课标版2020高考物理二轮复习专题限时训练1力与物体的平衡含解析.doc

10专题限时训练1力与物体的平衡时间：45分钟一、单项选择题1．如图所示是悬绳对称且长度可调的自制降落伞用该伞挂上重为G的物体进行两次落体实验悬绳的长度l1<l2匀速下降时每根悬绳的拉力大小分别为F1、F2则(B)A．F1<F2B．F1>F2C．F1＝F2<GD．F1＝F2>G解析：设每根绳与竖直方向的夹角为θ绳子根数为n则nFcosθ＝G绳长变大时夹角θ变小F变小选项B正确．2．(2019·全国卷Ⅲ)用卡车运输质量为m的匀质圆筒状工件为使工件保持固定将其置于两光滑斜面之间如图所示．两斜面Ⅰ、Ⅱ固定在车上倾角分别为30°和60°.重力加速度为g.当卡车沿平直公路匀速行驶时圆筒对斜面Ⅰ、Ⅱ压力的大小分别为F1、F2则(D)A．F1＝eq\f(\r(3)3)mgF2＝eq\f(\r(3)2)mgB．F1＝eq\f(\r(3)2)mgF2＝eq\f(\r(3)3)mgC．F1＝eq\f(12)mgF2＝eq\f(\r(3)2)mgD．F1＝eq\f(\r(3)2)mgF2＝eq\f(12)mg解析：分析可知工件受力平衡对工件受到的重力按照压紧斜面Ⅰ和Ⅱ的效果进行分解如图所示结合几何关系可知工件对斜面Ⅰ的压力大小为F1＝mgcos30°＝eq\f(\r(3)2)mg、对斜面Ⅱ的压力大小为F2＝mgsin30°＝eq\f(12)mg选项D正确A、B、C均错误．3．用轻弹簧竖直悬挂质量为m的物体静止时弹簧伸长量为L.现用该弹簧沿斜面方向拉住质量为2m的物体系统静止时弹簧伸长量也为L斜面倾角为30°如图所示则斜面上物体所受摩擦力(重力加速度为g)(D)A．大小为mg方向沿斜面向上B．大小为eq\f(12)mg方向沿斜面向下C．大小为eq\f(\r(3)2)mg方向沿斜面向上D．等于零解析：弹簧竖直悬挂物体时对物体受力分析根据平衡条件得F＝mg对放在斜面上的物体受力分析此时弹簧的拉力大小仍为F＝mg设物体所受的摩擦力沿斜面向上根据平衡条件得F＋f－2mgsin30°＝0解得f＝0选项D正确．4．“嫦娥三号”着陆器在月球表面软着陆后着陆器的机械手臂带着“玉兔号”月球车缓慢地下降到月球表面下落过程中机械手臂与“玉兔号”月球车保持相对静止．如图所示由位置1到位置3着陆器对“玉兔号”月球车的支持力FN和摩擦力Ff大小变化情况是(B)A．FN变小Ff变小B．FN变小Ff变大C．FN变大Ff变小D．FN变大Ff变大解析：开始时“玉兔号”月球车受重力和支持力下降过程还受到沿接触面向上的静摩擦力；静摩擦力等于重力沿接触面向下的分力即Ff＝mgsinθ随角度的增大摩擦力增大支持力FN＝mgcosθ随角度的增大支持力逐渐减小B正确．5．飞艇常常用于执行扫雷、空中预警、电子干扰等多项作战任务．如图所示为飞艇拖拽扫雷具扫除水雷的模拟图．当飞艇匀速飞行时绳子与竖直方向恒成θ角．已知扫雷具质量为m重力加速度为g扫雷具所受浮力不能忽略下列说法正确的是(C)A．扫雷具受3个力作用B．绳子拉力大小为eq\f(mgcosθ)C．海水对扫雷具作用力的水平分力小于绳子拉力D．绳子拉力一定大于mg解析：对扫雷具进行受力分析受到重力、浮力、拉力和水的水平方向的阻力如图所示故A错误；根据平衡条件有：竖直方向：F浮＋Tcosθ＝mg水平方向：f＝Tsinθ计算得出：T＝eq\f(mg－F浮cosθ)故B错误；扫雷具受到海水的水平方向的阻力等于绳子拉力的水平分力即小于绳子的拉力而绳子拉力不一定大于mg故C正确、D错误．6．如图所示半圆形框架竖直放置在粗糙的水平地面上光滑的小球P在水平外力F的作用下处于静止状态P与圆心O的连线与水平面的夹角为θ将力F在竖直面内沿顺时针方向缓慢地转过90°框架与小球始终保持静止状态．在此过程中下列说法正确的是(B)A．框架对小球的支持力先减小后增大B．力F的最小值为mgcosθC．地面对框架的摩擦力先减小后增大D．框架对地面的压力先增大后减小解析：以小球为研究对象分析受力情况作出受力示意图如图所示．根据几何关系可知当F顺时针转动至竖直向上之前支持力N逐渐减小F先减小后增大当F的方向沿圆的切线方向向上时F最小此时：F＝mgcosθ故A错误B正确；以框架与小球组成的整体为研究对象整体受到重力、地面的支持力、地面的摩擦力以及力F的作用；由图可知F沿顺时针方向转动的过程中F沿水平方向的分力逐渐减小所以地面对框架的摩擦力始终在减小故C错误；F沿顺时针方向转动的过程中F沿竖直方向的分力逐渐增大所以地面对框架的支持力始终在减小故D错误．7．如图所示A、B两个定滑轮安装在竖直的固定杆上两滑轮的高度差为d水平距离为eq