【新高考】山东省2011-2020年高考试卷分类汇编之1—受力分析和共点力的平衡（解析卷）

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山东省2011-2020年高考试卷分类汇编之1—
受力分析和共点力的平衡
1. 2011年理综山东卷
19．如图所示，将两相同的木块a、b置于粗糙的水平地面上，中间用一轻弹簧连接，两侧用细绳固定于墙壁。开始时a、b均静止。弹簧处于伸长状态，两细绳均有拉力，a所受摩擦力Ffa≠0，b所受摩擦力Ffb=0，现将右侧细绳剪断，则剪断瞬间
A．Ffa大小不变 B．Ffa方向改变
C．Ffb仍然为零 D．Ffb方向向右
答案：AD
解析：两物块相同，由受力分析可知两物体受到弹簧拉力大小相等，方向相反，绳子对b的拉力等于弹簧对b的拉力，若a平衡且有摩擦力，则绳对a拉力大小等于b受到得绳子拉力大小相等，此摩擦力小于最大静摩擦力，故当剪断右侧细绳后，a受力情况不变，b受到的摩擦力与弹簧拉力平衡，大小与a受到的摩擦力相等。
2. 2013年山东卷
14、伽利略开创了实验研究和逻辑推理相结合探索自然规律的科学方法，利用这种方法伽利略发现的规律有（AC）
A、力不是维持物体运动的原因
B、物体之间普遍存在相互吸引力
C、忽略空气阻力，重物与轻物下落得同样快
D、物体间的相互作用力总是大小相等，方向相反
解析：伽利略创造了有效的“侦察”方法—实验研究和逻辑推理相结合探索自然规律的科学方法，利用伽利略斜面实验，得到“力不是维持物体运动的原因”，故A正确。伽利略通过斜面实验和合理外推得出“忽略空气阻力，重物与轻物下落得同样快”，故C正确。17世纪下半叶，人们发现，相互作用存在于一切物体之间，故B错误；物体之间的相互作用力总是大小相等，方向相反，是牛顿第三定律的内容，故D错误。
3.2014年理综山东卷
14、如图，用两根等长轻绳将木板悬挂在竖直木桩上等高的两点，制成一简易秋千。某次维修时将两轻绳各剪去一小段，但仍保持等长且悬挂点不变。木板静止时，F1表示木板所受合力的大小，F2表示单根轻绳对木板拉力的大小，则维修后 （ ）
A、F1不变，F2变大 B、F1不变，F2变小
C、F1变大，F2变大 D、F1变小，F2变小
【答案】A
【解析】由于木板始终处于静止状态，因此前后两次合力F1都是零保持不变，绳子各剪去一段后长度变短，悬挂木板时与竖直方向夹角变大，根据两力合成条件，合力不变，分力夹角变大，因此两个分力变大，因此A正确，BCD错误。，
4.2014年理综山东卷
15、一质点在外力作用下做直线运动，其速度v随时间t变化的图像如图。在图中标出的时刻中，质点所受合外力的方向与速度方向相同的有（ ）
A、t1 B、t2 C、t3 D、t4
【答案】AC
【解析】如果外力的方向与速度方向相同，则物体做加速运动，速度在增加，因此在t1和t3时刻速度在增加，选项AC正确，BD错误。
5. 2012年理综山东卷
17.如图所示，两相同轻质硬杆OO1、OO2可绕其两端垂直纸面的水平轴O、O1、O2转动，在O点悬挂一重物M，将两相同木块m紧压在竖直挡板上，此时整个系统保持静止。Ff表示木块与挡板间摩擦力的大小，FN表示木块与挡板间正压力的大小。若挡板间的距离稍许增大后，系统仍静止且O1、O2始终等高，则
A．Ff 变小
B．Ff 不变
C．FN 变小
D．FN 变大
答：BD
解析：把重物M和两木块m看成整体受力分析可得，竖直方向合力为零，始终木块与挡板间摩擦力2Ff=2mg+Mg，选项A错误B正确；挡板间的距离稍许增大后，对结点O受力分析可得，轻杆弹力增大，对木块受力分析得木块与挡板间正压力增大，选项C错误D正确。
