
一、注意基礎(chǔ)知識(shí)的整合、鞏固。進(jìn)一步夯實(shí)基礎(chǔ),提高解題的準(zhǔn)確性和速度。
二、查漏補(bǔ)缺,保強(qiáng)攻弱。一模問題要很好的解決,根據(jù)實(shí)際情況作出合理的安排。
三、提高運(yùn)算能力,規(guī)范解答過程。要重視運(yùn)算技巧,提高運(yùn)算準(zhǔn)確性和速度。
四、強(qiáng)化數(shù)學(xué)思維,構(gòu)建知識(shí)體系。在刷題時(shí)做到思路清晰,迅速準(zhǔn)確。
五、解題快慢結(jié)合,改錯(cuò)反思。一旦方法選定,解題動(dòng)作要快要自信。
六、重視和加強(qiáng)選擇題的訓(xùn)練和研究。靈活運(yùn)用特值、排除、數(shù)形結(jié)合、估算等。
專題03 力和平衡
(基礎(chǔ)題+提升題+創(chuàng)新題 三位一體)
1、(2023·浙江衢麗湖三地高三上學(xué)期教學(xué)質(zhì)檢)如圖所示,對(duì)“中國天眼”的維修使用“微重力蜘蛛人”方案,沿天眼中心軸的豎直截面為圓弧,其圓心角120°。一氦氣球拴在質(zhì)量m=60kg維修人員身上,氣球?qū)θ说睦Ρ3重Q直向上,大小約為重力的 ,維修時(shí)可認(rèn)為處于平衡狀態(tài)。則維修人員( )
A. 在入口處對(duì)天眼的壓力大小約為100N
B. 在入口處對(duì)天眼的靜摩擦力大小約為87N
C. 在最低點(diǎn)重力大小為100N
D. 對(duì)天眼的最大靜摩擦力在最低點(diǎn)小于入口處
【答案】B
【解析】
AB.入口處人受力分析如圖
根據(jù)平衡可得
解得
,
根據(jù)牛頓第三定律,在入口處對(duì)天眼的壓力大小約為,對(duì)天眼的靜摩擦力大小約為87N
故A錯(cuò)誤,B正確;
C.在最低點(diǎn)重力大小為
故C錯(cuò)誤;
D.最低點(diǎn)的支持力最大,所以最低點(diǎn)的最大靜摩擦最大,故D錯(cuò)誤。
故選B。
2、(2023·浙江天域全國名校協(xié)作體高三上學(xué)期聯(lián)考)如圖是汽車特技表演中的鏡頭,汽車只有兩個(gè)輪子著地并在水平地面上勻速前進(jìn),下列關(guān)于這個(gè)現(xiàn)象的說法正確的是( )
A. 研究汽車車輪轉(zhuǎn)動(dòng)的時(shí)候,可以將汽車看成質(zhì)點(diǎn)
B. 地面發(fā)生彈性形變,對(duì)汽車施加了支持力
C. 地面對(duì)汽車的支持力大小大于汽車的重力
D. 因車身傾斜,地面對(duì)汽車的支持力方向平行輪胎平面斜向上
【答案】B
【解析】
A.研究汽車車輪轉(zhuǎn)動(dòng)的時(shí)候,汽車車輪的形狀、大小不能忽略,不可以將汽車看成質(zhì)點(diǎn),故A錯(cuò)誤;
B.發(fā)生彈性形變的地面要恢復(fù)原狀,對(duì)汽車施加了支持力,故B正確;
C.汽車在水平地面上勻速前進(jìn),豎直方向受力平衡,故地面對(duì)汽車的支持力大小等于汽車的重力,故C錯(cuò)誤;
D.壓力和支持力的方向都垂直于物體的接觸面,指向受力物體,故地面對(duì)汽車的支持力方向垂直于地面豎直向上,故D錯(cuò)誤。
故選B。
3、(2023·浙江強(qiáng)基聯(lián)盟高三上學(xué)期聯(lián)考)兩靜止在水平地面上的“人字梯”和“八字腳”桌子如圖所示,“人字梯”上端有鉸鏈鏈接可改變左右兩腳的夾角,桌子為一次注塑成型的塑料桌,則( )
A. 塑料桌桌腳可能不受地面摩擦力作用
B. “人字梯”梯腳不受地面摩擦力作用
C. 塑料桌左側(cè)桌腳一定受到地面水平向右的摩擦力
D. “人字梯”左邊梯腳受到地面的摩擦力水平向左
【答案】A
【解析】
