第一章力、物體的平衡

1.2020模擬?江蘇物理1如圖所示,一塊橡皮用細(xì)線懸掛于。點(diǎn)，用鉛筆靠著

線的左側(cè)水平向右勻速移動(dòng)，運(yùn)動(dòng)中始終保持懸線豎直，則橡皮運(yùn)動(dòng)的速度

(A)大小和方向均不變

(B)大小不變，方向改變O

i?度

(C)大小改變，方向不變

亡j

(D)大小和方向均改變

答案：A

2.2020模擬?新課標(biāo)15一根輕質(zhì)彈簧一端固定,用大小為K的力壓彈簧的另一

端，平衡時(shí)長(zhǎng)度為《；改用大小為F2的力拉彈簧，平衡時(shí)長(zhǎng)度為.彈簧的拉伸或

壓縮均在彈性限度內(nèi)，該彈簧的勁度系數(shù)為

AF「F\BF；+cA+6DF[

'/2-/,'/2+/,'i2-it'/,+/,

答案：c,

解析:根據(jù)胡克定律有:耳=W),2kd),解得：k二與邙

/2-1

3.2020模擬?江蘇物理-3如圖所示,置于水平地面的三腳架上固定

著一質(zhì)量為m的照相機(jī)，三腳架的三根輕質(zhì)支架等長(zhǎng)，與豎直方

向均成30。角，則每根支架中承受的壓力大小為

(A)/g(B)(C)與mg(D)邛~1%

33o9

答案：D

4.2020模擬?新課標(biāo)18如圖所示，一物塊置于水平地面上.當(dāng)用與水平方向成

60。角的力士拉物塊時(shí)，物塊做勻速直線運(yùn)動(dòng)；當(dāng)改用與水平方向成30。角的力F?

推物塊時(shí)，物塊仍做勻速直線運(yùn)動(dòng).若”和居的大小相等，則物塊與地面之間的

動(dòng)摩擦因數(shù)為

A、V3-1B、2-V3C、蟲」D、1-3

222

答案：B

解析：物體受重力mg、支持力N、摩擦力f、已知力F處于平衡，根據(jù)平衡條

件，有￡cos60°=-￡sin60"),F2cos30°=〃(mg+Bsin30"),聯(lián)立解得：〃=2-6

5.2020模擬?海南物理?5如右圖，水平地面上有一楔形物塊。，其斜面上有一

小物塊b,b與平行于斜面的細(xì)繩的一端相連，細(xì)繩的另一端固定在斜面上.a

與b之間光滑，a和b以共同速度在地面軌道的光滑段向左運(yùn)動(dòng).當(dāng)它們剛運(yùn)

行至軌道的粗糙段時(shí)

A.繩的張力減小，b對(duì)a的正壓力減小、

左

B.繩的張力增加，斜面對(duì)b的支持力增加」一

C.繩的張力減小，地面對(duì)a的支持力增加

D.繩的張力增加.地面對(duì)a的支持力減小

【答案】C

【解析】在光滑段運(yùn)動(dòng)時(shí)，系統(tǒng)及物塊b處于平衡狀態(tài)，因此有

Feos"Asin"0，/sine+qcose-〃話=0;當(dāng)它們剛運(yùn)行至軌道的粗糙

段時(shí)，系統(tǒng)有水平向右的加速度，此時(shí)有兩種可能，一是物塊b仍相

2

對(duì)靜止，豎直方向加速度為零，則…〃+&cos"〃樂仍成立，但

ifsinO-nui＜（,因此繩的張力/將減小，而地面對(duì)a的支持力不變；二

是物塊b相對(duì)于3向上滑動(dòng)，具有向上的加速度，是超重，因此繩的張力減小,

地面對(duì)a的支持力增大，C正確。

6.2020模擬?安徽-19L型木板P（上表面光滑）放在固Q

定斜面上，輕質(zhì)彈簧一端固定在木板上，另一端與置于木板；飛1出牙

上表面的滑塊Q相連,如圖所示。若P、Q一起沿斜面勻上上___________

速下滑，不計(jì)空氣阻力。則木板P的受力個(gè)數(shù)為

A.3B.4C.5D.6

【答案】C

【解析】P、Q一起沿斜面勻速下滑時(shí)，由于木板P上表面光滑，滑塊Q受到

重力、P的支持力和彈簧沿斜面向上的彈力。木板P受到重力、斜面的支持力、

斜面的摩擦力、Q的壓力和彈簧沿斜面向下的彈力，所以選項(xiàng)C正確。

2009年導(dǎo)考題

1.（09?北京18）如圖所示，將質(zhì)量為m的滑塊放在傾角為。的固定斜面上?；?/p>

塊與斜面之間的動(dòng)摩擦因）數(shù)為〃。若滑塊與斜面之間的

最大靜摩擦力合滑動(dòng)摩擦爆“"力大小相等，重力加速度為

g,則（C）______

A.將滑塊由靜止釋放,如果月＞tane,滑塊將下滑

B.給滑塊沿斜面向下的初速度，如果〃＜tane,滑塊將減速下滑

C.用平行于斜面向上的力拉滑塊向上勻速滑動(dòng)，如果tane，拉力大小應(yīng)是

3

2mgsine

D.用平行于斜面向下的力拉滑塊向下勻速滑動(dòng)，如果tan。，拉力大小應(yīng)

是mgsine

解析：對(duì)處于斜面上的物塊受力分析，要使物塊沿斜面下滑則mgsine>|j

mgcosO，故|j<tane，故AB錯(cuò)誤;若要使物塊在平行于斜面向上的拉力F的

作用下沿斜面勻速上滑，由平衡條件有：F-mgsirle-|Jmgc。se=O故F=mgsin

9+|jmgcos0,若口二tan。,則mgsin0=pmgcos0,即F=2mgsir）e故C項(xiàng)