6.2019年山东卷 19．如图，一粗糙斜面固定在地面上，斜面顶端装有一光滑定滑轮。一细绳跨过滑轮，其一端悬挂物块N。另一端与斜面上的物块M相连，系统处于静止状态。现用水平向左的拉力缓慢拉动N，直至悬挂N的细绳与竖直方向成45°。已知M始终保持静止，则在此过程中
A．水平拉力的大小可能保持不变
B．M所受细绳的拉力大小一定一直增加
C．M所受斜面的摩擦力大小一定一直增加
D．M所受斜面的摩擦力大小可能先减小后增加
答案：BD
解析：分析物体N的受力情况如右图a示，由平衡条件得，，用水平向左的拉力缓慢拉动N，则θ角增大，F和T一直增大，选项A错误；
当悬挂N的细绳与竖直方向的夹角增大到45°的过程中，细绳的拉力一直增大到，选项B正确；
分析物体M的受力情况如右图b示，由平衡条件得
或
由于不知道两物体的质量关系以及斜面倾角，无法判定M与斜面摩擦力的方向及大小，当细绳中的拉力增大的过程中，摩擦力f 可能先减小到零再反向增大，选项C错误，D正确。
7. 2017年山东卷21．如图，柔软轻绳ON的一端O固定，其中间某点M拴一重物，用手拉住绳的另一端N，初始时，OM竖直且MN被拉直，OM与MN之间的夹角为（）。现将重物向右上方缓慢拉起，并保持夹角不变。在OM由竖直被拉到水平的过程中
A．MN上的张力逐渐增大
B．MN上的张力先增大后减小
C．OM上的张力逐渐增大
D．OM上的张力先增大后减小
【答案】AD
【解析】以重物为研究对象，受重力mg，OM绳上拉力F1，MN上拉力F2，由题意知，三个力合力始终为零，矢量三角形如图所示，在F2转至水平的过程中，MN上的张力F1逐渐增大，OM上的张力F2先增大后减小，所以A、D正确；B、C错误。
8. 2016年新课标I卷19. 如图，一光滑的轻滑轮用细绳OO' 悬挂于点；另一细绳跨过滑轮，其一端悬挂物块a，另一端系一位于水平粗糙桌面上的物块b。外力向右上方拉b，整个系统处于静止状态。若F方向不变，大小在一定范围内变化，物块b仍始终保持静止，则（ ）
A. 绳OO' 的张力也在一定范围内变化
B. 物块b所受到的支持力也在一定范围内变化
C. 连接a和b的绳的张力也在一定范围内变化
D. 物块b与桌面间的摩擦力也在一定范围内变化
答案：BD
解析：由题意，在F保持方向不变，大小发生变化的过程中，物体a、b均保持静止，各绳角度保持不变；选a受力分析得，绳的拉力T=mag，所以物体a受到绳的拉力保持不变。由滑轮性质，滑轮两侧绳的拉力相等，所以b受到绳的拉力大小、方向均保持不变，C选项错误； a、b受到绳的拉力大小方向均不变，所以OO' 的张力不变，A选项错误；对b进行受力分析，并将各力沿水平方向和竖直方向分解，如上图所示。由受力平衡得：，。T和mbg始终不变，当F大小在一定范围内变化时；支持力在一定范围内变化，B选项正确；摩擦力也在一定范围内发生变化，D选项正确；故答案选BD。
9.2020年山东卷8.如图所示，一轻质光滑定滑轮固定在倾斜木板上，质量分别为m和2m的物块A、B，通过不可伸长的轻绳跨过滑轮连接，A、B间的接触面和轻绳均与木板平行。A与B间、B与木板间的动摩擦因数均为μ，设最大静摩擦力等于滑动摩擦力。当木板与水平面的夹角为45°时，物块A、B刚好要滑动，则μ的值为（　　）
A. B. C. D.
【答案】C
【解析】当木板与水平面的夹角为45°时，两物块刚好滑动，对A物块受力分析如图
沿斜面方向，A、B之间的滑动摩擦力
根据平衡条件可知
对B物块受力分析如图
沿斜面方向，B与斜面之间的滑动摩擦力
根据平衡条件可知
两式相加，可得
解得
ABD错误，C正确。
故选C。
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