2021届新高考物理二轮复习专题强化双击训练 专题二 力与物体的平衡 B卷

2021届新高考物理二轮复习专题强化双击训练 专题二 力与物体的平衡 B卷

1.如图所示，两个质量均为m的小球通过两根轻弹簧连接，在水平外力F作用下，系统处于静止状态，弹簧实际长度相等。弹簧的劲度系数分别为，且原长相等。弹簧与竖直方向的夹角分别为θ与45°。设中的拉力分别为，小球直径相比弹簧长度可以忽略，重力加速度大小为g。则(   )

A. B. C. D.

2.如图所示，抖空竹是大家喜欢的一项运动.假设空竹光滑，软线质量不计，若表演者左手保持不动，则(   )

A.右手竖直向下缓慢移动的过程中，软线的拉力增大

B.右手竖直向上缓慢移动的过程中，软线的拉力减小

C.右手水平向右缓慢移动的过程中，软线的拉力增大

D.右手水平向右缓慢移动的过程中，软线的拉力减小

3.将重为的均匀长方体物块切成相等的两部分，切面与边面夹角为45°，如图所示叠放并置于水平地面上，现用弹簧测力计竖直向上拉物块A的上端，弹簧测力计示数为，整个装置保持静止，则(   )

A.地面与物块间可能存在静摩擦力 B.物块对地面的压力大于

C.A对B的压力大小为 D.之间静摩擦力大小为

4.如图甲，笔记本电脑底座一般设置四个卡位来调节角度。某同学将电脑放在散热底座上，为了获得更好的舒适度，由原卡位4调至卡位1（如图乙），电脑始终处于静止状态，则(   )

A.电脑受到的支持力变大

B.电脑受到的摩擦力变小

C.电脑受到的支持力与摩擦力两力大小之和与重力大小相等

D.散热底座对电脑的作用力始终与电脑重力大小相等、方向相反

5.如图所示，三根长度均为L的轻绳分别连接于两点，两端被悬挂在水平天花板上，相距，现在C点上悬挂一个质量为m的重物，为使绳保持水平，在D点上可施加力的最小值为（重力加速度大小为g）(   )

A. B. C. D.

6.如图甲、乙所示，质量为m的物体置于倾角为θ的固定斜面上，物体与斜面之间的动摩擦因数为μ，先用平行于斜面的推力作用于物体上使其恰能沿斜面匀速上滑，若改用水平推力作用于物体上，也恰能使物体沿斜面匀速上滑，则两次的推力之比为(   )

A. B. C. D.

7.如图所示，斜面上放有两个完全相同的物体，两物体间用一根细线连接，在细线的中点加一与斜面垂直的拉力F，使两物体均处于静止状态.则下列说法正确的是(   )

A.两物体的受力个数一定相同 B.两物体对斜面的压力相同

C.两物体受到的摩擦力大小一定相等 D.当逐渐增大拉力F时，物体b先开始滑动

8.如图，用硬铁丝弯成的光滑半圆环竖直放置，最高点B处固定一小滑轮，质量为m的小球A穿在环上。现用细绳一端拴在A上，另一端跨过滑轮用力F拉动，使A缓慢向上移动。在移动过程中关于铁丝对A的支持力N的说法正确的是(   )

A.N的方向始终背离圆心O B.N的方向始终指向圆心O

C.N逐渐变小  D.N大小不变

9.已知一个力，可分解为两个分力和，已知与F夹角为30°（如图所示），的大小为10 N，则的大小可能是(   )

A. B. C.10 N D.20 N

10.如图所示，三个完全相同的水泥管道静止叠放在水平地面上，假设每个管道的质量为m，重力加速度为g，下列说法正确的是(   )

A.A对B的弹力大小为 B.地面对均没有摩擦力作用

C.地面对B的支持力大小为 D.地面对B的摩擦力大小为

11.如图所示，在固定好的水平和竖直的框架上，两点连接着一根绕过光滑的轻小滑轮的不可伸长的细绳，重物悬挂于滑轮下，处于静止状态。若按照以下的方式缓慢移动细绳的端点，则下列判断正确的是(   )

