2019版高考物理二輪復(fù)習(xí) 高考題型一 選擇題1 物體的平衡考情題型練.doc

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選擇題1　物體的平衡 1.(多選)(2018四川雅安三診)如圖所示,將一橫截面為扇形的物體B放在水平面上,一滑塊A放在物體B上,除了物體B與水平面間的摩擦力之外,其余摩擦忽略不計(jì)。已知物體B的質(zhì)量為M,滑塊A的質(zhì)量為m,重力加速度為g。當(dāng)整個(gè)裝置靜止時(shí),A、B接觸面的切線與豎直的擋板之間的夾角為θ,下列選項(xiàng)正確的是(　　) A.物體B對(duì)水平面的壓力大小為(M+m)g B.物體B受到水平面的摩擦力大小為mgtan θ C.將物體B緩慢向左移動(dòng)一小段距離,滑塊A對(duì)物體B的壓力將變小 D.將物體B緩慢向左移動(dòng)一小段距離,滑塊A與豎直擋板之間的彈力將變大 2.(單選)(2018河南駐馬店二檢)如圖所示,欲使在粗糙斜面上勻速下滑的木塊A停下,可采用的方法是(　　) A.增大斜面的傾角 B.在木塊A上再疊放一個(gè)重物 C.對(duì)木塊A施加一個(gè)豎直向下的力 D.對(duì)木塊施加一個(gè)垂直于斜面的力 3.(單選)(2018安徽宿州一質(zhì)檢)如圖所示。兩根輕彈簧a、b的上端固定在豎直墻壁上,下端連接在小球上。當(dāng)小球靜止時(shí),彈簧a、b與豎直方向的夾角分別為53和37。已知a、b的勁度系數(shù)分別為k1、k2。sin 53=0.8,則a、b兩彈簧的伸長(zhǎng)量之比為(　　) A.4k23k1 B.3k24k1 C.3k14k2 D.4k13k2 4.(單選)(2018山西長(zhǎng)治、運(yùn)城、大同、朔州、陽(yáng)泉聯(lián)考)如圖所示,光滑的圓環(huán)固定在豎直平面內(nèi),圓心為O,三個(gè)完全相同的小圓環(huán)a、b、c穿在大環(huán)上,小環(huán)c上穿過(guò)一根輕質(zhì)細(xì)繩,繩子的兩端分別固定著小環(huán)a、b,通過(guò)不斷調(diào)整三個(gè)小環(huán)的位置,最終三小環(huán)恰好處于平衡位置,平衡時(shí)a、b之間的距離等于繩子長(zhǎng)度的一半。已知小環(huán)的質(zhì)量為m,重力加速度為g,輕繩與c的摩擦不計(jì)。則(　　) A.a與大環(huán)間的彈力大小為3mg B.繩子的拉力大小為32mg C.c受到繩子的拉力大小為3mg D.c與大環(huán)間的彈力大小為3mg 5.(單選)(2018山東淄博模擬)如圖甲所示,水平地面上固定一傾角為30的表面粗糙的斜劈,一質(zhì)量為m的小物塊能沿著斜劈的表面勻速下滑。現(xiàn)對(duì)小物塊施加一水平向右的恒力F,使它沿該斜劈表面勻速上滑。如圖乙所示,則F大小應(yīng)為(　　) A.3mg B.33mg C.34mg D.36mg 6.(單選)(2018江西七校聯(lián)考)如圖所示,小球A置于固定在水平面上的光滑半圓柱體上,小球B用水平輕彈簧拉著系于豎直板上,兩小球A、B通過(guò)光滑滑輪O用輕質(zhì)細(xì)線相連,兩球均處于靜止?fàn)顟B(tài),已知B球質(zhì)量為m,O點(diǎn)在半圓柱體圓心O1的正上方,OA與豎直方向成30角,OA長(zhǎng)度與半圓柱體半徑相等,OB與豎直方向成45角,則下列敘述正確的是(　　) A.小球A、B受到的拉力TOA與TOB相等,且TOA=TOB=3mg B.彈簧彈力大小為2mg C.A球質(zhì)量為6m D.光滑半圓柱體對(duì)A球支持力的大小為mg 7.