内容正文:
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专题一
力与运动
课时作业1力与物体的平衡
(分值:55分)
基础巩固练
4.(5分)(2025·湖南长沙一模)
如图,一小孩在玩躲猫猫游戏
1.(5分)(2025·福建卷)如图所
时,徒手靠摩擦爬上墙壁(地面
示,山崖上有一个风动石,无风
有保护措施),已知该屋角两侧
时地面对风动石的作用力是
的竖直墙壁互相垂直,她爬升墙
F1,当受到一个水平风力时,风
壁时利用手脚交替即双脚支撑
动石依然静止,地面对风动石的作用力是F2,关于
时双手上移,双手支撑时双脚上移的方法,最后靠
F,和F2的大小关系,下列说法正确的是()
双脚与墙面作用停在某高度,假设此时双手不受
A.F2大于F
力,双脚两个受力点受力均等,小孩重力为G,最
大静摩擦力等于滑动摩擦力,下列说法正确的是
B.F1大于F2
C.F1等于F2
D.F1和F2的大小关系与风力大小有关
A.小孩单只脚受到墙壁的摩擦力大小为》
2.(5分)(2024·山东卷)如图
B.小孩受到墙壁的摩擦力方向竖直向上
所示,国产人形机器人“天
C.小孩脚与墙壁间的动摩擦因数大于1
工”能平稳通过斜坡。若它
D.若对称增加脚与墙壁的挤压力,则摩擦力不
可以在倾角不大于30°的斜
改变
坡上稳定地站立和行走,且最大静摩擦力等于滑
5.(5分)(多选)(2025·河北石家
动摩擦力,则它的脚和斜面间的动摩擦因数不能
庄质检)如图所示,半圆环竖直
小于
(
)
固定在水平地面上,光滑小球Amm9
套在半圆环上。对小球施加一始终指向半圆环最
A号
B分
高点B的拉力F,使小球从半圆环最低点A缓缓
3
移动到最高点B。下列说法正确的是
()
c
u图
A.拉力F一直减小
B.拉力F先增大后减小
3.(5分)(2025·河北卷)如图,内
C.小球对半圆环的压力大小始终不变
壁截面为半圆形的光滑凹槽固
D.小球对半圆环的压力先增大后减小
定在水平面上,左右边沿等高。
6.(5分)(2024·湖北卷)如图所
777
该截面内,一根不可伸长的细绳穿过带有光滑孔
示,两拖船P、Q拉着无动力
的小球,一端固定于凹槽左边沿,另一端过右边沿
船S一起在静水中沿图中虚
s回
并沿绳方向对其施加拉力F。小球半径远小于凹
方向匀速前进,两根水平缆绳
槽半径,所受重力大小为G。若小球始终位于内
与虚线的夹角均保持为30°。
假设水对三艘船在水平方向的作用力大小均为f,
壁最低点,则F的最大值为
(
)
方向与船的运动方向相反,则每艘拖船发动机提
供的动力大小为
C.G
D.√2G
B.2T
C.2f
D.3f
(横线下方不可作答)
109
专题一力与运动
7.(5分)(2025·八省联考内蒙古卷)2024年9月,国
C.当α=30时F有最小值
内起重能力最大的双臂架变幅式起重船“二航卓
D.F的最小值为0.96mg
越”号交付使用。若起重船的钢缆和缆绳通过图
10.(5分)我们常用支架与底板垂直的两轮手推车搬
示两种方式连接:图(a)中直接连接,钢缆不平行;
运货物。如图甲所示,将质量为m的货物平放在
图(b)中通过矩形钢架连接,钢缆始终平行。通过
手推车底板上,此时底板水平;如图乙所示,缓慢
改变钢缆长度(缆绳长度不变),匀速吊起构件的
