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1、最新高考物理二轮热点专题训练-力与物体的平衡一 单项选择题1.如图所示，在固定斜面上的一物块受到一外力 F 的作用，F 平行于斜面向上若要物块在斜面上保持静止，F 的取值应有一定范围，已知其最大值和最小值分别为 F1和 F2(F20)由此可求出()A物块的质量B斜面的倾角C物块与斜面间的最大静摩擦力D物块对斜面的正压力【答案】C【解析】设斜面倾角为，斜面对物块的最大静摩擦力为 Ff，当 F 取最大值 F1时，最大静摩擦力 Ff沿斜面向下，由平衡条件得 F1mgsin Ff；当 F 取最小值 F2时，Ff沿斜面向上，由平衡条件得 F2mgsin Ff，联立两式可求出最大静摩擦力Ff，选项 C 正
2、确FNmgcos ，F1F22mgsin ，所以不能求出物块的质量、斜面的倾角和物块对斜面的正压力2.如图，两个轻环a和b套在位于竖直面内的一段固定圆弧上；一细线穿过两轻环，其两端各系一质量为m的小球在a和b之间的细线上悬挂一小物块平衡时，a、b间的距离恰好等于圆弧的半径不计所有摩擦小物块的质量为()ABmCmD2m【答案】C【解析】由于轻环不计重力，故细线对轻环的拉力的合力与圆弧对轻环的支持力等大反向，即沿半径方向；又两侧细线对轻环拉力相等，故轻环所在位置对应的圆弧半径为两细线的角平分线，因为两轻环间的距离等于圆弧的半径，故两轻环与圆弧圆心构成等边三角形；又小球对细线的拉力方向竖直向下，由几
3、何知识可知，两轻环间的细线夹角为120，对小物块进行受力分析，由三力平衡知识可知，小物块质量与小球质量相等，均为m，C项正确3.如图所示，匀强电场的电场强度方向与水平方向夹角为30且斜向右上方，匀强磁场的方向垂直于纸面(图中未画出)一质量为m、电荷量为q的带电小球(可视为质点)以与水平方向成30角斜向左上方的速度v做匀速直线运动，重力加速度为g，则()A匀强磁场的方向可能垂直于纸面向外B小球一定带正电荷C电场强度大小为D磁感应强度的大小为【答案】C【解析】小球做匀速直线运动，受到的合力为零，假设小球带正电，则小球的受力情况如图甲所示，小球受到的洛伦兹力沿虚线但方向未知，小球受到的重力与电场力的
4、合力与洛伦兹力不可能平衡，故小球不可能做匀速直线运动，假设不成立，小球一定带负电，选项B错误；小球的受力情况如图乙所示，小球受到的洛伦兹力一定斜向右上方，根据左手定则，匀强磁场的方向一定垂直于纸面向里，选项A错误；根据几何关系，电场力大小qEmg，洛伦兹力大小qvBmg，解得E，B，选项C正确，D错误4.如图所示，一小球放置在木板与竖直墙面之间设墙面对球的压力大小为N1，球对木板的压力大小为N2.以木板与墙连接点所形成的水平直线为轴，将木板从图示位置开始缓慢地转到水平位置不计摩擦，在此过程中() AN1始终减小，N2始终增大BN1始终减小，N2始终减小CN1先增大后减小，N2始终减小DN1先增
5、大后减小，N2先减小后增大【答案】B【解析】对小球进行受力分析，如图所示，设板与墙夹角为，转到水平位置过程中逐渐增大，N1mgcot ，N2N2，N2，而在第一象限内sin 为增函数，cot 为减函数，可知随着增大，N1和N2都减小，则只有B正确5.如图甲、乙、丙是生活中三种不同的背包方式.为了研究方便，假设背包者身体均呈竖直，因而可认为每条背包带均在竖直面内.甲中背包带对人的肩部的作用力设为F1；乙中的背包带与竖直方向的夹角为(如图)，其背包带对人肩部的作用力设为F2；丙中的两根背包带与竖直方向的夹角均为(如图)，其每根背包带对人肩部的作用力均为F3.若三种情况所背的包完全相同，不考虑背包跟
