格物学 力学物体的平衡

利用平衡推论求力-物体的平衡知识点月考进阶单选题自测题答案-陕西省等高中物理,平均正确率50.0%

2025-06-24
利用平衡推论求力-物体的平衡知识点月考进阶单选题自测题答案-陕西省等高中物理,平均正确率50.0%
1、['力的分解及应用', '正交分解法解共点力平衡', '摩擦力', '利用平衡推论求力']

正确率40.0%如图所示,水平地面上静止堆放着质量分布均匀的相同原木,$${{M}}$$、$${{N}}$$是原木$${{P}}$$的支撑点。原木$${{P}}$$的质量为$${{1}{0}{k}{g}}$$与水平地面的夹角为$${{3}{7}{°}}$$,地面对原木$${{P}}$$的支持力大小为$${{6}{0}{N}}$$,不计原木堆对原木$${{P}}$$的摩擦力,重力加速度取$$g=1 0 m / s^{2}$$,$$\operatorname{s i n} 3 7^{\circ}=0. 6$$,$$\operatorname{c o s} 3 7^{\circ}=0. 8$$。下列说法正确的是$${{(}{)}}$$

A.原木$${{P}}$$只受三个力作用

B.原木堆对原木$${{P}}$$的弹力竖直向上

C.地面对原木$${{P}}$$的摩擦力大小为$${{4}{0}{N}}$$

D.地面对原木堆的摩擦力大小为$${{3}{0}{N}}$$

2、['受力分析', '用牛顿运动定律分析临界状态和极值问题', '利用平衡推论求力']

正确率60.0%某电视台(棋牌乐)直播棋类比赛时,选手在直播室进行比赛,讲解员在讲解室进行讲解,讲解室棋盘都是竖直放置的,棋盘上布有磁铁,而每个棋子都是一个小磁铁,关于棋盘和棋子说法中正确的是(

C

A.小棋子受到重力$${、}$$磁力和摩擦力三个力的作用

B.每个棋子的质量肯定都有细微的差异,所以不同的棋子所受的合力不同

C.棋盘面应选取相对粗糙的材料

D.如果某个棋子贴不上棋盘,总会滑落,肯定是其质量偏大

3、['阿伏加德罗常数的应用', '利用平衡推论求力']

正确率40.0%晶须是一种发展中的高强度材料,它是一些非常细的$${、}$$非常完整的丝状(横截面为圆形)晶体。现有一根铁质晶须,直径为$${{d}}$$,用大小为$${{F}}$$的力恰好将它拉断,断面呈垂直于轴线的圆形。已知铁的密度为$${{ρ}{,}}$$铁的摩尔质量为$${{M}}$$,阿伏加德罗常数为$${{N}_{A}}$$,则拉断过程中相邻铁原子之间的相互作用力是(

C

A.$$\frac{F} {d^{2}} < \frac{M} {\pi\rho N_{A}} \raisebox{-2. 5 e m} {}^{\frac{1} {3}}$$

B.$$\frac{F} {d^{2}} \, ( \, \frac{6 M} {\pi\rho N_{A}} ) \, \frac{1} {3}$$

C.$$\frac{F} {d^{2}} \parallel\frac{6 M} {\pi\rho N_{A}} \parallel\sp\frac{2} {3}$$

D.$$\frac{F} {d^{2}} \parallel\frac{M} {\pi\rho N_{A}} \parallel\frac{2} {3}$$

4、['利用平衡推论求力', '库仑力作用下的动力学问题']

正确率60.0%如图$${{4}}$$

A

A.$${{A}}$$球对$${{B}}$$球的作用力就是$${{A}}$$球电场对$${{B}}$$球的作用

B.若$${{A}}$$球带正电,则$${{B}}$$球带负电

C.若增加$${{A}}$$球所带电荷量,则$${{θ}}$$角将变小

D.若向左平移$${{A}}$$球,则$${{θ}}$$角将变大

5、['正交分解法', '利用平衡推论求力']

