2021届高考物理二轮复习专题突破：专题十物体的受力分析

更新时间：2021-01-08 浏览次数：158 类型：二轮复习

一、单选题

1. (2020高三上·临沂期中) 如图所示，一倾角为 $\text{[math]}$ 的斜面体固定在水平地面上，一质量为m的物体P在拉力F作用下沿着斜面向上匀速运动（拉力F未画出），已知物体与斜面间的动摩擦因数为 $\text{[math]}$ ，重力加速度为g，则（）

A . 若拉力F的方向平行于斜面向上，拉力F的大小为2mg B . 若拉力F的方向水平向右，拉力F的大小为 $\text{[math]}$ mg C . 拉力F的方向可能垂直斜面向下 D . 物体对斜面的压力一定小于mg

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2. (2020高三上·德州期中) 如图所示，质量为m的细绳两端固定在水平天花板上，在细绳上通过光滑滑轮（不计重力）悬挂质量为M的物体时，细绳端点的切线与天花板间的夹角为α，已知重力加速度为g，则此状态下细绳的一端对天花板的拉力大小为（）

A . $\text{[math]}$ B . $\text{[math]}$ C . $\text{[math]}$ D . $\text{[math]}$

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3. (2020高三上·赣县期中) 如图所示，在水平桌面上叠放着质量均为m的木板A、B以及木块C，初始时刻木板与木块均处于静止状态，A、B、C之间以及B与地面之间的动摩擦因数均为μ，设最大静摩擦力与滑动摩擦力大小相等，重力加速度为g．现将水平轻绳一端固定在A上，另一端绕过光滑滑轮系一质量为M的物块D，则以下判断正确的是（）

A . 当 $\text{[math]}$ 时，木板B开始滑动 B . 不管M多大，木板B一定保持静止 C . A，C之间的摩擦力大小一定等于 $\text{[math]}$ D . B受到地面的摩擦力大小不可能等于Mg

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4. (2020高一上·泉港期中) 如图所示，AB、AC两光滑斜面互相垂直，AC与水平面成30°。如把球O的重力按照其作用效果分解，则两个分力的大小分别为（）

A . $\text{[math]}$ G， $\text{[math]}$ G B . $\text{[math]}$ G， $\text{[math]}$ G C . $\text{[math]}$ G， $\text{[math]}$ G D . $\text{[math]}$ G， $\text{[math]}$ G

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5. (2020高二上·江阴期中) 如图所示，两平行光滑金属导轨固定在绝缘斜面上，导轨间距为L，劲度系数为k的轻质弹簧上端固定，下端与水平直导体棒ab相连，弹簧与导轨平面平行并与ab垂直，直导体棒垂直跨接在两导轨上，空间存在垂直导轨平面斜向上的匀强磁场．闭合开关K后导体棒中的电流为I，导体棒平衡时，弹簧伸长量为x₁；调转图中电源极性使棒中电流反向，导体棒中电流仍为I，导体棒平衡时弹簧伸长量为x₂.忽略回路中电流产生的磁场，则磁感应强度B的大小为（）

A . $\text{[math]}$ B . $\text{[math]}$ C . $\text{[math]}$ D . $\text{[math]}$

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6. (2023高三上·海淀开学考) 如图所示，一顾客乘扶梯上楼，随电梯一起加速运动。在这一过程中，关于顾客的受力分析正确的是（）

A . B . C . D .

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7. (2020高三上·朝阳期中) 某探究小组设计了一种新的交通工具，乘客的座椅能随着坡度的变化而自动调整，使座椅始终保持水平，让乘客乘坐更为舒适，如图所示。下列选项正确的是（）

A . 当此车匀速上坡时，乘客受到三个力的作用 B . 当此车匀速上坡时，乘客受到两个力的作用 C . 当此车加速上坡时，乘客受到向后的摩擦力作用 D . 当此车减速上坡时，乘客所受合力沿斜坡向上

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8. (2020高三上·吉林月考) 如图所示，在水平转台上叠放着A、B两个物体，当转台匀速转动时，两个物体随转台一起转动，则放在下面的B物体受到的力的个数为（）

A . 3 B . 4 C . 5 D . 6

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9. (2020高三上·枣庄月考) 一横截面为等腰三角形的斜面体放在地面上，斜面的倾角均为30°，两个均可视为质点的完全相同的滑块甲和乙放在斜面体上，如图所示，斜面体在地面上静止而两滑块刚好沿斜面匀速下滑；假设一切接触面均有摩擦，在滑块甲、乙上分别施加沿两斜面向下的外力F₁、F₂ ，且F₁>F₂ ，则两滑块在下滑的过程中（）

