高三物理二轮复习（通用版）对应练习——力与物体平衡 word版含解析

这是一份高三物理二轮复习（通用版）对应练习——力与物体平衡 word版含解析，共7页。试卷主要包含了考查用图解法分析动态平衡问题]等内容，欢迎下载使用。

1.考查弹力的方向、力的合成与分解]
(淄博市实验中学一诊)如图所示，一质量均匀的实心圆球被直径AB所在的平面一分为二，先后以AB沿水平和竖直两种不同方向放置在光滑支架上，处于静止状态，两半球间的作用力分别为F和F′，已知支架间的距离为AB长度的一半，则eq \f(F,F′)等于( )
A.eq \r(3) B.eq \f(\r(3),2)
C.eq \f(2\r(3),3) D.eq \f(\r(3),3)
解析：选A 设两半球的总质量为m，当球以AB沿水平方向放置，可知F＝eq \f(1,2)mg，当球以AB沿竖直方向放置，以两半球为整体，隔离右半球受力分析如图所示，可得：F′＝eq \f(mg,2)tan θ，根据支架间的距离为AB的一半，可得：θ＝30°，则eq \f(F,F′)＝eq \f(1,tan θ)＝eq \r(3)，则A正确。
2．考查摩擦力的有无及方向判断]
(多选)如图甲、乙所示，倾角为θ的斜面上放置一滑块M，在滑块M上放置一个质量为m的物块，M和m相对静止，一起沿斜面匀速下滑，下列说法正确的是( )
A．图甲中物块m受到摩擦力
B．图乙中物块m受到摩擦力
C．图甲中物块m受到水平向左的摩擦力
D．图乙中物块m受到与斜面平行向上的摩擦力
解析：选BD 对题图甲：设m受到摩擦力，则物块m受到重力、支持力、摩擦力，而重力、支持力平衡，若受到摩擦力作用，其方向与接触面相切，方向水平，则物体m受力将不平衡，与题中条件矛盾，故假设不成立，A、C错误。对题图乙：设物块m不受摩擦力，由于m匀速下滑，m必受力平衡，若m只受重力、支持力作用，由于支持力与接触面垂直，故重力、支持力不可能平衡，则假设不成立，由受力分析知：m受到与斜面平行向上的摩擦力，B、D正确。
3．考查物体的平衡条件、胡克定律]
(江西省红色七校二模)如图所示，三个相同的轻质弹簧连接在O点，弹簧1的另一端固定在天花板上，且与竖直方向的夹角为30°，弹簧2水平且右端固定在竖直墙壁上，弹簧3的另一端悬挂质量为m的物体且处于静止状态，此时弹簧1、2、3的形变量分别为x1、x2、x3，则( )
A．x1∶x2∶x3＝eq \r(3)∶1∶2
B．x1∶x2∶x3＝eq \r(3)∶2∶1
C．x1∶x2∶x3＝1∶2∶eq \r(3)
D．x1∶x2∶x3＝2∶1∶eq \r(3)
解析：选D 以结点O为研究对象受力分析，运用合成法，如图：
由几何知识知：T1＝eq \f(mg,cs 30°)
T2＝mgtan 30°
T3＝mg
故：T1∶T2∶T3＝2∶1∶eq \r(3)
根据胡克定律：T＝kx
则：x1∶x2∶x3＝2∶1∶eq \r(3)，故选D。
4．考查物体的平衡条件、摩擦力的分析与计算]
(山东高考)如图，滑块A置于水平地面上，滑块B在一水平力作用下紧靠滑块A(A、B接触面竖直)，此时A恰好不滑动，B刚好不下滑。已知A与B间的动摩擦因数为μ1，A与地面间的动摩擦因数为μ2，最大静摩擦力等于滑动摩擦力。A与B的质量之比为( )
A.eq \f(1,μ1μ2) B.eq \f(1－μ1μ2,μ1μ2)
C.eq \f(1＋μ1μ2,μ1μ2) D.eq \f(2＋μ1μ2,μ1μ2)
解析：选B 滑块B刚好不下滑，根据平衡条件得mBg＝μ1F；滑块A恰好不滑动，则滑块A与地面之间的摩擦力等于最大静摩擦力，把A、B看成一个整体，根据平衡条件得F＝μ2(mA＋mB)g，解得eq \f(mA,mB)＝eq \f(1－μ1μ2,μ1μ2)。选项B正确。
5.考查整体法与隔离法、力的合成与分解]
(多选)(洛阳二模)如图所示，质量分别为m1和m2的两个物体用两根轻质细线，分别悬挂在天花板上的A、B两点，两线与水平方向夹角分别为α、β，且α>β，两物体间的轻质弹簧恰好处于水平状态，两根绳子拉力分别为FTA和FTB，则下列说法正确的是( )
A．FTA>FTB B．FTAm2 D．m1β，有cs αFTB，A正确，B错；对m1和m2竖直方向受力平衡，FTAsin α＝m1g，FTBsin β＝m2g，得m1>m2，C正确，D错。
