2019高考物理大二轮复习 题型一 选择题课件
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选择题专项训练(四)(时间:20分钟满分:48分)本卷共8小题,每小题6分,共48分。
在每小题给出的四个选项屮,1帀题只有一个选项符合题目要求,6 *题有多个选项符合题目要求。
全部选对的得6分,选对但不全的得3分,有选错的得0分。
1.(2016・全国卷/)一平行板电容器两极板之问充满云母介质,接在恒压直流电源上。
若将云母介质移出,则电容器()A.极板上的电荷量变大,极板间电场强度变大B.极板上的电荷量变小,极板间电场强度变大C.极板上的电荷量变大,极板间电场强度不变D.极板上的电荷量变小,极板间电场强度不变2.一屮子与一质量数为水/Pl)的原子核发生弹性正碰。
若碰前原子核静止,则碰撞前与碰撞后屮子的速率之比为A+1A-1A.4A(&+1)2C.3.CA FB 777777777 7777777^TT如图所示,在水平桌面上叠放着质量相等的久〃两块木板,在木板A上放着质量为刃的物块C,木板和物块均处于静止状态异、B、C之间以及〃与地面之间的动摩擦因数均为",设最大静摩擦力与滑动摩擦力大小相等,重力加速度为马,现用水平恒力F向右拉木板A,则下列判断正确的是()A.不管厂多大,木板〃一定保持静止B.A. C之间的摩擦力大小一定等于mgC.〃受到地面的滑动摩擦力大小一定小于FD.A.〃之间的摩擦力大小不可能等于尸4.无限大接地金属板和板前一点电荷形成的电场区域,和两个等量界种的点电荷形成的电场等效。
如图所示,P为一无限大金属板,0为板前距板为厂的一带正电的点电荷,沏V为过。
点和金属板垂直的直线,直线上畀、〃是和0点的距离相等的两点。
下面关于/I、〃两点的电场强度用和层、电势如和如判断正确的是()M PA QB N()^-1卫+1B. (&+1)2工A.E A>E B, e,\ <(1)8B.E A >E B, Of > eC. E A >E B, e,\二如D. E A =Ef h eA > ©aB如图所示,通电直导体棒放在间距为/的光滑水平绝缘轨道上,劲度系数为斤的水平轻弹簧一端固定,另一端拴在棒的屮点,且与棒垂直,整个装置处于方向竖直向上、磁感应强度为〃的匀强磁场屮, 弹簧伸长禺棒处于静止状态。
年份试卷题号考点情境图2014Ⅰ卷17平衡条件的应用2015Ⅰ卷24磁场力作用下的平衡2016Ⅰ卷19动态平衡问题19题24题24 电磁感应中的平衡问题Ⅱ卷14动态平衡问题Ⅲ卷17多力静态平衡2017Ⅰ卷21动态平衡问题Ⅱ卷 16 平衡条件的应用Ⅲ卷17弹性绳和平衡条件的应用2018 Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ卷未命题1.弹力(1)大小:弹簧在弹性限度内,弹力的大小可由胡克定律F =kx 计算;一般情况下物体间相互作用的弹力可由平衡条件或牛顿运动定律来求解.(2)方向:一般垂直于接触面(或切面)指向形变恢复的方向;绳的拉力沿绳指向绳收缩的方向. 2.摩擦力(1)大小:滑动摩擦力F f =μF N ,与接触面的面积无关;静摩擦力的增大有一个限度,具体值根据牛顿运动定律或平衡条件来求.(2)方向:沿接触面的切线方向,并且跟物体的相对运动或相对运动趋势的方向相反. 3.电场力(1)大小:F =qE .若为匀强电场,电场力则为恒力;若为非匀强电场,电场力则与电荷所处的位置有关.点电荷间的库仑力F =k q 1q 2r2.(2)方向:正电荷所受电场力方向与场强方向一致,负电荷所受电场力方向与场强方向相反. 4.安培力(1)大小:F =BIL ,此式只适用于B ⊥I 的情况,且L 是导线的有效长度,当B ∥I 时F =0. (2)方向:用左手定则判断,安培力垂直于B 、I 决定的平面. 5.洛伦兹力(1)大小:F =q v B ,此式只适用于B ⊥v 的情况.当B ∥v 时F =0.