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)
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
12
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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