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1、【安徽省,人教版】2014屆物理一輪小題精練(5,含答案)
一、選擇題
1.(2013·江蘇)用一根長(zhǎng)1m的輕質(zhì)細(xì)繩將一幅質(zhì)量為1kg的畫(huà)框?qū)ΨQ(chēng)懸掛在墻壁上.已知繩能承受的最大張力為10N.為使繩不斷裂,畫(huà)框上兩個(gè)掛釘?shù)拈g距最大為(g取10m/s2) ( )
A.m B.m
C.m D.m
[答案] A
[解析] 本題考查共點(diǎn)力的平衡.由題意知,當(dāng)兩繩間夾角為120°時(shí),兩繩張力達(dá)10N.此時(shí)畫(huà)框上掛釘間距為x=Lsin60°=m選項(xiàng)A正確.
2.(2013·山東)如圖所示,光滑半球形容器固定在水平面上,
2、O為球心,一質(zhì)量為m的小滑塊,在水平力F的作用下靜止于P點(diǎn).設(shè)滑塊所受支持力為FN.OP與水平方向的夾角為θ.下列關(guān)系正確的是 ( )
A.F=
B.F=mgtanθ
C.FN=
D.FN=mgtanθ
[答案] A
[解析] 本題主要考查受力分析與物體平衡條件,受力分析如圖,由平衡條件知
FNsinθ=mg,F(xiàn)N=,C錯(cuò),D錯(cuò).
F=A正確,B錯(cuò).正確答案A.
3.如圖所示,豎直放置的輕彈簧一端固定在地面上,另一端與斜面體P連接,P的斜面與固定擋板MN接觸且處于靜止?fàn)顟B(tài),則斜面體P此刻所受的外力個(gè)數(shù)有可能為
( )
A.2個(gè)
3、B.3個(gè)
C.4個(gè) D.5個(gè)
[答案] AC
[解析] 若斜面體P受到的彈簧彈力F等于其重力mg,則MN對(duì)P沒(méi)有力的作用,如圖(a)所示,P受到2個(gè)力,A對(duì);若彈簧彈力大于P的重力,則MN對(duì)P有壓力FN,只有壓力FN則P不能平衡,一定存在向右或有向右分量的力,只能是MN對(duì)P的摩擦力Ff,因此P此時(shí)受到4個(gè)力,如圖(b)所示,C對(duì).
4.(2013·泰安模擬)如圖所示,輕質(zhì)光滑滑輪兩側(cè)用細(xì)繩連著兩個(gè)物體A與B,物體B放在水平地面上,A、B均靜止.已知A和B的質(zhì)量分別為mA、mB,繩與水平方向的夾角為θ,則 ( )
A.物體B受到的摩擦力可能為
4、0
B.物體B受到的摩擦力為mAgcosθ
C.物體B對(duì)地面的壓力可能為0
D.物體B對(duì)地面的壓力為mBg-mAgsinθ
[答案] BD
[解析] 對(duì)B受力分析如圖所示,則水平方向上:Ff=FTcosθ,由于FT=mAg,所以Ff=mAgcosθ,故A錯(cuò)誤,B正確;因?yàn)槟Σ亮Σ粸榱?,所以壓力不可能為零,故C錯(cuò)誤;豎直方向上:FNB+FTsinθ=mBg,所以FNB=mBg-FTsinθ=mBg-mAgsinθ,故D正確.
5.三段等長(zhǎng)的、不可伸長(zhǎng)的細(xì)線(xiàn)結(jié)于O點(diǎn),A端固定在水平桿上,B端接在套在豎直光滑桿上的輕圓環(huán)上,C端掛一重物,重物質(zhì)量為m;開(kāi)始時(shí)輕圓環(huán)固定在緊靠D端的位置
5、,AD等于繩長(zhǎng)OA,靜止時(shí)如圖所示.今不再固定圓環(huán),讓圓環(huán)可以在豎直光滑桿上自由滑動(dòng),再次靜止時(shí)OA繩拉力為FTA,OB繩拉力為FTB,則 ( )
A.FTAmg
B.FTA=mg,F(xiàn)TB=0
C.FTA=mg,F(xiàn)TB=mg
D.FTA>mg,F(xiàn)TB=mg
[答案] B
[解析] 由于AD=OA=OB,圓環(huán)自由下落穩(wěn)定時(shí),AO豎直向下,故繩OB中無(wú)拉力FTB=0;FTA=mg.