(2)方向:用左手定则判断,洛伦兹力垂直于B 、v 决定的平面,洛伦兹力不做功. 6.共点力的平衡(1)平衡状态:物体静止或做匀速直线运动. (2)平衡条件:F 合=0或F x =0,F y =0. (3)常用推论①若物体受n 个作用力而处于平衡状态,则其中任意一个力与其余(n -1)个力的合力大小相等、方向相反.②若三个共点力的合力为零,则表示这三个力的有向线段首尾相接组成一个封闭三角形.1.处理平衡问题的基本思路确定平衡状态(加速度为零)→巧选研究对象(整体法或隔离法)→受力分析→建立平衡方程→求解或作讨论.2.常用的方法(1)在判断弹力或摩擦力是否存在以及确定它们的方向时常用假设法.(2)求解平衡问题时常用二力平衡法、矢量三角形法、正交分解法、相似三角形法、图解法等.3.带电体的平衡问题仍然满足平衡条件,只是要注意准确分析场力——电场力、安培力或洛伦兹力.4.如果带电粒子在重力场、电场和磁场三者组成的复合场中做直线运动,则一定是匀速直线运动,因为F洛⊥v.高考题型1受力分析整体法与隔离法的应用1.基本思路在分析两个或两个以上物体间的相互作用时,一般采用整体法与隔离法进行分析.2.两点注意(1)采用整体法进行受力分析时,要注意系统内各个物体的状态应该相同.(2)当直接分析一个物体的受力不方便时,可转移研究对象,先分析另一个物体的受力,再根据牛顿第三定律分析该物体的受力,此法叫“转移研究对象法”.例1(2018·湖北省黄冈市检测)用两段等长的轻质细线将a、b两个小球连接并悬挂于O点,如图1甲所示,球a受到水平向右的力3F的作用,球b受到水平向左的力F的作用,平衡时细线都被拉紧,系统平衡时两球的位置情况如图乙所示,则a、b两球质量之比为()图1A.1∶1 B.1∶2C.2∶1 D.2∶3答案 A解析以整体为研究对象,分析受力如图甲:设Oa 线与竖直方向的夹角为α,则由平衡条件得: tan α=3F -F (m a +m b )g =2F(m a +m b )g①以b 球为研究对象,受力如图乙.设ab 线与竖直方向的夹角为β,则由平衡条件得: tan β=Fm b g ②由几何关系得到: α=β③联立①②③解得:m a =m b ,故A 正确,B 、C 、D 错误.拓展训练1 (多选)(2018·河南省濮阳市第三次模拟)如图2所示,质量分别为m 1、m 2的两个物体通过轻弹簧连接,在力F 的作用下一起沿水平方向做匀速直线运动,m 1在地面,m 2在空中.此时,力F 与水平方向成θ角,弹簧中弹力大小为F 1,弹簧轴线与水平方向的夹角为α,m 1受地面的摩擦力大小为F f ,则下列说法正确的是( )图2A .θ一定大于αB .θ可能等于αC .F 一定大于F 1D .F 一定大于F f答案 ACD解析 m 2受三力平衡:m 2g 、F 、F 1,根据平衡条件知,F 的水平分力与F 1的水平分力大小相等,即:F x =F cos θ=F 1cos α,F 的竖直分力比F 1的竖直分力大,即:F y =F sin θ=F 1sin α+m 2g ,根据F =F x 2+F y 2=(F 1cos α)2+(F 1sin α+m 2g )2=F 12+2F 1m 2g sin α+m 22g 2,所以F >F 1,根据tan θ=F yF x,所以θ>α,根据整体法得:F cos θ=F f ,所以F >F f ,故A 、C 、D正确,B错误.拓展训练2(2018·四川省攀枝花市第二次统考)如图3所示,A、B两个质量分别为m和M 的物块叠放在水平地面和竖直墙壁之间,处于静止状态.已知A、B交界面与竖直墙壁间的夹角为θ,水平地面粗糙,其他各接触面光滑,重力加速度为g,则水平地面对物块B的摩擦力大小为()图3A.F f=mg tan θB.F f=mg tan θC.F f=0 D.F f=mg sin θ答案 B解析先隔离A受力分析,A受重力mg、B对A的支持力F N1和左侧墙壁对A的支持力F N2,如图甲所示:根据平衡条件得:F N1cos θ=F N2,F N1sin θ=mg,联立解得:F N2=mgtan θ,再对A、B整体受力分析,整体受重力、左侧墙壁对整体的支持力和地面对整体的支持力及摩擦力,如图乙所示:根据平衡条件得:F f=F N2=mgtan θ,故选B.