2009屆高三二輪專題精練之：物體的平衡

班次      姓名           學(xué)號(hào)    

題號(hào)

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答案

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

1．如圖所示，物體A、B疊放在水平桌面上，方向相反的水平拉力Fa、Fb分別作用于物體A、B上，使A、B一起在桌面上做勻速直線運(yùn)動(dòng)，已知A、B始終保持相對(duì)靜止，且Fb＝2Fa。以 fA表示A受到的摩擦力大小，以fB表示B受到桌面的摩擦力的大小，則(    )

A．fA=0,  fB= Fa      B．fA=0   fB=2 Fa

C．fA=Fa,  fB= Fa     D．fA=Fa  fB =2 Fa

2．有一直角V型槽，固定在水平面上，槽的兩側(cè)壁與水平面夾　　

角均為 45°，如圖所示。有一質(zhì)量為m的正方體均勻木塊放在　

槽內(nèi)，木塊與槽兩側(cè)壁間的動(dòng)摩擦因數(shù)分別為μ1和μ2（μ1>μ2）。

現(xiàn)用水平力推木塊使之沿槽運(yùn)動(dòng)，則木塊受到的摩擦力為 （    ）

 

   

 

3．如圖所示，貼著豎直側(cè)面的物體A 的質(zhì)量mA=0.2kg,放在水平面上的物體B的質(zhì)量mB=1kg，繩重、繩和滑輪間的摩擦均不計(jì)，且繩的OB部分水平,OA部分豎直，A和B恰好一起做勻速運(yùn)動(dòng)．取g =10m/s2,則下列判斷正確的是（　 ）

A．物體B 與桌面間的動(dòng)摩擦因數(shù)為0.2

B．如果用12N的水平力向左拉B，物體A和B也能做勻速運(yùn)動(dòng)

C．若在物體B上放一個(gè)質(zhì)量為mB的物體后再由靜止釋放，

根據(jù)f =μN(yùn)可知B受到的摩擦力將增大1倍

D．若在物體B上放一個(gè)質(zhì)量為mB的物體后再由靜止釋放，

則B受到的摩擦力大小與正壓力大小無(wú)關(guān)且保持不變

4．一個(gè)質(zhì)點(diǎn)在三個(gè)共點(diǎn)力F1、F2、F3的作用下處于平衡狀態(tài)，

如圖所示。則它們的大小關(guān)系是（  ）

A．F1 > F2 > F3         B．F1 > F3 > F2

C．F3 > F1 > F2         D．F2 > F1 > F3

5．如圖所示，表面粗糙的固定斜面頂端安有滑輪，兩物塊P、Q用輕繩連接并跨過(guò)滑輪（不計(jì)滑輪的質(zhì)量和摩擦），P懸于空中，Q放在斜面上，均處于靜止?fàn)顟B(tài)。當(dāng)用水平向左的恒力推Q時(shí)，P、Q仍靜止不動(dòng)，則（     ）

Ａ．Q受到的摩擦力一定變小�。拢甉受到的摩擦力一定變大

Ｃ．輕繩上拉力一定變小　　  Ｄ．輕繩上拉力一定不變

6．如圖所示，用三根輕繩將A、B兩小球以及水平天花板上的固定點(diǎn)O之間兩兩連接。然后用一水平方向的力F作用于A球上，此時(shí)三根輕繩均處于直線狀態(tài)，且OB繩恰好處于豎直方向，兩球均處于靜止?fàn)顟B(tài)。已知三根輕繩的長(zhǎng)度之比為OA:AB:OB=3:4:5，兩球質(zhì)量關(guān)系為mA=2mB=2m，則下列說(shuō)法正確的是(     )

A．OB繩的拉力大小為2mg   B．OA繩的拉力大小為10mg/3

C．F的大小為4 mg /3        D．AB繩的拉力大小為mg

7．一質(zhì)量為M的探空氣球在以速率v勻速下降，若氣球所受浮力F始終保持不變，氣球在運(yùn)動(dòng)過(guò)程中所受阻力與速率成正比，重力加速度為g�，F(xiàn)從氣球吊籃中減少一定質(zhì)量的物體后，該氣球以速率nv勻速上升，則從氣球吊籃中減少的質(zhì)量為  （         ）

