【物理】2018届二轮复习 相互作用与物体平衡 作业 12页

相互作用与物体平衡 ‎1.如图K217所示，物体A放在水平地面上，在两个水平恒力F1和F2的作用下保持静止.已知F1＝8 N，F2＝1 N，则(　　)‎ 图K217‎ A.若去掉F1，A一定静止 B.若去掉F1，A一定向左运动 C.若去掉F2，A可能静止 D.若去掉F2，A一定向右运动 ‎ 答案：AC ‎2.有一物体由某一固定的长斜面的底端以初速度v0沿斜面上滑，斜面与物体间的动摩擦因数μ＝0.5，其动能Ek随离开斜面底端的距离x变化的图线如图K219所示，g取10 m/s2，不计空气阻力，则以下说法正确的是(　　) ‎ ‎　　‎ 图K219‎ A.斜面的倾角θ＝37°‎ B.物体的质量为m＝0.5kg C.斜面与物体间的摩擦力大小f＝2 N D.物体在斜面上运动的总时间t＝2 s 答案:ABC ‎3.如图K214所示，物块A放在倾斜的木板上，木板的倾角α分别为30°和45°时物块所受摩擦力的大小恰好相同，则物块和木板间的动摩擦因数为(　　) ‎ 图K214‎ A. B. C. D. 答案：C ‎4.如图K223所示，一根不可伸长的轻绳穿过轻滑轮，两端系在高度相等的A、B两点，滑轮下挂一物体，不计轻绳和轻滑轮之间的摩擦.现让B缓慢向右移动，则下列说法正确的是(　　) ‎ 图K223‎ A.随着B向右缓慢移动，绳子的张力减小 B.随着B向右缓慢移动，绳子的张力不变 C.随着B向右缓慢移动，滑轮受绳AB的合力变小 D.随着B向右缓慢移动，滑轮受绳AB的合力不变 答案：D ‎5．如图K212所示，在水平桌面上放置一斜面体P，两长方体物块a和b叠放在P的斜面上，整个系统处于静止状态．若将a和b、b与P、P与桌面之间摩擦力的大小分别用f1、f2和f3表示．则(　　)‎ 图K212‎ A．f1＝0，f2≠0，f3≠0　　 B．f1≠0，f2＝0，f3＝0‎ C．f1≠0，f2≠0，f3＝0　　 D．f1≠0，f2≠0，f3≠0‎ 答案：C　解析：首先对整体受力分析可知，整体相对地面没有相对运动趋势，故f3＝0，在将a和b看成一个整体，ab整体有相对斜面向下运动的趋势，故b与P之间有摩擦力，即f2≠0，在对a进行受力可知，由于a处于静止状态，故a相对于b有向下运动的趋势，故a和b之间存在摩擦力作用，即f1≠0，故选项C正确．‎ ‎6．如图K213所示，用原长为8 cm的橡皮筋跨过光滑的定滑轮把一根木棒悬挂起来，稳定后木棒处于水平状态，橡皮筋长度变为10 cm，橡皮筋与水平棒的夹角为30°，橡皮筋的劲度系数k＝2 N/cm，g＝10 m/s2，则木棒的质量是(　　)‎ 图K213‎ A．4 kg B．0.4 kg C．2 kg D．0.2 kg 答案：B　‎ ‎7.如图K238所示，倾角为θ的斜面体C置于水平面上，B置于斜面上，通过细绳跨过光滑的定滑轮与A相连接，连接B的一段细绳与斜面平行，A、B、C都处于静止状态，则(　　)‎ 图K238‎ A.B受到C的摩擦力可能为零 ‎ B.C受到水平面的摩擦力一定为零 C.不论B、C间摩擦力大小、方向如何，水平面对C的摩擦力方向一定向左 D.水平面对C的支持力与B、C的总重力大小相等 答案：AC 解析：对于B物体，当绳子的拉力等于B物体重力沿斜面的分力时，摩擦力为零，当绳子的拉力大于B物体重力沿斜面的分力时，有向上运动的趋势，摩擦力沿斜面向下，当绳子的拉力小于B物体重力沿斜面的分力时，有向下运动的趋势，摩擦力沿斜面向上，故A正确；把B、C看成一整体受力分析，因为绳子的拉力有竖直向上和水平向右的分量，故水平面对C的摩擦力方向一定向左，水平面对C的支持力总小于B、C的总重力，故B错误，C正确，D错误 ‎8.