2012届高三物理名校试题汇编(有详解)专题2 力 物体的平衡
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"【精选+详解】2012届高三物理名校试题汇编系列(第4期)专题02 力物体的平衡 "一、单项选择题1.(甘肃省天水市一中2012届高三上学期期末考试物理试题)F1、F2是力F的两个分力,若F=10N,则下列哪组力不可能是F的两个分力()A.F1=10N,F2=10N B.F1=20N,F2=20NC.F1=2N,F2=6N D.F1=20N,F2=30N1.C 解析:本题考查合力和分力之间的关系。
合力F和两分力F1、F2之间的大小关系为|F1-F2|≤F≤|F1+F2|,经检验,只有选项C不可能。
本题答案为C。
2.(江苏省无锡市2012届高三上学期期末考试试卷)如图所示为春节悬挂灯笼的一种方式,A、B点等高,O为结点,轻绳AO、BO长度相等,绳子对O点拉力分别为F A、F B,灯笼受到的重力为G,下列表述不.正确的是()A.F A与F B大小相等B.F A与F B是一对平衡力C.F A与F B的合力大小与轻绳AO、BO间夹角无关D.F A与F B的合力方向竖直向上2.B 解析:根据几何关系可知,轻绳AO、BO与水平方向间的夹角相同,对节点O受力分析,根据节点的平衡条件可知,F A=F B,选项A表述正确;F A与F B的方向不在同一条直线上,所以它们不是一对平衡力,选项B表述错误;根据节点O的平衡条件可知,F A与F B 的合力与灯笼的重力等大反向,即F A与F B的合力大小与轻绳AO、BO间夹角无关,方向竖直向上,选项CD表述正确。
本题答案为B。
3.(湖北省黄冈中学2012届高三下学期理综模拟测试)L型木板P(上下表面光滑)放在固定斜面上,轻质弹簧一端固定在木板上,另一端与置于木板上表面的滑块Q相连,如图所示,使弹簧为原长时释放,P、Q一起沿斜面下滑,不计空气阻力,则木板P的受力个数为()A.3 B.4 C.5 D.63.A 解析:先选取P、Q组成的系统为研究对象,对系统受力分析并根据牛顿第二定律可知,系统的加速度为a=g sinθ,其中θ为斜面倾角;在隔离Q为研究对象,对其统受力分析并根据牛顿第二定律可知,弹簧上的弹力为零;选取P为研究对象,对其受力分析可知,其共受到三个力的作用:重力、斜面的支持力和滑块Q的压力,所以只有选项A正确。
2012年高考物理试题分类汇编:力学实验1.(2012全国理综).(11分)图1为验证牛顿第二定律的实验装置示意图。
图中打点计时器的电源为50Hz的交流电源,打点的时间间隔用Δt表示。
在小车质量未知的情况下,某同学设计了一种方法用来研究“在外力一定的条件下,物体的加速度与其质量间的关系”。
(1)完成下列实验步骤中的填空:①平衡小车所受的阻力:小吊盘中不放物块,调整木板右端的高度,用手轻拨小车,直到打点计时器打出一系列________的点。
②按住小车,在小吊盘中放入适当质量的物块,在小车中放入砝码。
③打开打点计时器电源,释放小车,获得带有点列的纸袋,在纸袋上标出小车中砝码的质量m。
④按住小车,改变小车中砝码的质量,重复步骤③。
⑤在每条纸带上清晰的部分,没5个间隔标注一个计数点。
测量相邻计数点的间距s1,s2,…。
求出与不同m相对应的加速度a。
⑥以砝码的质量m为横坐标为纵坐标,在坐标纸上做出关系图线。
若加速度与小车和砝码的总质量成反比,则与m处应成_________关系(填“线性”或“非线性”)。
(2)完成下列填空:(ⅰ)本实验中,为了保证在改变小车中砝码的质量时,小车所受的拉力近似不变,小吊盘和盘中物块的质量之和应满足的条件是_______________________。
(ⅱ)设纸带上三个相邻计数点的间距为s1、s2、s3。
a可用s1、s3和Δt表示为a=__________。
图2为用米尺测量某一纸带上的s1、s3的情况,由图可读出s1=__________mm,s3=__________。
由此求得加速度的大小a=__________m/s2。
【解析与答案】(1)间距相等的点。
(2)线性(2)(i)远小于m(ii).(iii)设小车的质量为,则有,变形得,所以图象的斜率为,所以作用力,图象的截距为,所以。
2.(2)(2012广东卷)某同学探究弹力与弹簧伸长量的关系。
