專(zhuān)題一 力與場(chǎng)內(nèi)物體的平衡(共5頁(yè))

1、PAGE PAGE - 5 -專(zhuān)題(zhunt)一：力與場(chǎng)內(nèi)物體的平衡考向1共點(diǎn)力作用(zuyng)下的靜態(tài)平衡問(wèn)題例1如圖所示，質(zhì)量(zhling)為m的木塊A放在水平面上的質(zhì)量為M的斜面B上，現(xiàn)用大小相等、方向相反的兩個(gè)水平推力F分別作用在A、B上，A、B均保持靜止不動(dòng)則()AA與B之間一定存在摩擦力BB與地面之間一定存在摩擦力CB對(duì)A的支持力一定等于mgD地面對(duì)B的支持力大小一定等于(mM)g輕質(zhì)彈簧A的兩端分別連在質(zhì)量均為m的小球上，兩球均可視為質(zhì)點(diǎn)另有兩根與A完全相同的輕質(zhì)彈簧B、C，且B、C的一端分別與兩個(gè)小球相連，B的另一端固定在天花板上，C的另一端用手牽住，如圖所示適當(dāng)調(diào)節(jié)手的

2、高度與用力的方向，保持B彈簧軸線跟豎直方向夾角為37不變(已知sin 370.6，cos 370.8)，當(dāng)彈簧C的拉力最小時(shí)，B、C兩彈簧的形變量之比為()A11 B35C43 D54考向2共點(diǎn)力作用下的動(dòng)態(tài)平衡問(wèn)題例2(2014山東14)如圖所示，用兩根等長(zhǎng)輕繩將木板懸掛在豎直木樁上等高的兩點(diǎn)，制成一簡(jiǎn)易秋千，某次維修時(shí)將兩輕繩各剪去一小段，但仍保持等長(zhǎng)且懸掛點(diǎn)不變木板靜止時(shí)，F(xiàn)1表示木板所受合力的大小，F(xiàn)2表示單根輕繩對(duì)木板拉力的大小，則維修后()AF1不變，F(xiàn)2變大 BF1不變，F(xiàn)2變小CF1變大，F(xiàn)2變大 DF1變小，F(xiàn)2變小 如圖甲，手提電腦散熱底座一般設(shè)置有四個(gè)卡位用來(lái)調(diào)節(jié)角度某同

3、學(xué)將電腦放在散熱底座上，為了獲得更好的舒適度，由原卡位4緩慢地調(diào)至卡位(如圖乙)，電腦始終靜止在底座上，則()A電腦受到的支持力變大B電腦受到的摩擦力變小C散熱底座對(duì)電腦的作用力變大D散熱底座對(duì)電腦的作用力不變考向3帶電體在電場(chǎng)內(nèi)的平衡問(wèn)題例3(2014浙江19)如圖所示，水平地面上固定一個(gè)光滑絕緣斜面，斜面與水平面的夾角為.一根輕質(zhì)絕緣細(xì)線的一端固定在斜面頂端，另一端系有一個(gè)帶電小球A，細(xì)線與斜面平行小球A的質(zhì)量為m、電量為q.小球A的右側(cè)固定放置帶等量同種電荷的小球B，兩球心的高度相同、間距為d.靜電力常量為k，重力加速度為g，兩帶電小球可視為點(diǎn)電荷小球A靜止在斜面上，則()A小球(xio

4、 qi)A與B之間庫(kù)侖(kln)力的大小為eq f(kq2,d2)B當(dāng)eq f(q,d) eq r(f(mgsin ,k)時(shí)，細(xì)線上的拉力(ll)為0C當(dāng)eq f(q,d) eq r(f(mgtan ,k)時(shí)，細(xì)線上的拉力為0D當(dāng)eq f(q,d) eq r(f(mg,ktan )時(shí)，斜面對(duì)小球A的支持力為0 如圖所示，粗糙程度均勻的絕緣空心斜面ABC放置在水平面上，CAB30，斜面內(nèi)部O點(diǎn)(與斜面無(wú)任何連接)固定一個(gè)正點(diǎn)電荷，一帶負(fù)電可視為質(zhì)點(diǎn)的小物體可以分別靜止在M、P、N點(diǎn)，P為MN的中點(diǎn)，OMON，OMAB，則下列判斷正確的是()A小物體在M、P、N點(diǎn)靜止時(shí)一定都是受4個(gè)力B小物體靜止

