1、优质文档优质文档专题升级训练一 受力分析 物体的平衡（时间：60 分钟 满分：100 分）一、单选题（本题共 4 小题，每小题 4 分，共 16 分）1如图所示，倾角为 的斜面体 C 置于水平面上， B 置于斜面上，通过细绳跨过光滑的定滑轮与 A 相连接，连接 B 的一段细绳与斜面平行， A、 B、 C 都处于静止状态。则（ ）A B 受到 C 的摩擦力一定不为零B C 受到水平面的摩擦力一定为零C不论 B、 C 之间的摩擦力大小、方向如何，水平面对 C 的摩擦力方向一定向左D水平面对 C 的支持力与 B、 C 的总重力大小相等2细绳 POQ 的左端系在钉子 P 上，右端系在墙上 Q 点，绳上
2、挂着一个光滑的钩子，钩子下挂一重物，如图所示，现将绳右边的固定点由 Q 缓慢移到 Q点， Q点与 Q 点分别对称分布在过 P 点的水平线两侧，则细绳的拉力将会（ ）A增大B减小C保持不变D因 Q、 Q的位置不定，无法确定3 （2012上海单科，6）已知两个共点力的合力为 50 N，分力 F1的方向与合力 F 的方向成 30角，分力 F2的大小为 30 N。则（ ）A F1的大小是唯一的 B F2的方向是唯一的C F2有两个可能的方向 D F2可取任意方向4如图，空间有平行于纸面的匀强电场，一带电荷量为 q 的质点（不计重力） ，在电场力和某一恒力 F 的作用下沿图中虚线从静止开始沿直线由 M
3、运动到 N。已知力 F 与 MN的夹角为 ， M、 N 间距为 d，则（ ）A匀强电场可能与 F 方向相反B质点由 M 运动到 N 的过程中，电势能一定增加C M、 N 两点的电势差可能等于 Fdcos /qD匀强电场的场强最小值为 Ftan /q二、双选题（本题共 5 小题，每小题 6 分，共 30 分。在每小题给出的四个选项中，只有两个选项符合题目要求，选对不全的得 3 分，有选错或不答的得 0 分）5 （2012山东理综，17）如图所示，两相同轻质硬杆 OO1、 OO2可绕其两端垂直纸面的水平轴 O、 O1、 O2转动，在 O 点悬挂一重物 M，将两相同木块 m 紧压在竖直挡板上，此时整
4、个系统保持静止。 Ff表示木块与挡板间摩擦力的大小， FN表示木块与挡板间正压力的大优质文档优质文档小。若挡板间的距离稍许增大后，系统仍静止且 O1、 O2始终等高，则（ ）来源:学科网 ZXXKA Ff变小 B Ff不变C FN变小 D FN变大6重 150 N 的光滑球 A 悬空靠在墙和木块 B 之间，木块 B 的重力为 1 500 N，且静止在水平地板上，如图所示，则（ ）来源:学*科*网 Z*X*X*KA墙所受压力的大小为 150 N3B木块 A 对木块 B 压力的大小为 150 NC水平地板所受的压力为 1 500 ND木块 B 所受摩擦力大小为 150 N来源:学,科,网 Z,X,
5、X,K37用以下方法可以粗略测定木块和木板之间的动摩擦因数：如图所示，将木块放在木板上，木板放在水平地面上，将木板的左端固定，而将其右端缓慢地抬高，会发现木块先相对静止在木板上，后开始相对于木板向下滑动，测得当木块刚好开始沿木板滑动时木板和水平地面间的夹角为 。下列说法中正确的是（ ）A木块开始滑动前，其所受的摩擦力一直增大B全过程中木块所受的摩擦力一直在增大C测得动摩擦因数 sin D测得动摩擦因数 tan 8如图所示，匀强电场方向与倾斜的天花板垂直，一带正电的物体在天花板上处于静止状态，则下列判断正确的是（ ）A天花板与物体间的弹力一定不为零B天花板对物体的摩擦力可能为零C物体受到天花板的
6、摩擦力随电场强度 E 的增大而增大D逐渐增大电场强度 E 的过程中，物体将始终保持静止9如图所示，在粗糙水平地面上放着一个截面为四分之一圆弧的柱状物体 A， A 的左端紧靠竖直墙， A 与竖直墙之间放一光滑圆球 B，整个装置处于静止状态，若把 A 向右移动少许后，它们仍处于静止状态，则（ ）来源:Zxxk.Com优质文档优质文档A B 对墙的压力增大B A 与 B 之间的作用力增大C地面对 A 的摩擦力减小D A 对地面的压力不变三、实验题（18 分，把答案填在相应的横线上或按题目要求作答）10 （1）某同学用传感器来探究摩擦力，他的实验步骤如下：将力传感器接入数据采集器，再连接到计算机上；将
