2023年高考试题分类汇编力物体的平衡（22页word版）高中物理.docx

2023-2023年高考试题分类汇编：力、物体的平衡 第一局部：选择题 〔2023年北京卷〕18．如以下图，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。假设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，那么 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 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 答案：C 解析：对处于斜面上的物块受力分析，要使物块沿斜面下滑那么mgsinθ>μmgcosθ，故μ<tanθ，故AB错误；假设要使物块在平行于斜面向上的拉力F的作用下沿斜面匀速上滑，由平衡条件有：F-mgsinθ-μmgcosθ=0故F= mgsinθ+μmgcosθ，假设μ=tanθ，那么mgsinθ=μmgcosθ， 即F=2mgsinθ故C项正确；假设要使物块在平行于斜面向下的拉力F作用下沿斜面向下匀速滑动，由平衡条件有：F+mgsinθ-μmgcosθ=0 那么 F=μmgcosθ- mgsinθ 假设μ=tanθ，那么mgsinθ=μmgcosθ，即F=0，故D项错误。 〔2023年上海卷〕44.自行车的设计蕴含了许多物理知识，利用所学知识完成下表 自行车的设计 目的〔从物理知识角度〕 车架用铝合金、钛合金代替钢架 减轻车重 车胎变宽 自行车后轮外胎上的花纹 答案：减小压强〔提高稳定性〕；增大摩擦〔防止打滑；排水〕 〔2023年天津卷〕1.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，那么物块所受的静摩擦力增大的是 答案：D 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。 〔2023年广东物理〕7.某缓冲装置可抽象成图所示的简单模型。图中为原长相等，劲度系数不同的轻质弹簧。以下表述正确的选项是 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 D．垫片向右移动时，两弹簧的弹性势能发生改变 答案：BD 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，那么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，由胡克定律可知，两弹簧的型变量不同，那么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，那么弹性势能将发生变化，D正确。 〔2023年广东物理〕11．如以下图，外表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，以下判断正确的选项是 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 答案：CD 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，如以下图，C正确；N=mgcosθ+qvB，由于v不断增大，那么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，所以滑块到地面时的动能与B有关，B错误；当B很大，那么摩擦力有可能很大，所以滑块可能静止在斜面上，D正确。 〔2023年宁夏卷〕21.水平地面上有一木箱，木箱与地面之间的动摩擦因数为。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，那么 A.F先减小后增大 B.F一直增大 C.F的功率减小 D.F的功率不变 答案：AC 〔2023年四川卷〕20.如以下图，粗糙程度均匀的绝缘斜面下方O点处有一正点电荷，带负电的小物体以初速度V1从M点沿斜面上滑，到达N点时速度为零，然后下滑回到M点，此时速度为V2〔V2＜V1〕。假设小物体电荷量保持不变，OM＝ON，那么 A．小物体上升的最大高度为 B．从N到M的过程中，小物体的电势能逐渐减小 C．从M到N的过程中，电场力对小物体先做负功后做正功 D．从N到M的过程中，小物体受到的摩擦力和电场力均是先增大后减小 答案：AD 解析：设斜面倾角为θ、上升过程沿斜面运动的最大距离为L。 因为OM＝ON，那么MN两点电势相等，小物体从M到N、从N到M电场力做功均为0。上滑和下滑经过同一个位置时，垂直斜面方向上电场力的分力相等，那么经过相等的一小段位移在上滑和下滑过程中电场力分力对应的摩擦力所作的功均为相等的负功，所以上滑和下滑过程克服电场力产生的摩擦力所作的功相等、并设为W1。在上滑和下滑过程，对小物体，应用动能定理分别有：－mgsinθL－μmgcosθL－W1＝－和mgsinθL－μmgcosθL－W1＝，上两式相减可得sinθL＝，A对；由OM＝ON，可知电场力对小物体先作正功后作负功，电势能先减小后增大，BC错；从N到M的过程中，小物体受到的电场力垂直斜面的分力先增大后减小，而重力分力不变，那么摩擦力先增大后减小，在此过程中小物体到O的距离先减小后增大，根据库仑定律可知小物体受到的电场力先增大后减小，D对。 