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2021届高三物理二轮强化综合复习训练
力的动态分析
1.如图所示,在竖直放置的穹形光滑支架上(上部为半圆形,
左右竖直)一根不可伸长的轻绳通过光滑的轻质滑轮悬挂一重物。现将轻绳的一端固定于支架上的点,另一端从点(点是穹形支架的最高点)沿支架缓慢地向点(点与点等高)靠近。则绳中拉力大小变化的情况是(???)
A.先变小后变大
B.先不变后变大
C.先不变后变小
D.先变大后不变
2.一根长为L的易断的均匀细绳,两端固定在天花板上的两点,若在细绳的C处悬挂一重物,知,如图所示,则下列说法正确的是(
)
A.增加重物的重力,段先断
B.增加重物的重力,段先断
C.将A端往左移时细绳容易断
D.将A端往右移时细绳容易断
3.如图所示,一条细线一端与地板上的物块相连,另一端绕过轻质光滑滑轮与小球相连。滑轮用另一条细线悬挂在天花板上的点,细线与竖直方向夹角为α=30°,与的夹角为,系统处于静止状态。已知小球重,则(
)
A.
细线的拉力为
B.
绳上的拉力大小为
C.
B对地面的摩擦力大小为
D.
细线与间的夹角
4.如图所示,轻杆的A端用铰链固定,滑轮在A点正上方(滑轮大小及摩擦均可不计),B端另一重物.现将轻绳的一端拴在杆的B端,水平向左的拉力F作用于绳的另一端使B端缓慢上升,在杆达到竖直前(
)
A.拉力F不变
B.拉力F减小
C.杆受力增大
D.杆受力不变
5.如图所示,轻弹簧的劲度系数为k,一端固定在内壁光滑、半径为R的半球形容器底部处(O为球心),弹簧另一端与质量为m的A小球相连,小球静止于P点,与水平方向的夹角为,若换成质量为的小球B与弹簧相连,小球静止在、P之间的M点(图中没有标出),重力加速度为g,下列说法正确的是(
)
A.容器对小球A的支持力为
B.容器对小球B的支持力为
C.的长度为
D.弹簧的原长为
6.半圆柱体放在粗糙的水平地面上,其右端有固定放置的竖直挡板。在和之间放有一个光滑均匀的小圆柱体,整个装置处于静止。如图所示是这个装置的纵截面图。若用外力使保持竖直,缓慢地向右移动,在落到地面以前,发现始终保持静止。在此过程中,下列说法中正确的是(
)
A.对的弹力逐渐减小
B.地面对的摩擦力逐渐增大
C.间的弹力先减小后增大
D.所受的合力始终为零
7.如图所示,将两个质量均为的小球、用细线相连悬挂于点,用力拉小球使整个装置处于平衡状态,且悬线与竖直方向的夹角为,则的大小(??
)
A.可能为
B.可能为
C.可能为
D.可能为
8.如图所示,一个重为G的圆球被长细线AC悬挂在墙上,不考虑墙的摩擦,如果把绳的长度增加一些,则球对绳的拉力F1和球对墙的压力F2的变化情况是(??
)
A.F1减小?????B.F1增大?????C.F2减小?????D.F2增大
9.在下图所示装置中,轻质滑轮悬挂在绳间,两物体质量分别为、,悬点、间的距离远大于滑轮的直径,不计一切摩擦,整个装置处于静止状态.则(???)
A.
一定等于
B.
一定大于
C.
一定小于
D.
可能等于
10.表面光滑、半径为的半球固定在水平地面上,球心的正上方处有一光滑的定滑轮,轻质细绳两端各系一个可视为质点的小球挂在定滑轮上,如图所示。两小球平衡时,若滑轮两侧细绳的长度分别为和,这两个小球的质量之比为,小球与半球之间的压力之比为,则下列判断正确的是(
)
A.
B.
C.
D.
11.如图所示,质量均可忽略的轻绳与轻杆,轻杆A端用铰链固定,滑轮在A点正上方(滑轮大小及摩擦均可不计),B端吊一重物.现将绳的一端拴在杆的B端,用拉力F将B端缓慢上拉,在杆达到竖直前(??
)
A.绳子拉力不变???????
B.绳子拉力减小
C.杆受力增大????
D.杆受力不变
12.如下图所示,是上端带定滑轮的固定竖直杆,质量不计的轻杆一端通过较链固定在C点,另一端B悬挂一重为G的重物,且B端系有一根轻绳并绕过定滑轮A,用力F拉绳,开始时,现使缓慢变小,直到杆接近竖直杆。此过程中,以下分析正确的是(???)
A.绳子越来越容易断
B.绳子越来越不容易断
C.作用在杆上的压力增大
D.作用在杆上的压力大小不变
13.质量为0.2kg的小球被两段细线OA、OB悬挂在空中,A、B固定在墙上,两段????
细线与竖直方向夹角分别是30°和60°,开始小球静止,如图所示,
g取10m/s2。问
(1).两段细线此时张力TOA、TOB分别是多少?
(2).假如细线OA能承受的最大拉力为3N,细线OB能承受的最大拉力为2N,那么它们所挂小球的质量最大是多少?
