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2020-2021学年上学期高二开学考试物理试题汇编(三)
力和平衡
1、(2020-2021学年·江苏省苏州高新区一中高二上学期开学考试)如图所示,两块相互垂直的光滑挡板OP、OQ,OP竖直放置,小球A、B固定在轻杆的两端。现用水平力F将B向左缓慢推动一小段距离,则此过程中
A. 杆对A的弹力变小 B. 挡板OP对A作用力变大
C. 水平力F变大 D. 挡板OQ对B支持力变大
【答案】A
【解析】
AB.设杆与OP的夹角为,对A球受力分析,
由平衡条件可得:
水平力F将B向左缓慢推动一小段距离,则减小,变大,减小,则有杆对A的弹力变小,挡板OP对A作用力变小,故A正确,B错误;
CD.对两球和轻杆的整体受力分析可知,在竖直方向:
故水平力F将B向左缓慢推动一小段距离后,竖直方向的受力不变,则挡板OQ对B支持力不变;因挡板OP对A作用力变小,则水平力F变小,故CD错误。
故选A。
2、(2020-2021学年·云南省通海三中高二上学期开学考试)16世纪末意大利科学家伽利略在研究运动和力的关系时,提出了著名的斜面实验,其中应用到的物理思想方法属于( )
A. 等效替代 B. 实验归纳 C. 理想实验 D. 控制变量
【答案】C
【解析】
斜面实验重要思路是假定斜面绝对光滑,但是绝对光滑的物体不存在,所以这种思想属于理想化,我们也把这个实验成为理想实验.所以C对.
3、(2020-2021学年·云南省通海三中高二上学期开学考试)如图所示,一个人用双手在单杠上把自己吊起来,静止在竖直面上,在下列四种情况中,两臂用力最小的是( )
A. 当他两臂平行时 B. 当他两臂成60°夹角时
C. 当他两臂成90°夹角时 D. 当他两臂成120°夹角时
【答案】A
【解析】
对人受力分析,受重力和两个拉力,设两个分力的夹角为θ,如图
根据平衡条件,有:
T1=T2=
当角度θ不断减小时,拉力不断减小,故两臂平行时最省力;
故选A.
4、(2020-2021学年·云南省通海三中高二上学期开学考试)如图所示,将一张A4纸(质量可忽略不计)夹在英汉字典内,书对A4纸的压力为3 N,A4纸与书之间的动摩擦因数为0.4,要把A4纸从书中拉出,拉力至少应为( )
A. 0.6 N B. 1.2 N C. 2.4 N D. 3 N
【答案】C
【解析】
A4纸与书上下两个接触面都有滑动摩擦力,则有
当拉力等于摩擦力时,拉力最小,所以有F=2.4N,C正确ABD错误.
故选C。
5、(2020-2021学年·湖北省新高考联考协作体高二上学期起点考试)今年天气相当炎热,王汉家正在装一台空调,外机需用绳拉上楼,如图所示,王汉在下面拉着绳OB,安装人员拉着绳OA,为使空调外机不碰在墙上,必须保持外机与墙之间的间距不变,且OB绳方向不变,此过程中王汉需缓慢后移,则在空调外机上升过程中( )
A. 王汉感到自己受到绳的拉力越来越大
B. 安装员感到自己受到绳的拉力越来越小
C. 安装员感到自己受到绳的拉力先变小后变大
D. 王汉感到自已脚受到的静摩擦力越来越小
【答案】A
【解析】
ABC.以空调为研究对象,受重力、安装人员拉力T,王汉的拉力F,如图所示
根据力的动态三角形可知,在空调外机上升过程中,拉力均增大,故A正确,BC错误;
D.以王汉为研究对象,根据平衡条件可知,王汉感到自已脚受到的静摩擦力越来越大,故D错误。
故选A
6、(2020-2021学年·安徽省六安一中高二上学期开学考试)如图所示,两个可视为质点的小球A、B通过固定在O点的光滑滑轮用轻绳相连,小球A置于半径为R的光滑半圆柱上,质量为m的小球B用水平绳拉着,水平绳另一端系于竖直板上,两球均处于静止状态。已知O点在半圆柱截面圆心正上方,且OA与竖直方向成30°角,OB与竖直方向成角,则( )
A. A球的质量为
B. 轻绳对A球的拉力为mg
C. 轻绳对A球的拉力与半圆柱对A球的弹力大小不相等
D. 轻绳AOB对B球拉力与水平绳对B球的拉力之比为2:1
【答案】A
【解析】
ABC.对A球的受力如图所示
根据平衡条件有水平方向上
Tsin30°=Nsin30°
竖直方向上有
Tcos30°+Ncos30°=mAg
联立可得
对球B有
Tcos60°=mg
所以
T=2mg
联立可得
故A正确,BC错误;
D.对球B受力分析可得,轻绳AOB对B球拉力与水平绳对B球的拉力之比为
故D错误。
故选A。
7、(2020-2021学年·安徽省六安一中高二上学期开学考试)如图所示,一质量为M的圆环套在一根粗糙的水平横杆上,圆环通过轻绳和质量为m的物块相连,物块在水平向右的风力作用下偏离竖直方向一定的角度(如图中虚线位置所示)。现风力发生变