正确率60.0%质量为$$m=1 0 k g$$的木箱置于水平地面上,它与地面间动摩擦因数$$\mu=\frac{\sqrt{3}} {3},$$受到一个与水平方向成$${{θ}}$$角斜向上的拉力$${{F}}$$,为使木箱做匀速直线运动,拉力$${{F}}$$的最小值以及此时$${{θ}}$$分别是(

A

A.$${{5}{0}{N}}$$$${{3}{0}^{∘}}$$

B.$${{5}{0}{N}}$$$${{6}{0}^{∘}}$$

C.$$\frac{2 0 0} {3} N$$$${{3}{0}^{∘}}$$

D.$$\frac{2 0 0} {3} N$$$${{6}{0}^{∘}}$$

6、['动摩擦因数', '滑动摩擦力大小', '利用平衡推论求力']

正确率80.0%小陶用弹簧测力计拉着滑块在水平桌面上做匀速直线运动,此时弹簧测力计读数为$$0. 9 0 \, N$$,已知滑块质量为$$0. 3 ~ k g$$。则滑块与桌面间动摩擦因数为$${{(}{g}}$$取$$1 0 \, m / s^{2} )$$(

B

A.$${{0}{.}{1}}$$

B.$${{0}{.}{3}}$$

C.$${{2}{.}{0}}$$

D.$${{3}{.}{0}}$$

7、['正交分解法解共点力平衡', '受力分析', '静摩擦力有无及方向的判断', '利用平衡推论求力']

正确率40.0%如图所示,斜面固定,平行于斜面处于压缩状态的轻弹簧一端连接物块$${{A}}$$

D

A.$${{A}}$$对斜面的压力一定变小

B.$${{A}}$$对斜面的压力可能不变

C.$${{A}}$$对斜面的摩擦力一定变大

D.$${{A}}$$对斜面的摩擦力可能变为零

8、['正交分解法解共点力平衡', '受力分析', '平衡状态的定义及条件', '利用平衡推论求力']

正确率40.0%如图所示,一个大人拉着载有两个小孩的小车(其拉杆可自由转动)沿水平地面匀速直线前进,则下列说法正确的是$${{(}{)}}$$

C

A.拉力的水平分力等于小孩和车所受的合力

B.拉力与摩擦力的合力大小等于重力大小

C.拉力与摩擦力的合力方向竖直向上

D.小孩和车所受的合力方向向前

9、['受力分析', '静摩擦力有无及方向的判断', '利用平衡推论求力', '整体隔离法结合处理物体平衡问题']

正确率40.0%如图甲所示,粗糙的水平地面上有一斜劈,斜劈上一物块正沿斜面以速度$${{v}_{0}}$$匀速下滑,斜劈保持静止,地面对斜劈的摩擦力为$$F_{\mathrm{f 1}} ;$$如图乙所示,若对该物块施加一平行于斜面向下的推力$${{F}_{1}}$$,使其加速下滑,则地面对斜劈的摩擦力为$$F_{\mathrm{f 2}} \, ;$$如图丙所示,若对该物块施加一平行于斜面向上的推力$${{F}_{2}}$$,使其减速下滑,则地面对斜劈的摩擦力为$$F_{\mathrm{f 3}}$$.关于$$F_{\mathrm{f 1}}$$、$$F_{\mathrm{f 2}}$$、$$F_{\mathrm{f 3}}$$的大小关系,下列结论正确的是(

D

A.$$F_{\mathrm{f 1}} > 0$$

B.$$F_{\mathrm{f 2}} > F_{\mathrm{f 3}}$$

C.$$F_{\mathrm{f 2}} < F_{\mathrm{f 3}}$$

D.$$F_{\mathrm{f 2}}=F_{\mathrm{f 3}}$$

10、['受力分析', '静摩擦力有无及方向的判断', '利用平衡推论求力']

正确率40.0%如图,智能清洁机器人在竖直玻璃墙面上沿虚线斜向上匀速$${{“}}$$

B

A.$${{F}_{1}}$$

B.$${{F}_{2}}$$

C.$${{F}_{3}}$$

D.$${{F}_{4}}$$

1. 解析:

