课时冲关10 素养培优3 共点力的动态平衡和平衡中的临界，极值问题 & 课时冲关11 实验二-【创新教程】2027年高考物理总复习大一轮课时作业

高考总复习物理 [答题栏] 课时冲关10 素养培优3共点力的亏 11.如图，货车车厢内装 A 2有3根粗细相同的均 质圆木，圆木A、B紧 3 T77777777777777777777J777 挨着，圆木C叠放在A、B上.货车司机启 4 动液压系统，使车厢底板由水平位置缓慢 倾斜，直到圆木滑离底板到达地面，从而 完成卸货.从启动液压系统到圆木开始滑 离车厢底板的过程中，不考虑C与A、B间 的摩擦力，关于A对C支持力F,和B对 C的支持力F。,下列说法正确的是( A.F和F,的合力方向始终与车厢底板垂直 B.F,增大、F2减小 C.F减小、F2增大 D.F,减小、F2先增大后减小 2.如图所示，固定斜面OA 的倾角为60°，挡板OB与 水平面的夹角0=60°，挡 板OB可绕转轴O在竖直 609 面内转动.现将一质量为 m的光滑圆球放在斜面与挡板之间，在0 由60°缓慢减小至15°的过程中，下列说法 正确的是 A.球对挡板OA的压力逐渐增大 B.球对挡板OA的压力先减小再增大 C.球对挡板OB的压力逐渐增大 D.球对挡板OB的压力先减小再增大 3.如图所示，小球用细线 aeuu 悬吊在天花板上处于 静止状态，小球与地面 刚好要接触，截面为半 7777777777777777777 圆形的柱体放在光滑水平面上并刚好与小 球接触，不计小球的大小，柱体圆弧面光 滑，用一个水平向左的力推柱体，使其缓慢 向左运动，则在小球沿圆弧面上升过程中， 推力F A.不断减小 B.不断增大 C.先变大后变小 D.先变小后变大 4.如图所示，一轻弹簧的一端固 A 定在竖直墙壁上的Q点，另一 P 端与一个质量为m的小球相 连，小球还与一根足够长的细 QSWWwWWWMO 线相连.初始时，细线固定在P Nrmmme 处，小球处于静止状态，现手拿细线沿墙 壁向上缓慢移动，移动过程中轻弹簧的中 心轴线始终保持水平，则在该过程中 ·354 功态平衡和平衡中的临界、极值问题 A.弹簧的长度将增大B.弹簧的长度将减小 C弹簧的长度不变D.细线的弹力将增大 5.(多选)如图所示，细线一 端固定在O点，另一端系 60° 一质量为m的小球，当小0： 球受到竖直平面内与水 平方向夹角为60°的拉力 F作用时，小球恰好静止于A点且OA水 平拉直.现让小球绕O点顺时针缓慢向下 运动，保持拉力F与OA的夹角不变，小球 可视为质点，重力加速度为g,则OA由水 平变到竖直过程中绳子OA中的拉力 ( A最小值为尽 3mg B.最小值为2 3 mg 仁绿你务1点业是大做为双 6.用三根细线a、b、c将 重力均为G的两个小 球1和2连接，并悬挂 30 如图所示.两小球处于 b 1 2 静止状态，细线a与竖 直方向的夹角为30°、细线c水平.求： (1)细线a、c分别对小球1和2的拉力 大小； (2)细线b对小球2的拉力大小； (3)保持小球1、2的位置不变，改变细线c 的方向后小球仍能处于静止状态，求细线 c中最小的拉力F. 课时冲关11实验二探乡 1.(2025·四川卷，11)某学习小组利用生活中 常见物品开展“探究弹簧弹力与形变量的关 系”实验.已知水的密度为1.0×103kg/m, 当地重力加速度为9.8m/s2.实验过程 如下： 00000 1.cm 713 图1 图2 →m 图3 (1)将两根细绳分别系在弹簧两端，将其平 放在较光滑的水平桌面上，让其中一个系 绳点与刻度尺零刻度线对齐，另一个系绳 点对应的刻度如图1所示，可得弹簧原长 为 cm, (2)将弹簧一端细绳系到墙上挂钩，另一端 细绳跨过固定在桌面边缘的光滑金属杆 后，系一个空的小桶.