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2021高考物理新高考版一轮习题:第二章+微专题8+弹力有无、方向及大小的分析方法+Word版含解析【KS5U+高考

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1.弹力有无的判断可用条件法、假设法、状态法等判断;接触面上的弹力总是垂直于“公共切面”.

2.“死结”(绳子中有结点)两边的绳子拉力可以不相等.“活结”(绳子无结点且与绳子接触的滑轮、滑环等无摩擦)两边绳子是同一根绳子,拉力一定相等.(绳子是轻绳) 3.有铰链的杆,弹力一定沿杆方向;没有铰链的杆,弹力可沿任意方向. 4.弹力的大小一般根据平衡条件求解.

1.如图1所示,小车内一根竖直方向的轻质弹簧和一条与竖直方向成α角的轻质细绳共同拴接一小球,当小车和小球相对静止,一起在水平面上运动时,下列说法正确的是( )

图1

A.细绳一定对小球有拉力的作用 B.轻弹簧一定对小球有弹力的作用

C.细绳不一定对小球有拉力的作用,但是轻弹簧一定对小球有弹力 D.细绳不一定对小球有拉力的作用,轻弹簧也不一定对小球有弹力

2.如图2所示,两个轻环a和b套在位于竖直面内的一段固定圆弧上;一细线穿过两轻环,其两端各系一质量为m的小球.在a和b之间的细线上悬挂一小物块.平衡时,a、b间的距离恰好等于圆弧的半径.不计所有摩擦.小物块的质量M为( )

图2

m3

A. B.m C.m D.2m 22

3.(2020·河南郑州外国语学校月考)A、B是天花板上的两点,一根长为l的细绳穿过带有光滑孔的小球,两端分别系在A、B点,如图3甲所示;现将长度也为l的均匀铁链悬挂于A、B点,如图乙所示.小球和铁链的质量相等,均处于平衡状态,A点对轻绳和铁链的拉力分别是FT1和FT2,球的重心和铁链重心到天花板的距离分别是h1和h2,则( )

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图3

A.FT1FT2,h1>h2

B.FT1>FT2,h1

h2

4.如图4,两个弹簧的质量不计,劲度系数分别为k1、k2,它们一端固定在质量为m的物体上,另一端分别固定在Q、P上,当物体平衡时上面的弹簧处于原长状态.若把固定的物体换为质量为2m的物体(弹簧的长度不变,且弹簧均在弹性限度内),当物体再次平衡时,物体比第一次平衡时的位置下降了x,重力加速度为g,则x为 ( )

图4

mgA. k1+k22mgC. k1+k2

k1k2

B. mg?k1+k2?k1k2

D. 2mg?k1+k2?

5.(2019·河南洛阳市联考)城市中的路灯、无轨电车的供电线路等,经常用三角形的结构悬挂.如图5是这类结构的一种简化模型,硬杆左端可绕通过B点且垂直于纸面的轴无摩擦的转动,右端O点通过钢索挂于A点,钢索和硬杆所受的重力均可忽略.有一质量不变的重物悬挂于O点,现将钢索缓慢变短,并使钢索的悬挂点A缓慢向下移动,以保证硬杆始终处于水平.则在上述变化过程中,下列说法中正确的是( )

图5

A.钢索对O点的拉力变大 B.硬杆对O点的弹力变小

C.钢索和硬杆对O点的作用力的合力变大 D.钢索和硬杆对O点的作用力的合力变小

6.三个质量均为1 kg的相同木块a、b、c和两个劲度系数均为500 N/m的相同轻弹簧p、q用轻绳连接如图6所示,其中a放在光滑水平桌面上.开始时p弹簧处于原长,木块均静止.现

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用水平力缓慢地向左拉p弹簧的左端,直到c木块刚好离开水平地面为止,g取10 m/s2.则该过程( )

图6

A.q弹簧上端移动的距离为2 cm,p弹簧的左端向左移动的距离是4 cm B.q弹簧上端移动的距离为4 cm,p弹簧的左端向左移动的距离是2 cm C.q弹簧上端移动的距离为4 cm,p弹簧的左端向左移动的距离是8 cm D.q弹簧上端移动的距离为2 cm,p弹簧的左端向左移动的距离是6 cm

