（浙江選考）2022高考物理二輪復(fù)習(xí) 專題一 力與運動 第2講 力和物體的平衡學(xué)案

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1、（浙江選考）2022高考物理二輪復(fù)習(xí) 專題一 力與運動 第2講 力和物體的平衡學(xué)案 [歷次選考考情分析] 章 知識內(nèi)容 考試要求 歷次選考統(tǒng)計 必考 加試 2015/10 2016/04 2016/10 2017/04 2017/11 2018/04 相互作用 重力、基本相互作用 c c 2 3 彈力 c c 摩擦力 c c 13 力的合成 c c 17 13 力的分解 c c 13 7 牛頓運動定律 共點力平衡條件及應(yīng)用 c

2、 c 11 13 10 5 考點一　重力、彈力、摩擦力及受力分析 1．分析受力的思路 (1)先數(shù)研究對象有幾個接觸處，每個接觸處最多有兩個力(彈力和摩擦力)． (2)同時注意對場力的分析． (3)假設(shè)法是判斷彈力、摩擦力是否存在及其方向的基本方法． 2．整體法與隔離法 在分析兩個或兩個以上的物體間的相互作用時，一般采用整體法與隔離法進行分析；采用整體法進行受力分析時，要注意各個物體的運動狀態(tài)應(yīng)該相同． 3．彈力大小的計算方法 (1)根據(jù)胡克定律進行求解． (2)根據(jù)力的平衡條件進行求解． (3)根據(jù)牛頓第二定律進行求解． 4．摩擦力大小的計算方

3、法 (1)首先分清摩擦力的種類，因為只有滑動摩擦力才能用公式Ff＝μFN求解，靜摩擦力通常只能用平衡條件或牛頓運動定律求解． (2)滑動摩擦力的大小與物體速度的大小無關(guān)，與接觸面積的大小也無關(guān)． 1．[受力分析](2018·嘉興市期末)如圖1所示，足球彈射到球網(wǎng)上，關(guān)于足球受力分析說法正確的是(　　) 圖1 A．足球受到重力、彈力、摩擦力 B．圖中足球沒有發(fā)生形變 C．足球受到的彈力是足球形變產(chǎn)生的 D．足球所受的合外力為零 答案　A 2．[彈力](2018·新高考研究聯(lián)盟聯(lián)考)小明在傾斜的路面上使用一臺沒有故障的體重秤，那么測出來的體重示數(shù)比他實際體重(　　)

4、A．偏大 B．偏小 C．準(zhǔn)確 D．不準(zhǔn)確，但無法判斷偏大偏小 答案　B 3．[摩擦力](2018·寧波市期末)現(xiàn)代的激光打印機都是自動進紙的，其進紙原理如圖2所示，進紙槽里疊放有一疊白紙，每一張白紙的質(zhì)量為m.進紙時滾輪以豎直向下的力壓在第1張白紙上，并沿逆時針方向轉(zhuǎn)動，確保第1張紙與第2張紙相對滑動．設(shè)最大靜摩擦力與滑動摩擦力相等，滾輪與白紙之間的動摩擦因數(shù)為μ1，白紙之間、白紙與進紙槽底座之間的動摩擦因數(shù)均為μ2(μ1>μ2)，則下列說法正確的是(　　) 圖2 A．第1張白紙受到滾輪的摩擦力向左 B．最后一張白紙受到進紙槽底座的摩擦力向左 C．一張白紙受到上一張白紙的

5、摩擦力一定向左 D．任意兩張白紙之間均可能發(fā)生相對滑動 答案　B 4．[動摩擦因數(shù)](2018·新高考研究聯(lián)盟聯(lián)考)圖3是汽車45°極限爬坡時的照片，若汽車要緩慢勻速地開上45°的斜坡，車胎和路面之間的動摩擦因數(shù)至少要達到(　　) 圖3 A．0.7 B．0.8 C．0.9 D．1 答案　D 解析　若要汽車勻速上坡，μmgcos 45°≥mgsin 45°，即μ≥1，故D正確． 考點二　平衡條件的應(yīng)用 1．共點力平衡的常用處理方法 (1)合成法：物體受三個共點力的作用而平衡，則任意兩個力的合力一定與第三個力大小相等，方向相反． (2)效果分解法：物體受三個共點力的