AC.桌子為一次注塑成型的塑料桌,靜止在水平地面上,對(duì)桌子進(jìn)行分析,受到重力,地面的支持力,重力與支持力的方向均沿豎直方向,因此桌子在水平方向沒有運(yùn)動(dòng)趨勢,即塑料桌桌角不受地面的摩擦力作用,故A正確,C錯(cuò)誤;
BD.對(duì)“人字梯”左側(cè)半邊梯子進(jìn)行分析,其受到重力,地面的支持力與右側(cè)半邊梯子向左的彈力作用,左側(cè)半邊梯子在右側(cè)半邊梯子向左彈力作用下有向左運(yùn)動(dòng)的趨勢,因此,左側(cè)半邊梯子受到地面水平向右的摩擦力作用,同理可以判定,右側(cè)半邊梯子受到地面水平向左的摩擦力作用,故BD錯(cuò)誤。
故選A。
4、(2023·浙江稽陽聯(lián)誼學(xué)校高三上學(xué)期聯(lián)考)如圖所示,用一根細(xì)繩跨過鐵釘將一塊小黑板懸掛在墻壁上,細(xì)繩的兩端固定在小黑板邊緣兩點(diǎn)A、B上。小黑板靜止時(shí),鐵釘兩側(cè)細(xì)繩與豎直方向的夾角分別為α、β。細(xì)繩質(zhì)量不計(jì),細(xì)繩與鐵釘接觸處摩擦不計(jì),則關(guān)于夾角α、β大小關(guān)系正確的是( )
A. 若A點(diǎn)高于B點(diǎn),則α>β
B. 若B點(diǎn)高于A點(diǎn),則α>β
C. 不論A點(diǎn)與B點(diǎn)高度關(guān)系如何,均有α=β
D. 只有A點(diǎn)與B點(diǎn)等高時(shí),才有α=β
【答案】C
【解析】
由于細(xì)繩與鐵釘接觸處摩擦不計(jì),則OA繩與OB繩中張力大小相等,兩力的合力豎直向上,所以兩力的水平分力相等,因此不論A點(diǎn)與B點(diǎn)高度關(guān)系如何,均有
C正確。
故選C。
5、(2023·浙江衢麗湖三地高三上學(xué)期教學(xué)質(zhì)檢) 2022年8月9日,世界首條永磁磁浮空軌試驗(yàn)線在江西贛州投入使用。如圖所示,該列車和軌道應(yīng)用新型稀土材料,僅憑磁力就可使列車自然懸浮和驅(qū)動(dòng)。已知列車質(zhì)量為m,空氣阻力不可忽略。當(dāng)列車水平直線行駛時(shí),則列車( )
A. 勻速行駛時(shí),軌道對(duì)列車的作用力大小為mg
B. 加速行駛時(shí),軌道對(duì)列車的作用力沿水平方向
C. 以加速度a加速行駛時(shí),列車受到的合外力大小為ma
D. 減速行駛時(shí),軌道對(duì)列車的作用力小于mg
【答案】C
【解析】
A.由于空氣阻力不可忽略,則列車勻速行駛時(shí),軌道對(duì)列車的作用力大小大于mg,故A錯(cuò)誤;
B.加速行駛時(shí),列車所受的合力沿水平方向,但由于空氣阻力不可忽略,則軌道對(duì)列車的作用力不沿水平方向,故B錯(cuò)誤;
C.以加速度a加速行駛時(shí),列車受到的合外力大小為ma,故C正確;
D.減速行駛時(shí),軌道對(duì)列車的作用力在豎直方向的分量等于重力,則軌道對(duì)列車的作用力不可能小于mg,故D錯(cuò)誤。
故選C。
6、(2023·浙江稽陽聯(lián)誼學(xué)校高三上學(xué)期聯(lián)考) 2023年10月5日,中國隊(duì)在杭州亞運(yùn)會(huì)女籃決賽中以74:72戰(zhàn)勝日本隊(duì),獲得冠軍。這也是中國女籃第7次獲得亞運(yùn)會(huì)金牌。如圖為中國隊(duì)李夢持球進(jìn)攻時(shí)的某張照片,則( )
A. 全場比賽共四節(jié),每節(jié)10min,10min指的是時(shí)刻
B. 在考慮籃球從被投出到進(jìn)籃的路線時(shí),該籃球不可以看作質(zhì)點(diǎn)
