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2019年高考物理二輪復(fù)習(xí) 力與平衡提能專訓(xùn) 一、選擇題(本題共14小題，每小題4分，共56分．多選全部選對(duì)的得4分，選對(duì)但不全的得2分，有選錯(cuò)的得0分) 1．(xx湖南箴言中學(xué)期中)如圖所示，物體B與豎直墻面接觸，在豎直向上的力F的作用下A、B均保持靜止，則物體B的受力個(gè)數(shù)為(　　) A．2個(gè) B．3個(gè) C．4個(gè) D．5個(gè) 答案：C 解析：對(duì)A受力分析可知：受到重力、支持力、摩擦力，支持力和摩擦力的水平分力等大反向；對(duì)B分析可知：受到重力、推力F、A給的壓力和摩擦力，結(jié)合A的分析可知，墻對(duì)B沒(méi)有彈力，故受到4個(gè)力．C項(xiàng)正確． 2．如圖所示，一個(gè)人用與水平方向成θ角斜向上的力F拉放在粗糙水平面上質(zhì)量為m的箱子，箱子沿水平面做勻速運(yùn)動(dòng)．若箱子與水平面間的動(dòng)摩擦因數(shù)為μ，則箱子所受的摩擦力大小為(　　) A．Fsin θ B．Fcos θ C．μmg D．μFsin θ 答案：B 解析：對(duì)箱子進(jìn)行受力分析，箱子勻速運(yùn)動(dòng)，受力平衡，水平方向合力為零，水平方向有兩個(gè)效果的力：Fcos θ、摩擦力f.這兩個(gè)力等值反向，即摩擦力f大小也等于Fcos θ，所以B選項(xiàng)正確．由f＝μFN得f＝μ(mg－Fsin θ)，C、D選項(xiàng)錯(cuò)誤． 3．(多選)如圖所示，光滑水平地面上有一直角三角形斜面體B靠在豎直墻壁上，物塊A放在斜面體B上，開(kāi)始時(shí)A、B靜止．現(xiàn)用水平力F推A，A、B仍靜止，則此時(shí)B受力個(gè)數(shù)可能是(　　) A．3個(gè) B．4個(gè) C．5個(gè) D．6個(gè) 答案：BC 解析：物體B受重力、地面對(duì)B的支持力、A對(duì)B的壓力和墻壁對(duì)B的彈力作用，因?yàn)镕大小未知，不能確定A是否具有相對(duì)B的運(yùn)動(dòng)趨勢(shì)，也就不能確定A、B間是否存在摩擦力，故B受力可能是4個(gè)，也可能是5個(gè)，B、C項(xiàng)正確． 4．(xx廣東惠州市一調(diào))沿光滑的豎直墻壁用網(wǎng)兜把一個(gè)足球掛在A點(diǎn)(如圖)，足球受到的重力為G，網(wǎng)兜的質(zhì)量不計(jì)．懸繩與墻壁的夾角為α＝30.懸繩對(duì)球的拉力為FT，墻壁對(duì)球的支持力為FN，下列表述正確的是(　　) A．FN大于G B．FT小于G C．FN與FT的合力一定豎直向上 D．FN與FT大小之和等于G 答案：C 解析： 足球受到重力、拉力、墻給的彈力如圖，把FN和mg合成，合力與FT等大反向，所以A、B錯(cuò)誤；三力平衡中的兩個(gè)力的合力等于第三個(gè)力，C正確；D錯(cuò)誤． 5．(xx河北衡水中學(xué)調(diào)研) 如圖所示，質(zhì)量為m1的木塊P在質(zhì)量為m2的長(zhǎng)木板ab上滑行，長(zhǎng)木板放在水平地面上一直處于靜止?fàn)顟B(tài)．若ab與地面間的動(dòng)摩擦因數(shù)為μ1，木塊P與長(zhǎng)木板ab間的動(dòng)摩擦因數(shù)為μ2，則長(zhǎng)木板ab受到地面的摩擦力大小為(　　) A．μ1m2g B．μ2m1g C．μ1(m1＋m2)g D．μ1m2g＋μ2m1g 答案：B 解析：小木塊在長(zhǎng)木板上滑行時(shí)受到的摩擦力為μ2m1g，同時(shí)小木塊對(duì)長(zhǎng)木塊亦有相同大小的摩擦力．由于木板始終處于靜止?fàn)顟B(tài)，說(shuō)明地面對(duì)木板的摩擦力(靜摩擦力)應(yīng)與木塊給木板的摩擦力相平衡．