格物学 力学物体的平衡

整体隔离法结合处理物体平衡问题-物体的平衡知识点考前进阶自测题答案-江西省等高中物理,平均正确率44.00000000000001%

2025-06-28
整体隔离法结合处理物体平衡问题-物体的平衡知识点考前进阶自测题答案-江西省等高中物理,平均正确率44.00000000000001%
1、['整体隔离法结合处理物体平衡问题', '滑动摩擦力']

正确率0.0%斜面$${{A}{B}{C}}$$固定在水平面上,$${{A}{B}}$$面光滑,$${{B}{C}}$$面粗糙,$${{A}{B}}$$长度是$${{B}{C}}$$长度的两倍。三个相同木块$${{a}}$$、$${{b}}$$、$${{c}}$$通过轻质光滑定滑轮用细线相连,细线平行于斜面,如图所示。用手按住$${{c}}$$,使其静止在$${{B}{C}}$$上;现撤去$${{c}}$$所受手的作用力,则下列关于木块$${{c}}$$的判断,正确的是$${{(}{)}}$$

A.沿$${{B}{C}}$$面下滑

B.沿$${{B}{C}}$$面上滑

C.仍静止,所受摩擦力为零

D.仍静止,所受摩擦力不为零

2、['正交分解法', '受力分析', '整体隔离法结合处理物体平衡问题']

正确率40.0%如图所示,斜面体$${{M}}$$静止在水平面上,滑块$${{m}}$$恰能沿斜面体自由匀速下滑,现在滑块上加一竖直向下的恒力$${{F}}$$,则与未施加恒力$${{F}}$$时相比,下列说法错误的是

D

A.$${{m}}$$和$${{M}}$$间的压力变大

B.$${{m}}$$和$${{M}}$$间的摩擦力变大

C.水平面对$${{M}}$$的支持力变大

D.$${{M}}$$和水平面间的摩擦力变大

3、['平衡问题中的临界极值问题', '整体隔离法结合处理物体平衡问题']

正确率40.0%如图,倾角$${{α}{=}{{6}{0}^{∘}}}$$的斜面体置于水平面上,在斜面体顶端固定一轻小定滑轮,一根轻质细线跨过滑轮,一端与置于斜面上的质量为$${{2}{m}}$$的物块相连,另一端与质量为$${{m}}$$的小球相连,与物块相连的细线与斜面平行。现用一拉力$${{F}}$$拉小球(图中未画出$${{)}}$$,使与小球相连的细线偏离竖直方向$${{θ}{=}{{3}{0}^{∘}}{,}}$$且拉力$${{F}}$$最小,整个装置保持静止,重力加速度为$${{g}}$$,则

D

A.拉力$${{F}}$$沿水平向右方向时,拉力$${{F}}$$最小

B.斜面对物块的摩擦力大小为$${\frac{\sqrt3} {2}} m g,$$方向沿斜面向下

C.细线上的拉力大小为$${\frac{1} {2}} m g$$

D.地面对斜面体的摩擦力大小为$$\frac{\sqrt3} 4 m g,$$方向水平向左

4、['平衡问题的动态分析', '整体隔离法结合处理物体平衡问题']

正确率60.0%如图所示,木块甲放在三角形斜劈乙上,现用大小为$${{F}{、}}$$

D

A.乙对甲的摩擦力一定增大,地面对乙的摩擦力一定增大

B.乙对甲的摩擦力一定不变,地面对乙的摩擦力一定不变

C.乙对甲的摩擦力可能不变,地面对乙的摩擦力一定不变

D.乙对甲的摩擦力可能增大,地面对乙的摩擦力一定增大

5、['整体隔离法结合处理物体平衡问题']

正确率60.0%如图所示,一串小红灯笼(五只)在恒定水平风力的吹动下发生倾斜,悬绳与竖直方向的夹角为$${{3}{0}^{∘}}$$。设每个红灯笼的质量均为$${{m}}$$,绳子质量不计。则自上往下数第一个红灯笼对第二个红灯笼的拉力大小为