如图K215所示，轻质弹簧的劲度系数为k，小球所受重力为G，平衡时小球在A处.今用力F压小球至B处，使弹簧缩短x，则此时弹簧的弹力为(　　) ‎ 图K215 ‎ A.kx B.kx＋G C.G－kx D.以上都不对 答案：B ‎ ‎9．如图K235所示，竖直墙面与水平地面均光滑且绝缘，两个带有同种电荷的小球A、B分别处于竖直墙面和水平地面上，且处于同一竖直平面内，若用图示方向的水平推力F作用于小球B，则两球静止于图示位置，如果将小球B向左推动少许，两个小球将重新达到平衡，则两个小球的受力情况与原来相比(　　)‎ 图K235‎ A．推力F将增大 B．竖直墙面对小球A的弹力变小 C．地面对小球B的弹力一定增大 D．两个小球之间的距离变小 答案：B 解析：对球A受力分析，A受三个力的作用，即重力GA，墙壁对A的支持力FA和B对A的静电力FBA，FA与FBA的合力等于重力，它是不变的，当小球B向左推动少许时，FBA与竖直方向的夹角逐渐变小，则可以判断出FA减小，FBA也减小，故B正确；对AB整体分析可知，F＝FA，故推力F也将减小，A错误；对小球B而言，它受四个力的作用，重力GB，推力F，A对B的静电力FAB，地面对B的支持力FB，由于FAB＝FBA，FBA减小，则FAB也减小，故地面对小球B的支持力也减小，C错误；由于两球之间的静电力在减小，故两小球之间的距离在增大，D错误．‎ ‎10．如图K211所示，跳水运动员踩压跳板使跳板弯曲到最低点时，下列说法正确的是(　　)‎ 图K211‎ A.跳板发生形变，运动员的脚没有发生形变 B.运动员受到的支持力，是跳板发生形变而产生的 C.此时跳板对运动员的支持力和运动员的重力等大 D.此时跳板对运动员的支持力大于运动员对跳板的压力 答案：B ‎11.下列关于摩擦力的说法中，错误的是(　　)‎ A.两物体间有摩擦力，一定有弹力，且摩擦力的方向和它们的弹力方向垂直 B.两物体间的摩擦力大小和它们间的压力一定成正比 C.在两个运动的物体之间可以存在静摩擦力，且静摩擦力的方向可以与运动方向成任意角度 D.滑动摩擦力的方向可以与物体的运动方向相同，也可以相反 答案：B ‎12.如图KZ21所示，A、B两物体紧靠着放在粗糙水平面上，A、B间接触面光滑．在水平推力F作用下两物体一起加速运动，物体A恰好不离开地面，则物体A的受力个数为(　　)‎ 图KZ21‎ A．3 B．4 C．5 D．6‎ 答案：A　‎ ‎13．如图KZ22所示，作用在滑块B上的推力F＝100 N，若α＝30 °，装置重力和摩擦力均不计，则工件上受到的压力为(　　)‎ 图KZ22‎ A．100 N B．100 N C．50 N D．200 N 答案：B 解析：对B受力分析(如图D66甲所示)得F2＝＝2F，对工件受力分析(如图乙所示)．‎ ‎ ‎ 甲 　 　　乙 图D66‎ 其中F2′＝F2，得FN＝F2′cos 30°＝100 N，故B正确．‎ ‎14．如图KZ23甲所示，一物块置于水平地面上．现用一个与竖直方向成θ角的力F拉物块，使力F沿顺时针方向转动，并保持物块始终沿水平方向做匀速直线运动，得到拉力F与θ变化关系图线如图乙所示．