6．考查整体法与隔离法、物体的平衡条件]
(衡水市冀州中学检测)如图所示，桌面上固定一个光滑竖直挡板，现将一个长方形物块A与截面为三角形的垫块B叠放在一起，用水平外力F缓缓向左推动B，使A缓慢升高，设各接触面均光滑，则该过程中( )
A．A和B均受三个力作用而平衡
B．B对桌面的压力越来越大
C．A对B的压力越来越小
D．推力F的大小恒定不变
解析：选D 先以A为研究对象，分析受力情况：重力、墙的弹力和斜面的支持力三个力，B受到重力、A的压力、地面的支持力和推力F四个力。故A错误。当B向左移动时，B对A的支持力和墙对A的支持力方向均不变，根据平衡条件得知，这两个力大小保持不变，则A对B的压力也保持不变。对整体分析受力如图所示，由平衡条件得知，F＝N1，挡板对A的支持力N1不变，则推力F不变。桌面对整体的支持力N＝G总，保持不变。则B对桌面的压力不变，故B、C错误，D正确。
7．考查整体法与隔离法、摩擦力的分析与判断]
(多选)如图所示，质量为M的斜面体A放在粗糙水平面上，用轻绳拴住质量为m的小球B置于斜面上，整个系统处于静止状态，已知斜面倾角及轻绳与竖直方向夹角均为θ＝30°。不计小球与斜面间的摩擦，则( )
A．轻绳对小球的作用力大小为eq \f(\r(3),3)mg
B．斜面对小球的作用力大小为eq \r(2)mg
C．斜面体对水平面的压力大小为(M＋m)g
D．斜面体与水平面间的摩擦力大小为eq \f(\r(3),6)mg
解析：选AD 以B为研究对象，受力如图甲所示，由几何关系知θ＝β＝30°。根据受力平衡可得
FT＝FN＝eq \f(\r(3),3)mg
以斜面体为研究对象，其受力如图乙所示。
由受力平衡得FN1＝Mg＋FN′cs θ＝Mg＋eq \f(1,2)mg
Ff＝FN′sin θ＝eq \f(\r(3),6)mg
故B、C选项错误，A、D选项正确。
8.考查用图解法分析动态平衡问题]
(全国甲卷)质量为m的物体用轻绳AB悬挂于天花板上。用水平向左的力F缓慢拉动绳的中点O，如图所示。用T表示绳 OA段拉力的大小，在O点向左移动的过程中( )
A．F逐渐变大，T逐渐变大
B．F逐渐变大，T逐渐变小
C．F逐渐变小，T逐渐变大
D．F逐渐变小，T逐渐变小
解析：选A 以O点为研究对象，受力如图所示，当用水平向左的力缓慢拉动O点时，则绳OA与竖直方向的夹角变大，由共点力的平衡条件知F逐渐变大，T逐渐变大，选项A正确。
9．考查用解析法分析动态平衡问题]
(衢州质检)如图所示，一根不可伸长的轻绳两端连接两轻环A、B，两环分别套在相互垂直的水平杆和竖直杆上 。轻绳绕过光滑的轻小滑轮，重物悬挂于滑轮下，始终处于静止状态。下列说法正确的是( )
A．只将环A向下移动少许，绳上拉力变大，环B所受摩擦力变小
B．只将环A向下移动少许，绳上拉力不变，环B所受摩擦力不变
C．只将环B向右移动少许，绳上拉力变大，环A所受杆的弹力不变
D．只将环B向右移动少许，绳上拉力不变，环A所受杆的弹力变小
解析：选B 轻绳绕过滑轮，绳上张力大小处处相等，则易知滑轮两侧绳子与竖直方向夹角相等，设为θ，设滑轮左侧绳长为x，右侧绳长为y，总绳长x＋y＝l。两环A、B水平距离为d，则有d＝xsin θ＋ysin θ＝lsin θ，sin θ＝eq \f(d,l)，当环A向下移动少许，d不变，绳长不变，θ不变，而2Fcs θ＝mg，可知绳上拉力F不变。选环B为研究对象，由Ff＝Fsin θ，知环B所受摩擦力不变，A错，B对；环B向右移动少许，d变大，绳长不变，θ增大，可知绳上拉力变大。选环A为研究对象，由FN＝Fsin θ，知环A所受杆的弹力变大，C、D错。
10．考查用相似三角形法求解平衡问题]
(多选)如图所示，质量均为m的小球A、B用劲度系数为k1的轻弹簧相连，B球用长为L的细绳悬于O点，A球固定在O点正下方，当小球B平衡时，绳子所受的拉力为FT1，弹簧的弹力为F1；现把A、B间的弹簧换成原长相同但劲度系数为k2(k2>k1)的另一轻弹簧，在其他条件不变的情况下仍使系统平衡，此时绳子所受的拉力为FT2，弹簧的弹力为F2，则下列关于FT1与FT2、F1与F2大小之间的关系，正确的是( )
A．FT1>FT2 B．FT1＝FT2
C．F1