0810高考物理试题分类汇总:考点二物体的受力分析(必修一)
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考点二 物体的受力分析
2010年考题
1.(2010·浙江高考)如图所示,A、B两物体叠放在一起,以相同的初速度上抛(不计空气阻力)。下列说法正确的是( )
A. 在上升和下降过程中A对B的压力一定为零
B. 上升过程中A对B的压力大于A对物体受到的重力
C. 下降过程中A对B的压力大于A物体受到的重力
D. 在上升和下降过程中A对B的压力等于A物体受到的重力
【解析】选A,因为A、B一起运动,可以A、B整体为研究对象,在上升和下降过程中,A、B的加速度都为重力加速度ga,隔离B,假设A对B的压力为F,则由牛顿第二定律amgmFBB得:0F,故A正确,B、C、D错误。
2.(2010·安徽高考)L型木板P(上表面光滑)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。若P、Q一起沿斜面匀速下滑,不计空气阻力。则木板P 的受力个数为( )
A. 3 B.4
C.5 D.6
【解析】选C.先把P、Q看成一个整体进行分析,受重力、斜面的支持力、斜面的摩擦力三个力作用下处于平衡状态。隔离Q进行分析,受重力、斜面的支持力、弹簧的弹力(沿斜面向上)三个力作用下处于平衡状态。由牛顿第三定律可知Q对P有一个压力,弹簧对P有一个弹力(沿斜面向下),所以P共受到5个力的作用,C正确。
3.(2010·广东高考)图为节日里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,拉力分别为FA ,FB灯笼受到的重力为 G.下列表述正确的是( )
A.FA一定小于G B.FA与FB大小相等
C.FA与FB是一对平衡力 D.FA与FB大小之和等于G
【解析】选B,由A、B两点等高,AO、BO等长可知,AO绳与BO绳两力对称,B选项正确;若两绳间的夹角θ=1200时,GFFBA;当θ<1200时:GFFBA;当θ>1200时:GFFBA,故A选项错误;这两个力的矢量和与重力是平衡力,C选项错误;这两个力不是大小之和而是矢量之和,D选项错误。
4.(2010·江苏高考)如图所示,置于水平地面的三脚架上固定着一质量为m的照相A
B v
Q
P
机,三脚架的三根轻质支架等长,与竖直方向均成30角,则每根支架中承受的压力大小为( )
A.13mg B.23mg C.36mg D.239mg
【解析】选D . 对照相机进行受力分析可知,在竖直方向有:mgF030cos3,解得:
mgF932。选项D正确,其它选项是错误的。
5.(2010·山东高考)如图所示,质量分别为1m、2m的两个物体通过轻弹簧连接,在力F的作用下一起
沿水平方向做匀速直线运动(1m在地面,2m在空中),力F与水平方向成角。则1m所受支持力N和摩
擦力f正确的是( )
A.12sinNmgmgF
B.12cosNmgmgF
C.cosfF
D.sinfF
【解析】选A、C. 把1m、2m的两个物体看成一个整体进行研究,进行受力分析,水平方向上:cosFf,C正确;竖直方向上:gmgmFN21sin,所以sin21FgmgmN,所以A正确。
6.(2010·新课标全国卷)如图所示,一物块置于水平地面上。当用与水平方向成60°角的力F1 拉物块时,物块做匀速直线运动;当改用与水平方向成30°角的力F2 推物块时,物块仍做匀速直线运动。若F1 和F2 的大小相等,则物块与地面之间的动摩擦因数为( )
A.31 B.23 C.3122 D.231
【解析】选B.物体受重力mg、支持力FN、摩擦力Ff、已知力F处于平衡,根据平衡条件,有)60sin(60cos0101FmgF,)30sin(30cos0202FmgF,联立解得:23。
7.(2010·福建高考)某实验小组研究橡皮筋伸长与所受拉力的关系。实验时,将原长约200mm的橡皮筋上端固定,在竖直悬挂的橡皮筋下端逐一增挂钩码(质量均为20g),每增挂一只钩码均记下对应的橡皮筋 θ
f N F
m1 m2
伸长量;当挂上10只钩码后,再逐一把钩码取下,每取下一只钩码,也记下对应的橡皮筋伸长量。根据测量数据,作出增挂钩码和减挂钩码时的橡皮筋伸长量l与拉力F关系的图像如图所示。
从图像中可以得出( )
A.增挂钩码时l与F成正比,而减挂钩码时l与F不成正比
B.当所挂钩码数相同时,增挂钩码时橡皮筋的伸长量比减挂钩码时的大
C.当所挂钩码数相同时,增挂钩码时橡皮筋的伸长量与减挂钩码时的相等
D.增挂钩码时所挂钩码数过多,导致橡皮筋超出弹性限度
【解析】选D,由于橡皮筋下端悬挂的钩码太多,导致超出橡皮筋的弹性限度,使橡皮筋无法及时恢复原状,两条曲线才有差异,且是非线性的。
8.(2010·新课标全国卷)一根轻质弹簧一端固定,用大小为1F的力压弹簧的另一端,平衡时长度为1l;
改用大小为2F的力拉弹簧,平衡时长度为2l。弹簧的拉伸或压缩均在弹性限度内,该弹簧的劲度系数
为( )
A.2121FFll B.2121FFll C.2121FFll D.2121FFll
