高考物理二轮复习 专题一 力与运动 第1讲 力与物体的平衡课后演练强化提能-人教版高三全册物理试题.doc

第1讲力与物体的平衡(建议用时：30分钟)一、单项选择题1．(2018·汕头二模)如图所示，无风时气球在轻绳的牵引下静止在空中，此时轻绳的拉力为F.当有水平风力作用时，轻绳倾斜一定角度后气球仍静止在空中，有风时与无风时相比()A．气球所受合力减小B．气球所受合力增大C．轻绳的拉力F减小D．轻绳的拉力F增大解析：选D.有风时与无风时，气球都处于静止状态，受力平衡，合力为零，不变，A、B错误；无风时气球在竖直方向受重力、绳子拉力和浮力，由平衡条件得F浮－mg－F＝0，解得F＝F浮－mg；有风时，设绳子与竖直方向的夹角为θ，绳子的拉力沿竖直方向的分量等于浮力和重力之差，则有F浮－mg－F′cosθ＝0，解得F′cosθ＝F浮－mg，故F′＞F，所以F增大，C错误，D正确．2．(2018·广东中山联考)如图所示，在固定斜面上的一物块受到一外力F的作用，F平行于斜面向上．若要物块在斜面上保持静止，F的取值应有一定范围，已知其最大值和最小值分别为F1和F2(F2>0)．由此可求出()A．物块的质量B．斜面的倾角C．物块与斜面间的最大静摩擦力D．物块对斜面的正压力解析：选C.设斜面倾角为θ，斜面对物块的最大静摩擦力为Ff，当F取最大值F1时，最大静摩擦力Ff沿斜面向下，由平衡条件得F1＝mgsinθ＋Ff；当F取最小值F2时，Ff沿斜面向上，由平衡条件得F2＝mgsinθ－Ff，联立两式可求出最大静摩擦力Ff＝eq\f(F1－F2,2)，选项C正确．FN＝mgcosθ，F1＋F2＝2mgsinθ，所以不能求出物块的质量、斜面的倾角和物块对斜面的正压力．3．(2017·高考全国卷Ⅲ)一根轻质弹性绳的两端分别固定在水平天花板上相距80cm的两点上，弹性绳的原长也为80cm.将一钩码挂在弹性绳的中点，平衡时弹性绳的总长度为100cm；再将弹性绳的两端缓慢移至天花板上的同一点，则弹性绳的总长度变为(弹性绳的伸长始终处于弹性限度内)()A．86cmB．92cmC．98cmD．104cm解析：选B.将钩码挂在弹性绳的中点时，由数学知识可知钩码两侧的弹性绳(劲度系数设为k)与竖直方向夹角θ均满足sinθ＝eq\f(4,5)，对钩码(设其重力为G)静止时受力分析，得G＝2keq\b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\co1(\f(1m,2)－\f(0.8m,2)))cosθ；弹性绳的两端移至天花板上的同一点时，对钩码受力分析，得G＝2keq\b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\co1(\f(L,2)－\f(0.8m,2)))，联立解得L＝92cm，可知A、C、D项错误，B项正确．4．(2018·青岛二模)如图所示，一轻质弹簧的一端系一质量为m的小球，另一端固定在倾角为37°的光滑斜面体顶端，弹簧与斜面平行．在斜面体以大小为g的加速度水平向左做匀加速直线运动的过程中，小球始终相对于斜面静止．已知弹簧的劲度系数为k，则该过程中弹簧的形变量为(已知：sin37°＝0.6，cos37°＝0.8)()A.eq\f(mg,5k)B.eq\f(4mg,5k)C.eq\f(mg,k)D.eq\f(7mg,5k)解析：选A.在斜面体以大小为g的加速度水平向左做匀加速直线运动时，弹簧是处于伸长状态还是压缩状态，无法直接判断，此时可采用假设法，假设弹簧处于压缩状态，若求得弹力F为正值，则假设正确；若求得弹力F为负值，则假设错误，弹簧处于伸长状态．设弹簧弹力大小为F，水平方向上由牛顿第二定律得：FNsin37°＋Fcos37°＝mg①竖直方向上由受力平衡得：FNcos37°＝mg＋Fsin37°②联立①②式得：F＝eq\f(1,5)mg由胡克定律得F＝kx，x＝eq\f(mg,5k)，假设正确．5.(2018·河北保定模拟)如图所示，将三个完全相同的光滑球用不可伸长的细线悬挂于O点并处于静止状态．已知球半径为R，重为G，线长均为R.则每条细线上的张力大小为()A．2GB.eq\f(\r(6),2)GC.eq\f(3,2)GD.eq\f(\r(5),2)G解析：选B.本题中O点与各球心的连线及各球心连线，构成一个边长为2R的正四面体，如图甲、乙所示(A、B、C为各球球心)，O′为△ABC的中心，设∠OAO′＝θ，由几何关系知O′A＝eq\f(2\r(3),3)R，由勾股定理得OO′＝eq\r(OA2－O′A2)＝eq\r(\f(8,3))R，对A处球受力分析有：Fsinθ＝G，又sinθ＝eq\f(OO′,OA)，解得F＝eq\f(\r(6),2)G，故只有B项正确．6．(2016·高考全国卷Ⅲ)如图，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