①将弹簧悬挂在铁架台上,将刻度尺固定在弹簧一侧,弹簧轴线和刻度尺都应在______方向(填“水平”或“竖直”)②弹簧自然悬挂,待弹簧______时,长度记为L0,弹簧下端挂上砝码盘时,长度记为L x;在砝码盘中每次增加10g砝码,弹簧长度依次记为L1至L6,数据如下表表:L0L x L1L2L3L4L5代表符号数值25.3527.3529.3531.3033.435.3537.40(cm)表中有一个数值记录不规范,代表符号为_______。
2012年全国统一高考物理试卷(大纲版)一、选择题:本题共8题.在每小题给出的四个选项中,有的只有一个选项符合题目要求,有的有多个选项符合题目要求.全部选对的得6分,选对但选不全的得3分,有选错的得0分.1.(6分)下列关于布朗运动的说法,正确的是( )A.布朗运动是液体分子的无规则运动B.液体温度越高,悬浮粒子越小,布朗运动越剧烈C.布朗运动是由于液体各部分的温度不同而引起的D.布朗运动是由液体分子从各个方向对悬浮粒子撞击作用的不平衡引起的2.(6分)U经过m次α衰变和n次β衰变Pb,则( )A.m=7,n=3B.m=7,n=4C.m=14,n=9D.m=14,n=18 3.(6分)在双缝干涉实验中,某同学用黄光作为入射光,为了增大干涉条纹的间距,该同学可以采用的方法有( )A.改用红光作为入射光B.改用蓝光作为入射光C.增大双缝到屏的距离D.增大双缝之间的距离4.(6分)质量分别为m1和m2、电荷量分别为q1和q2的两粒子在同一匀强磁场中做匀速圆周运动,已知两粒子的动量大小相等.下列说法正确的是( )A.若q1=q2,则它们作圆周运动的半径一定相等B.若m1=m2,则它们作圆周运动的半径一定相等C.若q1≠q2,则它们作圆周运动的周期一定不相等D.若m1≠m2,则它们作圆周运动的周期一定不相等5.(6分)如图,两根互相平行的长直导线过纸面上的M、N两点,且与纸面垂直,导线中通有大小相等、方向相反的电流。
a、o、b在M、N的连线上,o为MN的中点,c、d位于MN的中垂线上,且a、b、c、d到o点的距离均相等。
关于以上几点处的磁场,下列说法正确的是( )A.o点处的磁感应强度为零B.a、b两点处的磁感应强度大小相等,方向相反C.c、d两点处的磁感应强度大小相等,方向相同D.a、c两点处磁感应强度的方向不同6.(6分)一台电风扇的额定电压为交流220V.在其正常工作过程中,用交流电流表测得某一段时间内的工作电流I随时间t的变化如图所示.这段时间内电风扇的用电量为( )A.3.9×10﹢4度B.5.5×10﹢2度C.7.8×10﹢2度D.11.0×10﹢2度7.(6分)一列简谐横波沿x轴正方向传播,图(a)是t=0时刻的波形图,图(b)和图(c)分别是x轴上某两处质点的振动图象.由此可知,这两质点平衡位置之间的距离可能是( )A.m B.m C.1m D.m8.(6分)如图,大小相同的摆球a和b的质量分别为m和3m,摆长相同,并排悬挂,平衡时两球刚好接触,现将摆球a向左边拉开一小角度后释放,若两球的碰撞是弹性的,下列判断正确的是( )A.第一次碰撞后的瞬间,两球的速度大小相等B.第一次碰撞后的瞬间,两球的动量大小相等C.第一次碰撞后,两球的最大摆角不相同D.发生第二次碰撞时,两球在各自的平衡位置二、解答题9.(6分)在黑箱内有一由四个阻值相同的电阻构成的串并联电路,黑箱面板上有三个接线柱1、2、3.用欧姆表测得1、2接线柱之间的电阻为1Ω,2、3接线柱之间的电阻为1.5Ω,1、3接线柱之间的电阻为2.5Ω.(1)在虚线框中画出黑箱中的电阻连接方式;(2)如果将1、3接线柱用导线连接起来,1、2接线柱之间的电阻为 Ω.10.(17分)图1为验证牛顿第二定律的实验装置示意图。
高三物理三力平衡试题答案及解析1.如图所示,物块在力F作用下向右沿水平方向匀速运动,则物块受到的摩擦力F与拉力F的合f力方向应该是()A.水平向右B.竖直向上C.向右偏上D.向左偏上【答案】B【解析】物体受向下的重力G、斜向上的拉力F和水平向左的摩擦力F三个力的作用下处于平衡f与拉力F的合力方向应和重力方向状态,则任意两个力的合力与第三个力等大反向,故摩擦力Ff相反即竖直向上,向下B正确。
【考点】物体的平衡。
2.小车上有一根固定的水平横杆,横杆左端固定的斜杆与竖直方向成θ角,斜杆下端连接一质量为m的小铁球。
