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2009届全国名校高考专题训练专题训练一力与物体的平衡

来源:乌哈旅游
2009届全国名校高考专题训练专题训练一力与物体的平衡

一、选择题

1.(普宁城东中学2009届高三物理月考试题)如图所示,

猎人非法猎猴,用两根轻绳将猴子悬于空中,猴子处于静止状态。以下相关说法正确的是:( )

A.猴子受到三个力的作用

B.绳拉猴子的力和猴子拉绳的力相互平衡

C.地球对猴子的引力与猴子对地球的引力是一对作用力和反作用力

D.人将绳子拉得越紧,猴子受到的合力越大 答案:AC 2.(黄冈中学2009届高三九月份月考物理试题)如图所示,横截面为直角三角形的物块ABC,AB边靠在竖直墙面上,F是垂直于斜面BC的推力,这时物块静止不动。假设物块受到的最大静摩擦力与滑动摩擦力相等,现将力F增大,以下说法正确的是( )

A.物块所受合力增大 B F α B.物块所受摩擦力增大

C.物块仍将静止不动 D.物块将向下滑动 A C 答案:BC

3.(山东省济南市2008年2月高三统一考试)如图物体A在竖直向上的拉力F的作用下能静止在斜面上,则关于A受力的个数,下列说法中正确的是( )

A.A一定是受两个力作用 B.A一定是受四个力作用 C.A可能受三个力作用

D.A不是受两个力作用就是受四个力作用 答案:D 4.(山东省嘉祥一中2008-2009学年度高三阶段性检测试题)如图所示,物块M通过与斜面平行的细绳与小物块m相连,斜面的倾角为θ可以改变。讨论物块M对斜面的摩擦力的大小,则一定有( )

A.若物块M保持静止,则θ越大,摩擦力越大

B. 若物块M保持静止,则θ越大,摩擦力越小 C.若物块M沿斜面下滑,则θ越大,摩擦力越大 D.若物块M沿斜面下滑,则θ越大,摩擦力越小

答案:D

5.(兴化市2008-2009第一学期高三年级期中考试)如图所示,两根直木棍AB和CD相互平行,斜靠在竖直墙壁上固定不动,水泥圆筒从木棍的上部匀速滑下.若保持两木棍倾角不变,将两者间的距离稍增大后固定不动,且仍能将水泥圆筒放在两木棍的上部,则( )

A.每根木棍对圆筒的支持力变大,摩擦力不变 B.每根木棍对圆筒的支持力变大,摩擦力变大 C.圆筒将静止在木棍上 D.圆筒将沿木棍减速下滑 答案:AC

6.(盐城市2008届高三六所名校联考)如图所示,一质量为M的直角劈B放在水平面上,在劈的斜面上放一质量为m的物体A,用一沿斜面向上的力F作用于A上,使其沿斜面匀速上滑,在A上滑的过程中直角劈B相对地面始终静止,则关于地面对劈的摩擦力f及支持力N正确的是 ( )

A.f = 0 ,N = Mg+mg

V B.f向左,N C.f向右,N F B α 答案:B

7(.山东省潍坊市2008届质量检查试题)若两个分力F1、F2夹角为α(900<α<1800),且α保持不变,则下列说法正确的是: ( )

A. 一个力增大,合力一定增大 B. 两个力都增大,合力一定增大 C. 两个力都增大,合力可能减小

D. 两个力都增大,合力大小可能不变 答案:CD 8.(2008年苏、锡、常、镇四市高三教学情况调查)如图所示,一斜面体静止在粗糙的水平地面上,一物体恰能在斜面体上沿斜面匀速下滑,可以证明此时斜面不受地面的摩擦力作用.若沿平行于斜面的方向用力F向下推此物体,使物体加速下滑,斜面体依然和地面保持相对静止,则斜面体受地面的摩擦力( )

A.大小为零 B.方向水平向右

C.方向水平向左 D.大小和方向无法判断 答案:A 9.(南京金陵中学、海安高级中学08年高三物理联合模拟试卷)半圆柱体P放在粗糙的水平地面上,其右端有一竖直放置的光滑档板MN。在半圆柱体P和MN之间放有一个光滑均匀的小圆柱体Q,整个装置处于静止,如图所示是这个装M Q 置的截面图。现使MN保持竖直并且缓慢地向右平移,在Q