6.如圖所示,一個(gè)半球形的碗放在桌面上,碗口水平,O是球心,碗的內(nèi)表面光滑.輕質(zhì)桿的兩端固定有兩個(gè)小球,質(zhì)量分別是m1、m2.當(dāng)它們靜止時(shí),m1、m2與球心的連線(xiàn)跟水平面分別
6、成60°、30°角,則碗對(duì)兩小球的彈力F1、F2大小之比是 ( )
A.12 B.1
C.1 D.2
[答案] B
[解析] 選m1、m2組成的整體作為研究對(duì)象進(jìn)行分析,則三力平衡必共點(diǎn),故F1F2=tan60°=,選項(xiàng)B正確.
7.(2013·天津質(zhì)檢)如圖所示,把球夾在豎直墻面AC和木板BC之間,不計(jì)摩擦.設(shè)球?qū)Φ膲毫镕N1,球?qū)Π宓膲毫镕N2,在將板BC逐漸放至水平的過(guò)程中,下列說(shuō)法中正確的是 ( )
A.FN1增大,F(xiàn)N2減小 B.FN1減小,F(xiàn)N2增大
C.FN1增大,F(xiàn)N2增
7、大 D.FN1減小,F(xiàn)N2減小
[答案] D
[解析] 如圖,利用圖象法可知FN1、FN2都減?。蔇正確.
8.如圖所示,A、B兩物體的質(zhì)量分別為mA和mB,且mA>mB,整個(gè)系統(tǒng)處于靜止?fàn)顟B(tài),小滑輪的質(zhì)量和一切摩擦均不計(jì).如果繩的一端由Q點(diǎn)緩慢地向左移到P點(diǎn),整個(gè)系統(tǒng)重新平衡后,物體A的高度和兩滑輪間繩與水平方向的夾角θ如何變化 ( )
A.物體A的高度升高,θ角變大
B.物體A的高度降低,θ角變小
C.物體A的高度升高,θ角不變
D.物體A的高度不變,θ角變小
[答案] C
[解析] 系統(tǒng)靜止時(shí),與動(dòng)滑輪接觸的那一小段繩子受力情況如右圖所示,同一根繩子上
8、的拉力F1、F2總是相等的,它們的合力F與F3是一對(duì)平衡力,以F1、F2為鄰邊所作的平行四邊形是菱形,故mBg=2mAgsinθ.繩的端點(diǎn)由Q點(diǎn)移向P點(diǎn)時(shí),由于mA、mB的大小不變,故θ不變,因此B下降,A上升.
二、非選擇題
9.在裝修工程中,用與豎直方向成β角的力F使質(zhì)量為m的物體靜止在斜板的某一位置上.如圖所示,斜板與水平方向成α角.請(qǐng)?jiān)趫D中畫(huà)出這個(gè)物體的受力示意圖,并寫(xiě)出計(jì)算斜板對(duì)它的壓力大小的表達(dá)式________.
[答案] Fcos(α+β)-mgcosα
[解析] 物體受力如圖所示,沿垂直于斜板面的合力為零,則有FN=Fcos(α+β)-mgcosα.
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9、0.如圖所示,木板B放在粗糙的水平地面上,木塊A放在B的上面,A的右端通過(guò)一不可伸長(zhǎng)的輕繩固定在直立墻壁上,用水平力F向左拉動(dòng)B,使B以速度v做勻速運(yùn)動(dòng),A、B的質(zhì)量均為m,且A、B間及B與水平地面間的動(dòng)摩擦因數(shù)都是μ,則繩的拉力FT=________,水平拉力F=________.
[答案] μmg 3μmg
[解析] 對(duì)A受力分析知FT=FfA=μmg,
對(duì)B受力分析知F=FfA′+Ff地
Ff地=2μmg,故F=3μmg.
