2020版高考物理一轮复习全程训练计划周测二力共点力的平衡含解析

力共点力的平衡
夯基提能卷②立足于练题型悟技法——保底分
(本试卷满分95分)
一、选择题(本题包括8小题，每小题6分，共48分．在每小题给出的四个选项中，有的小题只有一个选项是正确的，有的小题有多个选项是正确的．全部选对的得6分，选不全的得3分，有选错或不答的得0分)
1．[2019·河南郑州外国语学校月考]A、B是天花板上的两点，一根长为l的细绳穿过带有光滑孔的小球，两端分别系在A、B点，如图甲所示；现将长度也为l的均匀铁链悬挂于A、B点，如图乙所示．小球和铁链的质量相等，均处于平衡状态，A点对轻绳和铁链的拉力分别是F1和F2，球的重心和铁链重心到天花板的距离分别是h1和h2，则( )
A．F1<F2，h1<h2B．F1>F2，h1<h2
C．F1>F2，h1>h2 D．F1＝F2，h1>h2
答案：C
解析：由于是轻绳，绳子的质量不计，则图甲中的重力全部集中在球上，重心在球的球心，而图乙中铁链的质量是均匀的，故其重心一定在最低点的上方，故h1>h2；对球和铁链受力分析，如图甲、乙所示，A点对球的拉力沿着绳子的方向，A点对铁链的拉力沿着该处铁链的切线方向，故图乙中A、B两点对铁链拉力的夹角比较小，由力的合成知识知，F2较小，故C正确．
2．[2019·河南豫北十校联考]两相同的楔形木块A、B叠放后分别以图甲、乙两种方式在水平外力F1和竖直外力F2作用下保持静止状态，则在这两种方式中，木块B受力个数分别为( )
A．4；4 B．4；3
C．5；3 D．5；4
答案：C
解析：图甲中，根据整体法可知，木块B除了重力外，一定受到墙面水平向右的弹力和竖直向上的静摩擦力，隔离B分析，其一定还受到A的弹力(垂直于接触面向左上方)，隔离A分析，A受到重力、水平向左的推力、B对其垂直于接触面向右下的弹力，这样的三个力不可能使A平衡，所以A一定还要受到B对其沿接触面斜向右上的静摩擦力才能平衡，可知B一定受到A沿接触面斜向左下的静摩擦力，故B共受5个力的作用；图乙中，据整体法可知B与墙面间既无弹力也无摩擦力，所以B受重力、A的弹力和摩擦力共3个力的作用，C正确．
3.
[2019·广西南宁二中月考](多选)如图所示，水平桌面上平放有54张卡片，每一张卡片的质量均为m.用一手指以竖直向下的力压第1张卡片，并以一定速度向右移动手指，确保第1张卡片与第2张卡片之间有相对滑动．设最大静摩擦力与滑动摩擦力相同，手指与第1张卡片之间的动摩擦因数为μ1，卡片之间、卡片与桌面之间的动摩擦因数均为μ2，且有μ1>μ2，则下列说法不正确的是( )
A．任意两张卡片之间均可能发生相对滑动
B．上一张卡片受到下一张卡片的摩擦力一定向左
C．第1张卡片受到手指的摩擦力向左
D．最后一张卡片受到水平桌面的摩擦力向右
答案：ACD
解析：对第2张卡片受力分析，它对第3张卡片的压力等于上面两张卡片的重力及手指的压力，最大静摩擦力F max≥μ2·(2mg＋F)，而受到的第1张卡片的滑动摩擦力为f＝μ2(mg＋F)<F max，则第2张卡片与第3张卡片之间不发生相对滑动．同理，第3张与第4张卡片也不发生相对滑动，故A错误．根据题意，因上一张卡片相对下一张卡片向右滑动或有向右滑动的趋势，因此上一张卡片受到下一张卡片的摩擦力一定向左，故B正确．第1张卡片受到手指的静摩擦力与手指的运动方向相同，即受到手指的摩擦力向右，故C错误．对第1张卡片外的53张卡片研究，水平方向受到第1张卡片向右的滑动摩擦力，可知最后一张卡片受到桌面的摩擦力方向向左，故D错误．
4.