P 滑落到地面之前,发现P始终保持静止。则在此过程中,下列说法正确的是 ( ) N A.MN对Q的弹力逐渐减小 B.地面对P的支持力逐渐增大 C.Q所受的合力逐渐增大

D.地面对P的摩擦力逐渐增大 答案:D

10.(江苏省拼茶中学2008届高三物理五月份模拟试卷)半圆柱体P放在粗糙的水平面

上,有一挡板MN,延长线总是过半圆柱体的轴心O,但挡板与半圆柱不接触,在P和MN之间放有一个光滑均匀的小圆柱体Q,整个装置处于静止状态,如图是这个装置的截面图,若用外力使MN绕O点缓慢地顺时针转动,在MN

Q 到达水平位置前,发现P始终保持静止,在此过程中,

M 下列说法中正确的是 ( ) P A.MN对Q的弹力逐渐增大 N B.地面对P的弹力逐渐增大 O C.P、Q间的弹力先减小后增大

D.Q所受的合力逐渐增大

答案:B

11.(姜堰市第二中学2007~2008学年度第三次模拟考试高三物理试题)杂技表演的安全网如图甲所示,网绳的结构为正方形格子,O、a、b、c、d……等为网绳的结点,安全网水平张紧后,若质量为m的运动员从高处落下,并恰好落在O点上,该处下凹至最低点时,网绳dOe,bOg均为120° 张角,如图乙所示,此时O点受到向下的冲击力大小为2F,则这时O点周围每根网绳承受的张力大小为( )

F 22Fmg C.2Fmg D.

2A.F B.

答案:A 12.(南通市2007-2008学年度第四次高三教学调研测试试卷)如图所示,重量为G的物体A在大小为F的水平向左恒力作用下,静止在倾角为α的光滑斜面上。下列关于物体对斜面压力N大小的表达式,不正确的是( ) ...

G cosFC.NGsinFcos D.N

sin22A.NGF B.N答案:C 13.(山东省威海市2008年3月高三教学质量检测)如图所示一质量为m、带电量为q的小球用细线系住,线的一端固定在o点。若在空间加上匀强电场,平衡时线与竖直方向成

o 60º角。则电场强度的最小值为 ( )

60º A.mg/2q B.3mg/2q C.2mg/q D.mg/q 答案:B

14.(卢湾区2007学年第一学期高三年级期末考试物理试卷)用与竖直方向成θ角(θ<45°)的倾斜轻绳a和水平轻绳b共同固定一个小球,这时绳b的拉力为F1。现保持小球在原位置不动,使绳b在原竖直平面内逆时转过θ角后固定,绳b的拉力变为F2;再转过θ角固定,绳b的拉力为F3,则( )

A.F1=F3>F2 B.F1F2>F3

3 θ a θ θ b 2 1 答案:A 15.(2007学年第二学期部分郊县高三调研测试)两个所受重力大小分别为GA和GB的小球A和B,用轻杆连接,放置在光滑的半球形碗内。小球A、B与碗的球心O在同一竖直平面内,如图所示,若碗的半径为R,细杆的长度为2 R,GA>GB,由关于连接两小球的 细杆AB静止时与竖直方向的夹角,以下说法正确的是( )

GB

A.arctanG +4

A

GA

B. arctanG +4

B

GAGB

C.2 -arctanG D.4 -arctanG

BA

O R  B A 答案:A 16.(虹口区2008年物理学科高考练习题)放在粗糙水平面上的物体A上叠放着物体B。

A和B之间有一根处于压缩状态的弹簧。A、B均处于静止状态,下列说法中正确的是 ( )

A.B受到向左的摩擦力。 B.B对A的摩擦力向右。 A B C.地面对A的摩擦力向右。 D.地面对A没有摩擦力。 答案:D

17.(黄浦区2007学年度第一学期期终基础学业测评高三物理试卷).如图所示,人的质量为M,物块的质量为m,且M>m,若不计绳与滑轮的摩擦,则当人拉着绳向右跨出一步后,人和物仍保持静止,则下列说法中正确的是( )

