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人教版2013高考物理复习第二章第三讲第2章_第3讲_受力分析_物体的平衡一、受力分析1．受力分析的步骤：(1)选取对象——即确定受力物体(可以是单个物体，也可以是多个物体的组合)． (2)隔离物体——把研究对象从周围的环境中隔离开来，分析周围物体对研究对象的力的作用．按照先场力(重力、电场力、磁场力等)，后接触力(弹力、摩擦力)，再其他力的顺序进行分析；或先主动力，后被动力(弹力、摩擦力)的顺序进行分析．注意：分析的力为性质力，如重力、弹力、摩擦力等，不要分析效果力，如向心力、回复力等．(3)画受力图——把物体所受的力一一画在受力图上，并标明各力的符号和方向． (4)确定方向——即确定坐标系，规定正方向(5)列方程——根据平衡条件或牛顿第二定律，列出在给定方向上的方程． [步骤(4)(5)是针对某些力是否存在的不确定性而增加的] 2．力的正交分解法．力的正交分解法是将已知力按互相垂直的两个方向进行分解的方法．当物体受三个以上的共点力作用时，用正交分解法为好．正交分解往往按解题需要分解，原则上使更多的力落在互相垂直的坐标轴上．二、物体的平衡1．平衡状态：物体处于静止或匀速直线运动状态叫做平衡状态． 2平衡条件及推论：推论(1)：若物体受多个力作用而平衡，则其中任意一个力与其余力的合力一定大小相等，方向相反，且作用在同一直线上 . 推论(2)：若一个物体受三个力而平衡，则三个力中任意两个力的合力必与第三个力大小相等，方向相反，且作用在同一直线上 .若这三个力是非平行力，则三个力一定是共点力 (三力交汇原理)．如果将这三个力的矢量平移，则一定可以得到一个首尾相接的封闭三角形三、学法点睛：(1)常用的数学方法：①相似三角形：在对力利用平行四边形(或三角形)定则运算的过程中，如果三角形与已知边长(或边长比)的几何三角形相似，则可利用相似三角形对应边成比例的性质求解．②菱形转化为直角三角形如果两个分力大小相等，则所作的力的平行四边形是一个菱形，而菱形的两条对角线相互垂直，可将菱形分成四个全等的直角三角形，利用直角三角形的特殊角建立函数式． (2)物理方法(数学运算)：正交分解法可建立两个方程来求解两个未知力．用它来处理平衡问题的基本思路是：①确定研究对象进行受力分析并画出受力图；②建立直角坐标系．让尽可能多的力落在坐标轴上；③按先分解(把所有力分解在x轴、y轴上)再合成的思想，根据Fx＝0和Fy＝0列方程组求解，并进行讨论．四、沙场练兵：例1：如图231所示，物体b在水平推力F作用下，将物体a 挤压在竖直墙壁上．a、b处于静止状态，对于a、b两物体的受力情况，下列说法正确的是( ) A．a受到两个摩擦力的作用B．a共受到四个力的作用C．b共受到三个力的作用 D．a受到墙壁的摩擦力的大小不随F的增大而增大解析：要使b处于平衡状态，a须对b产生一个竖直向上的摩擦力，则a受到b的摩擦力向下(大小等于b的重力)，a要处于平衡状态，还要受到墙壁竖直向上的摩擦力，由整体受力平衡知此力大小不变．分析a、b的受力知它们分别受到五个、四个力的作用，综上所述可知A、D正确．例2：质量为m的木块在推力F作用下，在水平地面上做匀速运动，如图233所示．已知木块与地面间的动摩擦因数为μ，那么木块受到的滑动摩擦力为下列各值中的哪个( ) A．μmg B．μ(mg＋Fsinθ )C．μ(mg＋Fcosθ) D．Fcosθ1解析：木块匀速运动时受到四个力的作用：重力mg、推力F、支持力FN、摩擦力Fμ.沿水平方向建立x轴，将F进行正交分解，如图(这样建立坐标系只需分解F)，由于木块做匀速直线运动，所以，在x轴上，向左的力等于向右的力(水平方向二力平衡)；在y轴上向上的力等于向下的力．即Fcosθ＝Fμ FN＝mg＋Fsinθ又由于Fμ＝μFN 所以Fμ＝μ(mg＋Fsinθ) 例3：如图235所示，在墙角外的水平地面上，静止放一质量为4m、倾角为37°的三角形木块，在木块斜面与竖直墙壁间静止放有一质量为m的光滑的小球，则木块对地面压力的大小为________，地面对木块的静摩擦力大小为________．解析：对m有：FN2cos?＝mg FN2sin?＝FN1得：FN1＝mgtan??4mg?mg?FN对整体有： ?F?Ff1?N1?FN5mg?得： ?3mg?Ff1?mgtan???4例4：如图237所示，轻绳的A端固定在天花板上，B端系一个重力为G的小球，小球静止在固定的光滑大球球面上．已知AB绳长为l，大球半径为R，天花板到大球顶点的竖直距离AC＝d，∠ABO>90°.求绳对小球的拉力和大球对小球的支持力大小．(小球可视为质点)例5：如图239所示，一球A夹在竖直墙与三角劈B的斜面之间，三角劈的重力为G，劈的底部与水平地面间的动摩擦因数为μ，劈的斜面与竖直墙面是光滑的．问：欲使三角劈静止不动，球的重力不能超过多大？(设劈的最大静摩擦力等于滑动摩擦力)解析：由三角形劈与地面之间的最大静摩擦力，可以求出三角形劈所能承受的最大压力，由此可求出球的最大重力．球A与三角形劈B的受力情况如下图甲、乙所示，球A在竖直方向的平衡方程为：GA＝FNsin45?①三角形劈的平衡方程为：2 Ffm＝FN?sin45?②FNB＝G＋FN?cos45?③另有F＝?F④。
