5、2019年高考物理二轮复习精品资料专题01+力与物体的平衡(押题专练)2019年高考物理二轮复习精品资料++Wo

1.(多选)如图1所示，粗糙水平面上有一长木板，一个人站在木板上用力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，下列说法正确的是( )

图1

A.箱子受到的摩擦力方向向右 B.人受到的摩擦力方向向右 C.箱子对木板的摩擦力方向向右

D.若水平面光滑，人用同样大小的力F推箱子，能使长木板在水平面上滑动 【答案】BC

【解析】人用力F向右推箱子，对箱子受力分析，受重力、支持力、静摩擦力和向右的推力作用，

2.节日期间，张灯结彩，某同学发现一种装饰灯，两个装饰灯用轻质细线悬挂在一个“T”型木质支架两端，模型简化如图3所示，支架的质量为M，每个装饰灯的质量为m，在水平恒定风力的作用下，两灯偏离竖直方向，稳定时两细线与竖直方向的夹角均为θ，支架所受的水平风力忽略不计，则地面对支架的水平作用力大小为( )

图3

A.2mgtan θ B.2mgsin θ C.mgtan θ D.mgsin θ 【答案】A

【解析】对装饰灯进行受力分析，设风对装饰灯的作用力为F1，细线对装饰灯的拉力为F2.根据共点力

平衡得：F2cos θ＝mg，F2sin θ＝F1，解得F1＝mgtan θ，对两个装饰灯和支架整体受力分析，根据平衡条件可知，水平方向有：地面对支架的水平作用力大小F＝2F1＝2mgtan θ，A正确.

3.(多选)如图4所示，一木块受到一水平力F作用静止于斜面上，此力F的方向与斜面平行，如果将力F撤除，下列对木块的描述正确的是( )

图4

A.木块将沿斜面下滑 C.木块立即获得加速度 【答案】BD

【解析】未撤去F前，将木块的重力分解为沿斜面方向和垂直于斜面方向两个分力，在斜面方向的分

B.木块受到的摩擦力变小 D.木块所受的摩擦力方向改变

4.如图5所示，在粗糙水平地面上放着一个截面为四分之一圆弧的柱状物体A，A的左端紧靠竖直墙，A与竖直墙之间放一光滑圆球B，整个装置处于静止状态.若把A向右移动少许后，它们仍处于静止状态.则下列判断中正确的是( )

图5

A.球B对墙的压力增大

B.球B对柱状物体A的压力增大 C.地面对柱状物体A的摩擦力不变 D.地面对柱状物体A的支持力不变 【答案】D

【解析】球B受重力、A的支持力F1和墙壁的压力F2.如图甲所示：

G

则根据平衡可知，F1＝G1＝，F2＝G2＝Gtan θ，将A向右移动少许，A对球B的作用力F1与

cos θ

5.(多选)如图7所示，两个带电小球A、B分别处于光滑绝缘的竖直墙面和斜面上，且在同一竖直平面内.用水平向左的推力F作用于B球，两球在图示位置静止.现将B球沿斜面向上移动一小段距离，发现A球随之向上移动少许，两球在虚线位置重新平衡.重新平衡后与移动前相比，下列说法正确的是( )

图7

A.墙面对A的弹力变小 C.推力F变大 【答案】ABD

B.斜面对B的弹力不变

D.两球之间的距离变大

6.如图8甲、乙、丙是生活中三种不同的背包方式.为了研究方便，假设背包者身体均呈竖直，因而可认为每条背包带均在竖直面内.甲中背包带对人的肩部的作用力设为F1；乙中的背包带与竖直方向的夹角为θ(如图)，其背包带对人肩部的作用力设为F2；丙中的两根背包带与竖直方向的夹角均为θ(如图)，其每根背包带对人肩部的作用力均为F3.若三种情况所背的包完全相同，不考虑背包跟人体间的摩擦，则关于F1、F2、F3大小的下列关系正确的是( )

图8

A.F1>F2 B.F2>F3 C.F1>F3 D.F3＝F2 【答案】B

【解析】由图可知，题图甲中背包带沿竖直方向，所以每一根背包带的作用力都等于0.5mg，则背包带对肩部的作用力等于两根背包带的作用力的和，即等于F1＝mg；

乙图中，背包受到重力、腿部的支持力和肩膀的作用力如图a：

mg

则：F2＝

cos θ

题图丙中，背包受到两边肩膀的作用力，如图b所示，则：mg＝2F3cos θ mg

所以：F3＝ 2cos θ

由以上的分析可得：F1因此不能判断出F3与F1的大小关系.所以只有选项B正确.

