鞏固練習(xí)高考沖刺：熱點(diǎn)分析一：平衡

【鞏固練習(xí)】-、選擇題1.質(zhì)點(diǎn)在三個(gè)共點(diǎn)力Fl、F2、F3的作用下處于平衡狀態(tài)，如圖所示.則它們的大小關(guān)系是B.F1>F3B.F1>F3>F2D.F2>Fl>F3下滑，在下滑過程中B的受力個(gè)數(shù)為（）A.F1>F2>F3C.F3>Fl>F2.如圖所示，A和B兩物塊的接觸面是水平的，A與B保持相對(duì)靜止一起沿固定斜面勻速B.4D.B.4D.6C.5.如圖所示，條形磁鐵放在水平桌面上，它的正中間的上方固定一根長直導(dǎo)線 A,現(xiàn)使導(dǎo)線內(nèi)通過垂直于紙面向里的恒定電流，則磁鐵受到桌面的支持力大小變化情況是 （）A.不變 B.減小C.增大 D.無法判斷A?NN.將四塊相同的堅(jiān)固石塊壘成圓弧形的石拱，其中第 3、4塊固定在地基上，第1、2塊間的接觸面是豎直的，每塊石塊的兩個(gè)側(cè)面間所夾的圓心角為 30。，假定石塊間的摩擦力可以忽略不計(jì)，則第1、2塊石塊間的作用力和第1、3塊石塊間的作用力的大小之比為（）A.1/2 B.V3/2C..3/3 D..3.如圖所示，在傾角為“的光滑斜面上，垂直紙面放置一根長為 L、質(zhì)量為m的直導(dǎo)體棒.當(dāng)導(dǎo)體棒中的電流I垂直于紙面向里時(shí)，欲使導(dǎo)體棒靜止在斜面上， 可將導(dǎo)體棒置于勻強(qiáng)磁場中，當(dāng)外加勻強(qiáng)磁場的磁感應(yīng)強(qiáng)度 B的方向在紙面內(nèi)由豎直向上逆時(shí)針轉(zhuǎn)至水平向左的過程中，關(guān)于B的大小的變化，正確的是（ ）

A.逐漸增大C.A.逐漸增大C.先減小后增大B.逐漸減小D.先增大后減小.如圖所示，傾角為“的等腰三角形斜面固定在水平面上，一足夠長的輕質(zhì)綢帶跨過斜面的頂端鋪放在斜面的兩側(cè)，綢帶與斜面間無摩擦.現(xiàn)將質(zhì)量分別為 M、m（M>m）的小物塊同且最大靜摩擦力與滑動(dòng)摩時(shí)輕放在斜面兩側(cè)的綢帶上.兩物塊與綢帶間的動(dòng)摩擦因數(shù)相等,且最大靜摩擦力與滑動(dòng)摩擦力大小相等.在a角取不同值的情況下，下列說法正確的有 （ ）A.兩物塊所受摩擦力的大小總是相等B.兩物塊不可能同時(shí)相對(duì)綢帶靜止M不可能相對(duì)綢帶發(fā)生滑動(dòng)m不可能相對(duì)斜面向上滑動(dòng)7.一端裝有定滑輪的粗糙斜面體放在地面上， A、B兩物體通過細(xì)繩連接，并處于靜止?fàn)顟B(tài)（不計(jì)繩的質(zhì)量和繩與滑輪間的摩擦），如圖所示，現(xiàn)用水平力F作用于物體B上，緩慢拉開一小角度，此過程中斜面體與物體 A仍然靜止.則下列說法正確的是（ ）A.在緩慢拉開B的過程中，水平力F不變B.斜面體所受地面的支持力一定不變C.斜面體對(duì)物體A作用力的合力變大D.物體A所受斜面體的摩擦力一定變大.如圖所示，在豎直向下的勻強(qiáng)磁場中，有兩根豎直放置的平行導(dǎo)軌 AB、CD,導(dǎo)軌上放有質(zhì)量為m的金屬棒MN,棒與導(dǎo)軌間的動(dòng)摩擦因數(shù)為科，現(xiàn)從t=0時(shí)刻起，給棒通以圖示方向的電流，且電流大小與時(shí)間成正比，即 I=kt,其中k為正恒量.若金屬棒與導(dǎo)軌始終垂直，則如圖所示的表示棒所受的摩擦力隨時(shí)間變化的四幅圖中，正確的是.