2012届江苏高考物理二轮复习专题测试(江苏各地汇编):力和物体的平衡(人教版)
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2012届江苏高考物理二轮复习专题测试(江苏各地汇编):牛顿运动定律(人教版)1(2011苏北四市二模).在探究超重和失重规律时,某体重为G 的同学站在一压力传感器上完成一次下蹲动作。
传感器和计算机相连,经计算机处理后得到压力F 随时间t 变化的图象,则下列图象中可能正确的是2(2011苏北四市二模).(8分)某实验小组利用如图甲所示的气垫导轨实验装置来探究合力一定时,物体的 加速度与质量之间的关系。
(1)做实验时,将滑块从图甲所示位置由静止释放,由数字计时器(图中未画出)可读出遮光条通过光电门1、2的时间分别为Δt 1、Δt 2;用刻度尺测得两个光电门中心之间的距离x ,用游标卡尺测得遮光条宽度d 。
则滑块经过光电门1时的速度表达式v 1= ;经过光电门2时的速度表达式v 2 = ,滑块加速度的表达式a = 。
(以上表达式均用已知字母表示)。
如图乙所示,若用20分度的游标卡尺测量遮光条的宽度,其读数为 mm 。
(2) 为了保持滑块所受的合力不变,可改变滑块质量M 和气垫导轨右端高度h (见图甲)。
关于“改变滑块质量M 和气垫导轨右端的高度h ”的正确操作方法是 A .M 增大时,h 增大,以保持二者乘积增大 B .M 增大时,h 减小,以保持二者乘积不变 C .M 减小时,h 增大,以保持二者乘积不变 D .M 减小时,h 减小,以保持二者乘积减小答案: (1)1t d ∆(1分)、2t d∆(1分)、xt d t d 2)()(2122∆-∆(2分) 、8.15 (2分)(2)BC (2分)GA tBC DO 012 010cm乙甲光电门2遮光条光电门13(2011南京一模).如图所示,两块粘连在一起的物块n和b,质量分别为m a和m b。
,放在水平的光滑桌面上.现同时给它们施加方向如图所示的推力F a和拉力F b.已知F a>F b,则a对b的作用力A.必为推力B.必为拉力c.可能为推力,也可能为拉力D.不可能为零答案:C4(2011南京一模).如图(a)所示,一物体沿倾角为θ=370的固定粗糙斜面由静止开始运动,同时受到水平向右的风力作用,水平风力的大小与风速成正比.物体在斜面上运动的加速度a与风速v的关系如图 (b)所示,则(sin370=0.6,cos370=0.8,g=10 m/s2)A.当风速为3m/s时,物体沿斜面向下运动B当风速为5m/s时,物体与斜面阉无摩擦力作用C.当风速为5m/s时,物体开始沿斜面向上运动D.物体与斜面间的动摩擦因数为0.25答案:AD5(2011南京二模)·右图是一根轻质细绳拴在两悬崖间,悬点等高,特种兵利用动滑轮在细绳上从一端滑向另一端,已知特种兵的质量为m,特种兵滑到最低点时绳与水平方向夹角为θ,不计动滑轮重力和动滑轮与绳间的摩擦,则在最低点绳中的张力F为答案:D6(2011南通三模).(16分)在水平长直的轨道上,有一长度为L的平板车在外力控制下始终保持速度v0做匀速直线运动.某时刻将一质量为m的小滑块轻放到车面的中点,滑块与车面间的动摩擦因数为μ.(1)证明:若滑块最终停在小车上,滑块和车摩擦产生的内能与动摩擦因数μ无关,是一个定值.(2)已知滑块与车面间动摩擦因数μ=0.2,滑块质量m=1kg,车长L=2m,车速v0=4m/s,取g=10m/s2,当滑块放到车面中点的同时对该滑块施加一个与车运动方向相同的恒力F,要保证滑块不能从车的左端掉下,恒力F大小应该满足什么条件?(3)在(2)的情况下,力F取最小值,要保证滑块不从车上掉下,力F的作用时间应该在什么范围内?6答案.(16mga mμ=滑块相对车滑动的时间 0vt a=(1分) 滑块相对车滑动的距离2002v s v t a=- (1分) 滑块与车摩擦产生的内能 Q m g s μ=(1分) 由上述各式解得 2012Q m v =(与动摩擦因数μ无关的定值)(1分)(2)设恒力F 取最小值为F 1,滑块加速度为a 1,此时滑块恰好到达车的左端,则 滑块运动到车左端的时间 011v t a = ① 由几何关系有 001122v L v t t -= ② (1分) 由牛顿定律有 11F mg ma μ+=③(1分)学.科.网Z.X.X.K]由①②③式代入数据解得 10.5s t =,16N F = (2分) 则恒力F 大小应该满足条件是 6N F ≥(1分)(3)力F 取最小值,当滑块运动到车左端后,为使滑块恰不从右端滑出,相对车先做匀加速运动(设运动加速度为a 2,时间为t 2),再做匀减速运动(设运动加速度大小为a 3).到达车右端时,与车达共同速度.则有12F mg ma μ-=④ (1分) 3mg ma μ=⑤ (1分) 22222223122a t a t L a +=⑥(1分)由④⑤⑥式代入数据解得 20.58s 3t == (1分) 则力F 的作用时间t 应满足 112t t t t ≤≤+,即0.5s 1.08s t ≤≤(2分) 7(2011用一滑块将弹簧的自由端(与滑块未拴接)从O 点压缩至A 点后由静止释放,运动到B 点停止,如图所示。
专题一力与物体的平衡考点1| 力学中的平衡问题难度:中档题题型:选择题五年2考(2016·江苏高考T1)一轻质弹簧原长为8 cm,在4 N的拉力作用下伸长了2 cm,弹簧未超出弹性限度.则该弹簧的劲度系数为()【导学号:25702000】A.40 m/N B.40 N/mC.200 m/N D.200 N/mD[由F=kx知,弹簧的劲度系数k=Fx=40.02N/m=200 N/m,选项D正确.](2016·全国甲卷T14)质量为m的物体用轻绳AB悬挂于天花板上.用水平向左的力F缓慢拉动绳的中点O,如图1所示.用T表示绳OA段拉力的大小,在O点向左移动的过程中()图1A.F逐渐变大,T逐渐变大B.F逐渐变大,T逐渐变小C.F逐渐变小,T逐渐变大D.F逐渐变小,T逐渐变小【解题关键】解此题关键有两点:(1)“缓慢”拉动绳中点,物体处于动态平衡状态.(2)根据力平衡条件画出受力分析图,利用图解法分析.A[以O点为研究对象,受力如图所示,当用水平向左的力缓慢拉动O点时,则绳OA 与竖直方向的夹角变大,由共点力的平衡条件知F逐渐变大,T逐渐变大,选项A正确.](2016·全国丙卷T17)如图2所示,两个轻环a和b套在位于竖直面内的一段固定圆弧上;一细线穿过两轻环,其两端各系一质量为m的小球.在a和b之间的细线上悬挂一小物块.平衡时,a、b间的距离恰好等于圆弧的半径.不计所有摩擦.小物块的质量为()图2A.m2 B.32mC.m D.2m【解题关键】向圆心.由于a、b间距等于圆弧半径,则∠aOb=60°,进一步分析知,细线与aO、bO间的夹角皆为30°.