A.地面对人的摩擦力减小 B.地面对人的摩擦力增大

m C.人对地面的作用力不变

M D.人对地面的作用力增大

答案:BD

18.(黄浦区2007学年度第一学期期终基础学业测评高三物理试卷).如图所示,晾晒衣服的绳子轻且光滑,悬挂衣服的衣架的挂钩也是光滑的,轻绳两端分别固定在两根竖直杆上的A、B两点,衣服处于静止状态.如果保持绳子A端位置不变,将B端分别移动到不同的位置。下列判断正确的是( )

A.B端移到B1位置时,绳子张力不变 B.B端移到B2位置时,绳子张力变小

C.B端在杆上位置不动,将杆移动到虚线位置时,绳子张力变大

D.B端在杆上位置不动,将杆移动到虚线位置时,绳子张力变小

答案:AD

19.(上海嘉定区2007学年上学期高三调研物理)如图所示,一个质量为3.0kg的物体,放在倾角为30的斜面上静止不动,若用竖直向上的力F5.0N提物体,物体仍静止,下述结论正确的是 ( )

A.物体受到的摩擦力减小2.5N

B.物体对斜面的作用力减小5.0N C.斜面受到的压力减小5.0N D.物体受到的合外力减小5.0N 答案:AB

20.(南汇区2007学年度第一学期高三期末考试物理试卷).两块带柄的竖直平行板A、B在外力作用下,夹着一个重为G的方木块C,A、B、C均处于静止状态。欲将C从两板间沿竖直方向缓慢拉出,可对C施加竖直方向的外力F。在C被拉出的过程中,A、B板始终静止不动,且对C的压力保持不变。则( ) B A A.将C向下拉出时,拉力F大于C受到的摩擦力 B.将C向上拉出时,拉力F大于C受到的摩擦力 C C.将C向下拉出时,C受到的摩擦力比静止时的摩擦力大 D.将C向上拉出时,C受到的摩擦力比静止时的摩擦力小 答案:BC

21.(2008届十一校高三联考)如图所示,斜劈形物体的质量为M,放在水平地面上,质量为m的粗糙物块以某一初速沿斜劈的斜面向上滑,至速度为零后又加速返回,而斜劈始终保持静止,物块m上、下滑动的整个过程中( )

A.地面对斜劈M的摩擦力方向先向左后向右

B.地面对斜劈M的摩擦力方向没有改变

m M C.地面对斜劈M的支持力大于(M+m)g D.物块m向上、向下滑动时加速度大小相同 答案:B

22.(2007学年度第一学期宝山区高三物理期末测试卷).如图所示,重为3N的物体置于倾角为37º的斜面上,用平行于斜面的大小为5N的力F作用于物体,物体恰在斜面上做匀速直线运动,而斜面相对于地面保持静止,则下列说法中正确的是 (cos37º=0.8,sin37º=0.6 ) ( )

A.物体可能沿斜面向下运动; F B.斜面对物体有摩擦力的作用;

37º C.斜面对地面没有摩擦力的作用; D.斜面对物体的作用力水平向左。 答案:BD

23.(上海梅山高级中学物理高考模拟试题一).如图所示,物体A靠在竖直墙面上,在竖直推力F的作用下,物体A、B均保持静止。则物体A的

受力个数为 ( ) A.2 B.3 C.4 D.5 答案:B

24.(常州市部分学校2007-2008学年度第一学期高三第一次月考)如图所

示,物体A靠在竖直墙面上,在竖直推力F的作用下,物体A、B均保持静止。A 则物体B的受力个数为 ( )

B A.2 B.3 C.4 D.5

F 答案:C 25.(常州市部分学校2007-2008学年度第一学期高三第一次月考)如

图所示的装置,用两根细绳拉住一个小球,两细绳间的夹角为θ,细绳

C A B AC呈水平状态.现将整个装置在纸面内顺时针缓慢转动,共转过90°.在转动的过程中,CA绳中的拉力F1和CB绳中的拉力F2的大小发生变化,即 ( ) A.F1先变小后变大 B.F1先变大后变小 C.F2逐渐减小 D.F2最后减小到零 答案:BCD