根据图中信息可知物块与地面之间的动摩擦因数为(　　)‎ ‎ ‎ ‎ 甲 　　乙 图KZ23‎ A. B. C．2－　 D. ‎ 答案：C 解析：物体受支持力FN、拉力F、重力mg、摩擦力μFN作用，水平方向有Fsin θ＝μFN，竖直方向有Fcos θ＋FN＝mg，得F＝，从题图可知，θ＝30°与120°时F相等，解得μ＝2－，C正确．‎ ‎15．如图KZ24所示，用等长的两根轻质细线把两个质量相等的小球悬挂起来．现对小球b施加一个水平向左的恒力F，同时对小球a施加一个水平向右的恒力3F，最后达到稳定状态，表示平衡状态的图可能是图中的(　　)‎ 图KZ24‎ ‎ ‎ ‎ A　　 B　 　C　 　D 答案：D ‎16．如图KZ25所示，滑块A置于水平地面上，滑块B在一水平力作用下紧靠滑块A(A、B接触面竖直)，此时A恰好不滑动，B刚好不下滑．已知A与B间的动摩擦因数为μ1，A与地面间的动摩擦因数为μ2，最大静摩擦力等于滑动摩擦力．A与B的质量之比为(　　)‎ 图KZ25‎ A.　　　 B. C.　　　 D. 答案：B 解析： 对物体A、B整体在水平方向上有F＝μ2(mA＋mB)g；对物体B在竖直方向上有μ1F＝mBg；联立解得：＝，选项B正确．‎ ‎17．如图KZ26所示，甲、乙两物体用压缩的轻质弹簧连接静置于倾角为θ的粗糙斜面体上，斜面体始终保持静止，则下列判断正确的是(　　) ‎ 图KZ26‎ A．物体甲一定受到4个力的作用 B．物体甲所受的摩擦力方向一定沿斜面向下 C．物体乙所受的摩擦力不可能为零 D．水平面对斜面体无摩擦力作用 答案;CD 解析：若压缩的弹簧对甲向上的弹力大小恰好等于m甲gsin θ，则甲只受三个力作用，A、B错误；因弹簧对乙有沿斜面向下的弹力，乙的重力也有沿斜面向下的分力，故乙一定具有向下运动的趋势，乙一定受沿斜面向上的摩擦力作用，C正确；取甲、乙和斜面体为一整体分析受力，由水平方向合力为零可得，水平面对斜面体无摩擦力作用，D正确．‎ ‎18.如图K237，用两根等长轻绳将木板悬挂在竖直木桩上等高的两点，制成一简易秋千.某次维修时将两轻绳各剪去一小段，但仍保持等长且悬挂点不变.木板静止时，F1表示木板所受合力的大小，F2表示单根轻绳对木板拉力的大小，则维修后(　　) ‎ 图K237‎ A.F1不变，F2变大 B.F1不变，F2变小 C.F1变大，F2变大 D.F1变小，F2变小 答案：A ‎19.如图K212所示，质量mA＞mB的两物体A、B叠放在一起，靠着竖直墙面.已知两物体与墙面的动摩擦因数μA＞μB让它们由静止释放，在沿粗糙墙面下落过程中，物体B的受力示意图是(　　)‎ 图K212‎ ‎ ‎ ‎ A 　B 　　 C 　D 答案：A 解析：A与B整体同时沿竖直墙面下滑，受到总重力，墙壁对其没有支持力，如果有，将会向右加速运动，因为没有弹力，故也不受墙壁的摩擦力，即只受重力，做自由落体运动；由于整体做自由落体运动，处于完全失重状态，故A、B间无弹力，再对物体B受力分析，只受重力；故选A.‎ ‎20.如图K216所示，质量为2 kg的物体B和质量为1 kg的物体C用轻弹簧连接并竖直地静置于水平地面上.再将一个质量为3 kg的物体A轻放在B上的一瞬间，弹簧的弹力大小为(取g＝10 m/s2)(　　)‎ 图K216‎ A.30 N B.0 C.20 N D.12 N 答案：C 解析：B静止于弹簧上时，处于平衡状态，弹簧弹力F＝mBg＝2×10 N＝20 N，A轻放在B上的瞬间，弹簧还来不及反应，弹簧弹力不变，故弹力大小仍为20 N，选项C正确．