正確；若要使物塊在平行于斜面向下的拉力F作用下沿斜面向下勻速滑動(dòng)，由

平衡條件有:F+mgsin8-|jmgcose=0貝［JF=pmgcos0-mgsin0若|j=tane,

貝!］mgsine=pmgcose，即F=0,，故D項(xiàng)錯(cuò)誤。

2.（09?上海44）自行車的設(shè)計(jì)蘊(yùn)含了許多物理知識(shí)，利用所學(xué)知識(shí)完成下表

自行車的設(shè)計(jì)目的（從物理知識(shí)角度）

車架用鋁合金、鈦合金代替鋼架減輕車重

車胎變寬

自行車后輪外胎上的花紋

答案：減小壓強(qiáng)（提高穩(wěn)定性）；增大摩擦（防止打滑；排水）

3.（09?天津口）物塊靜止在固定的斜面上，分別按圖示的方向?qū)ξ飰K施加大小

相等的力F,A中F垂直于斜面向上。B中F垂直于斜面向下，C中F豎直向

上，D中F豎直［可下施力后物塊仍然靜止，則物塊所受的靜摩擦力增大的是

（D）

1.白氽1中都是靜

解析：四個(gè)圖y

ABCD

摩擦。A圖中fA=Gsin0;B圖中fB=Gsin0;C圖中fC=(G-F)sin0;D圖中

fC=(G+F)sine0

4.（09?廣東物理）某緩沖裝置可抽象成圖所示的簡(jiǎn)單模型。圖中&&為原長(zhǎng)

相等，勁度系數(shù)不同的輕質(zhì)彈簧。下列表述正確的是

（BD）

A.緩沖效果與彈簧的勁度系數(shù)無關(guān)

B.墊片向右移動(dòng)時(shí)，兩彈簧產(chǎn)生的彈力大小相等

C.墊片向右移動(dòng)時(shí)，兩彈簧的長(zhǎng)度保持相等

D.墊片向右移動(dòng)時(shí)，兩彈簧的彈性勢(shì)能發(fā)生改變

解析：不同彈簧的緩沖效果與彈簧的勁度系數(shù)有關(guān)，A錯(cuò)誤；在墊片向右運(yùn)動(dòng)

的過程中，由于兩個(gè)彈簧相連，則它們之間的作用力等大，B正確；由于兩彈簧

的勁度系數(shù)不同，由胡克定律尸=必丫可知，兩彈簧的型變量不同，則兩彈簧的

長(zhǎng)度不相等，C錯(cuò)誤；在墊片向右運(yùn)動(dòng)的過程中，由于彈簧的彈力做功，則彈性

勢(shì)能將發(fā)生變化，D正確。

5.（09?廣東物理口1）如圖所示，表面粗糙的斜面固定于地面上，并處于方向垂

直紙面向外、磁感應(yīng)強(qiáng)度為B的勻強(qiáng)磁場(chǎng)中。質(zhì)量為m、帶電量為+Q的小滑

塊從斜面頂端由靜止下滑。在滑塊下滑的過程中，下列判斷

正確的是（CD）

A.滑塊受到的摩擦力不變

B.滑塊到地面時(shí)的動(dòng)能與B的大小無關(guān)

C.滑塊受到的洛倫茲力方向垂直斜面向下

D.B很大時(shí)，滑塊可能靜止于斜面上

解析：取物塊為研究對(duì)象，小滑塊沿斜面下滑由于受到洛倫茲力作用，如圖所

示，C正確；N=mgcose+qvB,由于v不斷增大，則N不斷增大，滑動(dòng)摩擦

力f二|jN,摩擦力增大，A錯(cuò)誤；滑塊的摩擦力與B有關(guān),摩擦力做功與B有

關(guān)，依據(jù)動(dòng)能定理，在滑塊下滑到地面的過程中，滿足"人0=何人小，所以

滑塊到地面時(shí)的動(dòng)能與B有關(guān)，B錯(cuò)誤；當(dāng)B很大，則摩擦力有可能很大，所

以滑塊可能靜止在斜面上，D正確。

6.(09?寧夏-21)水平地面上有一木箱，木箱與地面之間/尸

的動(dòng)摩擦因數(shù)為〃(0<z/<Do現(xiàn)對(duì)木箱施加一拉力F,使“

7777777777777777

木箱做勻速直線運(yùn)動(dòng)。設(shè)F的方向與水平面夾角為8,

如圖，在。從0逐漸增大到90。的過程中，木箱的速度保持不變，則

(AC)

A.F先減小后增大B.F一直增大

C.F的功率減小D.F的功率不變

7.(09?四川?20)如圖所示，粗糙程度均勻的絕緣斜面下方O點(diǎn)處有一正點(diǎn)電

荷，帶負(fù)電的小物體以初速度VI從M點(diǎn)沿斜面上滑，到達(dá)N點(diǎn)時(shí)速度為零，

然后下滑回到M點(diǎn),此時(shí)速度為V2(V2<V1X若小物體電荷量保持不變，

OM=ON"[](AD)

A.小物體上升的最大高度為修

6

B.從N到M的過程中，小物體的電勢(shì)能逐漸減小

C.從M到N的過程中，電場(chǎng)力對(duì)小物體先做負(fù)功后做正功

D.從N到M的過程中，小物體受到的摩擦力和電場(chǎng)力均是先增大后減小

解析：設(shè)斜面傾角為“上升過程沿斜面運(yùn)動(dòng)的最大距離為L(zhǎng)o

因?yàn)?M=ON,則MN兩點(diǎn)電勢(shì)相等，小物體從M到N、從N到M電場(chǎng)力

做功均為。。上滑和下滑經(jīng)過同一個(gè)位置時(shí)，垂直斜面方向上電場(chǎng)力的分力相等,

則經(jīng)過相等的一小段位移在上滑和下滑過程中電場(chǎng)力分力對(duì)應(yīng)的摩擦力所作的

功均為相等的負(fù)功，所以上滑和下滑過程克服電場(chǎng)力產(chǎn)生的摩擦力所作的功相

等、并設(shè)為Wlo在上滑和下滑過程，對(duì)小物體，應(yīng)用動(dòng)能定理分別有:-mgsin

0L-pmgcos0L-W1=-卷^和mgsinOL-pmgcosQL-W1=，上兩式

相減可得sinGL=*,A對(duì)；由OM=ON,可知電場(chǎng)力對(duì)小物體先作正功

后作負(fù)功，電勢(shì)能先減小后增大，BC錯(cuò)；從N到M的過程中，小物體受到的

電場(chǎng)力垂直斜面的分力先增大后減小，而重力分力不變，則摩擦力先增大后減

小，在此過程中小物體到0的距離先減小后增大，根據(jù)庫(kù)侖定律可知小物體受

到的電場(chǎng)力先增大后減小，D對(duì)。

8.(09?海南物理口)兩個(gè)大小分別為片和工(F2<Ft)的力作用在同一質(zhì)點(diǎn)上,

它們的合力的大小F

滿足

(C)