14.如图所示,质量为的光滑小球被细线系住,放在倾角为的斜面上。已知线与竖直方向夹角,斜面质量为,整个装置静置于粗糙水平面上。求
(1).悬线对小球拉力的大小
(2).地面对斜面的摩擦力的大小和方向
参考答案
1.答案:D
解析:当轻绳的右端从点缓慢移到直杆最上端时,设两绳的夹角为。以滑轮为研究对象,受力分析,根据平衡条件得,得到绳子的拉力,所以在轻绳的右端从点移到直杆最上端的过程中,最大,减小,则变大。当轻绳的右端从直杆最上端移到点时,设两绳的夹角为,绳子总长为,两直杆间的距离为,由数学知识得到,不变,则保持不变。再根据平衡条件可知,两绳的拉力保持不变,所以绳中拉力大小变化的情况是先变大后不变,故选项D正确。
2.答案:AC
解析:对C点研究,C点受重物的拉力,其大小,将重物对C点的拉力分解为对和两段细绳的拉力,力的平行四边形如图所示。在中,因为,所以,故,当增加重力G时,按比例增加,增大得较多,所以段细绳先断,选项A正确,B错误;将A端往左移时,与两力夹角变大,合力一定,则两分力与均增大,故细绳容易断,选项C正确;将A端往右移时两分力夹角减小,合力一定,两分力减小,故细绳不容易断,选项D错误。
3.答案:AD
解析:A.
对球受力分析知细线的拉力为:,故A正确;
BD、对滑轮分析,受三个拉力,如图所示:
根据平衡条件知,,即细线与间的夹角,
绳上的拉力大小为:,故B错误,D正确;
C.
对滑块受力分析,受重力、支持力、拉力和静摩擦力,根据平衡条件,水平方向,有:,所以有:,由牛顿第三定律知对地面的摩擦力大小,故C错误。
4.答案:BD
解析:以B点为研究对象,B点受到竖直向下的拉力(等于重物的重力G)、轻杆的支持力和沿方向的拉力,作出受力图如图所示,由平衡条件得,和的合力与大小相等、方向相反,根据力的矢量三角形与几何三角形相似可得,又,解得,缓慢变小时,保持不变,变小,则保持不变,F变小,故选项B、D正确.
5.答案:ABC
解析:对质量为m的小球进行受力分析,其受重力、容器的支持力和弹簧的弹力作用而平衡.如图所示,对A小球,弹簧弹力T、重力和支持力N围成的矢量三角形和相似,因,几何关系可知为等边三角形,则有,即,故选项A正确.同理对B小球进行受力分析,则有,即,选项B正确.由A项分析可知,弹簧的压缩量为,则弹簧的原长为,由B项分析可知,,则,选项C正确,D错误.
6.答案:BD
解析:先对Q受力分析,受重力、P对Q的支持力和MN对Q的支持力,如图
根据共点力平衡条件,有:
,
再对整体受力分析,受重力、地面支持力、挡板对其向左的支持力和地面对其向右的支持力,如图
根据共点力平衡条件,有:
故有:
保持竖直且缓慢地向右移动过程中,角θ不断变大,故f变大,N不变,变大,变大,P、Q受到的合力始终为零;故AC错误,BD正确
故选:BD.
7.答案:CD
解析:对小球受力分析,受重力、两细线的拉力和共四个力作用,受力分析如图所示。当的方向垂直于的方向时,
有最小值。根据力的合成和力的年衡条件得的最小值为,选项CD正确。
8.答案:AC
9.答案:AD
解析:绳子上的弹力处处相等,滑轮在绳子上可以自由滑动,因此绳子必然关于竖直方向对称,角度必然相等,选项A正确。斜着的绳子上的弹力等于物体2的重力,根据菱形法则,其合力与1的重力平衡,即有,因此选项D正确,B、C均错误。
10.答案:BD
解析:先以左侧小球为研究对象,分析受力情况,受重力、绳子的拉力和半球的支持力,作出受力示意图。
由平衡条件得知,拉力和支持力的合力与重力大小相等、方向相反。设,根据三角形相似得:,同理,对右侧小球,有
,解得,,,
则,
故A、C错误,B、D正确
11.答案:BD
解析:以B点为研究对象,分析受力情况:受到连接重物的绳子的拉力T(等于重物的重力G)、轻杆的支持力N和绳子的拉力F,如图所示.由平衡条件得知,N和F的合力与T大小相等,方向相反,根据三角形相似可得又,解得使缓慢变小时,保持不变,变小,则N保持不变,F变小.故B、D正确,A、C错误.
12.答案:BD
解析:以结点B为研究对象,分析受力情况,作出力的合成图如下图,根据平衡条件则知,F、N的合力与G大小相等、方向相反.
根据三角形相似得:,又,得:
,
现使缓慢变小的过程中,变小,而、不变,则得到,F变小,N不变,所以绳子越来越不容易断,作用在杆上的压力大小不变.选项AC错误,BD正确.
故选BD
13.答案:(1).对小球进行受力分析,由平衡条件可得
TOA=mgcos30°=N
(或1.73N)
TOB=mgsin30°=1N
(1).m=0.35kg
14.答案:(1).悬线对小球拉力大小为6.25N;
(2).地面对斜面的摩擦力的大小为3.75N,方向水平向左
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