‎ ‎21.如图K218所示，质量均为m的两木块a与b叠放在水平面上，a受到斜向右上方与水平成θ角的力作用，b受到斜向左下方与水平成θ角的力作用，两力大小相同，两木块保持静止状态，则(　　)‎ 图K218‎ A.a、b之间一定存在静摩擦力 B.b与地之间一定存在静摩擦力 C.b对a的支持力一定小于mg D.地对b的支持力一定大于2mg 答案：AC 解析：用整体法分析，地面对b没有摩擦力，对b的支持力为2mg；隔离a分析，a相对于b有向右运动的趋势，故有摩擦力，由于F1有竖直向上的分力，故b对a的支持力小于重力，A、C正确．‎ ‎22.如图K222所示，用OA、OB两根轻绳将物体悬于两竖直墙之间，开始时OB 绳水平.现保持O点位置不变，改变OB绳长使绳末端由B点缓慢上移至B′点，此时OB′与OA之间的夹角θ<90°.设此过程中OA、OB的拉力分别为FOA、FOB，下列说法正确的是(　　)‎ 图K222‎ A.FOA逐渐增大 B.FOA逐渐减小 C.FOB逐渐增大 D.FOB逐渐减小 答案：B 解析：以结点O为研究对象，O受到重力G、绳OA的拉力FOA和绳OB的拉力FOB三个力作用，如图D63所示，根据平衡条件知，两根绳子的拉力的合力与重力大小相等、方向相反，作出轻绳OB在两个位置时力的合成图如图D63所示，FOA逐渐减小，FOB先减小后增大，当θ＝90°时，FOB最小．故选B.‎ 图D63‎ ‎23.如图K215所示，轻质弹簧的劲度系数为k，小球所受重力为G，平衡时小球在A处.今用力F压小球至B处，使弹簧缩短x，则此时弹簧的弹力为(　　) ‎ 图K215 ‎ A.kx B.kx＋G C.G－kx D.以上都不对 答案：B ‎ ‎24.如图K218所示，质量均为m的两木块a与b叠放在水平面上，a受到斜向右上方与水平成θ角的力作用，b受到斜向左下方与水平成θ角的力作用，两力大小相同，两木块保持静止状态，则(　　)‎ 图K218‎ A.a、b之间一定存在静摩擦力 B.b与地之间一定存在静摩擦力 C.b对a的支持力一定小于mg D.地对b的支持力一定大于2mg 答案：AC 解析：用整体法分析，地面对b没有摩擦力，对b的支持力为2mg；隔离a分析，a相对于b有向右运动的趋势，故有摩擦力，由于F1有竖直向上的分力，故b对a的支持力小于重力，A、C正确．‎ ‎25.如图K221所示，舰载机保持牵引力F大小不变，在匀速航行的航母上降落时受到阻拦而静止，此时阻拦索夹角θ＝120°，空气阻力和甲板阻力不计，则阻拦索承受的张力大小为 (　　)‎ 图K221‎ A. B.F C.F D.2F 答案：B 解析：舰载机与航母一起做匀速运动，合力为零，两阻拦索的张力的合力与舰载机的牵引力是一对平衡力，由平行四边形定则可知，B正确．‎ ‎26．如图K211所示，“马踏飞燕”是汉代艺术家高度智慧、丰富想象、浪漫主义精神和高超的艺术技巧的结晶，是我国古代雕塑艺术的稀世之宝，飞奔的骏马之所以能用一只蹄稳稳地踏在飞燕上，是因为(　　)‎ ‎ ‎ 图K211‎ A．马跑得快的缘故 B．马蹄大的缘故 C．马的重心在飞燕上 D．马的重心位置和飞燕在一条竖直线上 答案：D ‎27．下列关于摩擦力的说法中，错误的是(　　)‎ A．两物体间有摩擦力，一定有弹力，且摩擦力的方向和它们的弹力方向垂直 B．