压下把手直至底板与水平面间的夹角为30°。不
计货物与支架及底板间的摩擦,重力加速度为g,
过程中,每根缆绳承受的拉力
下列说法正确的是
钢缆→
矩形钢架
缆绳→
图(a)
图b)
氏
A.图(a)中变大
B.图(a)中变小
C.图(b)中变大
D.图(b)中变小
A.当底板与水平面间的夹角为30°时,底板对货
能力提升练
物的支持力为2mg
8.(5分)如图所示,一半球形光滑
B.当底板与水平面间的夹角为30°时,支架对货
绝缘碗固定在水平地面上,半径
物的支持力为3mg
为R,上表面水平,O为球心。
2
C.压下把手的过程中,支架对货物的支持力一直
三个完全一样的带电小球静止放置在碗内,处在
增大
同一水平面上,小球距离碗底的竖直高度为(图
D.压下把手的过程中,底板对货物的支持力先减
中只画出一个小球,另外两个小球未画出)。已知
小后增加
小球质量为m,重力加速度为g,静电力常量为k。
尖子生选练
则每个小球带电荷量的大小是
(
11.(5分)如图所示,倾角为
A.3R
mg
mg
0=30°、静止在水平地面上
入R
A
的斜面体顶端有一光滑的
10
C.R
3R 3mg
定滑轮,斜面上的物块A
D.k
通过细线绕过定滑轮与物块B相连,此时物块A
9.(5分)(多选)质量为M的木
F
恰要沿斜面滑动,现在物块B上施加水平向右的
楔倾角0为37°,在水平面上保
力使物块B缓慢升高(图中未画出),当物块B与
持静止。当将一质量为m的
M
滑轮间的细线与竖直方向的夹角9=60°时,物块
木块放在木楔斜面上时,它正
A也恰要沿斜面滑动,已知物块B的质量为m,
重力加速度为g,整个过程斜面体始终静止,则
好匀速下滑。如图所示,当用与木楔斜面成α角
()
的力F拉木块时,木块匀速上升(已知木楔在整个
A.外力F的最大值为2mg
过程中始终静止),sin37°=0.6。下列说法正确
B.物块A的质量为2m
的是
(
A.木块与斜面间的动摩擦因数为0.75
C.物块A和斜面间的最大静摩擦力为?mg
B.当a=37°时F有最小值
D.地面和斜面体间的摩擦力一直减小
红对勾·讲与练
110
高三二轮物理
■年分量Ea,=Ecos0=sin'0c0sB
的能量为碰拉前动能的子,可知维球
微元累加并根据对称性可知,M点的
与地面碰后篮球的动能变为原来的
合电场强度为E=?
3
.3
sin0cos0,令
R
,即E=mgH,篮球反弹后所
f(0)=sin8cos0=cos6-cos0,则其导
具有的动能转化为重力势能,则E1
函数为f'(0)=一sin0+3cos0sin日,令
mgh1,所以篮球与地面第一次碰撞后
f'(6)=0,此时cos0=
3,可知当
茧球上升的最大高废为么,=子H,同
理可以得出篮球与地面第二次碰撞后
cos 0=3
,即试探电荷距离圆环中心
篮琅上升的最大高度为A:=(侣)H,
为号R时,电场强度最大,加速度壶
继而求出第三次h,=
大,并且这个位置与电荷量无关,故C
正确,B、D错误。
n次h。=
(任jH,进行教学归纳,发
现每次与地面碰撞后篮球上升的高度
与之前下落高度为等比数列,篮球停
止运动前运动的总路程为x=H十
2h1+2h2十2h,十…,由等比数列知识
0
M
E
得x=H+2X3
-(
HX
3,篮球
典例5AD用0表示火车最后的速