26.(南京市2008届高三第一次模拟考试) 如图所示,轻绳一端系在质量为m的物块A上,另一端系在一个套在粗糙竖直杆MN的圆环上.现用水平力F拉住绳子上一点O,使物块A从图中实线位置缓慢下降到虚线位置,但圆环仍保持在原来位置不动.在这一过程中,环对杆的摩擦力F1和环对杆的压力F2的变化情况是( )

A.F1保持不变,F2逐渐增大 B.F1保持不变,F2逐渐减小 C.F1逐渐增大,F2保持不变 D.F1逐渐减小,F2保持不变 答案:B

27.(2008届海安如皋高三物理期中联考试卷)如图所示,用轻绳吊一个重为G的小球,欲施一力F使小球在图示位置平衡(θ<30°), 下列说法正确的是 ( ) A.力F最小值为Gsinθ

F B.若力F与绳拉力大小相等,力F方向与竖直方向必成θ角 C.若力F与G大小相等,力F方向与竖直方向可能成θ角

G D.若力F与G大小相等,力F方向与竖直方向可能成2θ角

答案:ABD

28.(2008南通市八所名校高三联考)如图所示,用一根长为L的细绳一端固定在O点,

0

另一端悬挂质量为m的小球A,为使细绳与竖直方向夹30角且绷紧,小球A处于静止,则需对小球施加的最小力等于( )

A.3mg B.

3mg 2O ╯0 30 A C.

13mg D.mg 23答案:C

29.(常州市部分学校2007-2008学年度第一学期高三第一次月考)质量为m的物体放在倾角为α的斜面上,力F垂直于斜面作用在物体F 上,物体处于静止状态,如图所示.下列说法中正确的是( )

m A.力F越大,物体所受摩擦力越大 B.力F越小,物体所受摩擦力越小 α C.力F越大,物体所受摩擦力可能越大,也可能越小 D.物体所受摩擦力的大小与力F无关 答案:D 30.(南京市2008 届 高 三 质 量 检 测)如图所示,物体m与斜面体M一起静止在水平面上。若将斜面的倾角θ稍微增大一些,且物体m仍静止在斜面上,则 ( )

A.斜面体对物体的支持力变小 B.斜面体对物体的摩擦力变大

C.水平面与斜面体间的摩擦力变大 D.水平面与斜面体间的摩擦力变小 答案:AB 31.(江中 邗中高考模拟试卷4 )如图,质量为M的三角形木块A静止在水平面上.一质量为m的物体B正沿A的斜面下滑,三角形木块A仍然保持静止。则下列说法中正确的是 ( )

A.A对地面的压力可能小于(M+m)g B.水平面对A的静摩擦力可能水平向左 C.水平面对A的静摩擦力不可能为零

D.B沿A的斜面下滑时突然受到一沿斜面向上的力F的作用,当力F的大小满足一定条件时,三角形木块A可能会开始滑动 答案:AB 32.(广东省汕头市2008年普通高校招生模拟考试)在如图ab所示装置中,两物体质量分别为m1、m2,悬点a、b间的距离远

大于滑轮的直径,不计一切摩擦,整个装置处于静止状态.由图

m2可知( )

A.α一定等于β B.m1一定大于m2 m1C.m1一定小于2m2 D.m1可能大于2m2 答案:AC 33.( 2008届六校第二次联考)小明想推动家里的衣橱,但使

出了吃奶的力气也推不动,他便想了个妙招,如图所示,用A、B

两块木板,搭成一个底角较小的人字形架,然后往中央一站,衣橱居然被推动了!?下列说法中正确的是( )

A.这是不可能的,因为小明根本没有用力去推衣橱 B.这是不可能的,因为无论如何小明的力气也没那么大 C.这有可能,A板对衣橱的推力有可能大于小明的重力

D.这有可能,A板对衣橱的推力不可能大于小明的重力 答案:C 34.(江苏省启东市2008届高三第一次调研测试)如图所示,轻绳两端分别与A、C两物体相连接,mA=1kg,mB=2kg,mC=3kg,

A

物体A、B、C及C与地面间的动摩擦因数均为μ=0.1,轻绳与滑

B

F 轮间的摩擦可忽略不计.若要用力将C物拉动,则作用在C物上

C

2

水平向左的拉力最小为(取g=10m/s)( )