6、人体间的摩擦，则关于F1、F2、F3大小的下列关系正确的是()A.F1F2 B.F2F3 C.F1F3 D.F3F2【答案】B【解析】由图可知，题图甲中背包带沿竖直方向，所以每一根背包带的作用力都等于0.5mg，则背包带对肩部的作用力等于两根背包带的作用力的和，即等于F1mg；乙图中，背包受到重力、腿部的支持力和肩膀的作用力如图a：则：F2题图丙中，背包受到两边肩膀的作用力，如图b所示，则：mg2F3cos 所以：F3由以上的分析可得：F1F2，F3F2，由于夹角是未知的，所以不能判变大F3与重力mg的大小关系，因此不能判断出F3与F1的大小关系.所以只有选项B正确.6.如图，空间存在一方向水
7、平向右的匀强电场，两个带电小球P和Q用相同的绝缘细绳悬挂在水平天花板下，两细绳都恰好与天花板垂直，则()AP和Q都带正电荷BP和Q都带负电荷CP带正电荷，Q带负电荷DP带负电荷，Q带正电荷【答案】D 【解析】对P、Q整体进行受力分析可知，在水平方向上整体所受电场力为零，所以P、Q必带等量异种电荷，选项A、B错误；对P进行受力分析可知，匀强电场对它的电场力应水平向左，与Q对它的库仑力平衡，所以P带负电荷，Q带正电荷，选项D正确，C错误7.质量为m的四只完全相同的足球叠成两层放在水平面上，底层三只足球刚好接触成三角形，上层一只足球放在底层三只足球的正上面，系统保持静止若最大静摩擦力等于滑动摩擦力，
8、则()A底层每个足球对地面的压力为mgB底层每个足球之间的弹力为零C下层每个足球对上层足球的支持力大小为D足球与水平面间的动摩擦因数至少为【答案】B【解析】根据整体法，设下面每个球对地面的压力均为FN，则3FN4mg，故FNmg，A错误；四个球的球心连线构成了正四面体，下层每个足球之间的弹力为零，B正确；上层足球受到重力、下层足球对上层足球的三个支持力，由于三个支持力的方向不是竖直向上，所以三个支持力在竖直方向的分量之和等于重力，则下层每个足球对上层足球的支持力大小大于，C错误；根据正四面体几何关系可求，F与mg夹角的余弦值cos ，正弦值sin ，则有FmgFNmg，FFf，解得Ffmg，F
9、mg，则，所以足球与水平面间的动摩擦因数至少为，故D错误8 三段细绳OA、OB、OC结于O点，另一端分别系于竖直墙壁、水平顶壁和悬挂小球，稳定后OA呈水平状态现保持O点位置不变，缓慢上移 A点至D点的过程中，关于OA绳上的拉力变化情况的判断正确的是()A一直增大 B一直减小C先增大后减小D先减小后增大【答案】D【解析】可运用动态图解法，由图可知，当 OA 与 OB 垂直时，OA 上的拉力最小，故 D 正确9.如图在倾斜的直杆上套一个质量为m的圆环，圆环通过轻绳拉着一个质量为M的物体，在圆环沿杆向下滑动的过程中，悬挂物体的轻绳始终处于竖直方向，则()A圆环只受三个力作用B圆环一定受四个力作用C物
10、体做匀加速运动D轻绳对物体的拉力小于物体的重力【答案】B【解析】悬挂物体的轻绳始终处于竖直方向，则圆环和物体均做匀速直线运动，C、D错；对圆环受力分析，圆环要保持平衡状态必受到重力、绳的拉力、杆的支持力、杆对圆环的摩擦力四个力作用，A错，B对10.如图所示，滑块A置于水平地面上，滑块B在一水平力作用下紧靠滑块A(A、B接触面竖直)，此时A恰好不滑动，B刚好不下滑已知A与B间的动摩擦因数为1，A与地面间的动摩擦因数为2，最大静摩擦力等于滑动摩擦力A与B的质量之比为()A. B. C. D.【答案】B【解析】对滑块A、B整体在水平方向上有F2(mAmB)g；对滑块B在竖直方向上有1FmBg；联立解