[2019·安徽师大附中模拟]一长方形木板放置在水平地面上，在长方形木板的上方有一条状竖直挡板，挡板的两端固定于水平地面上，挡板与木板不接触．现有一个方形物块在木板上沿挡板以速度v运动，同时
，因物块沿挡板运动的速度的大小等于木板的运动速度的大小，
45°角，物块受木板的摩擦力为
2
假期里，一位同学在厨房里帮助妈妈做菜，他发现菜刀的刀刃前部和后部的厚薄不一样，刀刃前部的顶角小，后部的顶角大，如图所示，他先后作出过几个猜想，其中合理的是
飞艇常常用于执行扫雷、空中预警、电子干扰等多项作战任务．如图所
当飞艇匀速飞行时，绳子与竖直方向恒成
，扫雷器具所受浮力不能忽略，下列说法不正确的是
对扫雷器具进行受力分析，其受到受重力、浮力、拉力和水的水平方向的作用力四个力作用，如
在竖直方向有F浮＋T cosθ＝mg，在水平方向有
错误；扫雷器具受到海水的水平方向的作用力等于拉力的水平分力，其大小小于绳子拉力的大小，而绳
当重力不变、杆与竖直方向的夹角不变时，杆的支持力F2不变，绳AO与绳
点逐渐靠近D点时，将绳AO和绳BO的拉力合成如图乙所示，可知绳的拉力逐渐减小，故A正确，B错误．
静止着两个相同的质量为
－mg sin2，可得
小翔利用如图甲所示的装置，探究弹簧弹力F与伸长量
的关系图线如图乙所示，则该弹簧的劲度系数为________N/m.
(2)某学生用如图丙所示的装置验证“力的平行四边形定则”．用一木板(贴有坐标纸)竖直放在铁架台和弹簧所在平面后．其部分实验操作如下，请完成下列相关内容：
如图丙，在木板上记下悬挂两个钩码时弹簧末端的位置O；卸下钩码然后将两绳套系在弹簧下端，用两弹簧秤将弹簧末端拉到同一位置O，记录细绳套AO、BO的方向及两弹簧秤相应的读数．图丁中B弹簧秤的读数为________N．(弹簧秤单位：N)
该同学在坐标纸上画出了两弹簧秤拉力F1、F2的大小和方向，以及由钩码的重量画出钩码对弹簧的拉力F的大小和方向，如图戊所示，请在图戊中作出F1、F2的合力F′；观察比较F和F′，得出结论．答案：(1)125(3分) (2)4.38～4.42(2分) 如图(3分)
解析：(1)本题考查胡克定律的应用．弹簧弹力F与伸长量Δl关系图线，由胡克定律F＝kΔx可知，图线的斜率即为劲度系数，可得k＝125 N/m.
(2)本题考查“验证平行四边形定则”这一实验．B弹簧的读数估读一位可得为4.40 N；作出图象如图所示．由作图可得到结论：在误差允许范围内，力的合成遵循平行四边形定则．
10．(8分)(1)“验证力的平行四边形定则”实验中部分实验步骤如下，请补充完整有关内容：
①将一根橡皮筋的一端固定在贴有白纸的竖直平整木板上，另一端绑上两根细线．
②在其中一根细线上挂5个质量相等的钩码，使橡皮筋拉伸，如图甲所示，记录：钩码个数(或细线拉力)、________________、细线的方向．
③将步骤②中的钩码取下，分别在两根细线上挂上4个和3个质量相等的钩码，用两光滑硬棒B、C使两
30°的上表面光滑的斜面体静止在粗糙的水平地面上，斜面上有两
，它们用轻质细绳连接，现对小球
及斜面体一起向左做匀速直线运动，如图所示，重力加速度g＝10 m/s.求：
12．(15分)[2019·河北武邑中学调研]一重为G的圆柱体工件放在V形槽中，槽顶角α＝60°，槽的两侧面与水平方向
的夹角相同，槽与工件接触处的动摩擦因数处处相同，大小为μ＝0.25，则：
(1)要沿圆柱体的轴线方向(如图甲所示)水平地把工件从槽中拉出来，人至少要施加多大的拉力？
(2)现把整个装置倾斜，使圆柱体的轴线与水平方向成37°角，如图乙所示，且保证圆柱体对V形槽两侧面的压力大小相等，发现圆柱体能自动沿槽下滑，求此时工件所受槽的摩擦力大小．答案：(1)0.5G(2)0.4G
解析：
(1)分析圆柱体的受力可知，沿轴线方向受到拉力F、两个侧面对圆柱体的滑动摩擦力，由题给条件知F ＝2f，
由圆柱体重力产生的效果将重力进行分解如图所示，
由几何关系可得G＝F1＝F2，
由f＝μF1得F＝0.5G.
(2)把整个装置倾斜，则重力沿压紧两侧的斜面的分力F′1＝F′2＝G cos37°＝0.8G，
此时工件所受槽的摩擦力大小f′＝2×μF′1＝0.4G.
探究创新卷②着眼于练模拟悟规范——争满分
(本试卷满分95分)
一、选择题(本题包括8小题，每小题6分，共48分．在每小题给出的四个选项中，有的小题只有一个选项是正确的，有的小题有多个选项是正确的．全部选对的得6分，选不全的得3分，有选错或不答的得0分)
1.
