高考物理二輪復(fù)習(xí)第部分專(zhuān)題整合突破專(zhuān)題限時(shí)集訓(xùn)力與物體的平衡

1、專(zhuān)題限時(shí)集訓(xùn)(一)力與物體的平衡(對(duì)應(yīng)學(xué)生用書(shū)第117頁(yè))(限時(shí)：40分鐘)選擇題(共13小題，每小題6分在每小題給出的四個(gè)選項(xiàng)中，第17題只有一項(xiàng)符合題目要求，第813題有多項(xiàng)符合題目要求全部選對(duì)的得6分，選對(duì)但不全的得3分，有選錯(cuò)的得0分)圖1151(2017達(dá)州市一模)如圖115所示，一箱子放在水平地面上，現(xiàn)對(duì)箱子施加一斜向上的拉力F，保持拉力的方向不變，在拉力F的大小由零逐漸增大的過(guò)程中(箱子未離開(kāi)地面)關(guān)于摩擦力Ff的大小隨拉力F的變化關(guān)系，下列四幅圖可能正確的是() 【導(dǎo)學(xué)號(hào)：19624006】B設(shè)F與水平方向的夾角為，木箱處于靜止?fàn)顟B(tài)時(shí)，根據(jù)平衡條件得：木箱所受的靜摩擦力為FfF

2、cos ，F(xiàn)增大，F(xiàn)f增大；當(dāng)拉力達(dá)到一定值，箱子運(yùn)動(dòng)瞬間，靜摩擦力變?yōu)榛瑒?dòng)摩擦力，由于最大靜摩擦力略大于滑動(dòng)摩擦力，故摩擦力有個(gè)突然減小的過(guò)程；木箱運(yùn)動(dòng)時(shí)，所受的支持力NGFsin ，F(xiàn)增大，N減小，此時(shí)木箱受到的是滑動(dòng)摩擦力，大小為FfN，N減小，則Ff減??；故A、C、D錯(cuò)誤，B正確2(2017溫州中學(xué)模擬)如圖116所示，木板C放在水平地面上，木板B放在C的上面，木板A放在B的上面，A的右端通過(guò)輕質(zhì)彈簧秤固定在豎直的墻壁上，A、B、C質(zhì)量相等，且各接觸面動(dòng)摩擦因數(shù)相同，用大小為F的力向左拉動(dòng)C，使它以速度v勻速運(yùn)動(dòng)，三者穩(wěn)定后彈簧秤的示數(shù)為T(mén).則下列說(shuō)法錯(cuò)誤的是()圖116AB對(duì)A的摩擦

3、力大小為T(mén)，方向向左BA和B保持靜止，C勻速運(yùn)動(dòng)CA保持靜止，B和C一起勻速運(yùn)動(dòng)DC受到地面的摩擦力大小為FTB由題意，A、B、C質(zhì)量相等，且各接觸面動(dòng)摩擦因數(shù)相同，再依據(jù)滑動(dòng)摩擦力公式FfN，可知，BC之間的滑動(dòng)摩擦力大于AB之間的，因此在F作用下，BC作為一整體運(yùn)動(dòng)的，對(duì)A、BC受力分析：A受水平向右的拉力和水平向左的摩擦力，那么根據(jù)平衡條件，可知，B對(duì)A的摩擦力大小為T(mén)，方向向左，故A、C正確，B錯(cuò)誤；又因?yàn)槲矬w間力的作用是相互的，則物體BC受到A對(duì)它水平向右的摩擦力，大小為T(mén)，由于BC做勻速直線(xiàn)運(yùn)動(dòng)，則BC受到水平向左的拉力F和水平向右的兩個(gè)摩擦力平衡(A對(duì)B的摩擦力和地面對(duì)C的摩擦力