1一
度,用m表示每节车厢的质量,由于轨
停止,n取无穷大,总路程为x=7H,
道对车厢的阻力不计,所以由n节车
故B正确。
厢组成的系统,动量守恒,取第一节车
典例7C若弹簧处于压缩状态,对小
厢原来的速度方向为正方向,则有
球受力分析可知,此时无论圆环对小
m0=m,得0=,故A正确,B错
球的弹力方向指向圆心还是背离圆
心,小球的合力均不为0,即弹簧不可
误;相邻两车厢的间隙长度为△L
能处于压缩状态,弹簧只可能处于拉
伸状态,且圆环对小球的弹力方向背
”一,设车厢间发生第1、2、…次碰
离圆心,小球所受合力才可能为0,小
琼才能处于静止状态,B错误;根据上
撞后连在一起的车厢速度分别为1、
述分析,对小球进行受力分析如图甲
v2、…、Yk,则有2mv1=m心0,3m02=
m…,(k十1)mg=m℃o,解得y1
所示,根据相似三角形有巴=m5-
Z000:=30g…,0g=十100,所以
,又由于xAB=2Rcos9,解得N,
N
整个过程所用时间为1=业十
mg,F1=1.6mg,A错误;
△L+…+L=L[1+2+…+(m
1)门=,故C错误,D正确。
典例6B篮球下落的过程,篮球的重
力势能转化为篮球的动能,所以篮球
下落到与地面第一次碰撞前动能为
甲
Ek=mgH,篮球与地面碰撞过程损失
练习手册
专题一力与运动
受力分析,有umg cos30≥mng sin30°,
课时作业1力与物体的平衡
解得≥
,故B正确。
3.B分析可知当凹槽底部对小球支持
1.A无风时,地面对风动石的作用力方
力为0时,此时拉力F最大,根据平衡
向竖直向上,与重力平衡,大小为F,
mg。当受到一个水平风力时,地面对
条件2F。0s46°=G,解得F。=
G,
2
风动石的作用力与竖直向下的重力及
故选B。
水平方向的凤力F,三力平衡,根据平
4.C对小孩受力分析,如
衡条件可知,地面对风动石的作用力
图所示,当仅用双脚将自
大小为F:=√F+(mg),故F:大
己稳定在空中时,每面墙
于F1,故选A。
壁给小孩脚的弹力均垂
2.B斜坡倾角越大,“天工”越容易下
直墙壁指向外,根据对称
滑,只要保证“天工”在30°倾角的斜坡
性可知墙壁对小孩每只
上不下滑,在小于30°倾角的斜坡上更
脚的弹力大小相等,且两
不会下滑,对30°倾角斜坡上的“天工”
弹力相互垂直,根据平行四边形定则
根据上述分析可知,换用弹簧后,小球
受力如图乙所示,根据相似三角形有
F2
TAC
R
=R,又由于xc=2Rosa,
g
解得N2=mg=N1,F2=2 ng cos a,
D错误;
乙
令弹簧原长为L,根据上述分析可解
得F1=k1(2Rcos0-L)=2 ng cos,
F2=k2 (2Rcos a-L)=2mg cos a,
有,(2R-点g)=2mg,k:(2R-
。)三2mg,由以上分析可知,当换
用原长相同、劲度系数更大的某轻质
弹簧时,小球静止时弹簧与竖直方向
的夹角变大,即C点位置处于圆环上
B点的上方,即换用弹簧后,弹簧的弹
力将变小,C正确。
典例8C对小球受力分析如图所示,
H
F&
B
FA
由正弦定理有
in∠CpH
sin/CHP:其中∠CPH=∠OPB,
F8
∠CHP=∠HPD=∠APO。其中
AP
AO
△APO中
sin(x-∠POB)