5、在P點(diǎn)時(shí)受到的摩擦力最大C小物體靜止在P點(diǎn)時(shí)受到的支持力最大D小物體靜止在M、N點(diǎn)時(shí)受到的支持力相等綜合應(yīng)用：應(yīng)用平衡條件解決電學(xué)平衡問(wèn)題例4如圖(BE左邊為側(cè)視圖，右邊為俯視圖)所示，電阻不計(jì)的光滑導(dǎo)軌ABC、DEF平行放置，間距為L(zhǎng)，BC、EF水平，AB、DE與水平面成角PQ、PQ是相同的兩金屬桿，它們與導(dǎo)軌垂直，質(zhì)量均為m、電阻均為R.平行板電容器的兩金屬板M、N的板面沿豎直放置，相距為d，并通過(guò)導(dǎo)線與導(dǎo)軌ABC、DEF連接整個(gè)裝置處于磁感應(yīng)強(qiáng)度大小為B、方向豎直向下的勻強(qiáng)磁場(chǎng)中要使桿PQ靜止不動(dòng)，求： (1)桿PQ應(yīng)沿什么方向運(yùn)動(dòng)？速度多大？(2)從O點(diǎn)入射的帶電粒子恰好沿圖中虛線通過(guò)

6、平行板電容器，則入射粒子的速度v0多大？變式訓(xùn)練： (2014江蘇13)如圖所示，在勻強(qiáng)磁場(chǎng)中有一傾斜的平行金屬導(dǎo)軌，導(dǎo)軌間距為L(zhǎng)，長(zhǎng)為3d，導(dǎo)軌平面與水平面的夾角為，在導(dǎo)軌的中部刷有一段長(zhǎng)為d的薄絕緣涂層勻強(qiáng)磁場(chǎng)的磁感應(yīng)強(qiáng)度大小為B，方向與導(dǎo)軌平面垂直質(zhì)量為m的導(dǎo)體棒從導(dǎo)軌的頂端由靜止釋放，在滑上涂層之前已經(jīng)做勻速運(yùn)動(dòng)，并一直勻速滑到導(dǎo)軌底端導(dǎo)體棒始終與導(dǎo)軌垂直，且僅與涂層間有摩擦，接在兩導(dǎo)軌間的電阻為R，其他部分的電阻均不計(jì)，重力加速度為g.求：(1)導(dǎo)體棒與涂層間的動(dòng)摩擦因數(shù)；(2)導(dǎo)體棒勻速運(yùn)動(dòng)的速度大小v；(3)整個(gè)運(yùn)動(dòng)過(guò)程中，電阻產(chǎn)生的焦耳熱Q.題組1共點(diǎn)力作用(zuyng)下的靜

7、態(tài)平衡1(2014廣東14)如圖所示，水平地面(dmin)上堆放著原木，關(guān)于原木P在支撐點(diǎn)M、N處受力的方向(fngxing)，下列說(shuō)法正確的是()AM處受到的支持力豎直向上BN處受到的支持力豎直向上CM處受到的靜摩擦力沿MN方向DN處受到的靜摩擦力沿水平方向2如圖所示，三個(gè)相同的輕質(zhì)彈簧連接在O點(diǎn)，彈簧1的另一端固定在天花板上，且與豎直方向的夾角為30，彈簧2水平且右端固定在豎直墻壁上，彈簧3的另一端懸掛質(zhì)量為m的物體且處于靜止?fàn)顟B(tài)，此時(shí)彈簧1、2、3的形變量分別為x1、x2、x3，則()Ax1x2x3eq r(3)12Bx1x2x321eq r(3)Cx1x2x312eq r(3)Dx1x

8、2x3eq r(3)213體育器材室里，籃球擺放在如圖所示的球架上已知球架的寬度為d，每個(gè)籃球的質(zhì)量為m、直徑為D，不計(jì)球與球架之間的摩擦，則每個(gè)籃球?qū)σ粋?cè)球架的壓力大小為()A.eq f(1,2)mgB.eq f(mgD,d)C.eq f(mgD,2r(D2d2) D.eq f(2mgr(D2d2),D)4在如圖所示的A、B、C、D四幅圖中，滑輪本身的重力忽略不計(jì)，滑輪的軸O安裝在一根輕木桿P上，一根輕繩ab繞過(guò)滑輪，a端固定在墻上，b端下面掛一個(gè)質(zhì)量都是m的重物，當(dāng)滑輪和重物都靜止不動(dòng)時(shí)，圖A、C、D中桿P與豎直方向夾角均為，圖B中桿P在豎直方向上，假設(shè)A、B、C、D四幅圖中滑輪受到木桿彈

