（江蘇專版）2019版高考物理二輪復習 專題一 第一講 力與物體平衡課前自測診斷卷（含解析）.doc
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力與物體平衡 考點一 受力分析 1.[考查共點力的平衡條件、彈力的方向判斷] 如圖所示，三個形狀不規(guī)則的石塊a、b、c在水平桌面上成功地疊放在一起。下列說法正確的是( ) A．石塊b對a的支持力一定豎直向上 B．石塊b對a的支持力一定等于a受到的重力 C．石塊c受到水平桌面向左的摩擦力 D．石塊c對b的作用力一定豎直向上 解析：選D 由題圖可知，a與b的接觸面不是水平面，可知石塊b對a的支持力與其對a的靜摩擦力的合力，跟a受到的重力是一對平衡力，故A、B錯誤；以三個石塊作為整體研究，整體受到的重力與支持力是一對平衡力，則石塊c不會受到水平桌面的摩擦力，故C錯誤；選取a、b作為整體研究，根據(jù)平衡條件，石塊c對b的作用力與其重力平衡，則石塊c對b的作用力一定豎直向上，故D正確。 2．[考查摩擦力的有無及方向判斷] 如圖所示，超市為方便顧客，安裝了智能化的傾斜向上的自動扶梯(無臺階)。在沒有乘客乘行時，自動扶梯以較小的速度勻速運行，當乘客站立乘行(手不扶扶手)時，自動扶梯經過先加速再勻速兩個階段運行。則該扶梯在運送乘客的過程中( ) A．扶梯勻速運行時，乘客不受摩擦力作用 B．扶梯勻速運行時，乘客對扶梯的作用力方向豎直向下 C．扶梯加速運行時，扶梯對乘客的摩擦力方向與運動方向相反 D．扶梯加速運行時，扶梯對乘客的作用力方向與運動方向相反 解析：選B 扶梯勻速運行時，乘客所受的摩擦力等于重力沿扶梯向下的分力，選項A錯誤；勻速運動階段，乘客處于平衡狀態(tài)，扶梯對乘客的作用力豎直向上，乘客對扶梯的作用力方向豎直向下，選項B正確；扶梯加速運行時，由于智能化的自動扶梯無臺階，乘客站在斜面上，乘客的加速度的方向沿斜面向上，乘客要受到沿斜面向上的摩擦力的作用，與運動方向相同，選項C錯誤；加速度有水平方向的分量，扶梯對乘客的摩擦力有水平方向的分力，所以扶梯對乘客的作用力指向斜上方，選項D錯誤。 3．[考查力的合成與分解] 在如下所示的甲、乙、丙、丁四圖中，滑輪本身的重力忽略不計，滑輪的軸O安裝在一根輕木桿P上，一根輕繩ab繞過滑輪，a端固定在墻上，b端下面掛一個質量都是m的重物，當滑輪和重物都靜止不動時，甲、丙、丁圖中桿P與豎直方向夾角均為θ，圖乙中桿P在豎直方向上，假設甲、乙、丙、丁四圖中滑輪受到木桿彈力的大小依次為F甲、F乙、F丙、F丁，則以下判斷中正確的是( ) A．F甲＝F乙＝F丙＝F丁 B．F?。綟甲＝F乙＞F丙 C．F甲＝F丙＝F丁＞F乙 D．F丙＞F甲＝F乙＞F丁 解析：選B 由于兩個繩子的拉力大小等于重物的重力大小，即四個選項中繩子的拉力是大小相等的，根據(jù)平行四邊形定則知兩個力的夾角越小，則合力越大，即滑輪兩邊繩子的夾角越小，繩子拉力的合力越大，故丁圖中繩子夾角最小，繩子拉力的合力最大，則滑輪受到木桿的彈力最大，丙圖中繩子夾角最大，繩子拉力的合力最小，則滑輪受到木桿的彈力最小，甲、乙兩圖中繩子的夾角相等，繩子拉力的合力相等，故滑輪受到木桿的彈力大小F甲＝F乙，所以F?。綟甲＝F乙＞F丙，故選B。 4．