〔2023年海南物理〕1．两个大小分别为和〔〕的力作用在同一质点上，它们的合力的大小F满足 A． B． C． D． 答案：C 〔2023年海南物理〕3．两刚性球a和b的质量分别为和、直径分别为个(>)。将a、b球依次放入一竖直放置、内径为的平底圆筒内，如以下图。设a、b两球静止时对圆筒侧面的压力大小分别为和，筒底所受的压力大小为．重力加速度大小为g。假设所以接触都是光滑的，那么 A． B． C． D． 答案：A 〔2023年江苏物理〕2．用一根长1m的轻质细绳将一副质量为1kg的画框对称悬挂在墙壁上，绳能承受的最大张力为，为使绳不断裂，画框上两个挂钉的间距最大为〔取〕 A． B． C． D． 答案：A 解析：熟练应用力的合成和分解以及合成与分解中的一些规律，是解决此题的根本；一个大小方向确定的力分解为两个等大的力时，合力在分力的角平分线上，且两分力的夹角越大，分力越大。题中当绳子拉力到达F=10N的时候，绳子间的张角最大，即两个挂钉间的距离最大；画框受到重力和绳子的拉力，三个力为共点力，受力如图。绳子与竖直方向的夹角为θ，绳子长为L0=1m,那么有，两个挂钉的间距离，解得m，A项正确。 〔2023年广东理科根底〕4．建筑工人用图所示的定滑轮装置运送建筑材料。质量为70.0kg的工人站在地面上，通过定滑轮将20.0kg的建筑材料以0．500m／s2的加速度拉升，忽略绳子和定滑轮的质量及定滑轮的摩擦，那么工人对地面的压力大小为(g取lOm／s2) A．510 N B．490 N C．890 N D．910 N 答案：B 解析：对建筑材料进行受力分析。根据牛顿第二定律有,得绳子的拉力大小等于F=210N,然后再对人受力分析由平衡的知识得,得FN=490N,根据牛顿第三定律可知人对地面间的压力为490N.B对。 (2023年广东文科根底)58．如图8所示，用一轻绳系一小球悬于O点。现将小球拉至水平位置，然后释放，不计阻力。小球下落到最低点的过程中，以下表述正确的选项是 A．小球的机械能守恒 B．小球所受的合力不变 C．小球的动能不断减小 D．小球的重力势能增加 答案：A 〔2023年山东卷〕16．如以下图，光滑半球形容器固定在水平面上，O为球心，一质量为m的小滑块，在水平力F的作用下静止P点。设滑块所受支持力为FN。OF与水平方向的夹角为0。以下关系正确的选项是 A． B．F＝mgtan C． D．FN=mgtan 答案：A 解析：对小滑块受力分析如以下图，根据三角形定那么可得，，所以A正确。 考点：受力分析，正交分解或三角形定那么 提示：支持力的方向垂直于接触面，即指向圆心。正交分解列式求解也可。 〔2023年山东卷〕22．图示为某探究活动小组设计的节能运动系统。斜面轨道倾角为30°，质量为M的木箱与轨道的动摩擦因数为。木箱在轨道端时，自动装货装置将质量为m的货物装入木箱，然后木箱载着货物沿轨道无初速滑下，与轻弹簧被压缩至最短时，自动卸货装置立刻将货物卸下，然后木箱恰好被弹回到轨道顶端，再重复上述过程。以下选项正确的选项是 A．m＝M B．m＝2M C．木箱不与弹簧接触时，上滑的加速度大于下滑的加速度 D．在木箱与货物从顶端滑到最低点的过程中，减少的重力势能全部转化为弹簧的弹性势能 答案：BC 解析：受力分析可知，下滑时加速度为，上滑时加速度为，所以C正确。设下滑的距离为l，根据能量守恒有，得m＝2M。也可以根据除了重力、弹性力做功以外，还有其他力(非重力、弹性力)做的功之和等于系统机械能的变化量，B正确。在木箱与货物从顶端滑到最低点的过程中，减少的重力势能转化为弹簧的弹性势能和内能，所以D不正确。 考点：能量守恒定律，机械能守恒定律，牛顿第二定律，受力分析 提示：能量守恒定律的理解及应用。 〔2023年安徽卷〕17. 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，如以下图。那么以下说法中正确的选项是 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 答案：C 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。 〔2023年浙江卷〕14．如以下图，质量为m的等边三棱柱静止在水平放置的斜面上。三棱柱与斜面之间的动摩擦因数为，斜面的倾角为，那么斜面对三棱柱的支持力与摩擦力的大小分别为 A．mg和mg B．mg和mg C．mg和mg D．mg和mg 答案：A 解析：受力如以下图，，。 〔2023年浙江卷〕16．如以下图，在光滑绝缘水平面上放置3个电荷量均为的相同小球，小球之间用劲度系数均为的轻质弹簧绝缘连接。当3个小球处在静止状态时，每根弹簧长度为 静电力常量为，假设不考虑弹簧的静电感应，那么每根弹簧的原长为 A． B． C． D． 答案：C 解析：第三个小球受三个力的作用，它们的关系是 ，得 1、〔08天津卷〕在粗糙水平地面上与墙平行放着一个截面为半圆的柱状物体A，A与竖直墙之间放一光滑圆球B，整个装置处于静止状态。现对B加一竖直向下的力F，F的作用线通过球心，设墙对B的作用力为F1，B对A的作用力为F2，地面对A的作用力为F3。假设F缓慢增大而整个装置仍保持静止，截面如以下图，在此过程中 A．F1保持不变，F3缓慢增大 B．F1缓慢增大，F3保持不变 C．F2缓慢增大，F3缓慢增大 D．F2缓慢增大，F3保持不变 答案：C 【解析】力F产生了两个作用