A.F<F<FB.匕

2t22

D.耳2_工2〈尸〈甲+尼2

C.Ft-F2<F<Ft+F2

7

9.(09?海南物理?3)兩剛性球a和b的質(zhì)量分別為ma和與、直徑分別|

為4個(gè)將a、b球依次放入一豎直放置、內(nèi)徑為的平底圓筒H

內(nèi)，如圖所示。設(shè)a、b兩球靜止時(shí)對(duì)圓筒側(cè)面的壓力大小分別為，和人，7^"

筒底所受的壓力大小為F.已知重力加速度大小為g0若所以接觸都是I

光滑的，則(A)

A.F=(ma+mh)gft=f2B.F=(ma+g,)g/。力

C.mag<F<(mu+ml,)g./；=f2D.mag<F<(ma+mh)g,

10.(09?江蘇物理-2)用一根長(zhǎng)lm的輕質(zhì)細(xì)繩將一副質(zhì)量為1kg的畫框?qū)ΨQ

懸掛在墻壁上，已知繩能承受的最大張力為10N,為使繩不斷裂，

㈣框上兩個(gè)掛釘?shù)拈g距最大為(g取lOm/s?)(A)"

AV3V2掛釘掛釘

A-DR?5一mJ

C.—mD.—m

24

解析：熟練應(yīng)用力的合成和分解以及合成與分解中的一些規(guī)律，是解

/〃〃/〃/

決本題的根本；一個(gè)大小方向確定的力分解為兩個(gè)等大的力時(shí)，合力P

在分力的角平分線上，且兩分力的夾角越大，分力越大。題中當(dāng)繩子Q□

拉力達(dá)到F=10N的時(shí)候，繩子間的張角最大，即兩個(gè)掛釘間的距離

最大；畫框受到重力和繩子的拉力，三個(gè)力為共點(diǎn)力，受力如圖。繩子與豎直

方向的夾角為e，繩子長(zhǎng)為L(zhǎng)O=lm,則有mg=2Fc,兩個(gè)掛釘?shù)拈g距離

L=2.七sin。，解得L=,A項(xiàng)正確。

22

11.(09?廣東理科基礎(chǔ)4)建筑工人用圖所示的定滑輪裝置運(yùn)送建筑材料。質(zhì)量

8

為70.0kg的工人站在地面上,通過定滑輪將20.0kg的建筑材料以0.500m/

s2的加速度拉升，忽略繩子和定滑輪的質(zhì)量及定滑輪的摩擦，則工人對(duì)地面的

壓力大小為（g取10m/s2）（B）

A.510NB.490NC.890ND.910N

解析：對(duì)建筑材料進(jìn)行受力分析。根據(jù)牛頓第二定律有尸-沖=，〃卬得繩子的拉

力大小等于F=210N,然后再對(duì)人受力分析由平衡的知識(shí)得豚=尸+品,得

FN=490N,根據(jù)牛頓第三定律可知人對(duì)地面間的壓力為490N.B對(duì)。

12.（09廣東文科基礎(chǔ)-58）如圖8所示，用一輕繩系一小球懸于O

點(diǎn)?，F(xiàn)將小球拉至水平位置，然后釋放，不計(jì)阻力。小球下落到

最低點(diǎn)的過程中，下列表述正確的是（A）

A.小球的機(jī)械能守恒B.小球所受的合力不變

C.小球的動(dòng)能不斷減小D.小球的重力勢(shì)能增加

13.（09?山東口6）如圖所示,光滑半球形容器固定在水平面上，pr-

0為球心，一質(zhì)量為m的小滑塊,在水平力F的作用下靜止P'

點(diǎn)。設(shè)滑塊所受支持力為FNOOF與水平方向的夾角為0o下列關(guān)系正確的是

A)

A.F=qB.F=mgtane

tan0

JF產(chǎn)嗅D.FN=mgtan^

tan0

解析：對(duì)小滑塊受力分析如圖所示，根據(jù)三角形定則可得

F的,F產(chǎn)臉,所以A正確。

tan0sin0

考點(diǎn)：受力分析，正交分解或三角形定則

提示：支持力的方向垂直于接觸面，即指向圓心。正交分解列式求解也可。

9

14.（09?山東-22）圖示為某探究活動(dòng)小組設(shè)計(jì)的節(jié)能運(yùn)動(dòng)系統(tǒng)。斜面軌道傾角

為30°,質(zhì)量為M的木箱與軌道的動(dòng)摩擦因數(shù)為g。木箱在軌道端時(shí)，自動(dòng)

0

裝貨裝置將質(zhì)量為m的貨物裝入木箱，然后木箱載著貨物

沿軌道無初速滑下，與輕彈簧被壓縮至最短時(shí)，自動(dòng)卸貨,

裝置立刻將貨物卸下，然后木箱恰好被彈回到軌道頂端，、婷//

再重復(fù)上述過程。下列選項(xiàng)正確的是一

(BC)

