2017届高考物理一轮总复习必修部分第2章相互作用限时规范专题练1平衡问题综合应用.doc

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1、限时规范专题练(一)　平衡问题综合应用　　时间：45分钟　满分：100分一、选择题(本题共10小题，每小题7分，共70分。其中1～6为单选，7～10为多选)1．[2015·江西师大附中检测]如图所示，光滑斜面的倾角是30°，轻绳的一端通过两个滑轮与A相连，另一端固定于天花板上，不计轻绳与滑轮的摩擦。物块A的质量为m，不计滑轮的质量，挂上物块B后，当动滑轮两边轻绳的夹角为90°时，A、B恰能保持静止，则物块B的质量为(　　)A.mB.mC．mD．2m答案　A解析　先以A为研究对象，由A物块受力及平衡条件可得绳中张力FT＝mgsin30°。再以动

2、滑轮为研究对象，分析其受力并由平衡条件有mBg＝FT。解得mB＝m，A正确。2.[2015·武昌调研]如图所示，质量为M、半径为R的半球形物体A放在水平地面上，通过最高点处的钉子用水平轻质细线拉住一质量为m、半径为r的光滑球B，A、B均静止。则(　　)A．B对A的压力大小为mgB．细线对小球的拉力大小为mgC．A对地面的压力大小为(M＋m)gD．地面对A的摩擦力大小为mg答案　C解析　由于A、B处于静止状态，故其所受合外力为零，整体受力分析，如图所示，根据平衡条件，可得：FN－(M＋m)g＝0，根据牛顿第三定律可知：A对地面的压力大小为(M＋

3、m)g，选项C正确，选项D错误。隔离B受力分析，如图所示，根据平衡条件，由图中几何关系，可得＝＝，得：N＝mg，依据牛顿第三定律可得：B对A的压力大小为mg，细线对小球的拉力F＝mg，选项A、B错误。3．近年来，智能手机的普及使“低头族”应运而生。近日研究发现，玩手机时，就有可能让颈椎承受多达60磅(约270N)的重量，相当于给颈椎挂两个大西瓜，比一个7岁小孩还重。不当的姿势与一系列健康问题存在关联，如背痛、体重增加、胃痛、偏头痛和呼吸道疾病等。当人体直立时，颈椎所承受的压力等于头部的重量；但当低头时，颈椎受到的压力会随之变化。现将人体头颈部

4、简化为如图的模型：重心在P点的头部，在可绕O转动的颈椎OP(轻杆)的支持力和沿PQ方向肌肉拉力的作用下处于静止。当低头时，颈椎与竖直方向的夹角为45°，PQ与竖直方向的夹角为60°，此时，颈椎受到的压力约为直立时颈椎受到压力的(sin15°≈0.259)(　　)A．4.2倍B．3.3倍C．2.8倍D．2.0倍答案　B解析　由题意可明确头的受力情况，如图所示：将沿PQ方向肌肉拉力与头的重力合成，合力与颈椎的支持力F等大反向，由几何关系和平衡得：＝＝，所以F＝G≈3.3G，故B正确。4．[2015·安徽联考]如图所示，重物A被绕过小滑轮P的细线所

5、悬挂，小滑轮P被一根细线系于天花板上的O点。B放在粗糙的水平桌面上，O′是三根线的结点，bO′水平拉着B物体，aO′、bO′与cO′夹角如图所示。细线、小滑轮的重力和细线与滑轮间的摩擦力均可忽略，整个装置处于静止状态。若悬挂小滑轮的细线OP的张力是20N，则下列说法中错误的是(g＝10m/s2)(　　)A．重物A的质量为2kgB．桌面对B物体的摩擦力为10NC．重物C的质量为1kgD．OP与竖直方向的夹角为60°答案　D解析　以P为研究对象受力分析2Tcos30°＝F∴T＝＝＝20N因为T＝mAg　所以mA＝2kg，A正确。以O′为研究对象由

6、平衡条件知：Tcos30°＝Fb∴Fb＝10NTsin30°＝Fc　∴Fc＝10N因为Fc＝mCg，所以mC＝1kg，则C正确。因为Fb＝f，所以B正确，OP与竖直方向的夹角为30°，D错误。5．[2015·江西月考]气象研究小组用图示简易装置测定水平风速。在水平地面上竖直固定一直杆，半径为R、质量为m的薄空心塑料球用细线悬于杆顶端O，当水平风吹来时，球在风力的作用下飘起来。已知风力大小正比于风速和球正对风的截面积，当风速v0＝3m/s时，测得球平衡时细线与竖直方向的夹角θ＝30°。则(　　)A．θ＝60°时，风速v＝6m/sB．若风速增大到

7、某一值时，θ可能等于90°C．若风速不变，换用半径变大、质量不变的球，则θ不变D．若风速不变，换用半径相等、质量变大的球，则θ减小答案　D解析　以球为研究对象受力分析如图，采用直接合成的方法，风力与重力的合力与线的拉力等大反向其中F＝kvS　tanθ＝当v0＝3m/s时，θ＝30°所以，当v＝6m/s时，tanθ＝，A错误。风速再大，θ也不可能等于90°，否则没力平衡重力，B错误。若风速不变，由tanθ＝知D正确。6．[2015·衡水一模]截面为直角三角形的木块A质量为M，放在倾角为θ的斜面上，当θ＝37°时，木块恰能静止在斜面上，如图甲。现

8、将θ改为30°，在A与斜面间放一质量为m的光滑圆柱体B，如图乙，已知sin37°＝0.6，cos37°＝0.8，则(　　)A．A、B仍一定静止于斜面上B．若M＝4m