【解析】选C,根据胡克定律有:)(101llkF,)(022llkF,由两式把l0表达出来即可解得:1212llFFk
9.(2010.海南高考)如右图,水平地面上有一楔形物块a,其斜面上有一小物块b,b与平行于斜面的细绳的一端相连,细绳的另一端固定在斜面上.a与b之间光滑,a和b以共同速度在地面轨道的光滑段向左运动.当它们刚运行至轨道的粗糙段时( )
A.绳的张力减小,b对a的正压力减小
B.绳的张力增加,斜面对b的支持力增加
C.绳的张力减小,地面对a的支持力增加
D.绳的张力增加.地面对a的支持力减小
【解析】选C,在光滑段运动时,系统及物块b处于平衡状态,因此有Ncossin0FF,Nsincos0FFmg;当它们刚运行至轨道的粗糙段时,系统有水平向右的加速度,此时有两种可能,一是物块b仍相对静止,竖直方向加速度为零,则Nsincos0FFmg仍成立,但Ncossin0FFma,因此,要保θ a b 右 左
FN
mg F
θ
证两式同时成立,只有绳的张力F将减小,支持力FN增大,因为直方向加速度为零,根据整体法,地面对a的支持力不变;二是物块b相对于a向上滑动,具有向上的加速度,竖直方向不再是平衡状态,是超重,因此绳的张力减小,地面对a的支持力增大,C正确。
2009年考题
1、(2009安徽高考)为了节省能量,某商场安装了智能化的电动扶梯。无人乘行时,扶梯运转得很慢;有人站上扶梯时,它会先慢慢加速,再匀速运转。一顾客乘扶梯上楼,恰好经历了这两个过程,如图所示。那么下列说法中正确的是( )
A. 顾客始终受到三个力的作用
B. 顾客始终处于超重状态
C. 顾客对扶梯作用力的方向先指向左下方,再竖直向下
D. 顾客对扶梯作用的方向先指向右下方,再竖直向下
【解析】在慢慢加速的过程中顾客受到的摩擦力水平向左,电梯对其的支持力和摩擦力的合力方向指向右上,由牛顿第三定律,它的反作用力即人对电梯的作用方向指向向左下;在匀速运动的过程中,顾客与电梯间的摩擦力等于零,顾客对扶梯的作用仅剩下压力,方向沿竖直向下。
答案:C
2、(2009北京高考)如图所示,将质量为m的滑块放在倾角为的固定斜面上。滑块与斜面之间的动摩擦因数为。若滑块与斜面之间的最大静摩擦力合滑动摩擦力大小相等,重力加速度为g,则( )
A.将滑块由静止释放,如果>tan,滑块将下滑
B.给滑块沿斜面向下的初速度,如果<tan,滑块将减速下滑 FN
mg f a
C.用平行于斜面向上的力拉滑块向上匀速滑动,如果=tan,拉力大小应是2mgsin
D.用平行于斜面向下的力拉滑块向下匀速滑动,如果=tan,拉力大小应是mgsin
【解析】对处于斜面上的物块受力分析,要使物块沿斜面下滑则mgsinθ>μmgcosθ,故μ
F=μmgcosθ- mgsinθ 若μ=tanθ,则mgsinθ=μmgcosθ,即F=0,故D项错误。
答案:C
3、(2009天津高考)物块静止在固定的斜面上,分别按图示的方向对物块施加大小相等的力F,A中F垂直于斜面向上。B中F垂直于斜面向下,C中F竖直向上,D中F竖直向下,施力后物块仍然静止,则物块所受的静摩擦力增大的是( )
【解析】四个图中都是静摩擦。A图中fA=Gsinθ;B图中fB=Gsinθ;C图中fC=(G-F)sinθ;D图中fC=(G+F)sinθ。
答案:D
4、(2009广东高考)某缓冲装置可抽象成图所示的简单模型。图中1,2KK为原长相等,劲度系数不同的轻质弹簧。下列表述正确的是( )
A.缓冲效果与弹簧的劲度系数无关
B.垫片向右移动时,两弹簧产生的弹力大小相等
C.垫片向右移动时,两弹簧的长度保持相等 G f FN
G f FN
G f FN
G f FN
D.垫片向右移动时,两弹簧的弹性势能发生改变
【解析】不同弹簧的缓冲效果与弹簧的劲度系数有关,A错误;在垫片向右运动的过程中,由于两个弹簧相连,则它们之间的作用力等大,B正确;由于两弹簧的劲度系数不同,由胡克定律xkF可知,两弹簧的型变量不同,则两弹簧的长度不相等,C错误;在垫片向右运动的过程中,由于弹簧的弹力做功,则弹性势能将发生变化,D正确。
答案:BD
5、(2009广东高考)如图所示,表面粗糙的斜面固定于地面上,并处于方向垂直纸面向外、磁感应强度为B的匀强磁场中。质量为m、带电量为+Q的小滑块从斜面顶端由静止下滑。在滑块下滑的过程中,下列判断正确的是( )
A.滑块受到的摩擦力不变
B.滑块到地面时的动能与B的大小无关
C.滑块受到的洛伦兹力方向垂直斜面向下
D.B很大时,滑块可能静止于斜面上
【解析】取物块为研究对象,小滑块沿斜面下滑由于受到洛伦兹力作用,如图所示,C正确;N=mgcosθ+qvB,由于v不断增大,则N不断增大,滑动摩擦力f=μN,摩擦力增大,A错误;滑块的摩擦力与B有关,摩擦力做功与B有关,依据动能定理,在滑块下滑到地面的过程中,满足fsmghmv0212,所以滑块到地面时的动能与B有关,B错误;当B很大,则摩擦力有可能很大,所以滑块可能静止在斜面上,D正确。
答案:CD
6、(2009宁夏高考)水平地面上有一木箱,木箱与地面之间的动摩擦因数为(01)。现对木箱施加一拉力F,使木箱做匀速直线运动。设F的方向与水平面夹角为,如图,在从0逐渐增大到90°的过程中,木箱的速度保持不变,则( )