高考物理大二轮总复习 增分策略强化练 专题一 力与场内物体的平衡

二轮专题强化练
专题一力与场内物体的平衡
1．(多选)(2015·潍坊市二模) 如图1所示，一车载导航仪放在底边水平的三角形支架上，处于静止状态，稍微减小支架的倾斜角度，以下说法正确的是( )
图1
A．导航仪所受弹力变小
B．导航仪所受摩擦力变小
C．支架施加给导航仪的作用力变小
D．支架施加给导航仪的作用力不变
2．(2015·烟台市二模)如图2所示，滑块穿在水平横杆上并可沿杆左右滑动，它的下端通过一根细线与小球相连，小球受到水平向右的拉力F的作用，此时滑块与小球处于静止状态．保持拉力F始终沿水平方向，将其大小缓慢增大，细线偏离竖直方向的角度将增大，这一过程中滑块始终保持静止，则( )
图2
A．滑块对杆的压力增大
B．滑块受到杆的摩擦力增大
C．小球受到细线的拉力大小不变
D．小球所受各力的合力增大
3．(2015·河北衡水中学三调) 如图3所示，MON为张角为90°的V型光滑支架，小球静止于支架内部，初始时刻支架的NO边处于竖直方向，将支架绕O点顺时针缓慢转动90°的过程中，NO板对小球弹力变化情况为( )
图3
A．一直增大B．一直减小
C．先增大后减小D．先减小后增大
4．(2015·浙江六校联考)下表面粗糙，其余面均光滑的斜面置于粗糙水平地面上，倾角与斜面相等的物体A放在斜面上，方形小物体B放在A上，在水平向左大小为F的恒力作用下，A、B及斜面均处于静止状态，如图4所示．现将小物体B从A上表面上取走，则( )
图4
A．A仍保持静止
B．A对斜面的压力不变
C．斜面可能向左运动
D．斜面对地面的压力变小
5. (2015·全国第三次大联考)如图5所示，质量分别为m1、m2的两物体位于相邻的两水平台阶上，中间用轻弹簧相连，弹簧与竖直方向夹角为θ.在m2右端施加水平拉力F，使m1、m2均处于静止状态，已知重力加速度为g，m2表面光滑．则下列说法正确的是( )
图5
A．弹簧弹力的大小为m1g
cos θ
B．地面对m1的摩擦力大小为F
C．m1的表面可能光滑
D．m1与m2一定相等
6．(2015·青岛市一模)如图6所示，水平桌面上有三个相同的物体a、b、c叠放在一起，a 的左端通过一根轻绳与质量为m＝3 kg的小球相连，绳与水平方向的夹角为60°，小球静
止在光滑的半圆形器皿中，水平向右的力F＝40 N作用在b上，三个物体保持静止状态，g 取10 m/s2，下列说法正确的是( )
图6
A．物体c受到向右的静摩擦力
B．物体b受到一个摩擦力，方向向左
C．桌面对物体a的静摩擦力方向水平向右
D．撤去力F的瞬间，三个物体将获得向左的加速度
7．(2015·山西临汾等联考三模) 如图7所示，挡板垂直于斜面固定在斜面上，一滑块m 放在斜面上，其上表面呈弧形且左端最薄，一球M搁在挡板与弧形滑块上，一切摩擦均不计，用平行于斜面的拉力F拉住弧形滑块，使球与滑块均静止，现将滑块平行于斜面向上拉过一较小的距离，球仍搁在挡板与滑块上且处于静止状态，则与原来相比( )
图7
A．滑块对球的弹力增大
B．挡板对球的弹力减小
C．斜面对滑块的弹力增大
D．拉力F不变
8．(多选)(2015·成都市模拟)如图8所示为一电流表的原理示意图．质量为m的均质细金属棒MN的中点处通过一挂钩与一竖直悬挂的弹簧相连，绝缘弹簧劲度系数为k；在矩形区域abcd内有匀强磁场，磁感应强度大小为B，方向垂直纸面向外；与MN的右端N连接的一绝缘轻指针可指示标尺上的读数，MN的长度大于ab.当MN中没有电流通过且处于平衡状态时，MN与矩形区域的cd边重合；当MN中有电流通过时，指针示数可表示电流强度．则( )
图8
A ．当电流表示数为零时，弹簧伸长量是mg
k
B ．若要电流表正常工作，MN 的N 端应与电源正极相接
C ．若k ＝200 N/m ，ab ＝0.20 m ，cb ＝0.050 cm ，B ＝0.20 T ，此电流表的量程是2 A
D ．若将量程扩大到2倍，磁感应强度应变为原来的1
2
9．(多选)(2015·上海黄浦区二模)如图9所示，倾角为θ的斜面体c 置于水平地面上，小物块b 置于斜面上，通过绝缘细绳跨过光滑的定滑轮与带正电小球M 连接，连接b 的一段细绳与斜面平行，带负电的小球N 固定在M 的正下方．两带电小球在缓慢漏电的过程中，M 、b 、
c 都处于静止状态，下列说法中正确的是( )
图9
A ．b 对c 的摩擦力可能始终增加
B ．地面对c 的支持力始终变小
C ．c 对地面的摩擦力方向始终向左
D ．滑轮对绳的作用力方向始终不变
