2015年全国各地高考物理专题汇编专题1力与直线运动第2讲力和物体的平衡(B)(含解析)

1专题1力与直线运动第2讲力和物体的平衡（B卷）选择题1.(2015･潍坊二模･15)．如图所示，一车载导航仪放在底边水平的三角形支架上，处于静止状态．稍微减小支架的倾斜角度，以下说法正确的是（）A．导航仪所受弹力变小B．导航仪所受摩擦力变小C．支架施加给导航仪的作用力变小D．支架施加给导航仪的作用力不变2.(2015･扬州高三测试･2)．如图所示，恒力F垂直作用在倾角为α，质量为m的三角滑块上，滑块没被推动，则滑块受到地面的静摩擦力大小为（）A．FsinαB．FcosαC．mgsinαD．mgcosα3.(2015･日照联合检测･）16．如图所示，光滑轻质挂钩下端悬挂质量为m的重物，跨在长度为L的轻绳上，开始时绳子固定在框架上等高的A、B两点，与水平方向的夹角为，绳子的拉力为F。现保持绳长不变，将绳子右端从B点沿竖直方向缓慢移至C点，再从C点沿水平方向向左缓慢移至D点。关于绳子的拉力和重物的重力势能EP的变化。下列说法正确的是（）A．从B移至C的过程中，拉力F保持不变B．从B移至C的过程中，重力势能pE逐渐变小C．从C移至D的过程中，拉力F保持不变D．从C移至D的过程中，重力势能pE逐渐变小4.(2015･皖南八校三联･14)．如图所示，两竖直木桩ab、cd固定，一不可伸长的轻绳两端固定在a、c绳长为L，一质量为m的物体A通过轻质光滑挂L挂在轻绳中间,静止时轻绳两端夹角为120°．若把轻绳换成自然长度为L的橡皮筋，物体A后仍处于静止状态，橡皮筋处于弹性限度内，若重力加速度大小为g，上述两种情况，下列说法正确的是（）A.轻绳的弹力大mgB．轻绳的弹力小于mgFa2C．橡皮筋的弹力大于mgD．橡皮筋的弹力小于mg5.(2015･苏锡常镇四市二调･1)．如图所示，在竖直平面内，用甲、乙两个弹簧秤通过细线拉着一个钩码，使之处于静止状态．若保持甲弹簧秤拉力的方向不变，缓慢地调节乙弹簧秤，使两细线之间的夹角增大一些，则A．两拉力的合力可能增大B．两拉力的合力可能减小C．甲弹簧秤的示数可能减小D．乙弹簧秤的示数可能减小6.(2015･宿迁市三校检测･2)．如图，用OA、OB两根轻绳将花盆悬于两竖直墙之间，开始时OB绳水平．现保持O点位置不变，改变OB绳长使绳右端由B点缓慢上移至B′点，此时OB′与OA之间的夹角θ90°．设此过程中OA、OB绳的拉力分别为FOA、FOB，则下列说法正确的是()A．FOA一直减小B．FOA一直增大C．FOB一直减小D．FOB先增大后减小7.(2015･德州二模･16)．如图所示，斜面体置于粗糙水平面上，斜面光滑。小球被轻质细线系住放在斜面上，细线另一端跨过定滑轮，用力拉细线使小球沿斜面缓慢向上移动一小段距离，斜面体始终静止。则移动过程中（）A．细线对小球的拉力变大B．斜面对小球的支持力变大C．斜面对地面的压力变大D．地面对斜面的摩擦力变小8.(2015･烟台高考测试･)17.如图所示，斜面上放有两个完全相同的物体a、b，两物体间用一根细线连接，在细线的中点加一与斜面垂直的拉力F，使两物体均处于静止状态。则下列说法正确的是（）A.a、b两物体的受力个数一定相同B.a、b两物体对斜面的压力相同C.a、b两物体受到的摩擦力大小一定相等D.当逐渐增大拉力F时，物体b先开始滑动9.(2015･江山市模拟･)5．（6分）某超市中，两层楼间有一架斜面甲乙AθOBB′αθFθba3式自动扶梯（无阶梯），如图所示，小张乘匀速上升的自动扶梯上楼时，沿水平方向推着质量为m的购物车．假设小张、购物车、自动扶梯间保持相对静止，自动扶梯的倾角为30°，小张的质量为M．则（）A．小张对扶梯的压力小于Mgcos30°，方向垂直于斜面向下B．小张对扶梯的摩擦力大于Mgsin30°，方向沿斜面向上C．小张可能只受重力、购物车对小张的推力、扶梯对小张的摩擦力共三个力的作用D．