2019屆高考物理二輪復(fù)習(xí)專題1：力與物體的平衡Word版含答案

1、專題一力與物體的平衡考向預(yù)測平衡問題是歷年高考的重點，特別是受力分析與平衡條件的應(yīng)用在近幾年高考中頻繁考查。本部分內(nèi)容在高考命題中也有兩大趨勢：一是向著選擇題單獨考查的方向發(fā)展；二是選擇題單獨考查與電學(xué)綜合考查并存。考查的角度主要包括：一、對各種性質(zhì)的力的理解；二、共點力平衡條件的應(yīng)用。用到的思想方法有：整體法和隔離法、假設(shè)法、合成法、正交分解法、矢量三角形法、相似三角形法、等效思想、分解思想等。殳知識與技巧的梳理1 處理平衡問題的基本思路確定平衡狀態(tài)（加速度為零）T巧選研究對象（整體法或隔離法）-受力分析T建立平衡方程T求解或作討論。2 常用的方法（1）在判斷彈力或摩擦力是否存在以及確定它們

2、的方向時常用假設(shè)法。（2）求解平衡問題時常用二力平衡法、矢量三角形法、正交分解法、相似三角形法、圖解法等。3 帶電體的平衡問題仍然滿足平衡條件，只是要注意準確分析場力一一電場力、安培力或洛倫茲力。4 如果帶電粒子在重力場、電場和磁場三者組成的復(fù)合場中做直線運動，則一定是勻速直線運動，因為F洛丄V。（45分鐘）限時訓(xùn)練O經(jīng)典常規(guī)題1 為了測定木塊和豎直墻壁之間的動摩擦因數(shù)，某同學(xué)設(shè)計了一個實驗：用一根彈簧將木塊壓在墻上,同時在木塊下方有一個拉力F2作用，使木塊恰好勻速向下運動（彈簧隨木塊一起向下運動），如圖所示?，F(xiàn)分別測出了彈簧的彈力 F拉力F2和木塊的重力 G,則以下結(jié)論正確的是（）A .木塊

3、受到豎直向下的滑動摩擦力B 木塊所受的滑動摩擦力阻礙木塊下滑C .木塊與墻壁之間的動摩擦因數(shù)為空FiD .木塊與墻壁之間的動摩擦因數(shù)為2如圖所示，A、B、C三根平行通電直導(dǎo)線質(zhì)量均為 m,通入的電流大小相等，其中C中的電流方向與 A、B中的電流方向相反，A、B放置在粗糙的水平面上，C靜止在空g,則A導(dǎo)線受中，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，重力加速度為到B導(dǎo)線的作用力大小和方向為，方向由A .A指向mg,方向由B指向C.,3mg，方向由A指向D.一 3mg,方向由B指向3.如圖，柔軟輕繩ON的一端0固定，其中間某點M拴一重物,用手拉住繩的另一端N。初始時，0M

4、豎直且 MN被拉直，0M與MN之間的夾角為 a現(xiàn)將重物向右上方緩慢拉起，并保持夾角a不變。在0M由豎直被拉到水平的過程中 （）A . MN上的張力逐漸增大B . MN上的張力先增大后減小C . 0M上的張力逐漸增大D . 0M上的張力先增大后減小o高頻易錯題1質(zhì)量為M的斜面體放在光滑水平地面上，其傾角為30 斜面上放一質(zhì)量為 m的物塊，物塊通過繞過輕質(zhì)滑輪的輕繩與彈簧測力計相連，彈簧測力計的另一端與地面上的P點通過輕繩相連，如圖所示。用水平力F推著斜面體在水平面上緩慢向左移動，則下列說法正確的是（）A .彈簧測力計的示數(shù)不斷減小B .水平力F不斷減小C .地面對斜面體的支持力不斷減小D .斜面

5、對物塊的摩擦力不斷增大2 .如圖所示，斜面體 A靜止放置在水平地面上，質(zhì)量為 m的滑塊B在外力Fi和F2的共同作用下沿斜面 體表面向下運動。當 Fi方向水平向右，F(xiàn)2方向沿斜面體的表面向下時，斜面體受到地面的摩擦力方向向右。則下列說法中正確的是（）A .若同時撤去Fi和F2滑塊B的加速度方向一定沿斜面向下B .若只撤去Fi，在滑塊B仍向下運動的過程中， A所受地面摩擦力的方向一定向右C.若只撤去Fi，在滑塊B仍向下運動的過程中， A所受地面摩擦力的方向可能向左D .若同時撤去Fi和F2,給B 一個沿斜面向上的初速度， 在滑塊B向上運動的過程中，A始終處于靜止, 則地面對A的摩擦力方向向左O精準