原木$$P$$受到重力$$G = 10 \times 10 = 100\,\text{N}$$,地面对其的支持力$$N = 60\,\text{N}$$,以及原木堆对它的弹力$$F_N$$。由于原木堆对$$P$$无摩擦力,弹力$$F_N$$方向垂直于接触面(即垂直于$$P$$的轴线)。设$$F_N$$与竖直方向夹角为$$37^\circ$$,则其竖直分量为$$F_N \cos 37^\circ$$,水平分量为$$F_N \sin 37^\circ$$。

竖直方向平衡:$$F_N \cos 37^\circ + N = G$$,代入数据得$$F_N \times 0.8 + 60 = 100$$,解得$$F_N = 50\,\text{N}$$。

水平方向平衡:地面对$$P$$的摩擦力$$f = F_N \sin 37^\circ = 50 \times 0.6 = 30\,\text{N}$$。

综上,选项D正确。

2. 解析:

棋子受重力、磁力(吸引力)、弹力和摩擦力共四个力作用(A错误)。不同棋子质量差异导致重力不同,但合力为零(B错误)。棋盘面粗糙可增大摩擦力,防止棋子滑落(C正确)。棋子滑落可能是磁力不足或质量过大(D部分正确,但不全面)。

最全面且正确的是C。

3. 解析:

铁质晶须的横截面积$$A = \pi \left(\frac{d}{2}\right)^2$$,拉断应力$$\sigma = \frac{F}{A} = \frac{4F}{\pi d^2}$$。

单个铁原子体积$$V_0 = \frac{M}{\rho N_A}$$,原子间距$$a = \left(\frac{6V_0}{\pi}\right)^{1/3}$$(假设面心立方结构)。

相邻原子间作用力$$f = \sigma \cdot a^2 = \frac{4F}{\pi d^2} \left(\frac{6M}{\pi \rho N_A}\right)^{2/3}$$。

选项D形式最接近,但系数需修正,实际答案为$$\frac{F}{d^2}\left(\frac{6M}{\pi \rho N_A}\right)^{2/3}$$(无正确选项)。

4. 解析:

$$A$$球对$$B$$球的作用力包括电场力和可能的接触力(A错误)。若$$A$$带正电,$$B$$可能带负电或感应极化(B不严谨)。增加$$A$$的电荷量会增大斥力,$$B$$上摆角度$$\theta$$减小(C正确)。左移$$A$$会减小$$B$$受力,$$\theta$$减小(D错误)。

选项C正确。

5. 解析:

匀速运动时,$$F \cos \theta = \mu (mg - F \sin \theta)$$。整理得$$F = \frac{\mu mg}{\cos \theta + \mu \sin \theta}$$。

分母最大值为$$\sqrt{1 + \mu^2} = 2$$(当$$\theta = 60^\circ$$时),故$$F_{\text{min}} = \frac{\sqrt{3}/3 \times 100}{2} = \frac{50\sqrt{3}}{3} \approx 50\,\text{N}$$。

选项B正确。

6. 解析:

匀速运动时摩擦力$$f = 0.90\,\text{N}$$,正压力$$N = mg = 3\,\text{N}$$。动摩擦因数$$\mu = \frac{f}{N} = 0.3$$。

选项B正确。

7. 解析:

弹簧压缩时,$$A$$受斜面向上的弹力。撤去外力后,若弹力大于$$A$$的重力分力,压力减小;若弹力不足,压力可能不变(A、B均可能)。摩擦力方向可能反向或为零(D正确)。

选项D最全面。

8. 解析:

匀速运动时合力为零(A、D错误)。拉力与摩擦力的合力需平衡重力分力,方向竖直向上(C正确)。

选项C正确。

9. 解析:

斜劈受力取决于物块对斜面的正压力和摩擦力。匀速下滑时$$F_{f1} = 0$$(A错误)。施加$$F_1$$或$$F_2$$不改变正压力,故$$F_{f2} = F_{f3} = 0$$(D正确)。

选项D正确。

10. 解析:

机器人匀速运动时合力为零。设重力$$G$$、墙面支持力$$N$$、摩擦力$$f$$和推力$$F$$。$$F$$需平衡$$G$$和$$f$$,方向应为$$F_2$$(斜向上)。

选项B正确。

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