横杆右端用一根轻质细线悬挂一相同的小铁球,当小车在水平面上做直线运动时,细线保持与竖直方向成α角(α≠θ),设斜杆对小铁球的作用力为F,下列说法正确的是A.F沿斜杆向上,F=B.F沿斜杆向上,F=C.F平行于细线向上,F=D.F平行于细线向上,F=【答案】D【解析】对右边的小铁球研究,受重力和细线的拉力,如图根据牛顿第二定律,得:mgtanα=ma得到:a=gtanα…①对左边的小铁球研究,受重力和细杆的弹力,如图,设轻杆对小球的弹力方向与竖直方向夹角为θ由牛顿第二定律,得:m′gtanβ=m′a′…②F′=…③因为a=a′,得到β=α≠θ,则:轻杆对小球的弹力方向与细线平行,大小为F′==;【考点】本题考查共点力的平衡条件。
3.在倾角为的固定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m1、m2,弹簧劲度系数为k,C为一固定挡板,系统处于静止状态。
现用一平行于斜面向上的恒力F拉物块A使之向上运动,当物块B刚要离开挡板C时,物块A运动的距离为d,速度为v,则A.物块B的质量满足B.此时物块A的加速度为C.此时拉力做功的瞬时功率为D.此过程中,弹簧的弹性势能变化了【答案】D【解析】开始系统处于静止状态,弹簧弹力等于A的重力沿斜面下的分力,当B刚离开C时,弹簧的弹力等于B的重力沿斜面下的分力,故m2gsinθ=kx2,但由于开始是弹簧是压缩的,故d>x2,故m2gsinθ< kd,A错误;当B刚离开C时,弹簧的弹力等于B的重力沿斜面下的分力,故m2gsinθ=kx2,但由于开始是弹簧是压缩的,故d>x2,故m2gsinθ< kd,故物块A加速度小于,B错误;拉力的瞬时功率P=Fv,C错误;根据功能关系,弹簧弹性势能的增加量等于拉力的功减去系统动能和重力势能的增加量,即为,D正确;【考点】本题考查共点力的平衡条件。
2012届高三物理一轮复习名校试题汇编力 物体的平衡1.(云南省昆明一中2012届高三第三次月考理综卷)如图1所示,由F 1、F 2、F 3为边长组成四个三角形,且F 1<F 2<F 3.根据力的合成,在四个图中三个力F 1、F 2、F 3的合力最大的是( )1.A2.(江苏省盐城市2012届高三摸底考试)如图所示,相隔一定距离的两个相同的圆柱体A 、B 固定在等高的水平线上,一细绳套在两圆柱体上,细绳下端悬挂一重物。
绳和圆柱体之间无摩擦,当重物一定时,绳越长( )A .绳对圆柱体A 的作用力越小,作用力与竖直方向的夹角越小B .绳对圆柱体A 的作用力越小,作用力与竖直方向的夹角越大C .绳对圆柱体A 的作用力越大,作用力与竖直方向的夹角越小D .绳对圆柱体A 的作用力越大,作用力与竖直方向的夹角越大 2.A3.(江西省重点中学协作体2012届高三联考)如图所示,顶端装有定滑轮的斜面体放在粗糙水平地面上,A 、B 两物体通过细绳连接,并处于静止状态(不计绳的质量和绳与滑轮间的摩擦)。
现用水平向右的力F 作用于物体B 上,将物体B 缓慢拉高一定的距离,此过程中斜面体与物体A 仍然保持静止。
在此过程中( )A .水平力F 一定变小B .斜面体所受地面的支持力一定变大C .地面对斜面体的摩擦力一定变大D .物体A 所受斜面体的摩擦力一定变大 3.C4.(北京市朝阳区2012届高三上学期期中统考)如图所示的装置中,小球的质量均相同,弹簧和细线的质量均不计,一切摩擦忽略不计,平衡时各弹簧的弹力分别为F 1、F 2、F 3,其大小关系是( )A .F 1=F 2=F 3B .F 1=F 2<F 3C .F 1=F 3>F 2D .F 3>F 1>F 2 4.A5.(重庆市重庆八中2012届高三月考理综卷)小球A 和B 的质量均为m ,长度相同的四根轻细线按如图所示的方式连接,它们均被拉直,且P 、B 间细线恰好处于竖直方向,Q 、A 间的细线处于水平方向。
专题2 力 物体的平衡1.(2012上海)如图,竖直轻质悬线上端固定,下端与均质硬棒AB 中点连接,棒长为线长的二倍。
棒的A 端用铰链墙上,棒处于水平状态。
改变悬线的长度,使线与棒的连接点逐渐右移,并保持棒仍处于水平状态。
则悬线拉力() A 逐渐减小B.逐渐增大C.先减小后增大D.先增大后减小 14.【考点】本题考查力矩平衡【解析】以A 点为固定转动轴,由力矩平衡可知2lmgF x =,当线与棒的连接点逐渐右移时,悬线拉力对应的力矩x 逐渐增大,因而悬线拉力逐渐减小,选项A 正确。
【答案】A2.(2012上海)已知两个共点力的合力为50N ,分力F 1的方向与合力F 的方向成30︒角,分力F 2的大小为30N 。