11、得：，选项B正确.二 不定项选择题1.如图所示，一根轻绳上端固定在O点，下端拴一个重力为G的小球，开始时轻绳处于垂直状态，轻绳所能承受的最大拉力为2G，现对小球施加一个方向始终水平向右的力F，使球缓慢地移动，则在小球缓慢地移动过程中，下列说法正确的是()A力F逐渐增大B力F的最大值为GC力F的最大值为2GD轻绳与竖直方向夹角最大值30【答案】AB【解析】对小球受力分析，如图甲：由平衡条件得：FGtan ，逐渐增大，则F逐渐增大，故A正确；如图乙，小球缓慢地移动过程中，逐渐增大，FT的最大值为2G，则可得cos ，60，此时F达到最大值为G，故B正确，C、D错误；故选A、B.2.如图所示，两个带
12、电小球A、B分别处于光滑绝缘的竖直墙面和斜面上，且在同一竖直平面内.用水平向左的推力F作用于B球，两球在图示位置静止.现将B球沿斜面向上移动一小段距离，发现A球随之向上移动少许，两球在虚线位置重新平衡.重新平衡后与移动前相比，下列说法正确的是()A.墙面对A的弹力变小B.斜面对B的弹力不变C.推力F变大D.两球之间的距离变大【答案】ABD【解析】利用整体法可知，斜面对B球支持力的竖直分量等于A、B两带电小球的重力之和，斜面倾角不变，斜面对B球支持力不变，故斜面对B的弹力不变，B选项正确；库仑力与竖直方向的夹角变小，而竖直分量不变，故库仑力变小，A、B间的距离变大，故D正确；因库仑力水平分量减小
13、，故A正确，C错误.3.如图所示，一根通电的导体棒放在倾斜的粗糙斜面上，置于图示方向的匀强磁场中，处于静止状态现增大电流，导体棒仍静止，则在增大电流过程中，导体棒受到的摩擦力的大小变化情况可能是()A一直增大 B先减小后增大C先增大后减小 D始终为零【答案】AB【解析】若F安mgsin ，因安培力方向向上，则摩擦力方向向上，当F安增大时，F摩减小到零，再向下增大，B项对，C、D项错；若F安mgsin ，摩擦力方向向下，随F安增大而一直增大，A项对4.如图所示，一辆小车静止在水平地面上，车内固定着一个倾角为60的光滑斜面OA，光滑挡板OB可绕转轴O在竖直平面内转动，现将一质量为m的圆球放在斜面与
14、挡板之间，挡板与水平面的夹角60，下列说法正确的是()A若挡板从图示位置顺时针方向缓慢转动60，则球对斜面的压力逐渐增大B若挡板从图示位置顺时针方向缓慢转动60，则球对挡板的压力逐渐减小C若保持挡板不动，则球对斜面的压力大小为mgD若保持挡板不动，使小车水平向右做匀加速直线运动，则球对挡板的压力可能为零【答案】CD【解析】若挡板从图示位置顺时针方向缓慢转动60，根据图象可知，FB先减小后增大，根据牛顿第三定律可知，球对挡板的压力先减小后增大，故选项A、B错误；球处于静止状态，受力平衡，对球进行受力分析，如图所示，FA、FB以及G构成的三角形为等边三角形，根据几何关系可知，FAFBmg，故选项C正确；若保持挡板不动，使小车水平向右做匀加速直线运动，当FA和重力G的合力正好提供加速度时，球对挡板的压力为零，故选项D正确5.如图所示，顶端附有光滑定滑轮的斜面体静止在粗糙水平地面上，三条细绳结于O点一条绳跨过定滑轮平行于斜面连接物块P，一条绳连接小球Q，P、Q两物体处于静止状态，另一条绳OA在外力F的作用下使夹角90.现缓慢改变绳OA的方向至90，且保持结点O位置不变，整个装置始终处于静止状态下列说法正确的是()A绳OA的拉力先减小后增大B斜面对物块P的摩擦力的大小可能先减小后增大C地面对斜面体有向右的摩擦力D地面对斜面体的