11.如圖所示為一攀巖運(yùn)動(dòng)員,正在豎直崖壁上攀登,由于身背很重的行裝,重心上移至肩部的O點(diǎn),總質(zhì)量為75kg,此時(shí)手臂與身體垂直.手臂與崖壁夾角θ為60
10、°,求此時(shí)手受到的拉力和腳受到的作用力(設(shè)手受到的拉力和腳受到的作用力均通過(guò)重心O,g取10m/s2).
[答案] 375N 375N
[解析] 對(duì)運(yùn)動(dòng)員進(jìn)行受力分析如圖所示,根據(jù)平衡條件正交分解得:
Fsin60°=FNsin30°
Fcos60°+FNcos30°=mg.
解得F=mg=375N,
FN=375N.
12.如圖所示,半徑為R的半球支撐面頂部有一小孔.質(zhì)量分別為m1和m2的兩只小球(視為質(zhì)點(diǎn)),通過(guò)一根穿過(guò)半球頂部小孔的細(xì)線(xiàn)相連,不計(jì)所有摩擦.請(qǐng)你分析:
(1)m2小球靜止在球面上時(shí),其平衡位置與半球面的球心連線(xiàn)跟水平方向的夾角為θ,則m1、m2、
11、θ和R之間應(yīng)滿(mǎn)足什么關(guān)系;
(2)若m2小球靜止于θ=45°處,現(xiàn)將其沿半球面稍稍向下移動(dòng)一些,則釋放后m2能否回到原來(lái)位置?
[答案] (1)m1=m2cosθ與R無(wú)關(guān) (2)不能
[解析] (1)根據(jù)平衡條件有m2gcosθ=m1g,所以m1=m2cosθ(或cosθ=),與R無(wú)關(guān).
(2)不能回到原來(lái)位置,m2所受的合力為m2gcosθ′-m1g=m2g(cosθ′-cos45°)>0(因?yàn)棣取?45°),所以m2將向下運(yùn)動(dòng).
13.當(dāng)物體從高空下落時(shí),空氣阻力隨速度的增大而增大,因此經(jīng)過(guò)一段距離后將勻速下落,這個(gè)速度稱(chēng)為此物體下落的終極速度.已知球形物體速度不大時(shí)所受的空氣阻
12、力正比于速度v,且正比于球半徑r,即阻力F=krv,k是比例系數(shù).對(duì)于常溫下的空氣,比例系數(shù)k=3.4×10-4N·s/m2.已知水的密度ρ=1.0×103kg/m3,取重力加速度g=10m/s2,試求半徑r=0.10mm的球形雨滴在無(wú)風(fēng)情況下的終極速度vT.(結(jié)果取兩位有效數(shù)字)
[答案] 1.2m/s
[解析] 雨滴下落時(shí)受兩個(gè)力作用:重力,方向豎直向下;空氣阻力,方向豎直向上,當(dāng)雨滴達(dá)到終極速度vT后,加速度為零,二力平衡,用m表示雨滴的質(zhì)量,有
mg-krvT=0①
m=πr3ρ②
由①②得終極速度vT=
代入數(shù)值得vT=1.2m/s
14.(2013·溫州模擬)質(zhì)量為M
13、的木楔傾角為θ,在水平面上保持靜止,當(dāng)將一質(zhì)量為m的木塊放在斜面上時(shí)正好勻速下滑,如果用與斜面成α角的力F拉著木塊勻速上升,如圖所示.
求:(1)當(dāng)α=θ時(shí),拉力F有最小值,求出此最小值;
(2)此時(shí)水平面對(duì)木楔的摩擦力是多少?
[答案] (1)mgsin2θ (2)mgsin4θ
[解析] (1)物體m放于斜面上時(shí),正好沿斜面勻速下滑,則有mgsinθ=μmgcosθ,得μ=tanθ.
當(dāng)力F作用于m后,受力情況如圖所示,
有
解得:F==.
當(dāng)α=θ時(shí),tanθ=μ,F(xiàn)有最小值.
F===mgsin2θ,F(xiàn)有最小值mgsin2θ.
(2)將M、m看作一個(gè)整體,且M和m處于平衡狀態(tài),則水平面對(duì)木楔的摩擦力
Ff′=Fcos(θ+α)=Fcos2θ
=mg·sin2θcos2θ=mgsin4θ.