A.只将绳的左端移向点，拉力变小 

B.只将绳的左端移向点，拉力不变

C.只将绳的右端移向点，拉力变小 

D.只将绳的右端移向点，拉力变大

12.如图所示，两根轻杆与小球及一小滑块通过铰链连接，杆的A端与固定在竖直光滑杆上的铰链相连.小球与小滑块的质量均为m，轻杆长均为，原长为的轻质弹簧与滑块都套在该竖直杆上，弹簧连接在A点与小滑块之间.装置静止时，弹簧长为，重力加速度为，以下说法正确的是(   )

A.轻杆对小球的作用力方向与竖直方向的夹角为53°

B.轻杆对小滑块的作用力方向沿杆向下，大小为

C.轻杆与对小球的作用力大小之比是5:8

D.弹簧的劲度系数

13.一般教室门上都安装一种暗锁，这种暗锁由外壳A、骨架B、弹簧C（劲度系数为k）、锁舌D（倾斜角）、锁槽E以及连杆、锁头等部件组成，如图甲所示.设锁舌D的侧面与外壳A和锁槽E之间的动摩擦因数均为μ，最大静摩擦力由（为正压力）求得.有一次放学后，当某同学准备关门时，无论用多大的力关门，也不能将门关上（这种现象称为自锁），此刻暗锁所处的状态的俯视图如图乙所示，P为锁舌D与锁槽E之间的接触点，弹簧由于被压缩而缩短的长度为x，下列说法正确的是(   )

A.自锁状态关门时D的下表面所受摩擦力的方向向右

B.自锁状态关门时锁舌D在水平面内共受到4个力的作用

C.自锁状态关门时锁舌D与锁槽E之间的正压力的大小为

D.无论用多大的力拉门，暗锁仍然能够保持自锁状态，则μ至少为

14.如图甲所示，细绳跨过固定的水平轻杆右端的轻质光滑定滑轮悬挂一质量为的物体，；图乙中轻杆一端用铰链固定在竖直墙壁上，另一端G通过细绳拉住，与水平方向的夹角为30°，在轻杆的G点用细绳悬挂一质量为的物体（都处于静止状态）。求：

（1）细绳段的张力与细绳的张力之比；

（2）轻杆对C端的支持力；

（3）轻杆对G端的支持力。

答案以及解析

1.答案：A

解析：对下面的小球进行受力分析，如图甲所示：

根据平衡条件得：；

对两个小球及轻弹簧B整体受力分析，如图乙所示：

根据平衡条件得：，又，解得，由题可知两弹簧的形变量相等，则有：，解得：，故A正确，B、C、D错误。

2.答案：C

解析：空竹两侧软线的拉力相等，由可知两侧软线与竖直方向的夹角相等，将代入，得.右手竖直向上或向下缓慢移动时，两手的水平间距d不变，软线总长L不变，则不变，又不变，故软线的拉力不变，A、B错误；右手水平向右缓慢移动时，d增大，L不变，则增大，又不变，故软线的拉力增大，C正确，D错误.

3.答案：D

解析：对整体受力分析，水平方向不受地面的摩擦力，否则不能平衡，竖直方向受力平衡，则有，解得，则物块对地面的压力等于，故A、B错误；对A部分受力分析，如图所示。把A部分所受力沿切面和垂直切面方向进行分解，根据平衡条件得，，解得，由牛顿第三定律知A对B的压力，故C错误，D正确。

4.答案：D

解析：笔记本电脑受重力、支持力和摩擦力f，根据平衡条件，有。由原卡位4调至卡位1，θ增大，支持力减小，摩擦力f增大，A、B错误；散热底座对电脑的作用力即支持力和摩擦力的合力，与电脑重力等大反向，D正确；支持力和摩擦力的合成遵循平行四边形定则，支持力与摩擦力两力大小之和大于重力，C错误。

5.答案：C

解析：由题图可知，为使绳水平，各绳均应绷紧，由几何关系可知，绳与水平方向的夹角为60°；结点C受力平衡，受力分析如图所示，则绳的拉力；D点受绳的拉力大小等于，方向向左；要使绳水平，D点两绳的拉力与施加的力的合力应为零，则绳对D点的拉力可分解为沿绳的及另一分力，由几何关系可知，当绳上的拉力与大小相等，且力与绳垂直时，最小，而的大小等于施加在D点的力的大小，故最小力，故C正确。