则()A. F 1的大小是唯一的B.F 2的方向是唯一的C F 2有两个可能的方向 D.F 2可取任意方向 6.【考点】本题考查力的分解的多解性【解析】当02sin30F F F >>时,此时F 1的大小有两个, F 2有两个可能的方向,故选项A 、B 、D 错误,选项C 正确。
【答案】C【方法总结】已知两个共点力的合力为F ,分力F 1的方向与合力F 的方向成θ角,另外一个分力为F 2,若2sin F F θ<,则无解;若2sin F F F θ>>,有两解;若2F F >,有一解。
3.(2012新课标)如图,一小球放置在木板与竖直墙面之间。
设墙面对球的压力大小为N l ,球对木板的压力大小为N 2。
以木板与墙连接点所形成的水平直线为轴,将木板从图示位置开始缓慢地转到水平位置。
不计摩擦,在此过程中 A .N 1始终减小,N 2始终增大 B N 1始终减小,N 2始终减小 C . N 1先增大后减小,N 2始终减小 D . N 1先增大后减小,N 2先减小后增大16【答案】B 【解析】受力分析如图所示: 重力的大小方向都不变,可知N 1、N 2的合力大小、方向都不变,当木板向下转动时,N 1、N 2变化如图所示,即N 1、N 2都减小,所以正确选项为B4.(2012新课标)拖把是由拖杆和拖把头构成的擦地工具(如图)。
高考物理-力与物体的平衡(含答案)-专题复习一、选择题1、如图7所示,三角形ABC是固定在水平面上的三棱柱的横截面,∠A=30°,∠B=37°,C 处有光滑小滑轮,质量分别为m1、m2的两物块通过细线跨放在AC面和BC面上,且均恰好处于静止状态,已知AC面光滑,物块2与BC面间的动摩擦因数μ=0.5,最大静摩擦力等于滑动摩擦力,则两物块的质量比m1∶m2不可能是( )图7A.1∶3 B.3∶5C.5∶3 D.2∶12、如图6所示,一个半球形的碗固定在桌面上,碗口水平,O点为其球心,碗的内表面及碗口是光滑的。
一根细线跨在碗口上,线的两端分别系有质量分别为m1和m2的小球A、B。
当它们处于平衡状态时,碗内的细线与水平方向的夹角为60°,小球B位于水平地面上,设此时半球形的碗对A的弹力为F,小球B对地面的压力大小为F N,细线的拉力大小为T,则下列说法中正确的是( )图6A.F N=(m2-m1)g B.F N=m2g-m1gC.T=0 D.F=m1g3、如图2所示,一光滑小球静置在光滑半球面上,被竖直放置的光滑挡板挡住,现水平向右缓慢地移动挡板,则在小球运动的过程中(该过程小球未脱离球面且球面始终静止),挡板对小球的推力F、半球面对小球的支持力F N的变化情况是( )图2A.F增大,F N减小 B.F增大,F N增大C.F减小,F N减小 D.F减小,F N增大4、减速带是交叉路口常见的一种交通设施,车辆驶过减速带时要减速,以保障行人的安全。
当汽车前轮刚爬上减速带时,减速带对车轮的弹力为F,下图中弹力F画法正确且分解合理的是()5、如图,起重机吊起钢梁时,钢梁上所系的钢丝绳分别有a、b、c三种方式,下列说法中正确的是A.a绳容易断 B.b绳容易断C.c绳容易断 D.三种情况下绳子受力都一样6、如图所示,质量为M、半径为R的半圆形容器静放在粗糙水平地面上,O为圆心.有一原长为2R,劲度系数为的轻弹簧一端固定在圆心O处,另一端与质量为m的小球相连,小球静止于P点。
第一章 力 物体的平衡一、 物体的受力分析:场力 弹力 摩擦力1场力:重力 电场力 磁场力 2弹力:(1)产生条件:A 接触;B 发生形变。
(2)方向的判断:垂直接触面。
例1:例1:如图所示,AB 两物体的质量均为m若B 物体质量为M 且m M >例2:劲度系数为2k 的轻弹簧,竖直放在桌面上,上面压一质量为m 的物块。
另一劲度系数为1k 的轻弹簧,竖直的放在物块上,其下端与物块上表面连接在一起,要想使物块在静止时下面弹簧受物重的32。
应将上面弹簧的上端A 竖直向上提高的距离是多少?3A 接触不光滑B 正压力不为零C 有相对运动或相对运动趋势 (2)方向:与相对运动趋势或相对运动方向相反 (3)分类:静摩擦力:随外力的变化而变化 M s f f ≤≤0滑动摩擦力:N f μ=M f f ≤例1:(94)如图所示,C 是水平地面,A 、B 是两个长方形木块,F 是作用在物块B 上沿水平方向的力,物体A 和B 以相同的速度作匀速直线运动。