两物体间的摩擦力大小和它们间的压力一定成正比 C．在两个运动的物体之间可以存在静摩擦力，且静摩擦力的方向可以与运动方向成任意角度 D．滑动摩擦力的方向可以与物体的运动方向相同，也可以相反 答案：B　‎ ‎28.如图K236所示，一个半球形的碗放在桌面上，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为m1和m2的小球.当它们处于平衡状态时，质量为m1的小球与O点的连线与水平线的夹角为α＝90°，质量为m2的小球位于水平地面上，设此时质量为m2的小球对地面压力大小为FN，细线的拉力大小为FT，则(　　) ‎ 图K236‎ A.FN＝(m2－m1)g B.FN＝m2g C.FT＝m1g D.FT＝g 答案：B ‎29.如图K239所示，重量相等的两个完全相同的小球，用轻绳连接静止在粗糙水平面上.现用竖直向上的较小的力F作用在连接两球轻绳的中点，缓慢增大F，到两球刚要运动的过程中，下列说法正确的是(　　)‎ 图K239‎ A.地面对球的支持力变大 B.地面对球的支持力变小 C.球受到的摩擦力变小 D.球受到的摩擦力变大 答案：BD ‎30.如图K212所示，质量mA＞mB的两物体A、B叠放在一起，靠着竖直墙面.已知两物体与墙面的动摩擦因数μA＞μB让它们由静止释放，在沿粗糙墙面下落过程中，物体B的受力示意图是(　　)‎ 图K212‎ ‎ ‎ ‎ A 　B 　　 C 　D 答案：A 解析：A与B整体同时沿竖直墙面下滑，受到总重力，墙壁对其没有支持力，如果有，将会向右加速运动，因为没有弹力，故也不受墙壁的摩擦力，即只受重力，做自由落体运动；由于整体做自由落体运动，处于完全失重状态，故A、B间无弹力，再对物体B受力分析，只受重力；故选A.‎ ‎31.如图K216所示，质量为2 kg的物体B和质量为1 kg的物体C用轻弹簧连接并竖直地静置于水平地面上.再将一个质量为3 kg的物体A轻放在B上的一瞬间，弹簧的弹力大小为(取g＝10 m/s2)(　　)‎ 图K216‎ A.30 N B.0 C.20 N D.12 N 答案：C 解析：B静止于弹簧上时，处于平衡状态，弹簧弹力F＝mBg＝2×10 N＝20 N，A轻放在B上的瞬间，弹簧还来不及反应，弹簧弹力不变，故弹力大小仍为20 N，选项C正确．‎ ‎32．如图K236所示，一个半球形的碗放在桌面上，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为m1和m2‎ 的小球．当它们处于平衡状态时，质量为m1的小球与O点的连线与水平线的夹角为α＝90°，质量为m2的小球位于水平地面上，设此时质量为m2的小球对地面压力大小为FN，细线的拉力大小为FT，则(　　) ‎ A．FN＝(m2－m1)g B．FN＝m2g C．FT＝m1g D．FT＝g ‎ ‎ 图K236 　　　图K237‎ 答案：B ‎33．如图 K237，两个轻环a和b套在位于竖直面内的一段固定圆弧上；一细线穿过两轻环，其两端各系一质量为m的小球．在a和b之间的细线上悬挂一小物块．平衡时，a、b间的距离恰好等于圆弧的半径．不计所有摩擦．小物块的质量为(　　)‎ A.　 B.m C．m　 D．2m 答案：C 二、多项选择题 ‎34．如图26所示，甲、乙两物体用压缩的轻质弹簧连接静置于倾角为θ的粗糙斜面体上，斜面体始终保持静止，则下列判断正确的是(　　) ‎ 图26‎ A．