2024年高考物理大一輪復(fù)習：第1課時 力與物體的平衡

專題一相互作川與運動

第1課時力與物體的平衡

I備考知能網(wǎng)考什么學什幺

力

與「三角形法

物列方程

體解平衡問.正交分解法結(jié)合兒

的何方法

平愿的方法一相似三角形法

解決問

衡

題

-整體法、隔離法

研透命題點怎么考怎么練

命題點Q力學中的平衡問題

命題角度一物體的靜態(tài)平衡問題

【例1】（2019?全國卷HI,16）用卡車運輸質(zhì)量為，〃的勻質(zhì)圓筒狀工件，為使工

件保持固定，將其置于兩光滑斜面之間，如圖I所示。兩斜面I、II固定在車上,

傾角分別為30。和60。。重力加速度為g。當卡車沿平直公路勻速行駛時，圓筒對

斜面1、11壓力的大小分別為回、22,貝歐）

B.Fi=監(jiān)〃g,戶2=W，〃g

mg

如圖所示。由題意知，力與7Y相互垂直。

由牛頓第三定律知a=/Y,F2=F/,

則為=〃2gsin6（）°=號〃?g,

Fi=zn^sin30°,選項D正確。

答案D

命題角度二物體的動態(tài)平衡問題

【例2】如圖2所示，輕繩OA、。8系于水平桿上的A點和B點，兩繩與水平

桿之間的夾角均為30。，重物通過細線系于。點。將桿在豎直平面內(nèi)沿順時針方

向緩慢轉(zhuǎn)動30。，此過程中（）

圖2

A.04繩上拉力變大，。8繩上拉力變大

B.Q4繩上拉力變大，。3繩上拉力變小

C.Q4繩上拉力變小，。3繩上拉力變大

D.OA繩上拉力變小，OB繩上拉力變小

解析桿在轉(zhuǎn)動前，由平衡條件得2Risin30。=用9，貝1尸八=尸8=，〃&當桿在豎

直平面內(nèi)沿順時針方向緩慢轉(zhuǎn)動30。的過程中，。點始終受力平衡，則EVsin60。

=〃陪，川=2=mg,FB'=奈.2g,即OA繩上拉力變大，OB繩上拉力

DIdllOUJ

變小，故B正確。

答案B

［典例拓展I在【例2】中，若水平桿位置保持不變，O點位置保持不變，如圖3

所示，改變OB繩的長度，使。8繩與水平桿的連接點緩慢向左移動至。點正上

方，移動過程中，。8與豎直方向的夾角多大時，。8繩的拉力最小，最小拉力

為（設(shè)重物的重力為G）］）

圖3

A.60°尹B.3O0gG

解析以。點為研究對象，進行受力分析，當08繩的連接

點緩慢向左移動時，矢量圖如圖所示，可知尸。8先減小后增琮、陋

F(>A七J

大，當尸08，尸0八時，F(xiàn)OB最小，此時尸08與豎直方向的夾角

C

為30。，F(xiàn)OB=GCOS30=^GO故選項D正確。

答案D

。反思總結(jié)C

1.平衡中的“四看”與“四想”

(1)看到“緩慢”，想到“物體處于動態(tài)平衡狀態(tài)”。

(2)看到“輕繩、輕環(huán)”，想到“繩、環(huán)的質(zhì)量可忽略不計”。

(3)看到“光滑”，想到“摩擦力為零”。

(4)看到“恰好”想到“題述的過程存在臨界點”。

2.共點力平衡問題的分析步驟

明確研究對象口整體法或隔離法

分析研究對象受到的力

進行受力分析

畫出受力示意圖

三個力作用下的共點力平所：

通常用合成法或效果分解法作圖

作出合成或分解圖-多個力作用下的共點力平街:

通常用正交分解法作圖

根據(jù)數(shù)學知識列式

列式求解

根據(jù)平街條件列式

3.解決動態(tài)平衡問題的一般思路：化“動”為“薩”，“靜”中求“動”。動態(tài)

平衡問題的常用方法：

(1)圖解法(2)解析法(3)相似三角形法(4)正弦定理法等

I命題預(yù)測,?