6、作用而平衡，將某一個力按力的效果分解，則其分力和其他兩個力滿足平衡條件． (3)正交分解法：物體受到三個或三個以上共點力的作用而平衡，通過建立平面直角坐標(biāo)系將物體所受的力分解為相互垂直的兩組，每組力都滿足平衡條件． (4)力的三角形法：對受三個共點力作用而平衡的物體，將力的矢量圖平移使三力組成一個首尾依次相接的矢量三角形，根據(jù)數(shù)學(xué)知識求解未知力． 2．動態(tài)平衡問題分析的常用方法 (1)解析法：一般把力進行正交分解，兩個方向上列平衡方程，寫出所要分析的力與變化角度的關(guān)系，然后判斷各力的變化趨勢． (2)圖解法：能用圖解法分析動態(tài)變化的問題有三個顯著特征：①物體一般受三個共點力作用；②其

7、中有一個大小、方向都不變的力；③還有一個方向不變的力． 模型1　靜態(tài)平衡問題 例1　如圖4所示，一條不可伸長的輕質(zhì)細繩一端跨過光滑小釘子b懸掛一質(zhì)量為m1的重物，另一端與一輕質(zhì)繩相連于c點，ac＝，c點懸掛質(zhì)量為m2的重物，平衡時ac正好水平，此時質(zhì)量為m1的重物的上表面正好與ac在同一水平線上且到b點的距離為l，到a點的距離為l，則兩重物的質(zhì)量之比為(　　) 圖4 A. B．2 C. D. 答案　C 解析　取c點為研究對象，設(shè)此時bc繩與水平方向夾角為θ.因c點受到三個力且處于平衡狀態(tài)，所以任意兩個力的合力均與第三個力大小相等，方向相反，根據(jù)平行四邊形定則將繩ac上

8、的拉力F與F1＝m1g合成，如圖，則sin θ＝，F(xiàn)2＝m2g，而sin θ＝＝，所以＝，選項C正確． 5．(2018·溫州市期末)一體操運動員倒立并靜止在水平地面上，下列圖示姿勢中，假設(shè)兩手臂用力大小相等，那么沿手臂的力F最大的是(　　) 答案　C 解析　將人所受的重力按照效果進行分解，由于大小、方向確定的一個力分解為兩個等大的力時，合力在分力的角平分線上，且兩分力的夾角越大，分力越大，因而C圖中人最費力，A、D圖中人最省力． 6．(2017·浙江11月選考·5)疊放在水平地面上的四個完全相同的排球如圖5所示，質(zhì)量均為m，相互接觸，球與地面間的動摩擦因數(shù)均為μ，則(　　)

9、 圖5 A．上方球與下方三個球間均沒有彈力 B．下方三個球與水平地面間均沒有摩擦力 C．水平地面對下方三個球的支持力均為mg D．水平地面對下方三個球的摩擦力均為μmg 答案　C 解析　將四個球看成一個整體，地面的支持力與球的重力平衡，設(shè)下方三個球中的一個球受到的支持力大小為FN，因此3FN＝4mg，即FN＝mg，所以選項C正確．由力的平衡條件知，下面三個球?qū)ψ钌厦娴那蛴袕椓?，故最上面的球?qū)ο旅嫒齻€球肯定有彈力，選項A錯誤．對地面上的其中一個球進行受力分析，如圖所示．由受力分析可知，選項B錯誤；由于小球是受到地面的靜摩擦力，因此不能通過Ff＝μFN求解此摩擦力，選項D錯誤．

