近年高考物理大二轮复习专题一力与运动专题能力训练1力与物体的平衡(2021年整理)

2019高考物理大二轮复习专题一力与运动专题能力训练1 力与物体的平衡
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专题能力训练1 力与物体的平衡
(时间：45分钟满分：100分）
一、选择题（本题共7小题，每小题8分,共56分。

在每小题给出的四个选项中,1~5题只有一个选项符合题目要求，6～7题有多个选项符合题目要求。

全部选对的得8分,选对但不全的得4分，有选错的得0分）
1.
(2017·全国卷Ⅱ)如图所示,一物块在水平拉力F的作用下沿水平桌面做匀速直线运动.若保持F的大小不变，而方向与水平面成60°角,物块也恰好做匀速直线运动。

物块与桌面间的动摩擦因数为()
A。

2—B。

C.D。

2。

如图所示,一物体M放在粗糙的斜面体上保持静止,斜面体静止在粗糙的水平面上。

现用水平力F推物体时,M和斜面仍然保持静止状态，则下列说法正确的是（) A。

斜面体受到地面的支持力增大
B.斜面体受到地面的摩擦力一定增大
C.物体M受到斜面的静摩擦力一定增大
D.物体M受到斜面的支持力可能减小
3.
如图所示，质量均可忽略的轻绳与轻杆承受弹力的最大值一定，轻杆A端用铰链固定，滑轮在A点正上方(滑轮大小及摩擦均可不计)，轻杆B端吊一重物G，现将绳的一端拴在杆的B端，用拉力F将B端缓慢上拉（均未断）,在AB杆达到竖直前，以下分析正确的是（）
A.绳子越来越容易断B。

绳子越来越不容易断
C。

AB杆越来越容易断D。

AB杆越来越不容易断
4.
一带电金属小球A用绝缘细线拴着悬挂于O点,另一带电金属小球B用绝缘支架固定于O点的正下方，OA=OB,金属小球A、B静止时位置如图所示.由于空气潮湿，金属小球A、B缓慢放电。

此过程中，小球A所受的细线的拉力F1和小球B对A的库仑力F2的变化情况是()
A。

F1减小，F2减小 B.F1减小，F2不变
C。

F1增大，F2增大D。

F1不变，F2减小
5。

如图所示，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
μ
，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1
之比为（）
A。

B。

C。

D。

6。

如图所示，物块a、b和c的质量相同,a和b、b和c之间用完全相同的轻弹簧S1和S2相连,通过系在a上的细线悬挂于固定点O。

整个系统处于静止状态。

现将细线剪断。

将物块a的加速度的大小记为a1,S1和S2相对于原长的伸长分别记为Δl1和Δl2,重力加速度大小为g.在剪断的瞬间（）
A。

a1=3g B。

a1=0
C.Δl1=2Δl2
D.Δl1=Δl2
7.
（2017·天津卷）如图所示,轻质不可伸长的晾衣绳两端分别固定在竖直杆M、N 上的a、b两点，悬挂衣服的衣架挂钩是光滑的,挂于绳上处于静止状态。

如果只人为改变一个条件，仍保持衣架静止,下列说法正确的是(）
A。

绳的右端上移到b’，绳子拉力不变
B.将杆N向右移一些,绳子拉力变大
C.绳的两端高度差越小，绳子拉力越小
D。

若换挂质量更大的衣服,则衣架悬挂点右移
二、非选择题(本题共2小题，共44分)
8.（20分)
如图所示，光滑金属球的重力G=40 N，它的左侧紧靠竖直的墙壁，右侧置于倾角θ=37° 的斜面体上。

已知斜面体置于水平地面上保持静止状态,sin
37°=0.6,cos 37°=0.8。

求：
（1）墙壁对金属球的弹力大小；
(2)水平地面对斜面体的摩擦力的大小和方向。

9.（24分）
如图所示,倾角为30°的粗糙绝缘斜面固定在水平地面上，整个装置处在垂直斜面向上的匀强电场之中,一质量为m、电荷量为-q的小滑块恰能沿斜面匀速下滑,已知
滑块与斜面之间的动摩擦因数为，求匀强电场电场强度E的大小.
答案:
1。