(多选)水平的皮带传动装置如图所示，皮带的速度大小保持不变，将一滑块轻轻地放在A点，开始时滑
k1、k2，它们一端固定在质量为
、P处，当物体平衡时上面的弹簧处于原长状态，若把固定的物体换为质量为2m的物体(物体的大小
，当物体再次平衡时，物体比第一次平衡时的位置下降了
k1k2
mg k1＋k2
mg
＋k2
k
mg k1＋k2
答案：A
解析：当物体的质量为
两物块始终静止在水平地面上，有一轻质弹簧一端连接在竖直墙上
连接，下列说法正确的是( )
A．如果B对A无摩擦力，则地面对B也无摩擦力
B．如果B对A有向右的摩擦力，则地面对B有向左的摩擦力
C．在P点缓慢下移的过程中，B对A的支持力一定减小
D．在P点缓慢下移的过程中，地面对B的摩擦力一定减小
答案：A
解析：如果B对A无摩擦力，说明弹簧的弹力为0，选取A与B组成的系统为研究对象，系统仅仅受到重力和地面的支持力的作用，所以地面对B也无摩擦力，选项A正确；如果B对A有向右的摩擦力，根据牛顿第三定律，A对B有向左的摩擦力，物块B有向左运动的趋势，所以地面对B有向右的摩擦力，选项B错误；在P点缓慢下移到与A等高的过程中，若弹簧原来处于拉伸状态，弹簧可能由伸长变为压缩，也可能一直处于拉伸状态，则弹力可能由斜向上逐渐减小的拉力变为斜向下逐渐增大的推力，也可能是斜向上逐渐减小的拉力，对A由平衡条件可知，B对A的支持力在弹簧弹力逐渐减小过程中一直增大，选项C错误；若弹簧原处于原长或压缩状态时，弹簧弹力一直增大，由整体法可知地面对B的摩擦力增大，选项D错误．
4.
一长木板静止在倾角为θ的斜面上，长木板上一人用力推长木板上物块，使物块与长木板间的摩擦力刚好为零，已知人、物块、长木板的质量均为m，人、物块与长木板间的动摩擦因数均为μ1，长木板与斜面间的动摩擦因数为μ2，重力加速度为g，则下列说法正确的是( )
A．斜面对长木板的摩擦力大小为mg sinθ
B．斜面对长木板的摩擦力大小为3μ2mg cosθ
C．长木板对人的摩擦力大小为2μ1mg cosθ
D．长木板对人的摩擦力大小为2mg sinθ
答案：D
解析：以人、物块、长木板为整体进行研究，斜面对它们的摩擦力为静摩擦力，大小为3mg sinθ，A、B 错误；对人、物块整体研究，物块与长木板间的摩擦力刚好为零，因此长木板对人的静摩擦力大小为2mg sinθ，C错误、D正确．
5．[2019·湖北襄阳联考](多选)如图所示，两根光滑细棒在同一竖直平面内，两棒与水平面成37°角，棒上各穿有一个质量为m的相同小球，两球用轻质弹簧连接，两小球在图中位置处于静止状态，此时弹簧与水平面平行，则下列判断正确的是( )
A．弹簧处于拉伸状态 B．弹簧处于压缩状态
放在直角三角形斜面体B上面，B放在弹簧上面并紧挨着竖直墙壁，初始时
仍未动．则施力F后，下列说法正确的是
B与墙面间的弹力增大
受到一个摩擦力，方向向左
如图所示，将两块光滑平板OA
的光滑小球，整个装置保持静止，OA板与水平面的夹角为
，则转动过程中(
对小球的作用力F2和平板
转动到竖直方向时，平板OA对小球的作用力最大，最大值为板对小球的作用力一直在增大，选项B正确．当
要求尽可能多地利用测量数据，填“能”或“不能”)计算出弹簧乙的劲度系数．本题考查“探究弹力和弹簧伸长的关系”实验，意在考查考生对实验数据的处理能力．由表中数－
＋
－
＋
－
3
＝簧甲的劲度系数k ＝ΔF Δx ＝0.49 N
1.01 cm ＝49 N/m.由表中数据可根据上述方法求出弹簧甲与弹簧乙并联时的劲度系
的指针位置如图所示，其读数为______N.
的示数，还要在贴于竖直木板的白纸上记录填选项的字母代号)．
的质点A、B之间用轻杆固结，并通过长
段绳长各为多少？
解析：此题中杆处于自由状态，故杆的弹力必沿杆的方向．由力三角形与几何三角形相似得。