1.(多選)如圖4所示，自動卸貨車始終靜止在水平地面上，車廂在液壓機的作用

下改變與水平面間的夾角，以卸下車廂中的貨物。當夾角為夕時，質(zhì)量為M的

木箱A與裝在箱內(nèi)的質(zhì)量為根的物體8,一起以共同的速度沿車廂底板勻速滑

下，重力加速度為g,則下列說法正確的是()

項D正確。

答案D

3.（多選）（2019?四川攀枝花一模）如圖6所示，表面光滑的半球形物體固定在水平

面上，光滑小環(huán)。固定在半球形物體球心。的正上方，輕質(zhì)彈簧一端用輕質(zhì)細

繩固定在4點，另一端用輕質(zhì)細繩穿過小環(huán)D與放在半球形物體上的小球P相

連，DA水平?，F(xiàn)將細繩固定點A向右緩慢平移的過程中（小球P未到達半球最

高點前），下列說法正確的是（）

圖6

A.彈簧變短B.彈簧變長

C.小球?qū)Π肭虻膲毫Σ蛔僁.小球?qū)Π肭虻膲毫ψ兇?/p>

解析以小球為研究女象，小球受重力G、細線的拉力尸r和半球面的支持力FN,

作出尸N、尸r的合力F,由平衡條件得知b=G,由圖根據(jù)三角形相似可得舒=忐

=奇，將b=G代入得：2括,FT=5§G,將細繩固定點A向右緩慢平移，

DO、PO不變，尸。變小，可見FT變小，入不變，即知彈簧的彈力變小，彈簧

變短。由牛頓第三定律知小球?qū)Π肭虻膲毫Σ蛔?，故A、C正確，B、D錯誤。

答案AC

命題點2|電學中的平衡問題

命題角度一電場力作用下的平衡問題

【例1】（2019?全國卷I,15）如圖7,空間存在一方向水平向右的勻強電場，

兩個帶電小球P和Q用相同的絕緣細繩懸掛在水平天花板下，兩細繩都恰好與

天花板垂直，貝卜）

圖7

A.P和。都帶正電荷

B.P和。都帶負電荷

C.P帶正電荷，。帶負電荷

D.P帶負電荷，。帶正電荷

解析細繩豎直，把P、?？醋稣w，在水平方向所受電場力為零，所以P、Q

必帶等量異種電荷，選項A、B錯誤；如果P、0帶不同性質(zhì)的電荷，受力如圖

甲、乙所示，由圖知，P帶正電荷，。帶負電荷，水平方向的合力不為零；P帶

負電荷、Q帶正電荷時符合題意，選項C錯誤，D正確。

答案D

命題角度二安培力作用下的平衡問題

【例2】（2019?渭南質(zhì)檢）如圖8所示，電源電動勢為3V,內(nèi)阻不計，兩個不

計電阻的金屬圓環(huán)表面光滑，豎直懸掛在等長的細線上，金屬環(huán)面平行，相距

1m,兩環(huán)分別與電源正負極相連?，F(xiàn)將一質(zhì)量為0.06kg、電阻為1.5Q的導(dǎo)體

棒輕放在環(huán)上，導(dǎo)體棒與環(huán)有良好的接觸。兩環(huán)之間有方向豎直向上、磁感應(yīng)強

度為0.4T的勻強磁場，當開關(guān)閉合后，導(dǎo)體棒恰好靜止在某位置不動，（重力加

速度g取lOm/s2）求:

圖8

（1）在此位置上棒對每一個環(huán)的壓力大小;

