2023年高考物理专题二力和物体的平衡新人教版.docx

专题二 力和物体的平衡 1、用轻弹簧竖直悬挂的质量为m物体，静止时弹簧伸长量为L，现用该弹簧沿斜面方向拉住质量为2m的物体，系统静止时弹簧伸长量也为L，斜面倾角为30°，如以下图．那么物体所受摩擦力 ( A ) 2m 30° A．等于零 B．大小为，方向沿斜面向下 C．大于为，方向沿斜面向上 D．大小为mg，方向沿斜面向上 2．如以下图，一物块受到一个水平力F作用静止于斜面上，此力F的方向与斜面底边平行如果将力F撤消，以下对物块的描述正确的选项是 〔 B D 〕 A．木块将沿斜面下滑 F θ B．木块受到的摩擦力变小 C．木块立即获得加速度 D．木块所受的摩擦力方向改变 3．如图，将半球置于水平地面上，半球的中央有一光滑小孔，柔软光滑的轻绳穿过小孔，两端分别系有质量为的物体〔两物体均可看成质点〕，它们静止时与球心O的连线与水平线成角，与半球面的动摩擦因数为0. 5，所受到的最大静摩擦力可认为等于滑动摩擦力，那么的最小值是〔C 〕 A． B． C．2 D． 如图4 4、如图4所示，光滑水平桌面上，有甲、乙两个用细线相连的物体在水平拉力F1和F2的作用下运动，F1＜F2，那么以下说法中正确的有〔 ABD 〕 A．假设撤去F1，那么甲的加速度一定变大 B．假设撤去F1，那么细线上的拉力一定变小 C．假设撤去F2，那么乙的加速度一定变大 D．假设撤去F2，那么细线上的拉力一定变小 5、如图5所示，两个木块的质量关系是ma=2mb，用细线连接后放在倾角为θ的光滑固定斜面上。在它们沿斜面自由下滑的过程中，以下说法中正确的选项是〔C 〕 a b θ 如图5 A．它们的加速度大小关系是aa<ab B．它们的加速度大小相等，且a<gsinθ C．连接它们的细线上的张力一定为零 D．连接它们的细线上的张力一定不为零 6、如图6所示，在水平桌面上叠放着质量相等的A、B两块木板，在木板A上放着一个物块C，木板和物块均处于静止状态。物块C的质量为m，A、B、C之间以及B与地面之间的动摩擦因数均为μ。用水平恒力F向右拉动木板A使之做匀加速运动，物块C始终与木板A保持相对静止。设最大静摩擦力与滑动摩擦力大小相等，重力加速度为g。那么以下判断正确的选项是〔 CD 〕 A.A、C之间的摩擦力可能为零 B.A、B之间的摩擦力不为零，大小可能等于μmg C.A、B之间的摩擦力大小一定小于F B一定保持静止 如图7 7．如图7所示，不计绳的质量为及绳与滑轮的摩擦，物体A的质量为M，水平面光滑，当在绳B端挂一质量为m的物体时，物体A的加速度为a1，当在绳B端施以F = mg的竖直向下的拉力作用时，A的加速度为a2，那么a1与a2的大小关系是 〔 C 〕 A．a1＝a1 B．a1＞a2 C．a1＜a2 D．无法确定 A B1 B B2 8、如以下图，晾晒衣服的绳子轻且光滑，悬挂衣服的衣架的挂钩也是光滑的，轻绳两端分别固定在两根竖直杆上的A、B两点，衣服处于静止状态．如果保持绳子A端位置不变，将B端分别移动到不同的位置。以下判断正确的选项是(AD) A．B端移到B1位置时，绳子张力不变 B．B端移到B2位置时，绳子张力变小 C．B端在杆上位置不动，将杆移动到虚线位置时，绳子张力变大 D．B端在杆上位置不动，将杆移动到虚线位置时，绳子张力变小 M m 9、如以下图，人的质量为M，物块的质量为m，且M>m，假设不计绳与滑轮的摩擦，那么当人拉着绳向右跨出一步后，人和物仍保持静止，那么以下说法中正确的选项是 〔 B D 〕 A．地面对人的摩擦力减小 B．地面对人的摩擦力增大 C．人对地面的作用力不变 D．人对地面的作用力增大 C B F A 10．如以下图，轻绳两端分别与A、C两物体相连接，mA=1kg，mB=2kg，mC=3kg，物体A、B、C及C与地面间的动摩擦因数均为μ，轻绳与滑轮间的摩擦可忽略不计．假设要用力将C物拉动，那么作用在C物上水平向左的拉力最小为〔取g=10m/s2〕 ( B ) A．6N B．8N C．10N D．12N 11、一条不可伸长的轻绳跨过质量可忽略不计的定滑轮，绳的一端系一质量m=15kg的重物，重物静止于地面上，有一质量m1=10kg的猴子，从绳子另一端沿绳向上爬，如图11所示。不计滑轮摩擦，在重物不离开地面条件下，猴子向上爬的最大加速度为〔g=10m/s2〕〔 B 〕 如图11 A．25m/s2 B．5m/s2 C．10m/s2 D．15m/s2 1 2 图12 α 12、如图12在倾角为α的固定光滑斜面上,有一用绳子栓着的长木板,木板上站着一个人,人的质量是木板质量的2倍。当绳子突然断开时，人立即沿着板向上跑，以保持其相对斜面的位置不变。