4、)，根據(jù)平衡條件可知，C受到地面的摩擦力大小為FT，故D正確3如圖117所示，三根長(zhǎng)為L(zhǎng)的通電直導(dǎo)線(xiàn)相互平行，其橫截面構(gòu)成等邊三角形，導(dǎo)線(xiàn)中的電流均為I，方向垂直于紙面向里其中導(dǎo)線(xiàn)A、B中的電流在導(dǎo)線(xiàn)C處產(chǎn)生的磁感應(yīng)強(qiáng)度的大小均為B0，導(dǎo)線(xiàn)C位于水平面處并處于靜止?fàn)顟B(tài)，則導(dǎo)線(xiàn)C受到的靜摩擦力是() 圖117【導(dǎo)學(xué)號(hào)：19624007】A.B0IL，水平向左B.B0IL，水平向右C.B0IL，水平向左 D.B0IL，水平向右B根據(jù)安培定則，導(dǎo)線(xiàn)A中的電流在導(dǎo)線(xiàn)C處產(chǎn)生的磁場(chǎng)方向垂直于AC，導(dǎo)線(xiàn)B中的電流在導(dǎo)線(xiàn)C處產(chǎn)生的磁場(chǎng)方向垂直于BC，如圖所示根據(jù)平行四邊形定則及幾何知識(shí)可知，合磁場(chǎng)的方向豎直

5、向下，與AB平行，合磁感應(yīng)強(qiáng)度B的大小為B2B0cos 30B0，由公式FBIL得，導(dǎo)線(xiàn)C所受安培力大小為FB0IL，根據(jù)左手定則，導(dǎo)線(xiàn)C所受安培力方向水平向左，因?qū)Ь€(xiàn)C靜止于水平面，由平衡條件知，導(dǎo)線(xiàn)C受到的靜摩擦力方向水平向右，故B正確，A、C、D錯(cuò)誤4(2017河南省天一大聯(lián)考)如圖118所示，疊放在一起的A、B兩物體放置在光滑水平地面上，A、B之間的水平接觸面是粗糙的，斜面細(xì)線(xiàn)一端固定在A物體上，另一端固定于N點(diǎn)，水平恒力F始終不變，A、B兩物體均處于靜止?fàn)顟B(tài)，若將細(xì)線(xiàn)的固定點(diǎn)由N點(diǎn)緩慢下移至M點(diǎn)(繩長(zhǎng)可變)，A、B兩物體仍處于靜止?fàn)顟B(tài)，則()圖118A細(xì)線(xiàn)的拉力將增大BA物體所受的支

6、持力將增大CA物體所受摩擦力將增大D水平地面所受壓力將減小B以A、B兩物體組成的系統(tǒng)作為研究對(duì)象，受力分析如圖1所示圖1圖2水平方向FTcos F，豎直方向：FNFTsin (mAmB)g，因?yàn)榧?xì)線(xiàn)與水平地面的夾角減小，cos 增大，sin 減小，F(xiàn)T將減小，F(xiàn)N將增大，所以細(xì)線(xiàn)所受拉力減小，地面受到的壓力增大，A、D錯(cuò)誤；以物體A為研究對(duì)象，受力分析如圖2所示，豎直方向：FNAFTsin mAg，F(xiàn)T減小，sin 減小，所以FNA增大，B正確；以B為研究對(duì)象，在水平方向上由力的平衡可得FfF，A物體所受摩擦力不變，C錯(cuò)誤5(2017溫州中學(xué)模擬)如圖119所示，傾角為30的斜面體A靜止在水平

7、地面上，一根輕繩跨過(guò)斜面體頂端的小滑輪，繩兩端系有質(zhì)量均為m的小物塊a、b，整個(gè)裝置處于靜止?fàn)顟B(tài)現(xiàn)給物塊b施加一個(gè)水平向右的力F，使其緩慢離開(kāi)直到與豎直方向成30角(不計(jì)繩與滑輪間的摩擦)，此過(guò)程說(shuō)法正確的是() 圖119【導(dǎo)學(xué)號(hào)：19624008】Ab受到繩的拉力先增大再減小B小物塊a受到的摩擦力先增大再減小C水平拉力F逐漸增大D小物塊a一定沿斜面緩慢上移Cb受力平衡，對(duì)b受力分析，如圖所示：設(shè)繩與豎直方向的夾角為，b緩慢離開(kāi)直到與豎直方向成30的過(guò)程中，變大，根據(jù)平行四邊形定則可知，T逐漸增大，F(xiàn)逐漸增大，故A錯(cuò)誤，C正確：對(duì)a受力分析，如圖所示：剛開(kāi)始Tmg，a處于靜止?fàn)顟B(tài)，則FfTmg