7、一质量 m3.75 kg 的木块置于水平桌面上，用细绳将木块和传感器连接起来；打开计算机，使数据采集器工作，然后沿水平方向缓慢地拉动细绳，至木块运动一段时间后停止拉动；将实验得到的数据经计算机处理后在屏幕上显示出如图所示的图象。来源:学科网来源:学*科*网 Z*X*X*K下列有关这个实验的几个说法，其中正确的是_。A06 s 内木块一直受到静摩擦力的作用来源:Z|xx|k.ComB48 s 内木块一直受到滑动摩擦力的作用C木块与桌面间的动摩擦因数约为 0.08D木块与桌面间的动摩擦因数约为 0.11（2）在“探究小车速度随时间变化规律”的实验时，某同学得到一条用打点计时器打下的纸带如图所示，并
8、在其上取 A、 B、 C、 D、 E、 F、 G 等 7 个计数点，每相邻两个计数点间还有 4 个点，图中没有画出，打点计时器接周期为 T0.02 s 的低压交流电源。他经过测量和计算得到打点计时器打下 B、 C、 D、 E、 F 各点时小车的瞬时速度，记录在下面的表格中。对应点 B C D E F速度/（ms 1 ） 0.122 0.1640.205来源:学科网ZXXK0.250 0.289计算打点计时器打下 F 点时小车的瞬时速度的公式为 vF_；根据上面得到的数据，以 A 点对应的时刻为 t0 时刻，在坐标纸上作出小车的速度随时间变化的 v t 图线；优质文档优质文档来源:学科网 ZXX
9、K由 v t 图线求得小车的加速度 a_m/s 2（结果保留两位有效数字） 。四、计算题（本题共 2 小题，共 36 分。解答应写出必要的文字说明、方程式和重要演算步骤。只写出最后答案的不能得分。有数值计算的题，答案中必须明确写出数值和单位）11 （18 分）一个底面粗糙，质量为 m 的劈放在水平面上，劈的斜面光滑且倾角为30，如图所示，现用一端固定的轻绳系一质量也为 m 的小球、绳与斜面夹角为 30，求：（1）当劈静止时绳子拉力为多大？（2）地面对劈支持力及摩擦力分别是多少？（18 分） （2012课标全国理综，24）拖把是由拖杆和拖把头构成的擦地工具（如图） 。设拖把头的质量为 m，拖杆质
10、量可忽略；拖把头与地板之间的动摩擦因数为常数 ，重力加速度为 g。某同学用该拖把在水平地板上拖地时，沿拖杆方向推拖把，拖杆与竖直方向的夹角为 。（1）若拖把头在地板上匀速移动，求推拖把的力的大小。（2）设能使该拖把在地板上从静止刚好开始运动的水平推力与此时地板对拖把的正压力的比值为 。已知存在一临界角 0，若 0，则不管沿拖杆方向的推力多大，都不可能使拖把从静止开始运动。求这一临界角的正切 tan 0。来源:学_科_网 Z_X_X_K优质文档优质文档参考答案1C 解析： A、 B 之间的细绳的拉力 T mAg，若 T mBgsin ，则 B 不受 C 的摩擦力，选项 A 错误； B、 C 整体
11、受水平方向的力，有 T 向右的分力和地面向左的静摩擦力，根据力平衡条件可知，二力相等，与 B、 C 之间的摩擦力情况如何无关，选项 C 正确； B、 C 整体受竖直向上的 T 的分力作用，水平面对 C 的支持力小于 B、 C 的重力，选项 D 错误。2C 解析：设两墙壁之间的距离为 d，绳总长为 l，左右两绳与竖起夹角始终相同，设均为 ，由平衡条件得：2 Tcos mg，而有几何关系 l1sin l2sin d， l1 l2 l，sin ，保持不变，又 sin2 cos 2 1，解以上各式得 Tdl，式中各量均是定值，所以 T 不变，选项 C 正确。mg21 d2l23C4C 解析： F 与电