7.(多选)如图9所示，倾角为α的粗糙斜劈放在粗糙水平面上，物体a放在斜劈上，轻质细线一端固定在物体a上，另一端绕过光滑的滑轮固定在c点，滑轮2下悬挂物体b，系统处于静止状态.若将固定点c向右移动少许，而a与斜劈始终静止，则( )

A.细线对物体a的拉力增大 B.斜劈对地面的压力减小 C.斜劈对物体a的摩擦力减小 D.地面对斜劈的摩擦力增大 【答案】AD

受力分析，

如图乙所示：

mbg

有：FN＝G总－FTcos θ＝G总－，FN与角度θ无关，恒定不变；根据牛顿第三定律，斜劈对地面的

2压力也不变，故B错误；Ff＝FTsin θ＝

mbg

tan θ，将固定点c向右移动少许，则θ变大，故摩擦力增大，故2

D正确；对物体a受力分析，受重力、支持力、拉力和静摩擦力，由于不知道拉力与重力的下滑分力的大小关系，故无法判断摩擦力的方向，故不能判断静摩擦力的变化情况，故C错误.

9.(多选)如图11所示为某种电流表的原理示意图，质量为m的均质细金属棒MN的中点处通过一挂钩与一竖直悬挂的轻弹簧相连，绝缘弹簧劲度系数为k.在矩形区域abcd内有匀强磁场，磁感应强度大小为B，方向垂直纸面向外.与MN的右端N连接的一绝缘轻指针可指示标尺上的读数，MN的长度大于ab的长度.当MN中没有电流通过且处于平衡状态时，MN与矩形区域的cd边重合，当MN中有电流通过时，指针示数可表示电流强度.已知k＝2.0 N/m，ab的长度为0.20 m，bc的长度为0.05 m，B＝0.20 T，重力加速度为g( )

图11

mg

A.当电流表示数为零时，弹簧的伸长量为 k

B.若要电流表正常工作，应将MN的M端与电源负极相接 C.该电流表的量程是2.5 A

D.若将量程扩大到2倍，磁感应强度应变为0.40 T 【答案】AC

棒MN的安培力必须向下.由左手定则可知金属棒中电流从M端流向N端，因此M端应接正极.故B错误；

设满量程时通过MN的电流为Im，则有： BImab＋mg＝k(bc＋Δx)

③

④

联立①③并代入数据得：Im＝2.5 A 故该电流表的量程是2.5 A，故C正确；

设量程扩大后，磁感应强度变为B′，则有： 2B′Imab＋mg＝k(bc＋Δx) 由①⑤解得：B′＝0.10 T

故若将量程扩大2倍，磁感应强度应变为0.10 T，故D错误.

10.如图12所示，物体在拉力F的作用下沿水平面做匀速直线运动，发现当外力F与水平方向夹角为30°时，所需外力最小，由以上条件求外力F的最小值与重力的比值.