取悬挂的小物块研究,悬挂小物块的细线张角为120°,由平衡条件知,小物块的质量与小球的质量相等,即为m.故选项C正确.]1.高考考查特点(1)共点力的单物体动态平衡及连接体的静态、动态平衡问题是高考命题的热点.(2)做好物体的受力分析,画出力的示意图,并灵活应用几何关系和平衡条件是解题的关键.2.解题常见误区及提醒(1)对物体所处状态及受力特点的结合不能灵活应用.(2)对一些常见物理语言(如轻绳、轻环)不理解.(3)不能灵活应用数学关系求解物理问题.●考向1物体的受力分析1.(2016·郑州市一模)如图3所示,a、b两个小球穿在一根光滑的固定杆上,并且通过一条细绳跨过定滑轮连接.已知b球质量为m,杆与水平面成θ角,不计所有摩擦,重力加速度为g.当两球静止时,Oa段绳与杆的夹角也为θ,Ob段绳沿竖直方向,则下列说法正确的是()【导学号:25702001】图3A.a可能受到2个力的作用B.b可能受到3个力的作用C.绳子对a的拉力等于mgD.a的重力为mg tan θC[对a、b受力分析可知,a一定受3个力,b一定受2个力作用,选项A、B错误;对b受力分析可知,b受绳子拉力等于mg,因此绳子对a的拉力等于mg,选项C正确;对a受力分析,G a sin θ=mg cos θ,可得:G a=mgtan θ,选项D错误.]●考向2物体的静态平衡2.(高考改编)在[例2](2016·全国甲卷T14)中,在水平拉力F作用下OA与竖直方向成θ角保持不变,若轻绳OA、OB承受的最大拉力相等,逐渐增大物体的质量,则轻绳OA、OB 哪段先断?【解析】由例1中的受力分析图可知,T OA>T OB,故逐渐增大物体的质量,轻绳OA段绳先断.【答案】OA段3.(2016·合肥市二模)如图4所示,墙上有两个钉子a和b,它们的连线与水平方向的夹角为37°,两者的高度差为L.一条不可伸长的轻质细绳一端固定于a点,另一端跨过光滑钉子b悬挂一质量为m1的重物.在绳ab段的中点c有一固定细绳套,若细绳套上悬挂质量为m2的钩码,平衡后绳的ac段恰好水平,则重物和钩码的质量比值m1m2为()图4 A. 5 B.2C. 2 D.5 2D[根据题述,ab sin 37°=L,ab cos 37°=4L/3,ab=5L/3.细绳套上悬挂质量为m2的钩码,平衡后如图所示.设bc段细绳与水平面夹角为α,则(4L/3-5L/6)tan α=L,解得tan α=2.由力的分解可得,m1g sin α=m2g,而sin α=25,解得m1m2=52,选项D正确.]●考向3物体的动态平衡4.(2016·河北三市二联)如图5所示,用一轻绳将光滑小球(大小不能忽略)系于竖直墙壁上的O点,现用一细杆压在轻绳上紧贴墙壁从O点缓慢下移,则()图5A.轻绳对小球的拉力保持不变B.轻绳对小球的拉力逐渐增大C.小球对墙壁的压力保持不变D.小球对墙壁的压力逐渐减小B[对小球受力分析,如图所示,由于小球始终处于平衡状态,其合力为零,在细杆从O 点缓慢下移过程中,轻绳与竖直方向的夹角增大,由图中几何关系可知:轻绳对小球的拉力F 逐渐增大,墙壁对小球的支持力F N也逐渐增大,根据牛顿第三定律可知,小球对墙壁的压力也逐渐增大,故选项B正确,A、C、D错误.]5.(2016·大连市重点中学联考)如图6所示,小方块代表一些相同质量的钩码,图甲中O 为轻绳之间连接的结点,图乙中光滑的轻质小滑轮跨在轻绳上悬挂钩码,两装置处于静止状态,现将图甲中B滑轮稍稍右移一些,图乙中的端点B沿杆稍稍向上移动一些(图乙中的绳长不变),则关于θ角和OB绳的张力F的变化,下列说法正确的是()甲乙图6A.图甲、乙中的θ角均增大,F均不变B.图甲、乙中的θ角均不变,F均不变C.图甲中θ角增大、图乙中θ角不变,张力F均不变D.图甲中θ角减小、F不变,图乙中θ角增大、F减小B [题中图甲,与O 点相连的三段绳上的拉力大小分别等于所挂钩码的重力大小,保持不变,则三个力所构成的封闭三角形也保持不变;由于向下的拉力方向不变,因此OA 、OB 绳上的拉力方向也保持不变,如图1所示,则图甲中的夹角θ就保持不变.题图乙中,跨过滑轮两绳上拉力大小相等,两力的合力方向竖直向上,则两力与竖直方向的夹角一定相同,如图2所示,延长AO 交竖直杆于C ,OB =OC ,则AC 恰好等于绳长L ,sin α=dL ,B 上、下移动过程中,d 、L 都不变,所以绳与竖直方向的夹角α不变,则绳与水平方向的夹角θ也保持不变,2F sin θ=mg ,绳上的拉力F 不变,B 正确.]图1 图21.受力分析的技巧(1)一般按照“一重、二弹、三摩擦,再其他外力”的程序; (2)分析物体的受力情况时结合整体法与隔离法; (3)平衡状态下结合平衡条件. 2.解平衡问题常用的方法(1)正交分解法⎩⎨⎧F x =0F y =0⇒多用于物体受三个以上力而平衡;(2)合成法F =0⇒适用于物体受三个力而平衡.3.解决动态平衡问题方法的选取(1)图解法:如果物体受到三个力的作用,其中一个力的大小、方向均不变,另一个力的方向不变,此时可用图解法,画出不同状态下力的矢量图,判断各个力的变化情况.(2)解析法:如果物体受到多个力的作用,可进行正交分解,利用解析法,建立平衡方程,根据自变量的变化确定因变量的变化.(3)相似三角形法:如果物体受到三个力的作用,其中的一个力大小、方向均不变,另外两个力的方向都发生变化,可以用力三角形与几何三角形相似的方法.考点2| 电磁学中的平衡问题 难度:中档 题型:选择题 计算题,五年1考(2013·全国卷ⅡT18)如图7所示,在光滑绝缘水平面上,三个带电小球a、b和c 分别位于边长为l的正三角形的三个顶点上;a、b带正电,电荷量均为q,c带负电.整个系统置于方向水平的匀强电场中.已知静电力常量为k.若三个小球均处于静止状态,则匀强电场场强的大小为()【导学号:25702002】图7A.3kq3l2 B.3kql2C.3kql2D.23kql2【解题关键】B[以c球为研究对象,除受另外a、b两个小球的库仑力外还受匀强电场的静电力,如图所示,c球处于平衡状态,据共点力平衡条件可知F静=2kqq cl2cos 30°,F静=Eq c,解得E=3kql2,选项B正确.](2015·全国卷ⅠT24)如图8所示,一长为10 cm的金属棒ab用两个完全相同的弹簧水平地悬挂在匀强磁场中;磁场的磁感应强度大小为0.1 T,方向垂直于纸面向里;弹簧上端固定,下端与金属棒绝缘.金属棒通过开关与一电动势为12 V的电池相连,电路总电阻为2 Ω.已知开关断开时两弹簧的伸长量为0.5 cm;闭合开关,系统重新平衡后,两弹簧的伸长量与开关断开时相比均改变了0.3 cm.重力加速度大小取10 m/s2.判断开关闭合后金属棒所受安培力的方向,并求出金属棒的质量.图8【解题关键】解此题的关键是把握住两次平衡的条件:(1)第一次平衡:两弹簧弹力与金属棒重力平衡,弹力可由弹簧伸长量表示.(2)第二次平衡:两弹簧弹力、金属棒重力和安培力平衡,注意安培力方向判断和安培力大小及此刻弹力大小的表达式.