8、sin 30mg，方向向下，T增大時(shí)，F(xiàn)f增大，摩擦力增大，由于不知道最大摩擦力的具體值，所以不能判斷a是否會(huì)滑動(dòng)，故B、D錯(cuò)誤6如圖120所示，絕緣細(xì)線(xiàn)下面懸掛一質(zhì)量為m、長(zhǎng)為l的導(dǎo)線(xiàn)，導(dǎo)線(xiàn)置于方向豎直向下、磁感應(yīng)強(qiáng)度為B的勻強(qiáng)磁場(chǎng)中，當(dāng)在導(dǎo)線(xiàn)中通以垂直于紙面向里的恒定電流I時(shí)，絕緣細(xì)線(xiàn)偏離豎直方向角而靜止現(xiàn)將磁場(chǎng)方向由圖示方向沿逆時(shí)針?lè)较蚓徛D(zhuǎn)動(dòng)，轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)保持磁感應(yīng)強(qiáng)度的大小不變，則在磁場(chǎng)轉(zhuǎn)過(guò)90的過(guò)程中，下列說(shuō)法正確的是()圖120A導(dǎo)線(xiàn)受到的安培力F安逐漸變大B絕緣細(xì)線(xiàn)的拉力FT逐漸變大C絕緣細(xì)線(xiàn)與豎直方向的夾角先增大后減小D導(dǎo)線(xiàn)受到的安培力F安與絕緣細(xì)線(xiàn)的拉力FT的合力大小不變，方向隨

9、磁場(chǎng)的方向而改變B當(dāng)磁場(chǎng)保持大小不變逆時(shí)針轉(zhuǎn)過(guò)90的過(guò)程中，導(dǎo)線(xiàn)受到的安培力F安BIL，大小不變，選項(xiàng)A錯(cuò)誤由左手定則可知，導(dǎo)線(xiàn)受到的安培力方向逐漸由水平向左變?yōu)樨Q直向下，其安培力F安、絕緣細(xì)線(xiàn)的拉力FT、絕緣細(xì)線(xiàn)與豎直方向的夾角的變化情況如圖所示，則可判斷出絕緣細(xì)線(xiàn)的拉力FT逐漸增大，選項(xiàng)B正確絕緣細(xì)線(xiàn)與豎直方向的夾角逐漸減小，選項(xiàng)C錯(cuò)誤由于導(dǎo)線(xiàn)受到的安培力F安、絕緣細(xì)線(xiàn)的拉力FT和導(dǎo)線(xiàn)的重力G的合力為零，所以，導(dǎo)線(xiàn)受到的安培力F安與絕緣細(xì)線(xiàn)的拉力FT的合力大小不變，方向始終與導(dǎo)線(xiàn)的重力G的方向相反，即豎直向上，選項(xiàng)D錯(cuò)誤7(2017儋州市四校聯(lián)考)如圖121所示，質(zhì)量為M的四分之一圓柱體放

10、在粗糙水平地面上，質(zhì)量為m的正方體放在圓柱體和光滑墻壁之間，且不計(jì)圓柱體與正方體之間的摩擦，正方體與圓柱體的接觸點(diǎn)的切線(xiàn)與右側(cè)墻壁成角，圓柱體處于靜止?fàn)顟B(tài)則() 圖121【導(dǎo)學(xué)號(hào)：19624009】A地面對(duì)圓柱體的支持力為MgB地面對(duì)圓柱體的摩擦力為mgtan C墻壁對(duì)正方體的彈力為D正方體對(duì)圓柱體的壓力為C以正方體為研究對(duì)象，受力分析，并運(yùn)用合成法如圖：由幾何知識(shí)得，墻壁對(duì)正方體的彈力N1圓柱體對(duì)正方體的彈力N2，根據(jù)牛頓第三定律有正方體對(duì)圓柱體的壓力為以圓柱體和正方體為研究對(duì)象，豎直方向受力平衡，地面對(duì)圓柱體的支持力：N(Mm)g水平方向受力平衡，地面對(duì)圓柱體的摩擦力：fN1，故選C.(2

11、017湖南師大附中模擬)表面光滑、半徑為R的半球固定在水平地面上，球心O的正上方O處有一無(wú)摩擦定滑輪，輕質(zhì)細(xì)繩兩端各系一個(gè)可視為質(zhì)點(diǎn)的小球掛在定滑輪上，如圖所示兩小球平衡時(shí)，若滑輪兩側(cè)細(xì)繩的長(zhǎng)度分別為L(zhǎng)12.4R和L22.5R，則這兩個(gè)小球的質(zhì)量之比為，小球與半球之間的壓力之比為，則以下說(shuō)法正確的是()A.B.C.1D.B先以左側(cè)小球?yàn)檠芯繉?duì)象，分析受力情況：重力m1g、繩子的拉力T和半球的支持力N1，作出受力分析圖由平衡條件得知，拉力T和支持力N1的合力與重力m1g大小相等、方向相反設(shè)OOh，根據(jù)三角形相似得：，同理，對(duì)右側(cè)小球，有：，解得：m1g，m2gN1N2由得：m1m2L2L1252