A．n（M－F/g）           　　B．（n＋1）（M－F/g）

C．M－n F/g              　　D． M－（n＋1）F/g

8．如圖所示，A、B是兩根豎直立在地上的木樁，輕繩系在兩木　

樁不等高的P、Q兩點(diǎn)，C為光滑的質(zhì)量不計(jì)的滑輪，當(dāng)Q 點(diǎn)　

的位置變化時(shí)，輕繩的張力的大小變化情況是（    ）

A．Q點(diǎn)上下移動(dòng)時(shí)，張力不變B．Q點(diǎn)上下移動(dòng)時(shí)，張力變大

C．Q點(diǎn)上下移動(dòng)時(shí)，張力變小 D．條件不足，無(wú)法判斷

9．如圖所示，A、B為豎直墻面上等高的兩點(diǎn)，AO、BO為長(zhǎng)度相等的兩根輕繩，CO為一根輕桿，轉(zhuǎn)軸C在AB中點(diǎn)D的正下方，AOB在同一水平面內(nèi)，ÐAOB＝120°，ÐCOD＝60°，若在O點(diǎn)處懸掛一個(gè)質(zhì)量為m的物體，則平衡后繩AO所受的拉力和桿OC所受的壓力分別為（ ）

A．　B．　C． D．     

10．如圖所示，質(zhì)量為M的斜劈形物體B放在水平地面上，質(zhì)量為m的粗糙物塊A以某一初速度沿劈的斜面向上滑，至速度為零后又加速返回，而物體M始終保持靜止，則在物塊m上、下滑動(dòng)的整個(gè)過(guò)程中(     )

A．地面對(duì)物體M的摩擦力先向左后向右

B．地面對(duì)物體M的摩擦力方向沒(méi)有改變

C．地面對(duì)物體M的支持力總小于(M＋m)g

D．物塊m上、下滑動(dòng)時(shí)的加速度大小相等

11．如圖所示，質(zhì)量分別為m1、m2、m3的小物塊A、B、C　

用兩根相同的自然長(zhǎng)度為、勁度系數(shù)為的輕彈簧連　

接起來(lái)，在豎直向上的外力F的作用下靜止，小物塊A、　

B、C可視為質(zhì)點(diǎn)，A、C之間的距離是(    )

A．       B．

C．       D．

12．如圖所示，輕繩兩端分別與A、C兩物體相連接，mA=1kg，mB=2kg，mC=3kg，物體A、B、C及C與地面間的動(dòng)摩擦因數(shù)均為μ=0.1，輕繩與滑輪間的摩擦可忽略不計(jì)．若要用力將C物拉動(dòng)，則作用在C物上水平向左的拉力最小為（取g=10m/s2）（   ）

A．6N        B．8N        C．10N       D．12N

13．（18分）科學(xué)探究活動(dòng)通常包括以下環(huán)節(jié)：提出問(wèn)題，作出假設(shè)，制訂計(jì)劃并設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)，進(jìn)行實(shí)驗(yàn)收集證據(jù)，分析論證，評(píng)估交流等。一位同學(xué)學(xué)習(xí)了滑動(dòng)摩擦力后，懷疑滑動(dòng)摩擦力可能與接觸面積有關(guān)，于是他準(zhǔn)備用實(shí)驗(yàn)探究這個(gè)問(wèn)題。（1）這位同學(xué)認(rèn)為：滑動(dòng)摩擦力的大小與接觸面積成正比，這屬于科學(xué)探究活動(dòng)____   _    環(huán)節(jié)。

（2）為完成本實(shí)驗(yàn)，需要自己制作木塊，他應(yīng)制作的木塊是下列選項(xiàng)中的___________。

A．各面粗糙程度相同的正方體木塊     B．各面粗糙程度不相同的正方體木塊

C．各面粗糙程度相同，長(zhǎng)寬高各不相等的長(zhǎng)方體木塊

D．各面粗糙程度不相同，長(zhǎng)度高各不相等的長(zhǎng)方體木塊

（3）某同學(xué)在做測(cè)定木板的動(dòng)摩擦因數(shù)的實(shí)驗(yàn)時(shí)，設(shè)計(jì)了兩種實(shí)驗(yàn)方案.

