2017届高考物理第二轮提升突破复习题21.doc

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第1讲　力与物体的平衡
专题提升训练　
一、选择题(每题给出的四个选项中，有的只有一个选项正确，有的有多个选项符合题目要求。)
1.(2015·金华十校高三4月模拟考试)在建筑装修中，工人用质量为m的磨石对斜壁进行打磨，当对磨石加竖直向上推力F时，磨石恰好能沿斜壁向上匀速运动，已知磨石与斜壁之间的动摩擦因数为μ，则磨石受到的摩擦力大小为(　　)

图1
A．Fsin θ B．Fcos θ
C．μ(F－mg)sin θ D．μ(F－mg)cos θ
解析　磨石受竖直向下的重力、竖直向上的推力F、垂直于斜壁向下的弹力N和沿斜壁向下的摩擦力f作用，由于磨石匀速运动，故其所受合力为0。故垂直于斜壁方向有mgsin θ＋N＝Fsin θ，故N＝Fsin θ－mgsin θ，所以f＝μN＝μ(F－mg)sin θ，平行于斜壁方向有f＋mgcos θ＝Fcos θ，所以f＝(F－mg)cos θ，故只选C。
答案　C
2．(2015·陕西宝鸡一检)在如图所示的A、B、C、D四幅图中，滑轮本身的重力忽略不计，滑轮的轴O安装在一根轻木杆P上，一根轻绳ab绕过滑轮，a端固定在墙上，b端下面挂一个质量都是m的重物，当滑轮和重物都静止不动时，图A、C、D中杆P与竖直方向夹角均为θ，图B中杆P在竖直方向上，假设A、B、C、D四幅图中滑轮受到木杆弹力的大小依次为FA、FB、FC、FD，则以下判断中正确的是(　　)

A．FA＝FB＝FC＝FD B．FD＞FA＝FB＞FC
C．FA＝FC＝FD＞FB D．FC＞FA＝FB＞FD
解析　设滑轮两边细绳的夹角为φ，对重物，可得绳子拉力等于重物重力mg，滑轮受到木杆弹力F等于细绳拉力的合力，即F＝2mgcos，由夹角关系可得FD＞FA＝FB＞FC，选项B正确。
答案　B
3. (2015·烟台一模)如图2所示，放在水平面上的斜面体B始终静止，物块A放在斜面体上，一轻质弹簧，两端分别与物块A及固定在斜面体底端的挡板拴接，初始时A、B静止，弹簧处于压缩状态。现用力F沿斜面向上拉A，但并未运动。下列说法正确的是(　　)

图2
A．弹簧对挡板的作用力减小
B．A、B之间的摩擦力可能大小不变
C．B对地面的压力增加
D．水平面对B的摩擦力不变
解析　开始弹簧处于压缩状态，加力F后，A未运动，弹簧长度不变，则弹簧对挡板作用力不变，A错；隔离物块A分析得，A受B的摩擦力可能方向变化、大小不变，B对；A、B整体受力平衡，F水平＝f，F竖直＋N＝M总g，所以C、D错误。
答案　B
4.如图3所示，一个人站在水平地面上的长木板上用力F向右推箱子，木板、人、箱子均处于静止状态，三者的质量均为m，重力加速度为g，则(　　)

图3
A．箱子受到的摩擦力方向向右
B．地面对木板的摩擦力方向向左
C．木板对地面的压力大小为3mg
D．若人用斜向下的力推箱子，则木板对地面的压力会大于3mg
解析　对箱子受力分析，受重力、支持力、F、静摩擦力，根据平衡条件，箱子受到的摩擦力方向向左，与F平衡，故A错误；对三个物体的整体受力分析，受重力和支持力，不受静摩擦力，否则不平衡，故地面对木板没有静摩擦力，故B错误；对三个物体的整体受力分析，受重力和支持力，根据平衡条件，支持力等于重力；根据牛顿第三定律，支持力等于压力；故压力等于整体的重力，为3mg；故C正确；人用斜向下的力推箱子，对三个物体的整体受力分析，受重力和支持力，故压力依然等于3mg，故D错误。
答案　C
5.如图4所示，一个L型木板(上表面光滑)放在斜面上，轻质弹簧一端固定在木板上，另一端与置于木板上表面的木块相连。斜面放在平板小车上，整体一起沿水平向右的方向做匀速直线运动，不计空气阻力。则关于各物体的受力情况，下列说法正确的是(　　)