C. 手對(duì)籃球產(chǎn)生彈力是因?yàn)槭职l(fā)生了形變
D. 籃球剛被投出后受到重力、手的推力和空氣阻力
【答案】C
【解析】
A. 10min指的是時(shí)間間隔,A錯(cuò)誤;
B. 在考慮籃球從被投出到進(jìn)籃路線時(shí),該籃球可以看作質(zhì)點(diǎn),B錯(cuò)誤;
C. 手對(duì)籃球產(chǎn)生彈力是因?yàn)槭职l(fā)生了形變且要恢復(fù)原狀,于是對(duì)與手接觸的籃球發(fā)生了彈力的作用,C正確;
D. 籃球剛被投出后受到重力和空氣阻力,D錯(cuò)誤。
故選C。
7、(2023·浙江諸暨市高三上學(xué)期適應(yīng)性考試)如圖所示,梯子斜靠在光滑的豎直墻壁上,下端放在粗糙的水平地面上,某工人由地面沿梯子緩慢上爬,梯子始終保持靜止,則( )
A. 工人未上梯子時(shí),地面對(duì)梯子摩擦力的大小為零
B. 工人未上梯子時(shí),地面對(duì)梯子作用力的方向豎直向上
C. 隨著工人向上運(yùn)動(dòng),墻壁對(duì)梯子彈力的大小保持不變
D. 隨著工人向上運(yùn)動(dòng),地面對(duì)梯子彈力的大小保持不變
【答案】D
【解析】
A.工人未上梯子時(shí),梯子受到墻壁水平方向的支持力、地面摩擦力、地面支持力、重力,由于梯子處于平衡狀態(tài),所受合外力總為零,水平方向上地面對(duì)梯子的摩擦力和墻壁的支持力相互平衡,因此地面對(duì)梯子的摩擦力不為零,故A錯(cuò)誤;
B.工人未上梯子時(shí),地面對(duì)梯子有摩擦力和支持力,合力方向斜向上,故B錯(cuò)誤;
C.以梯子與地面的接觸點(diǎn)為支點(diǎn),人從梯子下端沿梯子緩慢向上爬的過程中,重力的力矩增加,根據(jù)力矩平衡條件,墻壁的支持力增加,故C錯(cuò)誤;
D.以人和梯子整體為研究對(duì)象,根據(jù)力的平衡條件,可知地面對(duì)梯子的支持力大小等于人和梯子的總重力,與人所站的高度無關(guān),故地面對(duì)梯子彈力的大小保持不變,故D正確。
故選D。
8、(2023·浙江溫州市高三上學(xué)期第一次適應(yīng)性考試)某款可調(diào)節(jié)角度的磁吸式車載手機(jī)支架如圖甲所示。手機(jī)放在支架上被磁力吸住后,調(diào)節(jié)支架使手機(jī)與豎直方向成一定角度如圖乙所示。已知手機(jī)受到的磁力垂直于手機(jī)屏幕、大小恒定,且手機(jī)和支架始終不發(fā)生相對(duì)滑動(dòng)做勻速直線運(yùn)動(dòng)。( )
A. 手機(jī)只受到重力、磁力和摩擦力
B. 若緩慢減小手機(jī)與豎直方向的夾角,手機(jī)受到的合力增大
C. 若將手機(jī)和支架吸盤逆時(shí)針緩慢旋轉(zhuǎn)90°角,手機(jī)和支架吸盤之間的彈力始終增大
D. 若將手機(jī)和支架吸盤逆時(shí)針緩慢旋轉(zhuǎn)90°角,手機(jī)和支架吸盤之間的摩擦力始終減小
【答案】C
【解析】
A.有摩擦力必有彈力,故手機(jī)還受到彈力作用,故A錯(cuò)誤;
B.若緩慢減小手機(jī)與豎直方向的夾角,手機(jī)受到的合力始終為零,不變,故B錯(cuò)誤;
CD.設(shè)傾角為,若將手機(jī)和支架吸盤逆時(shí)針緩慢旋轉(zhuǎn)90°角
手機(jī)和支架吸盤之間的彈力始終增大,摩擦力
先增大后減小,故C正確D錯(cuò)誤。
故選C。
1、(2023·浙江精誠聯(lián)盟高三上學(xué)期適應(yīng)性聯(lián)考)某科技公司設(shè)計(jì)的一套多用途城市無人駕駛系統(tǒng)如圖所示,由乘客艙和三角形支架組成,支架的四條完全相同帶輪觸腳可繞軸轉(zhuǎn)動(dòng)。先將乘客艙懸空固定于支架頂部,再利用自身的動(dòng)力系統(tǒng)調(diào)節(jié)觸腳與豎直方向的夾角以升高乘客艙,然后利用自動(dòng)駕駛系統(tǒng),將乘客艙運(yùn)送至相應(yīng)地點(diǎn)。已知三角形支架和乘客艙的總質(zhì)量為m,重力加速度為g,則下列說法正確的是( )
