贵州省册亨一中2013届高三物理一轮复习课时训练：共点力的平衡 14页

贵州省册亨一中2013届高三物理一轮复习课时训练：共点力的平衡 一、选择题 ‎1．如图所示，+Q1和-Q2是两个可自由移动的电荷，且Q2=4Q1．现再取一个可自由移动的点电荷Q3放在Q1与Q2连接的直线上，欲使整个系统平衡，那么( )‎ A．Q3应为负电荷，放在Q1的左边．‎ B．Q3应为负电荷，放在Q2的右边.‎ C．Q3应为正电荷，放在Q1的左边．‎ D．Q3应为正电荷，放在Q2的右边．‎ ‎【答案】A ‎2．如图所示，固定在竖直平面内的光滑圆环的最高点有一个光滑的小孔，一质量为m的小球套在圆环上，一根细线的下端系着小球，上端穿过小孔用手拉住。现拉动细线，使小球沿圆环缓慢上移，在移动的过程中手对细线的拉力F和圆环对小球的弹力N的大小变化情况是( )‎ A．F不变，N增大 B．F不变，N减小 C．F减小，N不变 D．F增大，N减小 ‎【答案】C[来源:Zxxk.Com]‎ ‎3．如图所示,一匀质木棒,搁置于台阶上保持静止,下图关于木棒所受的弹力的示意图中正确的是( )‎ ‎【答案】D ‎4．如图所示，质量分别为mA、mB的两物块A、B叠放在一起，若它们共同沿固定在水平地面上倾角为α的斜面匀速下滑．则( )‎ A．A、B间无摩擦力 B．A、B间有摩擦力，且A对B的摩擦力对B做正功 C．B与斜面间的动摩擦因数μ=tanα D．B对斜面的摩擦力方向沿斜面向上 ‎【答案】BC ‎5．如图所示，物体M静止于倾斜放置的木板上，使木板的倾斜角θ缓慢增大至M开始滑动之前的过程中，下列说法中正确的是( )‎ A．物体对木板的压力逐渐减小 ‎ B．物体所受支持力和摩擦力都减小 C．物体所受支持力和摩擦力的合力变小 D．物体所受重力、支持力和摩擦力的合力逐渐增大 ‎【答案】A ‎6．一只蚂蚁从半球形小碗内的最低点沿碗壁向上缓缓爬行，在其滑落之前的爬行过程中受力情况是( )‎ A．弹力逐渐增大 B．摩擦力逐渐增大 ‎ C．摩擦力逐渐减小 D．碗对蚂蚁的作用力逐渐增大 ‎【答案】B ‎7．用两轻绳的末端各系质量分别为mA、、mB的带同种电荷的小球，两绳另一端同系于O点，如图所示，绳长分别为LA、、LB，且mB=2mA，LA=‎2LB，平衡后绳与竖直方向夹角分别为、β．关于两夹角的大小关系，正确的判断是( )‎ ‎ ‎ A．α=β B．α<β C．α>β D．无法确定 ‎ ‎【答案】A ‎8．如图所示， 用绳索将重球挂在墙上，不考虑墙的摩擦。如果把绳的长度减小一些，则球对绳的拉力F1和球对墙的压力F2的变化情况是( )‎ A．F1和F2都增大 B．F1减小，F2增大 C．F1增大，F2减小 D．F1和F2都减小 ‎【答案】A ‎9．如图所示，不可伸长的轻细绳NO和MO的结点为O，在O点悬吊电灯L，NO和MO与竖直方向的夹角为θ1=θ2=45°，保持O点不动及灯静止，下列说法正确的是( )‎ A．NO绳受到的拉力比MO绳大 B．NO绳和MO绳受到的拉力相等，等于电灯重力的 C．若将θ1逐渐减小，NO绳受到的拉力将逐渐减小 D．若将θ2逐渐减小，MO绳受到的拉力将逐渐增大 ‎【答案】C[来源:学_科_网]‎ ‎10．如图所示，用一根长为的细绳一端固定在点，另一端悬挂质量为的小球，为使细绳与竖直方向夹300角且绷紧，小球处于静止，则需对小球施加的最小力等于( )‎ A． B．‎ C． D．‎ ‎【答案】D ‎11．如图所示，有四块相同的坚固石块垒成弧形的石拱，其中第3、4块固定在地面上，每块石块的两个面间所夹的圆心角为30°。假定石块间的摩擦力可以忽略不计，则第1、2块石块间的作用力和第1、3块石块间的作用力的大小之比为( )‎ A． B． C． D． ‎【答案】D ‎12．