人教版物理选修3-1第二章：单元综合检测（二）一、选择题。
1~8题为单选题，每小题3分。
1. 下列各种说法中正确的是（）A.电流的定义式I=qt，只能用于计算纯电阻电路的电流B.电源的电动势就是电源两端的电压C.根据E=Wq可知，电动势为1.5V的干电池，表明干电池可以使1C的电量具有1.5J的电能D.从R=UI可知，导体中的电阻跟两端的电压成正比，跟导体中的电流成反比2. 在如图所示电路中，当滑动变阻器滑片P向下移动时，则（）A.A灯变亮、B灯变亮、C灯变亮B.A灯变亮、B灯变亮、C灯变暗C.A灯变亮、B灯变暗、C灯变暗D.A灯变亮、B灯变暗、C灯变亮3. 在10s内通过电解槽某一横截面向右迁移的正离子所带的电量为2C，向左迁移的负离子所带电量为3C，那么电解槽中电流强度大小为（）A.0.1AB.0.2AC.0.3AD.0.5A4. 有一台标有“220V50W”的电风扇，其线圈电阻为0.4Ω，在它正常工作时，下列求其每分钟产生的电热的四种解法中，正确的是（）A.I=PU =522A，Q=UIt=3000JB.Q=Pt=3000JC.I=PU =522A，Q=I2Rt=1.24JD.Q=U2R t=22020.4×60J=7.26×106J5. 许多人造卫星都用太阳能电池供电，太阳能电池由许多片电池板组成．当太阳光照射某电池板时，该电池板的开路电压是600mV，短路电流是30mA，那么，这块电池板的内电阻是（）A.10ΩB.20ΩC.40ΩD.60Ω6. 在输液时，药液有时会从针口流出体外，为了及时发现，设计了一种报警装置，电路如图所示．M是贴在针口处的传感器，接触到药液时其电阻R M会发生变化，导致S 两端的电压U增大，装置发出警报，此时（）A.R M变大，且R越大，U增大越明显B.R M变大，且R越小，U增大越明显C.R M变小，且R越大，U增大越明显D.R M变小，且R越小，U增大越明显7. 如图所示为小灯泡的U−I图线，若将该小灯泡与一节电动势为E=1.5V，内阻为r=0.75Ω的干电池组成闭合电路时，干电池的总功率和小灯泡的实际电功率分别接近以下哪一组数据（）A.1.5W 1.0WB.0.75W0.5WC.0.75W0.75WD.1.5W0.75W8. 汽车电动机启动时车灯会瞬时变暗．如图所示，在打开车灯的情况下，电动机未启动时电流表读数为10A，电动机启动时电流表读数为56A，若电源电动势为12.5V，电源内阻为0.05Ω，电流表内阻不计．则因电动机启动，车灯的电功率降低了（）A.41.6WB.43.2WC.48.2WD.76.8W二、多选题。
一、选择题1．水平固定放置的足够长的U 形金属导轨处于竖直向上的匀强磁场中，如图所示，在导轨上放着金属棒ab ，开始时ab 棒以水平初速度v 0向右运动，最后静止在导轨上，就导轨光滑和粗糙两种情况比较，这个过程（ ）A ．产生的总内能相等B ．通过ab 棒的电量相等C ．电流所做的功相等D ．安培力对ab 棒所做的功相等A解析：A A ．两种情况下，产生的内能相等，都等于金属棒的初动能，故A 正确；B ．根据感应电荷量公式 BLx q R RΦ== x 是ab 棒滑行的位移大小，B 、R 、导体棒长度L 相同，x 越大，感应电荷量越大，因此导轨光滑时，感应电荷量大，故B 错误；C ．电流所做的功等于回路中产生的焦耳热，根据功能关系可知导轨光滑时，金属棒克服安培力做功多，产生的焦耳热多，电流做功大，故C 错误；D ．当导轨光滑时，金属棒克服安培力做功，动能全部转化为焦耳热，产生的内能等于金属棒的初动能;当导轨粗糙时，金属棒在导轨上滑动，一方面要克服摩擦力做功，摩擦生热，把部分动能转化为内能，另一方面要克服安培力做功，金属棒的部分动能转化为焦耳热，摩擦力做功产生的内能与克服安培力做功转化为内能的和等于金属棒的初动能。
所以，导轨粗糙时，安培力做的功少，导轨光滑时，安培力做的功多，故D 错误。
故选A 。
2．如图所示，水平放置的两条光滑轨道上有可自由移动的金属棒PQ 、MN ，MN 的左边有一闭合电路，当PQ 在外力的作用下运动时，MN 向右运动。
则PQ 所做的运动是（ ）A ．向右加速运动B ．向左减速运动C ．向右减速运动或向左加速运动D ．向右加速运动或向左减速运动C解析：C根据安培定则可知，MN处于ab产生的垂直向里的磁场中，MN在磁场力作用下向右运动，说明MN受到的磁场力向右，由左手定则可知电流由M指向N，L1中感应电流的磁场向上，由楞次定律可知，线圈L2中产生的磁场应该是向上减小，或向下增加；再由右手定则可知PQ可能是向右减速运动或向左加速运动，故C正确，ABD错误。
2013年高考理综（物理部分） 新课标Ⅱ二、选择题：本题共8小题，每小题6分。
在每小题给出的四个选项中，第14~18题只有一项符合题目要求，第19~21题有多项符合题目要求。
全部选对的得6分，选对但不全的得3分，有选错的得0分。
14．一物块静止在粗糙的水平桌面上。
从某时刻开始，物块受到一方向不变的水平拉力作用。
假设物块与桌面间的最大静摩擦力等于滑动摩擦力。
以a 表示物块的加速度大小，F 表示水平拉力的大小。
能正确描述F 与a 之间的关系的图像是A ．B ．C ．D ．15．如图，在固定斜面上的一物块受到一外力F 的作用，F 平行于斜面向上。