高考题型2静态平衡问题1.基本思路:根据物体所处的静止或者匀速直线运动状态,受力分析,结合平衡条件列式.2.主要方法:力的合成法和正交分解法.例2(2018·四川省乐山市第二次调研)如图4所示,质量均为M的A、B两滑块放在粗糙水平面上,两轻杆等长,杆与滑块、杆与杆间均用光滑铰链连接,在两杆铰合处悬挂一质量为m的重物C,整个装置处于静止状态,设杆与水平面间的夹角为θ.下列说法正确的是()图4A.当m一定时,θ越大,轻杆受力越小B.当m一定时,θ越小,滑块对地面的压力越大C.当θ一定时,M越大,滑块与地面间的摩擦力越大D.当θ一定时,M越小,可悬挂重物C的质量m越大答案 A解析将C的重力按照作用效果分解,如图所示:根据平行四边形定则,有:F1=F2=12mgsin θ=mg2sin θ,故m一定时,θ越大,轻杆受力越小,故A正确;对A、B、C整体受力分析可知,对地压力为:F N=(2M+m)g,与θ无关,故B错误;对A受力分析,受重力、杆的推力、支持力和向右的静摩擦力,根据平衡条件,有:F f=F1cos θ=mg2tan θ,与M 无关,故C错误;θ一定时,只要动摩擦因数足够大,即可满足F1cos θ≤μF1sin θ,不管M、m多大,M都不会滑动,故D错误.拓展训练3(2018·四川省第二次“联测促改”)如图5所示,斜面固定,平行于斜面处于压缩状态的轻弹簧一端连接物块A,另一端固定,最初A静止.在A上施加与斜面成30°角的恒力F,A仍静止,下列说法正确的是()图5A.A对斜面的压力一定变小B.A对斜面的压力可能不变C.A对斜面的摩擦力一定变大D.A对斜面的摩擦力可能变为零答案 D拓展训练4(2018·山西省太原市三模) 如图6,一光滑的轻滑轮用细绳OO′悬挂于O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,整个系统处于静止状态.现将物块c轻轻放在a上,整个系统依然处于静止状态,则()图6A.绳OO′与竖直方向的夹角变小B.绳OO′的张力一定变大C.连接a和b的绳的张力可能不变D.b与桌面间的摩擦力保持不变答案 B解析以滑轮为研究对象,受a、b、OO′绳子的拉力而平衡,a、b绳子拉力大小等于a的重力,其合力与OO′绳子的拉力等大反向,将物块c轻轻放在a上,a、b绳子拉力增大,其合力增大,合力方向不变,绳OO′与竖直方向的夹角不变,绳OO′的张力一定变大,A、C错误,B正确;以b为研究对象,b绳拉力沿水平方向的分力等于b与桌面间的摩擦力,变大,D错误.高考题型3动态平衡问题1.解析法常用于可以较简捷列出平衡条件方程的情况或者正交分解的情况.(1)先受力分析,得出物体受哪几个力而处于平衡状态.(2)建立直角坐标系,正交分解力,列平衡条件方程,或在力的三角形中结合三角形知识列平衡条件方程.(3)分析方程中的变量有哪些,分析题目信息得到这些物理量是如何变化的.(4)把分析得到的变化的物理量代入方程,得到平衡条件下的受力动态变化情况.2.图解法(1)先受力分析,得出物体受几个力而处于平衡状态.(2)分析题目给出的信息,判断物体受力的变化方式.(3)把受力对应到几何图形中结合几何知识分析.例3(2018·河北省衡水中学第一次调研)如图7所示,a、b、c三根轻细绳悬挂两个质量相同的小球A、B保持静止,细绳a是水平的,现对B球施加一个水平向右的力F,将B缓缓拉到图中虚线位置,A球保持不动,这时三根细绳张力F a、F b、F c的变化情况是()图7A.都变大B.都不变C.F b不变,F a、F c变大D.F a、F b不变,F c变大答案 C解析以B为研究对象受力分析,将重力分解,如图甲所示,由图可以看出,当将B缓缓拉到图中虚线位置过程,绳与竖直方向夹角变大,即F c逐渐变大,F逐渐变大;再以A、B整体为研究对象受力分析,如图乙所示.