2022年高考物理二轮复习 专题整合突破一 力与运动 第1讲 力与物体的平衡素能特训

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1、2022年高考物理二轮复习 专题整合突破一 力与运动 第1讲 力与物体的平衡素能特训 一、选择题(本题共8小题，每小题8分，共64分，其中1～5为单选题，6～8为多选题) 1．[xx·怀化二模]如图所示，吊环运动员将吊绳与竖直方向分开相同的角度，重力大小为G的运动员静止时，左边绳子张力为T1，右边绳子张力为T2。则下列说法正确的是(　　) A．T1和T2是一对作用力与反作用力 B．运动员两手缓慢撑开时，T1和T2都会变小 C．T2一定大于G D．T1＋T2＝G 答案　B 解析　以运动员为研究对象进行受力分析，分别受T1、T2、G三个力，T1与T2和G不在一条直线上，以T1和T2

2、为邻边做平行四边形，对角线代表T1、T2的合力与G等大反向，故D选项错。设吊绳与竖直方向夹角为θ，2T2cosθ＝G，所以T2不一定大于G，故C选项错。当运动员两手撑开，T1、T2夹角变小，合力一定，夹角越小，分力越小，故B选项正确。T1与T2不满足相互作用，故A错。 2．[xx·昆明质检]如图所示，质量为m的钢球静止于两光滑木板a、b之间，已知两木板的夹角α＝30°，a木板与水平面的夹角β＝30°，则钢球对a、b板的压力大小Fa、Fb分别是(　　) A．Fa＝mg, Fb＝mg B．Fa＝mg, Fb＝mg C．Fa＝mg, Fb＝mg D．Fa＝mg, Fb＝mg 答案　D

3、 解析　以钢球为研究对象进行受力分析，正交分解 即 解得：Fb＝mg　Fa＝mg 故D正确。 3．[xx·保定一模]如图所示，将三个完全相同的光滑球用不可伸长的细线悬挂于E点并处于静止状态。已知球半径为R，重为G，绳长均为R。则每条细线上的张力大小为(　　) A.2G　　　　　　　　 B.G C.G D.G 答案　B 解析　设三球重心分别为A、B、C，几何图形如下所示： 在等边三角形ABC中 BD＝＝R BO＝R OE＝＝R cosθ＝＝＝ 则据平衡条件和正交分解法有：Tcosθ＝G ∴T＝＝＝ ∴B正确。 4．[xx·邯郸一模]如图

4、，物块A放在倾斜的木板上，改变木板与水平面之间的夹角θ，当θ＝30°和θ＝45°时，物块A所受的摩擦力大小恰好相等，则物块A与木板之间的动摩擦因数为(　　) A. B. C. D. 答案　B 解析　若θ＝30°和θ＝45°时摩擦力能相等，则θ＝30°时是静摩擦，θ＝45°时是滑动摩擦。 Ff1＝mgsin30°，Ff2＝μmgcos45° 因Ff1＝Ff2，所以μ＝＝＝ 故B选项正确。 5．[xx·南昌二模]如图所示，质量均为M的A、B两滑块放在粗糙水平面上，两轻杆等长，杆与滑块、杆与杆间均用光滑铰链连接，在两杆铰合处悬挂一质量为m的重物C，整个装置处于静止状态，

5、设杆与水平面间的夹角为θ。下列说法正确的是(　　) A．当m一定时，θ越小，滑块对地面的压力越大 B．当m一定时，θ越大，轻杆受力越小 C．当θ一定时，M越大，滑块与地面间的摩擦力越大 D．当θ一定时，M越小，可悬挂重物C的质量m越大 答案　B 解析　以O点为研究对象，受力分析如图： 由平衡条件得2Fsinθ＝mg 以A为研究对象受力分析如右图： Fcosθ＝Ff FN＝Fsinθ＋Mg 所以当m一定时，θ越小，F越大；θ越大，F越小，故B选项正确。 θ一定时，F一定，Ff一定，与M无关，故C错误，D错误。 以整体为研究对象，滑块对地面的压力为FN＝，所以m一

6、定，FN与θ无关，故A错误。 6．[xx·南昌二模]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。现将一重力为G的圆球放在斜面与挡板之间，挡板与水平面的夹角θ＝60°。下列说法正确的是(　　) A．若保持挡板不动，则球对斜面的压力大小为G B．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 C．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 D．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　AD 解析　以球为研究对象进行受力分析，