A.m=M

B.m=2M

C.木箱不與彈簧接觸時(shí)，上滑的加速度大于下滑的加速度

D.在木箱與貨物從頂端滑到最低點(diǎn)的過程中，減少的重力勢(shì)能全部轉(zhuǎn)化為彈

簧的彈性勢(shì)能

解析：受力分析可知，下滑時(shí)加速度為g-4gcos0，上滑時(shí)加速度為g+〃gcos（9,

所以C正確。設(shè)下滑的距離為I,根據(jù)能量守恒有

//（m+M）glcos0+nMglcos6=mglsin0,得m=2Mo也可以根據(jù)除了重力、彈性

力做功以外，還有其他力（非重力、彈性力）做的功之和等于系統(tǒng)機(jī)械能的變化

量，B正確。在木箱與貨物從頂端滑到最低點(diǎn)的過程中，減少的重力勢(shì)能轉(zhuǎn)化

為彈簧的彈性勢(shì)能和內(nèi)能，所以D不正確。

考點(diǎn)：能量守恒定律，機(jī)械能守恒定律，牛頓第二定律，受力分析

提示：能量守恒定律的理解及應(yīng)用。

15.（09?安徽17）為了節(jié)省能量，某商場(chǎng)安裝了智能化的電

10

動(dòng)扶梯。無人乘行時(shí)，扶梯運(yùn)轉(zhuǎn)得很慢；有人站上扶梯時(shí)，它會(huì)先慢慢加速,

再勻速運(yùn)轉(zhuǎn)。一顧客乘扶梯上樓，恰好經(jīng)歷了這兩個(gè)過程，如圖所示。那么

下列說法中正確的是（C）

A.顧客始終受到三個(gè)力的作用

B.顧客始終處于超重狀態(tài)

C.顧客對(duì)扶梯作用力的方向先指向左下方，再豎直

AFN

向下行

D.顧客對(duì)扶梯作用的方向先指向右下方，再豎直向

下

mg

解析：在慢慢加速的過程中顧客受到的摩擦力水平向

左，電梯對(duì)其的支持力和摩擦力的合力方向指向右上，由牛頓第三定律，它的

反作用力即人對(duì)電梯的作用方向指向向左下；在勻速運(yùn)動(dòng)的過程中，顧客與電

梯間的摩擦力等于零，顧客對(duì)扶梯的作用僅剩下壓力，方向沿豎直向下。

16.（09?浙江口4）如圖所示，質(zhì)量為m的等邊三棱柱靜止在水平放置的斜面上。

已知三棱柱與斜面之間的動(dòng)摩擦因數(shù)為〃，斜面的傾角

為30。，則斜面對(duì)三棱柱的支持力與摩擦力的大小分別

為（A）

A.當(dāng)mg和;mgB.|mg

和*mg

C.|mg和;4mgD.當(dāng)mg和日〃mg

11

/?i

解析：受力如圖所示，F(xiàn)N=mgcos30"=-rng,f=mgsin30"=—mgo

17.(09?浙江16)如圖所示,在光滑絕緣水平面上放置3個(gè)電荷量均為4。＞0)

的相同小球，小球之間用勁度系數(shù)均為心的輕質(zhì)彈簧絕緣連接。當(dāng)3個(gè)小球處

在靜止?fàn)顟B(tài)時(shí)，每根彈簧長(zhǎng)度為已知靜電力常量為攵，若不考慮彈簧的靜電

感應(yīng)，則每根彈簧的原長(zhǎng)為C)

q晨q*q

^pW\AAA-^~^VW\A^~O

,5kqi5kg2

A1+-BC

2k°『4kol2

5kqi

D.i

2即「

解析：第三個(gè)小球受三個(gè)力的作用

q

qk°qkI)

它們的關(guān)系是

I*-l-匕

即x=K%+K者/

'傳4k。尸。4V

?18.(09?全國(guó)1-25)(18分)如圖所示，傾角為8的斜面上靜止放置三個(gè)質(zhì)

量均為m的木箱，相鄰兩木箱白勺距離均為I。工人用沿斜面的力推最下面的木

箱使之上滑，逐一與其它木箱碰撞。每次碰撞后木箱都粘在一起運(yùn)動(dòng)。整個(gè)過

程中工人的推力不變，最后恰好能推著三個(gè)木箱勻速上滑。已知木箱與斜面間

的動(dòng)摩擦因數(shù)為u重力加速度為g.設(shè)碰撞時(shí)間極短，求

?(1)工人的推力；

?(2)三個(gè)木箱勻速運(yùn)動(dòng)的速度；

?(3)在第一次碰撞中損失的機(jī)械能。

12

答案：(1)3mgsin4-3/Limgcos0；

2_______________

(2)1J2gL(sin。+4cos6)

(3)〃zgL(sin6+〃cos6)。

解析：Q)當(dāng)勻速時(shí)把三個(gè)物體看作一個(gè)整體受重力、推力F、摩擦力f和支持

力.根據(jù)平衡的知識(shí)有產(chǎn)=3〃2gsin9+3/zmgcose；

(2)第一個(gè)木箱與第二個(gè)木箱碰撞之前的速度為VI,加速度

“F-mgsin"Qgcos。=^(sin。+〃3。)根據(jù)運(yùn)動(dòng)學(xué)公式或動(dòng)能定理

m

有X=RgL(sine+〃cos6)，碰撞后的速度為V2根據(jù)動(dòng)量守恒有機(jī)匕=2根匕,即碰撞

后的速度為％=而面西嬴⑼,然后一起去碰撞第三個(gè)木箱，設(shè)碰撞前的速度

為V3。

從V2到V3的加速度為a,=F-2，ngsin"2〃ngcos6=g(sinO+〃cos。)根據(jù)運(yùn)動(dòng)學(xué)

2m2

22

公式有v3-V2=2a2七,得V3—J2gL(sin(9+//cos6>),跟第三個(gè)木箱碰撞根據(jù)動(dòng)