使弹簧和桌面上方的 细绳均与桌面平行，如图2所示 (3)用带有刻度的杯子量取50mL水，缓 慢加到小桶里，待弹簧稳定后，测量两系绳 点之间的弹簧长度并记录数据.按此步骤 操作6次 (4)以小桶中水的体积V为横坐标，弹簧伸 长量x为纵坐标，根据实验数据拟合成如图 3所示直线，其斜率为200m2.由此可得该 弹簧的劲度系数为 N/m(结果保留 2位有效数字). (5)图3中直线的截距为0.0056m,可得 所用小桶质量为 kg(结果保留2 位有效数字). ·35 第二章相互作用 充弹簧弹力与形变量的关系 2.(2023·浙江6月选考)如图所示，某同学 把A、B两根不同的弹簧串接竖直悬挂，探 究A、B弹簧弹力与伸长量的关系.在B弹 簧下端依次挂上质量为m的钩码，静止时 指针所指刻度xA、xB的数据如表， 钩码个数 0 1 2 IA/cm 7.758.539.30 TB/cm 16.4518.5220.60 钩码个数为1时，弹簧A的伸长量△xA cm,弹簧B的伸长量△xB= cm, 两根弹簧弹性势能的增加量△E mg（△xA十△xB)(选填“=”“<”或“>”). 3.在“探究弹簧弹力与形变量的关系”的实验 中，实验装置如图甲所示，弹簧所受的水平拉 力等于所挂钩码的重力.实验时先测出不挂 钩码时弹簧的自然长度，再将5个钩码逐个 挂在轻绳的下端，测出每次弹簧相应的长度. 小明同学通过实验测出了6组数据，并在图 乙的坐标系中描点」 F/N 2.09用 1.6 1.2 0.8 宝 出 0510152025L/(×10-2m) 甲 乙 (1)连接图乙中各点，由图线可得出该弹簧的原 长为 cm,劲度系数为 N/m. (2)小明同学的测量、记录及描点都规范正 确，但图乙中的一个描点(18cm,2.0N) 位置明显有偏差，请你指出是什么原因造 成的： (3)将弹簧水平放置与竖直放置做实验相 比较，请你指出水平放置做实验的优缺点 (只要各指出一条便可). 优点： 缺点：12.解析：(1)对B受力分析，由平衡条件得mg=Tcos9,F =Tsin9,联立得F=mgtand0,T=g cose (2)以A为对象，平衡条件可得Tsin8=f,Tcos0十Mg =F,又f=FN,联立可得=M干m mtane 答案：(1)F=mgtand8,T=mg 279 课时冲关10素养培优3共点力的动态 平衡和平衡中的临界、极值问题 1.C「对C受力分析，由于车厢底板 由水平位置缓慢倾斜，则C处于平 衡状态，C受到重力、A对C支持力 F1和B对C的支持力F2,如图 运动过程中凡，与竖直方向夫角远⊙⊙⊙ 所示 渐增大，故F1减小，F。增大，F1和F2的合力方向始终 与重力方向相反，故选C.] 2.D[球处于静止状态时受力平衡，对 球进行受力分析，作出受力的动态关 量图如图所示，圆球处于静止状态，在 0由60°缓慢减小至15°的过程中，根据 图像可知，F4不断减小，FB先减小后 增大，根据牛顿第三定律可知，球对挡 板OA的压力不断减小，球对挡板OB的压力先减小后 增大，故选D. 3.C[对小球和半圆柱整体分析，初始时绳子竖直F=0, 当半圆柱缓慢左移，F增大，当小球上升到半圆最高，点时 F=0,故F先增大后减小.故选C.] 4.A[对小球受力分析，如图所示 现手拿细线沿墙壁向上缓慢移动，移动过 程中轻弹簧的中心轴线始终保持水平，即 弹簧弹力的方向不变，日减小，由图可知， wwwwWO x减小，即弹簧的长度将增大，细线的弹 力T减小.故选A.