若要物块在斜面上保持静止，F 的取值应有一定范围，已知其最大值和最小值分别为F 1和F 2（F 2＞0）。
由此可求出A ．物块的质量B ．斜面的倾角C ．物块与斜面间的最大静摩擦力C ．物块对斜面的正压力16．如图，在光滑水平桌面上有一边长为L 、电阻为R 的正方形导线框；在导线框右侧有一宽度为d （d＞L ）的条形匀强磁场区时导线框的的右边恰与磁场的左边界重合，随后导线框进入并通过磁场区域。
下列v-t A B C D17．空间有一圆柱形匀强磁场区域，该区域的横截面的半径为R ，磁场方向垂直横截面。
一质量为m 、电荷量为q （q ＞0）的粒子以速率v 0沿横截面的某直径射入磁场，离开磁场时速度方向偏离入射方向60°。
不计重力，该磁场的磁感应强度大小为A ．qR mv 330B ．qR mv 0C ．qRmv 03 D ．qR mv 03 18．如图，在光滑绝缘水平面上，三个带电小球a 、b 和c 分别位于边长为l 的正三角形的三个顶点上；a 、b 带正电，电荷量均为q ，c 带负电。
整个系统置于方向水平的匀强电场中。
已知静电力常量为k 。
若 三个小球均处于静止状态，则匀强电场场强的大小为A ．233l q kB ．23l q kC ．23l q kD ．232l q k 19．在物理学发展过程中，观测、实验、假说和逻辑推理等方法都起到了重要作用。
单元复习1.理解重力、弹力、摩擦力三种性质力的产生条件，掌握弹力、静摩擦力有无的判断方法以及滑动摩擦力、静摩擦力的计算方法.2.掌握解决物理问题的基本方法：力的合成与分解.3.本章的重点是力与物体的平衡，尤其是摩擦力和物体的平衡两知识点，往往与牛顿运动定律、动能定理、能量守恒定律相结合，有时还与电场及磁场中的带电体的运动相结合，题目难度较大，综合性较强，能力要求也较高.【知识框架】【复习指导】一、知识特点本章内容是力学的基础，是整个物理学的核心内容，有如下特点：1.从力的概念出发，通过研究重力、弹力、摩擦力，逐步认识力的性质以及力的合成与分解时所遵守的平行四边形定则.2.以受力分析为基础，以正交分解为基本方法研究共点力作用下物体的平衡.二、复习方法及重点难点突破1.复习方法对本部分内容的复习应抓好以下两个方面：(1)注重方法及能力的培养整体法、隔离法、分解法、合成法、正交分解法、相似三角形法、图解法等是解决平衡问题的常用方法，复习时应通过具体实例分析，使学生逐步掌握各种不同的方法，以培养和提高学生的理解能力、推理能力、分析综合能力、运用数学知识解决问题的能力等.(2)注意养成良好的受力分析习惯受力分析是解决物理问题的基础和关键，在理解和掌握各种常见力的基础上，多做一些受力分析的习题，在练习中要注意养成良好的受力分析习惯，提高受力分析的熟练性、正确性、规范性.受力分析时，对弹力和静摩擦力方向的确定要高度重视.静摩擦力是一种非常“灵活”的力，它的大小、方向都会随其他力的变化而变化，因此分析静摩擦力时，应结合物体的运动状态和牛顿定律进行分析.对于弹力应掌握各种情况下弹力的方向，同时对杆的弹力要结合具体问题进行判定.2.重点难点突破方法(1)弹力是本章的重点，杆的弹力方向的确定是本章的难点.弹簧的弹力与形变量成正比，要注意形变量可以是伸长量，也可以是压缩量；绳的弹力必定沿绳并且产生的是拉力，不可能是支持力；杆的弹力可能沿杆，也可能不沿杆，其方向要根据状态进行具体分析(2)摩擦力既是本章的重点,也是难点.结合具体的实例,判断摩擦力的大小和方向、摩擦力的有无，特别是静摩擦力，要注意结合平衡条件和牛顿第二定律进行分析.(3)共点力的平衡问题是高考的重点内容,关键是加强受力分析训练,提高正确受力分析的能力；熟练掌握整体法、隔离法、正交分解法的应用.(40分钟 100分)一、选择题(本大题共9小题，每小题7分，共63分.每小题至少一个答案正确，选不全得4分)1.物体受到两个方向相反的力的作用，F1＝4 N，F2＝8 N，保持F1不变，将F2由8 N逐渐减小到零的过程中，它们的合力大小变化是( )A.逐渐减小B.逐渐变大C.先变小后变大D.先变大后变小2.(2013·佛山模拟)如图所示，物块M在静止的传送带上以速度v匀速下滑时，传送带突然启动，方向如图中箭头所示，若传送带的速度大小也为v，则传送带启动后( )AM静止在传送带上B.M可能沿传送带向上运动C.M受到的摩擦力不变D.M下滑的速度不变3.如图所示，水平地面上固定着一竖直立柱，某人通过柱顶的定滑轮将200 N的重物拉住不动，已知人拉着绳的一端，绳与水平地面夹角为30°，则定滑轮所受的压力大小为( )A400 N B.2003 N C.300 N D.200 N4.(2013·绥化模拟)如图所示，质量为m的物体悬挂在轻质支架上，斜梁OB与竖直方向的夹角为θ.设水平横梁O和斜梁OB作用于O点的弹力分别为F1和F2，以下结果正确的是( )A.F1=mgsinθB.1mg Fsin =θC.F2=mgcosθD.2mg Fcos =θ5.(2013·潍坊模拟)如图所示，斜面小车M静止在光滑水平面上，M左边紧贴墙壁，若在M斜面上放一个物体m，当m沿着M的斜面下滑时，M始终静止不动，则M受力个数可能为( )A.4个或5个B.5个或6个C.3个或4个D.4个或6个6.