设b绳与水平方向夹角为α,则竖直方向有:F b sin α=2mg,不变;得:F b=2mgsin α水平方向:F a=F b cos α+F,F b cos α不变,而F逐渐变大,故F a逐渐变大.拓展训练5(2018·宁夏银川一中一模)把一光滑圆环固定在竖直平面内,在光滑圆环的最高点有一个光滑的小孔,如图8所示.质量为m的小球套在圆环上,一根细线的下端系着小球,上端穿过小孔用手拉住.现拉动细线,使小球沿圆环缓慢上移.在小球移动过程中手对细线的拉力F和圆环对小球的弹力F N的大小变化情况是()图8A.F不变,F N增大B.F不变,F N减小C.F减小,F N不变D.F增大,F N不变答案 C解析小球沿圆环缓慢上移可看做受力平衡,对小球进行受力分析,小球受重力G、F、F N 三个力.满足受力平衡.作出受力分析图如下:由相似三角形知识,G R =F AB =F NR ,当A 点上移时,半径不变,AB 长度减小,故F 减小,F N不变,故A 、B 、D 错误,C 正确.拓展训练6 (2018·湖北省黄冈市调研)如图9所示,物体A 的质量大于B 的质量,绳子的质量、滑轮的质量、绳与滑轮间的摩擦可不计,A 、B 恰好处于平衡状态,如果将悬点P 靠近Q 少许使系统重新平衡,则( )图9A .物体A 的重力势能增大B .物体B 的重力势能增大C .绳的张力减小D .P 处绳与竖直方向的夹角减小 答案 A解析 B 物体对绳子的拉力不变,等于物体B 的重力;动滑轮和物体A 整体受重力和两个拉力,拉力大小恒定,重力恒定,故两个拉力的夹角不变,如图所示;所以物体A 上升,物体B 下降,物体A 的重力势能增大,物体B 的重力势能减小,故A 正确,B 、C 、D 错误.高考题型4 平衡中的临界与极值问题1.临界状态平衡问题的临界状态是指物体所处的平衡状态将要被破坏而尚未被破坏的状态,可理解成“恰好出现”或“恰好不出现”,在问题的描述中常用“刚好”“恰能”“恰好”等语言叙述,解临界问题的基本方法是假设推理法.2.解题思路解决此类问题重在形成清晰的物理图景,分析清楚物理过程,从而找出临界条件或达到极值的条件.要特别注意可能出现的多种情况.例4(2018·山西省重点中学协作体期末)一个底面粗糙、质量为M的斜劈放在粗糙的水平面上,斜劈的斜面光滑且与水平面成30°角;现用一端固定的轻绳系一质量为m的小球,小球放在斜面上,小球静止时轻绳与竖直方向的夹角也为30°,如图10所示,试求:图10(1)当斜劈静止时绳子的拉力大小.(2)若地面对斜劈的最大静摩擦力等于地面对斜劈支持力的k倍,为使整个系统静止,k值必须满足什么条件?答案(1)33mg(2)k≥3m3(2M+m)解析(1)对小球进行受力分析如图甲F T cos 30°+F N1cos 30°=mgF T sin 30°=F N1sin 30°解得:F T=F N1=33mg(2)对斜劈进行受力分析如图乙F N2=Mg+F N1′cos 30°F f=F N1′sin 30°F N1′=F N1要使整体不滑动,则有:F f ≤kF N2 联立解得k ≥3m3(2M +m ).拓展训练7 (2018·湖北省黄冈市质检)如图11所示,质量为M 的物块被质量为m 的夹子夹住刚好能不下滑,夹子由长度相等的轻绳悬挂在A 、B 两轻环上,轻环套在水平直杆上,整个装置处于静止状态.已知物块与夹子间的动摩擦因数为μ,设最大静摩擦力等于滑动摩擦力,重力加速度为g .求:图11(1)直杆对A 环的支持力的大小; (2)夹子右侧部分对物块的压力的大小. 