2022年高考物理二輪復(fù)習(xí) 專題整合突破一 力與運(yùn)動(dòng) 第1講 力與物體的平衡素能特訓(xùn)

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1、2022年高考物理二輪復(fù)習(xí) 專題整合突破一 力與運(yùn)動(dòng) 第1講 力與物體的平衡素能特訓(xùn) 一、選擇題(本題共8小題，每小題8分，共64分，其中1～5為單選題，6～8為多選題) 1．[xx·懷化二模]如圖所示，吊環(huán)運(yùn)動(dòng)員將吊繩與豎直方向分開相同的角度，重力大小為G的運(yùn)動(dòng)員靜止時(shí)，左邊繩子張力為T1，右邊繩子張力為T2。則下列說(shuō)法正確的是(　　) A．T1和T2是一對(duì)作用力與反作用力 B．運(yùn)動(dòng)員兩手緩慢撐開時(shí)，T1和T2都會(huì)變小 C．T2一定大于G D．T1＋T2＝G 答案　B 解析　以運(yùn)動(dòng)員為研究對(duì)象進(jìn)行受力分析，分別受T1、T2、G三個(gè)力，T1與T2和G不在一條直線上，以T1和T2

2、為鄰邊做平行四邊形，對(duì)角線代表T1、T2的合力與G等大反向，故D選項(xiàng)錯(cuò)。設(shè)吊繩與豎直方向夾角為θ，2T2cosθ＝G，所以T2不一定大于G，故C選項(xiàng)錯(cuò)。當(dāng)運(yùn)動(dòng)員兩手撐開，T1、T2夾角變小，合力一定，夾角越小，分力越小，故B選項(xiàng)正確。T1與T2不滿足相互作用，故A錯(cuò)。 2．[xx·昆明質(zhì)檢]如圖所示，質(zhì)量為m的鋼球靜止于兩光滑木板a、b之間，已知兩木板的夾角α＝30°，a木板與水平面的夾角β＝30°，則鋼球?qū)、b板的壓力大小Fa、Fb分別是(　　) 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　以鋼球?yàn)檠芯繉?duì)象進(jìn)行受力分析，正交分解 即 解得：Fb＝mg　Fa＝mg 故D正確。 3．[xx·保定一模]如圖所示，將三個(gè)完全相同的光滑球用不可伸長(zhǎng)的細(xì)線懸掛于E點(diǎn)并處于靜止?fàn)顟B(tài)。已知球半徑為R，重為G，繩長(zhǎng)均為R。則每條細(xì)線上的張力大小為(　　) A.2G　　　　　　　　 B.G C.G D.G 答案　B 解析　設(shè)三球重心分別為A、B、C，幾何圖形如下所示： 在等邊三角形ABC中 BD＝＝R BO＝R OE＝＝R cosθ＝＝＝ 則據(jù)平衡條件和正交分解法有：Tcosθ＝G ∴T＝＝＝ ∴B正確。 4．[xx·邯鄲一模]如圖

4、，物塊A放在傾斜的木板上，改變木板與水平面之間的夾角θ，當(dāng)θ＝30°和θ＝45°時(shí)，物塊A所受的摩擦力大小恰好相等，則物塊A與木板之間的動(dòng)摩擦因數(shù)為(　　) A. B. C. D. 答案　B 解析　若θ＝30°和θ＝45°時(shí)摩擦力能相等，則θ＝30°時(shí)是靜摩擦，θ＝45°時(shí)是滑動(dòng)摩擦。 Ff1＝mgsin30°，F(xiàn)f2＝μmgcos45° 因Ff1＝Ff2，所以μ＝＝＝ 故B選項(xiàng)正確。 5．[xx·南昌二模]如圖所示，質(zhì)量均為M的A、B兩滑塊放在粗糙水平面上，兩輕桿等長(zhǎng)，桿與滑塊、桿與桿間均用光滑鉸鏈連接，在兩桿鉸合處懸掛一質(zhì)量為m的重物C，整個(gè)裝置處于靜止?fàn)顟B(tài)，