10、 7.如圖6所示，兩根輕彈簧a、b的上端固定在豎直墻壁上，下端連接在小球上．當(dāng)小球靜止，彈簧a、b與豎直方向的夾角分別為53°和37°，已知a、b的勁度系數(shù)分別為k1、k2.sin 53°＝0.8，cos 53°＝0.6，則a、b兩彈簧的伸長量之比為(彈簧a、b均在彈性限度內(nèi))(　　) 圖6 A. B. C. D. 答案　B 解析　作出小球的受力分析圖如圖所示： 根據(jù)平衡條件得：F＝mg，故a彈簧的彈力F1＝Fcos 53°＝， b彈簧的彈力F2＝Fcos 37°＝， 根據(jù)胡克定律F＝kx，得x＝， 則a、b兩彈簧的伸長量之比為＝＝，故B正確． 模型2　動態(tài)

11、平衡問題 例2　有甲、乙兩根完全相同的輕繩，甲繩A、B兩端按圖7甲的方式固定，然后將一掛有質(zhì)量為M的重物的光滑輕質(zhì)動滑輪掛于輕繩上，當(dāng)滑輪靜止后，設(shè)甲繩子的張力大小為FT1；乙繩兩端按圖乙的方式連接，然后將掛有質(zhì)量為M的重物的同樣的動滑輪掛于乙輕繩上，當(dāng)滑輪靜止后，設(shè)乙繩子的張力大小為FT2.現(xiàn)甲繩的B端緩慢向下移動至C點，乙繩的E端緩慢移動至F點，在兩繩的移動過程中，下列說法正確的是(　　) 圖7 A．FT1、FT2都變大 B．FT1變大、FT2變小 C．FT1、FT2都不變 D．FT1不變、FT2變大 答案　D 解析　對題圖甲，設(shè)滑輪兩側(cè)繩與豎直方向的夾角為θ，A、

12、C間距為s，繩長為L，由幾何知識得 s＝L1sin θ＋L2sin θ＝(L1＋L2)sin θ 又L1＋L2＝L 得到sin θ＝； 當(dāng)繩子B端慢慢向下移時，s、L沒有變化，則θ不變，F(xiàn)T1大小不變； 對題圖乙，以滑輪為研究對象，設(shè)兩側(cè)繩與豎直方向的夾角為α， 2FT2cos α＝G，解得：FT2＝； 當(dāng)繩子的右端從E向F移動的過程中，由于繩子的長度不變，所以兩個繩子之間的夾角增大，所以繩子的拉力FT2增大，故A、B、C錯誤，D正確． 8.(2018·9＋1高中聯(lián)盟聯(lián)考)如圖8所示，光滑的輕滑輪用細繩OO′懸掛于O點：另一細繩跨過滑輪，其一端懸掛物塊a，另一端系一位于水平

13、粗糙桌面上的物塊b，外力F水平向右拉b，整個系統(tǒng)處于靜止?fàn)顟B(tài)．若F方向不變，大小在一定范圍內(nèi)變化，物塊b仍始終保持靜止，則(　　) 圖8 A．繩OO′的張力也在一定范圍內(nèi)變化 B．物塊b所受到的支持力也在一定范圍內(nèi)變化 C．連接a和b的繩的張力也在一定范圍內(nèi)變化 D．物塊b與桌面間的摩擦力也在一定范圍內(nèi)變化 答案　D 9.如圖9所示，一光滑小球靜止在光滑半球面上，被豎直放置的光滑擋板擋?。F(xiàn)水平向左緩慢地移動擋板直到半球的最高點，則在小球運動的過程中(該過程小球未脫離球面且球面始終靜止)，擋板對小球的推力F、半球面對小球的支持力FN的變化情況是(　　) 圖9 A．F增