答案 (1)(M +m )g 2 (2)Mg 2μ解析 (1)由题意得,直杆对A 、B 环的支持力F N 大小相等,方向竖直向上,选取物块和夹子整体为研究对象,由受力平衡的条件可得: 2F N =(M +m )g 解得:F N =(M +m )g2(2)由于物块刚好能不下滑,故物块受到两侧夹子的摩擦力为最大静摩擦力F fm ,F fm 等于滑动摩擦力,设此时夹子右侧部分对物块的压力为F ,以物块为研究对象,由平衡条件可得: 2F fm =Mg F fm = μF联立解得:F =Mg2μ.高考题型5 电学中的平衡问题1.基本思路要坚持“电学问题力学方法”的基本思路,要结合电学的基本规律和力学中受力分析及平衡条件解决问题.2.几点技巧(1)点电荷间的作用力大小要用库仑定律.(2)安培力方向的判断要先判断磁场方向、电流方向,再用左手定则,同时注意立体图转化为平面图.(3)电场力或安培力的出现,可能会对压力或摩擦力产生影响. (4)涉及电路问题时,要注意闭合电路欧姆定律的使用.例5 (2018·山西省三区八校二模)如图12所示,间距为 L 、电阻不计的足够长双斜面型平行导轨,左导轨光滑,右导轨粗糙,左、右导轨分别与水平面成α、β角,分别有垂直于导轨斜面向上的磁感应强度为B 1、B 2的匀强磁场,两处的磁场互不影响.质量为m 、电阻均为r 的导体棒 ab 、cd 与两平行导轨垂直放置且接触良好.ab 棒由静止释放,cd 棒始终静止不动.重力加速度为g ,求:图12(1)ab 棒速度大小为 v 时通过 cd 棒的电流大小和 cd 棒受到的摩擦力大小. (2)ab 棒匀速运动时速度大小及此时 cd 棒消耗的电功率. 答案 见解析解析 (1)当导体棒ab 的速度为v 时,其切割磁感线产生的感应电动势大小为:E =B 1L v ① 导体棒ab 、cd 串联,由闭合电路欧姆定律有:I =E 2r ②联立①②式解得流过导体棒cd 的电流大小为:I =B 1L v2r ③导体棒cd 所受安培力为:F 2=B 2IL ④ 若mg sin β>F 2,则摩擦力大小为: F f1=mg sin β-F 2=mg sin β-B 1B 2L 2v2r ⑤若mg sin β≤F 2,则摩擦力大小为: F f2=F 2-mg sin β=B 1B 2L 2v2r-mg sin β⑥(2)设导体棒ab 匀速运动时速度为v 0,此时导体棒ab 产生的感应电动势为:E 0=B 1L v 0⑦ 流过导体棒ab 的电流大小为:I 0=E 02r⑧导体棒ab 所受安培力为:F 1=B 1I 0L ⑨导体棒ab 匀速运动,满足:mg sin α-F 1=0⑩ 联立⑦⑧⑨⑩式解得:v 0=2mgr sin αB 12L 2此时cd棒消耗的电功率为:P =I 02r =m 2g 2r sin 2 αB 12L 2拓展训练8 (多选)(2018·广东省汕头市质检)A 、C 是两个带电小球,质量分别是m A 、m C ,电荷量大小分别是Q A 、Q C ,用两条等长绝缘细线悬挂在同一点O ,两球静止时如图13所示,此时细线对两球的拉力分别为F T A 、F T C ,两球连线AC 与O 所在竖直线的交点为B ,且AB <BC ,下列说法正确的是( )图13A .Q A >Q CB .m A ∶mC =F T A ∶F T C C .F T A =F T CD .m A ∶m C =BC ∶AB答案 BD解析 设两个小球之间的库仑力为F ,利用相似三角形知识可得,A 球所受三个力F 、F T A 、m A g 构成的三角形与三角形OBA 相似,m A g OB =F AB =F T A AO ;C 球所受三个力F 、F T C 、m C g 构成的三角形与三角形OBC 相似,m C g OB =F CB =F T CCO ;因OA =OC ,所以m A ∶m C =F T A ∶F T C ;m A ∶m C=BC ∶AB ,则选项B 、D 正确,C 错误;因两球之间的作用力是相互作用力,则无法判断两球带电荷量的多少,选项A 错误.拓展训练9 (2018·陕西省榆林市第三次模拟)如图14所示,挂在天平底部的矩形线圈abcd 的一部分悬在匀强磁场中,当给矩形线圈通入如图所示的电流I 时,调节两盘中的砝码,使天平平衡.