12、4，由得：N1N2m1m2L2L12524，故A、C、D錯(cuò)誤，B正確8(2016云南玉溪一中模擬)如圖122所示為密立根實(shí)驗(yàn)示意圖，兩水平放置的金屬板，充電后與電源斷開(kāi)連接，其板間距為d，電勢(shì)差為U，現(xiàn)用一噴霧器把許多油滴從上板中間的小孔噴入板間，若其中一質(zhì)量為m的油滴恰好能懸浮在板間，重力加速度為g，則下列說(shuō)法正確的是()密立根實(shí)驗(yàn)示意圖圖122【導(dǎo)學(xué)號(hào)：19624010】A該油滴所帶電荷量大小為B密立根通過(guò)該實(shí)驗(yàn)測(cè)出了電子的電荷量C該油滴所帶電荷量可能為2.01018 CD若把上金屬板向下平移一段距離，該油滴將向上運(yùn)動(dòng)AB根據(jù)平衡條件，有：mgq，故q，密立根通過(guò)該實(shí)驗(yàn)比較準(zhǔn)確地測(cè)定了電子

13、的電荷量，故選項(xiàng)A、B正確；不同油滴所帶的電荷量雖不相同，但都是最小電荷量(元電荷)的整數(shù)倍，故C錯(cuò)誤；若把上金屬板向下平移一段距離，根據(jù)C，QCU，E可得，E，因兩金屬板帶電荷量一定，故若把上金屬板向下平移一段距離，板間場(chǎng)強(qiáng)不變，故油滴將不動(dòng)，選項(xiàng)D錯(cuò)誤9(多選)如圖123所示，用兩根長(zhǎng)度相同的絕緣細(xì)線(xiàn)把一個(gè)質(zhì)量為0.1 kg的小球A懸掛到水平板的M、N兩點(diǎn)，A上帶有Q3.0106 C的正電荷兩線(xiàn)夾角為120，兩線(xiàn)上的拉力大小分別為F1和F2.A的正下方0.3 m處放有一帶等量異種電荷的小球B，B與絕緣支架的總質(zhì)量為0.2 kg(重力加速度g取10 m/s2；靜電力常量k9.0109 Nm2

14、/C2，A、B球可視為點(diǎn)電荷)，則() 圖123【導(dǎo)學(xué)號(hào)：19624011】A支架對(duì)地面的壓力大小為2.0 NB兩線(xiàn)上的拉力大小F1F21.9 NC將B水平右移，使M、A、B在同一直線(xiàn)上，此時(shí)兩線(xiàn)上的拉力大小F11.225 N，F(xiàn)21.0 ND將B移到無(wú)窮遠(yuǎn)處，兩線(xiàn)上的拉力大小F1F20.866 NBCA對(duì)B有豎直向上的庫(kù)侖力，大小為FAB0.9 N；對(duì)B與支架整體分析，豎直方向上合力為零，則FNFABmg，可得FNmgFAB1.1 N，由牛頓第三定律知FNFN，選項(xiàng)A錯(cuò)誤因兩細(xì)線(xiàn)長(zhǎng)度相等，B在A的正下方，則兩繩拉力大小相等，小球A受到豎直向下的重力、庫(kù)侖力和F1、F2作用而處于平衡狀態(tài)，因兩

15、線(xiàn)夾角為120，根據(jù)力的合成特點(diǎn)可知：F1F2GAFAB1.9 N；當(dāng)B移到無(wú)窮遠(yuǎn)處時(shí)，F(xiàn)1F2GA1 N，選項(xiàng)B正確，選項(xiàng)D錯(cuò)誤當(dāng)B水平向右移至M、A、B在同一條直線(xiàn)上時(shí)，如圖所示，對(duì)A受力分析并沿水平和豎直方向正交分解，水平方向：F1cos 30F2cos 30Fcos 30豎直方向：F1sin 30F2sin 30GAFsin 30由庫(kù)侖定律知，A、B間庫(kù)侖力大小F0.225 N，聯(lián)立以上各式可得F11.225 N，F(xiàn)21.0 N，選項(xiàng)C正確10(2016福建上杭一中模擬)如圖124所示，輕彈簧兩端拴接兩個(gè)小球a、b.在水平恒力F的作用下拴接小球的細(xì)線(xiàn)固定在豎直墻壁上，兩球靜止，兩細(xì)線(xiàn)與

