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1、优秀学习资料欢迎下载第一章 力、物体的平衡20XX年高考新题1. （09北京 18）如图所示，将质量为m的滑块放在倾角为的固定斜面上。滑块与斜面之间的动摩擦因数为。若滑块与斜面之间的最大静摩擦力合滑动摩擦力大小相等，重力加速度为g，则（ C ）A将滑块由静止释放，如果tan，滑块将下滑B给滑块沿斜面向下的初速度，如果tan，滑块将减速下滑C用平行于斜面向上的力拉滑块向上匀速滑动，如果=tan，拉力大小应是2mgsinD用平行于斜面向下的力拉滑块向下匀速滑动，如果=tan，拉力大小应是mgsin解析 ：对处于斜面上的物块受力分析，要使物块沿斜面下滑则mgsinmgcos，故 bd)。将 a、b球
2、依次放入一竖直放置、内径为的平底圆筒内，如图所示。设a、b 两球静止时对圆筒侧面的压力大小分别为1f和2f，筒底所受的压力大小为F 已知重力加速度大小为g。 若所以接触都是光滑的，则（A ）Aab12FmmgffBa12bFmmgffCa12abm gFmmgffDaa12, bm gFmmgff10. （09江苏物理 2）用一根长1m 的轻质细绳将一副质量为1kg 的画框对称悬挂在墙壁上，已知绳能承受的最大张力为10N，为使绳不断裂，画框上两个挂钉的间距最大为（g取210m/s）（A ）A3m2B2m2C1m2D3m4解析 ：熟练应用力的合成和分解以及合成与分解中的一些规律，是解决本题的根本
3、；一个大小方向确定的力分解为两个等大的力时，合力在分力的角平分线上，且两分力的夹角越大，分力越大。题中当绳子拉力达到F=10N 的时候，绳子间的张角最大，即两个挂钉间的距离最大；画框受到重力和绳子的拉力，三个力为共点力， 受力如图。绳子与竖直方向的夹角为， 绳子长为L0=1m,则有cos2Fmg，两个挂钉的间距离sin220LL，解得23Lm，A 项正确。11. （09广东理科基础4）建筑工人用图所示的定滑轮装置运送建筑材料。质量为70.0kg 的工人站在地面上，通过定滑轮将 20.0kg 的建筑材料以0500ms2的加速度拉升，忽略绳子和定滑轮的质量及定滑轮的摩擦，则工人对地面的压力大小为
4、(g 取 lO ms2) （B ）A510 N B490 N C890 N D910 N解析 ：对建筑材料进行受力分析。根据牛顿第二定律有mamgF,得绳子的拉力大小等于F=210N, 然后再对人受力分析由平衡的知识得NFFMg,得 FN=490N,根据牛顿第三定律可知人对地面间的压力为490N.B 对。12.(09 广东文科基础58)如图 8 所示，用一轻绳系一小球悬于O点。现将小球拉至 水 平 位精品p d f 资料 - - - 欢迎下载 - - - - - - - - - - - - - - -第 4 页，共 19 页 - - - - - - - - - - 优秀学习资料欢迎下载置，然后
5、释放，不计阻力。小球下落到最低点的过程中，下列表述正确的是（ A ）A小球的机械能守恒 B小球所受的合力不变C小球的动能不断减小 D小球的重力势能增加13. （09山东 16）如图所示，光滑半球形容器固定在水平面上，O 为球心，一质量为m 的小滑块，在水平力F 的作用下静止P 点。设滑块所受支持力为FN。OF 与水平方向的夹角为 0。下列关系正确的是（A ）AtanmgFBFmgtanCtanNmgFDFN=mgtan解析 ：对小滑块受力分析如图所示，根据三角形定则可得tanmgF，sinNmgF，所以A 正确。考点：受力分析，正交分解或三角形定则提示：支持力的方向垂直于接触面，即指向圆心。正
