1、高考物理預(yù)測專題1:力和物體的平衡從近幾年高考試題發(fā)展趨勢來看，2012年高考中本專題可能會以下列題型出現(xiàn):1選擇題。它可能把胡克定律、摩擦力的判斷與計(jì)算、力的合成與分解、共點(diǎn)力作用(包括電場力、磁場力等)下物體的平衡條件的應(yīng)用等知識有機(jī)整合成一道選擇題。2實(shí)驗(yàn)題。本專題實(shí)驗(yàn)可以考查“探究力的等效和替代的平行四邊形定則”、“探究彈簧的彈力與形變量之間的關(guān)系”、“探究影響摩擦力的大小的因素”等。3計(jì)算題。要計(jì)算題中可能會求物體在各種情況下的穩(wěn)定速度。另外“彈簧模型”也是高考的一個熱點(diǎn)，它可以把胡克定律與牛頓定律、動量能量相結(jié)合，考查學(xué)生綜合應(yīng)用的能力。 一、選擇題（本題共10小題，每小題4分，共

2、40分。在每小題給出的四個選項(xiàng)中，有的小題只有一個選項(xiàng)正確，有的小題有多個選項(xiàng)正確。全部選對的得4分，選對但不全的得2分，有選錯的或不答的得0分。）圖1-11. 如圖1-1所示，清洗樓房玻璃的工人常用一根繩索將自己懸在空中，工人及其裝備的總重量為G，懸繩與豎直墻壁的夾角為，懸繩對工人的拉力大小為F1 ，墻壁對工人的彈力大小為F2 ， 則 AF1=BF2=G tanC若緩慢減小懸繩的長度，F(xiàn)1與F2的合力變大D若緩慢減小懸繩的長度，F(xiàn)1減小，F(xiàn)2增大 答案：B2. 如圖1-2所示，懸掛在O點(diǎn)的一根不可伸長的絕緣細(xì)圖1-2線下端有一個帶電量不變的小球A，在兩次實(shí)驗(yàn)中，均緩慢移動另一帶同種電荷的小球

3、B，當(dāng)B到達(dá)懸點(diǎn)O的正下方并與A在同一水平線上，A處于受力平衡時(shí)，懸線偏離豎直方向的角度為，若兩次實(shí)驗(yàn)中B的電量分別為q1和q2，分別為30和45，則q2/q1為（ ）A2B3C2D3答案：D3. 如圖1-3所示是山區(qū)村民用斧頭劈柴的剖面圖，圖中BC邊為斧頭背，AB、AC邊是斧頭的刃面。要使斧頭容易劈開木柴，則（ ）ABC邊短一些，AB邊也短一些BBC邊長一些，AB邊短一些CBC邊短一些，AB邊長一些DBC邊長一些，AB邊也長一些答案：C4如圖1-4所示，一輛汽車沿水平面向右運(yùn)動，通過定滑輪將重物A緩慢吊起，在吊起重物的過程中，關(guān)于繩子的拉力FT、汽車對地面的壓力FN和汽車受到的摩擦力Ff的說

4、法中正確的是（ ）AFT不變，F(xiàn)N不變，F(xiàn)f逐漸增大BFT不變，F(xiàn)N逐漸增大，F(xiàn)f逐漸增大CFT逐漸增大，F(xiàn)N不變，F(xiàn)f逐漸增大DFT逐漸減小，F(xiàn)N逐漸增大，F(xiàn)f逐漸增大答案：B5. 風(fēng)洞是進(jìn)行空氣動力學(xué)實(shí)驗(yàn)的一種主要設(shè)備。某興趣小組為了檢驗(yàn)一飛機(jī)模型的性能，對該模型進(jìn)行了模擬風(fēng)洞實(shí)驗(yàn)，該實(shí)驗(yàn)的示意圖如圖，其中AB代表飛機(jī)模型的截面，OL為飛機(jī)模型的牽引繩。已知飛機(jī)模型重為G，風(fēng)向水平，當(dāng)牽引繩水平時(shí)，飛機(jī)模型恰好靜止在空中，此時(shí)飛機(jī)模型截面與水平面的夾角為，則作用于飛機(jī)模型上的風(fēng)力大小為風(fēng)向BLOA BGcosC DGsin答案：A圖1-56如圖所示,一根輕彈簧上端固定在O點(diǎn)，下端拴一個鋼球