A. 乘客艙被緩慢吊起過程中,夾角逐漸增大
B. 乘客艙被緩慢吊起過程中的某個(gè)時(shí)刻,地面對(duì)每個(gè)輪子的支持力為
C. 乘客艙被緩慢吊起過程中,地面對(duì)每個(gè)輪子的作用力發(fā)生了變化
D. 該裝置在平直公路上加速行駛時(shí),支架對(duì)乘客艙的作用力等于乘客艙的重力
【答案】C
【解析】
A.觸腳與豎直方向的夾角,設(shè)左右兩個(gè)輪子之間的距離為,乘客艙的高度為,三角形支架如下圖
由
當(dāng)變小,變大時(shí),變小,故A錯(cuò)誤;
B.設(shè)地面對(duì)每個(gè)輪子的支持力為,乘客艙被緩慢吊起過程中可以看成勻速運(yùn)動(dòng),根據(jù)平衡條件得
解得
故B錯(cuò)誤;
C.設(shè)每個(gè)觸角對(duì)乘客艙的作用力為,對(duì)乘客艙受力分析,如下圖
根據(jù)平衡條件,可得
解得
根據(jù)牛頓第三定律,可知觸角對(duì)輪子的作用力和地面對(duì)每個(gè)輪子的作用力的大小為
可得與有關(guān),乘客艙被緩慢吊起過程中,發(fā)生了變化,因此地面對(duì)每個(gè)輪子的作用力發(fā)生了變化,故C正確;
D.當(dāng)該裝置在平直公路上加速行駛時(shí),根據(jù)牛頓第二定律,乘客艙受到的合力不等于零,因此支架對(duì)乘客艙的作用力不等于乘客艙的重力,故D錯(cuò)誤。
故選C。
2、(2023·浙江臺(tái)州市高三上學(xué)期第一次教學(xué)質(zhì)量評(píng)估)疊石頭是一項(xiàng)考驗(yàn)?zāi)托暮推胶飧械挠螒?。如圖所示,三個(gè)形狀不規(guī)則的石塊甲、乙、丙在水平地面上成功地疊放在一起,下列說法正確的是( )
A. 石塊丙可能受到地面的摩擦力作用
B. 石塊丙對(duì)石塊乙的作用力垂直接觸面向上
C. 石塊甲、乙、丙三者的重心都在同一豎直線上
D. 石塊乙對(duì)丙的壓力大小等于石塊丙對(duì)乙的支持力大小
【答案】D
【解析】
A.將甲、乙、丙三個(gè)石塊看成一個(gè)整體,整體受重力與地面的支持力,在豎直方向合力為零而平衡,若水平方向受地面的摩擦力作用,則整體在水平方向合力不為零,不能處于靜止?fàn)顟B(tài),與實(shí)際情況相悖,因此可知,石塊丙不可能受到地面的摩擦力作用,故A錯(cuò)誤;
B.將石塊甲、乙看成一個(gè)整體,整體受力平衡,分析可知,整體受豎直向下的重力與石塊丙對(duì)石塊乙的作用力而平衡,則可知石塊丙對(duì)石塊乙的作用力豎直向上,與甲、乙整體受到的重力大小相等,方向相反,故B錯(cuò)誤;
C.物體的重心越低越穩(wěn)定,而要使石塊甲、乙、丙保持平衡,則其重心應(yīng)在基底的中心,故C錯(cuò)誤;
D.石塊乙對(duì)丙的壓力與石塊丙對(duì)乙的支持力是一對(duì)作用力與反作用力,大小相等、方向相反、作用在兩個(gè)物體上,故D正確。
故選D。
3、(2023·浙江嘉興市高三上學(xué)期教學(xué)測試)如何堆放重物件常是建筑工人需要考慮的問題。如圖所示,重桿可繞軸在豎直平面內(nèi)自由轉(zhuǎn)動(dòng),使桿壓在置于水平地面的光滑圓柱體上,又使圓柱體緊靠在豎直檔板上而保持平衡。已知桿與水平地面的傾角為,桿的質(zhì)量為,圓柱體的質(zhì)量為,桿與圓柱體在接觸點(diǎn)處的作用力為,則檔板對(duì)圓柱體的作用力為( )
