2019年高考物理一輪復(fù)習(xí) 專題2.5 平衡狀態(tài)的連接體問題千題精練.doc
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專題2.5 平衡狀態(tài)的連接體問題 一．選擇題 1.如圖所示，一條細線一端與地板上的物體B相連，另一端繞過質(zhì)量不計的定滑輪與小球A相連，定滑輪用另一條細線懸掛在天花板上的O′點，細線與豎直方向所成角度為α，則( ) A．如果將物體B在地板上向右移動一點，α角將增大 B．無論物體B在地板上左移還是右移，只要距離足夠小，α角將不變 C．增大小球A的質(zhì)量，α角一定減小 D．懸掛定滑輪的細線的彈力不可能等于小球A的重力 【參考答案】AD 【名師解析】選AD.O、A之間的細線一定沿豎直方向，如果物體B在地板上向右移動一點，O、B間的細線將向右偏轉(zhuǎn)，OA與OB間的夾角將增大．OA與OB兩段細線上的彈力都等于小球A的重力，其合力與懸掛定滑輪的細線的彈力大小相等、方向相反，懸掛定滑輪的細線的彈力方向(即OO′的方向)與∠AOB的角平分線在一條直線上，顯然物體B在地板上向右移動時α角將增大，A正確，B錯誤；增大小球A的質(zhì)量，只要物體B的位置不變，α角也不變，C錯誤；因物體B無論在地板上移動多遠，∠AOB也不可能達到120，故懸掛定滑輪的細線的彈力不可能等于小球A的重力，D正確． 2. (2018深圳聯(lián)考)如圖所示，內(nèi)壁及碗口光滑的半球形碗固定在水平面上，碗口保持水平。A球、C球與B球分別用兩根輕質(zhì)細線連接。當系統(tǒng)保持靜止時，B球?qū)ν氡趧偤脽o壓力，圖中θ＝30，則A球和C球的質(zhì)量之比為( ) A．1∶2 B.2∶1 C．1∶ D.∶1 【參考答案】C 【名師解析】B球?qū)ν氡趧偤脽o壓力，則根據(jù)幾何知識分析可得，B球所在位置兩細線的夾角為90，以B球為研究對象，進行受力分析，水平方向所受合力為零，由此可知FAcos θ＝FCsin θ，＝＝tan θ＝，選項C正確。 3．(2017湖南十二校聯(lián)考)如圖所示，光滑斜面的傾角為30，輕繩通過兩個滑輪與A相連，輕繩的另一端固定于天花板上，不計輕繩與滑輪的摩擦。物塊A的質(zhì)量為m，不計滑輪的質(zhì)量，掛上物塊B后，當動滑輪兩邊輕繩的夾角為90時，A、B恰能保持靜止，則物塊B的質(zhì)量為( ) A.m B.m C．m D．2m 【參考答案】A 4． (2018揚州調(diào)研)兩物體M、m用跨過光滑定滑輪的輕繩相連，如圖所示，OA、OB與水平面的夾角分別為30、60，M、m均處于靜止狀態(tài)。則( ) A．繩OA對M的拉力小于繩OB對M的拉力 B．繩OA、OB對M的拉力大小相等 C．m受到水平面的靜摩擦力大小為零 D．m受到水平面的靜摩擦力的方向水平向左 【參考答案】AD 【名師解析】設(shè)繩OA對M的拉力為FA，繩OB對M的拉力為FB，由M處于靜止狀態(tài)可得：FAcos 30＝FBcos 60即FA＝FB，故選項A正確，B錯誤；因FB＞FA，物體m有向右滑動的趨勢，m受到水平面的摩擦力的方向水平向左， 選項D正確，C錯誤。 5．(2017江西省贛中南五校模擬) 如圖所示，系統(tǒng)處于靜止狀態(tài)，不計一切摩擦，細繩、滑輪的質(zhì)量都可忽略，則甲、乙兩物塊的質(zhì)量之比為 ( C ) A．1 B． C． D．2 【參考答案】C 6．(2017河北省石家莊實驗中學(xué)下學(xué)期期中)如圖所示，不計質(zhì)量的光滑小滑輪用細繩懸掛于墻上O點，跨過滑輪的細繩連接物塊a、b，a、b都處于靜止狀態(tài)。