某空間存在著如圖所示的水平方向的勻強(qiáng)磁場， A、B兩個(gè)物塊疊放在一起，并置于光滑的絕緣水平地面上.物塊A帶正電，物塊B為不帶電的絕緣塊.水平恒力 F作用在物塊B上，使A、B一起由靜止開始向左運(yùn)動(dòng).在 A、B一起向左運(yùn)動(dòng)的過程中， A、B始終保持相對(duì)靜止.以下關(guān)于A、B受力情況的說法中正確的是 （ ）A.A對(duì)B的壓力變小 B.B、A間的摩擦力保持不變C.A對(duì)B的摩擦力變大 D.B對(duì)地面的壓力保持不變XXXXXXxr-^-|xX._IIxx.一傾角為30。的斜劈放在水平地面上，一物體沿斜劈勻速下滑.現(xiàn)給物體施加如圖所示力F,F與豎直方向夾角為30°,斜劈仍靜止，則此時(shí)地面對(duì)斜劈的摩擦力 （ ）A.大小為零 B.方向水平向右C.方向水平向左 D.無法判斷大小和方向、計(jì)算題.一個(gè)大人與一個(gè)小孩分別在河的兩邊，沿河岸拉一條船前進(jìn)，大人的拉力為400N,方向如圖所示（未畫出小孩的拉力方向），要使船在河中央平行河岸行駛，求小孩對(duì)船施加的最小力的大小和方向..跳傘運(yùn)動(dòng)員是靠降落傘安全著地的.假設(shè)降落傘全部打開時(shí)所受的阻力跟速度平方成正比（比例系數(shù)k=20Ns2/m2）,某跳傘運(yùn)動(dòng)員和傘的總質(zhì)量為 72kg,若他從很高處全部打開降落傘后落地時(shí)的速度跟他不用降落傘從高度 h處自由下落落地時(shí)的速度大小相等， 試求h（不用降落傘下落時(shí)空氣阻力不計(jì). ）.1999年，中國首次北極科學(xué)考察隊(duì)乘坐我國自行研制的 雪龍”號(hào)科學(xué)考察船對(duì)北極地區(qū)海域進(jìn)行了全方位的卓有成效的科學(xué)考察， 這次考察獲得了圓滿的成功，并取得了一大批極為珍貴的資料.雪龍”號(hào)科學(xué)破冰船不僅采用特殊的材料， 而且船體的結(jié)構(gòu)也應(yīng)滿足一定的條件，以對(duì)付北極地區(qū)的冰層與冰塊，它是靠本身的重力壓碎周圍的冰塊，同時(shí)又能將碎冰塊擠向船底，如果碎冰塊仍擠在冰層與船幫之間，船幫由于受巨大的側(cè)壓力而可能解體.為此，如圖所示，船幫與豎直面之間必須有一傾角 為設(shè)船體與冰塊間的動(dòng)摩擦因數(shù)為內(nèi)試問使壓碎的冰塊能被擠向船底，。角應(yīng)滿足什么條件？.如圖所示，傾角為30。的粗糙絕緣斜面固定在水平地面上，整個(gè)裝置處在垂直斜面向上的勻強(qiáng)電場之中，一質(zhì)量為m、電荷量為一q的小滑塊恰能沿斜面勻速下滑，已知滑塊與斜面之間的動(dòng)摩擦因數(shù)為 求該勻強(qiáng)電場場強(qiáng)E的大小.4.粗細(xì)均勻的直導(dǎo)線ab的兩端懸掛在兩根相同的彈簧下邊， ab恰好處在水平位置，如圖所示.已知ab的質(zhì)量為m=10g,長度L=60cm,沿水平方向與ab垂直的勻強(qiáng)磁場的磁感應(yīng)強(qiáng)度B=0.4T.（1）要使兩根彈簧能處在自然狀態(tài)，既不被拉長，也不被壓縮， ab中應(yīng)沿什么方向、通過多大的電流？（2）當(dāng)導(dǎo)線中有方向從a到b、大小為0.2A的電流通過時(shí)，兩根彈簧均被拉長了 x=1mm,求該彈簧的勁度系數(shù).