2022年高考物理热点预测专题力和物体的平衡.docx

精选学习资料 - - - - - - - - - 学习好资料 欢迎下载专题 1.力和物体的平稳1. 如图 1-21 所示长木板 L的一端固定在铰链上,木块放在木板上,开头木板成水平位置当木板向下转动, 角逐步增大的过程中,摩擦力Ff的大小随 角变化最有可能的是图1-22 中（）2. 如图 1-23 所示,轻绳的一端系在质量为m 物体上,另一端系在一个轻质圆环上,圆环套子在粗糙水平杆MN上,现用水平力F 拉绳上一点,使物体处于图中实线位置,然后改水F变 F 的大小使其缓慢下降到图中虚线位置,圆环仍在原先的位置不动,就在这一过程中,平拉力 F、环与杆的摩擦力Ff 和环对杆的压力FN的变化情形是： （）AF 逐步增大, Ff 保持不变 , FN逐步增大BF 逐步增大, Ff 逐步增大 , FN保持不变CF 逐步减小, Ff 逐步增大 , FN逐步减小DF 逐步减小, Ff 逐步减小 , FN保持不变M N 3. 如图 1-23 所示,悬挂在O点的一根不行伸长的绝缘细线下端有一个带电量不变的小球A,在两次试验中,均缓慢移动另一带同种电荷的小球B,当 B 到达悬点 O的正下方并与A在同一水平线上,A处于受力平稳时,悬线偏离竖直方向的角度为,如两次试验m 图 1-23 中 B 的电量分别为q1 和 q2,分别为 30° 和 45° ,就 q2/q 1为（）A2 B3 名师归纳总结 C23A第 1 页,共 10 页D334完全相同的直角三角形滑块A、B 如图 1-25 所示叠放,设A、B 接触的斜面光滑,与桌面的动摩擦因数为,现在 B 上施加一水平推力F,恰好使 A、B 保持相对静止且一起匀速运动,就A 对桌面的动摩擦因数跟斜面倾角的关系为（）A.tan- - - - - - -精选学习资料 - - - - - - - - - B.2 tan学习好资料欢迎下载C. 1 tan2D. 与 无关5如图 1-26 所示,绳子 AO的最大承担力为 150N,绳子 BO的最大承担力为 100N,绳子 OC强度足够大 . 要使绳子不断,悬挂重物的重力最多为（）A100N B.150N C. 100 3N D.200N 6如图 1-27 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；就该力可能为图中的（）AF1BF2C F3 D F47如图 1-28 所示, 一辆汽车沿水平面对右运动,通过定滑轮将重物 A缓慢吊起, 在吊起重物的过程中,关于绳子的拉力 FT、汽车对地面的压力 FN和汽车受到的摩擦力 Ff 的说法中正确选项（）AFT不变, FN不变, Ff 逐步增大BFT不变, FN逐步增大, Ff 逐步增大CFT逐步增大, FN不变, Ff 逐步增大DFT逐步减小, FN逐步增大, Ff 逐步增大8. 图 1-29 中为一“ 滤速器” 装置示意图；a、b 为水平放置的平行金属板,一束具有各种不同速率的电子沿水平方向经小孔 O 进入 a、b 两板之间；为了选取具有某种特定速率的电子,可在 a、b间加上电压, 并沿垂直于纸面的方向加一匀强磁场,使所选电子仍能够沿水平直线 OO'运动,由 O' 射出；不计重力作用；可能达到上述目的的方法是名师归纳总结 A使 a 板电势高于b 板,磁场方向垂直纸面对里第 2 页,共 10 页B使 a 板电势低于b 板,磁场方向垂直纸面对里C使 a 板电势高于b 板,磁场方向垂直纸面对外D使 a 板电势低于b 板,磁场方向垂直纸面对外- - - - - - -精选学习资料 - - - - - - - - - 学习好资料 欢迎下载9对如图 1-30 所示的皮带传动装置,以下说法中正确选项 