由此可知, A 、B 间的动摩擦因数1μ和B 、C 间的动摩擦因数2μ有可能是 A 01=μ;02=μ B 01=μ;02≠μ C01≠μ;02=μ C 01≠μ;02≠μ例2:如图所示,ABC 叠放在一起放在水平面上, 水平外力F 作用于B 。
ABC 保持静止,则ABC 所 受摩擦力的情况?若水平面光滑有怎样?二、 物体的平衡(平衡状态:静止或匀速)0=∑F 0=∑X F0=∑Y F解题方法及技巧:C(1) 正交分解法: (2) 矢量三角形:(已知一个力和另一个力的方向求第三个力) (3) 相似三角形的应用:例1:如图所示,半圆形支架BAD ,两细绳OA 和OB 结于圆心O ,下悬重为G 的物体。
使OA 绳固定不动,将OB 绳的B 端沿半圆支架从水平位置逐渐移至竖直的位置C 的过程中,分析OA 绳和OB 绳所受力的大小如何变化?例2:如图所示,计算AB 板给小球的弹力?相似三角形的应用: 例3:如图所示,固定在水平面上的光滑半球,球心O细线一端拴一小球,置于半球面上的A 点,另一端绕过定滑轮.现缓慢地将小球从A 点拉到B 点,在此过程中,小球对半球的压力N 和细线的拉力T 大小变化情况为()A .N 变大,T 不变B .N 变小,T 变大C .N 不变,T 变小D .N 变大,T 变小例4:如图所示,长为2米的均质杆AB ,A 杆用细绳拉住,B 搁于竖直墙面并平衡,已知BC =1米,若不计摩擦,则绳AC 长为多少?三、 力矩平衡:L F M ⨯=(L平衡条件:0=∑M 逆顺=M MA例5:如图所示:杆AB ,B 端固定,A 端分别受到1F 、2F 、3F 的作用而处于平衡,则1F 、2F 、3F 所产生的力矩谁大?例6:如图所示,OA 是一根均匀铁棒,可以绕O 点自由转动,现用恒力F 沿水平方向将OA 拉到如图所示位置,若用M1表示OA 所受重力的力矩,用M2表示F 的力矩,那么在上述过程中M1和M2的变化规律为( ) A .M 1和M 2都在变大 B .M 1和M 2都在变小 C .M 1变小,M 2变大 D .M 1变大,M 2变小例7:如图所示,杆A 长L ,固定转轴为O ,木块B 放在光滑桌面上,有一水平推力F 推B ,试分析由于F 的作用B 对A 的支持力如何变化?四、2F例8:如图所示,球重为G ,半径为R ,木块厚h (h <R ),用水平力F 推木块,摩擦力不计,要使球离开地面上升,推力F 至少为多大?例9:质量为m的木块,放在固定的斜面上,滑动摩擦系数为μ,若不管用多大的水平推力,木块都不可能向上移动,求斜面的倾角。
10年(2021-2012)高考物理真题分项汇编专题02 力和平衡1、(2012·全国I卷(湖南)·T16)如图,一小球放置在木板与竖直墙壁之间。
设墙面对球的压力大小为N1,球对木板的压力大小为N2,以木板与墙连接点所形成的水平直线为轴,将木板从图标位置开始缓慢地转到水平位置。
不计摩擦,在此过程中()A. N1始终减小,N2始终增大B. N1始终减小,N2始终减小C. N1先增大后减小,N2始终减小D. N1先增大后减小,N2先减小后增大2、(2012·全国I卷(湖南)·T24)拖把是由拖杆和拖把头构成的擦地工具(如图)。
设拖把头的质量为m,拖杆质量可忽略;拖把头与地板之间的动摩擦因子为常数μ,重力加速度为g。
某同学用该拖把在水平地板上拖地时,沿拖杆方向推拖把,拖杆与竖直方向的夹角为θ。
1⑴若拖把头在地板上匀速移动,求推拖把的力的大小。
⑵设能使该拖把在地板上从静止刚好开始运动的水平推力与此时地板对拖把的正压力的比值为λ。
已知存在一临界角θ0,若θ≤θ0,则不管沿拖杆方向的推力多大,都不可能使该拖把从静止开始运动。
求这一临界角的正切tanθ03、(2014·全国I卷(湖南)·T17)如图,用橡皮筋将一小球悬挂在小车的架子上,系统处于平衡状态,现使小车从静止开始向左加速,加速度从零开始逐渐增大到某一值,然后保持此值,小球稳定地偏离竖直方向某一角度(橡皮筋在弹性限度内)。
与稳定在竖直位置时相比,小球的高度()A.一定升高B.一定降低C.保持不变D.升高或降低由橡皮筋的劲度系数决定4、(2016·全国I卷(湖南)·T19)如图,一光滑的轻滑轮用细绳OO'悬挂于O点;另一细绳跨过滑轮,其一端悬挂物块a,另一端系一位于水平粗糙桌面上的物块b。
外力F向右上方拉b,整个系统处于静止状态。