A . 滑块乙与斜面体之间的摩擦力增大 B . 地面对斜面体的摩擦力向右 C . 滑块甲对斜面体的压力增大 D . 斜面体对地面的压力大小等于三者重力之和

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10. (2020高二下·温州期中) 生活中常见的手机支架，其表面采用了纳米微吸材料，用手触碰无粘感，接触到平整光滑的硬性物体时，会牢牢吸附在物体上。如图是一款放置在高铁水平桌面上的手机支架，支架能够吸附手机，小明有一次搭乘高铁时将手机放在该支架上看电影，若手机受到的重力为G，手机所在平面与水平面间的夹角为q，则下列说法正确的是（）

A . 当高铁匀速行驶时，支架对手机的作用力大小等于Gcosθ B . 当高铁匀速行驶时，手机受到的摩擦力方向与高铁前进方向相反 C . 当高铁减速行驶时，手机可能受到3个力作用 D . 当高铁匀速行驶时，手机可能受到5个力作用

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11. (2019高三上·浙江期中) 如图所示，有5000个质量均为m的小球，将它们用长度相等的轻绳依次连接，再将其左端用细绳固定在天花板上，右端施加一水平力使全部小球静止。若连接天花板的细绳与水平方向的夹角为45°，则第 2018 个小球与 2019 个小球之间的轻绳与水平方向的夹角α的正切值等于（）

A . $\text{[math]}$ B . $\text{[math]}$ C . $\text{[math]}$ D . $\text{[math]}$

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12. (2019高三上·吉林月考) 图中弹簧秤、绳和滑轮的重量均不计，绳与滑轮间的摩擦力不计，物体的重力都是G，在图甲、乙、丙三种情况下，弹簧秤的读数分别是F₁、F₂、F₃ ，则（）

A . F₃＞F₁=F₂ B . F₃=F₁＞F₂ C . F₁=F₂=F₃ D . F₁＞F₂=F₃

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13. (2019高二下·长沙期末) 两个质量相同的直角楔形物体a和b，分别在垂直于斜边的恒力F₁和F₂作用下静止在竖直墙面上，如图所示，下列说法正确的是（）

A . a、b一定都受四个力的作用 B . a、b所受摩擦力的方向都是竖直向上 C . F₂一定小于F₁ D . F₁、F₂大小可能相等

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14. (2019高一上·安达月考) 如图所示，在倾角为30°的光滑斜面上放置质量分别为m和2m的四个木块，其中两个质量为m的木块间用一不可伸长的轻绳相连，木块间的最大静摩擦力是f_m ．现用平行于斜面的拉力F拉其中一个质量为2m的木块，使四个木块沿斜面以同一加速度向下运动，则拉力F的最大值（）

A . $\text{[math]}$ B . $\text{[math]}$ C . $\text{[math]}$ D . $\text{[math]}$

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15. (2020高一下·瓦房店期末) 如图所示，一只可视为质点的蚂蚁在半球形碗内缓慢的从底部经过b点爬到a点。则下列说法正确的是（）

A . 在a点碗对蚂蚁的支持力大于在b点的支持力 B . 在a点碗对蚂蚁的摩擦力大于在b点的摩擦力 C . 在a点碗对蚂蚁的作用力大于在b点的作用力 D . 在a点蚂蚁受到的合力大于在b点受到的合力

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二、多选题

16. (2020高三上·杭州月考) 如图（a），物块和木板叠放在实验台上，物块用一不可伸长的细绳与固定在实验台上的力传感器相连，细绳水平。t=0时，木板开始受到水平外力F的作用，在t=4 s时撤去外力。细绳对物块的拉力f随时间t变化的关系如图（b）所示，木板的速度v与时间t的关系如图（c）所示。木板与实验台之间的摩擦可以忽略。重力加速度取g=10 m/s²。由题给数据可以得出（）

A . 木板的质量为1 kg B . 2 s~4 s内，力F的大小为0.4 N C . 0~2 s内，力F的大小保持不变 D . 物块与木板之间的动摩擦因数为0.2

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17. (2019高二下·哈尔滨月考) 如图所示，A，B两物块始终静止在水平地面上，有一轻质弹簧一端连接在竖直墙上P点，另一端与A相连接，下列说法正确的是（）