然后使电流I 反向,这时要在天平的左盘上加质量为2×10-2kg 的砝码,才能使天平重新平衡.若已知矩形线圈共10匝,通入的电流I =0.1 A ,bc 边长度为10 cm ,则磁场对bc 边作用力F 的大小和该磁场的磁感应强度B 的大小分别是(g 取10 m/s 2)( )图14A.F=0.2 N,B=20 T B.F=0.2 N,B=2 TC.F=0.1 N,B=1 T D.F=0.1 N,B=10 T答案 C解析当线圈中通入电流后,右盘矩形线圈abcd受到的安培力为F=nBIL,方向向上;设左盘砝码的质量为M,右盘砝码的质量为m,此时根据天平处于平衡状态有:Mg=mg-nBIL,当通有反向电流时,右盘矩形线圈abcd受到的安培力为F=nBIL,方向向下,此时根据天平处于平衡状态有:Mg+(2×10-2×10) N=mg+nBIL,联立以上两式解得:B=1 T,所以F =0.1 N,故A、B、D错误,C正确.专题强化练1.(2018·福建省四地六校月考)如图1所示是一支普通的牙膏,该牙膏的外壳是由铝薄皮做的,根据你的观察和生活经验,下列说法正确的是()图1A.该牙膏皮被挤压后发生的形变为弹性形变B.牙膏被挤出来是因为牙膏受到手的作用力C.牙膏盖上的条纹是为了增大摩擦D.挤牙膏时手对牙膏皮的作用力大于牙膏皮对手的作用力答案 C2.(多选)(2018·天津理综·7)明朝谢肇淛的《五杂组》中记载:“明姑苏虎丘寺塔倾侧,议欲正之,非万缗不可.一游僧见之曰:无烦也,我能正之.”游僧每天将木楔从塔身倾斜一侧的砖缝间敲进去,经月余扶正了塔身.假设所用的木楔为等腰三角形,木楔的顶角为θ,现在木楔背上加一力F,方向如图2所示,木楔两侧产生推力F N,则()图2A.若F一定,θ大时F N大B.若F一定,θ小时F N大C.若θ一定,F大时F N大D.若θ一定,F小时F N大答案BC3.(多选)(2018·四川省雅安市第三次诊断)如图3所示,将一横截面为扇形的物体B放在水平面上,一滑块A放在物体B上,除了物体B与水平面间的摩擦力之外,其余摩擦忽略不计.已知物体B的质量为M,滑块A的质量为m,重力加速度为g.当整个装置静止时,A、B接触面的切线与竖直的挡板之间的夹角为θ,下列选项正确的是()图3A.物体B对水平面的压力大小为(M+m)gB.物体B受到水平面的摩擦力大小为mg tan θC.将物体B缓慢向左移动一小段距离,滑块A对物体B的压力将变小D.将物体B缓慢向左移动一小段距离,滑块A与竖直挡板之间的弹力将变大答案AD4.(2018·江西省新余市上学期期末)如图4所示,铁板AB与水平地面之间的夹角为θ,一块磁铁吸附在铁板下方,在缓慢抬起铁板的B端时θ角增大(始终小于90°)的过程中,磁铁始终相对于铁板静止,下列说法正确的是()图4A.铁板对磁铁的弹力逐渐增大B.磁铁所受合外力逐渐减小C.磁铁始终受到三个力的作用D.磁铁受到的摩擦力逐渐减小答案 A解析对磁铁受力分析,受重力mg、吸引力F、支持力F N和摩擦力F f,如图所示:故磁铁受到4个力的作用;由于磁铁始终平衡,故合力为零,故B、C错误;根据平衡条件,有:mg sin θ-F f=0,F-mg cos θ-F N=0,解得:F f=mg sin θ,F N=F-mg cos θ,由于θ不断变大,故F f不断变大,F N不断变大,故D错误,A正确.5.(2018·辽宁省大连市第二次模拟)如图5所示,质量分布均匀的细棒中心为O点,O1为光滑铰链,O2为光滑定滑轮,O2在O1正上方,一根轻绳一端系于O点,另一端跨过定滑轮O2,由水平外力F牵引,用F N表示铰链对细棒的作用,现在外力F作用下,细棒从图示位置缓慢转到竖直位置的过程中,下列说法正确的是()图5A.F逐渐变小,F N大小不变B.F逐渐变小,F N大小变大C.F先变小后变大,F N逐渐变小D.F先变小后变大,F N逐渐变大答案 A解析画出细棒的受力图如图;根据三角形定则及相似三角形可知:F NOO1=mgO1O2=FOO2,因OO1和O1O2不变,则F N不变;随OO2的减小,F减小,故选A.6.