门 5.AD[令绳子与竖直方向的夹角为日，对小球进行分析 根据正弦定理有 mg T T sin60sin(180°-60°-0の=sin(60°+9，其中0°≤9≤ 90°，当0=30°时，解得 Tm=2ym竖，故C错误，D正确；结合上迷，当9=90 3 时，解得Tm √3mg 3 故A正确，B错误.] 6.解析：(1)把小球1和2看成一整体，受力分析F 如图所示 由平衡条件可得F。=c0530 2G 3 20 F.=2Gan30°=2y5G. 3 (2)以球2为研究对象，设细线b对小球2的拉力F。,由 平衡条件可得 F,=√G+F=IG. (3)以1、2两小球为整体研究，根据受力平衡可 F 得力的矢量三角形如图 由力的夫量三角形图可知当F。与水平方向成 30°斜向上时，F。达到最小值，即 F=2Gsin30°=G. 答案：1)F.=45G,F=25G 3 3 2E,=四G 3 (3)F=G ·58 参考答案 课时冲关11实验二探究弹簧弹力 与形变量的关系 1.解析：(1)该刻度尺的分度值为0.1cm,应估读到分度值 的后一位，故弹簧原长为13.14cm, (4)由胡克定律可知mg十pVg=kx, 化简可得x=坚V+m坚 k 由图像可知坚=200m2, 代入数据解得该弹簧劲度系数为k=49N/m, (5)由图可知8=0.0056m, 代入数据可得所用小桶质量为m=0.028kg. 答案：(1)13.14或13.15(4)49(5)0.028 2.解析：钩码个数为1时，弹簧A的仲长量△xA=8.53cm -7.75cm=0.78cm, 弹簧B的伸长量△x.=18.52cm-16.45cm-0.78cm =1.29cm, 根据系统机械能守恒定律可知两根弹簧的重力势能减 少量和钩码减少的重力势能等于弹簧增加的弹性势能， 故△Ep>mg(△xA十△xn). 答案：0.781.29> 3.解析：(1)作出F-L图像如图所示 2.0 弹簧弹力F=0时，对应的弹簧长度 16 为弹簧的原长，可知，图像的横轴截 1.2 距为该弹簧的原长，即弹簧原长L。= 08 0.4 5×102m=5cm,图像直线部分的 0510152025L10-2m 斜率为该弹簧的劲度系数，即劲度系 1.6-0 (13-5)x107 N/m-20 N/m. (2)在弹簧的弹性限度内，弹簧的弹力和弹簧长度成线 性关系，图线为直线，由题意可知，造成偏差的原因是弹 簧的形变超出了弹簧的弹性限度. (3)水平放置做实验的优点：可避免弹簧自身所受重力 对实验的影响，缺点：弹簧与接触面及轻绳与滑轮间有 在摩擦会产生误差. 答案：(1)520(2)弹簧的形变超出了弹簧的弹性限 度(3)见解析 课时冲关12实验三探究两个 互成角度的力的合成规律 1.解析：(1)由一个弹簧测力计拉橡皮条至0点的拉力一 定沿AO方向；而根据平行四边形定则作出的合力，由于 误差的存在，不一定沿AO方向，故一定沿AO方向的 是F (2)①根据“验证力的平行四边形定则”实验的操作步骤 可知，有重要遗漏的步骤的序号是C、E ②在C中未记下两条细绳的方向，E中未说明是否把橡 皮条的结，点拉到同一位置0 答案：(1)F(2)①CE②C中应加上“记下两条细 绳的方向”E中应说明“把橡皮条的结点拉到同一位置 O” 2.解析：(1)由测力计的读数规则可知，读数为4.00N. (2)①利用平行四边形定则作图（见答案）. ②由图可知F金=4.00N,从F。的顶点向x轴和y轴分 别作垂线，顶，点的横坐标对应长度为1mm,顶点的纵坐 标长度为20mm,则可得出F。与拉力F的夹角的正切 值为0.05. (3)由(1)(2)知是等放替代法 答案：(1)4.00 (2)①F,、F,的合力F合如图所示 皮 ②4.000.05 (3)B