如图所示，一个重为30 N的物体，放在倾角θ＝30°的斜面上静止不动，若用F＝5 N的竖直向上的力提物体，物体仍静止，下述结论正确的是( )A.物体受到的摩擦力减小2.5 NB.物体对斜面的作用力减小5 NC.斜面受到的压力减小5 ND.物体受到的合外力减小5 N7.(2013·珠海模拟)在如图所示装置中，两物体质量分别为m1、m2，悬点a、b间的距离远大于滑轮的直径，不计一切摩擦，整个装置处于静止状态.由图可知( )Aα一定等于β B.m1一定大于m2C.m1一定小于2m2D.m1可能大于2m28.(2013·安徽高考)一质量为m的物块恰好静止在倾角为θ的斜面上.现对物块施加一个竖直向下的恒力F，如图所示.则物块( )A仍处于静止状态 B.沿斜面加速下滑C.受到的摩擦力不变D.受到的合外力增大9.(2013·安庆模拟)如图所示，一固定斜面上两个质量相同的小物块和B紧挨着匀速下滑，与B 的接触面光滑．已知与斜面之间的动摩擦因数是B与斜面之间动摩擦因数的2倍，斜面倾角为α，B与斜面之间的动摩擦因数是( )A. 2 tan 3αB.23tanαC．tanαD．1tanα二、实验题(7分)10.(2013·洛阳模拟)某物理兴趣小组的同学在研究弹簧弹力的时候，测得弹力的大小F和弹簧长度L的关系如图所示，则由图线可知：(1)弹簧的劲度系数为______________________.(2)弹簧的弹力为5 N，弹簧的长度为______________________.三、计算题(本大题共2小题，共30分，要有必要的文字说明和解题步骤，有数值计算的要注明单位)11.(2013·霸州模拟)(14分)如图所示，、B两物体叠放在水平地面上，已知A、B的质量分别为m=10 kg，m B=20 kg，、B之间，B与地面之间的动摩擦因数均为μ=0.5.一轻绳一端系住物体，另一端系于墙上，绳与竖直方向的夹角为37°，今欲用外力将物体B匀速向右拉出，求所加水平力F的大小.(取g=10m/s2，sin37°=0.6，cos37°=0.8)12.(2013·长治模拟)(16分)如图所示，在光滑的水平杆上穿两个重均为 2 N的球、B，在两球之间夹一弹簧，弹簧的劲度系数为10 N/m，用两条等长的线将球C与A、B相连，此时弹簧被压短了10 cm，两条线的夹角为60°，求：(1)杆对A球的支持力为多大？(2)C球的重力为多大？答案解析1.【解析】选C.F1与F2共线反向，所以当F2>4 N时,其合力F＝F2－F1，其方向与F2同向，F2减小时F减小，F2＝4 N时最小为零；当F2<4 N时，其合力F＝F1－F2，其方向与F1同向，F2从4 N减到零时，F逐渐从零增大到4 N.故F2从8 N减到零的过程中，其合力先减小后增大，故C正确.2.【解析】选C、D.由M匀速下滑可知其处于平衡状态，受重力、滑动摩擦力、支持力，传送带启动以后对M受力没有影响，自然也不会影响其运动状态，故C、D正确．3.【解析】选B.两股绳对定滑轮作用力如图所示：F＝mg＝200 N，由几何关系得F2Fcos30200 3 N合＝＝，定滑轮受的压力NF F200 3 N合＝＝，故B正确.4.【解析】选D.由于物体m静止时对O点的作用力等于物体的重力，其产生的效果是对AO 的拉力FA O 、对BO 的压力F BO ，所以物体m 对O 点的拉力F 可分解为两个分力FA O 和F BO ，如图所示，由三角函数得F 1=FA O =mgtan θ，2BO mgF F cos ==θ，故D 正确.5.【解析】选A.斜面光滑时，M 受到重力、地面支持力、m 对它的压力和墙壁对它的弹力共4个力；斜面粗糙，m 匀速下滑时，M 受到重力、地面支持力、m 对它的压力和m 对它的摩擦力共4个力，当m 加速下滑时，M 受到重力、地面支持力、m 对它的压力、m 对它的摩擦力和墙壁对它的弹力5个力,故正确. 【总结提升】受力分析应注意的事项(1)只分析研究对象所受的力，不分析研究对象对其他物体所施加的力. (2)只分析性质力，不分析效果力. (3)每分析一个力，都应找出施力物体. (4)合力和分力不能同时作为物体所受的力. 6.【解析】选、B.对物体受力分析可知，没施加F 前，摩擦力f F Gsin 15 Nθ＝＝，支持力N F Gcos 15 3 N θ＝＝，物体对斜面的作用力大小等于30N.施加F 后，摩擦力变为F f ′＝(G －F)sin θ＝12.5 N ，支持力变为N F (G F)cos 12.5 3 N 'θ＝－＝，物体对斜面的作用力大小变为G －F ＝25 N ，故、B正确，C 错误；物体始终静止在斜面上，合外力始终为0，D 错误.【变式备选】物体在水平推力F 的作用下静止于斜面上，如图所示，若稍稍增大推力，物体仍保持静止，则( ).物体所受合外力增大 B.物体所受合外力变小 C.物体对斜面的压力增大 D.斜面对物体的摩擦力一定增大【解析】选C.由于物体始终静止，物体受到的合外力为零，A 、B 错误；由平衡条件知，物体对斜面的压力增大，C 正确；因初始摩擦力方向不确定，故D 错误.7.【解析】选A 、C.