A. B.
C. D.
【答案】A
【解析】
根據(jù)題意可知,桿對(duì)圓柱體的作用力大小為,圓柱體受力分析如圖所示
水平方向根據(jù)平衡條件可得
故選A。
1、(2023·浙江寧波市高三上學(xué)期選考模擬)2023年9月27日,杭州亞運(yùn)會(huì)中國隊(duì)組合趙煥城/王賽博獲得帆船比賽冠軍。圖為帆船在靜止水面上逆風(fēng)航行的示意圖。風(fēng)力和船身方向成135°,風(fēng)力和帆面成8°,風(fēng)力在垂直帆面方向的分力推動(dòng)帆船逆風(fēng)行駛,如果風(fēng)力大小為F,則風(fēng)力在航行方向的分力為( )
A. B. C. D.
【答案】A
【解析】
由圖可知,風(fēng)力在垂直于帆面方向上的分力為
這個(gè)分力垂直于帆面,與航行方向之間的夾角為
所以風(fēng)力在航行方向上的分力為
故選A。
2、(2023·浙江金麗衢十二校高三上學(xué)期第一次聯(lián)考)如圖,一直梯斜靠在豎直光滑墻壁,人站在梯子上,緩慢爬到梯子的頂端,關(guān)于此過程,直梯受力情況( )
A. 地面對(duì)直梯的支持力是由于直梯發(fā)生形變產(chǎn)生的
B. 地面對(duì)直梯的作用力始終沿直梯向上
C. 人站的位置越高,直梯受到地面的摩擦力越大
D. 豎直墻壁對(duì)直梯的作用力保持不變
【答案】C
【解析】
A.地面對(duì)直梯的支持力是由于地面發(fā)生形變而產(chǎn)生的,故A錯(cuò)誤;
B.地面對(duì)直梯的支持力垂直地面向上,而地面對(duì)直梯的靜摩擦力平行地面向左,則根據(jù)力的合成可知,地面對(duì)直梯的作用力斜向左上方,故B錯(cuò)誤;
CD.對(duì)人和梯子整體受力分析如圖所示
整體受重力、豎直墻壁的支持力、地面的支持力和地面的摩擦力,圖中為與的合力,根據(jù)共點(diǎn)力平衡條件可知,、和三力平衡,三個(gè)力的延長線交于一點(diǎn)O,人站在梯子上,緩慢爬到梯子的頂端的過程中,梯子和人整體的重心大致向左上移動(dòng),則三里交匯點(diǎn)O水平向左平移,則可知F與豎直方向的夾角增大,設(shè)該夾角為,而F在豎直方向的分量始終與重力G平衡,即始終有
顯然,夾角增大,力F必然增大,而力F的水平分量
則可知地面對(duì)直梯的摩擦力增大,而水平方向始終有
由此可知,人站的位置越高,直梯受到地面的摩擦力越大,豎直墻壁對(duì)直梯的作用力越大,故C正確,D錯(cuò)誤。
故選C。
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