【解析】依题意,开关闭合后,电流方向从b到a,由左手定则可知,金属棒所受的安培力方向竖直向下.开关断开时,两弹簧各自相对于其原长伸长了Δl1=0.5 cm.由胡克定律和力的平衡条件得2kΔl1=mg ①式中,m为金属棒的质量,k是弹簧的劲度系数,g是重力加速度的大小.开关闭合后,金属棒所受安培力的大小为F=IBL ②式中,I是回路电流,L是金属棒的长度.两弹簧各自再伸长了Δl2=0.3 cm,由胡克定律和力的平衡条件得2k(Δl1+Δl2)=mg+F ③由欧姆定律有E=IR ④式中,E是电池的电动势,R是电路总电阻.联立①②③④式,并代入题给数据得m=0.01 kg. ⑤【答案】安培力的方向竖直向下,金属棒的质量为0.01 kg(2014·江苏高考T13)如图9所示,在匀强磁场中有一倾斜的平行金属导轨,导轨间距为L,长为3d,导轨平面与水平面的夹角为θ,在导轨的中部刷有一段长为d的薄绝缘涂层.匀强磁场的磁感应强度大小为B,方向与导轨平面垂直.质量为m的导体棒从导轨的顶端由静止释放,在滑上涂层之前已经做匀速运动,并一直匀速滑到导轨底端.导体棒始终与导轨垂直,且仅与涂层间有摩擦,接在两导轨间的电阻为R,其他部分的电阻均不计,重力加速度为g.求:图9(1)导体棒与涂层间的动摩擦因数μ;(2)导体棒匀速运动的速度大小v;(3)整个运动过程中,电阻产生的焦耳热Q.【解题关键】(1)在绝缘涂层上导体棒受力平衡:mg sin θ=μmg cos θ解得导体棒与涂层间的动摩擦因数μ=tan θ.(2)在光滑导轨上感应电动势:E=BL v感应电流:I=E R安培力:F安=BIL受力平衡的条件是:F安=mg sin θ解得导体棒匀速运动的速度v=mgR sin θB2L2.(3)摩擦生热:Q T=μmgd cos θ根据能量守恒定律知:3mgd sin θ=Q+Q T+12m v2解得电阻产生的焦耳热Q =2mgd sin θ-m 3g 2R 2sin 2 θ2B 4L 4. 【答案】 (1)tan θ (2)mgR sin θB 2L 2 (3)2mgd sin θ-m 3g 2R 2sin 2 θ2B 4L 41.高考考查特点电磁场中的平衡问题是指在电场力、安培力参与下的平衡问题,解决电磁场中平衡问题的方法与力学平衡问题相同,只是要正确分析电场力、磁场力的大小及方向.2.解题常见误区及提醒(1)正、负电荷在电场中受力方向相反,点电荷间的作用力大小要用库仑定律. (2)安培力方向的判断要先判断磁场方向、电流方向,再用左手定则,同时注意立体图转化为平面图.(3)电场力或安培力的出现,可能会对压力或摩擦力产生影响. (4)涉及电路问题时,要注意闭合电路欧姆定律的使用.●考向1 电场中的平衡问题6.(高考改编)在[例4](2013·全国卷ⅡT 18)中,若a 、b 固定,c 带正电荷,则保持c 处于静止状态时,所加匀强电场的大小及方向怎样?【解析】 若c 带正电荷,a 、b 对c 的作用力大小不变,方向与原题中方向相反,故所加匀强电场电场强度大小为3kql 2,方向平行于平面垂直ab 连线向上.【答案】3kql 2 方向沿平面垂直ab 连线向上7.(多选)如图10所示,用两根长度相同的绝缘细线把一个质量为0.1 kg 的小球A 悬挂到水平板的M 、N 两点,A 上带有Q =3.0×10-6 C 的正电荷.两线夹角为120°,两线上的拉力大小分别为F 1和F 2.A 的正下方0.3 m 处放有一带等量异种电荷的小球B ,B 与绝缘支架的总质量为0.2 kg(重力加速度g 取10 m/s 2;静电力常量k =9.0×109 N·m 2/C 2,A 、B 球可视为点电荷),则( )图10A .支架对地面的压力大小为2.0 NB .两线上的拉力大小F 1=F 2=1.9 NC .将B 水平右移,使M 、A 、B 在同一直线上,此时两线上的拉力大小F 1=1.225 N ,F 2=1.0 ND .将B 移到无穷远处,两线上的拉力大小F 1=F 2=0.866 NBC [A 对B 有竖直向上的库仑力,大小为F AB =kQ 2l 2=0.9 N ;对B 与支架整体分析,竖直方向上合力为零,则F N +F AB =mg ,可得F N =mg -F AB =1.1 N ,由牛顿第三定律知F ′N =F N ,选项A 错误.因两细线长度相等,B 在A 的正下方,则两绳拉力大小相等,小球A 受到竖直向下的重力、库仑力和F 1、F 2作用而处于平衡状态,因两线夹角为120°,根据力的合成特点可知:F 1=F 2=G A +F AB =1.9 N ;当B 移到无穷远处时,F 1=F 2=G A =1 N ,选项B 正确,选项D 错误.当B 水平向右移至M 、A 、B 在同一条直线上时,如图所示,对A 受力分析并沿水平和竖直方向正交分解, 水平方向:F 1cos 30°=F 2cos 30°+F ′cos 30° 竖直方向:F 1sin 30°+F 2sin 30°=G A +F ′sin 30°由库仑定律知,A 、B 间库仑力大小F ′=kQ 2⎝ ⎛⎭⎪⎫l sin 30°2=F AB4=0.225 N ,联立以上各式可得F 1=1.225 N ,F 2=1.0 N ,选项C 正确.]●考向2 磁场中的平衡问题8.(多选)(2016·潍坊市期末)如图11所示,两根通电直导线用四根长度相等的绝缘细线悬挂于O 、O ′两点,已知O 、O ′连线水平,导线静止时绝缘细线与竖直方向的夹角均为θ,保持导线中的电流大小和方向不变,在导线所在空间加上匀强磁场后,绝缘细线与竖直方向的夹角均变小,则所加磁场的方向可能沿( )【导学号:25702003】图11A.z轴正向B.z轴负向C.y轴正向D.y轴负向AB[由于导线静止时绝缘细线与竖直方向的夹角相等,则两根导线质量相等,通入的电流方向相反.若所加磁场方向沿z轴正向,由左手定则可知,两根导线可能分别受到指向中间的安培力,夹角变小,A对.若所加磁场方向沿z轴负向,同理夹角可能变小,B对.若所加磁场方向沿y轴正向,两根导线分别受到沿z轴正向和沿z轴负向的安培力,受到沿z轴正向安培力的导线的绝缘细线与竖直方向的夹角变大,受到沿z轴负向安培力的导线的绝缘细线与竖直方向的夹角变小,C错.同理可知D错.]9.(2016·湖北八校三联)如图12所示,质量为m的导体棒ab置于倾角为θ、间距为L的两根光滑倾斜金属导轨上,导体棒与导轨始终垂直.导轨上端连接一电动势为E、内阻为r的电源和最大阻值为R的滑动变阻器,开始时滑动变阻器接入电路的阻值最大.导体棒、导轨电阻均不计,重力加速度为g,则下列说法正确的是()图12A.若加一垂直导轨平面向下的匀强磁场,为使导体棒静止在导轨上,则磁感应强度B的大小应为mg(R+r)EL tan θB.若加一磁感应强度大小、方向都可以改变的匀强磁场,要使导体棒能静止在导轨上,则磁感应强度B的最小值为mg(R+r)EL sin θ,方向垂直导轨平面向下C.