(多选)(2018·广东省韶关市11月月考)如图6所示,用OA、OB两根轻绳将花盆悬于两竖直墙之间,开始时OB绳水平.现保持O点位置不变,改变OB绳长使绳右端由B点缓慢上移至B′点,此时OB′与OA之间的夹角θ<90°.设此过程OA、OB绳的拉力分别为F OA、F OB,则下列说法正确的是()图6A.F OA一直减小B.F OA先减小后增大C.F OB一直增大D.F OB先减小后增大答案AD解析以结点O为研究对象,分析受力:花盆拉力G、绳OA的拉力F OA和绳OB的拉力F OB,如图所示,根据平衡条件知,两根绳子的拉力的合力与重力大小相等、方向相反,作出轻绳OB在B点上移过程中的两个位置时力的合成图如图,由图看出,F OA逐渐减小,F OB先减小后增大,当θ=90°时,F OB最小.7.(2018·福建省厦门市质检)如图7所示,顶端附有光滑定滑轮的斜面体静止在粗糙水平地面上,三条细绳结于O点.一条绳跨过定滑轮平行于斜面连接物块P,一条绳连接小球Q,P、Q两物体处于静止状态,另一条绳OA受外力F的作用,处于水平方向,现缓慢逆时针改变绳OA的方向至θ<90°,且保持结点O位置不变,整个装置始终处于静止状态.下列说法正确的是()图7A.绳OA的拉力一直减小B.绳OB的拉力一直增大C.地面对斜面体有向右的摩擦力D.地面对斜面体的支持力不断减小答案 D解析缓慢改变绳OA的方向至θ<90°的过程,OA拉力的方向变化如图从1位置到2位置到3位置所示,可见OA的拉力先减小后增大,OB的拉力一直减小,故A、B均错误;以斜面体和P、Q整体为研究对象受力分析,根据平衡条件:斜面体受地面的摩擦力与OA绳子水平方向的拉力等大反向,故地面对斜面体的摩擦力方向向左,C错误;OB的拉力一直减小,则F OBy一直减小,而F OAy+F OBy=M Q g得F OAy一直增大,以斜面体和P、Q整体为研究对象受力分析,根据竖直方向受力平衡:F N+F OAy=M斜g+M P g+M Q g,综合可得F N一直减小,D正确.8.(2018·安徽省蚌埠市一质检)如图8所示,A、B、C三根平行通电直导线质量均为m,通入的电流大小相等,其中C中的电流方向与A、B中的电流方向相反,A、B放置在粗糙的水平面上,C静止在空中,三根导线的截面处于一个等边三角形的三个顶点,且三根导线均保持静止,重力加速度为g,则A导线受到B导线的作用力大小和方向为()图8A.33mg,方向由A指向BB.33mg,方向由B指向AC.3mg,方向由A指向BD.3mg,方向由B指向A答案 A解析三根导线的截面处于一个等边三角形的三个顶点,通入的电流大小相等,则F BC=F AC =F AB,又反向电流相互排斥,对电流C受力分析如图:由平衡条件可得:2F AC cos 30°=mg,解得:F AC=33mg,则F AB=33mg同向电流相互吸引,A导线受到B导线的作用力方向由A指向B.9.(多选)(2018·山西省晋城市二模)如图9所示,在竖直平面内,一轻质绝缘弹簧上端固定在P点,下端与带电小圆环连接,带电小圆环套在半径为R的光滑绝缘大圆环上,大圆环的圆心O点固定一个带电小球,带电小圆环与带电小球均可看做点电荷,它们的电性相同且电荷量大小均为q,P点在O点的正上方,当把带电小圆环放在大圆环A、B位置时,带电小圆环均能保持平衡,且B点与O点在同一水平线上,带电小圆环在B位置平衡时,大圆环与带电小圆环之间刚好无相互作用力,已知∠APO=∠AOP=30°,静电力常量为k,则下列说法正确的是()图9A.带电小圆环在A位置时弹簧一定处于压缩状态B.带电小圆环在A位置平衡时,大圆环与带电小圆环之间无弹力C.带电小圆环的重力为k q2R2D .