方案A：木板水平固定，通過(guò)彈簧秤水平拉動(dòng)木塊，如圖（a）所示；

方案B：木塊固定，通過(guò)細(xì)線水平拉動(dòng)木板，如圖（b）所示。

 

 

 

 

 

 

①上述兩種方案中，你認(rèn)為更合理的是方案      ，

原因是         ；

②該實(shí)驗(yàn)中應(yīng)測(cè)量的物理量是            ；

③除了實(shí)驗(yàn)必需的彈簧秤、木板、木塊、細(xì)線外，該同學(xué)還準(zhǔn)備了質(zhì)量為200g的配重若干個(gè).該同學(xué)在木塊上加放配重，改變木塊對(duì)木板的正壓力（g =10m/s2）.記錄了5組實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù),如下表所示：

實(shí)驗(yàn)次數(shù)

1

2

3

4

5

配重（個(gè)數(shù)）

0

1

2

3

4

彈簧秤讀數(shù)（N）

0.50

1.00

1.50

1.80

2.50

測(cè)木塊重（N）

2.00

請(qǐng)根據(jù)上述數(shù)據(jù)在坐標(biāo)紙上做出木塊所受摩擦力和壓力的關(guān)系圖象；

由圖像可測(cè)出木板和木塊間的動(dòng)摩擦因數(shù)是            。

14．（12分）如圖所示，質(zhì)量為mB=14kg的木板B放在水平地面上，質(zhì)量為mA=10kg的木

箱A在木板B上。一根輕繩一端拴在木箱上，另一端拴在地面的木樁上，繩繃緊時(shí)與

水平面的夾角為=37°。已知木箱A與木板B之間的動(dòng)摩擦因數(shù)μ1=0.5，木板B與地

面之間的動(dòng)摩擦因數(shù)μ2=0.4。重力加速度g取10m/s2。現(xiàn)用水平力F將木板B從木箱

A下面勻速抽出，試求：（sin37°=0.6，cos37°=0.8）

（1）繩上張力T的大��；

（2）拉力F的大小。

 

 

 

 

15．（12分）質(zhì)量為m的物體A放在傾角為θ=37o的斜面上時(shí)，恰好能勻速下滑，現(xiàn)用細(xì)線系住物體A，并平行于斜面向上繞過(guò)光滑的定滑輪，另一端系住物體B，物體A恰好能沿斜面勻速上滑，求物體B的質(zhì)量，（sin37o=0.6，cos37o=0.8）

 

 

 

 

 

 

16．（14分）在傾角為的斜面上，一條質(zhì)量不計(jì)的皮帶一端固定在斜面上端，另一端繞過(guò)一中間有一圈凹槽的圓柱體，并用與斜面夾角為β的力拉住，使整個(gè)裝置處于靜止?fàn)顟B(tài)，如圖所示。不計(jì)一切摩擦，圓柱體質(zhì)量為m，求拉力F的大小和斜面對(duì)圓柱體的彈力N的大小。某同學(xué)分析過(guò)程如下：

將拉力F沿斜面和垂直于斜面方向進(jìn)行分解。

沿斜面方向：                  F cos β＝mg sin              （1）

沿垂直于斜面方向：  F sinβ＋N＝mg cos  （2）

問(wèn)：你同意上述分析過(guò)程嗎？若同意，按照這種分析方法求出F及N的大�。蝗舨煌�，指明錯(cuò)誤之處并求出你認(rèn)為正確的結(jié)果。

 

 

 

 

 

 

