2019届高考物理复习力与运动第1讲力与物体的平衡课后演练强化提能

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1、第1讲 力与物体的平衡      (建议用时:30分钟)一、单项选择题1.(2018·汕头二模)如图所示,无风时气球在轻绳的牵引下静止在空中,此时轻绳的拉力为F.当有水平风力作用时,轻绳倾斜一定角度后气球仍静止在空中,有风时与无风时相比(  )A.气球所受合力减小    B.气球所受合力增大C.轻绳的拉力F减小D.轻绳的拉力F增大解析:选D.有风时与无风时,气球都处于静止状态,受力平衡,合力为零,不变,A、B错误;无风时气球在竖直方向受重力、绳子拉力和浮力,由平衡条件得F浮-mg-F=0,解得F=F浮-mg;有风时,设绳子与竖直方向的夹角为θ,绳子的拉力沿竖直方向的分量等于浮力和

2、重力之差,则有F浮-mg-F′cosθ=0,解得F′cosθ=F浮-mg,故F′>F,所以F增大,C错误,D正确.2.(2018·广东中山联考)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(F2>0).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解析:选C.设斜面倾角为θ,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F1=mgsinθ+Ff;当F取最小值F2时,Ff沿斜面向

3、上,由平衡条件得F2=mgsinθ-Ff,联立两式可求出最大静摩擦力Ff=,选项C正确.FN=mgcosθ,F1+F2=2mgsinθ,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.3.(2017·高考全国卷Ⅲ)一根轻质弹性绳的两端分别固定在水平天花板上相距80cm的两点上,弹性绳的原长也为80cm.将一钩码挂在弹性绳的中点,平衡时弹性绳的总长度为100cm;再将弹性绳的两端缓慢移至天花板上的同一点,则弹性绳的总长度变为(7弹性绳的伸长始终处于弹性限度内)(  )A.86cmB.92cmC.98cmD.104cm解析:选B.将钩码挂在弹性绳的中点时,由数学知识可知钩码两

4、侧的弹性绳(劲度系数设为k)与竖直方向夹角θ均满足sinθ=,对钩码(设其重力为G)静止时受力分析,得G=2kcosθ;弹性绳的两端移至天花板上的同一点时,对钩码受力分析,得G=2k,联立解得L=92cm,可知A、C、D项错误,B项正确.4.(2018·青岛二模)如图所示,一轻质弹簧的一端系一质量为m的小球,另一端固定在倾角为37°的光滑斜面体顶端,弹簧与斜面平行.在斜面体以大小为g的加速度水平向左做匀加速直线运动的过程中,小球始终相对于斜面静止.已知弹簧的劲度系数为k,则该过程中弹簧的形变量为(已知:sin37°=0.6,cos37°=0.8)(  )A.B.C.D.解析:选A

5、.在斜面体以大小为g的加速度水平向左做匀加速直线运动时,弹簧是处于伸长状态还是压缩状态,无法直接判断,此时可采用假设法,假设弹簧处于压缩状态,若求得弹力F为正值,则假设正确;若求得弹力F为负值,则假设错误,弹簧处于伸长状态.设弹簧弹力大小为F,水平方向上由牛顿第二定律得:FNsin37°+Fcos37°=mg①竖直方向上由受力平衡得:FNcos37°=mg+Fsin37°②联立①②式得:F=mg由胡克定律得F=kx,x=,假设正确.5.(2018·河北保定模拟)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O点并处于静止状态.已知球半径为R,重为G,线长均为R.则每条细线

6、上的张力大小为(  )A.2GB.G7C.GD.G解析:选B.本题中O点与各球心的连线及各球心连线,构成一个边长为2R的正四面体,如图甲、乙所示(A、B、C为各球球心),O′为△ABC的中心,设∠OAO′=θ,由几何关系知O′A=R,由勾股定理得OO′==R,对A处球受力分析有:Fsinθ=G,又sinθ=,解得F=G,故只有B项正确.6.(2016·高考全国卷Ⅲ)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(  )A.B

7、.mC.mD.2m解析:选C.由于轻环不计重力,故细线对轻环的拉力的合力与圆孤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孤半径为两细线的角平分线,因为两轻环间的距离等于圆孤的半径,故两轻环与圆孤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.7.(2018·佛山模拟)质量为m的四只完全相同的足球叠成两层

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