⑤

图12 1

【答案】

2

13＝tan 60°＝3，所以μ＝ μ3将θ＝30°，μ＝

31

代入④可得：F＝G. 32

11．如图在倾斜的直杆上套一个质量为m的圆环，圆环通过轻绳拉着一个质量为M的物体，在圆环沿

杆向下滑动的过程中，悬挂物体的轻绳始终处于竖直方向，则( )

A．圆环只受三个力作用 B．圆环一定受四个力作用 C．物体做匀加速运动

D．轻绳对物体的拉力小于物体的重力

【解析】选B.悬挂物体的轻绳始终处于竖直方向，则圆环和物体均做匀速直线运动，C、D错；对圆环受力分析，圆环要保持平衡状态必受到重力、绳的拉力、杆的支持力、杆对圆环的摩擦力四个力作用，A错，B对．

12．如图所示，斜面小车M静止在光滑水平面上，一边紧贴墙壁．若再在斜面上加一物体m，且小车M、物体m相对静止，此时小车受力个数为( )

A．3 B．4 C．5 D．6

13．将一横截面为扇形的物体B放在水平面上，一小滑块A放在物体B上，如图所示，除了物体B与水平面间的摩擦力之外，其余接触面的摩擦力均可忽略不计，已知物体B的质量为M、滑块A的质量为m，当整个装置静止时，滑块A与物体B接触的一面与竖直挡板之间的夹角为θ.已知重力加速度为g，则下列选项正确的是( )

A．物体B对水平面的压力大小为Mg

B．物体B受水平面的摩擦力大小为mgtan θ mg

C．滑块A与竖直挡板之间的弹力大小为

tan θmg

D．滑块A对物体B的压力大小为

cos θ

【解析】选C.以滑块A为研究对象进行受力分析，并运用合成法，如图所示，由几何知识得，挡板对

14．如图所示，固定斜面上的物体A用跨过滑轮的细线与小砂桶相连，连接A的细线与斜面平行，不计细线与滑轮间的摩擦力．若要使物体A在斜面上保持静止，砂桶中砂的质量有一定的范围，已知其最大值和最小值分别为m1和m2(m2＞0)，重力加速度为g，由此可求出( )

A．物体A的质量 B．斜面的倾角

C．物体A对斜面的正压力

D．物体A与斜面间的最大静摩擦力

【解析】选D.设物体A的质量为M，砂桶的质量为m0，物体与斜面间的最大静摩擦力为fm，斜面倾角为θ，由平衡条件可得物体A将要上滑时，有m0g＋m1g＝Mgsin θ＋fm；物体A将要下滑时，有m0g＋m2g＝Mgsin θ－fm，可得fm＝

m1g－m2g

，D正确．不能求出其他的物理量，A、B、C错误． 2

15．如图所示，粗糙水平面上有一固定的、粗糙程度处处相同的圆弧形框架ABC，框架下面放置一块厚度不计的金属板，金属板的中心O点是框架的圆心，框架上套有一个轻圆环，用轻弹簧把圆环与金属板的O点固定连接，开始时轻弹簧处于水平拉伸状态．用一个始终沿框架切线方向的拉力F拉动圆环，从左侧水平位置缓慢绕框架运动，直到轻弹簧达到竖直位置，金属板始终保持静止状态，则在整个过程中( )

A．沿框架切线方向拉力F逐渐减小 B．水平面对金属板的摩擦力逐渐增大 C．水平面对金属板的支持力逐渐减小 D．框架对圆环的支持力逐渐减小

16．质量均为m的a、b两木块叠放在水平面上，如图所示，a受到斜向上且与水平面成θ角的力F1

的作用，b受到斜向下且与水平面成θ角的力F2的作用，两力大小相等，均为F，且在同一竖直平面内，此时两木块保持静止，则( )

A．b一定受到四个力的作用

B．水平面对b的支持力可能大于2mg C．a、b之间一定存在静摩擦力 D．b与水平面之间一定存在静摩擦力

【解析】选C.a受重力mg、支持力FN、力F1、静摩擦力Ff，在水平方向上有Ff＝F1cos θ，故C对；对a、b整体分析，在水平方向上，F1和F2的分力大小相等，方向相反，则地面对b无摩擦力，在竖直方向上，F1和F2的分力大小相等，方向相反，则地面的支持力为2mg，故B、D错；由以上分析知，b受重力mg、地面支持力、a对b的压力和摩擦力、力F2共五个力作用，A错．