[考查物體的平衡條件] 科技的發(fā)展正在不斷地改變著我們的生活，圖甲是一款放在水平桌面上的手機支架，其表面采用了納米微吸材料，用手觸碰無粘感，接觸到平整光滑的硬性物體時，會牢牢吸附在物體上。圖乙是手機靜止吸附在該手機支架上的側視圖，若手機的重力為G，下列說法正確的是( ) A．手機受到的支持力大小為Gcos θ B．手機受到的摩擦力大小大于Gsin θ C．納米微吸材料對手機的作用力方向豎直向上 D．納米微吸材料對手機的作用力大小為Gsin θ 解析：選C 手機處于靜止狀態(tài)，受力平衡，根據(jù)平衡條件可知，在垂直支架方向有：FN＝Gcos θ＋F吸，大于Gcos θ，故A錯誤；在平行斜面方向，根據(jù)平衡條件，有：f＝Gsin θ，故B錯誤；手機處于靜止狀態(tài)，受力平衡，受到重力和納米微吸材料對手機的作用力，根據(jù)平衡條件可知，納米微吸材料對手機的作用力大小等于重力，方向與重力方向相反，豎直向上，故C正確，D錯誤。 考點二 整體法與隔離法的應用 5.[考查整體法與隔離法、力的合成與分解] 如圖所示，質量為M的四分之一圓柱體放在粗糙水平地面上，質量為m的正方體放在圓柱體和光滑墻壁之間，且不計圓柱體與正方體之間的摩擦，正方體與圓柱體的接觸點的切線與右側墻壁成θ角，圓柱體處于靜止狀態(tài)。則( ) A．地面對圓柱體的支持力為Mg B．地面對圓柱體的摩擦力為mgtan θ C．墻壁對正方體的彈力為 D．正方體對圓柱體的壓力為 解析：選C 以正方體為研究對象，受力分析，如圖： 由幾何知識得，墻壁對正方體的彈力FN1＝ 圓柱體對正方體的彈力 FN2＝， 根據(jù)牛頓第三定律得正方體對圓柱體的壓力為。 以圓柱體和正方體為研究對象，豎直方向受力平衡， 地面對圓柱體的支持力：FN＝(M＋m)g， 水平方向受力平衡，地面對圓柱體的摩擦力： Ff＝FN1＝。故選C。 6．[考查整體法與隔離法、物體的平衡條件] [多選]如圖所示，木板C放在水平地面上，木板B放在C的上面，木板A放在B的上面，A的右端通過輕質彈簧秤固定在豎直的墻壁上，A、B、C質量相等，且各接觸面動摩擦因數(shù)相同，用大小為F的力向左拉動C，使它以速度v勻速運動，三者穩(wěn)定后彈簧秤的示數(shù)為T。則下列說法正確的是( ) A．B對A的摩擦力大小為T，方向向左 B．A和B保持靜止，C勻速運動 C．A保持靜止，B和C一起勻速運動 D．C受到地面的摩擦力大小為F－T 解析：選ACD 由題意，A、B、C質量相等，且各接觸面動摩擦因數(shù)相同，再依據(jù)滑動摩擦力公式Ff＝μFN，可知，B、C之間的滑動摩擦力大于A、B之間的滑動摩擦力，因此在F作用下，B、C作為一整體是運動的，對A受力分析：A受水平向右的拉力和水平向左的摩擦力，那么根據(jù)平衡條件可知，B對A的摩擦力大小為T，方向向左，故A、C正確，B錯誤；又因為木板間力的作用是相互的，則木板B受到A對它水平向右的摩擦力，大小為T，由于B、C做勻速直線運動，則B、C受到水平向左的拉力F和水平向右的兩個摩擦力(A對B的摩擦力和地面對C的摩擦力)而平衡，根據(jù)平衡條件可知，C受到地面的摩擦力大小為F－T，故D正確。 7．