（2）若已知環(huán)的半徑為0.5m,求此位置與環(huán)底的高度差。

解析（1）棒受到的安培力大小b=3〃

棒中電流/奇E

解得F=0.8N

對棒受力分析如圖所示（從右向左看），兩環(huán)對棒的支持力的總和

2FN=］產(chǎn)+（〃吆）2

解得FN=0.5N

由牛頓第三定律知，棒對每一個環(huán)的壓力大小為0.5N。

p4

⑵由圖中幾何關(guān)系有tan夕=就=?故夕=53。

棒距環(huán)底的高度h=r（\—cos〃）=0.2nio

答案（1）0.5N（2）0.2m

命題角度三電場力、洛倫茲力作用下的平衡問題

【例3】（2017?全國卷I,16）如圖9,空間某區(qū)域存在勻強電場和勻強磁場，

電場方向豎直向上（與紙面平行），磁場方向垂直于紙面向里，三個帶正電的微粒

從c電荷量相等，質(zhì)量分別為儂、儂、me,已知在該區(qū)域內(nèi)，。在紙面內(nèi)做

勻速圓周運動，〃在紙面內(nèi)向右做勻速直線運動，c在紙面內(nèi)向左做勻速直線運

動。下列選項正確的是（）

A.m<t>mb>inc

C.m<>m<i>mbD.nic>mb>ma

解析由題意知，三個帶電微粒受力情況：府g—qE,nwg—qE+qvB,m<g+qvB

=qE,所以m故選項B正確，A、C、D錯誤。

答案B

。方法技巧c

電學中平衡問題的處理方法

處理方法與力學問題的分析方法一樣，把方法和規(guī)律進行迂移應(yīng)用即可。

研究，方法.”卷體法”或“隔離法”

z<T"7g?\T.立場力F=qE或安培力F=BII

-或洛倫茲力F=qrB

?街方*F*=（）或F,=0.F=（>

I命題預(yù)測尸

1.（2019?成都市第七中學高三考前預(yù)測）如圖10所示，光滑絕緣的斜面與水平面

的夾角為以導(dǎo)體棒〃方靜I卜在斜面上,〃〃與斜面底邊平行，通有圖示的恒定電

流/,空間充滿豎直向上的勻強磁場，磁感應(yīng)強度大小為瓦現(xiàn)緩慢增大仇OVO

<90°）,若電流/不變，且時始終靜止在斜面上（不考慮磁場變化產(chǎn)生的影響）,

下列說法正確的是（）

圖10

A.3應(yīng)緩慢減小B.3應(yīng)緩慢增大

C.8應(yīng)先增大后減小D.8應(yīng)先減小后增大

解析作出側(cè)視圖，如圖所示，可知金屬棒受重力、支持力及向

右的安培力的作用。增大角度0,要使棒仍然平衡，則支持力與'

安培力的合力一直等于重力，則由圖可知，安培力緩慢增大，故工

磁感應(yīng)強度緩慢增大，選項B正確。

答案B

2.（2019?揚州模擬）如圖11所示，兩根平行金屬導(dǎo)軌置于水平面內(nèi)，導(dǎo)軌之訶接

有電阻心金屬棒?！ㄅc兩導(dǎo)軌垂直并保持良好接觸，整個裝置放在勻強磁場中,

磁場方向垂直于導(dǎo)軌平面向下?，F(xiàn)使磁感應(yīng)強度隨時間均勻減小，ab始終保持

靜止，下列說法正確的是（）

圖11

\.ab中的感應(yīng)電流方向由b到a

B.ab中的感應(yīng)電流逐漸減小

C,山所受的安培力為零

D.岫所受的靜摩擦力逐漸減小

解析金屬棒cib,電阻R,導(dǎo)軌構(gòu)成閉合回路，磁感應(yīng)強度均勻減小

管=女為一定值），則閉合回路中的磁通量減小，根據(jù)楞次定律，可知回路中產(chǎn)

