【2019-2020】高考物理二轮复习专题限时集训（一）力与物体的平
衡
1.如图Z1-1所示,一机械臂铁夹竖直夹起一个金属小球,小球在空中处于静止状态,铁夹与球接触面保持竖直,则 ( )
图Z1-1
A.小球受到的摩擦力方向竖直向下 B.小球受到的摩擦力与重力大小相等
C.若增大铁夹对小球的压力,小球受到的摩擦力变大 D.若铁夹水平移动,小球受到的摩擦力变大
2.如图Z1-2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 图Z1-2 A.F1 3.如图Z1-3所示,在粗糙水平面上放置A、B、C、D四个小物块,各小物块之间由四根完全相同的轻橡皮绳相互连接,正好组成一个菱形,∠ABC=60°,整个系统保持静止状态.已知D物块所受的摩擦力大小为F,则A物块所受的摩擦力大小为 ( ) 图Z1-3 A.F B.F C.F D.2F 4.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Z1-4所示,则斜面上物体所受摩擦力(重力加速度为g) ( ) 图Z1-4 A.大小为mg,方向沿斜面向上 1 / 7 B.大小为mg,方向沿斜面向下 C.大小为mg,方向沿斜面向上 D.等于零 5.假如要撑住一扇用弹簧拉着的门,在门前地面上放一块石头,门往往能推动石头慢慢滑动.然而,在门下缝隙处塞紧一个木楔(侧面如图Z1-5所示),虽然木楔比石头的质量更小,却能把门卡住.下列分析正确的是 ( ) 图Z1-5 A.门能推动石头是因为门对石头的力大于石头对门的力 B.将门对木楔的力正交分解,其水平分力与地面给木楔的摩擦力大小相等 C.若门对木楔的力足够大,门就一定能推动木楔慢慢滑动 D.塞在门下缝隙处的木楔,其顶角θ无论多大都能将门卡住 6.(多选)把a、b两个完全相同的导体小球分别用长为l的绝缘细线拴接,小球质量均为m.先让a球带上电荷量为q的正电荷并悬挂于O点,再将不带电的小球b也悬挂于O点,两球接触后由于静电斥力分开,平衡时两球相距为l,如图Z1-6所示.已知重力加速度为g,静电力常量为k,带电小球可视为点电荷.当两球平衡时,a球所受的静电力大小为F,O点的场强大小为E,则下列判断正确的是 ( ) 图Z1-6 A.F= B.F= C.E= D.E= 7.(多选)如图Z1-7所示,有两个完全相同的带电小球A和B,小球A带电荷量为+Q,小球B带电荷量为+7Q,小球A固定在绝缘细杆上,小球B用绝缘细线悬挂在天花板上,此时细线与竖直方向的夹角为θ,两球球心的高度相同、间距为d.现让两个带电小球接触一下,然后再让两个小球球心的高度相同、间距仍为d,已知静电力常量为k,重力加速度为g,两带电小球可视为点电荷,则 ( ) 图Z1-7 2 / 7 A.细线与竖直方向的夹角变大 B.两球之间的库仑力变小 C.两球之间的库仑力变为原来的 D.细线的拉力变大 8.(多选)如图Z1-8所示,质量为m1=0.1 kg的不带电小环A套在粗糙的竖直杆上,小环A与 杆间的动摩擦因数μ=,假设最大静摩擦力等于滑动摩擦力.一质量为m2=0.2 kg、电荷量 为q=0.3 C的带正电的小球B与A用一绝缘细线相连,整个装置处于匀强电场中,恰好保持静 2 止.下列说法正确的是(g取10 m/s) ( ) 图Z1-8 A.电场强度E值最小时,其方向与水平方向的夹角θ=30° B.电场强度E值最小时,其方向与水平方向的夹角θ=60° C.电场强度E的最小值为10 N/C D.电场强度E的最小值为5 N/C 9.(多选)如图Z1-9所示,倾斜的木板上有一静止的物块,水平向右的恒力F作用在该物块上,在保证物块不相对木板滑动的情况下,现以过木板下端点O的水平轴为转轴,使木板在竖直面内顺时针缓慢旋转一个小角度.在此过程中,下列说法正确的是 ( ) 图Z1-9 A.物块所受支持力一定变大 B.物块所受支持力和摩擦力的合力一定不变 C.物块所受摩擦力可能变小 D.物块所受摩擦力一定变大 10.(多选)质量均为m的两物块A和B之间连接着一个轻质弹簧,弹簧劲度系数为k,现将物块A、B放在水平地面上一斜面体的斜面上等高处,如图Z1-10所示,弹簧处于压缩状态,且物块与斜面体均能保持静止.已知斜面的倾角为θ,两物块和斜面间的动摩擦因数均为μ,设最大静摩擦力等于滑动摩擦力.下列说法正确的是(重力加速度为g) ( ) 图Z1-10 A.斜面体和水平地面间一定有静摩擦力 B.斜面对A、B组成的系统的静摩擦力为2mgsin θ C.若将弹簧拿掉,物块有可能发生滑动 D.