若F方向不变,大小在一定范围内变化,物块b仍始终保持静止,则()23A .绳OO'的张力也在一定范围内变化B .物块b 所受到的支持力也在一定范围内变化C .连接a 和b 的绳的张力也在一定范围内变化D .物块b 与桌面间的摩擦力也在一定范围内变化5、(2017·全国I 卷(湖南)·T21)如图,柔软轻绳ON 的一端O 固定,其中间某点M 拴一重物,用手拉住绳的另一端N 。
2012 届专题卷物理专题二答案与分析1.【命题立意】经过实质情形考察弹力方向判断。
【思路点拨】弹力方向老是与接触面垂直。
【答案】 D【分析】ABC 选项中的弹力均应与其接触面垂直, D 选项中杆的弹力与重力均衡。
2.【命题立意】特定条件下摩擦力的动静转变。
【思路点拨】开始摩擦力为滑动摩擦力与运动方向相反,可是物体速度减为零后,没法确立外力与最大静摩擦力的大小,没法确立以后的摩擦力状况。
【答案】 BD 【分析】物体速度减速为零时,可能静止也可能反向运动,切合条件的为BD 两个选项。
3.【命题立意】受力剖析。
【思路剖析】(1)质点受力剖析的步骤能够归纳为:重力必定有,弹力看四周,剖析摩擦力,不漏电磁浮;( 2)摩擦力判断是难点,常用方法是定义法、假定法、均衡法。
【答案】 CD【分析】b 物体必定遇到的力有: a 物体对 b 物体的压力、重力、 a 物体对 b 物体的摩擦力、斜面对 b 物体的支持力,共四个力;可能遇到斜面对 b 物体的摩擦力的作用,故正确选项为CD。
4.【命题立意】考察胡克定律、力的合成。
【思路点拨】(1)胡克定律的应用重点是找准形变量x;(2)力的合成重点是娴熟应用平行四边形定章或三角形定章。
【答案】 B 【分析】弓弦张力 F k 5l l2kl,弓弦对箭的作使劲F2F cos3716kl 。
33155.【命题立意】考察从图象找出重点点进行剖析问题的能力。
【思路点拨】注企图象上特别点的坐标,这是图象问题中隐含条件的一种表现,从图象中可知当力与竖直方向夹角为 30 °和 120 °时外力大小相等,是求解本题的重点。
【答案】 C 【分析】从图象中能够看出物体匀速,当力与竖直方向夹角为30 °和 120 °时,外力相等,设此时拉力大小为F' ,则物体受重力 mg 、支持力N 、摩擦力 f 和 F' 处于均衡,依据均衡条件可知,夹角为30 °时有: F sin30μmg F cos30,夹角为120 °时,力水平方向成30 °夹角,则由均衡条件得:F cos30μmg F sin30,联立解得:μ 2 3。
2012届高三物理名校试题汇编(有详解)专题2 力物体的平衡一、单项选择题1.(上海市吴淞中学2012届高三第一学期期中考试)首先指出亚里士多德的观点是错误的,而提出力不是维持物体运动的科学家是()A.笛卡尔B.伽利略C.牛顿D.惠更斯1.B 解析:本题考查物理学史或者说考查牛顿第一定律的提出背景。
亚里士多德根据经验事实(如用力推车,车子才前进,停止用力,车子就要停下来),得出结论“力是维持物体运动的原因”,而伽利略根据理想实验得出“力不是维持物体的运动,即维持物体速度的原因,而恰恰是改变物体速度的原因”;与伽利略同时代的法国科学家笛卡尔补充和完善了伽利略的观点,明确指出“除非物体受到外力的作用,物体将永远保持其静止或运动状态,永远不会使自己沿曲线运动,而只保持在直线上运动。
”;伽利略和笛卡尔的正确结论在隔了一代人以后,由牛顿总结成动力学的一条基本定律,即牛顿第一定律(内容略)。
本题答案为B。
2.(云南省昆明一中2012届高三第三次月考理综卷)如图所示,由F1、F2、F3为边长组成四个三角形,且F1<F2<F3.根据力的合成,在四个图中三个力F1、F2、F3的合力最大的是()2.A 解析:本题考查矢量合成的三角形定则。
根据三角形定则,求两个力的合力时,可以将它们首尾相接,其合力与这两个分力组成闭合三角形,方向由起点指向箭头,如选项A 所示,F3就是F1与F2的合力;本题求解三个力的合力,可以先将两个力合成,再将求出的合力与第三个力合成,结合三角形定则可知,四个选项的合力分别为2F3、0、2F1和2F2,因为F1<F2<F3,所以A图合力最大。
本题答案为A。
点评:力和位移都是矢量,矢量的合成都遵循三角形定则或平行四边形定则(它们实质上是一样的);如果把本题中的三个分力看做三个分位移,就可以把求合力转化为求合位移,其结果是一样的,不妨比较一下,看哪种方法简单。
3.(浙江省浙南、浙北部分学校2012届高三12月联考)叠罗汉是一种二人以上层层叠成各种造型的游戏娱乐形式,也是一种高难度的杂技。