[考查整體法與隔離法、摩擦力的分析與判斷] [多選]如圖所示，質量為M的斜面體A放在粗糙水平面上，用輕繩拴住質量為m的小球B置于斜面上，整個系統(tǒng)處于靜止狀態(tài)，已知斜面傾角及輕繩與豎直方向的夾角均為θ＝30。不計小球與斜面間的摩擦，則( ) A．輕繩對小球的作用力大小為mg B．斜面體對小球的作用力大小為mg C．斜面體對水平面的壓力大小為(M＋m)g D．斜面體與水平面間的摩擦力大小為mg 解析：選AD 以小球B為研究對象，受力如圖甲所示，由幾何關系知θ＝β＝30。根據(jù)受力平衡可得 FT＝FN＝mg 以斜面體A為研究對象，其受力如圖乙所示。 由受力平衡得FN1＝Mg＋FN′cos θ＝Mg＋mg Ff＝FN′sin θ＝mg 故選項B、C錯誤，A、D正確。 考點三 動態(tài)平衡問題 8.[考查用圖解法分析動態(tài)平衡問題] 質量為m的物體用輕繩AB懸掛于天花板上。用水平向左的力F緩慢拉動繩的中點O，如圖所示。用T表示繩 OA段拉力的大小，在O點向左移動的過程中( ) A．F逐漸變大，T逐漸變大 B．F逐漸變大，T逐漸變小 C．F逐漸變小，T逐漸變大 D．F逐漸變小，T逐漸變小 解析：選A 以O點為研究對象，受力如圖所示，當用水平向左的力緩慢拉動O點時，則繩OA與豎直方向的夾角變大，由共點力的平衡條件知F逐漸變大，T逐漸變大，選項A正確。 9．[考查用解析法分析動態(tài)平衡問題] [多選]如圖所示，疊放在一起的A、B兩物體放置在光滑水平地面上，A、B之間的水平接觸面是粗糙的，細線一端固定在A物體上，另一端固定于N點，水平恒力F始終不變，A、B兩物體均處于靜止狀態(tài)，若將細線的固定點由N點緩慢下移至M點(線長可變)，A、B兩物體仍處于靜止狀態(tài)，則( ) A．細線的拉力將減小 B．A物體所受的支持力將增大 C．A物體所受摩擦力將增大 D．水平地面所受壓力將減小 解析：選AB 以A、B兩物體組成的系統(tǒng)作為研究對象，受力分析如圖甲所示。 水平方向FTcos α＝F，豎直方向：FN＋FTsin α＝(mA＋mB)g，因為細線與水平地面的夾角α減小，cos α增大，sin α減小，F(xiàn)T將減小，F(xiàn)N將增大，所以細線所受拉力減小，地面受到的壓力增大，A正確，D錯誤；以物體A為研究對象，受力分析如圖乙所示，豎直方向：FNA＋FTsin α＝mAg，F(xiàn)T減小，sin α減小，所以FNA增大，B正確；以B為研究對象，在水平方向上由力的平衡可得Ff＝F，A物體所受摩擦力不變，C錯誤。 10．[考查用相似三角形法求解動態(tài)平衡問題] [多選]如圖所示，質量均為m的小球A、B用勁度系數(shù)為k1的輕彈簧相連，B球用長為L的細繩懸于O點，A球固定在O點正下方，當小球B平衡時，繩子所受的拉力為FT1，彈簧的彈力為F1；現(xiàn)把A、B間的彈簧換成原長相同但勁度系數(shù)為k2(k2>k1)的另一輕彈簧，在其他條件不變的情況下仍使系統(tǒng)平衡，此時繩子所受的拉力為FT2，彈簧的彈力為F2，則下列關于FT1與FT2、F1與F2大小之間的關系，正確的是( ) A．FT1>FT2 B．FT1＝FT2 C．F1
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