2020届高考物理二轮复习 专题冲刺 考前基础回扣练二 力与物体的平衡课件

二力与物体的平衡1．(粤教版必修1P66第2题)两个大小相等的共点力F1和F2，当它们的夹角为90°时，合力大小为F，它们的夹角变为120°时，合力的大小为()A．2FB.22FC.2FD.32F解析由题意知，2F1cos45°＝F,2F1cos60°＝F′，两式联立得F′＝22F，B正确。答案B2．(多选)一物体静止于水平桌面上，物体与桌面之间的最大静摩擦力为5N，现将水平面内三个力同时作用于物体的同一点，三个力的大小分别为2N、2N、3N。下列关于物体的受力情况和运动情况判断正确的是()A．物体所受静摩擦力可能为2NB．物体所受静摩擦力可能为4NC．物体可能仍保持静止D．物体一定被拉动答案ABC解析两个2N力的合力范围为0～4N，然后与3N的力合成，则三力的合力范围为0～7N，由于最大静摩擦力为5N，因此可判定A、B、C正确，D错误。3.小娟、小明两人共提一桶水匀速前行，如图所示，已知两人手臂上的拉力大小相等且为F，两人手臂间的夹角为θ，水和水桶的总重力为G，则下列说法中正确的是()A．当θ为120°时，F＝G2B．不管θ为何值，F＝G2C．当θ＝0°时，F＝G2D．θ越大时F越小答案C解析对水和水桶分析受力，根据平衡条件得：2Fcosθ2＝G，解得F＝G2cosθ2，故θ越大，F越大，当θ＝0°时，cosθ2值最大，此时F＝12G，即为最小，当θ为120°时，F＝G，故C正确，A、B、D错误。4.如图所示，小车内有一固定光滑斜面，一个小球通过细绳与车顶相连，细绳始终保持竖直，关于小球的受力情况，下列说法中正确的是()A．若小车静止，绳对小球的拉力可能为零B．若小车静止，斜面对小球的支持力一定为零C．若小车向右运动，小球一定受两个力的作用D．若小车向右运动，小球一定受三个力的作用答案B解析小车静止时，小球受力平衡，只受重力和绳子拉力两个力的作用，故A错误，B正确。小车向右运动可能有三种运动形式：向右匀速运动、向右加速运动和向右减速运动；当小车向右匀速运动时，小球受力平衡，只受重力和绳子拉力两个力的作用；当小车向右加速运动时，小球应受向右的合力，但由细绳始终保持竖直状态和斜面形状可知，该运动形式不可能；当小车向右减速运动时，小球应受向左的合力，则一定受重力和斜面的支持力，可能受绳子的拉力，也可能不受绳子的拉力，故C、D错误。5．(多选)如图所示，A、B、C三个物体质量相等，它们与传送带间的动摩擦因数相同。三个物体随传送带一起匀速运动，运动方向如图中箭头所示。则下列说法正确的是()A．A物体受到的摩擦力不为零，方向向右B．三个物体只有A物体受到的摩擦力为零C．B、C受到的摩擦力大小相等，方向相同D．B、C受到的摩擦力大小相等，方向相反答案BC解析A物体与传送带一起匀速运动，没有发生相对滑动，也没有相对运动趋势，所以A物体不受摩擦力，A错误；对B、C物体进行受力分析，可知B、C所受的静摩擦力大小均为mgsinθ，方向均沿传送带向上，B、C正确，D错误。6．(源于人教版必修1P58“说一说”)(多选)有一堆砂子在水平面上堆成圆锥形，稳定时底角为α，如图所示。如果视每粒砂子完全相同，砂子与砂子之间，砂子与地面之间的动摩擦因数均为μ，砂子之间的最大静摩擦力可近似认为与滑动摩擦力相等，下列说法正确的是()A．砂堆稳定时，砂堆底面受到地面的摩擦力一定为零B．砂堆稳定时，只有形成严格规则的圆锥，底面受到地面的摩擦力才为零C．砂堆稳定时形成的圆锥的底角最大值满足tanαmax＝μD．砂堆稳定时形成的圆锥的底角最大值满足cosαmax＝μ答案AC解析对砂堆整体受力分析，受到重力和地面的支持力，水平方向上不受力，A正确；不论砂堆的形状是否为规则的圆锥形，砂堆稳定时，整体均不受地面摩擦力，B错误；对砂堆侧面上的某粒砂子受力分析，如图所示，则FN＝mgcosα，Ff＝mgsinα，Ff≤μFN，解得tanαmax＝μ，C正确，D错误。7．(源于人教版必修1P101课题研究“桥梁的研究”)(多选)某兴趣小组在探究石拱桥的力学原理时，做了下面的实验：将四块形状相同、质量均为m的坚固石块垒成圆弧形的石拱，其中第1、4块固定在地基上，第2、3块间的接触面是竖直的，每块石块的两个侧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石块间的作用力F12和第2、3石块间的作用力F23的大小分别为()A．F12＝mgB．F12＝2mgC．F23＝0D．F23＝3mg答案BD解析取第2块石块为研究对象，受力分析如图所示，由受力平衡得F12＝mgsin30°＝2mg，F23＝mgtan30°＝3mg，B、D正确。8．某实验小组在“探究弹力和弹簧伸长的关系”的实验中，得到弹力与弹簧长度关系的图象如图所示，则：(1)弹簧的原长为________cm。(2)弹簧的劲度系数为________N/cm。(3)若弹簧的长度为(2l2－l1)cm时仍在弹簧的弹性范围内，此时弹簧的弹力为________N。答案(1)l1(2)F0l2－l1(3)2F0解析(1)当弹簧长度为l1cm时，弹簧弹力为零，可知弹簧的原长为l1cm。(2)图线的斜率为弹簧的劲度系数，即k＝F0l2－l1N/cm。(3)当弹簧的长度为(2l2－l1)cm时，形变量x＝(2l2－2l1)cm，根据胡克定律得，F＝kx＝2F0N。9.如图所示，质量为m1＝2kg的物体甲通过三段轻绳悬挂，三段轻绳的结点为O。轻绳OA水平，OB绳与水平方向的夹角θ＝30°，且通过一个光滑的轻滑轮与放置在水平面上的质量为m2＝5kg的物体乙相连，物体甲、乙均处于静止状态。(g＝10m/s2)求：(1)轻绳OA、OB对结点O的拉力大小；(2)物体乙对地面的压力大小；(3)滑轮轴对滑轮的弹力的大小和方向。答案(1)203N40N(2)10N(3)403N方向与竖直方向成30°角指向右上方解析(1)以结点O为研究对象进行受力分析如图1所示：根据平衡条件可得：FOA＝m1gtan30°＝203NFOB＝m1gsin30°＝40N。(2)对乙：N＝m2g－FOB＝10N由牛顿第三定律可知：物体乙对地面的压力N′＝N＝10N，方向竖直向下。(3)以滑轮轴为研究对象进行受力分析如图2所示：设滑轮轴对滑轮的弹力的方向与竖直方向的夹角为α，根据几何关系可得2α＝90°－30°解得：α＝30°弹力为：T＝2FOBcos30°＝403N方向与竖直方向成30°角指向右上方。