对物体m 2由平衡条件得F T =m 2g ，对物体m 1由平衡条件得：水平方向F T sin α=F T sin β，竖直方向F T cos α+F T cos β=m 1g ，解得：α=β，122m 2m cos 2m =α<，故、C 正确，B 、D 错误.8.【解题指南】物块不加力F 时的受力情况，“恰好静止”，物块所受静摩擦力等于滑动摩擦力，可求出动摩擦因数，加力F 后再进行受力分析，判断运动状态.【解析】选A.无力F 时受力情况如图(a)所示，“物块恰好静止”，受最大静摩擦力可认为等于滑动摩擦力，物块受到最大静摩擦力max f N F F mgcos =μ=μθ，由平衡条件得：mgsin θ=μmgcos θ，解得μ=tan θ；当施加恒力F 后，受力情况如图(b)所示，物块所受最大静摩擦力为max f F (mgcos Fcos )mgsin Fsin '=μθ+θ=θ+θ，物块仍处于静止状态，正确，B 错误；由于max maxf f F F '>，故C 错误;物块始终静止，则受到的合外力始终为零，D 错误.9.【解析】选 A. A 、B 两物块受到斜面的支持力均为mgcos α，所受滑动摩擦力分别为：A B f A f B F mgcos F mgcos μαμα＝，＝，对整体受力分析结合平衡条件可得： 2mgsin α＝μAmgcos α＋μB mgcos α，且μA ＝2μB ，解得B 2tan 3μα＝，故正确. 10.【解析】由弹力的大小F 和弹簧长度L 的关系图可知，弹簧原长L 0=10 cm ；弹簧形变量大小x=5 cm 时，弹力F=10 N ，由胡克定律F=kx 可得弹簧的劲度系数k=200 N/m ；弹簧的弹力为5 N 时，弹簧的形变量为Fx 2.5k == cm ，当弹簧压缩时，弹簧的长度为7.5 cm,当弹簧拉伸时，弹簧的长度为12.5 cm.答案：(1)200 N/m(2)12.5 cm 或7.5 cm11.【解析】A 、B 的受力分析如图所示.对A 由平衡条件得：11T f N F sin37F F ︒==μ (3分) 1T N A F cos37F m g︒+=(3分)联立以上两式可得：1A N 3m gF 60 N 43==μ+(2分)11f N F F 30 N=μ= (2分)对B 由平衡条件得：()1212111f f f N f N B f B F F F F F F F m g 2F m g 160 N='+='+μ=+μ+=+μ= (4分)答案：160 N12.【解析】(1)、C 球的受力情况分别如图所示：其中F ＝kx ＝1 N(3分)对于A 球，由平衡条件得： F ＝F T sin 30°(3分) F N ＝GA ＋F T cos 30°(3分) 解得：N F (23) N ＝＋(2分)(2)由(1)可得两线的张力为： F T ＝2 N(1分)对于C 球，由平衡条件得： 2F T cos 30°＝G C(3分) 解得：C G 2 3 N ＝(1分)答案：(1) (23)＋ N(2) 23。
2013高考物理新课标2卷一、选择题（每空？ 分，共？分）1、一物块静止在粗糙的水平桌面上。
从某时刻开始，物块受到一方向不变的水平拉力作用。
假设物块与桌面间的最大静摩擦力等于滑动摩擦力。
以a 表示物块的加速度大小，F 表示水平拉力的大小。
能正确描述F 与a 之间的关系的图像是2、如图，在固定斜面上的一物块受到一外力的作用，F 平行于斜面上。
若要物块在斜面上保持静止，F 的取值应有一定范围，已知其最大值和最小值分别为F 1和F 2（F 2＞0）.由此可求出 A ．物块的质量 B.斜面的倾角C.物块与斜面间的最大静摩擦力 C.物块对斜面的正压力3、如图，在光滑水平桌面上有一边长为L 、电阻为R 的正方形导线框；在导线框右侧有一宽度为d （d ＞L ）的条形匀强磁场区域，磁场的边界与导线框的一边平行，磁场方向竖直向下。
导线框以某一初速度向右运动，t=0是导线框的的右边恰与磁场的左边界重合，随后导线框进入并通过磁场区域。
下列v-t 图像中，可能正确描述上述过程的是4、空间有一圆柱形匀强磁场区域，该区域的横截面的半径为R ，磁场方向垂直横截面。
一质量为m 、电荷量为q （q ＞0）的粒子以速率v 0沿横截面的某直径射入磁场，离开磁场时速度方向偏离入射方向60°。
不计重力，该磁场的磁感应强度大小为A. B. C. D.5、如图，在光滑绝缘水平面上，三个带电小球a ，b 和c 分别位于边长为l 的正三角形的三个顶点上；a 、b 带正电，电荷量均为q ，c 带负电。
整个系统置于方向水平的匀强电场中。
已知静电力常量为k 。
若 三个小球均处于静止状态，则匀强电场场强的大小为A. B.C. D.二、多项选择（每空？ 分，共？ 分）6、在物理学发展过程中，观测、实验、假说和逻辑推理等方法都起到了重要作用。
下列叙述符合史实的是 A. 奥斯特在实验中观察到电流的磁效应，该效应解释了电和磁之间存在联系 B.安培根据通电螺线管的磁场和条形磁铁的磁场的相似性，提出了分子电流假说C.法拉第在实验中观察到，在通有恒定电流的静止导线附近的固定导线圈中，或出现感应电流D.楞次在分析了许多实验事实后提出，感应电流应具有这样的方向，即感应电流的磁场总要阻碍引起感应电流的磁通量的变化7、目前，在地球周围有许多人造地球卫星绕着它转，其中一些卫星的轨道可近似wie 圆，且轨道半径逐渐变小。
