单元 力与物体的平衡（高考真题+模拟新题）

单元 力与物体的平衡（高考真题+模拟新题）内容摘要：

1、力与物体的平衡力、重力、弹力摩擦力力的合成与分解受力分析 物体的平衡14012浙江卷 如图所示，与水平面夹角为 30的固定斜面上有一质量 m1.0 绳的一端与物体相连，另一端经摩擦不计的定滑轮与固定的弹簧秤相连物体静止在斜面上，弹簧秤的示数为 关于物体受力的判断 (取 g9.8 m/下列说法正确的是( )A斜面对物体的摩擦力大小为零B斜面对物体的摩擦力大小为 ，方向竖直向上C斜面对物体的支持力大小为 N，方向竖直向上3D斜面对物体的支持力大小为 ，方向垂直斜面向上14A 解析 由弹簧秤的示数 为 可知细绳对物体的拉力大小也为 ，刚好等于物体的重力沿斜面向下的分力，因此物体在重力、绳子的拉力和斜 2、面的支持力下能够保持平衡状态，故选项 A 正确，选项 B 错误；由平衡条件，斜面对物体的支持力 FN，方向垂直斜面向上，故 选项 C、D 错误3图 216012课标全国卷 如图，一小球放置在木板与竖直墙面之间设墙面对球的压力大小为 对木板的压力大小为 木板从图示位置开始缓慢地转到水平位置不计摩擦，在此过程中()AN 1 始终减小，N 2 始终增大BN 1 始终减小，N 2 始终减小CN 1 先增大后减小，N 2 始终减小DN 1 先增大后减小，N 2 先减小后增大16B解析 小球受重力、墙面的压力、木板的支持力而处于静止状态，故墙面的压力、木板的支持力的合力必与重力等大反向设木板与竖直墙 面的 3、夹角为 ，由受力分析知， 墙对对木板的压力与木板对球的支持力大小相等，故 角逐渐增大，N 1、终减小，B 正确16012广东卷 如图 3 所示，两根等长的轻绳将日光灯悬挂在天花板上，两绳与竖直方向的夹角都为 45，日光灯保持水平，所受重力为 G，左右两绳的拉力大小分别为()图 3AG 和 G 和 2C. G 和 2D. G 和 216B解析 日光灯受力如图所示，将 2 分别向水平方向和 竖直方向分解，则有：T 2 T 2G，解得：T 1T 2 G，B 正确22实验：探究弹力和弹簧伸长的关系34012广东卷 (2)某同学探究弹力与弹簧伸长量的关系将弹簧悬挂在铁架台上，将刻度尺固定在弹簧一侧，弹簧 4、轴线和刻度尺都应在_方向(填“水平”或 “竖直”)弹簧自然悬挂，待弹簧_时，长度记为 簧下端挂上砝码盘时，长度记为 砝码盘中每次增加 10 g 砝码，弹簧长度依次记为 据如下表：代表符号 x 2 4 6数值(表符号为_由表可知所用刻度尺的最小分度为_图 8图 8 是该同学根据表中数据作的图，纵轴是砝码的质量，横轴是弹簧长度与_(填“L 0”或“L x”)由图可知弹簧的劲度系数为_N/m ；通过图和表可知砝码盘的质量为_g(结果保留两位有效数字，重力加速度取 9.8 m/34(2)竖直 静止 L3L x10解析 本实验是利用重力与 弹力平衡获取若干数据，再利用图象处理数据得到劲度系数的测量时，弹 5、簧及刻度尺都要保持在竖直状态；读数 时，要等弹簧静止时才能读取；由记录的值可知，刻度尺的最小分度 为 0.1 最小分度后还要估读一位，故记录 不符合规范的；弹簧的长度与弹簧挂上砝码盘时弹簧长度 才是由于添加砝码而伸长的长度；砝 码盘的 质量为 码的质量为 m，当挂上砝码盘时有：m 0gk(L xL 0)，当砝码盘中的砝码质量为 m 时，弹簧的长度为 时有 mgk( 0)，两式 联立得：mgk(L nL x)，即 k ，由 图象知图线的斜率为 k kg/m010 3 01210 2 0kg/m，故劲度系数 kkg，而 kL0g 10 0 52012安徽卷 如图 19 所示，装置的左边是足够长的光 6、滑水平台面，一轻质弹簧左端固定，右端连接着质量 M2 小物块 与左右两边的台面等高，并能平滑对接传送带始终以 u2 m/s 的速率逆时针转动装置的右边是一光滑曲面，质量 m1 小物块 B 从其上距水平台面高 h1.0 m 处由静止释放已知物块 B 与传送带之间的动摩擦因数 0.2，l 1.0 m设物块 A、B 间发生的是对心弹性碰撞，第一次碰撞前物块 