17．一轻绳一端系在竖直墙M上，另一端系一质量为m的物体A，用一轻质光滑圆环O穿过轻绳，并用力F拉住轻环上一点，如图所示．现使物体A从图中实线位置缓慢下降到虚线位置．则在这一过程中，力F、绳中张力FT和力F与水平方向夹角θ的变化情况是( )

A．F保持不变，FT逐渐增大，夹角θ逐渐减小 B．F逐渐增大，FT保持不变，夹角θ逐渐增大 C．F逐渐减小，FT保持不变，夹角θ逐渐减小 D．F保持不变，FT逐渐减小，夹角θ逐渐增大

【解析】选C.圆环受到三个力，拉力F以及两个绳子的拉力FT，三力平衡，故两个绳子的拉力的合力与拉力F始终等值、反向、共线，由于两个绳子的拉力等于mg，夹角越大，合力越小，且合力在角平分线上，故拉力F逐渐变小，由于始终与两轻绳拉力的合力反向，故拉力F逐渐水平，θ逐渐变小，选项C正确．

18．在机场货物托运处，常用传送带运送行李和货物，如图所示．靠在一起的两个材料相同、质量和大小均不同的行李箱随传送带一起上行，假设最大静摩擦力等于滑动摩擦力，则下列说法正确的是( )

A．匀速上行时b受3个力作用 B．匀加速上行时b受4个力作用

C．在上行过程中传送带因故突然停止后，b受4个力作用

D．在上行过程中传送带因故突然停止后，b受的摩擦力一定比原来大

【解析】选A.匀速上行时，对行李箱a、b受力分析，分别受重力、支持力和静摩擦力作用，a、b间

19．(多选)如图所示，质量为M的三角形木块A静止在水平面上，其左右两斜面光滑．一质量为m的物体B沿倾角α＝30°的右侧斜面加速下滑时，三角形木块A刚好保持静止．假设最大静摩擦力等于滑动摩擦力，则当物块B沿倾角β＝60°的左侧斜面下滑时，下列说法中正确的是( )

A．A将向右滑动，若要使A仍然静止需对其施加向左侧的作用力 B．A仍然静止不动，地面对A的摩擦力两种情况下等大

C．A仍然静止不动，对地面的压力比沿右侧下滑时对地面的压力小 D．若α＝45°，物块沿右侧斜面下滑时，A将滑动

【解析】选AD.物体B沿着右侧斜面下滑时，对斜面的压力等于重力的垂直分力，为F＝mgcos 30°，

20．长为L的通电导体放在倾角为θ的光滑斜面上，并处在磁感应强度为B的匀强磁场中，如图所示，当B方向竖直向上，电流为I1时导体处于平衡状态，若B方向改为垂直斜面向上，则电流为I2时导体仍处I1

于平衡状态，电流比值应为( )

I2

1

A．cos θ B. cos θ1

C．sin θ D. sin θ

21．如图所示，小球P、Q带电量相等、质量相等(可视为点电荷)，都用同样长度的绝缘细线挂在绝缘的竖直墙上O点，P球靠墙且其悬线刚好竖直，Q球悬线偏离竖直方向一定角度而静止．由于某种外部原因，两球再次静止时它们之间的距离变为原来的两倍，则下面所列原因中可能正确的是( )

A．Q的带电量不变，P的带电量变为原来的2倍 B．P的带电量不变，Q的带电量变为原来的4倍 C．Q的带电量不变，P的带电量变为原来的8倍 D．P的带电量不变，Q的带电量变为原来的16倍

【解析】选C.小球Q受力如图所示，两绝缘线的长度都是L，则△OPQ是等腰三角形，线的拉力T与θ

重力G相等，G＝T，小球静止处于平衡状态，则库仑力F＝2Gsin，若它们之间的距离变为原来的两倍，2TGF

根据力和边三角形相似可得＝＝，当x加倍时，库仑力F必加倍，即库仑力变为原来的2倍，根据库

LLxkQq

仑定律F＝2，则有：当Q的带电量不变，P的带电量变为原来的2倍，且间距变为原来的2倍，那么库

r仑力变为原来的一半，故A错误；当P的带电量不变，Q的带电量变为原来的4倍，且间距变为原来的2倍，那么库仑力不变，故B错误；当Q的带电量不变，P的带电量变为原来的8倍，且间距变为原来的2倍，那么库仑力变为原来的2倍，故C正确；当P的带电量不变，Q的带电量变为原来的16倍，且间距变为原来的2倍，那么库仑力变为原来的4倍，故D错误．