⑶當(dāng)導(dǎo)線中由b至ija方向通過0.2A的電流時(shí)兩根彈簧被拉長多少？ （取g=9.6m/s2=9.6N/kg)【答案與解析】一、選擇題.【答案】C【解析】三個(gè)共點(diǎn)力Fi、F2、F3平衡，則三個(gè)力首尾相連組成一個(gè)封閉三角形，力的矢量圖如圖所示，由數(shù)學(xué)知識(shí)可知，選項(xiàng)C正確..【答案】B【解析】A與B相對(duì)靜止一起沿斜面勻速下滑，可將二者當(dāng)作整體受力分析，再對(duì)B受力分析，可知B受到的力有：重力Gb,A對(duì)B的壓力，斜面對(duì)B的支持力和摩擦力，選項(xiàng)B正確..【答案】C【解析】以通電直導(dǎo)線為研究對(duì)象， 由左手定則判斷其受安培力向上， 則由牛頓第三定律知磁鐵受通電直導(dǎo)線的安培力向下， 即對(duì)桌面的壓力增大，所以磁鐵受到桌面的支持力增大. C項(xiàng)正確..【答案】B解析：對(duì)第1塊石塊進(jìn)行受力分析如圖所示，第 1塊石塊受三個(gè)力的作用而處于平衡狀態(tài)，這三個(gè)力分別為G、F21、F3i,由幾何關(guān)系知：F21 3丁sin60=T.【答案】C【解析】導(dǎo)體棒受三個(gè)力，三力構(gòu)成的矢量三角形如圖所示. 安培力的大小變化從圖中即可看出是先減小后增大，由 F=BIL知，B的大小應(yīng)是先減小后增大，只有C正確..【答案】AC【解析】由于綢帶的質(zhì)量不計(jì)，若兩物塊對(duì)其摩擦力大小不相等， 那么綢帶將獲得無限大的加速度，因此是不可能的，所以選項(xiàng) A正確；若兩物塊同時(shí)相對(duì)綢帶滑動(dòng)，兩物塊對(duì)綢帶的滑動(dòng)摩擦力不相等， 綢帶要獲得無限大的加速度，這是不可能的，但兩物塊可同時(shí)相對(duì)綢帶靜止，而綢帶是運(yùn)動(dòng)的，由于綢帶的質(zhì)量不計(jì)，設(shè)兩物塊同時(shí)相對(duì)綢帶靜止，對(duì) M:Mgsin9-f=ma,對(duì)m：f—mgsin=ma,Mgsin—mgsin=(M+m)a,由以上三式解得：f=f=2Mmgsin_,可見這時(shí)兩物塊對(duì)綢帶的靜摩擦力大小相等，選項(xiàng)B錯(cuò)M+m誤；M若相對(duì)綢帶發(fā)生滑動(dòng)，不論m靜止還是運(yùn)動(dòng)，M對(duì)綢帶的摩擦力一定大于m對(duì)綢帶的摩擦力，綢帶會(huì)獲得無限大的加速度，這是不可能的，選項(xiàng)C正確.因M>m,m可以沿斜面向上滑動(dòng)，選項(xiàng)D錯(cuò)誤.綜上選項(xiàng)A、C正確..【答案】B【解析】對(duì)物體B受力分析如圖所示，則F=mgtan,T=mg/cos,。增大，F(xiàn)隨之增大，選項(xiàng)A錯(cuò)誤；對(duì)整體，F(xiàn)=Ff地，F(xiàn)n=M總g,選項(xiàng)B正確；物體A所受斜面體的摩擦力開始并不知道其方向，故物體 A所受斜面體的摩擦力的大小變化情況無法確定，斜面對(duì)物體A作用力的合力情況也無法確定，選項(xiàng) C、D均錯(cuò).72認(rèn)mg.【答案】C【解析】當(dāng)Ff=BIL=BLktmg時(shí)，棒沿導(dǎo)軌向下加速；當(dāng)Ff=BLktmg時(shí),棒沿導(dǎo)軌向下減速；在棒停止運(yùn)動(dòng)前，棒所受摩擦力為滑動(dòng)摩擦力，大小為Ff=BLkt；當(dāng)棒停止運(yùn)動(dòng)時(shí)，摩擦力立即變?yōu)殪o摩擦力，大小為 Ff=mg,故選項(xiàng)C正確..