D

A.$${{2}{\sqrt {3}}{m}{g}}$$

B.$$\frac{2 \sqrt{3}} {3} m g$$

C.$$\frac{4 \sqrt{3}} {3} m g$$

D.$$\frac{8 \sqrt{3}} {3} m g$$

6、['用牛顿运动定律分析瞬时突变问题', '整体隔离法结合处理物体平衡问题']

正确率40.0%如图,小球$${{A}}$$置于固定在水平面上的光滑半圆柱体上,小球$${{B}}$$用水平轻弹簧拉着,弹簧固定在竖直板上.两小球$${{A}{,}{B}}$$通过光滑滑轮$${{O}}$$用轻质细线相连,两球均处于静止状态.已知球$${{B}}$$质量为$${{m}{,}{O}}$$点在半圆柱体圆心$${{O}_{1}}$$的正上方,$${{O}{A}}$$与竖直方向成$${{3}{0}^{∘}}$$角.$${{O}{A}}$$长度与半圆柱体半径相等,$${{O}{B}}$$与竖直方向成$${{4}{5}^{∘}}$$角,现将轻质细线剪断的瞬间(重力加速度为$${{g}{)}{(}{)}}$$



D

A.弹簧弹力大小$$\sqrt2 m g$$

B.球$${{B}}$$的加速度为$${{g}}$$

C.球$${{A}}$$受到的支持力为$$\sqrt2 m g$$

D.球$${{A}}$$的加速度为$${\frac{1} {2}} g$$

7、['受力分析', '整体隔离法结合处理物体平衡问题']

正确率60.0%如图所示,一个三角劈放在粗糙水平面上,一根细绳一端固定在天花板上,另一端拴着一个光滑小球,细绳处于竖直状态,小球与斜面接触,整体处于静止状态。下列说法正确的是$${{(}{)}}$$


A

A.小球只受重力和绳的拉力

B.小球受到重力$${、}$$绳的拉力和斜面的支持力

C.劈受到水平面向左的摩擦力

D.水平面对劈的支持力大小等于劈的重力与小球重力之和

8、['受力分析', '整体隔离法结合处理物体平衡问题']

正确率60.0%用质量为$${{M}}$$的吸铁石,将一张质量不计的白纸压在竖直固定的磁性黑板上。某同学沿着黑板面,用水平向右的恒力$${{F}}$$轻拉白纸,白纸未移动,则此时黑板对白纸的摩擦力的大小为

C

A.$${{F}}$$

B.$${{M}{g}}$$

C.$$\sqrt{F^{2}+M^{2} g^{2}}$$

D.$${{F}{+}{M}{g}}$$

9、['胡克定律', '整体隔离法结合处理物体平衡问题']

正确率40.0%三个重均为$${{{1}{0}}{N}}$$的相同木块$${{a}}$$、$${{b}}$$、$${{c}}$$和两个劲度系数均为$${{{5}{0}{0}}{N}{/}{m}}$$的相同轻弹簧$${{P}}$$、$${{q}}$$用细线连接如图,其中$${{a}}$$放在无摩擦的水平桌面上。开始时,$${{P}}$$弹簧处于原长,木块都处于静止状态。现用水平力缓慢地向左拉$${{P}}$$弹簧的左端,直到$${{c}}$$木块刚好离开水平地面为止。该过程$${{P}}$$弹簧的左端向左移动的距离是(轻弹簧和细线的重量都忽略不计)().

C

A.$${{4}{{c}{m}}}$$

B.$${{6}{{c}{m}}}$$

C.$${{8}{{c}{m}}}$$

D.$${{1}{0}{{c}{m}}}$$

10、['胡克定律', '整体隔离法结合处理物体平衡问题']

正确率40.0%如图所示,有三根原长相同的轻弹簧$$A B, ~ C D, ~ E F$$,它们的劲度系数分别为$${{k}_{1}{、}{{k}_{2}}}$$和$${{k}_{3}}$$,它们的$$B, ~ C, ~ D, ~ E$$端分别固定在两个质量为$${{m}}$$的物体上,$${{A}{、}{F}}$$端分别固定在支架和正下方地面上,当物体$${{a}{、}{b}}$$静止时,最下方的弹簧处于原长;若将劲度系数为$${{k}_{1}}$$的弹簧去掉,两个物体的质量仍为$${{m}}$$,弹簧仍在弹性限度内。当物体再次静止时,相对第一次静止时的位置,$${{a}{、}{b}}$$两个物体分别下降了$${{(}{)}}$$