6.答案：B

解析：物体在力作用下和力作用下运动时的受力如图（a）、（b）所示。

将重力、力沿平行斜面方向和垂直于斜面方向正交分解，

由平衡条件可得：

，

，

，

，

，

，

解得：，

，

故，B正确。

7.答案：B

解析：分别对进行受力分析，如图所示.b物体处于静止状态，当细线沿斜面向上的分量与重力沿斜面向下的分量相等时，摩擦力为零，所以b可能只受3个力作用，而a物体必定受到摩擦力作用，肯定受4个力作用，故A错误；对于两个物体，垂直于斜面方向都受力平衡，则有，解得，则两物体对斜面的压力相同，故B正确；根据A项的分析可知，b所受的摩擦力可以为零，而a的摩擦力一定不为零，故C错误；对a沿斜面方向有，对b沿斜面方向有，因为正压力相等，所以最大静摩擦力相等，则a先达到最大静摩擦力，故a先滑动，D错误.

8.答案：AD

解析：小球A缓慢向上移动的过程中受三个力作用而处于平衡状态，根据平衡条件知与N的合力与T等大反向共线，作出与N的合力，如图，由几何关系有，得，都不变，则N大小不变，方向始终背离圆心O。故A、D正确，B、C错误。

9.答案：CD

解析：已知合力，与F夹角为30°，的大小为10 N，以F的箭头处为圆心，以的大小为半径作圆，则该圆与的交点即的大小，如图所示。

的长度为时，由几何关系有，得出，则，所以，故C正确。的长度为时，由几何关系有，得出，则，所以，故D正确。

10.答案：AD

解析：选择为研究对象，可得其截面图如图甲所示，对A受力分析如图乙所示，由题意知，，则A对B的弹力，选项A正确；对B受力分析如图丙所示，由于A对B有斜向左下的弹力，则地面对B有摩擦力作用，同理，地面对C也有摩擦力作用，选项B错误；对B，由平衡条件可得，联立解得，选项C错误，选项D正确。

11.答案：BD

解析：滑轮两侧绳子与竖直方向的夹角相等，设为α，绳子的长度为点到A点的距离为s，根据几何知识和对称性，得：①

以滑轮为研究对象，设绳子拉力大小为F，重物的重力为，根据平衡条件得：，

得②

当只将绳的左端移向点，s和L均不变，α不变，则由②式得知，F不变，故A错误，B正确。当只将绳的右端移向点，s增加，而L不变，则由①式得知，α增大，减小，则由②式得知，F增大，故C错误，D正确。故选B、D。

12.答案：BD

解析：对小球进行受力分析可知，小球受重力、杆的拉力、杆对球的支持力，如图所示，由几何关系可知，，解得与竖直方向的夹角，易知，轻杆与对小球的作用力大小之比是1:1，故A、C错误；对小球，由平衡条件有，解得，易知轻杆对小滑块的作用力方向沿杆向下，大小为，故B正确；对小滑块，根据平衡条件有，解得，由胡克定律有，故D正确.

13.答案：AD

解析：自锁状态关门时，对D在水平面内进行受力分析，如图所示，可知D在水平面内受到5个力的作用，其中锁舌D的下表面受到的摩擦力方向向右，故选项A正确，B错误；由平衡条件有，，又，联立上述方程得，令N趋向于无穷大，则有，解得，故选项C错误，D正确.

14.答案：（1）

（2），方向与水平方向成指向右上方

（3），方向水平向右

解析：题图甲和乙中的两个物体都处于平衡状态，根据平衡条件，可得与物体相连的细绳，其张力大小等于物体所受的重力；分别取C点和G点为研究对象，进行受力分析如图1和2所示

（1）图1中细绳跨过轻质光滑定滑轮悬挂质量为的物体，物体处于平衡状态，细绳段的拉力

图2中由，得

所以。

（2）图1中，三个力之间的夹角都为120°，根据几何关系，的方向与水平方向成30°，指向右上方。

（3）图2中，根据平衡条件有，所以，方向水平向右。