(多選)(2018山西晉城二模)如圖所示,在豎直平面內(nèi),一輕質(zhì)絕緣彈簧上端固定在P點(diǎn),下端與帶電小圓環(huán)連接,帶電小圓環(huán)套在半徑為R的光滑絕緣大圓環(huán)上,大圓環(huán)的圓心O點(diǎn)固定一個(gè)帶電小球,帶電小圓環(huán)與帶電小球均可看做點(diǎn)電荷,它們的電性相同且電荷量大小均為q,P點(diǎn)在O點(diǎn)的正上方,當(dāng)把帶電小圓環(huán)放在大圓環(huán)A、B位置時(shí),帶電小圓環(huán)均能保持平衡,且B點(diǎn)與O點(diǎn)在同一水平線上,帶電小圓環(huán)在B位置平衡時(shí),大圓環(huán)與帶電小圓環(huán)之間剛好無(wú)相互作用力,已知∠APO=∠AOP=30,靜電力常量為k,則下列說(shuō)法正確的是(　　) A.帶電小圓環(huán)在A位置時(shí)彈簧一定處于壓縮狀態(tài) B.帶電小圓環(huán)在A位置平衡時(shí),大圓環(huán)與帶電小圓環(huán)之間無(wú)彈力 C.帶電小圓環(huán)的重力為kq2R2 D.彈簧的勁度系數(shù)為kq2R3 8.(單選)(2018河北衡水中學(xué)第一次調(diào)研)如圖所示,光滑的大圓環(huán)固定在豎直平面上,圓心為O點(diǎn),P為環(huán)上最高點(diǎn),輕彈簧的一端固定在P點(diǎn),另一端栓連一個(gè)套在大環(huán)上的小球,小球靜止在圖示位置平衡,則(　　) A.彈簧可能處于壓縮狀態(tài) B.大圓環(huán)對(duì)小球的彈力方向可能指向O點(diǎn) C.小球受到彈簧的彈力與重力的合力一定指向O點(diǎn) D.大圓環(huán)對(duì)小球的彈力大小可能小于小球的重力,也可能大于小球的重力  選擇題1　物體的平衡 1.AD　解析 對(duì)物體A受力分析,如圖所示: 根據(jù)平衡條件,有:F1=mgsinθ,F2=mgtanθ,將物體B緩慢向左移動(dòng)一小段距離,θ變小,根據(jù)牛頓第三定律,A對(duì)B的壓力大小mgsinθ變大,滑塊A與豎直擋板之間的彈力將變大,故C錯(cuò)誤,D正確;對(duì)AB整體受力分析,受重力、地面支持力、墻壁支持力、地面的靜摩擦力,如圖所示: 根據(jù)平衡條件,地面支持力大小FN=(M+m)g,地面的摩擦力大小f=F2=mgtanθ,再根據(jù)牛頓第三定律,物體B對(duì)地壓力大小為(M+m)g,故B錯(cuò)誤,A正確;故選AD。 2.D　解析 木塊勻速滑下,合力為零,根據(jù)平衡條件得mgsin θ=μmgcos θ;若增大斜面的傾角θ,重力沿斜面向下的分力mgsin θ增大,滑動(dòng)摩擦力f=μmgcos θ減小,木塊的合力方向?qū)⒀匦泵嫦蛳?木塊做加速運(yùn)動(dòng),故A錯(cuò)誤。對(duì)木塊A施加一個(gè)豎直向下的力,由于(F+mg)sin θ=μ(F+mg)cos θ,木塊的合力仍為零,仍做勻速運(yùn)動(dòng),不可能停下,故C錯(cuò)誤。由A項(xiàng)分析可知,mgsin θ=μmgcos θ,得sin θ=μcos θ,與質(zhì)量無(wú)關(guān),在木塊A上再疊放一個(gè)重物后,整體勻速下滑,不可能停下,故B錯(cuò)誤。對(duì)木塊A施加一個(gè)垂直于斜面的力F,重力沿斜面向下的分力mgsin θ不變,而滑動(dòng)摩擦力f=μ(F+mgcos θ)增大,合力方向沿斜面向上,木塊做減速運(yùn)動(dòng),可以使木塊停下,故D正確。 