2020届高考物理二轮复习专题一力与运动1力与物体的平衡课时作业含解析.doc

-9-力与物体的平衡[题组一]物体的静态平衡1．(2019·江苏单科2)如图所示一只气球在风中处于静止状态风对气球的作用力水平向右．细绳与竖直方向的夹角为α绳的拉力为T则风对气球作用力的大小为()A.eq\f(Tsinα)B.eq\f(Tcosα)C．TsinαD．Tcosα解析：C[本题考查力的分解内容有利于培养应用数学知识处理物理问题的能力体现了核心素养中的模型建构要素．如图所示气球处于平衡状态在水平方向上风力与拉力T的水平分力平衡F风＝Tsinα故选项C正确．]2．(2018·天津理综7)(多选)明朝谢肇淛的《五杂组》中记载：“明姑苏虎丘寺塔倾侧议欲正之非万缗不可．一游僧见之曰：无烦也我能正之．”游僧每天将木楔从塔身倾斜一侧的砖缝间敲进去经月余扶正了塔身．假设所用的木楔为等腰三角形木楔的顶角为θ现在木楔背上加一力F方向如图所示木楔两侧产生推力FN则()A．若F一定θ大时FN大B．若F一定θ小时FN大C．若θ一定F大时FN大D．若θ一定F小时FN大解析：BC[本题考查力的分解．如图所示把力F分解在垂直于木楔两侧的方向上根据力的作用效果可知F1＝F2＝FN＝eq\f(F2sin\f(θ2))由此式可见B、C项正确A、D项错．]3．用图示简易装置可以测定水平风速在水平地面上竖直固定一直杆半径为R、质量为m的空心塑料球用细线悬于杆顶端O.当风沿水平方向吹来时球在风力的作用下飘了起来．已知风力大小与“风速”和“球正对风的截面积”均成正比当风速v0＝3m/s时测得球平衡时细线与竖直方向的夹角θ＝30°则()A．风速v＝4.5m/s时细线与竖直方向的夹角θ＝45°B．若风速增大到某一值时细线与竖直方向的夹角θ可能等于90°C．若风速不变换用半径更大、质量不变的球则夹角θ增大D．若风速不变换用半径相等、质量更大的球则夹角θ增大解析：C[对小球受力分析如图由平衡条件可得风力大小F＝mgtanθ而由题意知F∝Sv又S＝πR2则F＝kπR2v(k为常数)则有mgtanθ＝kπR2v由此可知当风速由3m/s增大到4.5m/s时eq\f(tanθ4.5)＝eq\f(tan30°3)可得tanθ＝eq\f(\r(3)2)A错误．因小球所受重力方向竖直向下而风力方向水平向右则知细线与竖直方向的夹角θ不可能等于90°B错误．由mgtanθ＝kπR2v可知当v、m不变R增大时θ角增大；当v、R不变而m增大时θ角减小．C正确D错误．]4．如图所示在竖直平面内固定一圆心为O、半径为R的光滑圆环原长为R的轻弹簧上端固定在圆环的最高点A下端系有一个套在环上且重力为G的小球P(可视为质点)．若小球静止时O、P两点的连线恰好水平且弹簧的形变未超出其弹性限度则弹簧的劲度系数为()A.eq\f(GR)B.eq\f(G\r(2)R)C.eq\f(2＋\r(2)GR)D.eq\f(2－\r(2)GR)解析：C[对小球受力分析如图所示由几何知识可知θ＝45°则F＝eq\r(2)G弹簧的伸长量Δx＝(eq\r(2)－1)R则k＝eq\f(FΔx)＝eq\f(2＋\r(2)GR)C项正确．][题组二]物体的动态平衡5．一轻杆BO其O端用光滑铰链固定于竖直杆AO上B端挂一重物并系一细绳细绳跨过杆顶A处光滑小滑轮用力F拉住如图所示．现将细绳缓慢往左拉使杆BO与杆AO间的夹角θ逐渐减小则在此过程中拉力F及杆BO所受压力FN的大小变化情况是()A．FN先减小后增大B．FN始终不变C．F先减小后增大D．F始终不变解析：B[取BO杆的B端为研究对象受到绳子拉力F1(大小等于F)、BO杆的支持力F′N和悬挂重物的绳子的拉力F2(大小等于G)的作用将F′N与F2合成其合力与F1等值反向如图所示得到一个力三角形与几何三角形OBA相似．设AO长为HBO长为LAB段绳长为l则由对应边成比例可得eq\f(F2H)＝eq\f(FN′L)＝eq\f(F1l)又F2＝GF1＝F则有eq\f(GH)＝eq\f(F′NL)＝eq\f(Fl)式中G、H、L均不变l逐渐变小所以可知F′N不变F逐渐变小．由牛顿第三定律知杆BO所受压力FN不变．]6.(2019·江西红色七校二模19)(多选)一光滑的轻滑轮用细绳OA悬挂于O点站在地面上的人用轻绳跨过滑轮拉住沙漏斗在沙子缓慢漏出的过程中人握住轻绳保持不动则在这一过程中()A．细绳OA的张力保持不变B．细绳OA的张力逐渐增大C．人对地面的压力逐渐增大D．人对地面的摩擦力逐渐减小解析：CD[轻滑轮的重力不计受三