那么此时木板沿斜面下滑的加速度为 〔 B 〕 Ａ． gsinα Ｂ．3gsinα Ｃ． gsinα Ｄ．gsinα 13、如以下图，斜面体M的底面粗糙，斜面光滑，放在粗糙水平面上。弹簧的一端固定在墙面上，另一端与放在斜面上的物块m相连，弹簧的轴线与斜面平行。假设物块在斜面上做简谐运动，斜面体保持静止，那么地面对斜面体的摩擦力f与时间t的关系图象应是以以下图中的哪一个？ 〔 C 〕 如图14 14、如图14所示，不计绳的质量为及绳与滑轮的摩擦，物体A的质量为M，水平面光滑，当在绳B端挂一质量为m的物体时，物体A的加速度为a1，当在绳B端施以F = mg的竖直向下的拉力作用时，A的加速度为a2，那么a1与a2的大小关系是 〔 C 〕 A．a1＝a1 B．a1＞a2 15 C．a1＜a2 D．无法确定 15、如图15所示为杂技“顶杆〞表演，一人站在地上，肩上扛一质量为M的竖直竹竿，当竿上一质量为m的人以加速度a加速下滑时，竿对“底人〞的压力大小为〔 B 〕 A、(M+m)g B、(M+m)g-ma C、(M+m)g+ma D、(M-m)g 如图16 16、如图16所示，在托盘测力计的托盘内固定一个倾角为30°的光滑斜面，现将一个重4N的物体放在斜面上，让它自由滑下，那么测力计因4N物体的存在，而增加的读数是〔D〕 A．4N B．2N C．0N D．3N F θ 17、如以下图，一物块受到一个水平力F作用静止于斜面上，此力F的方向与斜面底边平行，如果将力F撤消，以下对物块的描述正确的选项是 〔 B D 〕 A．木块将沿斜面下滑 B．木块受到的摩擦力变小 C．木块立即获得加速度 D．木块所受的摩擦力方向改变 18、如以下图，光滑水平面上放置质量分别为m、2m和3m的三个木块，其中质量为2m和3m的木块间用一不可伸长的轻绳相连，轻绳能承受的最大拉力为T。现用水平拉力F拉其中一个质量为3m的木块，使三个木块以同一加速度运动，那么以下说法正确的选项是 〔 C 〕 m 2m 3m F A．质量为2m的木块受到四个力的作用 B．当F逐渐增大到T时，轻绳刚好被拉断 C．当F逐渐增大到时，轻绳还不会被拉断 D．轻绳刚要被拉断时，质量为m和2m的木块间的摩擦力为 19、如以下图，物体P放在粗糙水平面上，左边用一根轻弹簧与竖直墙相连，物体静止时弹簧的长度小于原长。假设再用一个从0开始逐渐增大的水平力F向右拉P，直到拉动，那么在P被拉动之前的过程中，弹簧对P的弹力T的大小和地面对P的摩擦力的大小的变化情况是( B ) A. B. C. D. 20．如以下图，A、B两物体叠放在一起，用手托住静靠在竖直墙上，突然释放， 它们同时沿墙面下滑，，那么 A．物体A只受重力作用 B．物体B受重力和A对它的压力 C．物体A处于完全失重状态 D．物体A、B都受到墙面的摩擦力 二、计算 21、如以下图，质量M=kg的木块A套在水平杆上，并用轻绳将木块：A与质量m=kg的小球相连。今用跟水平方向成α=300角的力F=N,拉着球带动木块一起向右匀速运动，运动中M、m相对位置保持不变，取g=10m/s2。求： 〔1〕运动过程中轻绳与水平方向夹角θ； 〔2〕木块与水平杆间的动摩擦因数为μ。 解析 〔1〕设细绳对B的拉力为T，由平衡条件可得： 3、(8分)如图13是电动打夯机的结构示意图，电动机带动质量为m的重锤(重锤可视为质点)绕转轴O匀速转动，重锤转动半径为R。电动机连同打夯机底座的质量为M,重锤和转轴O之间连接杆的质量可以忽略不计，重力加速度为g。 (1)重锤转动的角速度为多大时，才能使打夯机底座刚好离开地面？ (2)假设重锤以上述的角速度转动，当打夯机的重锤通过最低位置时，打夯机对地面的压力为多大？ 解：(1)重锤在竖直平面内做匀速圆周运动，当重锤运动通过最高点时，打夯机底座受连接杆竖直向上的作用力到达最大。此时重锤所受的重力mg和连接杆对重锤向下的拉力T1提供重锤的向心力，根牛顿第二定律 T1+mg=mw2R。 …………1分 连接杆对打夯机底座向上的拉力 T1′=T1。 …………1分 当T′=Mg时，打夯机底座刚好离开地面， …………1分 解得 ω=。 …………1分 (2)当重锤通过最低位置时，重锤所受的重力mg和连接杆的拉力T2的合力提供重锤的向心力，根据牛顿第二定有： T2-mg=mw2R。…………1分 连接杆对打夯机底座的作用力T2′的方向向下，且T2′=T2。 设打夯机受到地面的支持力N，根据牛顿第二定律， N=Mg+T2’ ，…………1分 联立以上各式解得 N=2〔M+m〕g 。…………1分 根据牛顿第三定律，打夯机对地面压力的大小N′=N=2(M+m)g。…………1分