22．如图所示，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，环A与B球一起向右匀速运动．已知绳与竖直方向的夹角为θ，则下列说法中正确的是( )

A．B球受到的风力F为mBgtan θ

B．风力增大时，轻质绳对B球的拉力保持不变 C．风力增大时，杆对环A的支持力增大 mBD．环A与水平细杆间的动摩擦因数为 mA＋mB

23．(多选)如图所示，顶端附有光滑定滑轮的斜面体静止在粗糙水平地面上，三条细绳结于O点．一条绳跨过定滑轮平行于斜面连接物块P，一条绳连接小球Q，P、Q两物体处于静止状态，另一条绳OA在外力F的作用下使夹角θ＜90°.现缓慢改变绳OA的方向至θ＞90°，且保持结点O位置不变，整个装置始终处于静止状态．下列说法正确的是( )

A．绳OA的拉力先减小后增大

B．斜面对物块P的摩擦力的大小可能先减小后增大 C．地面对斜面体有向右的摩擦力

D．地面对斜面体的支持力大于物块P和斜面体的重力之和

【解析】选ABD.缓慢改变绳OA的方向至θ＞90°的过程，OA拉力的方向变化如图2，从1位置到2

24．(多选)如图所示，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( )

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】选CD.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°＋Ff＝mgsin 37°，解得摩擦力Ff＝16 N．物体A受到斜面B的摩擦力减小ΔFf＝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′＝102＋402N＝1017 N，物体A对斜面B的作用力增加(1017－40)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．

25.如图3所示是山区村民用斧头劈柴的剖面图，图中BC边为斧头背面，AB、AC边是斧头的刃面．要使斧头容易劈开木柴，则应( )

图3

A．缩短BC边，AB边也缩短些 B．BC边延长些，AB边也延长些 C．BC边缩短些，但AB边延长些 D．BC边延长些，AB边也延长些 【答案】C

26．如图4所示，滑块放在水平地面上，左边受一个弹簧拉力作用，弹簧原长小于悬挂点的高度，水平向右的拉力F拉动滑块，使滑块向右缓慢移动，并且滑块始终没有离开地面，则在上述过程中，下列说法正确的是( )

图4

A．弹簧弹力在竖直方向的分量不变，滑块受到的摩擦力不变 B．弹簧弹力在竖直方向的分量不变，滑块受到的摩擦力变小 C．弹簧弹力在竖直方向的分量增大，滑块受到的摩擦力变小 D．弹簧弹力在竖直方向的分量增大，滑块受到的摩擦力不变 【答案】C

【解析】设某一位置时弹簧与水平方向的夹角为θ，此时弹簧的长度为L，弹簧的原长为L0；竖直方向时弹簧伸长量为x1，弹簧与水平方向的夹角为θ时弹簧伸长量为x2，根据正交分解得：竖直方向：FN＝mg－F弹sin θ，根据几何关系可得：F弹sin θ＝kx2·

L0＋x1L0＋x1

＝k·，其中x1和L0为定值，当x2逐渐增大时，L0＋x2L0

＋1x2

F弹sin θ增大，支持力FN逐渐减小，根据Ff＝μFN可知摩擦力减小，所以A、B、D错误，C正确．

27．如图5甲所示，用电流天平测量匀强磁场的磁感应强度．若挂在天平右臂下方的为单匝矩形线圈

且通入如图乙所示的电流，此时天平处于平衡状态．现保持边长MN和电流大小、方向不变，将该矩形线圈改为三角形线圈，挂在天平的右臂下方，如图丙所示．则( )