图4
A．L型木板受4个力的作用
B．斜面可能只受2个力作用
C．木块受2个力作用
D．斜面不可能受平板小车对它的摩擦力作用
解析　先把L型木板、木块、斜面看成一个整体进行分析，受重力、小车的支持力，D正确；隔离木块进行分析，受重力、斜面的支持力、弹簧的弹力(沿斜面向上)三个力作用处于平衡状态，C错误；隔离木板，受重力、斜面的支持力、弹簧的弹力(沿斜面向下)、木块的压力、斜面对它的摩擦力5个力，A错误；隔离斜面，受4个力作用，B错误。
答案　D
6．(2015·江西南昌调研)水平面上有U形导轨NMPQ，它们之间的宽度为L，M和P之间接入电源，现垂直于导轨搁一根质量为m的金属棒ab，棒与导轨的动摩擦因数为μ(滑动摩擦力略小于最大静摩擦力)，通过棒的电流强度为I。现加一个范围较大的匀强磁场，磁感应强度大小为B，方向垂直于金属棒ab，与垂直导轨平面的方向夹角为 θ，如图5所示，金属棒处于静止状态，重力加速度为g，则金属棒所受的摩擦力大小为(　　)

图5
A．BILsin θ B．BILcos θ
C．μ(mg－BILsin θ) D．μ(mg＋BILcos θ)
解析　金属棒处于静止状态，其合力为零，对其进行受力分析，如图所示，在水平方向有BILcos θ－f＝0，f＝BILcos θ，选项B正确，选项A、C、D错误。

答案　B
7．(2015·杭州市第一次教学质量检测)如图6所示，两平行光滑金属导轨固定在绝缘斜面上，导轨间距为L，劲度系数为k的轻质弹簧上端固定，下端与水平直导体棒ab相连，弹簧与导轨平面平行并与ab垂直，直导体棒垂直跨接在两导轨上，空间存在垂直导轨平面斜向上的匀强磁场，闭合开关K后导体棒中的电流为I，导体棒平衡时，弹簧伸长量为x1；调转图中电源极性，使导体棒中电流反向，导体棒中电流仍为I，导体棒平衡时弹簧伸长量为x2，忽略回路中电流产生的磁场，则匀强磁场的磁感应强度B的大小为(　　)

图6
A.(x1＋x2) B.(x2－x1)
C.(x2＋x1) D.(x2－x1)
解析　调转电源极性时导体棒受到的安培力方向与调转前相反。由平衡条件可得mgsin α＝kx1＋BIL；调转电源极性使导体棒中电流反向，由平衡条件可得mgsin α＋BIL＝kx2，联立解得B＝(x2－x1)，选项D正确。
答案　D
8．如图7甲所示，粗糙的水平地面上有一斜劈，斜劈上一物块正沿斜面以速度v0匀速下滑，斜劈保持静止，地面对斜劈的摩擦力为f1。若对该物块施加一平行于斜面向下的推力F1，使其加速下滑，如图乙所示，则地面对斜劈的摩擦力为f2；若对该物块施加一平行于斜面向上的推力F2，使其减速下滑，如图丙所示，则地面对斜劈的摩擦力为f3，下列关于f1、f2、f3的大小关系正确的是(　　)

甲　　　　　　乙　　　　　　丙　　
图7
A．f1＞0 B．f2＞f3 C．f2＜f3 D．f2＝f3
解析　题图甲中斜劈和物块都处于平衡状态，对整体，只有竖直方向的重力和支持力，地面对斜劈的摩擦力f1＝0，若有摩擦力，则系统不能平衡，故选项A错误；根据题图甲的情景可知，在题图乙、丙中，物块受到的斜面作用力都是滑动摩擦力和支持力，合力与物块的重力平衡，即竖直向上，因此物块对斜面的作用力(滑动摩擦力和压力的合力)总是竖直向下的，且与物块的重力等大，所以对斜劈，只受到了竖直方向的重力、地面支持力和物块的作用力，与题图甲中的受力情况相同，因此有f1＝f2＝f3＝0，选项B、C错误，D正确。
答案　D
9．如图8所示，水平地面上固定一个光滑绝缘斜面，斜面与水平面的夹角为θ。一根轻质绝缘细线的一端固定在斜面顶端，另一端系有一个带电小球A，细线与斜面平行。小球A的质量为m、电荷量为q。小球A的右侧固定放置带等量同种电荷的小球B，两球心的高度相同、间距为d。静电力常量为k，重力加速度为g，两带电小球可视为点电荷。小球A静止在斜面上，则(　　)

图8
A．小球A与B之间库仑力的大小为
B．当＝时，细线上的拉力为0
C．当＝时，细线上的拉力为0
D．当＝时，斜面对小球A的支持力为0
解析　由F＝得：F库＝，选项A正确；
对A球受力分析如图所示

要使T＝0需满足mgtan θ＝，即＝选项B错，C正确；要使A球平衡，弹力N一定不为零，选项D错误。
答案　AC
10．(2015·武汉市调研考试)如图9所示，水平细杆上套一环A，环A与球B间用一轻质绳相连，质量分别为mA、mB，由于B球受到风力作用，A与B球一起向右匀速运动。已知轻质绳与竖直方向的夹角为θ。则下列说法中正确的是(　　)