若加一竖直向下的匀强磁场,为使导体棒静止在导轨上,则磁感应强度B的大小应为mg(R+r)EL sin θD.若加一竖直向下的磁感应强度大小为B0的匀强磁场,当滑动变阻器连入电路的阻值突然变为R2时,导体棒的加速度大小为2B0ELm(R+2r)cos θB[若加一垂直导轨平面向下的匀强磁场,导体棒受力如图1所示,由平衡条件和闭合电路欧姆定律有mg sin θ=BIL,I=ER+r,解得B=mg(R+r)EL sin θ,A错误;当安培力平行斜面向上时,安培力和重力沿斜面的分力平衡,此时安培力最小,同图1,有B=mg(R+r)EL sin θ,方向垂直导轨平面向下,B正确;若加一竖直向下的匀强磁场,导体棒受力如图2所示,由平衡条件和闭合电路欧姆定律有mg sin θ=BIL cos θ,I=ER+r,解得B=mg(R+r)EL tan θ,C错误;若加一竖直向下的磁感应强度为B0的匀强磁场,当滑动变阻器连入电路的阻值突然变为R2时,由牛顿第二定律和闭合电路欧姆定律有B0I′L cos θ-mg sin θ=ma,I′=ER2+r,解得a=2B0ELm(R+2r)cos θ-g sin θ,D错误.]图1图2处理电学中的平衡问题的技巧(1)与纯力学问题的分析方法一样,学会把电学问题力学化,分析方法是:(2)几点提醒①电荷在电场中一定受电场力作用,电流或电荷在磁场中不一定受磁场力作用;②分析电场力或洛伦兹力时,一定要注意带电体是正电荷还是负电荷.热点模型解读| 力学中的斜面体模型该模型中要抓住力特点,充分利用跨过滑轮的细导线拉力相等的特点物体静止在斜面上,因摩擦力大小可以变化,往往存在最大静摩擦力而出现极值问题物块运动与图象结合,将的信息与物块的受力及运动相结合,分段求解长方体木块A,它恰好能静止在斜坡上.现把一正方体铁块B放在木块上,已知铁块与木块间的动摩擦因数为0.5,设最大静摩擦力等于滑动摩擦力.则下列说法正确的是()图13A.铁块能静止在木块上B.铁块会匀速下滑C.木块仍然能够静止D.木块会加速下滑【解题指导】由于木块恰好能静止在斜坡上,故依题意,木块与斜坡间的动摩擦因数为μ1=tan 37°=0.75,当铁块放在木块上后,由于μ2=0.5<tan 37°,故铁块会加速下滑,选项A、B错误;放上铁块后,木块受到铁块沿斜面向下的力为μ2mg cos 37°,而木块与斜面间的最大静摩擦力增加了μ1mg cos 37°,大于μ2mg cos 37°,故木块仍然能够静止,选项C正确,D错误.【答案】 C[拓展应用]如图14所示,质量为m的物体,放在一固定斜面上,当斜面倾角为30°时恰能沿斜面匀速下滑.对物体施加一大小为F的水平向右恒力,物体可沿斜面匀速向上滑行.设最大静摩擦力等于滑动摩擦力,当斜面倾角增大并超过某一临界角θ0时,不论水平恒力F多大,都不能使物体沿斜面向上滑行,试求:(1)物体与斜面间的动摩擦因数;(2)这一临界角θ0的大小.图14【解析】(1)物体恰匀速下滑,由平衡条件得mg sin 30°=μmg cos 30°则μ=3 3.(2)设斜面倾角为α,由平衡条件F cos α=mg sin α+F fF N=mg cos α+F sin α而F f=μF N解得F=mg sin α+μmg cos αcos α-μsin α当cos α-μsin α=0时,即cot α=μ时,外力F趋于无穷大,即不论水平恒力F多大,都不能使物体沿斜面向上滑行.此时临界角θ0=α=60°.【答案】(1)33(2)60°。
2012江苏5月各地高考模拟试题汇编—力和物体的平衡(南京市、盐城市2012届高三年级第三次模拟考试)1.如图所示,一斜劈放在粗糙水平面上,物块沿斜面以初速度v 上滑,斜劈始终相对地面静止,则地面对斜劈的摩擦力 A .等于零 B .不为零,方向向左 C .不为零,方向向右D .是否为零,取决于斜面光滑还是粗糙 1.答案: B(江苏省苏、锡、常、镇2012届高三教学调研测试(二))4.某压榨机的结构如图所示,其中B 为固定绞链,C 为质量可忽略不计的滑块,通过滑轮可沿光滑壁移动,D 为被压榨的物体.当在铰链A 处作用一大小为F 且垂直于壁的压力时,物体D 所受的压力为A .2F L d⋅B .2F d L⋅C .222F L L d ⋅+D .222F d L d ⋅+4.答案:B(江苏省南通、泰州、扬州苏中三市2012届高三5月第二次调研测试)3.如图所示,一根不可伸长的细绳两端分别连接在框架上的A 、B 两点,细绳绕过光滑的滑轮,重物悬挂于滑轮下,处于静止状态.若缓慢移动细绳的两端,则绳中拉力大小变化的情况是A .只将绳的左端移向A ′点,拉力变小B .只将绳的左端移向A ′点,拉力不变C .只将绳的右端移向B ′点,拉力变小D .只将绳的右端移向B ′点,拉力不变 3.答案:B(江苏省苏北四市(徐、淮、连、宿)2012届高三5月第三次质量检测)2.某驾培中心训练场有一段圆弧形坡道如图所示,将同一辆车物后停放在a 点和b 点。
下述分析和比较正确的是A . 车在a 点受坡道的支持力大于在b 点受的支持力B . 车在a 点受坡道的摩擦力大于在b 点受的摩擦力C . 车在a 点受到的合外力大于在b 点受的合外力D . 车在a 点受到重力的下滑分力大于在b 点受到重力的下滑分力 2.答案:A左 右v A BA ′B ′ 第3题图2012江苏5月各地高考模拟试题汇编—直线运动(江苏省南通、泰州、扬州苏中三市2012届高三5月第二次调研测试)7.甲、乙两物体从地面同时竖直向上运动,甲做竖直上抛运动,乙做加速度大小逐渐减小的减速运动,它们同时到达同一最大高度.则在开始运动时 A .甲的加速度大于乙的加速度 B .乙的加速度大于甲的加速度 C .甲的速度大于乙的速度 D .乙的速度大于甲的速度 7.答案:BD(江苏省苏北四市(徐、淮、连、宿)2012届高三5月第三次质量检测) 6.如图所示为一质点从静止开始运动的加速度-时间变化的图像,关于该质点的运动,下列说法中正确的是E . 质点在起点附近往复运动F . 质点始终在起点一侧往复运动G . 质点在第6s 末的速度大小是4m/sH . 质点在前4s 内的位移为0 6.答案:CD(南京师大附中2012届5月高三模拟冲刺物理试题)5.“蹦极”就是跳跃者把一端固定的长弹性绳绑在踝关节等处,从几十米高处跳下的一种极限运动。