sin∠APO9
BP
BO
同理有
sin∠POB
sin∠BPO
,其中
FA=k
AP F=k
Qiq
Q:9
BP,联立有
Q1:Q。=2n3:1,故选C。
可知两弹力的合力垂直墙角竖直线且
沿角平分线指向外,所以小孩所受弹
力与重力的合力向外倾斜向下,由平
衡条件可得,小孩所受的摩擦力应向
内倾斜向上,则由平行四边形定则可
知弹力增大,摩擦力也增大,B、D错
误;由图可知,小孩两只脚受到墙壁的
摩擦力的竖直分量之和等于重力G,则
G
单只脚受到墙壁的摩擦力必大于
,A
错误;小孩受到的摩擦力在水平方向
上的分量等于其受到墙壁的弹力,且
两只脚所受摩擦力在水平方向上的分
量大小相等,方向垂直,两只脚受到墙
壁的弹力大小相等,方向垂直,所以该
四力所围成的图形为正方形,则小孩
参考答案
239
每只脚受到墙壁的摩擦力的水平分量
大小等于该只脚受到墙壁的弹力大小,
即F sin a=N,又F,uN,所以u≥
F
1>1,C正确。
N sin a
5.AC对小球受
B
力分析如图所
N
示,根据相似
三角形法可得
777777777777777777
mg。V
F
mg
RR
小球从半圆环最低,点A缓缓移动到最
高点B的过程中,小球与B,点间的距
离1逐渐减小,则拉力F减小,N的大
小不变,根据牛顿第三定律可得小球
对半圆环的压力大小始终不变,故选
A、C。
6.B根据题意对S受力分析如图1,正
交分解可知2Tcos30°=f,所以有
下=。对P受力分析如图2,则有
(Tsin30°)2+(f+Tcos30°)2=F,
解得F=
3f,故选B。
309
图1
S回
30°
图2
7.A设缆绳与竖直方向的夹角为,假
设有n根缆绳,设构件的质量为m,对
构件受力分析,由平衡条件得nTcos0=
g,解得每根缆绳承受的拉力为T=
mg
。,题图(a)匀速吊起构件的过程
ncos A
中,缆绳与竖直方向的夹角日变大,则
每根缆绳承受的拉力变大;题图(b)匀
速吊起构件的过程中,缆绳与竖直方
向的夹角日不变,则每根缆绳承受的拉
力不变,故选A。
8.B设两小球之间的距离为r,小球所
带电荷量为g,则两小球之间的静电力
为F=k二,则其中一个小球受到另外
两个小球的静电力的合力为F令=
2Fc0s30°,对小球受力分析可知
mg
F合
3
tan30°,由几何关系可知r=?R,联立
mg
,故B正确。
9.ABD木块匀速下滑时,有ng sin37°=
ngcos37°,解得=0.75,A正确;木
块匀速上升时,有Fcos a=mg sin0十
u(mg cos日一Fsin a),整理得F=
2402树闪·讲与练·高三二轮物理
0s(a-9,可知当a=0=37时,F有
mg sin 20
最小值,最小值为F=0.96g,B、D正
确,C错误。
10.C设底板对货物的支持力为FN,支
架对货物的支持力为F心,当底板与水
平面间的夹角为30°时,货物的受力如
图甲所示,由平衡条件得FN1cOs60°
Fx cos30°,Fx sin60°+Fxesin30°=
2g·解得FN1=72g·FNe一272g·
故A、B错误;压下把手的过程中,货
物的受力情况如图乙所示,则底板对
货物的支持力一直减小,支架对货物
的支持力一直增大,故C正确,D错误。
FN2
.130°.