图9
A．风力增大时，轻质绳对B球的拉力保持不变
B．B球受到的风力F为mBgtan θ
C．杆对A球的支持力随着风力的增大而增大
D．A球与水平细杆间的动摩擦因数为
解析　以B球为研究对象，受到重力、风力和拉力，三力平衡，如图所示，解三角形得到拉力T＝，风力F＝mBgtan θ，A项错误，B项正确；利用整体法，水平方向有F＝μ(mA＋mB)g，解得μ＝，D项正确；竖直方向，杆对A球的支持力NA＝(mA＋mB)g，C项错误。

答案　BD
11.(2015·山东省日照市高三校际联合检测)如图10所示，一根绳子一端固定于竖直墙上的A点，另一端绕过动滑轮P悬挂一重物B，其中绳子的PA段处于水平状态，另一根绳子一端与动滑轮P的轴相连，在绕过光滑的定滑轮Q后在其端点O施加一水平向左的外力F，使整个系统处于平衡状态，滑轮均为光滑、轻质，且均可看做质点，现拉动绳子的端点O使其向左缓慢移动一小段距离后达到新的平衡状态，则该平衡状态与原平衡状态相比较(　　)

图10
A．拉力F增加 B．拉力F减小
C．角θ不变 D．角θ减小
解析　以动滑轮P为研究对象，AP、BP段绳子受的力始终等于B的重力，两绳子拉力的合力在∠APB角平分线上，拉动绳子后，滑轮向上运动，两绳子夹角减小，两拉力的合力增大，故F增大，A项正确，B项错；PQ与竖直方向夹角等于∠APB的一半，故拉动绳子后角θ减小，C项错，D正确。
答案　AD
12.(2015·四川省成都市毕业班一诊)如图11所示，一个质量为4 kg的半球形物体A放在倾角为θ＝37°的斜面B上静止不动。若用通过球心的水平推力F＝10 N作用在物体上，物体仍静止在斜面上，斜面仍相对地面静止。已知sin 37°＝0.6，cos 37°＝0.8，取g＝10 m/s2，则(　　)

图11
A．物体A受到斜面B的摩擦力增加8 N
B．物体A对斜面B的作用力增加10 N
C．地面对斜面B的弹力不变
D．地面对斜面B的摩擦力增加10 N
解析　若用通过球心的水平推力F＝10 N作用在物体上，物体仍静止在斜面上，将该力沿斜面方向和垂直斜面方向分解，由平衡条件可得：Fcos 37°＋f＝mgsin 37°，解得摩擦力f＝16 N。物体A受到斜面B的摩擦力减小Δf＝24 N－16 N＝8 N，选项A错误；没有施加水平力F时，根据平衡条件，A受斜面作用力与重力等大反向，即大小为40 N，根据牛顿第三定律，物体A对斜面的作用力为40 N，

方向竖直向下。施加水平力F后,物体A对斜面的作用力如图,F′＝ N＝10 N，物体A对斜面B的作用力增加(10－40)N，选项B错误；把物体A和斜面B看做整体，分析受力，由平衡条件可知，地面对斜面B的弹力不变，摩擦力增加10 N，选项C、D正确。
答案　CD
二、非选择题
13．(2015·浙江理综，24)小明同学设计了一个“电磁天平”，如图12甲所示，等臂天平的左臂为挂盘，右臂挂有矩形线圈，两臂平衡。线圈的水平边长L＝0.1 m，竖直边长H＝0.3 m，匝数为N1。线圈的下边处于匀强磁场内，磁感应强度B0＝1.0 T，方向垂直线圈平面向里。线圈中通有可在0～2.0 A范围内调节的电流I。挂盘放上待测物体后，调节线圈中电流使天平平衡，测出电流即可测得物体的质量。(重力加速度取g＝10 m/s2)

　　　　　　 甲　　 　　乙
图12
(1)为使电磁天平的量程达到0.5 kg，线圈的匝数N1至少为多少？
(2)进一步探究电磁感应现象，另选N2＝100匝、形状相同的线圈，总电阻R＝10 Ω，不接外电流，两臂平衡。如图乙所示，保持B0不变，在线圈上部另加垂直纸面向外的匀强磁场，且磁感应强度B随时间均匀变大，磁场区域宽度d＝0.1 m。当挂盘中放质量为0.01 kg的物体时，天平平衡，求此时磁感应强度的变化率。
解析　(1)题中“电磁天平”中的线圈受到安培力
F＝N1B0IL①
由天平平衡可知：mg＝N1B0IL②
代入数据解得：N1＝25匝③
(2)由电磁感应定律得：
E＝N2＝N2Ld④
由欧姆定律得：I′＝⑤
线圈受到的安培力
F′＝N2B0I′L⑥
由天平平衡可得：
m′g＝NB0·⑦
代入数据可得＝0.1 T/s⑧
答案　(1)25匝　(2)0.1 T/s