6、交分解列式求解也可。14. （09山东 22）图示为某探究活动小组设计的节能运动系统。斜面轨道倾角为30，质量为M 的木箱与轨道的动摩擦因数为36。木箱在轨道端时，自动装货装置将质量为m 的货物装入木箱，然后木箱载着货物沿轨道无初速滑下，与轻弹簧被压缩至最短时，自动卸货装置立刻将货物卸下，然后木箱恰好被弹回到轨道顶端，再重复上述过程。下列选项正确的是（BC ）AmM Bm2M C木箱不与弹簧接触时，上滑的加速度大于下滑的加速度D在木箱与货物从顶端滑到最低点的过程中，减少的重力势能全部转化为弹簧的弹性势能解析 ：受力分析可知，下滑时加速度为cosgg，上滑时加速度为cosgg，所以 C 正确。设
7、下滑的距离为l，根据能量守恒有()coscossinmM glMglmgl，得m2M。也可以根据除了重力、弹性力做功以外，还有其他力 (非重力、弹性力)做的功之和等于系统机械能的变化量，B 正确。在木箱与货物从顶端滑到最低点的过程中，减少的重力势能转化为弹簧的弹性势能和内能，所以D 不正确。考点：能量守恒定律，机械能守恒定律，牛顿第二定律，受力分析提示：能量守恒定律的理解及应用。精品p d f 资料 - - - 欢迎下载 - - - - - - - - - - - - - - -第 5 页，共 19 页 - - - - - - - - - - 优秀学习资料欢迎下载15. （09安徽 17）为了
8、节省能量，某商场安装了智能化的电动扶梯。无人乘行时，扶梯运转得很慢；有人站上扶梯时，它会先慢慢加速，再匀速运转。一顾客乘扶梯上楼，恰好经历了这两个过程，如图所示。那么下列说法中正确的是( C ) A. 顾客始终受到三个力的作用B. 顾客始终处于超重状态C. 顾客对扶梯作用力的方向先指向左下方，再竖直向下D. 顾客对扶梯作用的方向先指向右下方，再竖直向下解析 ：在慢慢加速的过程中顾客受到的摩擦力水平向左，电梯对其的支持力和摩擦力的合力方向指向右上，由牛顿第三定律， 它的反作用力即人对电梯的作用方向指向向左下；在匀速运动的过程中，顾客与电梯间的摩擦力等于零，顾客对扶梯的作用仅剩下压力，方向沿竖直向
9、下。16. （09浙江 14）如图所示，质量为m 的等边三棱柱静止在水平放置的斜面上。已知三棱柱与斜面之间的动摩擦因数为，斜面的倾角为o30，则斜面对三棱柱的支持力与摩擦力的大小分别为（A ）A23mg 和21mg B21mg 和23mg C21mg 和21mg D23mg 和23mg 解析 ：受力如图所示，mg0mgFoN233cos，mgmgfo2130sin。17. （09浙江 16）如图所示，在光滑绝缘水平面上放置3 个电荷量均为q0q的相同小球，小球之间用劲度系数均为0k的轻质弹簧绝缘连接。当3 个小球处在静止状态时，每根弹簧长度为0l已知静电力常量为k，若不考虑弹簧的静电感应，则每
10、根弹簧的原长为（C ）A20225lkkqlB202lkkqlC20245lkkqlD20225lkkql解析 ：第三个小球受三个力的作用FNmgfaF23 F13 精品p d f 资料 - - - 欢迎下载 - - - - - - - - - - - - - - -第 6 页，共 19 页 - - - - - - - - - - 优秀学习资料欢迎下载它们的关系是220222lqKKxklq，得20245lkKqx202045lkKqlxll18. （09全国 25） (18 分) 如图所示，倾角为的斜面上静止放置三个质量均为m 的木箱，相邻两木箱的距离均为 l。工人用沿斜面的力推最下面的木箱
11、使之上滑，逐一与其它木箱碰撞。每次碰撞后木箱都粘在一起运动。整个过程中工人的推力不变，最后恰好能推着三个木箱匀速上滑。已知木箱与斜面间的动摩擦因数为 ,重力加速度为g.设碰撞时间极短，求（1）工人的推力；（2）三个木箱匀速运动的速度；（3）在第一次碰撞中损失的机械能。答案： （1）3sin3cosmgmg；（2）22(sincos )3gL；（3）(sincos )mgL。解 析 ： (1) 当 匀 速 时 , 把 三 个 物 体 看 作 一 个 整 体 受 重 力 、 推 力F、 摩 擦 力f和 支 持 力 . 根 据 平 衡 的 知 识 有cos3sin3mgmgF；(2) 第一个木箱与第