弹簧的劲度系数为k q 2R 3答案 BD解析 在B 位置,对带电小圆环受力分析可知:G =k q 2R 2×tan 60°=3k q 2R 2,选项C 错误;小圆环在A 位置时,若弹簧给带电小圆环斜向下的弹力,不论有没有大圆环的弹力,带电小圆环都不可能平衡,故弹簧一定处于拉伸状态,选项A 错误;带电小圆环在A 位置平衡时,对带电小圆环受力分析,假设两圆环之间的相互作用力为F ,由平衡知识:F AP sin 30°+⎝⎛⎭⎫F +k q2R 2sin 30°,F AP cos 30°+⎝⎛⎭⎫F +k q2R 2cos 30°=G ,解得F =0,即两圆环之间无弹力,选项B 正确;由平衡条件可知,A 、B 两位置的弹簧弹力分别为:F A =k q 2R 2,F B =k q 2R 2cos 60°=2kq 2R 2,弹簧形变量为Δx =R ,由胡克定律得弹簧的劲度系数为k ′=ΔF Δx =F B -F A R =kq 2R 3,选项D 正确.10.(2018·山西省长治、运城、大同、朔州、阳泉五地市联考)如图10所示,光滑的圆环固定在竖直平面内,圆心为O ,三个完全相同的小圆环a 、b 、c 穿在大环上,小环c 上穿过一根轻质细绳,绳子的两端分别固定着小环a 、b ,通过不断调整三个小环的位置,最终三小环恰好处于平衡位置,平衡时a 、b 的距离等于绳子长度的一半.已知小环的质量为m ,重力加速度为g ,轻绳与c 的摩擦不计.则( )图10A .a 与大环间的弹力大小3mgB .绳子的拉力大小为32mg C .c 受到绳子的拉力大小为3mg D .c 与大环间的弹力大小为3mg 答案 C解析 三个小圆环能静止在光滑的圆环上,由几何知识知:a 、b 、c 恰好能组成一个等边三角形,对a 受力分析如图所示:。
选择题专项训练(二)(时间:20分钟 满分:48分)本卷共8小题,每小题6分,共48分。
在每小题给出的四个选项屮,1帀题只有一个选项符合题目要 求,6 *题有多个选项符合题目要求,全部选对的得6分,选对但不全的得3分,有选错的得0分。
1.一只蜗牛从半球形小碗内的最低点沿碗壁向上缓慢爬行,在英滑落Z 前的爬行过程屮受力情况是 ()A. 碗对蜗牛的支持力变大B. 碗对蜗牛的摩擦力变大C. 碗对蜗牛的作用力变小D. 地面对碗的摩擦力逐渐变小2.某物体做直线运动的厂广图象如图甲所示,据此判断图乙(F 表示物体所受合力,十表示物体运动的 时间)四个选项正确的是()3. 在中国航天骄人的业绩中有这些记载:天宫一号在离地面343 km 的圆形轨道上飞行;嫦娥一号 在距月球表面高度为200 km 的圆形轨道上飞行;北斗卫星导航系统由同步卫星(地球静止轨道卫星, 在赤道平面,距赤道的高度约为36 000 km )和倾斜同步卫星(周期与地球自转周期相等,但不定点于某地上空)等组TV™成。
则下列分析正确的是()3nA. 设天宫一号绕地球运动的周期为7;用G 表示引力常量,则用表达式 求得的地球平均密度比真 实值要大B. 天宫一号的飞行速度比同步卫星的飞行速度要小C. 同步卫星和倾斜同步卫星同周期、同轨道半径,但二者的轨道平面不在同一平面内D. 嫦娥一号与地球的距离比同步卫星与地球的距离小4. 图甲是某景点的山坡滑道图片,为了探究滑行者在滑道直线部分力尸滑行的时间,技术人员通过测 量绘制出如图乙所示的示意图。
是滑道的竖直高度,〃点是昇C 竖直线上的一点,且有AD 二DE25 m, 滑道/IF 可视为光滑的,滑行者从坡顶A 点由静止开始沿滑道/IF 向下做直线滑动,g 収10 m/s 2,则滑 行者在滑道/IF 上滑行的时间为 ()A. © sB.2 sC. « s 1).2^ s 质量为刃的物体沿着半径为厂的半球形金属球壳滑到最低点时的速度大小为r,如图所示,若物体与 球壳之间的动摩擦因数为",则物体在最低点时的()A. 向心加速度为mu^c.对球壳的压力为rB •向心力为m甲 A乙D.受到的摩擦力为m/ \\N: \! '・dc6.(2018 •全国卷〃)如图所示,同一平面内的臼、方、c、〃四点处于匀强电场屮,电场方向与此平面平行,対为臼、c连线的屮点,河为方、〃连线的屮点。