生順時針方向的感應(yīng)電流，ob中的電流方向由。到仇故A錯誤；根據(jù)法拉第

電磁感應(yīng)定律，感應(yīng)電動勢七=等=等=內(nèi).回路面積S不

E

變，即感應(yīng)電動勢為定值，根據(jù)閉合電路歐姆定律/=帚，知。力中的電流大小

不變，故B錯誤；安培力F=BIL,電流大小不變，磁感應(yīng)強度減小，則安培力

減小，但不為零，故C錯誤；金屬棒處于靜止狀態(tài)，所受合力為零，水平方向

靜摩擦力6與安培力廠等大反向，安培力減小，則靜摩擦力減小，故D正確。

答案D

3.（2019?浙江寧波適應(yīng)性考試）如圖12甲所示，兩段等長絕緣輕質(zhì)細繩將質(zhì)量分

別為機、3機的帶電小球A、8（均可視為點電荷）懸掛在0點，系統(tǒng)處于靜止狀態(tài),

然后在水平方向施加一勻強電場，當系統(tǒng)再次達到靜止狀態(tài)時，如圖乙所示，小

球B剛好位于（）點正下方（細繩始終處于繃緊狀態(tài)）。則兩個點電荷帶電荷量QA

與Q/3的大小關(guān)系正確的是（）

甲乙

圖12

A.7：3B.3：1

C.3:7D.5:3

解析在圖乙中，設(shè)0A與豎直方向的夾角為仇對A、8整體受力分析，由平

衡條件可得7bAeos6=4mg,（QA-Q8）E=7bAsin仇對3受力分析，由平衡條件

可得（勿B(yǎng)+f\）cos9=3/〃g,（7^+F\）sin8=QBE,由以上各式聯(lián)立解得#=（

故A正確。

答案A

命題點平衡中的STSE問題

命題角度一生活中的平衡問題

【例1】（2019?江蘇卷，2）如圖13所示，一只氣球在風中處于靜止狀態(tài)，風對

氣球的作用力水平向右。細繩與豎直方向的夾角為。，繩的拉力為。則風對氣

球作用力的大小為（）

）氣球

圖13

C.TsinaD.Tcosa

解析對氣球受力分析，如圖所示，將繩的拉力T分解，在水平方向:

答案c上廠

命題角度二生產(chǎn)科技中的平衡問題’

