专题训练(一) 力与物体的平衡-【成功方案】2025年大暑假小一轮高二物理专题复习

参考答案与详解 专题训练（一）力与物体的平衡 向，与题设矛盾，故AB 绳子的拉力为零，故 [保分基础练] OB绳子的拉力等于球 1.AC对A受力分析可知，当F小于或等于A所 B的重力，大小为mg, 受的最大静摩擦力时，A、B之间没有弹力，当F 故A、D错误：对球A 大于A所受的最大静摩擦力时，则A,B之间有 受力分析，受拉力F、重 弹力.当A对B没有弹力时，B受到重力和地面 力2mg和AO绳子的拉力FT,根据几何关系，有 的支持力2个力：当A对B有弹力时，B还受到 8 重力，地面的支持力与摩擦力，共4个力，故A,C F=×2mg-mg:F=号 2mg=10 mg,故 正确，BD错误 B正确，C错误. 2.A 7.B先将所有的木板看成一个整体，竖直方向受 3.C以两个小球组成的整 重力、静摩擦力，二力平衡， 体为研究对象，分析受力 有：2F≥10mg 作出F在三个方向时整体 再以除最外侧两块板（中间8块板）为研究对象， 的受力图如图所示，根据平 竖直方向受重力、静摩擦力，二力平衡， 衡条件得F与Fr的合力 有：2FN≥8mg,且FN=F 与总重力总是大小相等，方 联立解得F≥20N, 向相反的，由力的合成图可 选项B正确，A、C,D错误. 知当F与绳子Ou垂直时F有最小值，即图中2位 8.AB先对球受力分析，球受重力，柱体A对球的 置，此时Ou细线对小球4的拉力大小为FT 支持力FN]和墙壁对球的支持力F2,如图甲所 4 ngcos37=3.2mg,故C正确，A,B、D错误. 4,D设轻绳中拉力为Ft,对球A 示，根据共点力平衡条件有：=0 受力分析如图所示， mgtan0,再对整体受力分析，受重力，地面支持力 所受弹力的合力为绳对A的拉力 F、,墙壁对其向左的支持力FN2和地面对其向右 和半国柱对球A的弹力的合力，与 的摩擦力F(,如图乙所示，根据共点力平衡条件， 重力等大反向，大于FT,故A 有：F=FN2,FN=(M十m)g,故有：F:=mgtan0, 错误： 若使柱体向左移动稍许，系统仍处于平衡状态，日 对球A受力分析可得Frsin30=Fsin30, 变大，故F:变大，F2变大，FN不变，根据牛频第 Frcos 30*+FNcos 30=mAg 三定律可知柱体对地面的压力不变，F1变大，根 解得F=F、=mg:截B错送： 据牛顿第三定律可知球对墙的压力增大，故选项 A,B正确，C、D错误 轻绳对A的拉力与对球B的拉力都等于FT,故 C错误； 对球B有：FTC0s60°=mHg,则FT=2m#g 解得器。-D至我 5.B当物块所受重力沿斜面向下的分力与物块所 受清动摩擦力方向相同时，F有最大值为 ,(M+m)8 F=mgsin 0+u mg cos 0=2mgsin 0 当物块所受重力沿斜面向下的分力与物块所受 9.C对A、B两球受 滑动摩擦力方向相反时，F有最小值0。 力分析如图所示，设 故ACD可能，B不可能.故选B. B的质量为m,A、B 6.B对琅B受力分析，受到重力、OB的拉力，二力 两球间的作用力大 方向相反，假设AB绳子有拉力，则拉力的方向一 小为T,由几何关系 定沿着绳子由B指向A的，球B会偏离竖直方 可知，A、B两球球 69 心连线与斜面间的夹角为30°.对A有mg sin30 14.BCD画小球的受力分析图， =Tcos30°，对B有mgcos30°+Tsin30°=FN#, 构建力的关量三角形，由于这 Tos30+mgsin30ff=FN阳，解得u=号， 个三角形中重力不变，另两个 力间的夹角(180°一0)保持不 项C正确. 变，这类似于圆周角与对应弦 [争分提能练] 长的关系，作初始三角形的外 10.A对物块受力分析，如图甲，乙所示，重力沿平 接圖（任意两边的中垂线交点即外接國圈心），然 板向下的分力为mgsin0,支持力Fy=ngcos0, 后让另两个力的交点在圈周上按F1、F2的方向 滑动摩擦力F,=红FN=ngsin0,则拉力F= 变化规律滑动，力的三角形的外接圖正好是以初 2 ngsin0cos2,故A正确. 态时的F2为直径的圆周，知F:先变大后变小， F2一直变小，最终CA沿竖直方向，此时F mg,F2变为零，BC,D正确，A错误 15.AC设开始时A离物体上表面的高度为L,设 某一时刻橡皮筋与竖直方向的夹角为0，则橡皮 防的弹力大小为：F=点0共经直向上的分 mg 力：F,=Frcos0=L,故物体所受水平地面的 印 支持力大小为FN一mg一L,所以物体所受水 11.BC小球沿圆环缓漫上移，对小 平地面的支持力保持不变：又因为F=红F、,所 球进行受力分析，小琼受重力G、 以物体所受水平地面的摩擦力也保持不变，故A F,F、三个力，满足受力平衡.