AA轮带动 B轮沿逆时针方向旋转 BB轮带动 A轮沿逆时针方向旋转 CC轮带动 D轮沿顺时针方向旋转 DD轮带动 C轮沿顺时针方向旋转10如下列图 , 一根轻弹簧上端固定在O点,下端拴一个钢球P,球处于静止状态；现对球施加一个方向向右的外力F,使球缓慢偏移,在移动中的每个时刻,都可以认为；钢球处于平稳状态；如外力 F 的方向始终水平,移动中弹簧与竖直方向的夹角 90且弹簧的伸长量不超过其弹性限度,就图中给出的弹簧伸长量 x 与 cos 的函数关系图像 2 中,最接近的是（）二、填空和试验题 此题共 小题,共 32 分,把正确的答案填在下面的横线上,或按要求答题；）名师归纳总结 11. 如图 6 所示,在两块相同的竖直木板之间,夹有质量均为的块相同的第 3 页,共 10 页砖,用两大小均为的水平力压紧木板,使砖静止, 就第与第块砖间的摩擦力为；12如图 1-32 所示,质量为m,带点量为 - q 的微粒以速度v 与水平成45 0 进入匀强电场和匀强磁场,磁场方向垂直纸面对里；如微粒在电场、 磁场、重力场作用下做匀速直线运动,就电场强度E=,磁感应强度B=；- - - - - - -精选学习资料 - - - - - - - - - 学习好资料 欢迎下载13在“ 探究力的等效和替代的平行四边形定就”试验中,需要将橡皮条的一端固定在水平木板上,另一端系上两根细绳,细绳的另一端都有绳套（如图 1-33 ）；试验中需用两个弹簧秤分别勾住绳套,并互成角度地拉橡皮条； 某同学认为在此过程中必需留意以下几项：两根细绳必需等长；橡皮条应与两绳夹角的平分线在同始终线上；在使用弹簧秤时要留意使弹簧秤与木板平面平行；D同一次试验中,O点位置答应变动；E试验中,先将其中一个弹簧秤沿某一方向拉到最大量程,然后只需调剂另一弹簧秤的拉力的大小和方向,把橡皮条的节点拉到 O点；F试验中,把橡皮条的节点拉到 O点时,两弹簧秤之间的夹角应取 900 不变,以便于算出合力的大小其中正确选项 _；（填入相应的字母）14为了测量两张纸之间的动摩擦因数,某同学设计了一个试验：如图 1-34 所示,在木块 A 和木板 B 上贴上待测的纸,B 木板水平固定,砂桶通过细线与木块 A相连,调剂砂桶中砂的多少,使 A 匀速向左运动；测出砂桶和砂的总质量 m,以及贴纸木块 A 的质量 M,就两纸间的动摩擦因数 =m/ M；（1）该同学为什么要把纸贴在木块 间的滑动摩擦力？（2）在实际操作中,发觉要保证木块 服这一困难；你设计的改进方案是：A 和木板 B 上,而不直接测量两张纸A做匀速运动较困难,请你对这个试验作一改进来克；依据你的方案做试验,结果动摩擦因数的表达式是：； 依据你的方案要添加的器材有三、运算题 （此题共 5 小题,共 70 分；解答应写出必要的文字说明、方程式和重要演算步骤； 只写出最终答案的不能得分；有数值运算的题, 答案中必需明确写出数值和单位；）15如图 1-35 所示,一根轻绳上端固定在 O点,下端拴一个重为 G的钢球 A,球处于静止状态 . 现对球施加一个方向向右的外力F,使球缓慢偏移,在移动中的每一刻,都可以名师归纳总结 认为球处于平稳状态. 假如外力 F 方向始终第 4 页,共 10 页- - - - - - -精选学习资料 - - - - - - - - - 水平,最大值为学习好资料欢迎下载2G,试分析：1 轻绳张力 T的大小取值范畴 . 2 在图 1-36 中画出轻绳张力 T 与 cos 的关系图象 . 