【例2】如圖14所示，工地的建筑工人用磚夾搬運5塊相同的磚，當磚處于平

衡狀態(tài)時，下列說法正確的是（）

圖14

A.磚夾對豉的水平壓力越大，1、5兩塊磚受到的摩擦力越大

B.3受到2施加的摩擦力大小等于自身重力的一半

C.4對3的摩擦力方向豎直向下

D.1受到2施加的摩擦力與4受到5施加的摩擦力相同

解析只有滑動摩擦力才和正壓力成正比，靜摩擦力與壓力大小無關(guān)，A錯誤；

設(shè)每塊磚重為G,對這5塊磚各自受力分析，3受到2施加的摩擦力大小等于自

身重力的一半，B正確；4對3的摩擦力方向豎直向上，C錯誤；1受到2施加

的摩擦力與4受到5施加的摩擦力大小相等、方句相反，D錯誤。

答案B

【例3】（2019?天津卷，2）2018年10月23日，港珠澳跨海大橋正式通車。為

保持以往船行習慣，在航道處建造了單面索（所有鋼索均處在同一豎直面內(nèi)）斜拉

橋，其索塔與鋼索如圖15所示。下列說法正確的是（）

索塔

圖15

A.增加鋼索的數(shù)量可減小索塔受到的向下的壓力

B.為了減小鋼索承受的拉力，可以適當降低索塔的高度

C.索塔兩側(cè)鋼索對稱且拉力大小相同時，鋼索對索塔的合力豎直向下

D.為了使索塔受到鋼索的合力豎直向下，索塔兩側(cè)的鋼索必須對稱分布

解析索塔對鋼索和橋體豎直向上的作用力跟鋼索和橋體整體的重力平衡。增加

鋼索數(shù)量，其整體重力變大，故索塔受到的壓力變大，A錯誤；若索塔高度降低,

則鋼索與豎直方向夾角。將變大，由7tos9=G可知，鋼索拉力丁將變大，B錯

誤；兩側(cè)拉力對稱，合力一定在夾角平分線上，印豎直向下，C正確；索塔受到

鋼索的拉力合力豎直向下，當兩側(cè)鋼索的拉力大小不等時，由圖可知，兩側(cè)的鋼

索不一定對稱，D錯誤。

答案C

課后知能練提能練標準練

A卷提能小卷練

一、選擇題

1.如圖1所示，兩梯形木塊A、B疊放在水平地面上，A、8之間的接觸面傾斜，

A的左側(cè)靠在光滑的豎直墻面上，關(guān)于兩木塊的受力，下列說法正確的是（）

圖I

A.A、8之間一定存在摩擦力作用

B.木塊4可能受三個力作用

C.木塊4一定受四個力作用

D.木塊B受到地面的摩擦力作用方向向右

解析由于A、8間接觸面情況未知，若A、8接觸面光滑，則A、8間沒有摩

擦力，故A錯誤；對A受力分析可知，A一定受重力和。對A的支持力，另外

受向右的彈力，因為4、8間可能沒有摩擦力，故4可能只受三個力，故B正確，

C錯誤；木塊B受重力、支持力、4對。的垂直于接觸面的壓力以及推力尸作

用，若壓力向右的分力等于凡則5不受摩擦力，故D錯誤。

答案B

2.如圖2,某同學在沙料場中發(fā)現(xiàn)沙子堆積時會形成圓錐體，且堆積過程中圓錐

體的底角保持不變。他測得某堆沙子的底部周長約為30m,沙子之間的動摩擦

因數(shù)約為0.8,則這堆沙子的體積約為（圓錐體的體積等于底面積與高的乘積的三

分之一）（）

圖2

A.1X102m3B.2X102m3

C.3X102m3D.8X102m3

解析對圓錐面上的任一沙子有mgsin9=w〃gcos。（。為圓錐體的底角），即有

tan0=〃=0.80根據(jù)數(shù)學知識得圓錐底部的半徑，=（=?m,圓錐體的高為

1211

A=/tan0=—m,圓錐體的體積為曠=可5〃=小用個90m③，選項A正確。

7T55

答案A

3.（2019?4月浙江選考，11）如圖3所示，一根粗糙的水平橫桿上套有A、B兩個

輕環(huán)，系在兩環(huán)上的等長細繩拴住的書本處于靜止狀態(tài)，現(xiàn)將兩環(huán)距離變小后書

本仍處于靜止狀態(tài)，則（）

A.桿對?A環(huán)的支持力變大

B.8環(huán)對桿的摩擦力變小

C.桿對A環(huán)的力不變

D.與4環(huán)相連的細繩對竹木的拉力變大

解析以環(huán)、繩和書本整體為研究對象，在豎直方向上始終受力平衡，故桿對其

中一環(huán)的支持力R恒等于書本重力的一半，故A錯誤；設(shè)繩與水平桿之間的夾

角為仇對B環(huán)受力分析，可得桿對3環(huán)的摩擦力R=扁，兩環(huán)距離減小，夾

icinu

角J增大，摩擦力6減小，故B環(huán)對桿的摩擦力變小，B正確；桿對環(huán)的作用

力包括支持力和摩擦力，根據(jù)環(huán)受力平衡可知，兩者的合力大小與繩的拉力大小

相等，而繩的拉力大小尸=熱,可知，夾角。增大，拉力大小減小，故C、D

o111C/

錯誤。

答案B

4.（2019?陜西寶雞模擬）如圖4所示，勻強電場的電場強度方向與水平方向夾角為

30。且斜向右上方，勻強磁場的方向垂直于紙面（圖中未畫出）。一質(zhì)量為小、電荷

量為q的帶電小球（可視為質(zhì)點）以與水平方向成3（）。角斜向左上方的速度u做勻

速直線運動，重力加速度為g。貝U（）

E

m

圖4

A.勻強磁場的方向可能垂直于紙面向外

B.小球一定帶正電荷

C.電場強度大小為等

D.磁感應(yīng)強度的大小為,

解析小球做勻速直線運動，受到的合力為零，假設(shè)小球帶正電，則小球所受重

力、電場力情況如圖甲所示，小球受到的洛倫茲刀應(yīng)沿虛線但方向未知，小球受

到的重力與電場力的合力與洛倫茲力不可能平衡，故小球不可能做勻速直線運

動，說明小球一定帶負電，選項B錯誤；小球的受力情況如圖乙所示，小球受

到的洛倫茲力一定斜向右上方，根據(jù)左手定則，勻強磁場的方向一定垂直于紙面

向里.選項A錯誤：根據(jù)幾何關(guān)系,電場力大小,E=mg,洛倫茲力大小如8=

小〃吆，解得E=號,'=曰;“'選項C正確，D錯誤。

答案C

5.（多選）如圖5所示，質(zhì)量分別為加、〃22的兩個物體通過輕彈簧連接，在力F

的作用下一起沿水平方向做勻速直線運動，〃八在地面，〃22在空中。此時，力產(chǎn)