5、設(shè)桿與水平面間的夾角為θ。下列說(shuō)法正確的是(　　) A．當(dāng)m一定時(shí)，θ越小，滑塊對(duì)地面的壓力越大 B．當(dāng)m一定時(shí)，θ越大，輕桿受力越小 C．當(dāng)θ一定時(shí)，M越大，滑塊與地面間的摩擦力越大 D．當(dāng)θ一定時(shí)，M越小，可懸掛重物C的質(zhì)量m越大 答案　B 解析　以O(shè)點(diǎn)為研究對(duì)象，受力分析如圖： 由平衡條件得2Fsinθ＝mg 以A為研究對(duì)象受力分析如右圖： Fcosθ＝Ff FN＝Fsinθ＋Mg 所以當(dāng)m一定時(shí)，θ越小，F(xiàn)越大；θ越大，F(xiàn)越小，故B選項(xiàng)正確。 θ一定時(shí)，F(xiàn)一定，F(xiàn)f一定，與M無(wú)關(guān)，故C錯(cuò)誤，D錯(cuò)誤。 以整體為研究對(duì)象，滑塊對(duì)地面的壓力為FN＝，所以m一

6、定，F(xiàn)N與θ無(wú)關(guān)，故A錯(cuò)誤。 6．[xx·南昌二模]如圖所示，一輛小車靜止在水平地面上，車內(nèi)固定著一個(gè)傾角60°的光滑斜面OA，光滑擋板OB可繞轉(zhuǎn)軸O在豎直平面內(nèi)轉(zhuǎn)動(dòng)。現(xiàn)將一重力為G的圓球放在斜面與擋板之間，擋板與水平面的夾角θ＝60°。下列說(shuō)法正確的是(　　) A．若保持擋板不動(dòng)，則球?qū)π泵娴膲毫Υ笮镚 B．若擋板從圖示位置順時(shí)針?lè)较蚓徛D(zhuǎn)動(dòng)60°，則球?qū)π泵娴膲毫χ饾u增大 C．若擋板從圖示位置順時(shí)針?lè)较蚓徛D(zhuǎn)動(dòng)60°，則球?qū)醢宓膲毫χ饾u減小 D．若保持擋板不動(dòng)，使小車水平向右做勻加速直線運(yùn)動(dòng)，則球?qū)醢宓膲毫赡転榱? 答案　AD 解析　以球?yàn)檠芯繉?duì)象進(jìn)行受力分析，

7、如右圖： F1＝F2＝G，故A正確。 當(dāng)擋板順時(shí)針緩慢轉(zhuǎn)動(dòng)60°，由圖解法知，F(xiàn)1先減小后增大，F(xiàn)2減小，故B、C錯(cuò)誤。 若擋板不動(dòng)，小車向右加速，當(dāng)F2和G的合力恰好提供合外力時(shí)，F(xiàn)1＝0，故D正確。 7．[xx·衡水月考]如圖所示，質(zhì)量為m的木塊A放在質(zhì)量為M的三角形斜面體B上，現(xiàn)用大小不相等、方向相反的水平力F1、F2分別推A和B，它們均靜止不動(dòng)，且F1

8、析　以A為研究對(duì)象進(jìn)行受力分析，如圖： 沿斜面方向，F(xiàn)1的分力和重力的分力大小關(guān)系不確定，所以B和A之間有無(wú)摩擦也不確定，故A、B錯(cuò)誤。 以整體為研究對(duì)象，水平方向：Ff＝F2－F1，方向向右，豎直方向：FN＝(M＋m)g，故C、D正確。 8．[xx·浙江一模] 如圖所示，一根輕質(zhì)細(xì)繩跨過(guò)定滑輪連接兩個(gè)小球A、B，它們都穿在一根光滑的豎直桿上，不計(jì)細(xì)繩與滑輪之間的摩擦，當(dāng)兩球平衡時(shí)OA繩與水平方向的夾角為60°，OB繩與水平方向的夾角為30°，則球A、B的質(zhì)量之比和桿對(duì)A、B的彈力之比分別為(　　) A.＝ B.＝ C.＝ D.＝ 答案　AC 解析　分別對(duì)A、B兩