C解析假设物块质量为m,物块与桌面间的动摩擦因数为μ，当物块在水平力F作用下做匀速直线运动时满足F=μmg;当物块在与水平方向成60°角的力F作用下做匀速直线运动时满足F cos 60°=μ(mg-F sin 60°）;联立方程解得,物块与桌
面间的动摩擦因数μ=,故选项C正确。

2。

B解析对整体分析，在竖直方向上，支持力始终与总重力相等,即地面的支持力不变，未加F时，地面对斜面体的摩擦力为零，施加F后，地面对斜面体的摩擦力等于F，知斜面体受地面的摩擦力一定增大,故A错误，B正确；以物体M为研究对象，未加F时，在垂直于斜面方向上，支持力与重力的分力相等,沿斜面方向上静摩擦力等于重力沿斜面方向上的分力;加上水平力F后,仍然处于静止状态，在垂直于斜面方向上,多了力F分力,即重力垂直斜面方向上的分力与F在垂直斜面方向上的分力之和等于支持力，所以物体M所受斜面的支持力变大，在沿斜面方向上，由于F的大小未知，静摩擦力可能减小,可能反向增大,故C、D错误。

3。

B解析B点受到绳的拉力,杆的支持力和重物的拉力，三力平衡。

这三个力形成的矢量三角形与铰链C、A、B三个点组成的三角形相似.由此可得,绳的拉力越来越小，因为对应的AB边即绳长越来越小；AC长不变,即重物的拉力不变；杆的长度不变,即杆上的支持力不变。

B正确.
4。

D
解析对小球A受力分析，受重力、绳的拉力和B对A的库仑力,根据平衡条件得绳的拉力和库仑力的合力与重力等大反向，作出三力的矢量三角形,由相似关系得
，因金属小球缓慢放电，因此两球之间距离AB减小,可知此过程
中，F1不变,F2减小,D正确。

5.B解析对滑块A，F=μ2(m A+m B）g；对滑块B，m B g=μ1F，以上两式联立得
，故B项正确。

6。

AC解析细线剪断前,a受细线向上的拉力F1=3mg，还受重力mg以及弹簧S1向下的拉力F2=2mg。

细线剪断瞬间，线的拉力F1突然消失，但弹簧S1对其拉力不能突变。

此时，a受的合力F=3mg，方向向下，由F=ma知,其加速度大小a1=3g,故A
正确，B错误；此瞬间因弹簧形变未来得及发生改变,此时仍有Δl1=，
Δl2=,所以,Δl1=2Δl2,故选项C正确,D错误.
7。

AB解析如图所示，由几何关系可知∠1=∠5=∠2=∠4,若绳子的端点b向上移至b'，绳的夹角大小不变,故晾衣绳拉力不变,故A正确。

杆N右移，绳长不变，两段绳的夹角变大,但合力大小、方向均不变,故绳的拉力变大,故B正确。

只要杆M、N间距不变，如图所示,无论移动哪个端点,绳的拉力始终保持不变,故C错误.若要换挂质量更大的衣服,只是衣服的重力增大，绳与竖直方向的夹角θ不变,则衣架悬挂点不变，故D错误.
8.答案 (1) 30 N（2）30 N,水平向左
解析 (1)金属球静止,则它受力平衡,如图所示。

由平衡条件可得墙壁对金属球的弹力为
F
=G tan θ=40tan 37° N=30 N.
N1
（2)斜面体对金属球的弹力为
==50 N
F
N2
由斜面体受力平衡可知地面对斜面体的摩擦力大小为F f=F N2sin θ=30 N
摩擦力的方向水平向左。

9.答案
解析受力分析如图所示,
由题意得
mg sin θ—F
f
=0
F
N
—mg cos θ—F=0 F=qE
F f =μF
N
联立解得
mg sin θ-μ（mg cos θ+qE)=0 E=
代入数据得E=。