與水平方向成。角，彈簧中彈力大小為B，彈簧軸線與水平方向的夾角為a,

im受地面的摩擦力大小為Fff則下列說法正確的是（）

圖5

A.6一定大于aB.0可能等于a

C.F一定大于FiD.F一定大于Ff

解析團2受三力平衡："?2g、F、Fi,根據(jù)平衡條件知水平方向，有FeosFicos

a,豎直方向，有Fsin6=Fisina+〃?2g,則F=yj(Ficosa)24-(Fisin2

=、R+2Fi〃22gsina+病鏟,所以尸＞「|,即cos，Vcosa,所以9＞a,根據(jù)整體

法得Fcos9=R,所以尸＞R,故A、C、D正確，B錯誤。

答案ACD

二、非選擇題

6.如圖6,在平行傾斜固定的導(dǎo)軌上端接入電動勢E=50V、內(nèi)阻r=lQ的電源

和滑動變阻器R,導(dǎo)軌的寬度c/=0.2m,與水平面的夾角。=37。。質(zhì)量〃?=

0.11kg的金屬桿H垂直置于導(dǎo)軌上并與導(dǎo)軌保持良好接觸，與導(dǎo)軌間的動摩擦

因數(shù)〃=0.5,整個裝置處在豎直向下的磁感應(yīng)強度8=2.2T的勻強磁場中，導(dǎo)

軌與桿的電阻不計?，F(xiàn)調(diào)節(jié)R使桿砧靜止不動。sin370=0.6,cos37°=0.8,

g取10m/s2o求：

(1)桿ab受到的最小安培力Fi和最大安培力后;

⑵滑動變阻器R有效可阻的取值范圍。

解析(1)當帥具有向下的運動趨勢，且恰好未向下運動時所受安培力最小為人,

由平衡條件“zgsin9=Ficos。+〃(mgeosO+Bsin@)

當出7具有向上的運動趨勢，且恰好未向上運動時所受安培力最大為后,

由平衡條件〃陪sin9+MmgcosO+Bsin。)=￡2cos0

解得Fi=0.2N,戶2=2.2N。

⑵設(shè)而所受安培力為E、凡時對應(yīng)R的有效電1.分別為R和&,則有

F\=Bl\d=

同理B=Bhd=BR&

解得凡=109Q,R2=9Q

故有9CWAW109Q。

答案(1)0.2N2.2N(2)9109Q

B卷高考標準練

（20分鐘48分）

選擇題（本大題共8小題，每小題6分，共48分。其中第1?5題為單項選捏題,

第6?8題為多項選擇題）

1.如圖7所示，質(zhì)量為M的“鐵書立”上放置一本書，整體放在水平桌面上，在

靜止狀態(tài)下（）

圖7

A.桌面對書有向上的彈力

B.書受到的合外力為零

C.書與“鐵書立”之叵可以無摩擦

D.“鐵書立”對桌面的壓力為Mg

解析由圖知書與桌面沒有接觸，不會有彈力，故A錯誤；書處于平衡狀態(tài)，

根據(jù)平衡條件知合力為0,故B正確；對書受力分析知“鐵書立”對書有向上的

彈力和向右的彈力，水平方向“鐵書立”對書有向左的摩擦力，否則不能保持平

衡狀態(tài)，故C錯誤；選整體為研究對象知“鐵書立”對桌面的壓力大于Mg,故

D錯誤。

答案B

2.如圖8,一個L形木板（上表面光滑）放在斜面體上，輕質(zhì)彈簧一端固定在木板

上，另一端與置于木板上表面的木塊相連。斜面體放在平板小車上，整體一起沿

水平向右的方向做勻速直線運動，不計空氣阻力，則關(guān)于各物體的受力情況，下

列說法正確的是（）

A.L形木板受4個力的作用

B.斜面體可能只受2個力的作用

C.木塊受2個力作用

D.斜面體不可能受平板小車對它的摩擦力

解析先把L形木板、木塊、斜面體看成一個整體進行分析，受重力、小車的

支持力，選項D正確；隔離木塊進行分析，其受重力、L形木板的支持力、彈簧

的彈力(沿斜面向上)三個力作用處于平衡狀態(tài)，選項C錯誤；隔離L形木板進行

分析，其受重力、斜面體的支持力、彈簧的彈力(沿斜面向下)、木塊的壓力、斜

面體對它的靜摩擦力5個力的作用，選項A錯誤；隔離斜面體進行分析，其受4

個力作用，選項B錯誤。

答案D

3.(2019?全國卷II,16)物塊在輕繩的拉動下沿傾角為30。的固定斜面向上勻速運

動，輕繩與斜面平行。已知物塊與斜面之間的動摩擦因數(shù)為坐，重力加速度取

10m/s2o若輕繩能承受的最大張力為I500N,則物塊的質(zhì)量最大為()