A 静止且处于平衡状态取 g10 m/s 9(1)求物块 B 与物块 A 第一次碰撞前的速度大小；(2)通过计算说明物块 B 与物块 A 第一次碰撞后能否运动到右边的曲面上；(3)如果物块 A、B 每次碰撞后，物块 A 再回到平衡位置时都会立即被 7、锁定，而当它们再次碰撞前锁定被解除，试求出物块 B 第 n 次碰撞后的运动速度大小24解析 (1)设物块 B 沿光滑曲面下滑到水平位置时的速度大小为 0得 2 在传送带上滑动过程中因受摩擦力所产生的加速度大小为 a，则mg 通过传送带后运动速度大小为 v，有v2v 2v4 m/vu2 m/s，所以 v4 m/s 即为物块 B 与物块 A 第一次碰撞前的速度大小(2)设物块 A、B 第一次碰撞后的速度分别为 V、向右为正方向，由 弹性碰撞知mv 2 21 12解得 v m/3即碰撞后物块 B 沿水平台面向右匀速运动，则0v 21得 l m1 不能通过传送带运动到右边的曲面上(3)当物块 B 在传 8、送带上向右运动的速度为零后，将会沿传送带向左加速可以判断，物块 B 运 动到左边台面时的速度大小为 而与物块 A 发生第二次碰撞设第二次碰撞后物块 B 速度大小为 上计算可知213)物块 B 与物块 A 第三次碰撞、第四次碰撞，碰撞后物块 B 的速度大小依次为313)413)则第 n 次碰撞后物块 B 的速度大小为 )实验：验证力的平行四边形定则22012浙江卷 在“探究求合力的方法”实验中，现有木板、白纸、图钉、橡皮筋、细绳套和一把弹簧秤(1)为完成实验，某同学另找来一根弹簧，先测量其劲度系数，得到的实验数据如下表：弹力 F(N) x(102 m) k_N/m；(2)某次实验中，弹簧秤的指针 9、位置如图所示，其读数为_N；同时利用(1)中结果获得弹簧上的弹力值为 ，请在答题纸上画出这两个共点力的合力 F 合 ；(3)由图得到 F 合 答案 (1)53(5155)(2)图略(3)解析 (1)如图所示，在图象上取相距较远的两点 P(Q(弹簧的劲度系数 k N/N/3 N/m；(2)利用作图法作出两个力的图示；(3)利用作图法求合力力与平衡问题综合17012山东卷 如图所示，两相同轻质硬杆 绕其两端垂直纸面的水平轴 O、O 1、O 2 转动，在 O 点悬挂一重物 M，将两相同木块 m 紧压在竖直挡板上，此时整个系统保持静止F f 表示木块与挡板间摩擦力的大小，F N 表示木块与挡板间正压力 10、的大小若挡板间的距离稍许增大后，系统仍静止且 2 始终等高，则()AF f 变小 BF f 不变CF N 变小 DF N 变大17解析 对 O 点受力分析如图所示竖直方向有：2所以 T ，当 增大时，T 增大m 受力分析如图所示 TF N，当 增大时，T 增大，T 增大，大，所以 大；竖直方向有：T f，解得 以 变 012课标全国卷 拖把是由拖杆和拖把头构成的擦地工具 (如图)设拖把头的质量为 m，拖杆质量可忽略；拖把头与地板之间的动摩擦因数为常数 ，重力加速度为 拖杆方向推拖把，拖杆与竖直方向的夹角为 .(1)若拖把头在地板上匀速移动，求推拖把的力的大小(2)设能使该拖把在地板上从静止刚好 11、开始运动的水平推力与此时地板对拖把的正压力的比值为 0，若 0，则不管沿拖杆方向的推力多大，都不可能使拖把从静止开始运动求这一临界角的正切 解析 (1)设该同学沿拖杆方向用大小为 F 的力推拖把将推拖把的力沿竖直和水平方向分解，按平衡条件有f式中 N 和 f 分别为地板对拖把的正压力和摩擦力按摩擦定律有fN联立式得F )若不管沿拖杆方向用多大的力都不能使拖把从静止开始运动，应有N这时，式仍满足联立式得 角的取 值范围注意到上式右 边总 是大于零，且当 F 无限大时极限为零，有0使上式成立的 角满足 0，这里 0 是题中所定义的临 界角，即当 0时，不管沿拖杆方向用多大的力都推不动拖把 临界角的正切为12012洛阳模拟如图所示，小车上有一根固定的水平横杆，横杆左端固定的轻杆与竖直方向成 角，轻杆下端连接一小铁球；横杆右端用一根细线悬挂一小铁球，当小车做匀变速直线运动时，细。