6、預(yù)測題i . A、C是兩個帶電小球，質(zhì)量分別是 mA、me，電荷量大小分別是 Qa、Qc，用兩_條等長絕緣細線懸掛在同一點 0,兩球靜止時如圖所示，此時細線對兩球的拉力分別為Fta、Ftc ,兩球連線AC與0所在豎直線的交點為 B,且ABQcC. Fta= FtcB. mA : me = Fta : FtcD. mA : me = BC : AB2 .如圖所示，有一個固定的1/4圓弧形阻擋墻 PQ,其半徑0P水平、0Q豎直。在PQ墻和斜面體 A之間卡著一個表面光滑的重球B，斜面體A放在光滑的地面上并用一水平向左的力F推著，整個裝置處于靜止狀態(tài)?，F(xiàn)改變推力 F的大小，推動斜面體 A沿著水平地面向

7、左緩慢運動，使球B沿斜面上升一很小高度。在球B緩慢上升的過程中，下列說法中正確的是（）A 斜面體A與球B之間的彈力逐漸減小B 阻擋墻PQ與球B之間的彈力逐漸減小C .水平推力F逐漸增大D .水平地面對斜面體 A的彈力不變3 .如圖所示，一金屬環(huán)套在固定的光滑桿上，金屬環(huán)通過跨過定滑輪的輕繩在外力 上滑，該過程中金屬環(huán)對桿的作用力為N,則（）F作用下，沿桿緩慢A . F 一直增大，N先減小后增大B . F 一直在增大，N 直增大C . F先減小后增大，N 直增大D . F先減小后增大，N先減小后增大4.如圖所示，ACD、EFG為兩根相距L的足夠長的金屬直角導(dǎo)軌， 它們被豎直固定在絕緣水平面上，C

8、DGF面與水平面成 0角。兩導(dǎo)軌所在空間存在垂直于CDGF平面向上的勻強磁場，磁感應(yīng)強度大小為B。兩根質(zhì)量均為m、長度均為L的金屬細桿ab、cd與導(dǎo)軌垂直接觸形成閉合回路，桿與導(dǎo)軌之間的動摩擦因數(shù)均為仏兩金屬細桿的電阻均為R,導(dǎo)軌電阻不計。當ab以速度w沿導(dǎo)軌向下勻速運動時，cd桿也正好以速度 v向下勻速運動。重力加速度為g。以下說法正確的是（）A 回路中的電流為BLV22RB . ab桿所受摩擦力為 mgsin 0B L vC.cd桿所受摩擦力為（mgsinF）D .與V1大小的關(guān)系為，二mg cOs5.如圖所示，光滑的輕滑輪通過支架固定在天花板上，一足夠長的細繩跨過滑輪，一端懸掛小球b，另

9、一端與套在水平細桿上的小球a連接。在水平拉力 F作用下小球a從圖示虛線（最初是豎直的）位置開始緩慢向右移動（細繩中張力大小視為不變 ）。已知小球b的質(zhì)量是小球a的2倍，滑動摩擦力等于最大靜摩擦力,小球a與細桿間的動摩擦因數(shù)為由則下列說法正確的是（A .當細繩與細桿的夾角為30。時，桿對a球的支持力為零B .支架對輕滑輪的作用力大小逐漸增加C .支架對a球的摩擦力先減小后增加D .當 -時，拉力F先減小后增加36 .如圖所示，放在粗糙的固定斜面上的物塊A和懸掛的物塊B均處于靜止狀態(tài)。輕繩 AO繞過光滑的定滑輪與輕彈簧的右端及輕繩 BO的上端連接于 O點，輕彈簧中軸線沿水平方向，輕繩的OC段與豎直