5、P，球處于靜止?fàn)顟B(tài)?，F(xiàn)對球施加一個方向向右的外力F，使球緩慢偏移，在移動中的每個時(shí)刻，都可以認(rèn)為鋼球處于平衡狀態(tài)。若外力F的方向始終水平，移動中彈簧與豎直方向的夾角90。且彈簧的伸長量不超過其彈性限度，則圖中給出的彈簧伸長量x與cos的函數(shù)關(guān)系圖像2中，最接近的是（ ）答案：D7. 如圖1-7所示, 一固定斜面上兩個質(zhì)量相同的小物塊A和B緊挨著勻速下滑, A與B的接觸面光滑. 已知A與斜面之間的動摩擦因數(shù)是B與斜面之間動摩擦因數(shù)的2倍, 斜面傾角為. B與斜面之間的動摩擦因數(shù)是A. B. C. D. 答案：B8. 如圖1-8所示，傾角為的斜面圖1-8體C置于水平面上，B置于斜面上，通過細(xì)繩跨過

6、光滑的定滑輪與A相連接，連接B的一段細(xì)繩與斜面平行，A、B、C都處于靜止?fàn)顟B(tài)則 ()AB受到C的摩擦力一定不為零BC受到水平面的摩擦力一定為零C水平面對C的支持力與B、C的總重力大小相等D若將細(xì)繩剪斷，B物體依然靜止在斜面上，水平面對C的摩擦力為零答案：D圖1-99. 如圖3所示，一傾角為45的斜面固定于豎直墻上，為使一光滑的鐵球靜止，需加一水平力F，且F過球心，下列說法正確的是 ()A球一定受墻的彈力且水平向左B球可能受墻的彈力且水平向左C球一定受斜面的彈力且垂直斜面向上D球可能受斜面的彈力且垂直斜面向上答案：BC圖1-1010. 如圖7所示，A、B兩球用勁度系數(shù)為k1的輕彈簧相連，B球用長

7、為L的細(xì)線懸于O點(diǎn)，A球固定在O點(diǎn)正下方，且O、A間的距離恰為L，此時(shí)繩子所受的拉力為F1，現(xiàn)把A、B間的彈簧換成勁度系數(shù)為k2的輕彈簧，仍使系統(tǒng)平衡，此時(shí)繩子所受的拉力為F2，則F1與F2的大小關(guān)系為（ ）AF1F2BF1F2CF1F2D因k1、k2大小關(guān)系未知，故無法確定答案：C二、填空和實(shí)驗(yàn)題(本題共 小題，共32分，把正確的答案填在下面的橫線上，或按要求答題。）11. 如圖6所示，在兩塊相同的豎直木板之間，夾有質(zhì)量均為的塊相同的磚，用兩大小均為的水平力壓緊木板，使磚靜止，則第與第塊磚間的摩擦力為 Mg 。12如圖1-32所示，質(zhì)量為m，帶點(diǎn)量為-q的微粒以速度v與水平成450進(jìn)入勻強(qiáng)電

8、場和勻強(qiáng)磁場，磁場方向垂直紙面向里。如微粒在電場、磁場、重力場作用下做勻速直線運(yùn)動，則電場強(qiáng)度E= ，磁感應(yīng)強(qiáng)度B= 。13在“探究力的等效和替代的平行四邊形定則”實(shí)驗(yàn)中，需要將橡皮條的一端固定在水平木板上，另一端系上兩根細(xì)繩，細(xì)繩的另一端都有繩套（如圖1-33）。實(shí)驗(yàn)中需用兩個彈簧秤分別勾住繩套，并互成角度地拉橡皮條。某同學(xué)認(rèn)為在此過程中必須注意以下幾項(xiàng)：兩根細(xì)繩必須等長。橡皮條應(yīng)與兩繩夾角的平分線在同一直線上。在使用彈簧秤時(shí)要注意使彈簧秤與木板平面平行。D同一次實(shí)驗(yàn)中，O點(diǎn)位置允許變動。E實(shí)驗(yàn)中，先將其中一個彈簧秤沿某一方向拉到最大量程，然后只需調(diào)節(jié)另一彈簧秤的拉力的大小和方向，把橡皮條的

9、節(jié)點(diǎn)拉到O點(diǎn)。F實(shí)驗(yàn)中，把橡皮條的節(jié)點(diǎn)拉到O點(diǎn)時(shí)，兩彈簧秤之間的夾角應(yīng)取900不變，以便于算出合力的大小其中正確的是_C_。（填入相應(yīng)的字母）14為了測量兩張紙之間的動摩擦因數(shù)，某同學(xué)設(shè)計(jì)了一個實(shí)驗(yàn)：如圖1-34所示，在木塊A和木板B上貼上待測的紙，B木板水平固定，砂桶通過細(xì)線與木塊A相連，調(diào)節(jié)砂桶中砂的多少，使A勻速向左運(yùn)動。測出砂桶和砂的總質(zhì)量m，以及貼紙木塊A的質(zhì)量M，則兩紙間的動摩擦因數(shù)=m/M。（1）該同學(xué)為什么要把紙貼在木塊A和木板B上，而不直接測量兩張紙間的滑動摩擦力？(1)因紙質(zhì)量較小，兩者間摩擦力也小，不易測量。紙貼在木板上，可增大正壓力，從而增大滑動摩擦力，便于測量。（2）