量守恒有2加匕=3〃2KH得匕=3,2gL(sine+〃cos6)就是勻速的速度；

⑶設(shè)第一次碰撞中的能量損失為應(yīng)根據(jù)能量守恒有；哂2=△￡+?,〃匕2,帶入

數(shù)據(jù)得bE=mgL(sm0+4cos6)。

19.(09?山東?24)(15分)如圖所示,某貨場(chǎng)而將質(zhì)量為□

ml=100kg的貨物(可視為質(zhì)點(diǎn))從高處運(yùn)送至地面,

為避免貨物與地面發(fā)生撞擊，現(xiàn)利用固定于地面的光滑四J-

分之一圓軌道，使貨物中軌道頂端無初速滑下，軌道半徑R=1.8mo地面上緊

靠軌道次排放兩聲完全相同的木板A、B，長(zhǎng)度均為l=2m，質(zhì)量均為m2=100

kg,木板上表面與軌道末端相切。貨物與木板間的動(dòng)摩擦因數(shù)為〃1,木板與

地面間的動(dòng)摩擦因數(shù)〃=0.2o(最大靜摩擦力與滑動(dòng)摩擦力大小相等，取g=10

13

m/s2)

(1)求貨物到達(dá)圓軌道末端時(shí)對(duì)軌道的壓力。

(2)若貨物滑上木板4時(shí)，木板不動(dòng)，而滑上木板B時(shí)，木板B開始滑動(dòng)，

求41應(yīng)滿足的條件。

(3)若〃1=0。5,求貨物滑到木板A末端時(shí)的速度和在木板A上運(yùn)動(dòng)的時(shí)間。

解析：(1)設(shè)貨物滑到圓軌道末端是的速度為崛，對(duì)貨物的下滑過程中根據(jù)機(jī)

械能守恒定律得，

設(shè)貨物在軌道末端所受支持力的大小為“，根據(jù)牛頓第二定律得，

外一犯g=犯年■②

1\

聯(lián)立以上兩式代入數(shù)據(jù)得3000N③

根據(jù)牛頓第三定律，貨物到達(dá)圓軌道末端時(shí)對(duì)軌道的壓力大小為3000N，方向

豎直向下。

(2)若滑上木板A時(shí),木板不動(dòng),由受力分析得〃Mg4〃2(班+2/%)g④

若滑上木板B時(shí)，木板B開始滑動(dòng)，由受力分析得〃Mg>〃2(町+嗎)g⑤

聯(lián)立④⑤式代入數(shù)據(jù)得0.4<//,<0.6⑥。

(3)4=0.5,由⑥式可知，貨物在木板A上滑動(dòng)時(shí),木板不動(dòng)。設(shè)貨物在木

板A上做減速運(yùn)動(dòng)時(shí)的加速度大小為q,由牛頓第二定律得〃Mg<仍4⑦

設(shè)貨物滑到木板A末端是的速度為V,,由運(yùn)動(dòng)學(xué)公式得片一片=-2a,l⑧

聯(lián)立①⑦⑧式代入數(shù)據(jù)得%=4m/s⑨

設(shè)在木板A上運(yùn)動(dòng)的時(shí)間為t,由運(yùn)動(dòng)學(xué)公式得匕⑩

14

聯(lián)立①⑦⑨⑩式代入數(shù)據(jù)得t=0.4,S-0

考點(diǎn)：機(jī)械能守恒定律、牛頓第二定律、運(yùn)動(dòng)學(xué)方程、受力分析

20.(09?安徽22)(14分)在2008年北京殘奧會(huì)開幕式上，運(yùn)動(dòng)員手

拉繩索向上攀登，最終點(diǎn)燃了主火炬，體現(xiàn)了殘疾運(yùn)動(dòng)員堅(jiān)忍不拔的意

志和自強(qiáng)不息的精神。為了探究上升過程中運(yùn)動(dòng)員與繩索和吊椅間的作

用，可將過程簡(jiǎn)化。一根不可伸縮的輕繩跨過輕質(zhì)的定滑輪，一端掛一

吊椅，另一端被坐在吊椅上的運(yùn)動(dòng)員拉住，如圖所示。設(shè)運(yùn)動(dòng)員的質(zhì)量

為65kg,吊椅的質(zhì)量為15kg,不計(jì)定滑輪與繩子間的摩擦。重力加速

度取gTOm/s:當(dāng)運(yùn)動(dòng)員與吊椅一起正以加速度"=lm/s2上升時(shí)，試求.

(1)運(yùn)動(dòng)員豎直向下拉繩的力；

(2)運(yùn)動(dòng)員對(duì)吊椅的壓力。

答案：440N,275N干

解析：解法一：Q)設(shè)運(yùn)動(dòng)員受到繩向上的拉力為F,由于跨過定滑輪段

的兩段繩子拉力相等，吊椅受到繩的拉力也是Fo對(duì)運(yùn)動(dòng)員和吊椅整

體進(jìn)行受力分析如圖所示，則有：(m人K)g

2F-(mA+fn^)g=[mA+m^)a

F=440N

由牛頓第三定律，運(yùn)動(dòng)員豎直向下拉繩的力

F'=44ON

(2)設(shè)吊椅對(duì)運(yùn)動(dòng)員的支持力為FN,對(duì)運(yùn)動(dòng)員進(jìn)行受力分析如圖所

示，則有：

F+FN-mAg=mAa

15

FN=275N

由牛頓第三定律，運(yùn)動(dòng)員對(duì)吊椅的壓力也為275N

解法二:設(shè)運(yùn)動(dòng)員和吊椅的質(zhì)量分別為M和m;運(yùn)動(dòng)員豎直向下的拉力為F,對(duì)

吊椅的壓力大小為

FNO

根據(jù)牛頓第三定律，繩對(duì)運(yùn)動(dòng)員的拉力大小為，吊椅對(duì)運(yùn)動(dòng)員的支持力為

FFNO

分別以運(yùn)動(dòng)員和吊椅為研究對(duì)象，根據(jù)牛頓第二定律

F+FN-Mg=Ma①

F-FN-mg=ma②

由①②得E=440N

FN=X5N

21.(09?上海物理-23)(12分)如圖，質(zhì)量均為m的兩個(gè)小球A、B固定在彎

成120OA和OB的長(zhǎng)度均為I,可繞過O點(diǎn)且與紙面

垂直的水平軸無摩擦轉(zhuǎn)動(dòng)，空氣阻力不計(jì)。設(shè)A球帶正電，B球帶負(fù)電，電量

均為q,處在豎直向下的勻強(qiáng)電場(chǎng)中。開始時(shí)，桿

OB與豎直方向的夾角0=60

90時(shí)，系統(tǒng)處于平衡狀態(tài)，求：

(1)勻強(qiáng)電場(chǎng)的場(chǎng)強(qiáng)大小E;