【答案】B【解析】由牛頓第二定律：F=(mA+mB)aFa= ,A、mA m【解析】由牛頓第二定律：F=(mA+mB)aFa= ,A、mA mBB間摩擦力Ff=mAa二mA A——FmAmB保持不變,B正確，C錯(cuò).由左手定則可知,A受洛倫茲力向下，所以A對(duì)B、B對(duì)地面的壓力均變大，A、D錯(cuò)，故應(yīng)選B..【答案】A【解析】設(shè)物體質(zhì)量為m,斜劈的質(zhì)量為M,開始時(shí)物體沿斜劈勻速下滑，物體共受三個(gè)力的作用，分別為重力(mg)、支持力(mgcos30°)、摩擦力((imcos30),由平衡條件可知，支持力與摩擦力的合力豎直向上，大小等于 mg;對(duì)斜劈進(jìn)行受力分析如圖所示，斜劈共受四個(gè)力的作用，分別為重力 (Mg)、地面對(duì)斜劈的支持力 (F地)、物體對(duì)斜劈的壓力 (Fn=mgcos30卜物體對(duì)斜劈的摩擦力(Ff=mgos30),則物體對(duì)斜劈的壓力與物體對(duì)斜劈的摩擦力的合力豎直向下， 大小等于mg,因此地面對(duì)斜劈摩擦力為 0,即mcos30°=mgsin30°;現(xiàn)給物體施加與豎直方向成 30°角的力F,F可分解為垂直于斜面壓物體的力 Fi和沿斜面向下的力F2, (mg+F1)cos30=(mg+F1)sin30,F2的作用僅為給物體提供加速度，故斜劈在水平方向不受摩擦力， A正確..【答案】200N,垂直于河中心線【解析】為使船沿河中央平行河岸行駛， 必須使大人與小孩的合力沿河中央方向， 如圖所示，根據(jù)力的三角形將F2的箭尾”與F1的箭頭”相連，只要F2的箭頭”落在河的中心線上，F(xiàn)1、F2的合力F的方向就沿河中央方向與兩岸平行，故可畫出多個(gè) F2對(duì)應(yīng)著多個(gè)F,但只有F2垂直于河中心線時(shí)，F(xiàn)2才取最小值，此時(shí)Fmin=F1sin30=200N..【答案】1.8m【解析】跳傘運(yùn)動(dòng)員落地時(shí)的速度v就是傘全部張開下落過程中的最大速度， 這時(shí)他所受的合力為零mg—Ff=0由題意：Ff=kv2②即mg—kv2=0 ③所以v2=mg運(yùn)動(dòng)員不用降落傘，從h高處自由下落，v2=2gh⑤由④式和⑤式得，m/ch=——=1.8m2k.【答案】 arctan【解析】如圖所示，以碎冰塊為研究對(duì)象， Fn為船體對(duì)冰塊的擠壓力， Fi為冰層對(duì)冰塊的壓力，F(xiàn)2為冰塊與船體的摩擦力.由于 Fn、Fi和F2都很巨大，碎冰塊的重力和浮力相對(duì)而言又很小，可以忽略不計(jì)（或?qū)⑺楸鶋K重力和浮力視為相等平衡，相互抵消 ）.要使碎冰塊能擠向船底，則應(yīng)有F1sinF2①又有F2=Fn②Fn=Ficos③解①②③可得tan,即arctan【解析】受力分析如圖所示，由題意得:mgsin—Ff=0①Fn—mgcos—F=0F=qE③Ff=Fn④由①②③④得：mgsin—(mgcos+qE)=0 ⑤解之得e=mgs^ mgcosq代入數(shù)據(jù)得E、3mg6q5.【答案】(1)ab中的電流應(yīng)由a到b,電流的大小為0.4A(2)k=24N/m(3)0.003m【解析】(1)只有當(dāng)ab受到的磁場力方向豎直向上且