10、在實(shí)際操作中，發(fā)現(xiàn)要保證木塊A做勻速運(yùn)動較困難，請你對這個實(shí)驗(yàn)作一改進(jìn)來克服這一困難。你設(shè)計(jì)的改進(jìn)方案是：參考方案：只要將測力計(jì)的一端與木塊A相連接，測力計(jì)的另一端與墻壁或豎直擋板之類的固定物相連用手通過輕繩拉動木板B，讀出并記下測力計(jì)的讀數(shù)F，測出木塊A的質(zhì)量m.；根據(jù)你的方案做實(shí)驗(yàn)，結(jié)果動摩擦因數(shù)的表達(dá)式是：； 根據(jù)你的方案要添加的器材有彈簧測力計(jì)。三、計(jì)算題（本題共5小題，共70分。解答應(yīng)寫出必要的文字說明、方程式和重要演算步驟。只寫出最后答案的不能得分。有數(shù)值計(jì)算的題，答案中必須明確寫出數(shù)值和單位。）15如圖1-35所示，一根輕繩上端固定在O點(diǎn)，下端拴一個重為G的鋼球A，球處于靜止?fàn)顟B(tài)

11、.現(xiàn)對球施加一個方向向右的外力F，使球緩慢偏移，在移動中的每一刻，都可以認(rèn)為球處于平衡狀態(tài).如果外力F方向始終水平，最大值為2G，試分析：(1)輕繩張力T的大小取值范圍.(2)在圖1-36中畫出輕繩張力(T)與cos的關(guān)系圖象.15解：(1)當(dāng)水平拉力F0時(shí)，輕繩處于豎直位置時(shí)，繩子張力最小T1=G當(dāng)水平拉力F2G時(shí)，繩子張力最大因此輕繩的張力范圍是G（2）設(shè)在某位置球處于平衡位置由平衡條件得所以即，得圖象如圖所示。16. 在如圖所示的裝置中，兩個光滑的定滑輪的半徑很小，表面粗糙的斜面固定在地面上，斜面的傾角為30。用一根跨過定滑輪的細(xì)繩連接甲、乙兩物體，把甲物體放在斜面上且連線與斜面平行，把

12、乙物體懸在空中，并使懸線拉直且偏離豎直方向60。現(xiàn)同時(shí)釋放甲乙兩物體，乙物體將在豎直平面內(nèi)振動，當(dāng)乙物體運(yùn)動經(jīng)過最高點(diǎn)和最低點(diǎn)時(shí)，甲物體在斜面上均恰好未滑動。已知乙物體的質(zhì)量為m1，若取重力加速度g10m/s2。求：甲物體的質(zhì)量及斜面對甲物體的最大靜摩擦力。16. 解：設(shè)甲物體的質(zhì)量為M，所受的最大靜摩擦力為f，則當(dāng)乙物體運(yùn)動到最高點(diǎn)時(shí)，繩子上的彈力最小，設(shè)為T1， 對乙物體 此時(shí)甲物體恰好不下滑，有： 得： 當(dāng)乙物體運(yùn)動到最低點(diǎn)時(shí)，設(shè)繩子上的彈力最大，設(shè)為T2對乙物體由動能定理： 又由牛頓第二定律： 此時(shí)甲物體恰好不上滑，則有： 得：可解得： 17三根不可伸長的相同的輕繩，一端系在半徑為r0

13、的環(huán)1上，彼此間距相等，繩穿過半徑為r0的第2個圓環(huán)，另一端同樣地系在半徑為2r0的環(huán)3上，如圖1-38所示，環(huán)1固定在水平面上，整個系統(tǒng)處于平衡狀態(tài).試求第2個環(huán)中心與第3個環(huán)中心之間的距離.(三個環(huán)都是用相同的金屬絲制作的，摩擦不計(jì)) 17解析： 因?yàn)榄h(huán)2的半徑為環(huán)3的2倍，環(huán)2的周長為環(huán)3的2倍，三環(huán)又是用同種金屬絲制成的，所以環(huán)2的質(zhì)量為環(huán)3的2倍。設(shè)m為環(huán)3的質(zhì)量，那么三根繩承擔(dān)的力為3mg，于是，環(huán)1與環(huán)3之間每根繩的張力FT1=mg。沒有摩擦，繩的重量不計(jì)，故每根繩子沿其整個長度上的張力是相同的（如圖所示）FT1= FT2=mg。對環(huán)3，平衡時(shí)有：3FT1-mg-3 FT2cos=0，由此環(huán)2中心與環(huán)3中心之距離：，即18如圖1-39所示，一臺軋鋼機(jī)的兩個滾子,直徑各為d=50cm,以相反方向旋轉(zhuǎn),滾子間距離為a=0.5cm,如果滾子和熱鋼間的動摩擦因數(shù)為