3.B　解析 作出小球的受力分析圖如圖所示: 根據(jù)平衡條件得:F=mg,故a彈簧的彈力F1=Fcos 53=3mg5,b彈簧的彈力F2=Fcos 37=4mg5,根據(jù)胡克定理F=kx,得x=Fk,則伸長(zhǎng)量之比為x1x2=F1k1F2k2=3k24k1,故B正確。 4.C　解析 三個(gè)小圓環(huán)能靜止在光滑的圓環(huán)上,由幾何知識(shí)知:abc恰好能組成一個(gè)等邊三角形,對(duì)a受力分析如圖所示: 在水平方向上:Tsin 30=Nsin 60 在豎直方向上:Tcos 30=mg+Ncos 60 解得:N=mg;T=3mg,故AB錯(cuò); c受到繩子拉力的大小為: T=2Tcos 30=3mg,故C正確。 以c為對(duì)象受力分析得: 在豎直方向上:N1=mg+2Tcos 30 解得:N1=mg+23mg32=4mg,故D錯(cuò)誤; 綜上所述本題答案是C。 5.A　解析 小物塊能沿著斜劈的表面勻速下滑,則有mgsin 30=μmgcos 30,可得小物塊與斜劈表面間的動(dòng)摩擦因數(shù)μ=tan 30,由小物塊能沿著斜劈表面勻速上滑,受力分析如圖所示: 根據(jù)平衡條件: 沿斜面方向: Fcos 30-f-mgsin 30=0 垂直斜面方向: N=mgcos 30+Fsin 30 又f=μN(yùn), 聯(lián)立可得:F=3mg,故A正確,BCD錯(cuò)誤。 6.C　解析 對(duì)B受力分析可知:細(xì)繩的拉力TOB=mgcos45=2mg,則TOA=TOB=2mg,選項(xiàng)A錯(cuò)誤;彈簧彈力大小F=mgtan 45=mg,選項(xiàng)B錯(cuò)誤;對(duì)A球受力分析可知:mAg=2TOAcos 30,解得:mA=6m,選項(xiàng)C正確;光滑半圓柱體對(duì)A球支持力的大小為FN=TOA=2mg,選項(xiàng)D錯(cuò)誤,故選C。 7.BD　解析 在B位置,對(duì)帶電小圓環(huán)受力分析可知:G=kq2R2tan 60=3kq2R2,選項(xiàng)C錯(cuò)誤;若彈簧給帶電小圓環(huán)斜向下的彈力,不論有沒(méi)有大圓環(huán)的彈力,帶電小圓環(huán)都不可能平衡,故彈簧一定處于拉伸狀態(tài),選項(xiàng)A錯(cuò)誤;對(duì)帶電小圓環(huán)受力分析,假設(shè)兩圓環(huán)之間的相互作用力為F,由平衡知識(shí):2F+kq2R2cos 30=G,解得F=0,即在A位置兩圓環(huán)之間無(wú)相互作用力,選項(xiàng)B正確;由平衡條件可知,AB兩位置的彈簧彈力分別為:FA=kq2R2,FB=kq2R2cos60=2kq2R2,彈簧形變量為Δx=R,由胡克定律得彈簧的勁度系數(shù)為k=ΔFΔx=FB-FAR=kq2R3,選項(xiàng)D正確;故選BD。 8.C　解析 若彈簧處于壓縮狀態(tài),則對(duì)小球受力分析可知,重力向下,大圓環(huán)對(duì)小球的彈力指向O點(diǎn),彈簧彈力沿PQ向下,則由平衡條件可知,此三力不可能平衡,選項(xiàng)A錯(cuò)誤;因彈簧處于被拉伸狀態(tài),則大圓環(huán)對(duì)小球的彈力方向沿半徑方向向外,不可能指向O點(diǎn),選項(xiàng)B錯(cuò)誤;因小球受重力、彈簧的彈力以及大圓環(huán)的彈力作用,由平衡條件可知,小球受到彈簧的彈力與重力的合力一定與大圓環(huán)對(duì)小球的彈力等大反向,指向O點(diǎn),選項(xiàng)C正確;根據(jù)平行四邊形法則,結(jié)合幾何關(guān)系可知,大圓環(huán)對(duì)小球的彈力大小等于小球的重力,選項(xiàng)D錯(cuò)誤;故選C。