A . 如果B对A无摩擦力，则地面对B也无摩擦力 B . 如果B对A有向左的摩擦力，则地面对B也有向左的摩擦力 C . P点缓慢下移过程中，B对A的支持力一定减小 D . P点缓慢下移过程中，地面对B的摩擦力一定增大

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18. (2019·长春模拟) 如图所示，水平地面上有一斜面体，用轻质弹簧相连的 $\text{[math]}$ 、 $\text{[math]}$ 两物块位于斜面体上等高的位置，此时弹簧处于压缩状态，且两物块与斜面体均能保持静止。已知两物块的质量均为 $\text{[math]}$ ，弹簧的劲度系数为 $\text{[math]}$ ，斜面体的倾角为 $\text{[math]}$ ，两物块和斜面体间的动摩擦因数均为 $\text{[math]}$ ，重力加速度为 $\text{[math]}$ ，最大静摩擦力等于滑动摩擦力。下列说法正确的是（）

A . 斜面体和水平地面间一定有静摩擦力 B . 斜面体对 $\text{[math]}$ 、 $\text{[math]}$ 组成的系统的静摩擦力大小为 $\text{[math]}$ C . 若将弹簧拿掉，则两物块可能发生滑动 D . 弹簧的弹力小于物块 $\text{[math]}$ 所受的静摩擦力

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19. (2019高一上·双鸭山期末) 如图所示，质量为m₂的物体2放在正沿平直轨道向右行驶的车厢底板上，并用竖直细绳通过光滑定滑轮连接质量为m₁的物体，与物体1相连接的绳与竖直方向成θ角。则（）

A . 车厢的加速度为gsinθ B . 绳对物体1的拉力为 C . 底板对物体2的支持力为（m₂-m₁）g D . 物体2所受底板的摩擦力为m₂gtanθ

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20. (2020高一上·湖北期中) 如图所示，两梯形木块A、B叠放在水平地面上，始终处于静止状态，A、B之间的接触面倾斜。A通过轻弹簧连接竖直墙面，轻弹簧处于水平拉伸状态。关于两木块的受力，下列说法正确的是（）

A . A受到B的摩擦力沿接触面向上 B . 木块A可能受三个力作用 C . 木块A一定受四个力作用 D . 木块B受到地面施加的水平向右的摩擦力

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21. (2021高三上·福州期中) 如图甲，在桌面上有一本书，书的上方放一水杯，给水杯施加一水平力，其大小F随时间t变化关系如图乙所示。设桌面对书的摩擦力为f，书的速度为v，假定各接触面间的最大静摩力等于滑动摩擦力，下列反映f和v随时间t变化的图线中可能正确的（）

A . B . C . D .

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22. (2020高一上·江阴期中) 如图所示，一根竖直的弹簧悬下端链接一个质量为m的光滑小球处于斜面和挡板之间，小球和斜面挡板均接触，下列说法正确的是（）

A . 若小球和斜面之间有弹力，则小球和挡板之间一定有弹力 B . 若小球与斜面之间有弹力，则小球和挡板之间不一定有弹力 C . 若小球与挡板之间有弹力，则小球与弹簧之间一定有弹力 D . 若小球与挡板之间有弹力，则小球与弹簧之间不一定有弹力

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23. (2020高二下·南昌期末) 如图所示，把一质量为m的物体用一水平方向的推力F=kt（k为恒量，t为时间）压在竖直的足够高的平整墙上，物体与墙壁间动摩擦因数为μ，从t=0开始计时，静止释放此物体，则物体所受的摩擦力f、加速度a、速度v和位移x随t变化的关系正确的是图中的（）

A . B . C . D .

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24. (2019高一上·普宁月考) 如图所示，木块A和B接触面水平，在水平力F作用下，木块A、B 保持静止，则木块B受力的个数可能是（）