現(xiàn)將物塊b移至c點后，a、b仍保持靜止，下列說法中正確的是 A．b與水平面間的摩擦力減小 B．b受到的繩子拉力增大 C．懸于墻上的繩所受拉力增大 D．a(chǎn)、b靜止時，圖中α、β、θ三角仍然相等 【參考答案】D 【名師解析】對a分析，由于a處于靜止，故繩子的拉力等于a的重力；繩子對b的拉力也保持不變，等于a的重力；對b分析，b向右移動時，繩與地面的夾角減小，繩水平分量增大，而水平方向b受力平衡；摩擦力增大，故AB錯誤；對滑輪分析，由于a一直豎直，故繩子與墻平行，故α＝θ；因拉a的繩子與拉b的繩子相等，而拉滑輪的力與兩繩子的力的合力大小相等，故拉滑輪的力應(yīng)這兩繩子拉力的角平分線上，故α、β、θ三角始終相等，故D正確；由于兩繩間夾角增大，而兩拉力不變，故懸于墻上的繩子的拉力將減小，故C錯誤。故選D。 7. (2018青島名校聯(lián)考)如圖所示，一質(zhì)量均勻的實心圓球被直徑AB所在的平面一分為二，先后以AB沿水平和豎直兩種不同方向放置在光滑支架上，處于靜止狀態(tài)，兩半球間的作用力分別為F和F′，已知支架間的距離為AB長度的一半，則等于( ) A. B. C. D. 【參考答案】A 8.(2016鎮(zhèn)江聯(lián)考)一串小燈籠(五只)彼此用輕繩連接，并懸掛在空中．在穩(wěn)定水平風力作用下發(fā)生傾斜，繩與豎直方向的夾角為30，如圖所示．設(shè)每只燈籠的質(zhì)量均為m.則自上往下第一只燈籠對第二只燈籠的拉力大小為( ) A．2mg B.mg C.mg D．8mg 【參考答案】C 【名師解析】自上往下以第2只到第5只燈籠為一整體作為研究對象，受力分析如圖所示，則有FT cos 30＝4mg，解得FT＝mg.，選項C正確。 9．(2016江蘇蘇北四市高三聯(lián)考)如圖，支架固定在水平地面上，其傾斜的光滑直桿與地面成30角，兩圓環(huán)A、B穿在直桿上，并用跨過光滑定滑輪的輕繩連接，滑輪的大小不計，整個裝置處于同一豎直平面內(nèi)。圓環(huán)平衡時，繩OA豎直，繩OB與直桿間夾角為30。則環(huán)A、B的質(zhì)量之比為( ) A．1∶ B．1∶2 C.∶1 D.∶2 【參考答案】A 【名師解析】 分別對A、B兩圓環(huán)受力分析，如圖所示。 以A為研究對象，則A只能受到重力和繩子的拉力的作用，桿對A不能有力的作用，否則A水平方向受力不能平衡，有FT＝mAg；以B為研究對象，有mBg＝2FTcos 30＝FT，故mA∶mB＝1∶，選項A正確。 10.如圖所示，物體A、B通過細繩及輕質(zhì)彈簧連接在固定在天花板上的輕滑輪兩側(cè)，物體A、B的質(zhì)量都為m．開始時細繩伸直，用手托著物體A使彈簧處于原長且A與地面的距離為h，物體B靜止在地面上．放手后物體A下落，與地面即將接觸時速度大小為v，此時物體B對地面恰好無壓力，則下列說法中正確的是 （ ） A. 彈簧的勁度系數(shù)為mg/h B．天花板受到的拉力大于2mg C. 此時物體B的速度大小也為v D. 此時物體A的加速度大小為g，方向豎直向上 【參考答案】A 11.（2013山東理綜）如圖所示，用完全相同的輕彈簧A、B、C將兩個相同的小球連接并懸掛，小球處于靜止狀態(tài)，彈簧A與豎直方向的夾角為30，彈簧C水平，則彈簧A、C的伸長量之比為( ) A.∶4 B．4∶ C．1∶2 D．2∶1 【參考答案】D 【名師解析】彈簧A、C的伸長量之比等于彈力之比．設(shè)彈簧B與水平方向的夾角為θ，對A、B間的小球受力分析可得FAsin30＝FBcosθ，對B、C間的小球受力分析可得FBcosθ＝FC，所以FC＝FAsin30，可得＝，D正確． 12．