mg
111g
甲
乙
11.C当物块B与滑轮间的细线与竖直
方向的夹角9=60°时,外力F具有最
大值,以物块B为研究对象,根据受
力分析可得tan60°=
,外力F的
mg
最大值为F=√3mg,故A错误;设物
块A的质量为mA,由题意可知,对物
块B施加外力F前,物块A恰要沿斜
面下滑,则有mAg sin30°一Fm=
Fn1=mg,当物块B与滑轮间的细线
与竖直方向的夹角9=60°时,此时细
线拉力为F:=cos60
mg
=2mg,物块
A恰要沿斜面上滑,则有mAg sin30°十
Fm=F=2mg,联立解得mA
3m,Fm=2mg,故B错误,C正确;
以物块A、物块B和斜面体为整体,
根据受力平衡可得F=F,由于水
平外力F逐渐增大,则地面和斜面体
间的摩擦力一直增大,故D错误。
课时作业2直线运动
与牛顿运动定律
1.C质,点做直线运动,位移与时间成函
数关系,A、B选项中1个时间对应2个
以上的位移,故不可能,故A、B错误;
同理D选项中1个时间对应2个速
度,也是不可能,只有C选项速度与时
间是成一一对应关系,故C正确,
D错误。
2.C根据运动学公式℃=v,十at,代入
数值解得a=一6m/s,故加速度大小
为6m/s2,故选C。
3.A由题图可知-t图像的斜率表示
加速度,0~t1时间内加速度为负且恒
定,速度为正,加速度方向与速度方向
相反,故0~t1内,汽车做匀减速直线
运动,故A正确;t1t2内,汽车做匀
速直线运动,故B错误;0~t1内加速
度方向为负,t2一t?内加速度方向为
正,故0一t1和t2一t内,汽车加速度
方向相反,故C错误;0~t1和t:t
内,汽车速度方向相同,均为正,故D
错误。
4.D由x=一2t2+20t十10,结合x=
vot+-
at十工。,可知汽车刹车的加速
度a=一4m/s2,初速度v。=20m/s,则
汽车刹车所用的时间t。=
0-o
=5,
a
则48内汽车发生的位移为x:=
w,+2ai=20X4m+×(-40X
2
4m=48m,A错误;8s内汽车发生的
00
位移等于5s内的位移,工=21。
2X5m=50m,B错误:8s内汽车的
2
平均速度大小为=工=
50
m/s=
t8
Q
6.25m/s,C错误,D正确。
5.C第一次设轻绳拉力为T1,根据平
衡条件可知T1=m1g,对物块B,根据
牛顿第二定律有T1=m2a1,解得a1=
1
28:两个物块的位置互换后,设轻绳
拉力为T。,根据平衡条件可知T。=
2g,对物块A,根据牛顿第二定律有
T:=m1a2,解得a2=2g。由于小车与
物块相对静止,因此小车的加速度等
于物块的加速度。根据x=
2at,可
知在相同时间内,两次小车运动的位
移之比为x1:x2=a1:a2=1:4,故
C正确。
6.B受力分析可知,物块C受重力和弹
簧弹力,弹簧的弹力不能突变,在轻绳
剪断瓣间,物块C受到的弹力与重力
相等,所受合力为0,则物块C的加速
度为0;物块B与吊篮A相对静止,将
吊篮A、物块B看作一个整体,受重力
和弹簧的弹力,弹簧的弹力等于物块C
的重力mg,对吊篮A、物块B组成的
系统,由牛顿第二定律得a=
mg十mg十mg=3
2m
8,故A错误,B正
确;以吊篮A为研究对象,吊篮A受到
重力与物块B对吊篮A的压力,由牛
顿第二定律得mg十FN=ma,代入数
据得Fy="m5,故C,D错误。
2
7.CD由题图知拉力变化,雪撬做变加
速直线运动,A错误:设雪橇的质量为
m,雪棍与地面间的动摩擦因数为“,
根据牛顿第二定律,对雪橇有F一
mg=ma,即F=mg十ma,图像斜
率表示雪旋的质量,得m=一一,B错
误:若F=0,c=一g得=-
g
C正确:当拉力F=nb时,加速度a=
nb一b
=c(1一n),D正确。
m
8.AD
,根据-t图像中,图线与横轴围
成的面积表示位移,由题图甲可知,物
体在这段时间内的位移x>马
2ot。,故
A正确:根据运动学公式2a.x=v2一u
可得2=2ax十6,可知02-x图像中
图线的斜率为2a,由题图乙可得,物体
的加速度为0.5m/s2,故B错误;根据