A . 3个 B . 4个 C . 5个 D . 6个

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三、综合题

25. (2020高一上·咸阳期末) 如图所示，在倾角为 $\text{[math]}$ 的固定斜面上静置一个质量为10kg的物体，物体与斜面间的动摩擦因数为 $\text{[math]}$ ，取 $\text{[math]}$ （其中 $\text{[math]}$ ， $\text{[math]}$ ）。求：
1. （1）物体对斜面的压力大小和静摩擦力大小；
2. （2）若用原长为10cm，劲度系数为 $\text{[math]}$ 的弹簧沿斜面向上拉物体，使之向上做匀速直线运动，则弹簧稳定时的长度是多少？
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26. (2020高一上·湖北期中) 质量为M的小球A分别与质量均为m的小球B、C，用长为L的轻杆通过铰链连接，三个小球刚好在竖直面内构成一个等边三角形，始终处于静止状态，如图甲所示。重力加速度大小为g。
1. （1）求连接球A和球B的轻杆对A球的作用力大小；
2. （2）求地面对B球的弹力大小和摩擦力大小；
3. （3）若地面光滑，当外界对A球施加一个竖直向上的作用力F后，三个小球仍然在竖直面内构成一个等边三角形，静止不动，如图乙所示。求此时地面对B球的弹力大小和外界对A球的作用力F的大小。
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27. (2020高一上·湖北期中) 雪橇是我国东北地区冬季的一种运输工具，一个雪橇连同其上的货物的总质量为4.5×10³kg，马拉着雪橇在水平冰道匀速运动，马的拉力F₁ ，沿水平方向，大小方900N。g取10N/kg、求：
1. （1）雪橇与水平冰道之间动摩擦因数μ；
2. （2）若雪橇在中途卸下1.0×10³kg的货物后，马以水平拉力F₂拉着雪橇匀速运动，则拉力F₂比拉力F₁减小多少（μ恒定）?
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28. (2020高三上·德州期中) 如图所示为某粮库输送小麦的示意图，麦粒离开传送带后看做在竖直方向上运动，形成的麦堆为圆锥状。若小麦比较干燥，在输送过程中和传送带之间由于摩擦会带电，虽然麦粒间的库仑力远小于重力，但这个力对麦堆的形成还是会有一定影响。小麦干燥时，刚形成的麦堆表面的电场看做垂直于麦堆表面；小麦潮湿时，刚形成的麦堆表面无电场，麦粒间的动摩擦因数为µ，最大静摩擦力和滑动摩擦力相等，不考虑麦粒的滚动。求：
1. （1）小麦潮湿时，麦堆锥面最大倾角α应为多少？（用反三角函数表达）
2. （2）通过计算分析小麦在干燥和潮湿两种情况下，麦堆锥面最大倾角α哪种情况较大？（小麦干燥时，麦粒间的动摩擦因数也视为µ）
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29. (2020高三上·德州期中) 中国产复兴号动车组列车是目前世界上运营时速最高的高铁列车。某动车组列车共8节，每节的质量都为m，其中第一节和第五节做为动车为列车提供动力，额定功率均为P₀ ，其余均为无动力的车厢。若启动时第一节和第五节施加的牵引力大小恒定，并且都等于整个列车受到的阻力大小，行驶过程中每节受到的阻力大小相同，且阻力不变，以额定功率行驶时的最大速度为v₀。求：
1. （1）列车启动后至达到额定功率前的过程中，第3节和第4节间的相互作用力的大小；
2. （2）列车启动后经过多长时间达到额定功率；
3. （3）若列车在额定功率下以最大速度匀速行驶时，第一节失去动力，再经过位移x列车又开始匀速行驶，计算得出自第一节失去动力至再次开始匀速行驶的时间间隔。
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30. (2020高一上·铜山期中) 大型风洞是研发飞行器不可或缺的重要设施，我国的风洞建设水平居于世界领先地位。飞行器在风洞中进行各项测试时，必须测量出风速。某同学设计并制作了如图所示的风速测量器模型，其质量 $\text{[math]}$ 。将测量器模型用轻质细线悬挂在天花板上，风水平吹来时，模型会受到竖直向上的作用力 $\text{[math]}$ 和水平向左的作用力 $\text{[math]}$ 。实验表明， $\text{[math]}$ 、 $\text{[math]}$ 与风速v满足的关系为： $\text{[math]}$ 、 $\text{[math]}$ 。风速不同时，测量器模型最终静止的位置也不同。设风始终沿水平方向吹来， $\text{[math]}$ ， $\text{[math]}$ ， $\text{[math]}$ 。
1. （1）若风速为 $\text{[math]}$ 时，细线可以摆动至水平并保持静止，试求 $\text{[math]}$ ；
2. （2）若风速为 $\text{[math]}$ 时，细线上拉力有最小值 $\text{[math]}$ ，试求 $\text{[math]}$ 及 $\text{[math]}$ 。
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