7.(2019·贵州贵阳市模拟)如图7所示,OA、OB为竖直平面的两根固定光滑杆,OA竖直、OB与OA之间的夹角为45°,两杆上套有可以自由移动的轻质环E和F,通过不可伸长的轻绳在结点D点悬挂质量为m的物体.当物体静止时,环E与杆OA间的作用力大小为F1,环F与杆OB之间的作用力大小为F2,重力加速度为g,则( )

图7

A.F1=mg,F2=mg C.F1=2mg,F2=mg

B.F1=mg,F2=2mg D.F1=2mg,F2=2mg

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答案精析

1.D [若小球与小车一起匀速运动,则细绳对小球无拉力;若小球与小车有向右的加速度a=gtan α,则轻弹簧对小球无弹力,故D正确.] 2.C [如图所示,

圆弧的圆心为O,悬挂小物块的点为c,由于ab=R,则△aOb为等边三角形,同一条细线上的拉力相等,FT=mg,合力沿Oc方向,则Oc为角平分线,由几何关系知,∠acb=120°,物块处于平衡状态,故细线的拉力的合力与物块的重力大小相等,则每条细线上的拉力FT=G′=Mg,所以小物块的质量为M=m,故C正确.]

3.C [由于是轻绳,绳子的质量不计,则题图甲中的重力全部集中在球上,重心在球的球心,而题图乙中铁链的质量是均匀的,故其重心一定在最低点的上方,故h1>h2;对球和铁链受力分析,图甲中,A、B点对球的拉力沿着绳子的方向;图乙中,A、B点对铁链的拉力沿着该处铁链的切线方向,故题图乙中A、B两点对铁链拉力的夹角比较小,由力的合成知识知,FT2较小,故C正确.]

4.A [当物体的质量为m时,设下面的弹簧的压缩量为x1,则有mg=k1x1;当物体的质量mg为2m时,有2mg=k1(x1+x)+k2x,联立可得x=,A正确.]

k1+k2

5.A [对O点受力分析,共受三个力作用:钢索的拉力FA,硬杆的弹力FB,细线的拉力FC(设重物的质量为m,则有FC=mg).由硬杆始终水平可知,O点始终静止,即处于平衡状

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态,根据“物体受三个共点力而处于平衡状态时,其中任意两个力的合力与第三个力等大反向”可知:钢索和硬杆对O点的作用力的合力大小始终与细线的拉力大小相等,即保持不变,C、D错误;沿水平和竖直方向建立直角坐标系,设钢索与水平方向夹角为θ,则有FAcos θmgmg=FB,FAsin θ=FC,且有FC=mg,联立可得FA= ,FB= .由数学知识可知:当A

sin θtan θ点缓慢向下移动时,θ变小,则FA和FB均变大,B错误,A正确.]

mg10

6.C [开始时p弹簧处于原长,可知q弹簧处于压缩状态,压缩量为Δxq== m=2 cm;

k500mg

c木块刚好离开水平地面时,弹簧q伸长Δxq′==2 cm,则q弹簧上端移动的距离为4 cm;

k2mg20

p弹簧伸长Δxp== m=4 cm,则p弹簧的左端向左移动的距离是8 cm,选项C正确,

k500A、B、D错误.]

7.B [套在固定光滑杆的轻质环对其作用力的方向只能是垂直于光滑杆.由此可知,当物体静止时,DE轻绳水平,DF轻绳与竖直方向的夹角为45°,由平行四边形定则可知,DE轻绳中的的拉力等于mg,DF轻绳中的拉力等于2mg,所以环E与杆OA之间的作用力大小为mg,环F与杆OB之间的作用力大小为2mg,选项B正确.]

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公众号:逆流资源库免费分享1.弹力有无的判断可用条件法、假设法、状态法等判断;接触面上的弹力总是垂直于“公共切面”.2.“死结”(绳子中有结点)两边的绳子拉力可以不相等.“活结”(绳子无结点且与绳子接触的滑轮、滑环等无摩擦)两边绳子是同一根绳子,拉力一定相等.(绳子是轻绳)3.有铰链的杆,弹力一定沿杆方向;没有铰链的杆,弹力可沿任意方向.4.弹力的大小一
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