若小张推购物车的水平推力变大，但小张、购物车、自动扶梯间还是能保持相对静止，扶梯受到小张的压力变小10.(2015･青岛统一检测･15）．如图所示，水平桌面上有三个相同的物体a、b、c叠放在一起，a的左端通过一根轻绳与质量为m=3kg的小球相连，绳与水平方向的夹角为600，小球静止在光滑的半圆形器皿中．水平向右的力F=40N作用在b上，三个物体保持静止状态．g取10m/s2，下列说法正确的是（）A．物体c受到向右的静摩擦力B．物体b受到一个摩擦力，方向向左C．桌面对物体a的静摩擦力方向水平向右D．撤去力F的瞬间，三个物体将获得向左的加速度11.(2015･天津武清三模･4)．如图所示，倾角30的斜面体A静止在水平地面上，一根轻绳跨过斜面体顶端的小滑轮，绳两端系有质量均为m的小物块a、b，整个装置处于静止状态。不计绳与滑轮间的摩擦，重力加速度为g，则A．小物块b受到竖直向上的摩擦力作用B．小物块a受到沿斜面向下的摩擦力作用，大小为mg21C．斜面体A受到水平地面向左的摩擦力作用D．细绳对小滑轮的压力大小为mg12.(2015･济南一模･15)．一串小灯笼(五只)彼此用轻绳连接，并悬挂在空中。在稳定水平风力作用下发生倾斜，悬绳与竖直方向的夹角为30°，如图所示。设每个灯笼的质量均为m。则自上往下第一只灯笼对第二只灯笼的拉力大小为（）Aabθ4A．23mgB．233mgC．833mgD．8mg第2讲力和物体的平衡（B卷）参考答案与详解1.【答案】BD【命题立意】本题旨在考查共点力作用下的平衡状态。【解析】设支架斜面倾角为，导航仪在三角形支架上时，受重力mg、摩擦力f、斜面支持力NT作用，处于静止状态，可得：sinfmg，cosNTmg，减小支架的倾斜角度，即减小，sin减小，则f减小，；稍微减小支架的倾斜角度，导航仪还是处于静止状态，摩擦力和支架斜面支持力的合力竖直向上，大小等于mg，而摩擦力和支架斜面支持力是支架施加给导航仪的作用力，所以其大小不变，综上所述，BD正确，AC错误。故选：BD2.【答案】A【命题立意】本题旨在考查共点力平衡的条件及其应用、静摩擦力和最大静摩擦力、力的合成与分解的运用。【解析】分析滑块的受力情况：重力G、地面的支持力N和静摩擦力f、力F，作出力图，如图，根据平衡条件得：sinfF故选：A【举一反三】本题是多力平衡问题，正确分析受力情况是解题的关键，同时要由几何知识正确找出F与G的夹角，即可轻松求解。3.【答案】AD【命题立意】本题旨在考查动能和势能的相互转化、功能关系。【解析】AB、当轻绳的右端从B点移到直杆最上端D时，设两绳的夹角为2，以滑轮为研究对象，分析受力情况，作出力图如图所示．根据平衡条件得：2cosFmg得到绳子的拉力2cosmgF设绳子总长为L，两直杆间的距离为S，由数学知识得到：sinSL，L、S不变，则保持不变．所以在轻绳的右端从B点移到直杆C的过程中，不变，cos不变，则F不变．但升高了，故PEmgh增大，故A正确，B5错误；CD、当轻绳的右端从C点移到D点时，变小，cos变大，则F减小．h减小，故PEmgh减小，故D正确，C错误。故选：AD【易错警示】本题是共点力平衡中动态变化分析问题，关键在于运用几何知识分析的变化，这在高考中曾经出现过，有一定的难度。4.【答案】D【命题立意】本题旨在考查共点力平衡的条件及其应用；物体的弹性和弹力．【解析】设两杆间的距离为S，细绳的总长度为L，静止时轻绳两端夹角为120°，由于重物的拉力的方向竖直向下，所以三个力之间的夹角都是120°．根据矢量的合成可知，三个力的大小是相等的．故轻绳的弹力大小为mg．选项A、B错误；若把轻绳换成自然长度为L的橡皮筋，橡皮筋受到拉力后长度增大，杆之间的距离不变，所以重物静止后两根绳子之间的夹角一定小于120°，两个分力之间的夹角减小，而合力不变，所以两个分力减小，即橡皮筋的拉力小于mg．选项C错误、D正确。【易错警示】根据几何知识求出两绳与水平方向的夹角，分析挂钩受力情况，根据平衡条件求解绳中的张力T．