M，N两金属板竖直放置，使其带电，悬挂其中的带电小球P如图4偏离竖直方向．下列哪一项措施会使OP悬线与竖直方向的夹角增大？(P球不与金属极板接触) ( )‎ A．增大MN两极板间的电势差 B．增大MN两极板的带电量 C．保持板间间距不变，将M，N板一起向右平移 D．保持板间间距不变，将M，N板一起向左平移 ‎【答案】AB ‎13．如图所示，两个可视为质点的小球a和b，用质量可忽略的刚性细杆相连，放置在一个光滑的半球面内，已知小球a和b的质量分别为、m。细杆长度是球面半径的倍。两球处于平衡状态时，有关下列说法正确的是( )‎ A．细杆与水平面的夹角 B．杆对a、b球作用力的方向不一定沿杆 C．杆对a、b球的作用力的大小为 D．半球面对a、b球的弹力之比为 ‎【答案】AC ‎14．如图所示，物体A、B用细绳连接后跨过定滑轮，A静止在倾角为30o的斜面上，B被悬挂着。已知质量，不计滑轮摩擦，现将斜面倾角由30o增大到50o，但物体仍保持静止，那么下列说法中正确的是( )‎ A．绳子的张力将增大 B．物体A对斜面的压力将减小 C．物体A受到的静摩擦力将先增大后减小 D．滑轮受到的绳的作用力不变 ‎【答案】B ‎15．如图所示，一夹子夹住木块，在力F作用下向上提升。夹子和木块的质量分别为m、M，夹子与木块两侧间的最大静摩擦力均为f。若木块不滑动，力F的最大值是( )‎ A． B． ‎ C．－(m＋M)g D．＋(m＋M)g ‎【答案】A ‎16‎ ‎．如图所示，一遵循胡克定律的弹性轻绳，其一端O固定在天花板上，另一端C与静止在水平地面上的滑块A相连。B为紧挨绳的一固定不动且与竖直面垂直的光滑小钉，它到天花板的距离BO等于弹性绳的自然长度。当绳OC处于竖直位置时，滑块A对地面有压力作用。现用一水平力F作用于A，使之在地面上向右做直线运动，且在运动过程中绳一直处于弹性限度内。若滑块A与水平地面间有摩擦，且动摩擦因数恒定，那么关于滑块A所受滑动摩擦力大小的判断，下列说法中正确的是( )‎ A．逐渐增大 B．逐渐减小 C．保持不变 D．无法确定 ‎【答案】C ‎17．如图所示，一弹簧秤上端固定，下端拉住活塞提起气缸，活塞与气缸间无摩擦，气缸内装一定质量的理想气体，系统处于静止状态。现使缸内气体的温度升高，则在此过程中，气体体积V与弹簧秤拉力F的变化情况是( )‎ A．V增大，F增大 B．V增大，F不变 C．V不变，F不变 D．V增大，F减小 ‎【答案】B ‎18．如图所示，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θ。下列关系正确的是( )‎ A． B．F ＝ mgtanθ C． D．FN ＝ mgtanθ ‎【答案】A ‎19．如图所示，物体A贴在粗糙的竖直墙面上，竖直向上的力F作用在物体B上，A、B均保持静止。则下列说法中正确的是( )‎ A．物体B受到3个力作用 B．物体A、B的接触面可能是光滑的 ‎ C．物体A可能受到5个力作用 D．F撤去的瞬间物体A只受到重力 ‎【答案】D ‎20．如图所示，用两根细线把A、B两小球悬挂在天花板上的同一点O，并用第三根细线连接A、B两小球，然后用某个力F作用在小球A上，使三根细线均处于直线状态，且OB细线恰好沿竖直方向，两小球均处于静止状态．则该力可能为图中的( )‎ A．F1 B．F2 ‎ C．F3 D．F4‎ ‎【答案】BC ‎21．如图所示，A、B两物体的质量分别为mA、mB，且mA>mB，整个系统处于静止状态。滑轮的质量和一切摩擦均不计。