（新课标）高考物理二轮复习 专题一 第1讲 力与物体的平衡精练（含解析）-人教版高三全册物理试题.doc

力与物体的平衡
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1．(2019·湖南株洲高三年级教学检测)如图，黑板擦在手施加的恒力F作用下匀速擦拭黑板．已知黑板擦与竖直黑板间的动摩擦因数为μ，不计黑板擦的重力，则它所受的摩擦力大小为()
A．F B．μF
C.eq\f(μ,\r(1＋μ2))F D.eq\f(\r(1＋μ2),μ)F
解析：设力F与运动方向的夹角为θ，黑板擦做匀速运动，则由平衡条件可知Fcosθ＝μFsinθ，解得μ＝eq\f(1,tanθ)，由数学知识可知，cosθ＝eq\f(μ,\r(1＋μ2))，则黑板擦所受的摩擦力大小Ff＝Fcosθ＝eq\f(μ,\r(1＋μ2))F，故选项C正确．
答案：C
2．如图所示为三种形式的吊车的示意图，OA为可绕O点转动的轻杆，AB为质量可忽略不计的拴接在A点的轻绳，当它们吊起相同重物时，图甲、图乙、图丙中杆OA对结点的作用力大小分别为Fa、Fb、Fc，则它们的大小关系是()

A．Fa>Fb＝Fc B．Fa＝Fb>Fc
C．Fa>Fb>Fc D．Fa＝Fb＝Fc
解析：设重物的质量为m，分别对三图中的结点进行受力分析，如图甲、乙、丙所示，杆对结点的作用力大小分别为Fa、Fb、Fc，对结点的作用力方向沿杆方向，各图中G＝mg.则在图甲中，Fa＝2mgcos30°＝eq\r(3)mg；在图乙中，Fb＝mgtan60°＝eq\r(3)mg；在图丙中，Fc＝mgcos30°＝eq\f(\r(3),2)mg.可知Fa＝Fb>Fc，故B正确，A、C、D错误．

答案：B

3．(2019·山西吕梁高三期末)如图所示，eq\f(1,4)光滑圆轨道竖直固定在水平地面上，O为圆心，A为轨道上的一点，OA与水平面夹角为30°.小球在拉力F作用下始终静止在A点．当拉力方向水平向左时，拉力F的大小为10eq\r(3)N．当将拉力F在竖直平面内转至沿圆轨道切线方向时，拉力F的大小为()
A．5eq\r(3)N B．15N
C．10N D．10eq\r(3)N
解析：当拉力水平向左时，受到竖直向下的重力、沿OA向外的支持力以及拉力F，如图甲所示，根据矢量三角形可得G＝Ftan30°＝10eq\r(3)×eq\f(\r(3),3)N＝10N，当拉力沿圆轨道切线方向时，受力如图乙所示，根据矢量三角形可得F＝Gcos30°＝5eq\r(3)N，A正确．

答案：A
4．如图所示，物块A和滑环B用绕过光滑定滑轮的不可伸长的轻绳连接，滑环B套在与竖直方向成θ＝37°的粗细均匀的固定杆上，连接滑环B的绳与杆垂直并在同一竖直平面内，滑环B恰好不能下滑，滑环和杆间的动摩擦因数μ＝0.4，设滑环和杆间的最大静摩擦力等于滑动摩擦力，则物块A和滑环B的质量之比为()
A.eq\f(7,5) B.eq\f(5,7)
C.eq\f(13,5) D.eq\f(5,13)
解析：设物块A和滑环B的质量分别为m1、m2，若杆对B的弹力垂直于杆向下，因滑环B恰好不能下滑，则由平衡条件有m2gcosθ＝μ(m1g－m2gsinθ)，解得eq\f(m1,m2)＝eq\f(13,5)；若杆对B的弹力垂直于杆向上，因滑环B恰好不能下滑，则由平衡条件有m2gcosθ＝μ(m2gsinθ－m1g)，解得eq\f(m1,m2)＝－eq\f(7,5)(舍去)．综上分析可知应选C.
答案：C
5．如图所示，由粗糙的水平杆AO与光滑的竖直杆BO组成的绝缘直角支架，在AO杆、BO杆上套有带正电的小球P、Q，两个小球恰能在某一位置平衡．现将P缓慢地向左移动一小段距离，两球再次达到平衡．若小球所带电荷量不变，与移动前相比()
A．杆BO对Q的弹力减小
B．杆AO对P的弹力减小
C．杆AO对P的摩擦力增大
D．P、Q之间的距离增大
解析：Q受力如图，由力的合成与平衡条件可知：BO杆对小球Q的弹力变大，两小球之间的库仑力变大，由库仑定律知，两小球P、Q的距离变小，A、D错误；对整体受力分析，可得AO杆对小球P的摩擦力变大，C正确；对整体分析可知，竖直方向只受重力和AO杆的支持力，故AO杆对小球P的弹力不变，B错误．故选C.
答案：C
6．(2019·河南南阳一中高三理综)将一横截面为扇形的物体B放在水平面上，一小滑块A放在物体B上，如图所示．除了物体B与水平面间的摩擦力之外，其余接触面的摩擦均可忽略不计，已知物体B的质量为M、滑块A的质量为m.当整个装置静止时，A、B接触面的切线与竖直挡板之间的夹角为θ，重力加速度为g.则下列选项正确的是()
A．物体B对水平面的压力大小为Mg
B．物体B受到水平面的摩擦力大小为mgtanθ
C．滑块A与竖直挡