2018届北京四中高考物理二轮复习资源：专题1 力与物体

2017～2018学年物理二轮专题卷（一）
说明：1．本卷主要考查力与物体的平衡。

2．考试时间60分钟，满分100分。

一、选择题：本题共8小题，每小题6分。

在每小题给出的四个选项中，第1～5题只有一项符合题目要求，第6～8题有多项符合题目要求。

全部选对的得6分，选对但不全的得3分，有选错的得0分。

1.(2017·山西太原一模)迎泽公园有这样一根电杆，一条电缆线由北向南绕过电杆转向由东向西，电缆与电杆的接触点为P .固定电杆的钢索一端固定在P 点，另一端固定在地面上，钢索、电杆与东西方向的电缆在同一竖直平面内．设电缆线水平，南北、东西方向的电缆对电杆的拉力分别为F 1、F 2，且大小相等，钢索对电杆的拉力为F 3.已知植于土中的电
杆竖直，下列说法正确的是 ( ) A ．F 1、F 2和F 3的合力竖直向下 B ．地面对电杆的的作用力竖直向上 C ．F 1、F 2和F 3在水平面内的合力可能为0
D ．F 1、F 2和F 3在水平面内合力的方向偏向北方一侧
2．(2017·新疆乌鲁木齐二诊)如图，粗糙的水平地面上有一斜面体，一物块在竖直向下的恒力F 作用下沿斜面匀速下滑．若力F 沿逆时针缓慢转过2θ的过程中，物块仍沿斜
面下滑，斜面体始终保持静止．则地面对斜面体的摩擦力 ( ) A ．始终为零 B ．一直增大 C ．先增大后减小
D ．先减小后增大
3．(2017·湖北黄冈模拟)如图所示，将三个完全相同的光滑球用不可伸长的细线悬挂
于O 点并处于静止状态．已知球半径为R ，重为G ，线长均为R .则每条细线上的张力大小为( ) A ．2G B ．62G C ．32
G
D ．
52
G 4．(2017·湖南长沙一模)如图所示，倾角为θ的斜面体c 置于水平地面上，小盒b 置于斜面上，通过细绳跨过光滑的定滑轮与物体a 连接，连接b 的一段细绳与斜面平行，连接a 的一段细绳竖直，a 连接在竖直固定在地面的弹簧上，现在b 盒内缓慢加入适量砂粒，a 、b 、c 始终处于静止状态，下列说法中正确的是( ) A ．b 对c 的摩擦力可能先减小后增大
B ．地面对c 的支持力可能不变
C ．c 对地面的摩擦力方向始终向左
D ．弹簧的弹力可能增大
5．(2017·辽宁沈阳质检)如图所示，有一倾角为θ＝30°的斜面B ，质量为M ，质量为m 的物体A 静止在B 上．现用水平力F 推物体A ，在F 由零逐渐增加至3
2
mg ，再逐渐减为零的过程中，A 和B 始终保持静止．对此过程下列说法正确的是( ) A ．地面对B 的支持力大于(M ＋m )g
B ．A 对B 压力的最小值为
32mg ，最大值为33
4
mg C ．A 所受摩擦力的最小值为0，最大值为mg
4
D ．A 所受摩擦力的最小值为12mg ，最大值为3
4
mg
6．(2017·黑龙江哈尔滨质检)(多选)如图甲所示，A 为一截面为等腰三角形的斜劈，其质量为M ，两个底角均为30°.两个完全相同、质量均为m 的小物块p 和q 恰好能沿两斜面匀速下滑．现在若对两物体同时施加一平行于侧面的恒力F 1、F 2，且F 1>F 2，如图乙所示，则在p 和q 下滑的过程中下列说法正确的是( )
A ．斜劈A 仍旧保持静止，且不受到地面的摩擦力作用
B ．斜劈A 仍旧保持静止，且受到地面向右的摩擦力作用
C ．斜劈A 仍旧保持静止，对地面的压力大小为(M ＋m )g
D ．斜劈A 仍旧保持静止，对地面的压力大小大于(M ＋m )g
7．(2017·东北三省四市联考二)(多选)如图所示，两根轻绳一端系于结点O ，另一端分别
系于固定圆环上的A 、B 两点，O 点下面悬挂一物体M ，绳OA 水平，拉力大小为F 1，绳OB 与OA 夹角α＝120°，拉力大小为F 2，将两绳同时缓慢顺时针转过75°，并保持两绳之间的夹角α始终不变，且物体始终保持静止状态．则在旋转过程中，下列说法正确的是( ) A ．F 1逐渐增大 B ．F 1先增大后减小 C ．F 2逐渐减小
D ．F 2先增大后减小
8．(2017·河北二校联考)(多选)如图所示，木板P 下端通过铰链固定于水平地面上的O 点，物体A 、B 叠放在木板上且处于静止状态，此时物体B 的上表面水平．现使木板P 绕O 点缓慢旋转到虚线所示位置，物体A 、B 仍保持静止，与原位置的情况相比( )
A ．A 对
B 的作用力减小 B ．B 对A 的支持力减小
C．木板对B的支持力减小
D．木板对B的摩擦力增大
二、非选择题：本大题共4小题，共52分。