12、场力的合力必沿 M 指向 N 方向，如图所示，画出电场力的三个典型的可能方向，但不论怎样，电场力不可能与 F 相反，匀强电场方向不可能与 F 相反，选项 A 错误；电场力可能做正功、负功、不做功，电势能可能减小、增加、不变，选项 B 错误；电场力可能等于 F，方向与 MN 夹角为 ，电场力做功可能等于 Fdcos ， M、 N 电势差可能等于 Fdcos /q，选项 C 正确；电场力的最小值等于 Fsin ，场强的最小值等于Fsin /q，选项 D 错误。5BD 解析：对 O 点受力分析如图所示。竖直方向有：2 Tcos Mg，所以 T ，当 增大时， T 增大。Mg2cos 对 m 受力分析
13、如图所示 T T。水平方向有： Tsin FN，当 增大时， T 增大， T增大，sin 增大，所以FN增大；竖直方向有： Tcos mg Ff，解得 Ff mg，所以 Ff不变。Mg26AD 解析： A、 B 整体受力分析如图所示，根据力平衡条件得，水平方向： f N；竖直方向： N mAg mBg，选项 C 错误； A 受力分析如图，有 NB mAg/cos 60优质文档优质文档2 mAg300 N， N mAg/cot 60150 N，选项 A、D 正确。37AD 解析：木块滑动前，静摩擦力 f1 mgsin ，随 的增大而增大，A 对；木块滑动后，滑动摩擦力 f2 mg cos ，随
14、的增大而减小，B 错；刚好滑动时 mgsin mg cos ，所以 tan ，故 C 错，D 对。8AD 解析：分析物体受力如图所示，弹力不能为 0，若弹力为 0，则摩擦力为 0，重力与电场力不在同一直线上，物体不可能平衡；摩擦力等于重力沿倾斜的天花板上的分力，是不变的，增大电场强度，弹力增大，最大静摩擦力增大，但静摩擦力不变，物体始终保持静止状态，综上选项 A、D 正确。9CD 解析： A 对 B 的弹力 F1，圆弧的圆心指向 B 的圆心，当 A 向右移动时， F1与竖直方向的夹角 将减小，设 F2为竖直墙对 B 的压力，根据力的平衡条件得： F1cos = mBg， F1sin =F2，
15、减小，则 F1减小，B 错误； F2=mBgtan ， 减小， F2减小，A错误；对 A、 B 利用整体法分析，地面对物体的摩擦力 Ff的大小等于 F2， F2减小， Ff减小，C 正确； A 对地面的压力大小等于 A、 B 重力之和，是定值，D 正确。10答案：（1）C （2）d6 d410T如图所示0.42（0.41、0.43 均正确）解析：（1）02 s 内，拉力 F0，静摩擦力为零，选项 A 错误；2 s6 s 拉力逐渐增大，木块处于静止状态，6 s 时拉力突然变小，说明木块开始运动，所以选项 B 错误；优质文档优质文档滑动摩擦力为 f3 N， N mg37.5 N， 0.08，选项
16、C 正确，选项 D 错误。fN（2）利用匀变速运动的推论 v ， vF ；描点绘线，注意要画成直线；t2 v d6 d410T图线的斜率等于加速度， a0.42。11答案：（1） mg （2） mg mg33 32 36解析：（1）对 C 球受力分析如图 a 所示，因小球受力平衡，所以 FTcos 30 mgsin 30，得 FT mg。33图 a（2）对小球与劈组成的整体受力分析如图 b 所示，因整体受力平衡，所以FN22 mg FTsin 60 mg， Ff FTcos 60 mg。32 36图 b12答案：见解析解析：（1）设该同学沿拖杆方向用大小为 F 的力推拖把。将推拖把的力沿竖直和水平方向分解，按平衡条件有Fcos mg N Fsin f 式中 N 和 f 分别为地板对拖把的正压力和摩擦力。按摩擦定律有f N 联立式得F mg sin cos （2）若不管沿拖杆方向用多大的力都不能使拖把从静止开始运动，应有Fsin N 这时，式仍满足。联立式得sin cos mgF现考查使上式成立的 角的取值范围。注意到上式右边总是大于零，且当 F 无限大时极限为零，有sin cos 0 使上式成立的 角满足 0，这里 0是题中所定义的临界角，即当 0时，不管沿拖杆方向用多大的力都推不动拖把。临界角的正切为tan 0 优质文档优质文档