弹簧的最大压缩量为 (μcos θ-sin θ 3 / 7 222 11.如图Z1-11所示,竖直墙壁与光滑水平地面交于B点,质量为m1的光滑半圆柱体O1紧靠竖直墙壁置于水平地面上,质量为m2的均匀小球O2用长度等于A、B两点间距离l的细线悬挂于竖直墙壁上的A点,小球O2静置于半圆柱体O1上,当半圆柱体质量不变而半径改变时,细线与竖直墙壁的夹角θ就会跟着发生改变.已知重力加速度为g,不计各接触面间的摩擦,则 ( ) 图Z1-11 A.当θ=60°时,半圆柱体对地面的压力大小为m1g+m2g B.当θ=60°时,小球对半圆柱体的压力大小为 m2g C.改变半圆柱体的半径,半圆柱体对竖直墙壁的最大压力为m2g D.半圆柱体的半径增大时,其对地面的压力保持不变 12.如图Z1-12所示,重物恰好能在倾角为30°的木板上匀速下滑.当木板水平放置时,若用与水平方向成30°角斜向下的推力作用在重物上时,仍可使重物匀速运动.求: (1)重物与木板间的动摩擦因数; (2)推力与重物的重力大小之比. 图Z1-12 13.如图Z1-13所示,两根直金属导轨MN、PQ平行放置,它们所构成的平面与水平面间的夹角θ=37°,两导轨间的距离L=0.50 m.一根质量m=0.20 kg的直金属杆ab垂直放在两导轨上且与导轨接触良好,整套装置处于与ab垂直的匀强磁场中.在导轨的上端接有电动势E=36 V、内阻r=1.6 Ω的直流电源和电阻箱R.已知导轨与金属杆的电阻均可忽略不计,sin 2 37°=0.60,cos 37°=0.80,重力加速度g取10 m/s. (1)若金属杆ab和导轨间的摩擦可忽略不计,磁场方向竖直向下,磁感应强度B1=0.30 T,要使金属杆ab静止在导轨上,求电阻箱接入电路中的电阻. (2)若金属杆ab与导轨间的动摩擦因数μ=0.30,且最大静摩擦力等于滑动摩擦力,匀强磁场方向垂直于导轨平面向下,磁感应强度B2=0.40 T,欲使金属杆ab静止,则电阻箱接入电路中的阻值R应满足什么条件? 图Z1-13 4 / 7 专题限时集训(一) 1.B [解析] 对小球,由平衡条件知,竖直方向上,摩擦力与重力平衡,与压力大小、水平运动状态等无关,选项B正确. 2.B [解析] 设每根绳与竖直方向的夹角为θ,绳子根数为n,则nFcos θ=G,绳长变大时,夹角θ变小,F变小,选项B正确. 3.C [解析] 设每根橡皮绳的拉力为F0,由平衡条件知,A所受的摩擦力fA=2F0cos 60°=F0,D所受的摩擦力fD=F=2F0cos 30°=F0,则fA=F,选项C正确. 4.D [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-2mgsin 30°=0,解得f=0,选项D正确. 5.B [解析] 门对石头的力与石头对门的力是一对相互作用力,选项A错误;对木楔,由平衡条件得Fsin θ=f,FN=mg+Fcos θ,选项B正确;当Fsin θ>μ(mg+Fcos θ)时,木楔才能被推动,若sin θ<μcos θ,即tan θ<μ,则无论F为多大,都推不动木楔,选项C、D错误. 6.BC [解析] 对小球a,静电力F=k=,由平衡条件得tan 60°=,O点的场强大小 E=2×kcos 30°==,选项B、C正确. 7.AD [解析] 两小球接触前,两球之间的库仑力F=,两小球接触后,两球之间的库仑 力变为原来的,选项B、C错误;对小球B,由平衡条件得tan θ==,两小球接触 后,qAqB增大,库仑力增大,细线与竖直方向的夹角θ变大,选项A正确;细线的拉力FT=随夹角θ增大而增大,选项D正确. 8.BD [解析] 对A、B整体,由平衡条件得Eqcos θ=FN,μFN+Eqsin θ=(m1+m2)g,联立可得 E==,tan φ=,当cos(φ-θ)=1时,电场强度E最小,且 最小值Em=5 N/C,此时cos φ=cos θ=,即θ=60°,选项B、D正确. 9.BD [解析] 对物块,外力F和重力mg的合力恒定,由平衡条件知,物块所受支持力和摩擦力的合力恒定,选项B正确;同理,f=mgsin θ+Fcos θ,mgcos θ=Fsin θ+FN,随着木板倾角θ增大,物块所受支持力减小,支持力与摩擦力的合力恒定,摩擦力与该合力的夹角减小,故摩擦力增大,选项A、C错误,D正确. 10.BD [解析] 对斜面体和物块A、B整体分析,可知斜面体和水平地面间没有静摩擦力,选 5 / 7
【2019-2020】高考物理二轮复习专题限时集训(一)力与物体的平衡
