高考物理二轮复习 专题一 力与运动 第1讲 物体的平衡与直线运动练习（含解析）-人教版高三全册物理试题.doc

物体的平衡与直线运动
一、单项选择题
1.在如图所示装置中，轻杆一端固定着一个质量可以忽略不计的定滑轮，两物体质量分别为m1、m2，轻绳一端固定于a点，悬点a、b间的距离远大于滑轮的直径，动滑轮质量和一切摩擦不计．整个装置稳定时下列说法正确的是()
A．α可能大于β
B．m1一定大于m2
C．m1可能大于2m2
D．轻杆受到绳子的作用力2m2gcoseq\f(β,2)
解析：选D.对m2分析可知，m2受拉力与本身的重力平衡，故绳子的拉力等于m2g;对动滑轮分析，由于滑轮跨在绳子上，故两端绳子的拉力相等，它们的合力一定在角平分线上；由于它们的合力与m1的重力大小相等，方向相反，故合力竖直向上，故两边的绳子与竖直方向的夹角α和β相等；故A错误；由以上可知，两端绳子的拉力等于m2g，而它们的合力等于m1g，因互成角度的两分力与合力组成三角形，故可知2m2g＞m1g，即m1一定小于2m2.但是m1不一定大于m2，故BC错误．轻杆受到绳子的作用力等于两边绳子的合力，大小为2m2gcoseq\f(β,2)，选项D正确；故选D.
2．(2019·郑州一模)一只宠物狗和主人游戏，宠物狗沿直线奔跑，依次经过A、B、C三个木桩，B为AC的中点，它从木桩A开始以加速度a1匀加速奔跑，到达木桩B时以加速度a2继续匀加速奔跑，若它经过木桩A、B、C时的速度分别为0、vB、vC，且vB＝eq\f(vC,2)，则加速度a1和a2的大小关系为()
A．a1<a2 B.a1＝a2
C．a1>a2 D.条件不足，无法确定
解析：选A.两个过程中的位移相同，所以eq\f(v\o\al(2,B)－0,2a1)＝eq\f(v\o\al(2,C)－v\o\al(2,B),2a2)，即eq\f(v\o\al(2,B),a1)＝eq\f(3v\o\al(2,B),a2)，故a1＜a2，A正确．
3．(2019·高考全国卷Ⅱ)物块在轻绳的拉动下沿倾角为30°的固定斜面向上匀速运动，轻绳与斜面平行．已知物块与斜面之间的动摩擦因数为eq\f(\r(3),3)，重力加速度取10m/s2.若轻绳能承受的最大张力为1500N，则物块的质量最大为()
A．150kg B.100eq\r(3)kg
C．200kg D.200eq\r(3)kg
解析：选A.物块沿斜面向上匀速运动，受力如图，根据平衡条件F＝Ff＋mgsinθ①，Ff＝μFN②，FN＝mgcosθ③，由①②③式得F＝mgsinθ＋μmgcosθ，所以m＝eq\f(F,gsinθ＋μgcosθ)，代入数据得m＝150kg，选项A正确．
4.如图所示，匀强电场的电场强度方向与水平方向夹角为30°且斜向右上方，匀强磁场的方向垂直于纸面(图中未画出)．一质量为m、电荷量为q的带电小球(可视为质点)以与水平方向成30°角斜向左上方的速度v做匀速直线运动，重力加速度为g，则()
A．匀强磁场的方向可能垂直于纸面向外
B．小球一定带正电荷
C．电场强度大小为eq\f(mg,q)
D．磁感应强度的大小为eq\f(mg,qv)
解析：选C.小球做匀速直线运动，受到的合力为零，假设小球带正电，则小球的受力情况如图甲所示，小球受到的洛伦兹力沿虚线但方向未知，小球受到的重力与电场力的合力与洛伦兹力不可能平衡，故小球不可能做匀速直线运动，假设不成立，小球一定带负电，选项B错误；小球的受力情况如图乙所示，小球受到的洛伦兹力一定斜向右上方，根据左手定则，匀强磁场的方向一定垂直于纸面向里，选项A错误；根据几何关系，电场力大小qE＝mg，洛伦兹力大小qvB＝eq\r(3)mg，解得E＝eq\f(mg,q)，B＝eq\f(\r(3)mg,qv)，选项C正确，D错误．

5．(2019·湖南十四校二次联考)如图所示，AC是上端带定滑轮的固定竖直杆，质量不计的轻杆AB一端通过铰链固定在A点，另一端B悬挂一重为G的物体，且B端系有一根轻绳并绕过定滑轮C，用力F拉绳，开始时∠BAC>90°，现使∠BAC缓慢变小，直到杆AB接近竖直杆AC.此过程中()
A．轻杆AB对B端的弹力大小不变
B．轻杆AB对B端的弹力先减小后增大
C．力F逐渐增大
D．力F先逐渐减小后逐渐增大
解析：选A.以B点为研究对象，分析受力情况：悬挂重物的绳的拉力T(等于重物重力G)、轻杆的支持力N和绳子的拉力F，作出受力图如图．由平衡条件可知N和F的合力与T大小相等、方向相反，根据三角形相似可得eq\f(N,AB)＝eq\f(T,AC)＝eq\f(F,BC)；又T＝G，因杆的长度不变，BC距离变短，故N大小保持不变，力F逐渐减小，则A正确，B、C、D错误．
6．如图所示，将小砝码置于桌面上