图示为六人叠成的三层静态造塑,假设每个人的重量均为G,下面五人的背部均呈水平状态,则最底层正中间的人的一只脚对水平地面的压力约为()A.G43B.G87C.G45D.G233.C 解析:本题考查受力分析。
处在最高层的那个人共受到三个力的作用而处于平衡状态:竖直向下的重力、两只腿受到的竖直向上的支持力,每个支持力大小为G21;根据牛顿第三定律,处在中间层的那两个人每人承受了竖直向下的压力,大小为G21,对中间层的那两个人受力分析,同理可得,他们每只腿对最低层人员的压力大小为G43;分析最低层正中间那个人的受力情况,其共受到五个力的作用:竖直向下的重力G、两个竖直向下的正压力(大小均为G43)和两只腿受到的竖直向上的支持力(设大小均为N),根据平衡条件,可得2N=G+G43+G43,所以N=G45,根据牛顿第三定律,这个人的一只脚对水平地面的压力约为G45。
本题答案为C。
4.(福建省四地六校2012届高三联考物理试卷)如图所示,水平桌面上叠放着A、B两物体,B物体受力F作用,A、B一起相对地面向右做匀减速直线运动,则B物体的受力个数为()A.4个B.5个C.6个D.7个4.C 解析:先用隔离法,选取A为研究对象,A必受到B对其施加的水平向左的摩擦力,所以A对B施加了水平向右的摩擦力;再运用整体法,选取A和B组成的系统为研究对象,系统做匀减速运动,合力方向向后,即地面对系统或B物体施加了水平向左的摩擦力;最后再选取B为研究对象,其共受到6个力的作用:竖直向下的重力,A对其竖直向下的压力和水平向左的摩擦力,地面对它竖直向上的支持力和水平向左的摩擦力以及水平拉力F。
本题答案为C。
5.(福建省福州八中2012届高三质检)如图所示,木板B放在粗糙的水平面上,木块A放在B的上面,A的右端通过一不可伸长的轻绳固定在直立墙壁上,用水平力F向左拉动B,使B以速度v做匀速运动,这时绳水平,张力为T。
下面说法正确的是()A.T=FB.木块A受到的是静摩擦力,大小等于TC.木板B受到一个静摩擦力,一个滑动摩擦力,合力大小等于FD.若木板B以2v的速度匀速运动,则拉力仍为F5.D 解析:木块A、B之间发生了相对运动,所以木块A受到的是水平向左的滑动摩擦力(设其大小为f1),因为木块A相对地面静止,其受力平衡,所以f1=T,选项B错误;根据牛顿第三定律,木板B受到木块A对其施加的水平向右的滑动摩擦力的作用(大小为f1),因为木板B相对地面向左运动,所以其还受到地面对其施加的水平向右的滑动摩擦力的作用(设其大小为f2),在水平方向上其还受到水平向左的拉力F,三力平衡,所以F=f1+f2=T+f2,选项AC错误;若木板B以2v的速度匀速运动,其受到的两个滑动摩擦力大小和方向均不变,拉力仍为F,选项D正确。
本题答案为D。
6.(山东省临沂市2012届高三上学期期中考试试题)在某驾校的训练场地上,有一段圆弧形坡道,如图所示,若将同一辆车先后停放在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点受的重力的下滑分力大于在b点受的重力的下滑分力6.A 解析:本题可以把汽车所处的两个位置看做是汽车静止在两个倾角不同的斜面上;设a点和b点位置所对应的斜面倾角分别为θ1和θ2,则θ1<θ2,因为汽车静止在倾角为θ的斜面上时共受到三个力的作用:竖直向下的重力mg、垂直斜面向上的支持力N和平行于斜面向上的静摩擦力f,三力平衡,所以N=mgcosθ,f=mgsinθ,因为θ1<θ2,所以mgcosθ1>mgcosθ2,mgsinθ1<mgsinθ2,即N1>N2,f1<f2,选项A正确,B错误;车在两个位置均处于静止状态,合外力均为零,选项C错误;车在a点受的重力的下滑分力mgsinθ1小于在b点受的重力的下滑分力mgsinθ2,选项D错误。
本题答案为A。
7.(福建省师大附中2012届高三上学期期中考试)如图所示,质量为m的木块A放在质量为M的三角形斜劈上,现用大小均为F、方向相反的水平力分别推A和B,它们均静止不动,则()A.A与B之间一定存在摩擦力B.B与地之间一定存在摩擦力C.B对A的支持力一定小于mg D.地面对B的支持力的大小一定等于(M+m)g 7.D 解析:因为A和B均静止不动,所以可以把它们看做一个系统,运用整体法,该系统在水平方向上受到大小均为F、方向相反的两个水平力的作用,这两个力的合力为零,所以不可能再受到地面摩擦力的作用,而在竖直方向上只受到重力和地面支持力的作用而平衡,所以地面的支持力大小一定等于(M+m)g,所以选项B错误,D正确;选取A为研究对象,把B对A的作用力记为T(注意这里的T可能是B对A垂直斜面向上的支持力和沿斜面方向上的摩擦力的合力),物体A就只受到三个力的作用:竖直向下的重力mg、水平向右的推力F和B对A的作用力T,三力平衡,T与重力mg和水平推力F的合力等大反向,若该合力垂直于斜面,T就垂直于斜面,A与B之间不存在摩擦力,此时T就是B对A的支持力,并且T>mg,所以选项AC错误。