(2)系統(tǒng)由初位置運(yùn)動(dòng)到平衡位置,重力做的功Wg和靜電力做的功We

(3)B球在擺動(dòng)到平衡位置時(shí)速度的大小V。

解析：(1)力矩平衡時(shí)：(mg-qE)lsin90mg+qE)Isin(120

90

16

1mg

BPmg-qE=-(mg+qE),得：E=

3q

（2）重力做功：Wg=mgl（cos30cos60mglcos60錯(cuò)誤！-

1）mgl,

靜電力做功：We=4日（cos30cos60q日cos60錯(cuò)誤!mgl,

（3Ek=|mv2=Wg+We=（錯(cuò)誤！-1）mgl,

得小球的速度：v=錯(cuò)誤!=錯(cuò)誤!。

22.（09?寧夏理綜?33）（10分）液壓千斤頂是利用密閉

容器內(nèi)的液體能夠把液體所受到的壓強(qiáng)行各個(gè)方向傳

遞的原理制成的。圖為一小型千斤頂?shù)慕Y(jié)構(gòu)示意圖。大

活塞的直徑Dl=20cm，小活塞B的直徑D2=5cm,

手柄的長(zhǎng)度，小活塞與手柄的連接點(diǎn)到轉(zhuǎn)軸的距離

OC=50cmOOD=10cmo

現(xiàn)用此千斤頂使質(zhì)量的重物升高了取求

m=4xl03kgh=10cmog10m/s2,

（i）若此千斤頂?shù)男蕿?0%,在這一過程中人做的功為多少？

（ii）若此千斤頂?shù)男蕿?00%,當(dāng)重物上升時(shí)，人對(duì)手柄的作用力F至少要

多大？

解析：（i）將重物托起h需要做的功

=mg/?.①

設(shè)人對(duì)手柄做的功為明，則千斤頂?shù)男蕿?/p>

代入數(shù)據(jù)可得F0③

17

(ii)設(shè)大活塞的面積為5,小活塞的面積為s2,作用在小活塞上的壓力為小

當(dāng)于斤頂?shù)男蕿?。。％時(shí),有負(fù)氣

凡=土

邑D-

當(dāng)耳和F都與杠桿垂直時(shí)，手對(duì)杠桿的壓力最小。利用杠桿原理，有

FcOD=FOC

由④⑤⑥式得

F=500N

2008年高考題

一、選擇題

1.(08北京理綜20)有一些問題你可能不會(huì)求解，但是你仍有可能

解是

否合理進(jìn)行分析和判斷.例如從解的物理量單位，解隨某些已知量變化的趨勢(shì);

解

在一些特殊條件下的結(jié)果等方面進(jìn)行分析，并與預(yù)期結(jié)果、實(shí)驗(yàn)結(jié)論等進(jìn)行比

較，

從而判斷解的合理性或正確性.

舉例如下:如圖所示.質(zhì)量為M、傾角為e的滑塊A放于水平地面上把質(zhì)量為

M-vm.八

-------廠Ssin8

m的滑塊B放在A的斜面上，忽略育人求得B相對(duì)地面的加速度a

，式中g(shù)為重力加速度.對(duì)于上述解，某同學(xué)首先分析

了等號(hào)右側(cè)量的單位，沒發(fā)現(xiàn)問題.他進(jìn)一步利用特殊條件對(duì)該解做了如下四

項(xiàng)分析和判斷，所得結(jié)論都是"解可能是對(duì)的".但是,其中有一項(xiàng)是錯(cuò)誤的.請(qǐng)

18

你指出該項(xiàng)（）

A.當(dāng)9=0。時(shí)，該解給出a=0,這符合常識(shí),說明該解可能是對(duì)的

B.當(dāng)e=90。時(shí)，該解給出a=g,這符合實(shí)驗(yàn)結(jié)論,說明該解可能是對(duì)的

C.當(dāng)Mm時(shí)，該解給出a=gsin8這符合預(yù)期的結(jié)果，說明該解可能是對(duì)

D.當(dāng)mM時(shí)，該解給出a=號(hào)，這符合預(yù)期的結(jié)果，說明該解可能是對(duì)

sin0

答案D

解析B沿斜面下滑的過程中,B的加速度大小awg,選項(xiàng)D中a=^->g,

sin0

這與實(shí)際情況不符,故正確答案為D.

2.（08山東理綜16）用輕彈簧豎直懸掛質(zhì)量為m的物體，靜止時(shí)彈簧佃/

現(xiàn)用該彈y

簧沿斜面方向拉住質(zhì)量為2m的物體，系統(tǒng)靜止時(shí)彈簧伸長(zhǎng)量也為L(zhǎng)：磊被角

為300,如

圖所示.則物體所受摩擦力

（）

A.等于零B.大小為）g，方向沿斜

面向下

C.大小為母,咫,方向沿斜面向上D.大小為mg,方向沿斜面.

向上

答案A

解析豎直懸掛時(shí)mg=kL

19

沿斜面拉2m物體時(shí)，設(shè)物體受摩擦力為f,方向沿斜面向下，則kL=2mgsin30°

+f②

由①②得f=0.

3.（08全國(guó)□16）如右圖，一固定斜面上兩個(gè)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---------益

之間的動(dòng)摩擦因數(shù)是B與斜面之間動(dòng)摩擦因數(shù)的2倍，斜面傾角為ccB與斜面

之間的動(dòng)摩擦因數(shù)是()

A.—tancifB.—cot6zC.tanaD.cota

33

答案A

解析對(duì)于AB做勻速直線運(yùn)動(dòng)，根據(jù)共點(diǎn)力的平衡條件有：2mgsina-3|j

mgcosa=0

所以B與斜面間的動(dòng)摩擦因數(shù)為：|j=9aria

4.（08廣東理科基礎(chǔ)6）如圖所示,質(zhì)量為m的物體懸掛在輕質(zhì)支4

與豎直R

方向的夾角為e.設(shè)水平橫梁OA和斜梁OB作用于。點(diǎn)的彈力分別刀卜1和

F2以

下結(jié)果正確的是

J

A.Fl=mgsin0B.Fl=qC.F2=mgcose

sin0

D.F23

cos6

20

答案D

解析。點(diǎn)受力如圖所示.