10、方向的夾角0= 53 斜面傾角a= 37,物塊A和B的質(zhì)量分別為 mA= 5 kg、mB= 1.5 kg ,彈簧的勁度系數(shù) k = 500 N/m ,sin 37 =0.6, cos 37 =0.8，重力加速度 g= 10 m/s，求:(1)彈簧的伸長量x;物塊A受到的摩擦力。7 如圖所示，在水平地面 xOy上有一沿x軸正方向做勻速運動的傳送帶，運動速度為3V0,傳送帶上有一質(zhì)量為m的正方形物體隨傳送帶一起運動，當物體運動到y(tǒng)Oz平面時遇到一阻擋板 C,阻止其繼續(xù)向x軸正方向運動。設(shè)物體與傳送帶間的動摩擦因數(shù)為與擋板之間的動摩擦因數(shù)為 爐此時若要使物體沿 y軸正方向以4V0勻速運動，重力加速度

11、為 g，則沿y軸方向所加外力為多少？參考答案（45分鐘）限時訓(xùn)練Q經(jīng)典常規(guī)題1. 【解題思路】 木塊相對于豎直墻壁下滑，受到豎直向上的滑動摩擦力，阻礙木塊下滑，A錯誤，B正確。分析木塊受力如圖所示。由平衡條件可得：Fn = F1, Ff= G+ F2,又Ff= uF，以上三式聯(lián)立可解得：尸2_G，故C錯誤，D正確。F【答案】BD2. 【解題思路】三根導(dǎo)線的截面處于一個等邊三角形的三個頂點,則bc = Fac= Fab,又反向電流相互排斥， 對電流C受力分析如圖,30 = mg,解得：FAc=#mg，則FAB=fmg;同向電流相互吸引,用力方向由A指向B?！敬鸢浮緼3. 【解題思路】設(shè)重物的質(zhì)量

12、為 m,繩OM中的張力為Tom,繩MN中的張力為Tmn。開始時，Tom = mg, Tmn= 0。由于緩慢拉起，則重物一直處于平衡狀態(tài)，兩繩張力的合力與重物的重力mg等大、反向。增大，則角（a 3逐漸減小，但角 0不變，在三角形中，利用正弦定理得：sin：O 3=亂（a-3由鈍角變對重物受力分析如圖所示，已知角a不變，在繩 MN緩慢拉起的過程中，角B逐漸為銳角，則Tom先增大后減小，選項D正確；同理知務(wù)=隸，在3 由 0變?yōu)椴诺倪^程中，Tmn 一直增大, 選項A正確?！敬鸢浮緼D0高頻易錯題i.【解題思路】 滑塊受重力、支持力、拉力和滑動摩擦力，在斜面體向左運動的過程中，四個力的方向均不變，根

13、據(jù)平衡條件，拉力T= mgs in 30 pmgcos 30保持不變，故A錯；設(shè)彈簧測力計與水平方向的夾角為0,對斜面體和滑塊整體分析，受推力、重力、繩子的拉力、支持力，水平方向，有：F = Tcos 0,斜面體在水平面上緩慢向左移動 0變小，所以推力 F增大，故B錯；豎直方向：N= （M + m） g+ Tsin 0,因為0減小，T 不變，故N減小，C對；物塊受到的是滑動摩擦力，f= jimgcos 30大小恒定不變，故 D錯?！敬鸢浮緾2 .【解題思路】 設(shè)斜面傾角為0,由題意知，在B沿斜劈下滑時，受到 A對它彈力Fn和滑動摩擦力f,根 據(jù)牛頓第三定律，A受到B對它的作用力Fn?與f?斜劈

14、A實際上就是在這兩個力的水平分力作用下有相對地 面向左運動的趨勢的，則有Fnn0f2os0,又因為f?=uFn?所以FNin0 uFn?bos 0,即Qtan0。如果撤去F1,在物體B仍向下運動的過程中，對B有：Fn = mgcos 0, f = Un ；對斜劈A，假設(shè)A受的摩擦力fA方向向左，則有：Fnn0= f2os0+ fA,又f?= f,Fn?= Fn，可得fA= Fn（sin0qos00，所以斜劈A有相對地面向左運動的趨勢，摩擦力方向是向右，故C錯，B對。同時撤出F1和F2,由以上分析可知mBgsin0mgcos0,物體B為靜止，所以加速度 0,故A錯；同時撤去Fi和F2,給B 一個