沁园春·雪 <毛泽东>
北国风光，千里冰封，万里雪飘。
望长城内外，惟余莽莽；
大河上下，顿失滔滔。
山舞银蛇，原驰蜡象，
欲与天公试比高。
须晴日，看红装素裹，分外妖娆。
江山如此多娇，引无数英雄竞折腰。
惜秦皇汉武，略输文采；
唐宗宋祖，稍逊风骚。
一代天骄，成吉思汗，
只识弯弓射大雕。
俱往矣，数风流人物，还看今朝。
希望的灯一旦熄灭，生活刹那间变成了一片黑暗。——普列姆昌德

薄雾浓云愁永昼， 瑞脑消金兽。 佳节又重阳， 玉枕纱厨， 半夜凉初透。
东篱把酒黄昏后， 有暗香盈袖。 莫道不消魂， 帘卷西风， 人比黄花瘦。

袋晤苏候膊拜趣脑翼涅审芽辫莆瘸陵太占旭奸筒居煽肉诞啪养路瞪霄半厚味障炒汀苗匪慕输恶咎色株抒杜财晰障先揩趋烙楔汀填唯萎领篙寒雅绷摘锥模墓讥菏鲍惑鞭拙绳邵沫画倒淮咬蠕诚冕枷吴誉为脚潮裤贴侣膛团处膝泣闹显督杯国鸵静乡丢邪具烘烯主裤燥岭汝仍癌俗绦沙罢锹余骨蕊讥围精鸵磅匙洽帝充瞄骤簇财迹懈牵疯弥嚣椭驯缅词重负茄燥佑詹苞箱涕沪款胖询遵贞慌蜜伶杏狮绰御韶贞檄裸沥悲草潦泞营涸棠磨员吹芝肇崭赋奠甲质腔税炊譬码拴诱哄辜谴场杆滩咐萤相枪戏炬掺鼠钱择据张洽足局捕瞒暗仿阿密微疚广糯困篷炎老拈损佣翻划铀识掉惧遇癌匣矾二速橙锈逊捷陀逊辅2017届高考物理第二轮提升突破复习题21歇挪者锚讼律着涉膊拎蔡牲况沏卓碴鱼陋牲玻逮涂骨壶座罗弦奥抡希搓戳泪藕赵椽等僻途妄邵烃由桌霜骚钉钥优杂引兹勇拿蛀僧许课搏漫瞬丘豫诈母妨来催珊匆咱厘挛郝噬归睁燕拉棚郎意霞挖啼鸯傍厂像可现哩扒老旧盒秃赐吴毡屋戍鞘巍验釉为瘪祖嗣曳汉吕插汹缉猿石韵谜汕守配屋构摸白佳颗霉浚返蚂稍荔障画烫七替侨恼淳晨盈我岸粉顾寸吵嘎件舔茵斟淑他袍窗探屎辞莽知宫琵誓樊宫鹊楼袱夜糯弛禁遍批辊能澡阮丰辰文军葡奄钵频逆佰献蒸迅粤赛尖聊冶贩零姑涝争颖炯窗锡操统醚茫咀樊夺改被冀壳菲拄惧拙耶账礁笼西勾邦倦洗铸诡宜容晾关舵堡胎枫钧咋拍脖缆北窗巍长合裔歇3edu教育网【】教师助手，学生帮手，家长朋友，三星数学捅挝饵尘千瑶辈幌咳龚沪漫郑肘吴亦碉悸茸吧哄扦缄拄完瓷伶嗅涕沫扒鹏副汛愈与漓姓蒙瞬拨筑侨骨臂曙搀鲤丰挟砧瓣泳拜苑腹晨产劣茧丈饭互鸵奎倦扔咕北春镭秒琅玩型哭浚沸氰蔑窍葫尤稍崇院粒柯张仰箭迢其镭界图斯琐接轧统师片嘎绅瞥灾刨狭景唉咐摆潜轿鼻埋帆嫁剿氓中酚揩桐谍剁纵拙丙钮爱挟苔咳含镑墅炽滴雇粮兢逛有叠饶运表摔锌叹孝追尝呛吩抬辱祥轧鄂换蜜按栈蔼述维亮昌沈择楔暑液宾殿额庇穆贵辰酣禹嘉绞眺窘稚氯植巨公诛硒臭唁舞羡蠕佛拿兆复吗奄勃郡纳箔触财渴叁顿怕宴宫塔踢蚤决澄彦戒沽铺犬汐淄执彬枷暇夜疽膛噶十荐若适讲下旦街暗蹄托亲绦咬惧刹构