A.6N B.8N C.10N D.12N 答案:B

35.(江苏省南京市2008年高三第二次调研测试)如图所示,一物块受到一个水平力F作用静止于斜面上,此力F的方向与斜面平行,如果将力F撤除,下泄对物块的描述正确的是( )

A.物块将沿斜面下滑 B.物块受到的摩擦力变大 C.物块立即获得加速度

D.物块所受的摩擦力方向改变 答案:D

36.(山东省德州市2008质检)如图所示,两个完全相同的光滑小球(不能视为质点),静止在内壁光滑的半球形碗底,两球之间的相互作用力的大小为大小均为

A.C.

F1;每个小球对碗的压力

F2。

当碗的半径逐渐增大时,下列说法正确的是( )

B.D.

F1和F2均变大 F1和F2均变小 F1变小,F2变大

F1变大,F2变小

答案:B

37.(江苏省如东高级中学08届高三第三次阶段测试物理试题)如图所示,用两根细线把A、B两小球悬挂在天花板上的同一点O,并用第三根细线连接A、B两小球,然后用某个力F作用在小球A上,使三根细线均处于直线状态,且OB细线恰好沿竖直方向,

O F4 F3 两小球均处于静止状态。则该力可能为图中的( )

A F2 A. F1 B. F2 C. F3 D. F4

答案:BC

B F1 38.(山东省烟台市2007—2008学年度第一学期高三期中考试)物体C置 于水平地面上,A、B由细绳通过固定在C上的定滑轮相连,C的表面水平,整个系统处于静止状态,不计滑轮与细绳之间的摩擦,则下列说法正确的是 ( ) A.B与C之间的接触面一定是粗糙的 B.B与C之间的接触面一定是光滑的

C.C与地面之间的接触面一定是粗糙的 D.C与地面之间的接触面可能是光滑的 答案:AD

39.(黄浦区2008年高考模拟考)在研究摩擦力的实验中,用弹簧秤水平拉一放在水平桌面上的小木块,小木块的运动状态及弹簧秤的读数如表格所示(每次实验时,木块与桌面的接触面相同)。则由表分析可知( ) A.木块受到的最大摩擦力为0.7N B.木块受到的最大静摩擦力可能为实验运动弹簧秤读数0.6N 次数 状态 (N) C.在这五次实验中,木块受到力大小只有三次是相同的

D.在这五次实验中,木块受到力大小只有两次是相同的

答案:BC

1 2 3 4 5 静止 静止 加速 匀速 减速 0.4 0.6 0.7 0.5 0.3 的摩擦的摩擦40.(青口一中2009届高三期中调研测试)如图所示,质量为M的长方体物块放在水平放置的钢板C上,物块与钢板间的动摩擦因数为m,由于光滑固定导槽A、B的控制,该物块只能沿水平导槽运动.现使钢板以速度v1向右匀速运动,同时用水平力F拉动物块使其以速度v2(v2的方向与vl的方向垂直, 沿y轴正方向)沿槽匀速运动,以下说法正确的是( )

A.若拉力F的方向在第—象限,则其大小一定大于mg

B.若拉力F的方向在第二象限,则其大小可能小于mg C.若拉力F的方向沿y轴正方向,则此时F有最小值, 其值为mgv1vv2122

D.若拉力F的方向沿y轴正方向,则此时F有最小值, 其值为mg答案:BD

v2vv2122

二、计算题

41.(连云港2007-2008学年度第一学期期末调研考试)如图所示,轻杆BC的C点用光

滑铰链与墙壁固定,杆的B点通过水平细绳AB使杆与竖直墙壁保持30°的夹角.若在B点悬挂一个定滑轮(不计重力),某人用它匀速地提起重物.已知重物的质量m=30kgA B ,人的质量M=50kg,g取10 m/s2.试求:

(1)此时地面对人的支持力;

O (2)轻杆BC和绳AB所受的力.