如果绳一端由Q点缓慢地向左移到P点，整个系统重新平衡后，绳的拉力F和两滑轮间绳力与水平方向的夹角变化情况是( )‎ A．F变大，角变大 B．F变小，角变小 C．F不变，角变小 D．F不变，角不变 ‎【答案】D ‎22．如图所示，重为G的物体A置于倾角θ的斜面上，物体对斜面的压力等于( )‎ A． G B． G cosθ C． G sinθ D． G tanθ ‎【答案】B ‎23．如图所示，质量为M、半径为R、内壁光滑的半球形容器静止放在粗糙水平地面上，O为球心．有一劲度系数为k的轻弹簧一端固定在半球形容器底部O′处，另一端与质量为m的小球相连，小球静止于P点．已知地面与半球形容器间的动摩擦因数为μ，OP与水平方向的夹角为θ＝30°.下列说法正确的是( )‎ A．小球受到轻弹簧的弹力大小为mg B．小球受到半球形容器的支持力大小为mg C．小球受到半球形容器的支持力大小为mg D．半球形容器受到地面的摩擦力大小为mg ‎【答案】AC 二、填空题 ‎24．如图所示，将某物体放在水平地面上处于静止状态，该物体 (填“受”或“不受”)摩擦力；如果将它放在某斜面上也处于静止状态，该物体 (填“受”或“不受”)摩擦力。 ‎ ‎【答案】不受、受 ‎25．在竖直向下、电场强度为E的匀强电场中，一个质量为m的带点液滴，沿着水平方向做直线运动，则该液滴带 电，电荷量大小为 。‎ ‎【答案】负 、 mg/E ‎26．如图所示，用水平力F把一铁块紧压在竖直墙壁上静止不动，当F增大时，墙对铁块的支持力将　　　　，墙与铁块间的摩擦力将　　　　。(填“增大”，“减小”或“不变”)‎ ‎【答案】增大、不变 ‎27．如图所示，粗糙斜面的倾角为30°轻绳通过两个滑轮与A相连，轻绳的另一端固定于天花板上，不计轻绳与滑轮的摩擦．物块A的质量为m不计滑轮的质量，挂上物块B后，当滑轮两边轻绳的夹角为90°时，A、B恰能保持静止且A所受摩擦力向下，则物块B的质量为____________‎ ‎【答案】‎ ‎28．如图，给静止在水平粗糙地面上的木块一初速度，使之开始运动。一学生利用角动量定理来考察此木块以后的运动过程：“把参考点设于如图所示的地面上一点O，此时摩擦力f的力矩为0，从而地面木块的角动量将守恒，这样木块将不减速而作匀速运动。”请指出上述推理的错误，并给出正确的解释： ‎ ‎ ‎ ‎ 。‎ ‎【答案】该学生未考虑竖直方向木块所受的支持力和重力的力矩.仅根据摩擦力的力矩为零便推出木块的角动量应守恒，这样推理本身就不正确.事实上，此时支持力合力的作用线在重力作用线的右侧，支持力与重力的合力矩不为0，木块的角动量不守恒，与木块作减速运动不矛盾．‎ ‎29．如图所示，在匀强电场中，将质量为m、带电荷量为q的一带电小球由静止释放，如果带电小球的运动轨迹为一直线，该直线与竖直方向的夹角为θ，那么匀强电场场强的最小值是___________。‎ ‎【答案】‎ 三、计算题 ‎30．如图所示，高为0.3m的水平通道内，有一个与之等高的质量为M＝1.2kg表面光滑的立方体，长为L＝0.2m的轻杆下端用铰链连接于O点，O点固定在水平地面上竖直挡板的底部（挡板的宽度可忽略），轻杆的上端连着质量为m＝0.3kg的小球，小球靠在立方体左侧。取g＝10m/s2， sin37°＝0.6，cos37°＝0.8。‎ ‎(1）为了使轻杆与水平地面夹角α＝37°时立方体平衡，作用在立方体上的水平推力F1应为多大？‎ ‎(2）若立方体在F2＝4.5N的水平推力作用下从上述位置由静止开始向左运动，则刚要与挡板相碰时其速度多大？‎ ‎(3）立方体碰到挡板后即停止运动，而轻杆带着小球向左倒下碰地后反弹恰好能回到竖直位置，当杆回到竖直位置时撤去F2，杆将靠在立方体左侧渐渐向右倒下，最终立方体在通道内的运动速度多大？ ‎ ‎【答案】（1）对小球有 F1=N=4N ‎ (2）‎ 可解得: v1=0.8m/s ‎ ‎(3）设杆靠在立方体向右倒下与地面的夹角为θ时小球与立方体分离，此时小球与立方体的速度分别为v和V,可有 ‎ ‎ ‎ ‎ 联立上述方程可解得。 ‎ ‎31．两根金属导轨平行放置在倾角为θ=30°的斜面上，导轨左端接有电阻R=10Ω，导轨自身电阻忽略不计。匀强磁场垂直于斜面向上，磁感强度B=0.5T。质量为m=‎0.1kg，电阻可不计的金属棒ab静止释放，沿导轨下滑（金属棒a b与导轨间的摩擦不计）。如图所示，设导轨足够长，导轨宽度L=‎2m，金属棒ab下滑过程中始终与导轨接触良好，当金属棒下滑h=‎3m时，速度恰好达到最大值。求此过程中金属棒达到的最大速度和电阻中产生的热量。‎ ‎【答案】当金属棒速度恰好达到最大速度时，金属棒受力平衡，有：mgsinθ=F安 ‎ 解得金属棒所受安培力 F安=0.5N 据法拉第电磁感应定律，感应电动势 E=BLv ‎ 据闭合电路欧姆定律，感应电流 I= ‎ 又F安=BIL ‎ 解得最大速度v =‎5m/s ‎ 下滑过程中，由能量守恒定律得：mgh－Q = mv2 ‎ 解得电阻中产生的热量Q= 1.75J ‎32．如图所示，质量m=‎2kg的木块P放在质量M=‎8kg的水平木板上，木板与地面间的动摩擦因数=0.5。向左抽动木板时木块P处于静止状态，此时测力计的指针指在4N处，g取‎10m/s2‎ ‎(1）木块与木板间的动摩擦因数是多少？ ‎ ‎(2）向左需用多大的力F可将木板匀速抽出？‎ ‎【答案】（1）木块受到的滑动摩擦力f=4N ‎ 木块与木板间的动摩擦因数 ‎(2）向左匀速抽出，需要克服木块和地面的摩擦力 ‎ ‎ ‎33．如图所示，是一套测定风力的装置，固定的水平细杆上套有一球 A ，通过一轻质细绳与B球相连，当 B 球受到风力作用，A球会沿杆运动，根据A、B球的运动状态可以知道风力大小。现已知A、B球的质量均为m，由于B球受到水平风力作用使得A 与 B 球一起向右匀加速运动，加速度大小为,此时连接A、B球的细绳与竖直方向的夹角为 θ 。求：‎ ‎(1）B球受到的风力大小 ‎(2）A球与杆之间的动摩擦因数 ‎【答案】（1）对B 为研究对象，受力分析列平衡方程得 ‎ ‎ ‎(2）取A、B整体为研究对象 ‎ ‎ ‎ ‎ 即 ‎34．如图所示，两金属杆ab和cd长均为L，电阻均为R，质量分别为M和m．用两根质量、电阻均可忽略的不可伸长的柔软导线将它们连成闭合回路，并悬挂在水平、光滑、不导电的圆棒两侧，两金属杆都处于水平位置，整个装置处于与回路平面垂直、磁感应强度为B的匀强磁场中，若金属杆ab正好匀速向下运动，求运动的速度。‎ ‎【答案】若ab棒以速度v向下匀速运动，cd棒也将以速度v向上匀速运动，两棒都垂直切割磁场线产生感应电动势。在闭合电路中，ab棒受到的磁场力向上，cd棒受到的磁场力向下，悬线对两棒的拉力都向上且为F 则对 ab棒：Mg=BIL+F ‎ 对cd棒：mg+BIL=F ‎ 又I= ‎ 解得：Mg-mg=2BIL=2· ‎ 所以运动的速度为v= ‎ ‎35．在水平路面上用绳子拉一只重100 N的箱子做匀速直线运动，绳子拉力的大小为50 N，方向与路面所成仰角为37°，（已知sin37°=0.6，cos37°=0.8）问：‎ ‎ (1）箱子和地面间的滑动摩擦力是多少?‎ ‎ (2）箱子和地面间动摩擦因数是多少?‎ ‎【答案】（1）40N (2）0.57（=4／7）‎ ‎36．如图所示，M、N为固定在光滑水平地面上的两块光滑竖直挡板，两板间叠放着A、B两个等长的光滑圆柱体. 