同理分析橡皮绳的弹力．本题要抓住挂钩与动滑轮相似，两侧绳子的拉力关于竖直方向对称，能运用几何知识求解夹角α，再运用平衡条件解题。5.【答案】D【命题立意】本题旨在考察共点力下的动态平衡【解析】以钩骂为研究对象，分析受力情况：重力G、两弹簧的拉力甲F和力乙F，由平衡条件得知，甲F与乙F的合力与G大小相等、方向相反，当甲F的方向不变，改变乙的方向，由于物体处于静止状态，此合力保持不变，作出三力图，由图看出：随着两弹簧间夹角的增大，甲的示数在增加，乙的示数在先减小后增加。6.【答案】A【命题立意】本题旨在考查共点力平衡的条件及其应用、物体的弹性和弹力。【解析】以结点O为研究对象，分析受力：重力G、绳OA的拉力OAF和绳BO的拉力OBF,如图所示，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，由图看出，OAF逐渐减小，OBF先减小后增大，当090时，6OBF最小.故选：A【举一反三】本题运用图解法研究动态平衡问题，也可以根据几何知识得到两绳垂直时，轻绳OB的拉力最小来判断。7.【答案】AD【命题立意】本题旨在考察共点力的平衡，利用力的合成与分解【解析】取小球为研究对象，根据平衡条件得到拉力、支持力与绳子和斜面夹角的关系式，即可分析其变化；对斜面研究，由平衡条件分析地面对斜面的支持力和摩擦力，即可分析斜面对地面的压力变化．A、B选项中设物体和斜面的质量分别为m和M，绳子与斜面的夹角为θ．取小球作为研究对象：小球受到重力mg、斜面的支持力N和绳子的拉力T，则由平衡条件得:斜面方向：mgsinα=Tcosθ①垂直斜面方向：N+Tsinθ=mgcosα②使小球沿斜面缓慢移动时，θ增大，其他量不变，由①式知，T增大．由②知，N变小，故A正确，B错误．C、D选项对斜面和小球整体进行受力分析：重力（M+m）g、地面的支持力N′和摩擦力f、绳子拉力T，由平衡条件得f=Nsinα，N变小，则f变小，N′=（M+m）g+Ncosα，N变小，则N′变小，由牛顿第三定律得知，斜面对地面的压力也变小．故C错误．8.【答案】B【命题立意】本题旨在考查共点力平衡的条件及其应用、物体的弹性和弹力。【解析】A、对ab进行受力分析，如图所示：/Nf(M+m)gNα7b物体处于静止状态，当绳子沿斜面向上的分量与重力沿斜面向下的分量相等时，摩擦力为零，所以b可能只受3个力作用，而a物体必定受到摩擦力作用，肯定受4个力作用，故A错误；B、ab两个物体，垂直于斜面方向受力都平衡，则有：sincosNTmg解得：cossinNmgT，则a、b两物体对斜面的压力相同，故B正确；C、根据A的分析可知，b的摩擦力可以为零，而a的摩擦力一定不为零，故C错误；D、对a沿斜面方向有：cossinaTmgf对b沿斜面方向有：cossinbTmgf正压力相等，所以最大静摩擦力相等，则a先达到最大静摩擦力，先滑动，故D错误．故选：B9.【答案】AD【命题立意】本题旨在考查共点力平衡的条件及其应用。【解析】A、对小张受力分析，在垂直斜面方向有：00cos30sincossintancos30NMgFMgmgMg，由牛顿第三定律知：小张对扶梯的压力小于0cos30Mg，方向垂直于斜面向下，故A正确；B、对小张和购物车整体受力分析，在平行扶梯方向有：0()sin30fMmg，方向沿斜面向上，所以小张和购物车对扶梯的摩擦力大小为0()sin30Mmg，方向沿斜面向下，故B错误；C、有摩擦力一定有支持力，小张不可能只受重力、购物车对小张的推力、扶梯对小张的摩擦力共三个力的作用，故C错误；D、若小张推购物车的水平推力变大，但小张、购物车、自动扶梯间还是能保持相对静止，扶梯受到小张的压力变小，因为小车对人的反作用力在垂直于斜面方向上有分量，故D正确。故选：AD10.【答案】B8【命题立意】本题旨在考查牛顿第二定律、物体的弹性和弹力、共点力平衡的条件及其应用。【