一、选择题1．如图所示，垂直纸面向里的匀强磁场的区域宽度为2a ，磁感应强度的大小为B 。
一边长为a 、电阻为4R 的正方形均匀导线框ABCD 从图示位置沿水平向右方向以速度v 匀速穿过磁场区域，下列图中线框A 、B 两端电压U AB 与线框移动距离x 的关系图象正确的是（ ）A ．B ．C ．D ． D 解析：D由楞次定律判断可知，在线框穿过磁场的过程中，A 点的电势始终高于B 的电势，则U AB 始终为正值。
AB 、DC 两边切割磁感线时产生的感应电动势为E Bav =在0−a 内，AB 切割磁感线，AB 两端的电压是路端电压，则AB 3344U E Bav == 在a −2a 内，线框完全在磁场中运动，穿过线框的磁通量没有变化，不产生感应电流，则AB U E Bav ==在2a −3a 内，A 、B 两端的电压等于路端电压的13，则 AB 1144U E Bav == 故D 正确。
故选D 。
2．如图所示，在同一个水平而内的彼此绝缘的两个光滑圆环A 、B ，大圆环A 中还有顺时针方向的恒定电流I。
小圆环B的一半面积在环A内、一半面积在环A外，下列说法正确的是（）A．穿过环B的磁通量为0B．环B中有持续的感应电流C．若增大环A内的电流，则环B会向右移动。
D．若减小环A内的电流，则环B会产生道时针方向的电流C解析：CA．由题图，根据安培定则可知整个A环上的电流在其内部的磁场均向里，磁场在B环内左半圆环垂直纸面向里，右半边圆环磁场垂直向外，则小圆环B在A环内部的磁场比外部强，根据磁通量的概念可知小圆环B在A环内部分的磁通量(向内)大于外环部分的磁通量(向外)，根据合磁通量的概念，总体表现为A环内的磁通量，所以穿过小圆环B的磁通量不为0，且磁通量指向纸面内，故A错误；B．A中通恒定电流I，环B中磁通量不变，故无感应电流，故B错误；C．若增大环A内的电流，则环B中向里的磁通量增加，根据楞次定律，环B为了阻碍磁通量增加，则环B会向右移动，故C正确；D．若减小环A内的电流，则环B中向里的磁通量减小，根据楞次定律判断，会产生顺时针方向的电流，故D错误。
新课标人教版2013届高三物理总复习单元综合测试二第二章相互作用本试卷分第Ⅰ卷(选择题)和第Ⅱ卷(非选择题)两部分，试卷满分为100分．考试时间为90分钟．第Ⅰ卷(选择题，共40分)一、选择题(本题共10小题，每题4分，共40分．有的小题只有一个选项正确，有的小题有多个选项正确，把正确选项前的字母填在题后的括号内)1．下面关于重力、重心的说法中正确的是()A．风筝升空后，越升越高，其重心也升高B．质量分布均匀、形状规则的物体的重心一定在物体上C．舞蹈演员在做各种优美动作时，其重心位置不变化D．重力的方向总是垂直于地面解析：实际上，一个物体的各个部分都受到重力，重心的说法是从宏观上研究重力对物体的作用效果时而引入的一个概念，重心是指一个点(重力的作用点)．由此可知，重心的具体位置应该由物体的形状和质量分布情况决定，也就是说只要物体的形状和质量分布情况不变，重心与物体的空间位置关系就保持不变．重心可能在物体外，也可能在物体内，对具有规则几何形状、质量均匀分布的物体，重心在物体的几何中心上．物体位置升高，其重心也跟着升高，根据以上分析可以判断选项A是正确的，选项B、C是错误的．重力的方向是“竖直向下”的，要注意“竖直向下”与“垂直于地面”并不完全相同，所以选项D的说法是错误的．答案：A图12．如图1，加装“保护器”的飞机在空中发生事故失去动力时，上方的降落伞就会自动弹出．已知一根伞绳能承重2940 N，伞展开后伞绳与竖直方向的夹角为30°，飞机的质量约为30吨．忽略其他因素，仅考虑当飞机处于平衡时，降落伞的伞绳至少所需的根数最接近于(图中只画出了2根伞绳)()A．120B．90C．60 D．30解析：由力的平衡可知，2940×cos30°·n＝30×104, n＝118，则降落伞的伞绳至少所需的根数最接近120根，A正确．答案：A3．假期里，一位同学在厨房里协助妈妈做菜，对菜刀产生了兴趣．他发现菜刀的刀刃前图2部和后部的厚薄不一样，刀刃前部的顶角小，后部的顶角大(如图2所示)，他先后做出过几个猜想，其中合理的是()A．刀刃前部和后部厚薄不一样，仅是为了打造方便，外形美观，跟使用功能无关B．在刀背上加上同样的力时，分开其他物体的力跟刀刃厚薄无关C．在刀背上加上同样的压力时，顶角越大，分开其他物体的力越大D．在刀背上加上同样的压力时，顶角越小，分开其他物体的力越大解析：把刀刃部分抽象后，可简化成一个等腰三角劈，设顶角为2θ，背宽为d，侧面长为L，如图a所示．图3当在劈背施加压力F后，产生垂直侧面的两个分力F1、F2，使用中依靠着这两个分力分开被加工的其他物体．由对称性知，这两个分力大小相等(F1＝F2)，由此画出力分解的平行四边形，实为菱形，如图b所示．在这个力的平行四边形中，取其四分之一考虑(图中阴影部分)，根据它跟半个劈的直角三角形的相似关系，有关系式F1F/2＝Ld/2＝1sinθ，得F1＝F2＝F2sinθ.由此可见，刀背上加上一定的压力F时，侧面分开其他物体的力跟顶角的大小有关，顶角越小，sinθ的值越小，F1和F2越大．但是，刀刃的顶角越小时，刀刃的强度会减小，碰到较硬的物体刀刃会卷口甚至碎裂，实际制造过程中为了适应加工不同物体的需要，所以做成前部较薄，后部较厚．