已知圆柱体A的底面半径为2m, 圆柱体B的底面半径为3m，M、N两板间的距离为8m. 圆柱体A对M挡板的压力为12N, 圆柱体A的质量为1kg. 求：（1）圆柱体A对圆柱体B的支持力的方向与水平方向的夹角为多少度？（2）圆柱体A对地面的压力为多少？（g取‎10m/s2）‎ ‎【答案】(1)设圆柱体A的底面半径为ra , 圆柱体B的底面半径为rb ,M、N之间的距离为d , 设圆柱体A对圆柱体B的支持力NAB与水平方向的夹角为θ，则 ‎ cosθ==0.6 => θ=53°[来源:学#科#网Z#X#X#K]‎ ‎ (2）设圆柱体A的质量为ma , 设圆柱体B的质量为mb ‎ ‎ ,对圆柱体A和圆柱体B分别进行受力分析：‎ 对A：‎ 水平方向：NBA cosθ=NMA ① ‎ 竖直方向：NA=GA+NBA sinθ ② ‎ 联立．，可得 NA=26N =>圆柱体A对地面的压力为26N ‎ ‎37．如图，人重600牛，木块A重400牛，人与A、A与地面间的动摩擦因数均为0.2，现人用水平力拉绳，使他与木块一起向右匀速直线运动，滑轮摩擦不计，求(1)人对绳的拉力.(2)人脚给A的摩擦力方向和大小。‎ ‎【答案】（1）100N；（2）静摩擦力方向向右；大小100牛 ‎38．如图，一质量m=‎5kg的球被一光滑挡板夹在光滑墙上，保持静止。挡板与墙面接触且夹角为，满足=53。求：挡板对球的支持力及球对墙面的压力？‎ ‎【答案】由题意可知，正交分解得：‎ 水平方向：‎ 竖直方向：‎ 解得： 方向垂直杆向上 ‎ ‎ 根据牛顿第三定律得：球对墙的压力大小为37.5N，方向水平向左。‎ ‎39．如图所示，质量为M的直角三棱柱A放在水平地面上，三棱柱的斜面是光滑的，且斜面倾角为θ.质量为m的光滑球放在三棱柱和光滑竖直墙壁之间，A和B都处于静止状态，求地面对三棱柱的支持力和摩擦力各为多少？(重力加速度为g. )‎ ‎【答案】选取B为研究对象，根据平衡条件有：‎ 竖直方向上：FNBcosθ＝mg 水平方向上：FNB·sinθ＝F 解得F＝mgtanθ（2分）‎ 再以A和B为研究对象，根据平衡条件有：‎ FN－(M＋m)g＝0　 F＝Ff 可得：FN＝(M＋m)g，Ff＝F＝mgtanθ.[来源:学_科_网Z_X_X_K]‎ ‎40．如图所示，质量为m的物体C放在水平木板AB上，当以mg/2的水平力作用于C物体时，恰可使C在木板上匀速运动，现将木板的B端抬高，当AB与水平面成45°时，求所受的摩擦力的大小？‎ ‎[来源:Z#xx#k.Com]‎ ‎【答案】‎ ‎41．有一传热良好的圆柱形气缸置于水平地面上，并用一光滑的质量为M活塞密封一定质量的的理想气体，活塞面积为S。开始时汽缸开口向上（如图一），已知外界大气压强P0，被封气体的体积V0。‎ ‎①求被封气体的压强：‎ ‎②现将汽缸倒置（如图二），待系统重新稳定后，活塞移动的距离是多少？‎ ‎【答案】（1）对活塞受力分析：‎ 得： ‎ ‎ (2）气缸倒置后：‎ ‎ 对活塞受力分析得：‎ ‎ 所以 ‎ 对封闭气体运用玻玛定律 ‎ 得：‎ ‎ 所以 ‎42． 三个重量均为10N的相同木块a、b、c和两个劲度均为500N／m的相同轻弹簧p、q用细线连接如图，其中a所在的水平桌面处光滑，但其左侧是粗糙面，桌面与a间的最大静摩擦为l0N。开始时p弹簧处于原长，木块都处于静止。现用水平力缓慢地向左拉p弹簧的左端，直到c木块刚好离开水平地面为止。轻弹簧和细线的重量都忽略不计，该过程 ‎ (1）最后连接a、b的线中拉力大小是多少?‎ ‎ (2）q弹簧最后的形变量是多少?‎ ‎ (3）p弹簧的左端向左移动的距离是多少?‎ ‎【答案】（1）20N (2）‎2cm (3）‎‎10cm