作 正确，B错误：水平拉力F=Fr十Ftsin0=Fi十 出受力分析图如图所示： kltan 8,随着0的增大，水平拉力F逐渐增大， 由图可知△OAB∽△GFyF 故C正确：物体始终处于平衡状态，其所受合力 中景品景 始终为零，故D错误 小球沿圆环缓授上移时，半径不 专题训练（二）牛顿运动定律与直线运动 变，重力G不变，AB长度减小， 故F减小，FN不变，故选B、C [保分基础练] 12.B对滑块A、B整体在水平方向上有F=2 L.B电梯以最大加速度加途到速度最大时所用的 (mA十mB)g, 时同为一日-。品=4s加地运动的位移 对滑块B在竖直方向上有41F=mBg, 长立解样品2，选项B运流 2a=4m:根据对称性，减速运动的时间也为 4s,位移也为4m,匀速运动的时间为丝 13.ABA项，保持环和小球的位置 不变，AB细线与竖直方向的夹角 24一4一4s=8$,电梯所用的装短时间为48十 不变，设AB细线的拉力为T1, 4s+88=16s,选项B正确. (B细线的拉力为T2,对小球B有， 2.BC设斜面与水平面的领角为0，根据牛顿第二 Ti cos 45"=mg,T2 =mgtan 45, T1=√2mg,T2=mg,T1保持不 定律得加速度大小为：a=mgsin9=gsim日.题图 变，选项A正确：B项，对环和球整体，杆对环的 甲中，设斜面的高度为，则斜面的长度为： 作用力F的方向沿重力2mg与拉力T2合力的 L=_h 2L- 反方向，如图所示，F=√(2mg)2十(mg)2=√5 0小球运动的时间为：1=√ mg,力F保持不变，选项B正确；CD项，对环和 2h 1 球整体，当杆水平时杆对环的弹力N1=2mg,杆 √n9·gsn日sn9'√g,可知小球在斜面2 对环的摩擦力f=T2=mg,当杆与力F垂直即 上运动的时间长：到达斜面底端的速度大小为： 杆处于图示PQ位置时杆对环的弹力N2=F 0=a1=√2gh,与斜面的倾角无关，与h有关，所 √5mg,杆对环的摩擦力∫2一0，当杆竖直时杆对 以题图甲中小球下滑至斜面1,2底端时的速度大 环的弹力N3=T2=mg,杆对环的摩擦力f= 小相等，故A错误，B正确.题图乙中，设底边的长度 2mg,可见杆对环的弹力并非一直减小，杆对环 的摩擦力并非先增大后减小，远项C,D错误， 为.则斜面的长度为：根据一22得： 70专题训练（一） 力与物体的平衡 [保分基础练] 4.如图所示，两个可视为质点的小球A、B通 1.(多选)如右图所示为 过固定在O点的光滑滑轮用轻绳相连，小 形状相同的两个劈形 球A置于光滑半圆柱上，小球B用水平轻 物体，它们之间的接触面光滑，两物体与水 绳拉着，水平轻绳另一端系于竖直板上，两 平地面的接触面均粗糙，现对A施加水平 向右的力F,两物体均保持静止，则物体B 球均处于静止状态.已知O点在半圆柱横 的受力个数可能是 截面圆心O,的正上方，OA与竖直方向成 A.2个B.3个 C.4个D.5个 30°角、其长度与半圆柱横截面的半径相 2.如图为汽车内常备的两种类型的“千斤 等，OB与竖直方向成60°角，则 ( 顶”，甲是“菱”形，乙是“Y”形，摇动手柄， 使螺旋杆转动，A、B间距离发生改变，从 而实现重物的升降.若物重均为G,螺旋杆 3060 保持水平，AB与BC之间的夹角都为0， 不计杆件自重，则甲、乙两千斤顶螺旋杆的 拉力大小之比为 A.轻绳对球A的拉力与球A所受弹力的 合力大小相等 B.轻绳对球A的拉力与半圆柱对球A的 弹力大小不相等 77777777777 7777777777777 C.轻绳AOB对球A的拉力与对球B的拉 甲 力大小之比为√2：3 A.1:1 B.1:2 C.21 D.2:3 D.球A与球B的质量之比为2√3：1 3.如右图所示，质量 5.如图，质量为m的物块在平行于斜面的拉 分别为3m和m 力F作用下沿倾角为0的斜面做匀速直线 的两个可视为质 点的小球a、b,中 运动.物块与斜面间的动摩擦因数一tan0, 间用一细线连接，并通过另一细线将小球 重力加速度为g,则拉力F的大小不可能为 a与天花板上的O点相连，为使小球a和 小球b均处于静止状态，且O知细线向右偏 离竖直方向的夹角恒为37°，需要对小球b 朝某一方向施加一拉力F.