按题目要求作答。

解答题应写出必要的文字说明、方程式和重要演算步骤，只写出最后答案的不能得分。

有数值计算的题，答案中必须明确写出数值和单位。

9．(2017·东北三省三校模拟)两个带电小球A、B(可视为质点)通过绝缘的不可伸长的轻绳相连，若将轻绳的某点O固定在天花板上，平衡时两个小球的连线恰好水平，且两侧轻绳偏离竖直方向的夹角分别为30°和60°，如图甲所示．若将轻绳跨过光滑定滑轮(滑轮大小可不计)，调节两球的位置能够重新平衡，如图乙所示．求：
(1)两个小球的质量之比；
(2)图乙状态，滑轮两侧的绳长O′A、O′B之比．
10.(2017·江西六校联考)有一种机械装置叫“滚珠式力放大器”,其原理如图所示,斜面A可以在水平面上滑动,斜面B以及物块C都是被固定的,它们均由钢材制成,钢珠D置于ABC之间。

当用水平力F推斜面A时,钢珠D对物块C的挤压力F'就会大于F,故称为“滚珠式力放大器”。

如果斜面A、B的倾角分别为α、β,不计一切摩擦力以及钢珠自身的重力,求这一装置的力放大倍数(即F'与F之比)。

11．（2017·福建达标测试）如图所示，在质量为m＝1 kg的重物上系着一条长为30 cm的细绳，细绳的另一端连着一个轻质圆环，圆环套在水平的棒上可以滑动，环与棒间的动摩擦因数μ＝0.75，设最大静摩擦力等于滑动摩擦力．另有一条细绳一端固定在重物上，另一端跨过定滑轮，定滑轮固定在距离圆环50 cm的地方．当细绳的端点挂上重力为G的重物，而圆环将要开始滑动时，(g取10 m/s2)试求：
(1)φ角的大小；
(2)长为30 cm的细绳的张力大小；
(3)重物G的质量。

12．(2017·江西白鹭洲中学月考)一般教室门上都安装一种暗锁，这种暗锁由外壳A、骨架B、弹簧C(劲度系数为k)、锁舌D(倾斜角θ＝45°)、锁槽E，以及连杆、锁头等部件组成，如图甲所示．设锁舌D的侧面与外壳A和锁槽E之间的动摩擦因数均为μ，最大静摩擦力F fm由F fm＝μF N(F N为正压力)求得．有一次放学后，当某同学准备关门时，无论用多大的力，也不能将门关上(这种现象称为自锁)，此刻暗锁所处状态的俯视图如图乙所示，P为锁舌D 与锁槽E之间的接触点，弹簧由于被压缩而缩短了x。

(1)求自锁状态时D的下表面所受摩擦力的方向．
(2)求此时(自锁时)锁舌D与锁槽E之间的正压力的大小．
(3)无论用多大的力拉门，暗锁仍然能够保持自锁状态，则μ至少要多大？
参考答案
9.解：(1)带电小球处于静止状态，受力平衡，对任意一个带电小球受力分析，受到重力、绳子的拉力T 和库仑力F ，根据平衡条件得：T cos θ－mg ＝0，T sin θ－F ＝0，解得mg ＝F tan θ，
则m A m B ＝tan 60°tan 30°＝31。

(2)如图，对小球A 受力分析，设绳子拉力为T ，小球到滑轮的长度为L ，O ′C 的长度为h ，根据三角形相似有mg h ＝T L ，解得L ＝Th mg ，所以L O ′A L O ′B ＝m B m A ＝1
3。

10.解：如图所示，对斜面A 、钢珠D 分别进行受力分析。

对A 分析，在水平方向合力为0，即在水平方向上推力F 等于D 对A 压力在水平方向上的分力，列方程式F=F N A 'sin α
对D 分析，运用共点力平衡有 在水平方向上有F″=F N A sin α+F N B cos β 在竖直方向上有F N A cos α=F N B sin β 由牛顿第三定律知F″=F'，F N A =F N A ' 联立以上三式解得F'=(1+cot αcot β)F 。

即放大倍数为k=1+cot αcot β或写为k=错误！未找到引用源。

11.解：(1)因为圆环将要开始滑动，所受的静摩擦力刚好达到最大值，有F f ＝μF N . 对环进行受力分析，则有： μF
N －F T cos θ＝0，F N －F T sin θ＝0 解得tan θ＝1μ＝43
得θ＝53°
又由于AO ＝30 cm ，AB ＝50 cm 由数学知识求得φ＝90°。

(2)如图所示选取坐标轴，根据重物m 处于平衡状态，则有 F cos θ＋F T sin θ＝mg F T cos θ－F sin θ＝0 解得F ＝6 N ，F T ＝8 N 。

(3)圆环将要滑动时，对重物G 进行受力分析可知G ＝F ，又G ＝m ′g 解得m ′＝0.6 kg 。

12.解：(1)锁槽E 压缩锁舌D 和弹簧，锁舌D 具有向左的运动趋势，故其下表面所受摩擦力方向向右。

(2)设锁舌D 下表面受到的最大静摩擦力为F f 1，锁舌D 受锁槽E 的最大静摩擦力为F f 2，正压力为F N ，下表面的正压力为F ，弹力为kx ，如图所示，由力的平衡条件可知：
kx ＋F f 1＋F f 2cos 45°－F N sin 45°＝0 ①
F －F N cos 45°－F f 2sin 45°＝0
②
F f1＝μF③F f2＝μF N ④联立①②③④式解得正压力大小
F N＝2kx
1－2μ－μ2。

(3)令F N趋近于∞，则有1－2μ－μ2＝0 解得μ＝2－1＝0.41。