16如图 1-37 所示,在竖直平面内固定有两条平行的金属导轨 ab、cd,导轨处在与导轨平面垂直的匀强磁场中,磁感应强度 电动势 E=3.0V,内阻 r =0.5 ,水平放置的导体棒B=0.80T ,与导轨相连的电源 MN的电阻 R=1.5 ,两端始终与导轨接触良好,且能沿导轨无摩擦滑动 , 电路中其他电阻不计；当单刀双掷开关 S 与 1 接通时,导体棒刚好保持静止状态,求：（1）磁场的方向；（2）当开关 S 与 2 接通后,导体棒MN在运动过程中,单位时间（1s）内扫过的最大面积；设导轨足够长；17三根不行伸长的相同的轻绳,一端系在半径为r 0的环 1 上,彼此间距相等,绳穿名师归纳总结 过半径为r0的第 2 个圆环,另一端同样地系在半径为2r 0 的环 3 上,如图 1-38 所示,环1第 5 页,共 10 页固定在水平面上, 整个系统处于平稳状态. 试求第 2个环中心与第3 个环中心之间的距离. 三个环都是用相同的金属丝制作的,摩擦不计 - - - - - - -精选学习资料 - - - - - - - - - 学习好资料欢迎下载, 滚子18如图 1-39 所示,一台轧钢机的两个滚子, 直径各为d=50cm,以相反方向旋转间距离为a=0.5cm, 假如滚子和热钢间的动摩擦因数为0.1, 试求进入滚子前钢板的最大厚度；名师归纳总结 - - - - - - -第 6 页,共 10 页精选学习资料 - - - - - - - - - 学习好资料 欢迎下载参考答案：一、挑选题（此题共 10 小题,每题 4 分,共 40 分）1解析：当 较小时物块与木板间的摩擦力为静摩擦力,摩擦力大小与物块重力沿板方向的分力大小相等,其大小为：F f mg sin,按正弦规律变化；当 较大时物块与木板间的摩擦力为滑动摩擦力,摩擦力大小为：F f mg cos,按余弦规律变化, 应选 B答案： B 2. 解析： 物体缓慢下降过程中,细绳与竖直方向的夹角 不断减小, 可把这种状态推到无限小,即细绳与竖直方向的夹角为零；由平稳条件可知 0时,F 0,F f 0,所以物体缓慢下降过程中,F逐步减小, Ff 逐步减小；应选 D；3解析：由于二者间的电场力是作用力与反用力,如以 O B为讨论对象,绝缘手柄对 B 球的作用力未知,陷入困境,因此以 A 为讨论对象；设A 带电量为 q,B带电量为 Q,名师归纳总结 AB间距离为 a,OB 间距离为 h , 由库仑定律得B T A F 第 7 页,共 10 页FkQq,由三角形OAB得tana,以 B球为讨论对象,G a2h绝缘手柄N 受力如图 3 所示,由平稳条件得tanF,由以上三式mg得qmga2tan,F mg kQ所以q2tan45333,故正确选项为D；q 1tan30- - - - - - -精选学习资料 - - - - - - - - - 学习好资料 欢迎下载6解析：物体受力平稳时,无论如何建立直角坐标系,两个方向上的合力均为零；如以 OA和垂直于 OA方向建立坐标系,可以看出该力沿 F1 方向, A 物体不能平稳；以水平和竖直方向建立坐标系,F4 不能平稳；因此选 BC,答案： BC 7解析：由平稳学问可得,绳中拉力 FT的大小不变,总等于物 A 的重力；假设汽车在滑轮的正下方,就绳中拉力 FT的水平重量为零,此时汽车对地面的压力 FN最小,汽车受到的水平向右的的摩擦力 Ff 为零；当汽车距滑轮下方为无穷远处时,绳中拉力 FT的竖直重量为零,汽车对地面的压力 FN最大,汽车受到的水平向右的的摩擦力 Ff 最大,应选 B答案：B 8解析：此题“ 滤速器”即速度挑选器, 工作条件是电场力与洛仑兹力平稳,即 qvB=qE,所以 v=E/ B；明显“ 滤速器” 只滤“ 速” ,与粒子电性无关,故可假设粒子电性为正,如 a板电势较高, 就电场力方向指向 b板,洛仑兹力应指向 a板方可满意条件,由左手定就可得选项A是正确的；如 a板电势较低,同理可得选项 D是正确的；答案：AD；9解析：如 AB逆时针旋转,就 A对皮带的静摩擦力向左、B对皮带的静摩擦力向右才能将上方皮带拉紧,因此皮带相对 A轮有向右运动趋势,A为从动轮, B正确；同理, D项正确；答案： BD；10D解析：对物体受力分析,作出力的矢量三角形,就可解答；二、填空和试验题11Mg 将第、 3 块砖看成一个整体；由于对称性,第1、4 块砖对 2、3 整体的摩擦力必定相同, 且二者之和等于2、3 整体的重力； 所以第与第块砖的摩擦力大小为mg；12. 