由圖可知Fl=mgtan0,F2=*‘感

cos。

5.(08廣東理科基礎(chǔ)12)質(zhì)量為m的物體從高處?kù)o止釋放后豎直下落，在某時(shí)刻

受到的空氣阻力為f,加速度為a』廁f的大小是

()

A.于=3mgBj=g〃?gC.f=mg/=

答案B

解析由牛頓第二定律得得,

mg-f=ma,f=mg-ma=|/Wg.

6.(08廣東理科基礎(chǔ)9)探究彈力和彈簧伸長(zhǎng)的關(guān)系時(shí),在彈性限度內(nèi)，懸掛15N

重物時(shí)，彈簧長(zhǎng)度為0.16m,

懸掛20N重物時(shí)，彈簧長(zhǎng)度為0.18m,則彈簧的原長(zhǎng)L0和勁度系數(shù)k分別為

()

A.L0=0.02mk=500N/mB.L0=0.10mk=500

N/m

C.L0=0.02mk=250N/mD.L0=0.10mk=250

N/m

答案D

解析由胡克定律知Fl=k(L1-L0)

F2=k(L2-L0)

由①②解得：L0=0.1m,k=250N/m.

7.(08廣東理科基礎(chǔ)2)人站在自動(dòng)扶梯的水平踏板上，隨扶梯斜位10)

21V

如圖所示.以下說法正確的是)

A.人受到重力和支持力的作用B.人受到重力、支持力和摩擦力的作用

C.人受到的合外力不為零D.人受到的合外力方向與速度方向相

同

答案A

解析由于人做勻速運(yùn)動(dòng)，所以人所受的合外力為零，水平方向不可能受力

的作用.

二、非選擇題

8.(08寧夏理綜30)—足夠長(zhǎng)的斜面，最高點(diǎn)為。點(diǎn).有一長(zhǎng)為I=1.00m的夢(mèng)

AB,A端

在斜面上,B端伸出斜面外.斜面與木條間的摩擦力足夠大,以致木條不會(huì)在斜面

上滑動(dòng).

在木條A端固定一個(gè)質(zhì)量為M=2.00kg的重物(可視為質(zhì)點(diǎn)),B端懸掛一個(gè)

質(zhì)量為

m=0.50kg的重物.若要使木條不脫離斜面，在下列兩種情況下,OA的長(zhǎng)度各

需滿足什么條件？

(I)木條的質(zhì)量可以忽略不計(jì).

(n)木條質(zhì)量為m=0.50kg,分布均勻.

答案(I)詼>0.20m(II)tt4>0.25m

解析(I)當(dāng)木條A端剛剛離開斜面時(shí),受力情況如圖a所示.

22

設(shè)斜面傾角為e,根據(jù)方毓筆衡條件，財(cái)

一一iMg

Mg?OAcos0>mg-OBcos0

木條不會(huì)脫離斜面.根據(jù)題意有

OA+OB=l

OA>0.20m

（口）設(shè)G為木條重心,

府=L

當(dāng)木條A端剛剛離開斜面時(shí),受力情況如圖b所示.由（I）中的分析可知，若

滿足

Mg-OAcos。>mg?OBcos。+mfg?OGcos。

木條就不會(huì)脫離斜面.

04>0.25m

第二部分兩年聯(lián)考題匯編

2020模擬屆高三聯(lián)考題力、物體的平衡

題組一

一、選擇題

1.上海市2020模擬屆八校高三聯(lián)考如圖所示，在一根細(xì)桿的兩端掛上兩重物

后，桿恰好平衡且處于水平平衡位置，固定轉(zhuǎn)動(dòng)軸。恰好是桿的

重心?，F(xiàn)將桿轉(zhuǎn)過一定角度，保持靜止，然后放手，桿將（?………彳

23□

A)

(A)保持靜止

(B)順時(shí)針轉(zhuǎn)動(dòng)，到達(dá)原來的水平位置

(C)逆時(shí)針轉(zhuǎn)動(dòng)，到達(dá)原來的水平位置

(D

2.2020模擬湛江市一模理綜如圖所示,放在水平面上的物體受到一個(gè)水平向

右的拉力F作用處于靜止?fàn)顟B(tài)，下列說法中正確的是(D)

A.物體對(duì)水平面的壓力就是物體的重力——/

--->

B.拉力用F和水平面對(duì)物體的摩擦力是一對(duì)作用力和反作用力///>““///

C.物體受到四對(duì)平衡力的作用

D.物體受到的合外力為零

3.福建省泉州市四校2020模擬屆高三上學(xué)期期末聯(lián)考如圖所示，一小球用輕

繩懸于。點(diǎn)，用力F拉住小球，使懸線保持偏離豎直方向750角，且小球

始終處于平衡狀態(tài)。為了使F有最小值,F與豎直方向的夾角6應(yīng)該是(C)

A.900-4-,

75^\i()E

B.450

C.150

D.00

4.湖南省長(zhǎng)沙市一中?雅禮中學(xué)2020模擬屆高三三月聯(lián)考_^J

F廠mi

------am\

如圖所示，兩相互接觸的物塊放在光滑的水平面上，質(zhì)

量分別為ml和m2,且ml<m2?，F(xiàn)對(duì)兩物塊同時(shí)施加相同的水平恒力Fo

設(shè)在運(yùn)動(dòng)過程中兩物塊之間的相互作用力大小為FN,則(B)