2012届江苏高考物理二轮复习专题测试(江苏各地汇编):曲线运动(人教版)1(2011南通三模).如图所示,一网球运动员将球在边界处正上方水平向右击出,球刚好过网落在图中位置(不计空气阻力),相关数据如图,下列说法中正确的是 A .击球点高度h 1与球网高度h 2之间的关系为h 1 =1.8h 2B .若保持击球高度不变,球的初速度0v,一定落在对方界内 C .任意降低击球高度(仍大于2h ),只要击球初速度合适,球一定能落在对方界内 D .任意增加击球高度,只要击球初速度合适,球一定能落在对方界内答案AD2(2011苏、锡、常二模).2011年1月11日12时50分,歼20在成都实现首飞,历时l8分钟,这标志着我国隐形战斗机的研制工作掀开了新的一页.如图所示,隐形战斗机在竖直平面内作横8字形飞行表演,飞行轨迹为1→2→3→4→5→6→1,如果飞行员体重为G ,飞行圆周半径为R ,速率恒为v ,在A 、B 、C 、D 四个位置上,飞机座椅或保险带对飞行员的作用力分别为N A 、N B 、N C 、N D ,关于这四个力的大小关系正确的是 A .A B C D N N N N =<= B .A B C D N N N N =>= C .C A B D N N N N >=> D .D A B C N N N N >=> 答案:A3(2011苏、锡、常二模).如图示,水平地面的上空有一架飞机在进行投弹训练,飞机沿水平方向作匀加速直线运动.当飞机飞经观察点B 点正上方A 点时投放一颗炸弹,经时间T 炸弹落在观察点B 正前方L 1处的C 点,与此同时飞机投放出第二颗炸弹,最终落在距观察点B 正前方L 2处的D 点,且213L L =,空气阻力不计.以下说法正确的有A .飞机第一次投弹的速度为1/L TB .飞机第二次投弹时的速度为12/L TC .飞机水平飞行的加速度为21/L T1hD .两次投弹时间间隔T 内飞机飞行距离为14/3L答案:AD4(2011苏、锡、常二模).(15分)如图所示,某物块(可看成质点)从A 点沿竖直光滑的14圆弧轨道,由静止开始滑下,圆弧轨道的半径0.25m R =,末端B 点与水平传送带相切,物块由B 点滑上粗糙的传送带.若传送带静止,物块滑到传送带的末端C 点后做平抛运动,落到水平地面上的D 点,已知C 点到地面的高度H =5m ,C 点到D 点的水平距离为11m x =,g =10m/s 2.求: Z+xx+k(1)物块滑到B 点时速度的大小; (2)物块滑到C 点时速度的大小;(3)若传送带不静止,则物块最后的落地点可能不在D 点.取传送带顺时针转动为正方向, 试讨论物块落地点到C 点的水平距离x 与传送带匀速运动的速度v 的关系,并作出x-v 的图象. 13答案:5(2011苏北四市三模).在杂技表演中,猴子沿竖直杆向上做初速度为零、加速度为a 的匀加速运动,同时人顶着直杆以速度0v 水平匀速移动,经过时间t ,猴子沿杆向上移动的高度为h ,人顶杆沿水平地面移动的距离为x ,如图所示。
一、单项选择题1.(2013·江苏南通二模,1)某同学用频闪相机拍摄了运动员跳远比赛时助跑中某点、起跳点、最高点、落地点四个位置的照片,简化图如图2-4-17所示.则运动员起跳瞬间消耗的体能最接近( ).图2-4-17A .4 JB .40 JC .400 JD .4 000 J解析 运动员的质量约为50 kg ,跳远过程中最高点距地面约为0.6 m ,速度为v ,则由机械能守恒有:E =mgh +12mv 2,最高点处可忽略v ,则E =mgh =50×10×0.6 J=300 J ,故选C. 答案 C2.(2013·株洲市重点中学联考)A 、B 两物体的质量之比m A ∶m B =2∶1,它们以相同的初速度v 0在水平面上做匀减速直线运动,直到停止,其v -t 图象如图2-4-18所示.那么,A 、B 两物体所受摩擦阻力之比F A ∶F B 与A 、B 两物体克服摩擦阻力做的功之比W A ∶W B 分别为( ).图2-4-18A .2∶1,4∶1B .4∶1,2∶1C .1∶4,1∶2D .1∶2,1∶4 解析 由a =ΔvΔt 和v -t 图线知a A ∶a B =2∶1由F =ma 知F A ∶F B =4∶1由v -t 图线下包围的面积等于位移大小知x A ∶x B =1∶2 由W =Fx 知W A ∶W B =2∶1,故B 正确. 答案 B3.用竖直向上大小为30 N 的力F ,将2 kg 的物体由沙坑表面静止抬升1 m 时撤去力F ,经一段时间后,物体落入沙坑,测得落入沙坑的深度为20 cm.若忽略空气阻力,g 取10 m/s 2.则物体克服沙坑的阻力所做的功为( ).A .20 JB .24 JC .34 JD .54 J解析 用竖直向上大小为30 N 的力F ,将2 kg 的物体由沙坑表面静止抬升1 m 时,由动能定理,Fh -mgh =12mv 2,撤去力F 后由动能定理,mg (d +h )-W =0-12mv 2,联立解得W =mg (d +h )+Fh -mgh =Fh +mgd =30×1 J+2×10×0.2 J=34 J .选项C 正确.答案 C4.(2013·江苏盐城二模,9)在倾角为θ的光滑斜面上有两个用轻弹簧相连接的物块A 、B ,它们的质量分别为m 1、m 2,弹簧劲度系数为k ,C 为一固定挡板,系统处于静止状态.现开始用一恒力F 沿斜面方向拉物块A 使之向上运动,当物块B 刚要离开C 时,物块A 运动的距离为d ,速度为v .则此时( ).图2-4-19A .物块B 满足m 2g sin θ=kd B .物块A 加速度为kdm 1C .物块A 重力的功率为m 2gvD .弹簧弹性势能的增加量为Fd -m 1gd sin θ-12m 1v 2解析 设A 静止时弹簧的压缩量为x 1,则有:m 1g sin θ=kx 1,设B 刚要离开C 时弹簧伸长量为x 2,则有:m 2g sin θ=kx 2,d =x 1+x 2,可见A 项错.对物块A 有:F -m 1g sinθ-kx 2=m 1a ,整理可得a =F -kdm 1,故B 项错误.物块A 重力的功率为m 1g sin θ·v ,故C 错.由功能关系可知,D 项正确. 答案 D5.如图2-4-20所示,足够长的水平传送带以稳定的速度v 0匀速向右运动,某时刻在其左端无初速地放上一个质量为m 的物体,经一段时间,物体的速度达到v 02,这个过程因物体与传送带间的摩擦而产生的热量为Q 1,物体继续加速,再经一段时间速度增加到v 0,这个过程中因摩擦而产生的热量为Q 2.则Q 1∶Q 2的值为( ).图2-4-20A .3∶1B .1∶3C .1∶1D .与μ大小有关解析 设物体与传送带之间的动摩擦因数为μ,物体在加速运动过程中,由牛顿第二定律得F 合=μmg =ma ,a =μg ,物体从静止到v 02和从v 02到v 0所用的时间t =v 02μg 相同,物体对地的位移分别为x 1和x 2,传送带对地的位移分别为s 1和s 2,物体相对传送带的位移分别为Δx 1和Δx 2,则x 1=12at 2=12×v 02t =v 208μg ,x 2=v 02t +12at 2=12⎝ ⎛⎭⎪⎫v 02+v 0t =3v 208μg,s 1=s 2=v 0t =v 202μg ,Δx 1=s 1-x 1=3v 208μg ,Δx 2=s 2-x 2=v 208μg =13Δx 1,Q 1=μmg Δx 1,Q 2=μmg Δx 2=13Q 1,选项A 正确.