12、二个木箱碰撞之前的速度为V1, 加速度)cos(sin2cossin1gmmgmgFa根据运动学公式或动能定理有)cos(sin21gLV, 碰 撞 后 的 速 度 为V2根 据 动 量 守 恒 有212mVmV, 即 碰 撞 后 的 速 度 为)cos(sin2gLV, 然后一起去碰撞第三个木箱, 设碰撞前的速度为V3。从 V2 到 V3 的加速度为2)cos(sin2cos2sin22gmmgmgFa, 根据运动学公式有LaVV222232, 得)cos(sin23gLV,跟第三个木箱碰撞根据动量守恒有4332mVmV,得)cos(sin2324gLV就是匀速的速度；(3)设 第 一 次
13、碰 撞 中 的 能 量 损 失 为E, 根 据 能 量 守 恒 有222122121mVEmV, 带 入 数 据 得精品p d f 资料 - - - 欢迎下载 - - - - - - - - - - - - - - -第 7 页，共 19 页 - - - - - - - - - - 优秀学习资料欢迎下载)cos(sinmgLE。19. （09山东 24） （15 分）如图所示，某货场而将质量为m1=100 kg 的货物（ 可 视为质点）从高处运送至地面，为避免货物与地面发生撞击，现利用固定于地面的 光 滑四分之一圆轨道，使货物中轨道顶端无初速滑下，轨道半径R=1.8 m。地面上紧 靠 轨道次排
14、放两声完全相同的木板A、B，长度均为l=2m，质量均为m2=100 kg ，木 板 上表面与轨道末端相切。货物与木板间的动摩擦因数为1，木板与地面间的动摩擦因数=0.2。 （最大静摩擦力与滑动摩擦力大小相等，取g=10 m/s2）（1）求货物到达圆轨道末端时对轨道的压力。（2）若货物滑上木板4 时，木板不动，而滑上木板B 时，木板 B 开始滑动，求1应满足的条件。（3）若1=0。5，求货物滑到木板A 末端时的速度和在木板A 上运动的时间。解析 ： （1）设货物滑到圆轨道末端是的速度为0v，对货物的下滑过程中根据机械能守恒定律得，21 012mgRmv设货物在轨道末端所受支持力的大小为NF,根据
15、牛顿第二定律得，2011NvFm gmR联立以上两式代入数据得3000NFN根据牛顿第三定律，货物到达圆轨道末端时对轨道的压力大小为3000N，方向竖直向下。（2）若滑上木板A 时，木板不动，由受力分析得11212(2)m gmmg若滑上木板B 时，木板 B 开始滑动，由受力分析得11212()m gmmg联立式代入数据得10.6。（3）10.5，由式可知，货物在木板A 上滑动时，木板不动。设货物在木板A 上做减速运动时的加速度大小为1a，由牛顿第二定律得1111m gm a设货物滑到木板A 末端是的速度为1v，由运动学公式得221012vva l联立式代入数据得14/vm s设在木板 A 上
16、运动的时间为t，由运动学公式得101vva t联立式代入数据得0.4ts。考点：机械能守恒定律、牛顿第二定律、运动学方程、受力分析精品p d f 资料 - - - 欢迎下载 - - - - - - - - - - - - - - -第 8 页，共 19 页 - - - - - - - - - - 优秀学习资料欢迎下载20. （09安徽 22） （14 分）在 20XX 年北京残奥会开幕式上，运动员手拉绳索向上攀登，最终点燃了主火炬，体现了残疾运动员坚忍不拔的意志和自强不息的精神。为了探究上升过程中运动员与绳索和吊椅间的作用， 可将过程简化。 一根不可伸缩的轻绳跨过轻质的定滑轮，一端挂一吊椅，另一端被坐在吊椅上的运动员拉住，如图所示。设运动员的质量为65kg，吊椅的质量为15kg，不计定滑轮与绳子间的摩擦。重力加速度取210m/sg。当运动员与吊椅一起正以加速度21m/sa上升时，试求（1）运动员竖直向下拉绳的力；（2）运动员对吊椅的压力。答案： 440N，275N 解析 ：解法一 :(1 ）设运动员受到绳向上的拉力为F，由于跨过定滑轮的两段绳子拉力相等，吊椅受到绳的拉力也是F。对运动员