答案：D图44．(2012·河北承德模拟)如图4所示，用两根细线把A、B两小球悬挂在天花板上的同一点O，并用第三根细线连接A、B两小球，然后用某个力F作用在小球A上，使三根细线均处于直线状态，且OB细线恰好沿竖直方向，两小球均处于静止状态．则该力可能为图中的()A．F1B．F2C．F3D．F4解析：由于小球B处于静止状态，且细线OB沿竖直方向，因此细线AB无弹力，对小球A受力分析，由于它受力平衡，并根据小球A受到的细线的拉力和重力的方向可知，施加给小球A的力F应沿F2或F3的方向，故选B、C.答案：BC图55．如图5所示，晾晒衣服的绳子轻且光滑，悬挂衣服的衣架的挂钩也是光滑的，轻绳两端分别固定在两根竖直杆上的A、B两点，衣服处于静止状态．如果保持绳子A端位置不变，将B端分别移动到不同的位置时，下列判断正确的是()A．B端移到B1位置时，绳子张力不变B．B端移到B2位置时，绳子张力变小C．B端在杆上位置不动，将杆移动到虚线位置时，绳子张力变大D．B端在杆上位置不动，将杆移动到虚线位置时，绳子张力变小解析：以悬挂点为研究对象，画出其受力图，则两侧绳子的拉力相等，设绳子长为L，左、右两侧绳子长为L1、L2，两杆之间的宽度为d，两绳与竖直方向的夹角为θ，L1sinθ＋L2sinθ＝d，所以sinθ＝d/L，可见θ只由d、L决定，与其他因素无关，根据G＝2F cosθ，F 的大小与绳子在B、B1、B2的位置无关，所以A正确．将杆移动到虚线位置时，d变小，θ变小，根据F＝G2cosθ，绳子张力变小，可见D正确．答案：AD6．如图6所示，水平地面上的物体A，在斜面上的拉力F的作用下，向右做匀速运动，则下列说法中正确的是()图6A．物体A可能只受到三个力的作用B．物体A一定受到四个力的作用C．物体A受到的滑动摩擦力大小为F cosθD．物体A对水平地面的压力的大小一定为F sinθ解析：图7分析物体A受力如图7所示，由平衡条件可知，F cosθ＝F f，F N＋F sinθ＝mg，因F f≠0，F N一定不为零，故物体A一定受四个力作用，A错误，B、C正确；F N＝mg－F sinθ，故D 错误．答案：BC图87．如图8所示，轻质光滑滑轮两侧用细绳连着两个物体A与B，物体B放在水平地面上，A、B均静止．已知A和B的质量分别为m A、m B，绳与水平方向的夹角为θ，则() A．物体B受到的摩擦力可能为0B．物体B受到的摩擦力为m A g cosθC．物体B对地面的压力可能为0D．物体B对地面的压力为m B g－m A g sinθ解析：图9对B受力分析如图9所示，则水平方向上：F f＝F T cosθ，由于F T＝m A g，所以F f＝m A g cosθ，故A错B对；竖直方向上：F NB＋F T sinθ＝m B g.所以F NB＝m B g－F T sinθ＝m B g－m A g sinθ，故C错D对．答案：BD8．如图10所示，放在水平桌面上的木块A处于静止状态，所挂的砝码和托盘的总质量为0.6 kg，弹簧测力计读数为2 N，滑轮摩擦不计，若轻轻取走盘中的部分砝码，使总质量减小到0.3 kg，将会出现的情况是(取g＝10 m/s2)()图10A．弹簧测力计的读数将变小B．A仍静止不动C．A对桌面的摩擦力不变D．A所受的合力将要变大解析：初态时，对A：图11得到F f＝F1－F2＝4 N，说明最大静摩擦力F f max≥4 N，当将总质量减小到0.3 kg时，F f′＝1 N<4 N，所以物体仍静止，故只有B正确．答案：B9．(2011·天津理综)如图12所示，A、B两物块叠放在一起，在粗糙的水平面上保持相对静止地向右做匀减速直线运动，运动过程中B受到的摩擦力()图12A．方向向左，大小不变B．方向向左，逐渐减小C．方向向右，大小不变D．方向向右，逐渐减小解析：B向右做匀减速直线运动，加速度大小不变、方向向左，故所受摩擦力的方向向左，大小不变，即A正确，B、C、D均错误．答案：A10．(2011·安徽理综)一质量为m的物块恰好静止在倾角为θ的斜面上．现对物块施加一个竖直向下的恒力F，如图13所示．则物块()图13A ．仍处于静止状态B ．沿斜面加速下滑C ．受到的摩擦力不变D ．受到的合外力增大解析：物块恰好静止在斜面上，沿斜面方向有：mg sin θ＝μmg cos θ，得μ＝tan θ，摩擦力f ＝mg sin θ，施加一个竖直向下的恒力F 后，沿斜面向下的力(mg ＋F )sin θ与沿斜面向上的力μ(mg ＋F )cos θ仍然相等，所以物块仍处于静止状态，合外力不变，仍为零，故A 正确，B 、D 错误．受到的摩擦力f ′＝(mg ＋F )sin θ，变大，故C 错误．答案：A第Ⅱ卷(非选择题，共60分)二、填空题(本题共2小题，每题8分，共16分)11．“验证力的平行四边形定则”实验中．(1)部分实验步骤如下，请完成有关内容：A ．将一根橡皮筋的一端固定在贴有白纸的竖直平整木板上，另一端绑上两根细线．B ．在其中一根细线上挂上5个质量相等的钩码，使橡皮筋拉伸，如图甲所示，记录：________、________、________.图14C ．