2022高考物理二轮复习第1部分专题1力与直线运动第1讲力与物体的平衡限时检测含解析.doc
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1、第1讲力与物体的平衡 限时45分钟;总分值80分一、选择题(每题5分,共50分)1(2022全国卷)物块在轻绳的拉动下沿倾角为30的固定斜面向上匀速运动,轻绳与斜面平行。物块与斜面之间的动摩擦因数为,重力加速度取10 m/s2。假设轻绳能承受的最大张力为1 500 N,那么物块的质量最大为A150 kgB100 kg C200 kgD200 kg解析设物块的质量最大为m,将物块的重力沿斜面方向和垂直斜面方向分解,由平衡条件,在沿斜面方向有Fmgsin 30mgcos 30,解得m150 kg,A项正确。答案A2(2022江苏卷)如图1114所示,一只气球在风中处于静止状态,风对气球的作用力水平
2、向右。细绳与竖直方向的夹角为,绳的拉力为T,那么风对气球作用力的大小为图1114A. B.CTsin DTcos 解析以气球为研究对象,受力分析如下图,那么由力的平衡条件可知,气球在水平方向的合力为零,即风对气球作用力的大小为FTsin ,C正确,ABD错误。答案C3(2022达州一模)如图1115所示,一箱子放在水平地面上,现对箱子施加一斜向上的拉力F,保持拉力的方向不变,在拉力F的大小由零逐渐增大的过程中(箱子未离开地面)。关于摩擦力Ff的大小随拉力F的变化关系,以下四幅图(图1116)可能正确的选项是图1115图1116解析拉力F与水平方向的夹角为,木箱处于静止状态时,木箱所受的静摩擦力
3、为FfFcos ,F增大,Ff增大;当拉力到达一定值,箱子运动瞬间,静摩擦力变为滑动摩擦力,由于最大静摩擦力略大于滑动摩擦力,故摩擦力有个突然减小的过程;木箱运动时,所受的支持力NGFsin ,F增大,N减小,此时木箱受到的是滑动摩擦力,大小为FfN,N减小,那么Ff减小;故A、C、D错误,B正确。答案B4(2022成都模拟)如图1117甲所示,四根等长的缆绳一端悬于起重机的吊钩上,另一端分别系在一个正方形的框架上,框架下面悬吊着重物,起重机将重物以0.5 m/s的速度沿竖直方向匀速向上吊起。假设起重机的输出功率为20 kW,每根缆绳与竖直方向的夹角均为37(如图乙所示),忽略吊钩、框架及绳重
4、,不计一切摩擦,sin 370.6, cos 370.8。那么悬于吊钩的每根缆绳的拉力大小为图1117A5.0104 N B4.0104 NC1.25104 N D1.0104 N解析由PFv得F N4104 N,所以重物的重力GF4104 N;设每根缆绳的拉力大小为T,根据共点力平衡条件得4Tcos 37G,解得T1.25104 N,选项C正确。答案C5(2022湘东六校高三联考)如图1118所示,斜面体静置于粗糙水平面上,用一轻绳拴住小球置于光滑的斜面上,轻绳左端固定在竖直墙面上的P处,初始时轻绳与斜面平行,假设将斜面体移至虚线位置处,斜面体仍处于静止状态,那么与在原来位置相比图1118A
5、在虚线位置时轻绳对小球的拉力小B在虚线位置时斜面体对小球的支持力大C在虚线位置时斜面体对水平面的压力大D在虚线位置时斜面体对水平面的摩擦力小解析隔离小球分析其受力,小球受到竖直向下的重力、垂直斜面向上的支持力、轻绳的拉力,画出小球受力的矢量三角形,如下图。由图可知,斜面体在虚线位置时轻绳对小球的拉力大,斜面体对小球的支持力小,选项AB错误;把小球和斜面体看成一个整体,由于斜面体在虚线位置时轻绳对小球的拉力大,由平衡条件可知,斜面体在虚线位置时水平面对斜面体的支持力小,摩擦力小,根据牛顿第三定律可知,斜面体在虚线位置时对水平面的压力小,摩擦力小,选项C错误,D正确。答案D6(2022全国卷)一根
6、轻质弹性绳的两端分别固定在水平天花板上相距80 cm的两点上,弹性绳的原长也为80 cm。将一钩码挂在弹性绳的中点,平衡时弹性绳的总长度为100 cm;再将弹性绳的两端缓慢移至天花板上的同一点,那么弹性绳的总长度变为(弹性绳的伸长始终处于弹性限度内)A86 cm B92 cm C98 cm D104 cm解析设弹性绳的劲度系数为k,挂上钩码后弹性绳伸长L20 cm,由几何关系可知,钩码两侧弹性绳与竖直方向夹角为53,如下图,由共点力的平衡条件可知,钩码的重力为G2kLcos 53,将弹性绳的两端缓慢移至天花板上的同一点时,钩码的重力为G2kL,解得LL12 cm。弹性绳的总长度变为L0L92
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