故B正確． 6．將兩個(gè)質(zhì)量均為m的小球a、b用細(xì)線相連后，再用細(xì)線懸掛于O點(diǎn)，如圖所示．用力F拉小球b，使兩個(gè)小球都處于靜止?fàn)顟B(tài)，且細(xì)線Oa與豎直方向的夾角保持θ＝30，則F的最小值為(　　) A.mg B．mg C.mg D.mg 答案：B 解析：將ab看成一個(gè)整體受力分析可知，當(dāng)力F與Oa垂直時(shí)F最小，可知此時(shí)F＝2mgsin θ＝mg，B正確． 7. (xx吉林省吉大附中高三三模)如圖所示，固定在水平地面上的物體A，左側(cè)是圓弧面，右側(cè)是傾角為θ的斜面，一根輕繩跨過(guò)物體A頂點(diǎn)上的小滑輪，繩兩端分別系有質(zhì)量為m1、m2的小球，當(dāng)兩球靜止時(shí)，小球m1與圓心連線跟水平方向的夾角也為θ，不計(jì)一切摩擦，則m1、m2之間的關(guān)系是(　　) A．m1＝m2 B．m1＝m2tan θ C．m1＝m2cot θ D．m1＝m2cos θ 答案：B 解析：以m2為研究對(duì)象，由平衡條件有T＝m2gsin θ，以m1為研究對(duì)象，由平衡條件有m1gcos θ＝T，聯(lián)立解得m1＝m2tan θ，選項(xiàng)B正確． 8. 如圖所示，在一沿紙面方向的勻強(qiáng)電場(chǎng)中，用一絕緣絲線系一帶電小球，小球的質(zhì)量為m、電荷量為q.為了保證當(dāng)絲線與豎直方向的夾角為θ＝60時(shí)，小球處于平衡狀態(tài)，則勻強(qiáng)電場(chǎng)的電場(chǎng)強(qiáng)度大小不可能為(　　) A. B. C. D. 答案：B 解析：取小球?yàn)檠芯繉?duì)象，其受到重力mg、絲線的拉力F和電場(chǎng)力Eq的作用，因小球處于平衡狀態(tài)，則它受到的合外力等于零．由平衡條件知，F(xiàn)和Eq的合力與mg是一對(duì)平衡力．根據(jù)力的平行四邊形定則可知，當(dāng)電場(chǎng)力Eq的方向與絲線的拉力方向垂直時(shí)，電場(chǎng)力為最小，如圖所示． 則Eq＝mgsin θ，得E＝＝. 所以，該勻強(qiáng)電場(chǎng)的場(chǎng)強(qiáng)大小可能值為E≥，可見(jiàn)，本題應(yīng)選B. 9．如圖甲所示，水平地面上固定一傾角為30表面粗糙的斜劈，一質(zhì)量為m的小物塊能沿著斜劈的表面勻速下滑．現(xiàn)對(duì)小物塊施加一水平向右的恒力F，使它沿該斜劈表面勻速上滑．如圖乙所示，則F大小應(yīng)為(　　) A.mg B.mg C.mg D.mg 答案：A 解析：小物塊能沿著斜劈的表面勻速下滑，可知小物塊與斜劈表面間的動(dòng)摩擦因數(shù)μ＝tan 30，由小物塊能沿著斜劈表面勻速上滑，沿斜面方向列平衡方程，可得F＝mgtan 60，所以B、C、D選項(xiàng)錯(cuò)誤，A選項(xiàng)正確． 10．如圖所示，質(zhì)量為m的小球用細(xì)線拴住放在光滑斜面上，斜面足夠長(zhǎng)，傾角為α的斜面體置于光滑水平面上，用水平力F推斜面體使斜面體緩慢地向左移動(dòng)，小球沿斜面緩慢升高．當(dāng)細(xì)線拉力最小時(shí)，推力F等于(　　) A．mgsin α B.mgsin α C．mgsin 2α D.mgsin 2α 答案：D 解析：當(dāng)細(xì)線與斜面平行時(shí)，細(xì)線拉力最小，隔離小球分析，畫(huà)出受力動(dòng)態(tài)矢量圖，如圖所示．則由圖易知，在平行斜面方向應(yīng)有FT＝mgsin α；對(duì)小球和斜面體整體受力分析，在水平面內(nèi)由平衡條件可得：F＝FTcos α＝mgsin αcos α＝mgsin 2α，選項(xiàng)D正確． 11．如圖是由某種材料制成的固定在水平地面上半圓柱體的截面圖，O點(diǎn)為圓心，半圓柱體表面是光滑的．