将步骤B 中的钩码取下，分别在两根细线上挂上4个和3个质量相等的钩码，用两光滑硬棒B 、C 使两细线互成角度，如图乙所示，小心调整B 、C 的位置，使________，记录________．(2)如果“力的平行四边形定则”得到验证，那么图乙中cos αcos β＝________.解析：(1)B.记录钩码个数(或细线拉力)，橡皮筋与细线结点的位置O ，细线的方向(说明：能反映细线方向的其他记录也可以)C ．应使橡皮筋与细线结点的位置与步骤B 中结点位置重合，并记录钩码个数和对应的细线方向．(2)对结点进行受力分析，设每个钩码的质量均为m ，由平衡条件可知，水平方向满足：4mg cos α＝3mg cos β，所以cos αcos β＝34.答案：(1)见解析 (2)3412．通过“探究弹簧弹力与弹簧伸长量之间的关系”实验，我们知道：在弹性限度内，弹簧弹力F 与形变量x 成正比，并且不同弹簧，其劲度系数也不同．某中学的探究学习小组从资料中查到：弹簧的劲度系数与弹簧的材料和形状有关．该学习小组想研究弹簧的劲度系数与弹簧原长的关系，现有A ，B ，C ，D 四根材料和粗细完全相同仅长度不同的弹簧．(1)学习小组的同学们经过思考和理论推导，各自提出了自己的看法，其中甲同学认为弹簧的劲度系数可能与弹簧长度成正比，乙同学认为弹簧的劲度系数可能与弹簧原长成反比，甲、乙有一名同学的看法是正确的．你认为正确的是________(填“甲”或“乙”)，就这一环节而言，属于科学探究中的哪个环节________(填序号)．A ．分析与论证B ．进行实验与收集证据C ．猜想与假设D ．制定计划与设计实验(2)为验证甲、乙谁的看法正确，可通过实验完成，实验器材除上述弹簧和已知质量的几个钩码外，还需要的实验器材是________．(3)探究学习小组进行实验记录的数据如下表所示．实验数据记录(g ＝10 m/s 2)原长 钩码 质量弹簧长度 弹簧伸 长量x弹簧劲度 系数k弹簧A10.00 cm 0.3 kg 13.00 cm 3.00 cm 100 N/m 弹簧B15.00 cm 0.1 kg 16.49 cm 1.49 cm 67.1 N/m 弹簧C20.00 cm 0.2 kg 24.00 cm 弹簧D 30.00 cm 0.1 kg 32.99 cm 2.99 cm 33.4 N/m请完成上表，从中得出的结论为：________.解析：(1)弹簧的劲度系数由弹簧的本身决定，而与悬挂的重物无关，所以乙正确． 由于实验还没有被证实，所以属于猜想与假设环节．(2)实验中需要悬挂弹簧测力计，所以需要铁架台，还需要测量弹簧形变量，所以需要刻度尺．(3)根据数据计算可知道：在实验允许的误差范围内，弹簧的劲度系数与弹簧原长成反比．答案：(1)乙 C (2)铁架台、刻度尺(3)4.00 cm 50 N/m结论为：在实验允许的误差范围内，弹簧的劲度系数与弹簧原长成反比．三、计算题(本题共4小题，13、14题各10分，15、16题各12分，共44分，计算时必须有必要的文字说明和解题步骤，有数值计算的要注明单位)图1513．如图15所示，光滑斜面倾角为θ＝30°，一个重20 N的物体在斜面上静止不动．轻质弹簧原长为10 cm，现在的长度为6 cm.(1)求弹簧的劲度系数；(2)若斜面粗糙，将这个物体沿斜面上移6 cm，弹簧与物体相连，下端固定，物体仍静止于斜面上，求物体受到的摩擦力的大小和方向．解析：(1)对物体受力分析，则有：mg sinθ＝F此时F＝kx1联立以上两式，代入数据，得：k＝250 N/m.(2)物体上移，则摩擦力方向沿斜面向上有：F f＝mg sinθ＋F′此时F′＝kx2＝5 N代入上式得F f＝15 N.答案：(1)250 N/m(2)15 N沿斜面向上图1614．如图16所示，板A的质量为m，滑块B的质量为2m，板A用绳拴住，绳与斜面平行，滑块B沿倾角为α的斜面在A板的中间一段匀速下滑，若A、B之间以及B与斜面间的动摩擦因数相同，求动摩擦因数μ解析：图17取B为研究对象，受力分析如图17所示．由平衡条件得2mg sinα＝μF N1＋μF N2①对于A，由平衡条件得F′N2＝F N2＝mg cosα②对于A 、B 整体，由平衡条件得F ′N1＝F N1＝3mg cos α③由①②③得μ＝12tan α答案：12tan α图1815．在倾角为α的斜面上，一条质量不计的皮带一端固定在斜面上端，另一端绕过一中间有一圈凹槽的圆柱体，并用与斜面夹角为β的力拉住，使整个装置处于静止状态，如图18所示．不计一切摩擦，圆柱体质量为m ，求拉力F 的大小和斜面对圆柱体的弹力F N 的大小．某同学分析过程如下：将拉力F 沿斜面和垂直于斜面方向进行分解．沿斜面方向：F cos β＝mg sin α①沿垂直于斜面方向：F sin β＋F N ＝mg cos α②问：你同意上述分析过程吗？若同意，按照这种分析方法求出F 及F N 的大小；若不同意，指明错误之处并求出你认为正确的结果．解析：不同意．平行于斜面的皮带对圆柱体也有力的作用，其受力如图19所示．图19①式应改为：F cos β＋F ＝mg sin α③由③得F ＝mg sin α1＋cos β④将④代入②，解得F N ＝mg cos α－F sin β＝mg cos α－mg sin βsinα1＋cos β. 答案：不同意，错误之处及正确结果见解析。