7、如右图： F1＝F2＝G，故A正确。 当挡板顺时针缓慢转动60°，由图解法知，F1先减小后增大，F2减小，故B、C错误。 若挡板不动，小车向右加速，当F2和G的合力恰好提供合外力时，F1＝0，故D正确。 7．[xx·衡水月考]如图所示，质量为m的木块A放在质量为M的三角形斜面体B上，现用大小不相等、方向相反的水平力F1、F2分别推A和B，它们均静止不动，且F1

8、析　以A为研究对象进行受力分析，如图： 沿斜面方向，F1的分力和重力的分力大小关系不确定，所以B和A之间有无摩擦也不确定，故A、B错误。 以整体为研究对象，水平方向：Ff＝F2－F1，方向向右，竖直方向：FN＝(M＋m)g，故C、D正确。 8．[xx·浙江一模] 如图所示，一根轻质细绳跨过定滑轮连接两个小球A、B，它们都穿在一根光滑的竖直杆上，不计细绳与滑轮之间的摩擦，当两球平衡时OA绳与水平方向的夹角为60°，OB绳与水平方向的夹角为30°，则球A、B的质量之比和杆对A、B的弹力之比分别为(　　) A.＝ B.＝ C.＝ D.＝ 答案　AC 解析　分别对A、B两

9、球分析，运用合成法，如图： 由几何知识得 FTsin60°＝mAg FTsin30°＝mBg 故mA∶mB＝sin60°∶sin30°＝2cos30°∶1＝∶1 杆的弹力FN＝ 则＝。 故选A、C。 二、计算题(本题共2小题，共36分，需写出规范的解题步骤) 9．[xx·江西月考]如图所示，将倾角θ＝30°、表面粗糙的斜面固定在地面上，用一根轻质细绳跨过两个光滑的半径很小的滑轮连接甲、乙两物体(均可视为质点)，把甲物体放在斜面上且细绳与斜面平行，把乙物体悬在空中，并使细绳拉直且偏离竖直方向α＝60°。开始时甲、乙均静止。现同时释放甲、乙两物体，乙物体将在竖直平面内往返运动

10、，测得绳长OA为l＝0.5 m，当乙物体运动经过最高点和最低点时，甲物体在斜面上均恰好未滑动，已知乙物体在竖直平面内运动到最低点时的速度大小为 m/s，乙物体的质量为m＝1 kg，忽略空气阻力，取重力加速度g＝10 m/s2，求： (1)乙物体在竖直平面内运动到最低点时所受的拉力大小； (2)甲物体的质量以及斜面对甲物体的最大静摩擦力的大小； (3)斜面与甲物体之间的动摩擦因数μ(设最大静摩擦力等于滑动摩擦力)。 答案　(1)20 N　(2)m甲＝2.5 kg　fm＝7.5 N (3)μ＝0.35 解析　(1)T－mg＝m， 则T＝mg＋m＝10＋1× N＝20 N (2)物

11、体摆到最低点时绳子的拉力F1＝20 N 物体摆到最高点时有：mgcosα＝F2＝5 N 对甲物体有：F1＝fm＋m甲gsinθ F2＋fm＝m甲gsinθ 联立两式解得：fm＝7.5 N，m甲＝2.5 kg (3)最大静摩擦力等于滑动摩擦力。则有fm＝μmgcosθ 所以μ＝＝≈0.35。 故斜面与甲物体之间的动摩擦因数μ为0.35。 10．质量为M的木楔倾角为θ，在水平面上保持静止，当将一质量为m的木块放在木楔斜面上时，它正好匀速下滑。如果用与木楔斜面成α角的力F拉着木块匀速上升，如图所示(已知木楔在整个过程中始终静止)。 (1)当α＝θ时，拉力F有最小值，求此最小值

12、； (2)求此时木楔对水平面的摩擦力是多少。 答案　(1)mgsin2θ　(2)mgsin4θ 解析　木块在木楔斜面上匀速向下运动时，有mgsinθ＝μmgcosθ，即μ＝tanθ。 (1)因其在力F作用下沿斜面向上匀速运动，则有： Fcosα＝mgsinθ＋f① Fsinα＋N＝mgcosθ② f＝μN③ 由①②③得 F＝＝＝ 则当α＝θ时，F有最小值，即Fmin＝mgsin2θ。 (2)因为木块及木楔均处于平衡状态，整体受到地面摩擦力等于F的水平分力，即fm＝Fcos(α＋θ) 当F取最小值mgsin2θ时，fm＝Fmincos2θ＝mg·sin2θcos2θ＝mgsin4θ。