微粒在重力、电场力和洛仑兹力作用下处于平稳状态,受力分析如图,可知,名师归纳总结 qEmgqvB2mg第 8 页,共 10 页- - - - - - -精选学习资料 - - - - - - - - - 得电场强度Emg学习好资料2 mg欢迎下载,磁感应强度Bqqv13探究一个规律不应当只用特别的来代替一般；所以本试验中两个分力的大小应不相等,所以橡皮条也就不在两绳夹角的平分线上,而两绳的长度可以不等；所以 A、B不对；实验要求作用的成效要相同,因此 O点的位置不能变动；因此 D不对；试验中合力的大小应是量出来而不是算出来的,所以 F不对；答案： C；141 因纸质量较小,两者间摩擦力也小,不易测量；纸贴在木板上,可增大正压力,从而增大滑动摩擦力,便于测量；（2）参考方案： 只要将测力计的一端与木块A相连接, 测力计的另一端与墙壁或竖直挡板之类的固定物相连用手通过轻绳拉动木板B,读出并登记测力计的读数F,测出木块 A的质量 m. F Mg弹簧测力计三、运算题15解：当水平拉力F0 时,轻绳处于竖直位置时,绳子张力最小T1=G 5 G当水平拉力F 2G时,绳子张力最大T2G22G2因此轻绳的张力范畴是G5 G（2）设在某位置球处于平稳位置由平稳条件得所以 T G即 T 1,得图象如下列图；cos cos16解析： 1 当S接1时,棒刚好静止,就 MN所受的安培力方向竖直向上,由左手定就可知,磁场的方向垂直纸面对里；2 设导轨的间距为 L,MN棒的的质量为 m；当 S接1时,导体棒刚好静止,就mg= B E LR r设最终稳固时 MN的速率为 v,就BIL=mg 而 I ' BLv解得：Lv RE 1 . 5 32 8. m 2/s R B R r 0 . 8 1 5. 0 . 5 17解析： 由于环 2 的半径为环 3 的 2 倍,环 2 的周长为环 3 的 2 倍,三环又是用同种金属丝制成的, 所以环 2 的质量为环3 的 2 倍；设 m为环 3 的质量, 那么三根绳承担的力为3mg,于是,环 1 与环 3 之间每根绳的张力 FT1=mg；没有摩擦,绳的重量不计,故每根绳子沿其整个长度上的张力是相同的（如下列图）FT1= FT2=mg；对环 3,平稳时有： 3FT1-mg-3 F T2cos =0,由此cos2xr0cotr01cos2,xFF T 1123环 2 中心与环 3 中心之距离：T 23cos0r名师归纳总结 2r 0第 9 页,共 10 页- - - - - - -精选学习资料 - - - - - - - - - 即x2 r 50学习好资料欢迎下载18解析： 热钢板靠滚子的摩擦力进入滚子之间,钢板的厚度依据摩擦力和压力的关系,便可推知以钢板和滚子接触的部分为讨论对象,其受力情形如下列图,钢板能进入滚子之间,就A 在水平方向有 :fcosNsin 式中fN ,所以由两式可得： tan R N 设滚子的半径为R,再由图中的几何关系可得tanR2RRba2,将此式代入得bd+a -1d2代入数据得bf 2baa0.75cm 名师归纳总结 即钢板在滚子间匀速移动时,钢板进入流子前厚度的最大值为0.75cm. 第 10 页,共 10 页- - - - - - -