答案 A 二、多项选择题6.质量为1 kg 的物体静止于光滑水平面上.t =0时刻起,物体受到向右的水平拉力F 作用,第1 s 内F =2 N ,第2 s 内F =1 N .下列判断正确的是( ).A .2 s 末物体的速度是3 m/sB .2 s 内物体的位移为3 mC .第1 s 末拉力的瞬时功率最大D .第2 s 末拉力的瞬时功率最大解析 由牛顿第二定律得第1 s 和第2 s 内的加速度分别为2 m/s 2和1 m/s 2,第1 s 末和第2 s 末的速度分别为v 1=a 1t 1=2 m/s ,v 2=v 1+a 2t 2=3 m/s ,则选项A 正确;2 s 内的位移x =v 1t 12+v 1+v 22t 2=3.5 m ,则选项B 错误;第1 s 末拉力的瞬时功率P 1=Fv 1=4 W ,第2 s 末拉力的瞬时功率P 2=Fv 2=3 W ,则选项C 正确,D 错误. 答案 AC7.在离水平地面h 高处将一质量为m 的小球水平抛出,在空中运动过程中所受空气阻力大小恒为f ,水平距离为s ,落地速率为v ,那么,在小球运动过程中( ).A .重力所做的功为mghB .小球克服空气阻力所做的功为f h 2+s 2C .小球落地时,重力的瞬时功率为mgvD .小球的重力势能和机械能都逐渐减少解析 小球下落过程中,受到重力和空气阻力,重力为恒力,重力做功为mgh ,选项A 正确;空气阻力大小虽不变,但方向在不断改变,所以为变力,它做的功等于空气阻力的大小乘以路程,而不是乘以位移,选项B 错误;小球落地时,小球速度方向与重力方向间有夹角,重力的功率等于重力乘以速度的竖直分量,选项C 错误;小球在下落过程中,高度逐渐减小,所以重力势能逐渐减少,空气阻力做负功,将一部分机械能转化为内能,所以机械能也逐渐减少,选项D 正确. 答案 AD8.(2013·大纲卷,20)如图2-4-21所示,一固定斜面倾角为30°,一质量为m 的小物块自斜面底端以一定的初速度沿斜面向上做匀减速运动,加速度的大小等于重力加速度的大小g .若物块上升的最大高度为H ,则此过程中,物块的( ).图2-4-21A .动能损失了2mgHB .动能损失了mgHC .机械能损失了mgHD .机械能损失了12mgH解析 运动过程中有摩擦力做功,考虑动能定理和功能关系.物块以大小为g 的加速度沿斜面向上做匀减速运动,运动过程中F 合=mg ,由受力分析知摩擦力f =12mg ,当上升高度为H 时,位移s =2H ,由动能定理得ΔE k =-2mgH ;由功能关系知ΔE =W f =-12mgs=-mgH ,选项A 、C 正确. 答案 AC9.如图2-4-22所示,穿在水平直杆上质量为m 的小球开始时静止.现对小球沿杆方向施加恒力F 0,垂直于杆方向施加竖直向上的力F ,且F 的大小始终与小球的速度成正比,即F =kv (图中未标出).已知小球与杆间的动摩擦因数为μ,小球运动过程中未从杆上脱落,且F 0>μmg .下列说法正确的是( ).图2-4-22A .小球先做加速度增大的加速运动,后做加速度减小的加速运动直到静止B .小球的最大加速度为F 0mC .恒力F 0的最大功率为F 20+F 0μmgμkD .小球在加速运动过程中合力对其做功为12m ⎝ ⎛⎭⎪⎫F 0+μmg μk 2解析 刚开始,F =0,a =F 0-μmg m ,之后v 增大,a =F 0-μmg +μkvm逐渐增大,当F =kv =mg 时,加速度达到最大,即a m =F 0m;当速度继续增大,F =kv >mg 时,a =F 0-μkv -mgm不断减小,当μ(F -mg )=F 0,即μ(kv -mg )=F 0时,a =0,速度达到最大,所以v m =F 0+μmgμk,此后小球做匀速运动.根据以上分析,选项A 错,B 正确.P m=F 0v m =F 20+F 0μmgμk,选项C 正确.根据动能定理可得小球在加速运动过程中合力对其做功为W =12m ⎝⎛⎭⎪⎫F 0+μmg μk 2,D 项正确.答案 BCD10.(2013·东北三校一模,20)如图2-4-23所示,两根等长的细线拴着两个小球在竖直平面内各自做圆周运动.某一时刻小球1运动到自身轨道的最低点,小球2恰好运动到自身轨道的最高点,这两点高度相同,此时两小球速度大小相同.若两小球质量均为m ,忽略空气阻力的影响,则下列说法正确的是( ).图2-4-23A .此刻两根线拉力大小相同B .运动过程中,两根线上拉力的差值最大为2mgC .运动过程中,两根线上拉力的差值最大为10mgD .若相对同一零势能面,小球1在最高点的机械能等于小球2在最低点的机械能 解析 已知小球质量为m ,当两小球运动到题中图示位置时,设两球速度大小为v ,此时两根细线的拉力分别为F 1和F 2,F 1-mg =m v 2L ,F 2+mg =m v 2L ,故选项A 错误.易知小球1在最高点时细线的拉力F 1′最小,设此时速度大小为v 1,则有F 1′+mg =m v 21L,再由机械能守恒定律有:12mv 2=12mv 21+2mgL ;小球2在最低点时细线的拉力F 2′最大,设此时速度大小为v 2,则有F 2′-mg =m v 22L ,再由机械能守恒定律有:12mv 22=12mv 2+2mgL ,联立解得,运动过程中两根线上拉力的差值最大为F 2′-F 1′=2mg +m v 22-v 21L=2mg +8mg =10mg ,故选项C 正确,B 错误.取题中图示位置为零势能面,由机械能守恒定律知选项D 正确. 答案 CD 三、非选择题11.(2013·天津卷,10)质量为m =4 kg 的小物块静止于水平地面上的A 点,现用F =10 N 的水平恒力拉动物块一段时间后撤去,物块继续滑动一段位移停在B 点,A 、B 两点相距x =20 m ,物块与地面间的动摩擦因数μ=0.2,g 取10 m/s 2,求:(1)物块在力F 作用过程发生位移x 1的大小; (2)撤去力F 后物块继续滑动的时间t . 解析 设物块受到的滑动摩擦力为F 1,则F 1=μmg①根据动能定理,对物块由A 到B 整个过程,有Fx 1-F 1x =0②代入数据解得:x 1=16 m③(2)设刚撤去力F 时物块的速度为v ,此后物块的加速度为a ,滑动的位移为x 2,则x 2=x -x 1④由牛顿第二定律得:F1=ma⑤由v2-v20=2ax得v2=2ax2⑥由v=v0+at得v=at⑦代入数据解得:t=2 s⑧答案(1)16 m (2)2 s12.如图2-4-24所示,质量为m=0.1 kg的小物块置于平台末端A点,平台的右下方有一个表面光滑的斜面体,在斜面体的右边固定一竖直挡板,轻质弹簧拴接在挡板上,弹簧的自然长度为x0=0.3 m,斜面体底端C距挡板的水平距离为d2=1 m,斜面体的倾角为θ=45°,斜面体的高度h=0.5 m.