高考物理二轮复习专题限时训练:
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 A.F1 夹角θ变小,F变小,选项B正确. 2.(2024·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、 B.F1>F2 D.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, F2,则( D ) A.F1=33 mg,F2=mg 32 B.F1=D.F1=33 mg,F2=mg 2331mg,F2=mg 22 13 C.F1=mg,F2=mg 22 9 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°=1 的压力大小为F2=mgsin30°=mg,选项D正确,A、B、C均错误. 2 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 ) 3 mg、对斜面Ⅱ2 A.大小为mg,方向沿斜面向上 1 B.大小为mg,方向沿斜面向下 2C.大小为 3 mg,方向沿斜面向上 2 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 ) 9 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 cosθC.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 mg 9