A.150kgB.10OJ3kg

C.200kgD.200V3kg

解析物塊沿斜面向上勻速運動，受力如圖，根據(jù)平衡條件可得

F=Fj~\~mgsin0?

?=〃八②

F^=mgcos0?

由①(②③式得

F=mgsin0+〃〃7gcos0

所以m=

gsin9+〃gcos6

代入數(shù)據(jù)得15()kg,選項A正確。

答案A

4.如圖9,兩個質(zhì)量相等的小球通過兩根輕繩連接，上方輕繩的上端點固定于O

點，下方小球受到一水平外力F的作用。整個系統(tǒng)保持靜止狀態(tài)，上方輕繩與

豎直方向夾角為下方輕繩與豎直方向夾角為￡,若保持尸方向水平，將廠增

大，貝4()

8

F

圖9

A.tana:tan。增大

B.tanaItan減小

C.tanaItan不變

D.tana*tan無法確定

解析對兩小球及下方輕繩整體進行受力分析，整體受重力、上方輕繩的拉力和

水平力/作用，由平衡條件有尸=2〃zgtana。對下方的小球進行受力分析，由平

衡條件有“=〃?gtan〃，則tan￡=2tana,與尸的大小無關(guān)。故選項C正確。

答案C

5.如圖10所示，A、B、C三根平行通電直導(dǎo)線質(zhì)量均為〃2,通入的電流大小相

等，其中。中的電流方向與A、8中的電流方向相反，A、8放置在粗糙的水平

面上，C靜止在空中，三根導(dǎo)線的截面處于一個等邊三角形的三個頂點，且三根

導(dǎo)線均保持靜止，重力加速度為g,則A導(dǎo)線受到8導(dǎo)線的作用力大小和方向為

()

c

0

/、

//、、

?/、、

A//役//7一///一7/Z晝z/◎//

圖1()

A停/ng,方向由A指向B

B普mg,方向由B指向A

C./mg,方向由A指向B

D.小加g,方向由3指向4尸■

解析三根導(dǎo)線的截面處于一個等邊三角形的三個頂點，通入的

電流大小相等，則FBC=FAC=FAB,又反向電流相互排斥，對導(dǎo)|

mg

線C受力分析如圖所示。

由平衡條件可得2E1CC0S3（）。=M，

解得FAc=*^ng,則FAB=^nig

同向電流相互吸引，A導(dǎo)線受到8導(dǎo)線的作用力方向由A指向3。選項A正確。

答案A

6.如圖11所示，在一豎直平面內(nèi)，），軸左側(cè)有一水平向右的勻強電場已和一垂

直紙面向里的勻強磁場軸右側(cè)有一豎直方向的勻強電場反。一電荷量為我電

性未知）、質(zhì)量為〃?的微粒從x軸上A點以一定初速度與水平方向成9=37。角沿

直線經(jīng)P點運動到圖中C點，其中〃人力B均已知，重力加速度為g,則（）

xkP￡?

X2X

A-o|x

圖11

A1散粒一定帶負電

B.電場強度及一定豎直向上

￡14

C.兩電場強度之比等

七2J

D.微粒的初速度為。=爵

解析微粒從A到P受重力、電場力和洛倫茲力作用做勻速直線運動，由左手

定則及靜電力的性質(zhì)可確定微粒一定帶正電，選項A錯誤；此時有qEi=〃3an

37°,微粒從尸到。在靜電力、重力作用下做直線運動，必有〃ig=qE?,所以及

的方向豎直向上，選項B正確；由以上分析可知告=或，選項C錯誤；AP段有

￡124

mg=qvBcos37°,即選項D正