现给小物块一大小为v0=2 m/s的初速度,使之在空中运动一段时间后,恰好从斜面体的顶端B无碰撞地进入斜面,并沿斜面运动,经过C点后再沿粗糙水平面运动,过一段时间开始压缩轻质弹簧.小物块速度减为零时,弹簧被压缩了Δx=0.1 m.已知小物块与水平面间的动摩擦因数μ=0.5,设小物块经过C点时无能量损失,重力加速度g取10 m/s2,求:图2-4-24(1)平台与斜面体间的水平距离d1;(2)小物块在斜面上的运动时间t;(3)压缩弹簧过程中的最大弹性势能E p.解析(1)小球到达斜面顶端时,v By=v0tan θv By=gt1d1=v0t1解得:d1=0.4 m.(2)在B 点,v B =v 0cos θ小球由B 到C 过程中,mg sin θ=mav 2C -v 2B =2ahsin θv C =v B +at解得:t =0.2 sv C =3 2 m/s.(3)小球在水平面上的运动过程中,由动能定理得μmg (d 2-x 0)+μmg Δx +E p =12mv 2C代入数据解得:E p =0.5 J.答案 (1)0.4 m (2)0.2 s (3)0.5 J。
2024年二轮总复习物理(江苏)01 微专题1 力与物体的平衡1.如图所示,“嫦娥五号”探测器静止在月球平坦表面处。
已知探测器质量为m,四条腿与竖直方向的夹角均为θ,月球表面的重力加速度为地球表面重力加速度g的。
每条腿对月球表面压力的大小为()A.B.C.D.2.如图所示,一轻质晒衣架静置于水平地面上,水平横杆与四根相同的斜杆垂直,两斜杆夹角,一重为的物体悬挂在横杆中点,则每根斜杆受到地面的()A.作用力为B.作用力为C.摩擦力为D.摩擦力为3.质量为的凹槽静止在水平地面上,内壁为半圆柱面,截面如图所示,为半圆的最低点,为半圆水平直径的端点。
凹槽恰好与竖直墙面接触,内有一质量为的小滑块。
用推力推动小滑块由A点向点缓慢移动,力的方向始终沿圆弧的切线方向,在此过程中所有摩擦均可忽略,下列说法正确的是()A.推力先增大后减小B.凹槽对滑块的支持力先减小后增大C.墙面对凹槽的压力先增大后减小D.水平地面对凹槽的支持力先减小后增大4.如图所示,用天平测量匀强磁场的磁感应强度,下列各选项所示的载流线圈匝数相同,边长MN相等,将它们分别挂在天平的右臂下方,线圈中通有大小相同的电流,天平处于平衡状态,若磁场发生微小变化,天平最容易失去平衡的是()A.B.C.D.5.如图所示,家用燃气灶支架有四个对称的相同爪,重为G的锅放在支架上,锅面为球面,忽略爪与锅之间的摩擦力.每个爪对锅的支持力大小可能为()A.B.C.D.6.如图所示,一质量为2m的物块在水平外力F=的作用下静止在角为30°的斜面体上.已知物块与斜面体之间的动摩擦因数μ=0.8,重力加速度大小为g,关于物块所受的摩擦力f,下列说法正确的是()A.f=mg、沿斜面向上B.f=、与F的方向相反C.、与F方向的夹角为120°D.、与F方向的夹角为120°7.如图所示,一轻质光滑定滑轮固定在倾斜木板上,质量分别为m和2m的物块A、B,通过不可伸长的轻绳跨过滑轮连接,A、B间的接触面和轻绳均与木板平行。
高中物理:力与物体的平衡练习(含答案)满分:100分时间:60分钟一、单项选择题(本题共8小题,每小题4分,共32分。
每小题只有一个选项符合题意。
) 1.(姜堰市模拟)如图所示,一只半径为R的半球形碗倒扣在水平桌面上处于静止状态,一质量为m的蚂蚁在离桌面高度45R时恰能停在碗上。
则蚂蚁受到的最大静摩擦力大小为()A.0.6 mg B.0.8 mg C.0.4 mg D.0.75 mg2.(长春质量监测)如图所示,小球a的质量为小球b质量的一半,分别与轻弹簧A、B和轻绳相连接并处于平衡状态。
轻弹簧A与竖直方向夹角为60°,轻弹簧A、B伸长量刚好相同,则下列说法中正确的是()A.轻弹簧A、B的劲度系数之比为3∶1B.轻弹簧A、B的劲度系数之比为2∶1C.轻绳上拉力与轻弹簧A上拉力大小之比为2∶1D.轻绳上拉力与轻弹簧B上拉力大小之比为1∶13.如图所示,由两种材料制成的半球面固定在水平地面上,右侧面是光滑的,左侧面是粗糙的,O点为球心,A、B是两个相同的小物块(可视为质点),小物块A静止在左侧面上,小物块B在图示水平力F作用下静止在右侧面上,A、B处在同一高度,AO、BO与竖直方向的夹角均为θ,则A、B对球面的压力大小之比为() A.sin2θ∶1 B.cos2θ∶1C.sin θ∶1 D.cos θ∶14.一串小灯笼(五只)彼此用轻绳连接,并悬挂在空中。
在稳定水平风力作用下发生倾斜,悬绳与竖直方向的夹角为30°,如图所示。
设每个灯笼的质量均为m。
则自上往下第一只灯笼对第二只灯笼的拉力大小为()A.23mg B.233mgC.833mgD .8 mg5.如图所示,两段等长细线串接着两个质量相等的小球a 、b ,悬挂于O 点。
现在两个小球上分别加上水平方向的外力,其中作用在b 球上的力大小为F 、作用在a 球上的力大小为2F ,则此装置平衡时的位置可能是图中( )6.如图所示,一轻杆水平放置,杆两端A 、B 系着不可伸长且光滑的柔软轻绳,绳上套着一小铁环。
2012届江苏高考物理二轮复习专题测试(江苏各地汇
编):力和物体的平衡(人教版)
1(2011苏北四市二模).如图所示,清洗楼房玻璃的工人常用一根绳索将自己悬在空中,工人及其装备的总重量为G ,悬绳与竖直墙壁的夹角为α,悬绳对工人的拉力大小为F 1 ,墙壁对工人的弹力大小为F
2 , 则
A .F 1=α
sin G B .F 2=G tan α
C .若缓慢减小悬绳的长度,F 1与F 2的合力变大
D .若缓慢减小悬绳的长度,F 1减小,F 2增大
答案:B
2(2011南京一模).如图所示,一轻绳的两端分别固定在不等高的A 、B 两点,现用另一 轻绳将一物体系于。
点,设轻绳A0、BO 相互垂直,a>β,且两绳中 的拉力分别为F A 、F B 物体受到的重力为G .下列表述正确的是
A .F A 一定大于G Z.xx.k
B .F A 一定大于F B
C .F A 一定小于F B
D .F A 一定大于F B 一大小之和一定等于G
答案:B
3(2011南京二模).如图在倾斜的滑杆上套一个质量为m 的圆环,圆
环通过轻绳拉着一个质量为M 的物体,在圆环沿滑杆向下滑动的过程
中,悬挂物体的轻绳始终处于竖直方向.则
A .环只受三个力作用
B .环一定受四个力作用
C .物体做匀加速运动
D .悬绳对物体的拉力小于物体的重力
答案:B
4(2011苏北四市一模).在第十一届全运会男子举重56公斤级比赛中,龙清泉以302公
斤的总成绩获得冠军,并以169公斤超该级别挺举世界纪录。
如图所示,设龙清泉所举杠铃的总重为G ,杠铃平衡时每只手
臂与竖直线所成的夹角为30°,则他每只手臂承受的张力为
A .