图5

A．天平将向左倾斜 B．天平将向右倾斜

C．天平仍处于平衡状态 D．无法判断天平是否平衡 【答案】B

【解析】由左手定则，安培力方向向上，矩形线圈改成三角形线圈，安培力变小，故天平将向右倾斜． 28．如图8所示，一根不可伸长的光滑轻绳，其左端固定于O点，右端跨过位于O′的固定光滑轴悬挂一质量为M的物体，轻绳OO′段水平，长度为L，绳子上套一可沿绳滑动的轻环P.现在轻环上悬挂一钩码，平衡后，物体上升L，则钩码的质量为( )

图8

A.2M B.3M C.

23

M D.M 22

【答案】B

【解析】重新平衡后，由于OO′长为L，物体上升高度L，说明绳子在轴左侧总长度为2L，左右两边均为L，由几何知识可知绳子与竖直方向夹角为30°，则环两边绳子的夹角为60°，则根据平行四边形定则，环两边绳子拉力的合力为F＝2Mgcos 30°＝3Mg，根据平衡条件，则钩码重力为3Mg，则可知钩码的质量为3M，故B正确，A、C、D错误．

29.如图9所示，在细绳AC和水平拉力共同作用下竖直轻杆AB处于平衡状态．若AC加长，使C点左移，AB仍保持平衡状态．细绳AC上的拉力FT和杆AB受到的压力FN与原先相比，下列说法正确的是( )

图9

A．FT和FN都增大 B．FT和FN都减小

C．FT增大，FN减小 D．FT减小，FN增大 【答案】B

30．(多选)如图10所示，A、B两物体用两根轻质细线分别悬挂在天花板上，两细线与水平方向夹角分别为60°和45°，A、B间拴接的轻质弹簧恰好处于水平状态，则下列判断正确的是( )

图10

A．A、B的质量之比为1∶3

B．A、B所受弹簧弹力大小之比为3∶2 C．悬挂A、B的细线上拉力大小之比为2∶1

D．快速撤去弹簧的瞬间，A、B的瞬时加速度大小之比为1∶2 【答案】CD

【解析】对物体A：tan 60°＝

mAg3F弹F弹mA3，得mA＝，对物体B：F弹＝mBg，得mB＝，所以＝，故A F弹ggmB1

31．如图11所示，固定在水平地面上的物体A，左侧是圆弧面，右侧是倾角为θ的斜面，一根轻绳跨

过物体A顶点上的小滑轮，绳两端分别系有质量为m1、m2的小球，当两球静止时，小球m1与圆心连线跟水平方向的夹角也为θ，不计一切摩擦，则m1、m2之间的关系是( )

图11

A．m1＝m2 B．m1＝m2tan θ C．m1＝ D．m1＝m2cos θ

tan θ【答案】B

【解析】设绳子对两球的拉力大小为FT，对m2：根据平衡条件得：FT＝m2gsin θ；对m1：根据平衡条件得：FT＝m1gcos θ；联立解得：m1＝m2tan θ，故选B.

32.如图12所示，小球被轻质细绳系住斜吊着放在静止的光滑斜面上，设小球质量为m，斜面倾角α＝30°，细绳与竖直方向夹角θ＝30°，斜面体的质量M＝3m，置于粗糙水平地面上.求：

m2

图12

(1)当斜面体静止时，细绳对小球拉力的大小； (2)地面对斜面体的摩擦力的大小和方向；

(3)若地面对斜面体的最大静摩擦力等于地面对斜面体支持力的k倍，为了使整个系统始终处于静止状态，k值必须满足什么条件？

【答案】见解析

乙

由共点力平衡条件，在x轴方向可得 Ff＝FT·sin θ＝

3

mg 方向水平向左 6

(3)对照第(2)题小球和斜面体整体受力分析图，由共点力平衡条件，在y轴方向可得 FN2＋FT·cos θ＝(M＋m)g 学#科 又由题意可知 Ffmax＝k·FN2≥Ff 又M＝3m 联立解得：k≥

3

. 21