質(zhì)量為m的小物塊(視為質(zhì)點(diǎn))在與豎直方向成θ角的斜向上的拉力F作用下靜止在A處，半徑OA與豎直方向的夾角也為θ，且A、O、F均在同一橫截面內(nèi)，則小物塊對(duì)半圓柱體表面的壓力為(　　) A. B．mgcos θ C. D. 答案：D 解析：對(duì)小物塊受力分析可得，小物塊受重力、支持力、拉力F三個(gè)力作用處于靜止?fàn)顟B(tài)，因此三力合力為零，由平衡關(guān)系可得，支持力為，由牛頓第三定律可知，壓力也是.D正確． 12．(xx南京師大附中期中)如圖所示，a為水平輸送帶，b為傾斜輸送帶，當(dāng)行李箱隨輸送帶一起勻速運(yùn)動(dòng)時(shí)，下列判斷中正確的是(　　) A．a(chǎn)上的行李箱受到重力、支持力和摩擦力作用 B．b上的行李箱受到重力、支持力和摩擦力作用 C．b上的行李箱受的支持力與重力是一對(duì)平衡力 D．a(chǎn)上的行李箱受的支持力與重力是一對(duì)作用力與反作用力 答案：B 解析：由于行李箱隨輸送帶一起勻速運(yùn)動(dòng)，因此行李箱處于平衡狀態(tài)，所受合外力為零，又因?yàn)閍為水平輸送帶，所以a上的行李箱若受到輸送帶對(duì)它的摩擦力，則在水平方向找不到與其相平衡的力，即a上的行李箱不受輸送帶對(duì)它的摩擦力作用，故選項(xiàng)A錯(cuò)誤；a上的行李箱僅受重力和輸送帶對(duì)它的支持力作用，兩者是一對(duì)平衡力，故選項(xiàng)D錯(cuò)誤；因?yàn)閎為傾斜輸送帶、b上的行李箱受豎直向下的重力，輸送帶垂直帶面向上的支持力作用，兩者方向不共線，所以不可能平衡，故選項(xiàng)C錯(cuò)誤；此時(shí)重力垂直帶面向下的分力與支持力平衡，要使行李箱能隨輸送帶一起勻速運(yùn)動(dòng)，則必須沿帶面向上的靜摩擦力與重力沿帶面向下的分力相平衡，故選項(xiàng)B正確． 13．(xx廣東順德區(qū)期末)(多選)如圖所示，用三根長(zhǎng)度相同的絕緣細(xì)線將三個(gè)帶電小球連接后懸掛在空中．三個(gè)帶電小球質(zhì)量相等，A球帶正電，平衡時(shí)三根絕緣細(xì)線都是直的，但拉力都為零，則(　　) A．B球和C球都帶負(fù)電荷 B．B球帶負(fù)電荷，C球帶正電荷 C．B球和C球所帶電量不一定相等 D．B球和C球所帶電量一定相等 答案：AD 解析：分析小球B受力，如圖所示．由此可判斷B、C都帶負(fù)電，選項(xiàng)A正確，B錯(cuò)誤；若B和C所帶電量不相等，則FAB≠FAC，B和C不可能同時(shí)平衡，選項(xiàng)D正確，C錯(cuò)誤． 14．(xx陜西省咸陽(yáng)市高三二模)(多選) 如圖所示，在傾角為θ＝30的斜面上，固定一寬L＝0.25 m的平行金屬導(dǎo)軌，在導(dǎo)軌上端接入電源和滑動(dòng)變阻器R.電源電動(dòng)勢(shì)E＝12 V，內(nèi)阻r＝1 Ω，一質(zhì)量m＝20 g的金屬棒ab與兩導(dǎo)軌垂直并接觸良好，整個(gè)裝置處于磁感應(yīng)強(qiáng)度B＝0.80 T、垂直于斜面向上的勻強(qiáng)磁場(chǎng)中(導(dǎo)軌與金屬棒的電阻不計(jì))．金屬棒與金屬導(dǎo)軌間的最大靜摩擦力為0.05 N，取g＝10 m/s2，要保持金屬棒在導(dǎo)軌上靜止，滑動(dòng)變阻器R接入電路中的阻值可能為(　　) A．48 Ω B．30 Ω C．20 Ω D．14 Ω 答案：BC 解析：導(dǎo)體棒受到安培力的方向沿導(dǎo)軌向上，當(dāng)安培力足夠大，導(dǎo)體棒有沿導(dǎo)軌向上的運(yùn)動(dòng)趨勢(shì)．當(dāng)導(dǎo)體棒受到沿導(dǎo)軌向下的最大靜摩擦力時(shí)，滑動(dòng)變阻器接入電路的電阻最小，設(shè)為R1，由平衡條件有：mgsin θ＋fm＝，解得R1＝15 Ω；導(dǎo)體棒受到沿導(dǎo)軌向上的最大靜摩擦力作用時(shí)，滑動(dòng)變阻器接入電路的電阻最大，設(shè)為R2，由平衡方程有：mgsin θ＝＋fm，解得R2＝47 Ω，所以15 Ω≤R≤47 Ω，選項(xiàng)B、C正確． 