2
G B .G 33 C .2
3G D .G 答案:B 5(2011苏北四市三模).风洞是进行空气动力学实验的一种主要设备。
某兴趣小组为了检
验一飞机模型的性能,对该模型进行了模拟风洞实验,该实验的示意图如图,其中AB 代表飞机模型的截面,OL 为飞机模型的牵引绳。
已知飞机模型重为G ,风向水平,当牵引绳水平时,飞机模型恰好静止在空中,此时飞机模型截面与水平面的夹角为θ,则作用于飞机模型上的风力大小为
A .θcos G
B .G cos θ
C .θ
sin G Z §xx §k
D .G sin θ
答案:A
6(2011苏锡常镇一模) .如图所示,质量均为 m 的小球 A 、 B 用两根不可伸长的轻绳连接后悬挂于O 点,在外力F 的作用下,小球 A 、 B 处于静止状态.若要使两小球处于静止状态且悬线OA 与竖直方向的夹角保持 300 不变,则外力 F
的大小
( A )可能为mg 33 ( B )可能为 mg 2
5 ( c )可能为mg 2 ( D )可能为 mg
答案:BCD
7(2011苏锡常镇一模).(15分)“引体向上运动”是同学们经常做的一项健身运动.如图所示,质量为 m 的 学科网ZXXK]
某同学两手正握单杠,开始时,手臂完全伸直,身体
呈自然悬垂状态,此时他的下鄂距单杠面的高度为
H ,然后他用恒力 F 向上拉,下领必须超过单杠面方
可视为合格.已知 H = 0 . 6m , m =60 kg ,重力加速度 g
= 10m/s 2.不计空气阻力,不考虑因手臂弯曲而引起人
的重心位置的变化.
( 1 )第一次上拉时,该同学持续用力,经过 t =1s 时
间,下鄂到达单杠面,求该恒力 F 的大小及此时他的
速度大小;
( 2 )第二次上拉时,用恒力 F ' = 72ON 拉至某位置时,他不再用力,而是依靠惯性继续向上运动,为保证此次引体向上合格,恒力 F 的作用时间至少为多少?
A
8(2011江苏百校联考).如图所示,质量分别为m 1、m 2的两个物体通过轻弹簧连接,在力F 的作用下一起沿水平方向做匀加速直线运动(m 1在光滑地面上,m 2在空中).已知力F 与水平方向的夹角为θ.则m 1的加速度大小为
A .12cos F m m θ+
B . 12sin F m m θ+
C .1
cos F m θ D .2sin F m θ 答案:A
9(2011徐州期末).如图所示,一根轻弹簧上端固定在O 点,下端拴
一个钢球P ,球处于静止状态。
现对球施加—个方向向右的外力F ,使
球缓慢偏移,在移动中的每一个时刻,都可以认为钢球处于平衡状态。
若外力F 方向始终水平,移动中弹簧与竖直方向的夹角θ<90°且弹
簧的伸长量不超过弹性限度,则下面给出的弹簧伸长量x ,与cos θ的
函数关系图象中,最接近的是
答案:D
10(2011盐城中学一模)、在上海世博会最佳实践区,江苏城市案例馆中穹形
门窗充满了浓郁的地域风情和人文特色.如图所示,在竖直放置的穹形光滑支架上,一根不可伸长的轻绳通过轻质滑轮悬挂一重物G .现将轻绳的一端固定于支架上的A 点,另一端从B 点沿支架缓慢地向C 点靠近(C 点与A 点等高).则绳中拉力大小变化的情况是( )
A 、先变小后变大
B 、先变大后不变
C 、先变小后不变
D 、先变大后变小
答案:B
11(2011启东中学考前辅导)、如图所示,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仍处于静止状态,则与原来相比
A .木板对球的弹力增大
B .滑块对球的弹力增大
C .斜面对滑块的弹力不变
D .拉力F 减小
答案:C
12(2011启东中学考前辅导).位于同一水平面上的两根平行导电导轨,
放置在斜向左上方、与水平面成60°角足够大的匀强磁场中,现给出这
一装置的侧视图,一根通有恒定电流的金属棒正在导轨上向右做匀速运
动,在匀强磁场沿顺时针缓慢转过30°的过程中,金属棒始终保持匀速
运动,则磁感强度B 的大小变化可能是
A .始终变大
B .始终变小
C .先变大后变小
D .先变小后变大
答案:AD
13(2011宿豫中学二模).如图所示,将两个小球a,b 用细线连接后悬挂在水平天花板上,其中b 球搁置在光滑斜面上。
在下列各种情况中能够使系统保持静止的是 ( ) 答案:B
14(2011南通八校模拟).如图所示,水平面上放置质量为M 的三角形斜劈,斜劈顶端安装光滑的定滑轮,细绳跨过定滑轮分别连接质量为m 1和m 2的物块.m 1在斜面上运动,三角形斜劈保持静止状态.下列说法中正确的是( )
A .若m 2向下运动,则斜劈受到水平面向左摩擦力
B .若m 1沿斜面向下加速运动,则斜劈受到水平面向右的摩擦力
C .若m 1沿斜面向下运动,则斜劈受到水平面的支持力大于 (m 1+ m 2+M )g
D .若m 2向上运动,则轻绳的拉力一定大于m 2g
答案:B
第5题图。