15、沿斜面向上的初速度，在滑塊 B向上運 動的過程中，斜劈A受B的壓力和摩擦力的水平分力作用下有相對地面向右運動的趨勢的，A始終處于靜止，則地面對A的摩擦力方向向左，故 D對?！敬鸢浮緽DO精準預(yù)測題1 【解題思路】 設(shè)兩個小球之間的庫侖力為F，利用相似三角形知識可得，A球所受三個力F、Fta、mAg構(gòu)成的三角形與三角形 OBA相似，磐=召=tTA； C球所受三個力F、Fg、mcg構(gòu)成的三角形與三角形 OBCOB AB AO相似，CB= CTC ；因 OA = OC,所以 mA： mc = Fta : Ftc ； mA： mc= BC : AB ,則選項 B、D 正確，C 錯 誤；因兩球之間的作用

16、力是相互作用力，則無法判斷兩球帶電荷量的多少，選項A錯誤?！敬鸢浮緽D2 【解題思路】 小球B處于平衡狀態(tài)，對 B受力分析，如圖所示，當球 B沿斜面上升一很小高度時，圓弧阻擋墻對B的壓力方向與水平方向的夾角減小，根據(jù)圖象可知，斜面體 A與球B之間的彈力N2逐漸減小，阻擋墻 PQ與球B之間的彈力 Ni逐漸減小，故 A正確，B正確；以斜面體為研究對象，則有上述解析可知球B對斜面A的彈力減小，我們可以將該力分解為水平方向和豎直方向，該力與水平豎直所成夾角不變，所以豎 直與水平分力都減小， 而F等于其水平分力，故F減小，地面對A的支持力等于 A的重力+該力的豎直分力， 故地面對A的支持力也減小，故 C

17、錯誤，D錯誤?！敬鸢浮緼B3 【解題思路】 設(shè)環(huán)的質(zhì)量為 m,對環(huán)進行受力分析如圖 1,環(huán)受到豎直向下的重力，與桿垂直的支持力N、以及沿繩子方向的拉力F ；當環(huán)通過跨過定滑輪的輕繩在外力F作用下，沿桿緩慢上滑時，輕繩與豎直方向的夾角逐漸減小，由圖可以知道,N逐漸減小，F(xiàn)逐漸增大;當繩子的方向沿豎直方向時，桿對小環(huán)的作用力為0。當環(huán)位于滑輪的右側(cè)時，受力如圖2，則環(huán)向上運動的過程中拉力 F仍然增大，此時桿圖1對環(huán)的作用力的方向垂直于桿的方向向下，逐漸增大，故A對?！敬鸢浮緼4 【解題思路】ab桿產(chǎn)生的感應(yīng)電動勢 E =BLv1，回路中感應(yīng)電流BLv1存其，故A錯;ab桿勻速下ab所受2 2滑，受

18、力平衡條件，ab桿所受的安培力大小長=BIL，方向沿軌道向上，則由平衡條件得:2 2方向垂直于的摩擦力大f =mgsin v-F安=mgsinv無也小，故B錯；cd桿所受的安培力大小也等于F 安,B2l2v導(dǎo)軌向下，則cd桿所受摩擦力f =Fn =(mgsin F安) = (mgsin丄)，故C對；根據(jù)cd桿受力平衡得2RB2L2v1mgsin(90 - r) = f =(mgsin-),2R則得與vi大小的關(guān)系為mgcos nmgs in v22B2L2v1，故D對。2R【答案】CD5【解題思路】 設(shè)a的質(zhì)量為m,則b的質(zhì)量為2m,以b為研究對象，豎直方向受 力平衡，可得繩子拉力始終等于 b的重力，即T= 2mg，保持不變；以a為研究對象，受 力如圖所示，設(shè)繩子與水平方向夾角為 0,支持力Fn= 2mgsin 0- mg,向右緩慢拉動的 過程中，0角逐漸減小，當Fn = 0時得sin 0= 0.5,即卩0= 30故A正確；向右緩慢拉動的過程中，兩個繩子之間的夾角逐漸增大,繩子的拉力不變，所以繩子的合力減小，則繩子對滑輪的作用力逐漸減小，故B錯誤；由圖可知，角度 0從90變到0根據(jù)f =訃=K2mgsin 0-mg)可知，當角度 0從90 變到30時Fn 直