10．(2015·雅安市模拟)将三根伸长可不计的轻绳AB 、BC 、CD 如图10连接，现在B 点悬挂一个质量为m 的重物，为使BC 绳保持水平且AB 绳、CD 绳与水平天花板夹角分别为60°与30°，需在C 点再施加一作用力，则该力的最小值为( )
图10
A ．mg B.12mg C.33mg D.3
6
mg
11. 如图11所示，质量m ＝2.2 kg 的金属块放在水平地板上，在与水平方向成θ＝37°角斜向上、大小为F ＝10 N 的拉力作用下，以速度v ＝5.0 m/s 向右做匀速直线运动．(cos 37°＝0.8，sin 37°＝0.6，取g ＝10 m/s 2
)求：
图11
(1)金属块与地板间的动摩擦因数；
(2)为使物块向右做匀速直线运动，求F 的最小值．
二轮专题强化练答案精析 专题一 力与场内物体的平衡 1．BD 2.B 3.A 4.D 5.B
6．B [三个物体保持静止状态，对c ：F f ＝0，故A 错误；对b 、c ：F f1＝F ＝40 N ，故b 只受一个静摩擦力，方向与F 相反，即水平向左，故B 正确；对a 、b 、c ：设绳的拉力为F T ，器皿对小球的弹力为F N ，桌面对a 的静摩擦力为F f2，则水平面上：
F ＋F f2－F T ＝0①
对小球受力分析如图：由于小球静止，故竖直方向上：F N sin 60°＋F T sin 60°＝mg ② 水平方向上：F N cos 60°＝F T cos 60°③
联立①②③式代入数据解得：F T ＝10 3 N ，F f2≈－22.68 N ，故桌面对a 的静摩擦力水平向左，故C 错误；若撤去F ，对a ，水平方向上受绳的拉力：F T ＝10 3 N<静摩擦力F f2，故整个系统仍然保持静止，故D 错误．]
7．B [对球进行受力分析，如图(a)，球只受三个力的作用，挡板对球的力F 1方向不变，作出力的矢量图，滑块上移时，F 2与竖直方向夹角减小，最小时F 2垂直于F 1，可以知道挡板弹力F 1和滑块对球的作用力F 2都减小，故A 错误，B 正确；再对滑块和球一起受力分析，如图(b)，其中F N ＝G cos θ不变，F ＋F 1不变，F 1减小，可以知道斜面对滑块的支持力不变，拉力F 增大，故C 、D 错误．]
8．AD [设当电流表示数为零时，弹簧的伸长量为Δx ， 则有mg ＝k Δx ① 由①式得Δx ＝mg k
②
所以A 正确；为使电流表正常工作，作用于通有电流的金属棒MN 的安培力必须向下，因此
M 端应接电源正极，所以B 错误；设电流表满偏时通过MN 间电流强度为I m ，则有BI m ab ＋
mg ＝k (cb ＋Δx )③
联立②③并代入数据得I m ＝2.5 A ，故C 错误；设量程扩大后，磁感应强度变为B ′，则有 2B ′I m ab ＋mg ＝k (cb ＋Δx )．⑤
由③⑤式得B ′＝1
2
B ，所以磁感应强度减半，故D 正确．]
9．AD [两带电小球在缓慢漏电的过程中，库仑引力逐渐减小，对M 分析，可知拉力逐渐减小，对b 分析，开始b 所受的摩擦力可能沿斜面向上，则拉力减小，摩擦力可能增加，故A 正确；对b 、c 整体分析，受力分析如图，根据平衡条件得知水平面对c 的支持力F N ＝(G b ＋G c )－F T sin θ，拉力逐渐减小，则支持力逐渐增大，故B 错误；以b 、c 整体为研究对象，根据平衡条件得知水平面对c 的摩擦力F f ＝F T cos θ，方向水平向左，则c 对地面的摩擦力方向始终向右，故C 错误；绳子对滑轮的作用力为两个相等的力，F T 方向不变，所以绳子对滑轮的作用力方向不变，则滑轮对绳子的作用力方向始终不变，故D 正确．]
10．D [对B 点受力分析，根据共点力平衡得，tan 30°＝
F T BC F T ＝F T BC mg .解得F T BC ＝3
3
mg ，对C 点分析，CD 的拉力方向一定，根据图解法知，当外力的方向与CD 垂直时，外力F 最小，根据平行四边形定则知，sin 30°＝
F F T BC ，F ＝F T BC sin 30°＝33mg ×12＝3
6
mg .]
11．(1)0.5 (2)225
5
N
解析 (1)设地板对金属块的支持力为F N ，金属块与地板的动摩擦因数为μ，因为金属块匀速运动，所以有
F cos θ＝μF N
mg ＝F sin θ＋F N
解得：μ＝
F cos 37°mg －F sin 37°＝8
22－6
＝0.5.
(2) 分析物体的受力，如图，建坐标分解
竖直方向：F sin θ＋F N ＝mg 水平方向：F cos θ＝μF N
联立可得：F ＝μmg cos θ＋μsin θ＝μmg
1＋μ2
sin θ＋φ 所以F 最小值为225
5 N.。