若已知sin37° 0.6,c0s37°=0.8，重力加速度大小为g,则当 F的大小达到最小时，Ou细线对小球a的拉 0 力大小为 A.mgsin 0 B.2√3 ngsin0 A.2.4mg B.3mg C.3.2mg D.4mg C.2mgsin 0 D.√3 ngsin0 6.如右图所示，用三根轻 9.如右图所示，光滑 绳将A、B两小球以及 球A与粗糙半球 水平天花板上的固定 B放在倾角为30 点O之间两两连接.然 的固定斜面上，两 30 后用一水平方向的力F 球恰好能保持静止状态，已知两球半径相 作用于A球上，此时三根轻绳均处于伸直 等，质量也相等，取重力加速度大小 状态，且OB绳恰好处于竖直方向，两球均 g=10m/s,最大静摩擦力等于滑动摩擦 处于静止状态.已知三根轻绳的长度之比 力.则B球与斜面间的动摩擦因数为 为OAAB:OB=3:4:5,两球质量关系 ( 为mA=2mB=2m,则下列说法正确的是 3 A.3 c D.4③ 9 A.OB绳的拉力大小为2mg [争分提能练 B.OA绳的拉力大小为10 10.如图所示，矩形平板ABCD的AD边固 定在水平面上，平板与水平面夹角为0， CF的大小为g AC与AB的夹角也为0.质量为m的物 D.AB绳的拉力大小为mg 块在平行于平板的拉力作用下，沿AC方 7.如右图所示，有10块 向匀速运动.物块与平板间的动摩擦因数 完全相同的长方体 4=tan0,重力加速度大小为g,拉力大 木板叠放在一起，每 小为 () 块木板的质量为100g,用手掌在这叠木板 的两侧同时施加大小为F的水平压力，使 木板悬空水平静止，若手与木板之间的动 摩擦因数为0.5，木板与木板之间的动摩擦 因数为0.2，最大静摩擦力等于滑动摩擦 力，g取10m/s2,则F至少为 ( A.2mgsin 0cos B.2mgsin 0 A.25NB.20NC.15ND.10N 8.(多选)如右图，柱体A C.2mgsin 2 D.mgsin Ocos 的横截面是圆心角为罗 11.（多选)如右图所示，光滑 圆环固定在竖直面内，一 的扇形面，其弧形表面 个小球套在环上，用穿过 光滑，而与地面接触的下表面粗糙，在光滑 圆环顶端光滑小孔的细 竖直墙壁与柱体之间放置一质量为m的 线连接，现用水平力F拉 球体，系统处于平衡状态.若使柱体向左移 动稍许，系统仍处于平衡状态，则( 细线，使小球缓慢沿圆环向上运动，此过 A.球对墙的压力增大 程中圆环对小球的弹力大小为F、,则在 B.柱体与球之间的作用力增大 运动过程中 C.柱体所受的摩擦力减小 A.F增大 B.F减小 D.柱体对地面的压力减小 C.FN不变 D.Fy增大 12.如右图，滑块A置于 14.(多选)如右图所示装 水平地面上，滑块B 置，两根细绳拴住一小 在一水平力作用下 球，保持两细绳间的夹 紧靠滑块A(A、B接触面竖直)，此时A 角0-120°不变，若把整 恰好不滑动，B刚好不下滑.已知A与B 个装置在纸面内顺时 针缓慢转过90°，则在转动过程中，CA绳 间的动摩擦因数为比，A与地面间的动 的拉力F,、CB绳的拉力F:的大小变化 摩擦因数为：，最大静摩擦力等于滑动 情况是 摩擦力.A与B的质量之比为 A.F,先变小后变大 4.1 B. B.F先变大后变小 g pp C.F:一直变小 C1十44 D 2十 D.F,最终变为零 1 12 15.如右图所示，橡皮 13.(多选)如右图所示， 筋的一端固定在O 一质量为m的铁环 点，另一端拴一个 A套在粗糙的水平 物体，O点的正下 横杆上，通过细线连 方A处有一垂直于 接一质量也为m的 纸面的光滑细杆 小球B,小球还用一水平细线OB拉着， OA为橡皮筋的自然长度.已知橡皮筋的 AB细线与竖直方向的夹角为45°.保持 弹力与伸长量成正比，现用水平拉力F 环和小球的位置不变，横杆的位置缓慢按 使物体在粗糙的水平地面上从B点沿水 逆时针方向转到竖直位置，在这个过程中 平方向匀速向右运动至C点，已知运动 过程中橡皮筋处于弹性限度内且物体对 环与杆相对静止，已知重力加速度大小为 水平地面有压力，下列说法正确的是 g,则 ( A.AB细线的拉力保持不变 A.物体所受水平地面的摩擦力保持不变 B.杆对环的作用力保持不变 B.物体所受水平地面的支持力变小 C.杆对环的弹力一直减小 C.水平拉力F逐渐增大 D.杆对环的摩擦力先增大后减小 D.物体所受的合力逐渐增大 3