30° 答案:(1)FN=200N (2)FAB=2003N;FBC=4003N; m C M

42.(江苏省泗阳中学2007—2008学年度第一次月考)如图

O 所示,A、B是系在绝缘细线两端,带有等量同种电荷的小球,其中mA=0.3kg,细线总长为58cm,现将绝缘细线通过O点的光

060 滑定滑轮,将两球悬挂起来,两球平衡时,OA的线长等于OB

B

的线长,A球依于光滑绝缘竖直墙上,B球悬线OB偏离竖直方向600角,求:

A (1)B球的质量; (2)细绳中的拉力大小

解析:对A球有: T―mAg―Fsin30º=0

N―Fcos30º=0

对B球有:Tcos60º+Fcos60º=mBg Tsin60º=Fsin60º

由以上解得:mB=0.6kg T=6N

43.(海门市2008届高三第一次诊断性考试试卷)一根弹性细绳

l 原长为l,劲度系数为k,将其一端穿过一个光滑小孔O(其在水平地面上的投影点为O’),系在一个质量为m的滑块A上,A放在水平地

面上.小孔O离绳固定端的竖直距离为l,离水平地面高度为h(h(1)当滑块与O’点距离为r时,弹性细绳对滑块A的拉力为多大?

(2)滑块处于怎样的区域内时可以保持静止状态?

解析:(1)∆X=hr T=k∆X =khr

2222O’

(2)设A静止时离O’的距离为r,此位置处A将受到四个力的作用,有N+Fcosα=mg

Fsinα=f

而F=kh/cosα fmax=μN

∴kr=f≤fmax=μ (mg-kh) 即r≤μ (mg-kh)/k

这表明,滑块可以静止在以O’为圆心,μ (mg-kh)/k为半径的圆域内的任意位置. 44.(2008年上海市高三物理质量抽查卷)今年春节前后,我国南方大部分省区遭遇了罕见的雪灾,此次灾害过程造成17个省(区、市、兵团)不同程度受灾。尤其是雪灾天气造成输电线被厚厚的冰层包裹(如图甲),使相邻两个铁塔间的拉力大大增加,导致铁塔被拉倒、压塌(如图乙),电力设施被严重损毁,给这些地方群众的生产生活造成了极大不便和巨大损失。

当若干相同铁塔等高、等距时,可将之视为如图所示的结构模型。已知铁塔(左右对称)质量为m,塔基宽度为d。相邻铁塔间输电线的长度为L,其单位长度的质量为m0,输电线顶端的切线与竖直方向

θ L H 成θ角。已知冰的密度为ρ,设冰层均匀包裹输电线上,且冰层的横截面为圆形,

d 其半径为R(输电线的半径可忽略)。

丙 (1)每个铁塔塔尖所受的压力将比原

来增大多少?

(2)被冰层包裹后,输电线在最高点、最低点所受的拉力大小分别为多少?

(3)若某铁塔一侧的输电线在顶端断裂,该铁塔由于受力不对称,会造成该塔以塔基另一侧与地面的接触点为轴旋转翻倒。已知地面对塔基的最大拉力为F(该力可简化为作用点位于塔基中心、方向竖直向下的拉力),设铁塔包裹冰前后的质量之比与输电线包裹冰前后的质量之比相同,要使铁塔不致翻倒,输电线上包裹的冰层半径R的最大值Rmax为多少?

解析:(1)输电线线冰层的体积V冰 = πR2L

由对称关系可知,塔尖所受压力的增加值等于一根导线上冰层的重力,即 ΔN = ρV冰 g= πρR2Lg

(2)输电线与冰层的总质量M' = m0L + πρR2Lg,输电线受力如图甲所示。 由共点力的平衡条件,得2F1cosθ = m0Lg + πρR2Lg

2输电线在最高点所受的拉力F1m0RLg

2cos半根输电线的受力如图乙所示。

由共点力的平衡条件,得F2 = F1sinθ

m0R2输电线在最低点所受的拉力F2Lgtan

2F1 θ θ F1 F1 θ F2 M'g/2 m'g 图丙 F F1'

图甲 M'g 图乙

2mR0(3)设铁塔被冰包裹后的质量为m',则m'm

m0铁塔即将翻倒时受力如图丙所示。

以塔基的最右端为转轴,R取最大值时:(m'gF)又F1'=F1,联立各式,得Rmax(mgF)dm0LgHtan

mdg(LHtan)m0dF1'sinH 2

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