二、計(jì)算題(本題包括3小題，共44分．解答應(yīng)寫(xiě)出必要的文字說(shuō)明、方程式和重要演算步驟，只寫(xiě)出最后答案不能得分) 15．(xx廣東珠海六校聯(lián)考)(14分)光滑圓環(huán)固定在豎直平面內(nèi)，環(huán)上套有兩個(gè)小球A和B(中央有孔，球可在圓環(huán)上自由滑動(dòng))，A、B間由細(xì)繩連接著，它們處于如圖所示位置時(shí)恰好都能保持靜止?fàn)顟B(tài)，B球與環(huán)中心O處于同一水平直線上，AB間的細(xì)繩呈伸直狀態(tài)，與水平線成30夾角．已知B球的質(zhì)量為m，重力加速度為g，求： (1)細(xì)繩對(duì)B球的拉力； (2)A球的質(zhì)量． 答案：(1)2mg　(2)2m 解析：(1)B物體受三力平衡，設(shè)細(xì)繩對(duì)B球拉力為F Fsin 30＝mg 所以F＝2mg (2)A物體受三力平衡，設(shè)A物體質(zhì)量為mA，細(xì)繩對(duì)A球拉力為F′，圓環(huán)對(duì)A球彈力為FN，則 解得：F＝F′，mA＝2m 16. (14分)如圖所示，空間同時(shí)存在水平向右的勻強(qiáng)電場(chǎng)和方向垂直紙面向里、磁感應(yīng)強(qiáng)度為B的勻強(qiáng)磁場(chǎng)．質(zhì)量為m、電荷量為q的液滴，以某一速度沿與水平方向成θ角斜向上進(jìn)入正交的勻強(qiáng)電場(chǎng)和勻強(qiáng)磁場(chǎng)疊加區(qū)域，在時(shí)間t內(nèi)液滴從M點(diǎn)勻速運(yùn)動(dòng)到N點(diǎn)．重力加速度為g. (1)判定液滴帶的是正電還是負(fù)電，并畫(huà)出液滴受力示意圖； (2)求勻強(qiáng)電場(chǎng)的場(chǎng)強(qiáng)E的大??； (3)求液滴從M點(diǎn)運(yùn)動(dòng)到N點(diǎn)的過(guò)程中電勢(shì)能的變化量． 答案：(1)正電　受力示意圖見(jiàn)解析圖　(2)　(3) 解析： (1)液滴帶正電 液滴受力示意圖如圖所示 (2)由圖可知F電＝Eq＝mgtan θ E＝ (3)設(shè)液滴運(yùn)動(dòng)的速度為v，由圖可知 mg＝qvBcos θ v＝ 設(shè)MN之間的距離為d，則 d＝vt＝ 液滴從M點(diǎn)運(yùn)動(dòng)到N點(diǎn)，電場(chǎng)力做正功，電勢(shì)能減少，設(shè)電勢(shì)能減少量為ΔEp，ΔEp＝Eqdcos θ 故ΔEp＝ 17．(16分)某同學(xué)表演魔術(shù)時(shí)，將一小型條形磁鐵藏在自己的袖子里，然后對(duì)著一懸掛的金屬小球指手畫(huà)腳，結(jié)果小球在他神奇的“功力”下飄動(dòng)起來(lái)．假設(shè)當(dāng)隱藏的小磁鐵位于小球的左上方某一位置C(∠QCS＝30)時(shí)，金屬小球偏離豎直方向的夾角θ也是30，如圖所示．已知小球的質(zhì)量為m，該同學(xué)(含磁鐵)的質(zhì)量為M，求此時(shí)： (1)懸掛小球的細(xì)線的拉力大小為多少？ (2)該同學(xué)受到地面的支持力和摩擦力大小各為多少？ 答案：(1)mg　(2)Mg＋mg　mg 解析：(1)以小球?yàn)檠芯繉?duì)象，受力分析如圖甲所示， 則由平衡條件得 Fsin 30＝FCsin 30 FCcos 30＋Fcos 30＝mg 解得F＝FC＝mg. (2)以小球和該同學(xué)整體為研究對(duì)象，受力分析如圖乙所示，由平衡條件得 f＝Fsin 30 N＋Fcos 30＝(M＋m)g 將F值代入解得f＝mg N＝Mg＋mg.