14、大，F(xiàn)N減小 B．F增大，F(xiàn)N增大 C．F減小，F(xiàn)N減小 D．F減小，F(xiàn)N增大 答案　C 解析　小球受重力、半球面對它的支持力FN和擋板對它的推力F，設(shè)支持力方向與豎直方向的夾角為θ，根據(jù)共點力平衡條件，有：FN＝，F(xiàn)＝mgtan θ，擋板豎直且緩慢地水平向左移動過程中，角θ不斷變小，故F減小，F(xiàn)N減小，故C正確，A、B、D錯． 考點三　與電場力和磁場力相關(guān)的平衡問題 涉及電場力、磁場力的平衡問題的解題思路 (1)恰當(dāng)選取研究對象，通常為帶電體或一段通電導(dǎo)線． (2)按照先場力(包括重力、電場力和磁場力)，再接觸力(包括彈力和摩擦力)，最后其他力的順序?qū)ρ芯繉ο筮M行受

15、力分析．特別注意電場力和磁場力方向的判斷方法． (3)根據(jù)物體受力情況，利用合成法、正交分解法或圖解法等列平衡方程求解． 例3　如圖10所示為探究電荷間相互作用力的示意圖，圖中金屬球A帶正電，置于絕緣支架上，帶電小球B懸于絕緣絲線的下端，質(zhì)量為m.當(dāng)懸在P1點，B球靜止時，兩帶電小球剛好在同一高度，此時絕緣絲線與豎直方向的夾角為θ，重力加速度為g，則(　　) 圖10 A．A、B間的庫侖力為 B．A、B間的庫侖力為mgsin θ C．將懸點移到P2，平衡時B低于A D．將懸點移到P2，平衡時A、B仍在同一高度 答案　C 解析　當(dāng)B球處于平衡狀態(tài)時，剛好與A球在同一水平面上，

16、其受力如圖所示， A、B帶同種電荷，再由力的平行四邊形定則可得：F庫＝mgtan θ，故A、B錯誤； 將懸點移到P2，若A、B仍在同一高度，由庫侖定律可知，距離越遠，A、B間的庫侖力越小，根據(jù)平衡條件知θ角變小，則B球降低，故C正確，D錯誤． 10．(2018·七彩陽光聯(lián)盟期中)一個質(zhì)量為m、電荷量為＋q的小球，用絲線懸掛在方向水平向右的勻強電場中，場強為E.小球平衡時，懸線與豎直方向間夾角θ＝45°，如圖11所示．若將勻強電場E的方向在紙面內(nèi)逆時針轉(zhuǎn)過角度β＝30°，小球重新達到平衡時，懸線與豎直方向間夾角為(　　) 圖11 A．60° B．45° C．30° D

17、．15° 答案　A 11．如圖12所示，用兩根絕緣細線將質(zhì)量為m、長為l的金屬棒ab懸掛在c、d兩處，置于勻強磁場內(nèi)．當(dāng)棒中通以從a到b的電流I后，兩懸線偏離豎直方向θ角而處于平衡狀態(tài)．為了使棒平衡在該位置上，所需的磁場的最小磁感應(yīng)強度的大小、方向為(　　) 圖12 A.tan θ，豎直向上 B.tan θ，豎直向下 C.sin θ，平行于懸線向下 D.sin θ，平行于懸線向上 答案　D 解析　要求所加磁場的磁感應(yīng)強度最小，應(yīng)使棒平衡時所受的安培力有最小值．由于棒的重力恒定，懸線拉力的方向不變，由畫出的力的三角形可知，安培力與拉力方向垂直時有最小值Fmin＝mgsi