24

A.FN=o

B.O<FN<F

C.F<F^<2F

D.FN>2F

5.江蘇省贛榆一中2020模擬屆高三單元檢測(cè)如圖所示，F(xiàn)l、F2、F3恰好構(gòu)成

封閉的直角三角形，這三個(gè)力的合力最大的是（C）

仍然保持靜止。則下列說法中正確的是（B）

A.A對(duì)地面的壓力大小一定等于（M+m）g

B.水平面對(duì)A的靜摩擦力可能為零以、

C.水平面對(duì)A靜摩擦力方向不可能水平向左

D若B沿A的斜面下滑時(shí)突然受到一沿斜面向上的力F

的作用，如果力F的大小滿足一定條件，三角形木塊A可能會(huì)立刻開始滑動(dòng)

7.廣東省廉江三中2020模擬屆高三湛江一模預(yù)測(cè)題某屋頂為半球形，一人在

半球形屋頂上向上緩慢爬行（如圖所示），他在向上爬的過程

A.屋頂對(duì)他的支持力不變算'

B.屋頂對(duì)他的支持力變大[

C.屋頂對(duì)他的摩擦力不變

D.屋頂對(duì)他的摩擦力變大

25

8.廣東省汕尾市2020模擬屆高三上學(xué)期期末調(diào)研考試一場(chǎng)風(fēng)雨中，某雨滴正

與豎直方向成45。向下偏西方向作勻速下落。則雨滴所受空氣的作用力大小和方

向是（C）

A.0

B.mg水平向西

C.mg豎直向上

D.V2mg與速度反向

9.河南省南召二高2020模擬屆高三上學(xué)期期末模擬如圖所示,

物體B的上表面水平，當(dāng)A、B相對(duì)靜止沿斜面勻速下滑時(shí)，設(shè)

B給A的摩擦力為fl,水平面給斜面體C的摩擦力為f2,則（A)

A.fl=0,f2=0

B.fl水平向右，f2水平向左

C.fl水平向左，f2水平向右

D.fl=0,f2水平向右

10.江蘇省贛榆一中2020模擬屆高三單元檢測(cè)人站在自動(dòng)扶梯的水平踏板上,

隨扶梯斜向上勻速運(yùn)動(dòng)，如圖所示。以下說法正確的是（A

A.人受到重力和支持力的作用

B.人受到重力、支持力和摩擦力的作用

C.人受到的合外力不為零

D.人受到的合外力方向與速度方向相同

11.上海市七校2020模擬屆高三下學(xué)期聯(lián)考如圖所示，將質(zhì)量為m

26

的滑塊放在傾角為e的固定斜面上?；瑝K與斜面之間的動(dòng)摩擦因數(shù)為口。若滑塊

與斜面之間的最大靜摩擦力與滑動(dòng)摩擦力大小相等，重力加速度為g,則

A.將滑塊由靜止釋放，如果|J>tane,滑塊將下滑

B.給滑塊沿斜面向下的初速度，如果.<tan0,滑塊將減速下滑

C.用平行于斜面向上的力拉滑塊向上勻速滑動(dòng)，如果|j=tane,拉力大小應(yīng)

是2mgsin0

D.用平行于斜面向下的力拉滑塊向下勻速滑動(dòng)，如果|u=tane,拉力大小應(yīng)

是mgsinO

二、非選擇題

12.上海市七校2020模擬屆高三下學(xué)期聯(lián)考如圖所示,不計(jì)滑覆

輪質(zhì)量與摩擦，重物掛在滑輪下，繩A端固定，將右端繩由B

移到C或D（繩長(zhǎng)不變），繩上張力分別為TB、TC和TD,則HG

TB、TC和TD的大小關(guān)系為

BCDBCD的大小關(guān)系為。

答案：TB=TC<TDB=C<D;

13.上海市七校2020模擬屆高三下學(xué)期聯(lián)考A、B為相同-------

大小的兩正三角形板塊，如圖所示較接于M、N、P三處并

靜止。M、N在同一水平天花板上，A板較厚，質(zhì)量分布均/

勻，重力為板較薄，重力不計(jì)。三角形的豎直邊垂直于天花板。那么，

GoBB

板對(duì)錢鏈P的作用力的方向?yàn)?作用力的大小為

27

答案：沿PN方向向上，G/3

.題組二

一、選擇題

1.江西省吉水中學(xué)高三第二次月考物理試卷關(guān)于力的概念，下列說法正確的是：

（A）

A.一個(gè)受力物體可以找到兩個(gè)以上的施力物體

B.力可以從一個(gè)物體傳給另一個(gè)物體

C.只有相互接觸的物體之間才可能存在力的作用

D.一個(gè)受力物體可以不對(duì)其它物體施力

2.江西會(huì)昌中學(xué)2009~2020模擬學(xué)年第一學(xué)期第三次月考如圖所示，光滑水

平面上放置質(zhì)量分別為m、2m和3m的三個(gè)木塊，其中質(zhì)量為2m和3m的

木塊間用一不可伸長(zhǎng)的輕繩相連，輕繩能承受的最大拉力為To現(xiàn)用水平拉力F

拉其中一個(gè)質(zhì)量為3m的木塊，使三個(gè)木塊以同一加速度運(yùn)動(dòng)，則以下說法正

確的是（C）

A.質(zhì)量為2m的木塊受到四個(gè)力的作用，,____

2mw\~13,”

B.當(dāng)F逐漸增大到T時(shí)，輕繩剛好被拉斷」一」-----

C.當(dāng)F逐漸增大到1.57時(shí)，輕繩還不會(huì)被拉斷

D.輕繩剛要被拉斷時(shí)，質(zhì)量為m和2m的木塊間的摩擦力為|T

3.河南省豫南九校2020模擬屆高三上學(xué)期第三次聯(lián)考物體靜止在斜面上，以

下的幾種分析中正確的是（D）

A.物體所受到靜摩擦力的反作用力是重力沿斜面的分力

28

B.物體所受重力沿垂直斜面的分力就是物體對(duì)斜面的壓力

C.物體所受重力的反作用力就是斜面對(duì)它的靜摩擦力和支持力這兩個(gè)力的

合力

D.物體所受支持力的反作用力就是物體對(duì)斜面的壓力

4.江西省吉水中學(xué)高三第二次月考物理試卷關(guān)于相互接觸的兩個(gè)物體之間的彈

力和摩擦力，以下說法中正確的是（B）

A、