物体甲一定受到4个力的作用 B．物体甲所受的摩擦力方向一定沿斜面向下 C．物体乙所受的摩擦力不可能为零 D．水平面对斜面体无摩擦力作用 答案：CD 解析：若压缩的弹簧对甲向上的弹力大小恰好等于m甲gsin θ，则甲只受三个力作用，A、B错误；因弹簧对乙有沿斜面向下的弹力，乙的重力也有沿斜面向下的分力，故乙一定具有向下运动的趋势，乙一定受沿斜面向上的摩擦力作用，C正确；取甲、乙和斜面体为一整体分析受力，由水平方向合力为零可得，水平面对斜面体无摩擦力作用，D正确．‎ ‎35．如图K238所示，形状和质量完全相同的两个圆柱体a、b靠在一起，表面光滑，重力为G，其中b的下半部分刚好固定在水平面MN的下方，上边露出另一半，a静止在平面上．现过a的轴心施加一水平作用力F，可缓慢地将a拉离平面一直滑到b的顶端，对该过程分析，则应有(　　)‎ A．拉力F先增大后减小，最大值是G B．开始时拉力F最大为G，以后逐渐减小为0‎ C．a、b间的压力开始最大为2G，以后逐渐减小到G D．a、b间的压力由0逐渐增大，最大为G ‎ ‎ 图K238 　图K239‎ 答案;BC 解析：要把a拉离平面，在开始时，平面MN对a球的支持力应为0，因此a球受力分析如图D56甲所示，则sin θ＝＝，所以θ＝30°，拉力F＝＝G.当球a逐渐上移时，用图解法分析F的变化如图乙所示，在球a上移时，拉力F逐渐减小至0.在开始时，a、b间的压力FN＝＝2G，以后逐渐减小至G，因此正确选项为B、C.‎ ‎ ‎ ‎ 甲 乙 图D56‎ ‎36．如图K239所示，倾角为θ的斜面体C置于水平面上，B置于斜面上，通过细绳跨过光滑的定滑轮与A相连接，连接B的一段细绳与斜面平行，A、B、C都处于静止状态，则(　　)‎ A．B受到C的摩擦力可能为零 ‎ B．C受到水平面的摩擦力一定为零 C．不论B、C间摩擦力大小、方向如何，水平面对C的摩擦力方向一定向左 D．水平面对C的支持力与B、C的总重力大小相等 答案：AC 解析：对于B物体，当绳子的拉力等于B物体重力沿斜面的分力时，摩擦力为零，当绳子的拉力大于B物体重力沿斜面的分力时，有向上运动的趋势，摩擦力沿斜面向下，当绳子的拉力小于B物体重力沿斜面的分力时，有向下运动的趋势，摩擦力沿斜面向上，故A正确；把B、C看成一整体受力分析，因为绳子的拉力有竖直向上和水平向右的分量，故水平面对C的摩擦力方向一定向左，水平面对C的支持力总小于B、C的总重力，故B错误，C正确，D错误．‎ ‎37．如图KZ27所示，质量为m的物体靠在粗糙的竖直墙上，物体与墙之间的动摩擦因数为μ.若要使物体沿着墙匀速运动，则与水平方向成α角的外力F的大小如何？‎ 图KZ27‎ 解：当物体沿墙匀速下滑时，受力如图D67甲所示，建立如图所示的坐标系，由平衡条件得 ‎ ‎ 甲 　　乙 图D67‎ F1sin α＋Ff1＝mg　①‎ FN1＝F1cos α　②‎ 又有Ff1＝μFN1　③‎ 由①②③解得F1＝ 当物体匀速上滑时，受力如图乙所示，建立如图所示的坐标系，由平衡条件得 F2sin α＝Ff2＋mg　④‎ FN2＝F2cos α　⑤‎ 又有Ff2＝μFN2　⑥‎ 由④⑤⑥解得F2＝.‎ 解：(1)对物体受力分析，则有 mgsin θ＝F 此时F＝kx1‎ 联立以上两式，代入数据解得k＝250 N/m ‎ ‎(2)物体上移，则摩擦力方向沿斜面向上有 f＝mgsin θ＋F′‎ 此时F′＝kx2＝5 N f＝15 N，方向沿斜面向上．‎