D

A.$${\frac{2 m g} {k_{1}}}, ~ {\frac{m g} {k_{3}}}$$

B.$$m g \cdot\frac{k_{3}+k_{2}} {k_{2} k_{3}}, \ \frac{m g} {k_{2}}$$

C.$$m g \cdot\frac{2 k_{3}+k_{2}} {k_{2} k_{3}}, ~ m g \cdot\frac{k_{2}+k_{3}} {k_{2} k_{3}}$$

D.$$2 m g \cdot\frac{k_{3}+k_{2}} {k_{2} \, k_{3}}, \, \, \frac{2 m g} {k_{3}}$$

1. 设木块质量为$$m$$,斜面倾角为$$θ$$。在$$AB$$段,木块$$a$$和$$b$$受重力分力$$mgsinθ$$驱动加速运动;在$$BC$$段,木块$$c$$受摩擦力$$μmgcosθ$$阻碍。由于$$AB=2BC$$,系统合力平衡时$$c$$静止,但摩擦力存在。故选D。

2. 滑块匀速下滑时,有$$mgsinθ=μmgcosθ$$,即$$μ=tanθ$$。施加$$F$$后,正压力变为$$(mg+F)cosθ$$,摩擦力变为$$μ(mg+F)cosθ=(mg+F)sinθ$$,与下滑力平衡,故滑块仍匀速下滑。水平面对$$M$$的支持力增加$$F$$,但系统水平方向无外力,摩擦力仍为零。选项D错误。

3. 对小球分析,$$F$$最小需垂直于细线方向,即与竖直方向成$$60°$$。由平衡条件得$$Tsin30°=mgsin60°$$,解得$$T=\sqrt{3}mg$$。对物块,摩擦力$$f=2mgsin60°-T=\frac{\sqrt{3}}{2}mg$$向下。地面对斜面摩擦力$$f'=Tcos30°=\frac{3}{2}mg$$水平向左。故选B。

4. 若$$F$$沿斜面向上分量小于甲重力分量,乙对甲摩擦力减小;若大于,则增大。但整体水平方向仅$$F$$有分量,地面对乙摩擦力一定增大。故选D。

5. 取下方四个灯笼为整体,水平风力$$4mgtan30°$$,第一个灯笼拉力$$T$$满足$$Tcos30°=4mg$$,解得$$T=\frac{8\sqrt{3}}{3}mg$$。故选D。

6. 剪断前,对$$B$$平衡有$$T=mg/cos45°=\sqrt{2}mg$$,弹簧弹力$$F=Tsin45°=mg$$。剪断瞬间,$$B$$受合力$$mg$$向下,加速度$$g$$;$$A$$受合力$$T$$沿切线,加速度$$\frac{T}{2m}=\frac{\sqrt{2}g}{2}$$。支持力$$N=2mgcos30°-Tcos60°=\sqrt{3}mg-\frac{\sqrt{2}}{2}mg$$。故选B。

7. 小球仅受重力和拉力平衡,斜面无支持力。整体竖直方向支持力等于总重力,水平方向无摩擦力。故选A。

8. 白纸受水平拉力$$F$$、重力$$Mg$$和黑板摩擦力$$f$$,平衡时$$f=\sqrt{F^2+(Mg)^2}$$。故选C。

9. $$c$$离开地面时$$q$$伸长$$x_2=10N/500N/m=2cm$$;$$b$$上移使$$P$$伸长$$x_1=20N/500N/m=4cm$$。总移动距离$$x_1+x_2=6cm$$。故选B。

10. 初始时$$k_1$$和$$k_2$$串联,总伸长$$\frac{2mg}{k_{eq}}$$,其中$$\frac{1}{k_{eq}}=\frac{1}{k_1}+\frac{1}{k_2}$$。去掉$$k_1$$后,$$a$$下降$$\frac{2mg}{k_2}+\frac{mg}{k_3}$$,$$b$$下降$$\frac{mg}{k_3}$$。故选D。

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