18、n θ，即IlBmin＝mgsin θ，得Bmin＝sin θ，方向應(yīng)平行于懸線向上．故選D. 考點四　平衡中的臨界與極值問題 1．臨界與極值問題解題流程 (1)對物體初始狀態(tài)受力分析，明確所受各力的變化特點． (2)由關(guān)鍵詞判斷可能出現(xiàn)的現(xiàn)象或狀態(tài)變化． (3)據(jù)初始狀態(tài)與可能發(fā)生的變化間的聯(lián)系，判斷出現(xiàn)變化的臨界條件或可能存在的極值條件． (4)選擇合適的方法作圖或列方程求解． 2．解決臨界與極值問題的常用方法 (1)解析法：利用物體受力平衡寫出未知量與已知量的關(guān)系表達式，根據(jù)已知量的變化情況來確定未知量的變化情況，利用臨界條件確定未知量的臨界值． (2)圖解法：根據(jù)

19、已知量的變化情況，畫出平行四邊形的邊角變化，確定未知量大小、方向的變化，確定未知量的臨界值． 例4　(2017·魯迅中學(xué)月考)如圖13所示，兩個小球a、b質(zhì)量均為m，用細線相連并懸掛于O點，現(xiàn)用一輕質(zhì)彈簧給小球a施加一個拉力F，使整個裝置處于靜止?fàn)顟B(tài)，且Oa與豎直方向夾角為θ＝45°，已知彈簧的勁度系數(shù)為k，則彈簧形變量不可能是(　　) 圖13 A. B. C. D. 答案　B 解析　當(dāng)F與細線Oa垂直時，F(xiàn)有最小值，F(xiàn)的最小值為Fmin＝2mgsin θ＝2×mg＝mg.根據(jù)胡克定律得Fmin＝kxmin，所以xmin＝，A、C、D可能，B不可能． 12.如圖14，

20、在水平板的左端有一固定擋板，擋板上連接一輕質(zhì)彈簧．緊貼彈簧放一質(zhì)量為m的滑塊，此時彈簧處于自然長度．已知滑塊與板間的動摩擦因數(shù)為，最大靜摩擦力等于滑動摩擦力．現(xiàn)將板的右端緩慢抬起(板與水平面的夾角為θ)，直到板豎直，此過程中彈簧彈力的大小F隨夾角θ的變化關(guān)系可能是(　　) 圖14 答案　C 解析　設(shè)板與水平面的夾角為α?xí)r，滑塊相對于板剛要滑動，則由mgsin α＝μmgcos α得tan α＝，α＝ 則θ在0～范圍內(nèi)，彈簧處于原長，彈力F＝0 當(dāng)板與水平面的夾角大于α?xí)r，滑塊相對板緩慢滑動，由平衡條件得F＝mgsin θ－μmgcos θ＝mgsin (θ－β)，其中ta

21、n β＝－μ，說明F與θ是正弦形式的關(guān)系，當(dāng)θ＝時，F(xiàn)＝mg. 專題強化練 1．(2018·嘉興一中期末)老鷹在天空中飛翔，下列圖中虛線表示老鷹在豎直平面內(nèi)飛行的軌跡，關(guān)于老鷹在圖示位置時的速度v及其所受合力F的方向可能正確的是(　　) 答案　B 2．(2017·七彩陽光聯(lián)盟聯(lián)考)“跑酷”是一項深受年輕人喜愛的運動，如圖1為運動員在空中跳躍過程中的照片，此時運動員受到的力有(　　) 圖1 A．重力 B．重力、向前沖力 C．重力、空氣作用力 D．重力、向前沖力、空氣作用力 答案　C 3.(2018·七彩陽光聯(lián)盟期中)如圖2所示，一把重為G的梯子僅在一石塊的

22、支持下處于靜止?fàn)顟B(tài)，此時梯子受到石塊作用力的大小與方向分別是(　　) 圖2 A．大于G、沿梯子斜向上 B．等于G、沿梯子斜向上 C．等于G、豎直向上 D．小于G、豎直向上 答案　C 4.(2018·寧波市期末)如圖3，某同學(xué)將一本物理書用手指壓在豎直的墻壁上保持靜止，則與書本相關(guān)的作用力的大小，下列說法正確的是(　　) 圖3 A．書本受到的摩擦力一定等于書本的重力 B．手指對書本的摩擦力一定等于書本的重力 C．墻對書本的摩擦力一定等于書本的重力 D．當(dāng)手指對書本的壓力增大時，書本受到的摩擦力也增大 答案　A 解析　書靜止，處于平衡狀態(tài)，書在豎直方向受重力與摩