9、球分析，運(yùn)用合成法，如圖： 由幾何知識(shí)得 FTsin60°＝mAg FTsin30°＝mBg 故mA∶mB＝sin60°∶sin30°＝2cos30°∶1＝∶1 桿的彈力FN＝ 則＝。 故選A、C。 二、計(jì)算題(本題共2小題，共36分，需寫出規(guī)范的解題步驟) 9．[xx·江西月考]如圖所示，將傾角θ＝30°、表面粗糙的斜面固定在地面上，用一根輕質(zhì)細(xì)繩跨過(guò)兩個(gè)光滑的半徑很小的滑輪連接甲、乙兩物體(均可視為質(zhì)點(diǎn))，把甲物體放在斜面上且細(xì)繩與斜面平行，把乙物體懸在空中，并使細(xì)繩拉直且偏離豎直方向α＝60°。開始時(shí)甲、乙均靜止?，F(xiàn)同時(shí)釋放甲、乙兩物體，乙物體將在豎直平面內(nèi)往返運(yùn)動(dòng)

10、，測(cè)得繩長(zhǎng)OA為l＝0.5 m，當(dāng)乙物體運(yùn)動(dòng)經(jīng)過(guò)最高點(diǎn)和最低點(diǎn)時(shí)，甲物體在斜面上均恰好未滑動(dòng)，已知乙物體在豎直平面內(nèi)運(yùn)動(dòng)到最低點(diǎn)時(shí)的速度大小為 m/s，乙物體的質(zhì)量為m＝1 kg，忽略空氣阻力，取重力加速度g＝10 m/s2，求： (1)乙物體在豎直平面內(nèi)運(yùn)動(dòng)到最低點(diǎn)時(shí)所受的拉力大?。? (2)甲物體的質(zhì)量以及斜面對(duì)甲物體的最大靜摩擦力的大??； (3)斜面與甲物體之間的動(dòng)摩擦因數(shù)μ(設(shè)最大靜摩擦力等于滑動(dòng)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， 則T＝mg＋m＝10＋1× N＝20 N (2)物

11、體擺到最低點(diǎn)時(shí)繩子的拉力F1＝20 N 物體擺到最高點(diǎn)時(shí)有：mgcosα＝F2＝5 N 對(duì)甲物體有：F1＝fm＋m甲gsinθ F2＋fm＝m甲gsinθ 聯(lián)立兩式解得：fm＝7.5 N，m甲＝2.5 kg (3)最大靜摩擦力等于滑動(dòng)摩擦力。則有fm＝μmgcosθ 所以μ＝＝≈0.35。 故斜面與甲物體之間的動(dòng)摩擦因數(shù)μ為0.35。 10．質(zhì)量為M的木楔傾角為θ，在水平面上保持靜止，當(dāng)將一質(zhì)量為m的木塊放在木楔斜面上時(shí)，它正好勻速下滑。如果用與木楔斜面成α角的力F拉著木塊勻速上升，如圖所示(已知木楔在整個(gè)過(guò)程中始終靜止)。 (1)當(dāng)α＝θ時(shí)，拉力F有最小值，求此最小值

12、； (2)求此時(shí)木楔對(duì)水平面的摩擦力是多少。 答案　(1)mgsin2θ　(2)mgsin4θ 解析　木塊在木楔斜面上勻速向下運(yùn)動(dòng)時(shí)，有mgsinθ＝μmgcosθ，即μ＝tanθ。 (1)因其在力F作用下沿斜面向上勻速運(yùn)動(dòng)，則有： Fcosα＝mgsinθ＋f① Fsinα＋N＝mgcosθ② f＝μN(yùn)③ 由①②③得 F＝＝＝ 則當(dāng)α＝θ時(shí)，F(xiàn)有最小值，即Fmin＝mgsin2θ。 (2)因?yàn)槟緣K及木楔均處于平衡狀態(tài)，整體受到地面摩擦力等于F的水平分力，即fm＝Fcos(α＋θ) 當(dāng)F取最小值mgsin2θ時(shí)，fm＝Fmincos2θ＝mg·sin2θcos2θ＝mgsin4θ。