(2015天津武清三模，4)如圖所示，傾角θ＝30的斜面體 A靜止在水平地面上，一根輕繩跨過斜面體頂端的小滑輪，繩兩端系有質(zhì)量均為m的小物塊a、b，整個裝置處于靜止狀態(tài)。不計繩與滑輪間的摩擦重力加速度為g，則 ( ) A．小物塊b受到豎直向上的摩擦力作用 B．小物塊a受到沿斜面向下的摩擦力作用，大小為mg C．斜面體A受到水平地面向左的摩擦力作用 D．細繩對小滑輪的壓力大小為mg 【參考答案】B 13．(2016南昌二模)如圖所示，有5 000個質(zhì)量均為m的小球，將它們用長度相等的輕繩依次連接，再將其左端用細繩固定在天花板上，右端施加一水平力使全部小球靜止．若連接天花板的細繩與水平方向的夾角為45.則第2011個小球與2012個小球之間的輕繩與水平方向的夾角α的正切值等于 A. B. C. D. 【參考答案】A 【名師解析】以5 000個小球組成的整體為研究對象，分析受力情況，如圖1所示，根據(jù)平衡條件得 F＝5 000mg。 再以2012個到5 000個小球組成的整體為研究對象，分析受力情況，如圖2所示，則有tan α＝＝.,選項A正確。 14.(2016寧夏銀川模擬)兩物體M、m用跨過光滑定滑輪的輕繩相連，如圖10所示，OA、OB與水平面的夾角分別為30、60，M、m均處于靜止狀態(tài)。則( ) A.繩OA對M的拉力大小大于繩OB對M的拉力大小 B.繩OA對M的拉力大小小于繩OB對M的拉力大小 C.m受到水平面的靜摩擦力大小為零 D.m受到水平面的靜摩擦力的方向水平向左 【參考答案】BD 【名師解析】取O點為研究對象進行受力分析，如圖所示，則有FTA＜FTB，所以m受水平面的靜摩擦力的方向水平向左，選項B、D正確。 15. 如圖所示，甲、乙兩個小球的質(zhì)量均為m，兩球間用細線連接，甲球用細線懸掛在天花板上?，F(xiàn)分別用大小相等的力F水平向左、向右拉兩球，平衡時細線都被拉緊。則平衡時兩球的可能位置是下面的( ) 【參考答案】A 16.將兩個質(zhì)量均為m的小球a、b用細線相連后，再用細線懸掛于O點，如圖11所示。用力F拉小球b，使兩個小球都處于靜止狀態(tài)，且細線OA與豎直方向的夾角保持θ＝30，則F的最小值為( ) A.mg B.mg C.mg D.mg 【參考答案】B 【名師解析】以a、b為整體，整體受重力2mg、懸繩OA的拉力FT及拉力F三個力而平衡，如圖所示，三力構(gòu)成的矢量三角形中，當力F垂直于懸繩拉力FT時有最小值，且最小值F＝2mgsin θ＝mg，B項正確。 17.(多選)如圖15所示，水平地面上固定著一個光滑的豎直圓環(huán)，中央有孔的小球P和K套在環(huán)上，由伸直的細繩連接，它們恰好能保持靜止狀態(tài)，已知K的質(zhì)量為m，OK連線水平，PK連線與水平線夾角為30。則( ) A.細繩對K球的拉力大小為2mg B.細繩對K球的拉力大小為mg C.P球的質(zhì)量為m D.P球的質(zhì)量為2m 【參考答案】AD 【名師解析】對K球受力分析，有FTsin 30＝mg，得FT＝2mg，故選項A正確，B錯誤；對P球受力分析，在水平方向：FTcos 30＝FNPsin 30，在豎直方向：FNPcos 30＝mPg＋FTsin 30，解得：mP＝2m，選項D正確，C錯誤。 18.（2016蘭州模擬）內(nèi)壁光滑的球體殼半徑為R，一長度小于直徑的輕桿兩端固定質(zhì)量分別為mA、 mB的小球A、B。將輕桿置于球體內(nèi)部后，最終靜止在圖示位置不動，球心O與桿在同一豎直面內(nèi)，過球心O豎直向下的半徑與桿的交點為M，OM=R/2。下列判斷中正確的是 A．mA下載提示(請認真閱讀)
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