23、擦力作用，由平衡條件可知，書本受到的摩擦力等于書本的重力，故A正確；書本受到手指與墻壁的摩擦力作用，由平衡條件可知，書本的重力等于手指與墻壁對書本的摩擦力的合力，手指對書本的摩擦力或墻壁對書本的摩擦力均小于書本的重力，故B、C錯誤；書本受到的摩擦力等于書本的重力，書本的重力不變，當(dāng)手指對書本的壓力增大時，書本受到的摩擦力不變，故D錯誤． 5.(2018·湖州、衢州、麗水高三期末)如圖4所示，將小鐵球用兩根長度相同的細繩懸掛在水平板下，磁鐵放置在靠近鐵球的右下方，鐵球靜止，則(　　) 圖4 A．鐵球可能受3個力 B．磁鐵可能受3個力 C．兩根細繩的拉力大小相等 D．兩根繩的合力方

24、向豎直向上 答案　A 6．(2018·9＋1高中聯(lián)盟期中)一只蝸牛沿著弧形菜葉從右向左緩慢爬行，如圖5所示．下列說法中正確的是(　　) 圖5 A．菜葉對蝸牛的彈力大小一定不變 B．菜葉對蝸牛的摩擦力大小一定不變 C．菜葉對蝸牛的摩擦力大小一定不斷減小 D．菜葉對蝸牛的作用力大小一定不變 答案　D 解析　設(shè)坡角為α，蝸牛受重力、支持力、摩擦力三力平衡，根據(jù)平衡條件可得：FN＝mgcos α，F(xiàn)f＝mgsin α；由于坡角α先變小后變大，故支持力FN先增大后減小，靜摩擦力先減小后增大，故A、B、C錯誤；菜葉對蝸牛的作用力是靜摩擦力和支持力的合力，始終與重力平衡，一直不變，故D

25、正確． 7．(2018·嘉興市期末)如圖6所示，用手向右拉毛刷，毛刷與桌面保持相對靜止，則(　　) 圖6 A．手與毛刷間存在滑動摩擦力 B．手受到的摩擦力與刷毛受到桌面的摩擦力方向相反 C．毛刷受到桌面的靜摩擦力方向向左 D．手與毛刷之間不存在相互作用力 答案　C 8．(2018·寧波市十校聯(lián)考)中國書法是一種藝術(shù)．在楷書筆畫中，長橫的寫法要領(lǐng)如下：起筆時一頓，然后向右行筆，收筆時略向右按，再向左上回帶，該同學(xué)在水平桌面上平鋪一張白紙，為防止打滑，他在白紙的左側(cè)靠近邊緣處用鎮(zhèn)紙壓住，如圖7所示．則下列關(guān)于行筆過程中各物體的受力情況正確的是(　　) 圖7 A．毛筆對紙

26、的壓力一定大于毛筆的重力 B．鎮(zhèn)紙受到了向右的靜摩擦力 C．白紙受到了3個摩擦力 D．桌面受到了向右的靜摩擦力 答案　D 解析　提筆寫字時，手對毛筆有向上的作用力，則毛筆對紙的壓力不一定大于毛筆的重力，選項A錯誤；鎮(zhèn)紙相對白紙無運動趨勢，則鎮(zhèn)紙不受靜摩擦力作用，選項B錯誤；白紙受到筆的向右的滑動摩擦力，同時受到桌面的向左的靜摩擦力作用，選項C錯誤；桌面受到了白紙向右的靜摩擦力，選項D正確． 9．(2018·臺州市高三期末)如圖8所示，一個教學(xué)用的直角三角板的邊長分別為a、b、c，被沿兩直角邊的細繩A、B懸吊在天花板上，且斜邊c恰好平行于天花板，過直角的豎直線為MN.設(shè)A、B兩繩對三