本题答案为D。
8.(黑龙江省齐齐哈尔市2012届高三“五校联谊”期中考试)如图所示,杆BC的B端铰接在竖直墙上,另一端C为一滑轮。
重物G上系一绳经过滑轮固定于墙上A点处,杆恰好平衡。
若将绳的A端沿墙向下移,再使之平衡(BC杆、滑轮、绳的质量及摩擦均不计),则()A.绳的拉力增大,BC杆受压力增大C.绳的拉力不变,BC杆受压力减小8.Bθ,则根据几何知识可得,杆对绳子的支持力增大,F也增大,根据牛顿第三定律,BC解法二(图解法):如上图所示,T2大小和方向不变,T1大小不变,但与T2夹角逐渐增大时,F长度变大。
本题答案为B。
9.(湖北省部分重点中学2012届高三联考试题)如图所示,在粗糙的水平面上,静置一矩形木块,木块由A、B两部分组成,A的质量是B的3倍,两部分接触面竖直且光滑,夹角θ=30°,现用一与侧面垂直的水平力F推着B木块贴着A匀速运动,A木块依然保持静止,则A受到的摩擦力大小与B受到的摩擦力大小之比为()A .3B .3C .33D .239.C 解析:画出矩形木块的俯视图,并对A 木块受力分析,如上图右图所示,A 木块共受到三个力的作用,三力平衡,利用正交分解法,可得N=Fsin30°=21F ,f=Fsin60°=23F ;B 木块受到A 木块对其垂直于接触面的弹力即N 的反作用力和静摩擦力的作用而处于静止状态,二力平衡,所以B 受到的摩擦力大小为23F ,两木块受到的摩擦力之比为21F ∶23F=33。
本题答案为C 。
10.(安徽省黄山市2012届高三“七校联考”试题)一种测定风力的仪器原理如图所示,它的细长金属直杆一端固定于悬点O ,另一端悬挂着一个质量为m 金属球。
无风时,金属直杆自然下垂,当受到沿水平方向吹来的风时,金属直杆将偏离竖直方向一定角度θ,风力越大,偏角越大。
下列关于风力F 与偏角θ小球质量m 之间的关系式正确的是( )A .F = mgsinθB .F = mgcosθC .F = mgtanθD .F = mgcotθ10.C 解析:对小球受力分析,如题图所示,三力平衡,由几何关系可得F = mgtanθ。
本题答案为C 。
11.(广西区柳铁一中2012届高三第三次月考理综卷)如图所示,在某同学通过滑轮组将一重物缓慢吊起的过程中,该同学对绳的拉力将(滑轮与绳的重力及摩擦不计)( )A .逐渐变大B .逐渐变小C .先变大后变小D .先变小后变大11.A 解析:“缓慢吊起”说明重物始终处于平衡状态,对绳与滑轮的接触点受力分析,如上图右图所示,其中绳上的弹力T1=T2,设绳子与水平方向的夹角为θ,三力平衡,利用正交分解法,在竖直方向上,可得T1sin θ+T2sin θ=G ,联立解得:T1=T2=G/2sin θ;在重物被缓慢吊起的过程中,夹角θ变小,所以绳上弹力T1和T2逐渐变大,该同学对绳的拉力逐渐变大。
本题答案为A 。
12.(福建省四地六校2012届高三联考物理试卷)三个质量均为1kg 的相同木块a 、b 、c 和两个劲度均为500N/m的相同轻弹簧p、q用轻绳连接如图所示,其中a放在光滑水平桌面上。
开始时p弹簧处于原长,木块都处于静止。
现用水平力缓慢地向左拉p弹簧的左端,直到c木块刚好离开水平地面为止,g取10m/s2。
该过程p弹簧的左端向左移动的距离是()A.4cm B.6cm C.8cm D.10cm12.C 解析:“缓慢地拉动”说明系统始终处于平衡状态,该过程中p弹簧的左端向左移动的距离等于两个弹簧长度变化量之和;最初,p弹簧处于原长,而q弹簧受到竖直向下的压力N1=mbg=1kg×10m/s2=10N,所以其压缩量为x1=N1/k=2cm;最终,c木块刚好离开水平地面,q弹簧受到竖直向下的拉力N2=mcg=1kg×10m/s2=10N,其伸长量为x2=N2/k=2cm,拉力F=(ma+mb)g=2kg×10m/s2=20N,p弹簧的伸长量为x3=N3/k=4cm,所以所求距离s=x1+x2+x3=8cm。