析：由于木块A与斜面体B保持静止，则弹簧的形变量不变，弹簧对挡板的弹力不变，选项A正确；对木块A进行受力分析可知，其受到重力、支持力、弹簧的弹力作用，并且可能受到静摩擦力作用，若最初木块A受到的静摩擦力方向沿斜面向上，则当用力F沿斜面向上拉木块A时，木块A受到的静摩擦力的方向可能变为沿着斜面向下，此时A、B之间的摩擦力大小可能减小，可能增大，也可能不变，选项B错误；对整体分析，力F沿斜面向上，故整体对地面的压力减小，且有向右运动的趋势，故水平面对斜面体B的摩擦力发生变化，选项C错误，D正确．
答案：AD
14．解析：图(a)中滑轮为“活结”，AC、CD两段绳的张力大小都是M1g，且两绳互成120°角，以滑轮为研究对象，根据共点力的平衡条件可知，BC杆对滑轮的作用力大小也是M1g(作用力方向与竖直方向成60°角斜向右上方)，A项错误；由题意知，图(b)中轻杆右端为“死结”，HG轻杆左端用铰链固定，杆对G点的作用力一定沿HG的方向，以G点为研究对象，根据共点力的平衡条件可知，轻绳EG上的张力TEG＝eq \f(M2g,sin 30°)，HG杆对G点的作用力大小F＝TEGcs 30°，故F＝eq \r(3)M2g，结合牛顿第三定律可知，B项正确；图(a)中轻绳AC段的拉力TAC＝M1g，又TEG＝2M2g，解得TAC:TEG＝M1:2M2，C项错误，D项正确．
答案：BD