27、角形薄板的拉力分別為Fa和Fb，已知Fa和Fb及薄板的重力為在同一平面的共點力，則下列判斷正確的是(　　) 圖8 A．薄板的重心不在MN線上 B．兩繩對薄板的拉力Fa和Fb之比為Fa∶Fb＝b∶c C．兩繩對薄板的拉力Fa和Fb之比為Fa∶Fb＝b∶a D．兩繩對薄板的拉力Fa和Fb是由于薄板發(fā)生形變而產(chǎn)生的 答案　C 解析　三角形薄板受重力、兩個拉力處于平衡狀態(tài)，三個力雖然不是作用在同一點，根據(jù)三力匯交原理，三個力的延長線必然交于一點，由幾何關(guān)系，三個力一定交于三角形下面的頂點，所以重心一定在MN線上，故A錯誤；三角形薄板受力分析如圖所示． 根據(jù)平衡條件，則Fa＝mg

28、cos α，F(xiàn)b＝mgsin α， 聯(lián)立可得：＝，故C正確，B錯誤； 兩繩對薄板的拉力Fa和Fb是由于繩發(fā)生形變引起的，故D錯誤． 10．(2018·嘉興市期末)在浙江省某次學(xué)考考試過程中，某位監(jiān)考老師遵守規(guī)定采取圖9甲或圖乙的監(jiān)考姿勢，則(　　) 圖9 A．甲、乙兩圖，人都不受地面的摩擦力 B．腳底部受到的支持力，圖甲大于圖乙 C．甲、乙兩圖，人對地面的壓力相等 D．地面對人的作用力，圖甲大于圖乙 答案　C 解析　題圖甲中人的兩腳分開時有向兩邊的運動趨勢，要受地面的靜摩擦力，而題圖乙中人的兩腳豎直不受摩擦力，故A錯誤；對題圖甲、乙中的人受力分析可知，豎直方向兩腳所

29、受的總的支持力等于重力，由牛頓第三定律，人對地面的壓力等于腳底部受到的總的支持力，也等于重力，故B錯誤，C正確；地面對人的作用力包括支持力和靜摩擦力，由平衡知識知總的作用力等于重力，故D錯誤． 11.(2018·金華市十校期末)吊墜是日常生活中極為常見的飾品，深受人們喜愛．現(xiàn)將一“心形”金屬吊墜穿在一根細線上，吊墜可沿細線自由滑動．在佩戴過程中，某人手持細線兩端，讓吊墜靜止在空中，如圖10所示，現(xiàn)讓兩手水平向外緩慢移動，不計吊墜與細線間的摩擦，則在此過程中，細線中張力大小變化情況為(　　) 圖10 A．保持不變 B．逐漸減小 C．逐漸增大 D．先減小后增大 答案　C 解

30、析　以吊墜為研究對象，分析受力情況，作出受力圖，如圖所示， 根據(jù)平衡條件得：2Fcos θ＝mg，得到細線的拉力F＝，現(xiàn)讓兩手水平向外緩慢移動，θ變大，cos θ變小，則F增大，故C正確，A、B、D錯誤． 12．(2018·臺州市外國語學(xué)校期末)如圖11所示，兩段等長細線串接著兩個質(zhì)量、電荷量相等的帶電小球a、b，a帶正電、b帶負(fù)電，懸掛于O點．現(xiàn)在空間加上水平向右的勻強電場，則此裝置平衡時的位置可能是下列哪幅圖(　　) 圖11 答案　A 解析　以兩個小球組成的整體為研究對象，水平方向受到兩個電場力，矢量和為零，豎直方向受到總重力，根據(jù)平衡條件知，細線Oa的拉力必定在