16、豎直墻壁的夾角60，彈簧豎直，已知兩小球的質(zhì)量都為2 kg，重力加速度g取10 m/s2，下列說(shuō)法正確的是()圖124【導(dǎo)學(xué)號(hào)：19624012】A水平恒力F的大小為40 NB彈簧的拉力大小為40 NC剪斷上端細(xì)線(xiàn)瞬間a球加速度為10 m/s2D剪斷上端細(xì)線(xiàn)瞬間b球加速度仍為0AD對(duì)b球受力分析，受到豎直向下的重力、彈簧的彈力，若受細(xì)線(xiàn)的拉力，則在水平方向上合力不可能為零，故細(xì)線(xiàn)對(duì)b球的拉力為零，所以F彈mbg20 N，剪斷上端細(xì)線(xiàn)瞬間，彈簧的彈力來(lái)不及改變，合力仍舊為零，故b球的加速度仍為零，B錯(cuò)誤，D正確；對(duì)a球受力分析，受彈簧的彈力、重力、水平恒力和細(xì)線(xiàn)的拉力作用，處于平衡狀態(tài)，故有ta

17、n ，解得F40 N，A正確；T80 N，剪斷上端細(xì)線(xiàn)瞬間a球所受合力為80 N，則加速度為a m/s240 m/s2，C錯(cuò)誤112017高三第二次全國(guó)大聯(lián)考(新課標(biāo)卷)長(zhǎng)方形區(qū)域內(nèi)存在有正交的勻強(qiáng)電場(chǎng)和勻強(qiáng)磁場(chǎng)，其方向如圖125所示，一個(gè)質(zhì)量m帶電荷量q的小球以初速度v0豎直向下進(jìn)入該區(qū)域若小球恰好沿直線(xiàn)下降，則下列選項(xiàng)正確的是()圖125A小球帶正電B場(chǎng)強(qiáng)EC小球做勻速直線(xiàn)運(yùn)動(dòng) D磁感應(yīng)強(qiáng)度BCD小球在復(fù)合場(chǎng)內(nèi)受到豎直向下的重力、電場(chǎng)力和洛倫茲力，其中電場(chǎng)力和重力都是恒力，若速度變化則洛倫茲力變化，合力變化，小球必不能沿直線(xiàn)下降，所以合力等于0，小球做勻速直線(xiàn)運(yùn)動(dòng)，選項(xiàng)C正確若小球帶正電，

18、則電場(chǎng)力斜向下，洛倫茲力水平向左，和重力的合力不可能等于0，所以小球不可能帶正電，選項(xiàng)A錯(cuò)誤小球帶負(fù)電，受到斜向上的電場(chǎng)力和水平向右的洛倫茲力，根據(jù)力的合成可得qEmg，電場(chǎng)強(qiáng)度E，選項(xiàng)B錯(cuò)誤洛倫茲力qv0Bmg，磁感應(yīng)強(qiáng)度B，選項(xiàng)D正確12(2017天津高考)如圖126所示，輕質(zhì)不可伸長(zhǎng)的晾衣繩兩端分別固定在豎直桿M、N上的a、b兩點(diǎn)，懸掛衣服的衣架掛鉤是光滑的，掛于繩上處于靜止?fàn)顟B(tài)如果只人為改變一個(gè)條件，當(dāng)衣架靜止時(shí)，下列說(shuō)法正確的是() 【導(dǎo)學(xué)號(hào)：19624013】圖126A繩的右端上移到b，繩子拉力不變B將桿N向右移一些，繩子拉力變大C繩的兩端高度差越小，繩子拉力越小D若換掛質(zhì)量更大的衣服，則衣架懸掛點(diǎn)右移AB繩長(zhǎng)為l，兩桿間距離為d，選O點(diǎn)為研究對(duì)象，因aOb為同一根繩，故aO、b