专题02 力和平衡-十年（2012-2021）高考物理真题分项汇编（山东专版）

十年（2012-2021）高考物理真题分项详解（山东专版） 专题02 力和平衡 1、 山东省最近10年高考物理分析： 2021年，单独命题，单科 2020年，单独命题，单科 2019年，全国I卷，理综物理 2018年，全国I卷，理综物理 2017年，全国I卷，理综物理 2016年，全国I卷，理综物理 2015年，单独命题，理综物理 2014年，单独命题，理综物理 2013年，单独命题，理综物理 2012年，单独命题，理综物理 二、2012-2021年高考物理试题全解全析： 1、（2012·山东卷·T17）如图所示，两相同轻质硬杆OO1、OO2可绕其两端垂直纸面的水平轴O、O1、O2转动，在O点悬挂一重物M，将两个相同木块m紧压在竖直挡板上，此时整个系统保持静止．Ff表示木块与挡板间摩擦力的大小，FN表示木块与挡板间正压力的大小．若挡板间的距离稍许增大后，系统仍静止且O1、O2始终等高，则（　　） A．FN变小 B．FN变大 C．Ff不变 D．Ff变小 【考点】力的合成与分解的运用；共点力的平衡．菁优网版权所有 【分析】本题的关键是首先将重物受到的重力按效果分解，求出分力与合力的关系表达式，然后再对木块受力分析，根据平衡条件即可求解． 【解析】先对三个物体以及支架整体受力分析，受重力（2m+M）g，2个静摩擦力，两侧墙壁对整体有一对支持力，根据平衡条件，有：2Ff＝（M+2m）g，解得Ff＝（M+2m）g，故静摩擦力不变， 将细线对O的拉力按照效果正交分解，如图 设两个杆夹角为θ，则有F1＝F2＝； 再将杆对滑块m的推力F1按照效果分解，如图 根据几何关系，有 Fx＝F1•sin 故Fx＝•sin＝，若挡板间的距离稍许增大后，角θ变大，Fx变大，故滑块m对墙壁的压力变大，即FN变大，故AD错误，BC正确； 故选：BC。 【点评】本题主要考查了共点力平衡条件的直接应用，要求同学们能正确分析物体的受力情况，知道对于轻杆且一端为铰链时，杆产生或受到的弹力方向一定沿着杆的方向，难度适中． 2、（2013•山东）伽利略开创了实验研究和逻辑推理相结合探索物理规律的科学方法，利用这种方法伽利略发现的规律有（　　） A．物体之间普遍存在相互吸引力 B．力不是维持物体运动的原因 C．忽略空气阻力，重物与轻物下落得同样快 D．物体间的相互作用力总是大小相等，方向相反 【考点】伽利略研究自由落体运动的实验和推理方法． 【分析】本题要掌握伽利略关于运动和力关系的观点、落体运动的规律理论等等。 【解析】A、伽利略没有发现物体之间普遍存在相互吸引力的规律，故A错误。 B、伽利略根据理想斜面实验，发现了力不是维持物体运动的原因。故B正确。 C、伽利略开创了实验研究和逻辑推理相结合的方法，发现了忽略空气阻力，重物与轻物下落得同样快的规律。故C正确。 D、伽利略没有发现物体间的相互作用力总是大小相等，方向相反的规律，是牛顿发现了该规律。故D错误。 【答案】BC。 【点评】该题考查对伽利略的贡献的了解，要知道伽利略是物理学的奠基人之一，要学习他的成就和科学研究的方法。 3、（2013•山东）如图所示，用完全相同的轻弹簧A、B、C将两个相同的小球连接并悬挂，小球处于静止状态，弹簧A与竖直方向的夹角为30°，弹簧C水平，则弹簧A、C的伸长量之比为（　　） A．：4 B．4： C．1：2 D．2：1 【考点】力的合成与分解的运用；共点力的平衡．菁优网版权所有 【分析】将两球和弹簧B看成一个整体，分析受力情况，根据平衡条件求出弹簧A、C拉力之比，即可由胡克定律得到伸长量之比． 【解析】将两球和弹簧B看成一个整体，整体受到总重力G、弹簧A和C的拉力，如图，设弹簧A、C的拉力分别为F1和F2．由平衡条件得知，F2和G的合力与F1大小相等、方向相反 则得：F2＝F1sin30°＝0.5F1。 根据胡克定律得：F＝kx，k相同，则 弹簧A、C的伸长量之比等于两弹簧拉力之比，即有xA：xC＝F1：F2＝2：1 【答案】D。 【点评】本题首先要选择好研究对象，其次正确分析受力情况，作出力图，再由平衡条件求解． 4、（2014·山东卷·T14）如图，用两根等长轻绳将木板悬挂在竖直木桩上等高的两点，制成一简易秋千，某次维修时将两轻绳各剪去一小段，但仍能保持等长且悬挂点不变，木板静止时，F1表示木板所受合力的大小，F2表示单根轻绳对木板拉力的大小，则维修后（　　） A．F1不变，F2变大 B．F1变大，F2变小 C．F1变大，F2变大 D．F1变小，F2变小 【考点】物体的弹性和弹力；力的合成与分解的运用；共点力的平衡．菁优网版权所有 【分析】木板静止时，受重力和两个拉力而平衡，根据共点力平衡条件并结合正交分解法列式分析即可． 【解析】木板静止时，受重力和两个拉力而平衡，