31、豎直方向，所以細線Oa的方向必須是豎直的，再以小球b為研究對象，由于帶負(fù)電，該小球受到的電場力方向水平向左，則細線ab向左偏離豎直方向，故A正確，B、C、D錯誤． 13.(2018·杭州市五校聯(lián)考)如圖12所示，質(zhì)量為m、電荷量為Q的帶電小球A用絕緣細線懸掛于O點，另一個帶電荷量也為Q的帶電小球B固定于O點的正下方，已知細線長OA為2l，O到B點的距離為l，平衡時帶電小球A、B處于同一高度，已知重力加速度為g，靜電力常量為k，則(　　) 圖12 A．A、B間庫侖力大小為 B．A、B間庫侖力大小為2mg C．細線拉力大小為mg D．細線拉力大小為 答案　D 解析　A、B間庫侖

32、力F＝＝ 又由平衡條件得F＝mgtan 60°＝mg 細線拉力FT＝＝2mg 或者FT＝＝，故D正確． 14.研究性學(xué)習(xí)小組成員為了體驗最大靜摩擦力與滑動摩擦力的臨界狀態(tài)，設(shè)計了如圖13所示的裝置，一質(zhì)量為m的滑塊放在粗糙的長直木板上，讓長直木板由水平位置緩慢向上轉(zhuǎn)動(即木板與地面的夾角θ變大)，另一端不動，則該滑塊受到的支持力FN、合外力F合、重力沿斜面方向的分力G1、摩擦力Ff隨角度θ的變化關(guān)系圖象不正確的是(g為重力加速度)(　　) 圖13 答案　C 解析　對滑塊受力分析可得，G1＝mgsin θ，故B正確．FN＝mgcos θ，故A正確．滑動后，F(xiàn)合＝mg(s

33、in θ－μcos θ)，由于合外力與θ不成正比關(guān)系，故C錯誤．滑動前，滑塊受到的靜摩擦力與重力沿斜面方向的分力大小相等，即按正弦規(guī)律變化，而滑動之后Ff＝μmgcos θ，但滑動摩擦力比最大靜摩擦力稍小，故D正確． 15.如圖14所示，兩根光滑金屬導(dǎo)軌平行放置，導(dǎo)軌所在平面與水平面間的夾角為θ.整個裝置處于沿豎直方向的勻強磁場中．質(zhì)量為m的金屬桿ab垂直導(dǎo)軌放置，當(dāng)桿中通有從a到b的恒定電流I時，金屬桿ab剛好靜止．則(　　) 圖14 A．磁場方向豎直向下 B．a(chǎn)b受安培力的方向平行導(dǎo)軌向上 C．a(chǎn)b受安培力的大小為mgtan θ D．a(chǎn)b受安培力的大小為mgsin θ 答

34、案　C 16.傾角為θ＝37°的斜面體與水平面保持靜止，斜面上有一重為G的物體A，物體A與斜面間的動摩擦因數(shù)μ＝0.5.現(xiàn)給A施加一水平力F，如圖15所示．設(shè)最大靜摩擦力與滑動摩擦力相等(sin 37°＝0.6，cos 37°＝0.8)，如果物體A能在斜面上靜止，水平推力F與G的比值不可能是(　　) 圖15 A．3 B．2 C．1 D．0.5 答案　A 解析　設(shè)物體剛好不下滑時F＝F1， 則F1·cos θ＋μFN＝G·sin θ， FN＝F1·sin θ＋G·cos θ. 得：＝＝； 設(shè)物體剛好不上滑時F＝F2，則： F2·cos θ＝μFN′＋G·sin θ， FN′＝F2·sin θ＋G·cos θ， 得：＝＝2， 即≤≤2，故F與G的比值不可能為3，故選A.