17．（16分）如圖所示，在與水平方向成θ=30°角的平面內(nèi)放置兩條平行、光滑且足夠長(zhǎng)的金屬軌道，其電阻可忽略不計(jì)�？臻g存在著勻強(qiáng)磁場(chǎng)，磁感應(yīng)強(qiáng)度B=0.20T，方向垂直軌道平面向上。導(dǎo)體棒ab、cd垂直于軌道放置，且與金屬軌道接觸良好構(gòu)成閉合回路，每根導(dǎo)體棒的質(zhì)量m=2.0×10-2kg、電阻r=5. 0×10-2Ω，金屬軌道寬度l=0.50m�，F(xiàn)對(duì)導(dǎo)體棒ab施加平行于軌道向上的拉力，使之沿軌道勻速向上運(yùn)動(dòng)。在導(dǎo)體棒ab運(yùn)動(dòng)過(guò)程中，導(dǎo)體棒cd始終能靜止在軌道上。g取10m/s2， 求：

（1）導(dǎo)體棒cd受到的安培力大��；

（2）導(dǎo)體棒ab運(yùn)動(dòng)的速度大�。�

（3）拉力對(duì)導(dǎo)體棒ab做功的功率

 

 

 

答案

題號(hào)

 1

 2

 3

 4

 5

 6

 7

 8

 9

 10

 11

 12

答案

C

C

AD

C

 D

B

B

A

B

BC

B

B

 

13.（1）作出假設(shè)�。�2分）

（2）C　�。�2分）

（3）①　b  方案A操作需要?jiǎng)蛩倮瓌?dòng)木塊，難以控制，且要讀運(yùn)動(dòng)中的彈簧測(cè)力計(jì)的讀

數(shù)；方案B操作只要使木板運(yùn)動(dòng)即可，不必限定勻速運(yùn)動(dòng)，且彈簧測(cè)力計(jì)不動(dòng)容易讀數(shù)．（2

分）②木塊的重力、每次拉木板時(shí)木塊和木板間的摩擦力（2分）③圖象如右：（2分；畫(huà)出

過(guò)坐標(biāo)原點(diǎn)的直線給這2分，畫(huà)成折線的不給分）μ=0.25  （2分）

14.T=100N  F=200N

15.解：當(dāng)物體A沿斜面勻速下滑時(shí)，受力圖如圖甲   （1分）

    沿斜面方向的合力為0     f=mgsinθ        （3分）

    當(dāng)物體A沿斜面勻速上滑時(shí)，受力圖如圖乙   （1分）                     圖甲

    A物體所受摩擦力大小不變，方向沿斜面向下  （1分）

    沿斜面方向的合力仍為0  TA=f ’＋mgsinθ     （2分）

    對(duì)物體B                TB=mBg            （1分）                    圖乙

    由牛頓第三定律可知      TA=TB             （1分）

    由以上各式個(gè)求出        mg=1.2m           （2分）    

16.不同意（2分）。平行于斜面的皮帶對(duì)圓柱體也有力的作用（2分）。

（1）式應(yīng)改為：F cosb＋F＝mg sina         （3）（3分）

由（3）得F＝mg （4）  （2分）

將（4）代入（2），解得： N＝mg cosa－F sinb＝mg cosa－mg sinb （3分）

17.（1）導(dǎo)體棒cd靜止時(shí)受力平衡，設(shè)所受安培力為F安，則

F安=mgsinθ                                                

解得    F安=0.10N                                                  

（2）設(shè)導(dǎo)體棒ab的速度為v時(shí)，產(chǎn)生的感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)為E，通過(guò)導(dǎo)體棒cd的感應(yīng)電流為I，則       E=Blv          I=           F安=BIl                                                       

聯(lián)立上述三式解得v=                                      

代入數(shù)據(jù)得       v=1.0m/s                                           

（3）（7分）設(shè)對(duì)導(dǎo)體棒ab的拉力為F，導(dǎo)體棒ab受力平衡，則

      F=F安+mgsinθ                                                  

解得     F=0.20N                                                     

     拉力的功率P=Fv                                                 

解得    P = 0.20W                                                      

 


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