2015高考物理一轮复习训练试题

A　对点训练——练熟基础知识

题组一　整体法、隔离法在平衡中的应用

1.(单选)如图9所示，一光滑斜面固定在地面上，重力为G的物体在一水平推力F的作用下处于静止状态.若斜面的倾角为θ，则  (　　).

图9

A.F=Gcos θ B.F=Gsin θ

C.物体对斜面的压力FN=Gcos θ D.物体对斜面的压力FN=Gcos θ

解析　物体所受三力如图所示，根据平衡条件，F、FN′的合力与重力等大反向，有F=Gtan θ，FN=FN′=Gcos θ，故只有D选项正确.

答案　D

2.(多选)3个相同的物体叠放在一起，置于粗糙的水平地面上，物体之间不光滑，如图10所示.现用一水平力F作用在B物体上，物体仍保持静止.下列说法正确的是 (　　).

图10

A.C受到地面的摩擦力大小为F，方向水平向左

B.A受到水平向右的摩擦力作用

C.B对C的摩擦力大小为F，方向水平向右

D.C受到5个力作用

解析　在选项A中，以A、B、C三者的整体为研究对象，此整体在水平方向上受平衡力的作用，因此C受到地面的摩擦力等于拉力F，方向向左，A选项正确;在选项B中，以A为研究对象，A不受摩擦力，选项B错误;在选项C中，B对C的摩擦力与C对B的摩擦力大小相等，方向相反，由此可知，B对C的摩擦力的大小等于F，方向水平向右，故选项C正确;对于选项D，可将C隔离开作为隔离体进行分析，C受到5个力的作用，选项D正确.选A、C、D.

答案　ACD

3.(多选)如图11所示，水平固定倾角为30°的光滑斜面上有两个质量均为m的小球A、B，它们用劲度系数为k的轻质弹簧连接，现对B施加一水平向左的推力F使A、B均静止在斜面上，此时弹簧的长度为l，则弹簧原长l0和推力F的大小分别为 (　　).

图11

A.l0=l+mg2k　 B.l0=l-mg2k

C.F=233mg　 D.F=23mg

解析　以A、B整体为研究对象，则Fcos 30°=2mgsin 30°，得F=233mg;隔离A球有kx=mgsin 30°，得弹簧原长为l0=l-x=l-mg2k，则可得选项B、C正确.

答案　BC

4.如图12所示，球A重G1=60 N，斜面体B重G2=100 N，斜面倾角为30°，一切摩擦均不计.则水平力F为多大时，才能使A、B均处于静止状态?此时竖直墙壁和水平面受到的压力各为多大?

图12

解析　方法一　(隔离法)　分别对A、B进行受力分析，建立直角坐标系如图甲、乙所示，由共点力平衡条件可得

对A有F2sin 30°=F1，F2cos 30°=G1

对B有F=F2′sin 30°，F3=F2′cos 30°+G2

其中F2和F2′是一对相互作用力，即F2=F2′

代入数据，联立解得F=F1=203 N，F3=160 N

由牛顿第三定律可知，竖直墙壁和水平面受到的压力分别为203 N、160 N.

方法二　(整体法)　将A、B视为一个整体，该整体处于静止状态，所受合力为零.对整体进行受力分析如图丙所示，由平衡条件得

F=F1，F3=G1+G2=160 N

再隔离B进行受力分析如图乙所示，由平衡条件可得F=F2′sin 30°

F3=F2′cos 30°+G2

联立解得F2′=403 N，F1=F=203 N

由牛顿第三定律可知，竖直墙壁和水平面受到的压力分别为203 N、160 N.

答案　203 N　203 N　160 N

题组二　合成法、效果分解法、正交分解法的应用

5.(单选)如图13所示，一轻绳的两端分别固定在不等高的A、B两点，现用另一轻绳将一物体系于O点，设轻绳AO、BO相互垂直，α>β，且两绳中的拉力分别为FA、FB，物体受到的重力为G，下列表述正确的是  (　　).

图13

A.FA一定大于G B.FA一定大于FB

C.FA一定小于FB D.FA与FB大小之和一定等于G

解析　物体受力分析如图所示，由三力平衡的知识可知，FA、FB的合力大小等于G，方向竖直向上，FA=Gsin α，FB=Gsin β.故FA一定小于G，A选项错误;因为α>β，故FA一定大于FB，B选项正确，C选项错误;FA与FB大小之和大于G，D选项错误.

答案　B

6.(单选)如图14所示，一直杆倾斜固定，并与水平方向成30°的夹角;直杆上套有一个质量为0.5 kg的圆环，圆环与轻弹簧相连，在轻弹簧上端施加一竖直向上、大小F=10 N的力，圆环处于静止状态，已知直杆与圆环之间的动摩擦因数为0.7，g=10 m/s2.下列说法正确的是  (　　).

图14

A.圆环受到直杆的弹力，方向垂直直杆向上

B.圆环受到直杆的弹力大小等于2.5 N

C.圆环受到直杆的摩擦力，方向沿直杆向上

D.圆环受到直杆的摩擦力大小等于2.5 N

解析　对小环受力分析如图所示：由于F=10 N>mg=5 N，所以杆对环的弹力FN垂直杆向下，杆对环还有沿杆向下的静摩擦力Ff，则FN与Ff的合力应竖直向下，大小为F合=F-mg=5 N，所以FN=F合cos 30°=523 N，Ff=F合sin 30°=2.5 N.综上可知选项D正确.

答案　D

7.(2013•湖北八市联考)(多选)一个倾角为45°的斜面固定于竖直墙上，为使质量分布均匀的光滑铁球静止在如图15所示的位置，需用一个水平推力F作用于球体上，F的作用线通过球心.设球体的重力为G，竖直墙对球体的弹力为FN1，斜面对球体的弹力为FN2，则以下结论正确的是  (　　).

图15

A.FN2>G　 B.FN1=F

C.G≤F　 D.FN2一定大于FN1

解析　画出球体的受力示意图，由物体平衡条件可知，FN2>G，FN1

答案　AC

题组三　假设法在平衡中的应用

8.(单选)人站在自动扶梯的水平踏板上，随扶梯斜向上匀速运动，如图16所示.以下说法正确的是  (　　).

图16

A.人受到重力和支持力的作用 B.人受到重力、支持力和摩擦力的作用

C.人受到的合外力不为零 D.人受到的合外力方向与速度方向相同

解析　人在竖直方向上受到重力和支持力作用，水平方向上是否受摩擦力作用呢?假设人受到水平向左的静摩擦力作用，而人做匀速运动，故所受合外力为零，故水平方向不应该受力，即人不受摩擦力的作用.

答案　A