9、力的大小依次為FA、FB、FC、FD，則以下判斷中正確的是()AFAFBFCFDBFDFAFBFCCFAFCFDFBDFCFAFBFD5如圖所示，質(zhì)量為M的木板C放在水平地面上，固定在C上的豎直輕桿的頂端分別用細(xì)繩a和b連接小球A和小球B，小球A、B的質(zhì)量分別為mA和mB，當(dāng)與水平方向成30角的力F作用在小球B上時(shí)，A、B、C剛好相對(duì)靜止一起向右勻速運(yùn)動(dòng)，且此時(shí)繩a、b與豎直方向的夾角分別為30和60，則下列判斷正確的是()A力F的大小為mBgB地面對(duì)C的支持力等于(MmAmB)gC地面(dmin)對(duì)C的摩擦力大小(dxio)為eq f(r(3),2)mBgDmAmB題組2共點(diǎn)力作用(zuyn

10、g)下的動(dòng)態(tài)平衡6如圖所示為建筑工地一個(gè)小型起重機(jī)起吊重物的示意圖一根輕繩跨過(guò)光滑的動(dòng)滑輪，輕繩的一端系在位置A處，動(dòng)滑輪的下端掛上重物，輕繩的另一端掛在起重機(jī)的吊鉤C處起吊重物前，重物處于靜止?fàn)顟B(tài)起吊重物過(guò)程是這樣的：先讓吊鉤從位置C豎直向上緩慢的移動(dòng)到位置B，然后再讓吊鉤從位置B水平向右緩慢地移動(dòng)到D，最后把重物卸載到某一個(gè)位置則關(guān)于輕繩上的拉力大小變化情況，下列說(shuō)法正確的是()A吊鉤從C向B移動(dòng)過(guò)程中，輕繩上的拉力不變B吊鉤從B向D移動(dòng)過(guò)程中，輕繩上的拉力變小C吊鉤從C向B移動(dòng)過(guò)程中，輕繩上的拉力變大D吊鉤從B向D移動(dòng)過(guò)程中，輕繩上的拉力不變7如圖所示，物體A、B用細(xì)繩與彈簧連接后跨過(guò)滑

11、輪，A靜止在傾角為45的粗糙斜面上，B懸掛著已知質(zhì)量mA3mB，不計(jì)滑輪摩擦，現(xiàn)將斜面傾角由45減小到30，且A、B仍處于靜止?fàn)顟B(tài)，那么下列說(shuō)法中正確的是()A彈簧的彈力大小將不變B物體A對(duì)斜面的壓力將減少C物體A受到的靜摩擦力將減小D彈簧的彈力及A受到的靜摩擦力都不變8如圖所示，傾角為的斜面體c置于水平地面上，小物塊b置于斜面上，通過(guò)細(xì)繩跨過(guò)光滑的定滑輪與沙漏a連接，連接b的一段細(xì)繩與斜面平行在a中的沙子緩慢流出的過(guò)程中，a、b、c都處于靜止?fàn)顟B(tài)，則()Ab對(duì)c的摩擦力一定減小Bb對(duì)c的摩擦力方向可能平行斜面向上C地面對(duì)c的摩擦力方向一定向右D地面對(duì)c的摩擦力一定減小9如圖所示，斜面上固定有

12、一與斜面垂直的擋板，另有一截面為eq f(1,4)圓的光滑柱狀物體甲放置于斜面上，半徑與甲相同的光滑球乙被夾在甲與擋板之間，沒(méi)有與斜面接觸而處于靜止?fàn)顟B(tài)現(xiàn)在從O1處對(duì)甲施加一平行于斜面向下的力F，使甲沿斜面方向緩慢向下移動(dòng)設(shè)乙對(duì)擋板的壓力大小為F1，甲對(duì)斜面的壓力大小為F2，甲對(duì)乙的彈力為F3.在此過(guò)程中()AF1逐漸增大，F(xiàn)2逐漸增大，F(xiàn)3逐漸增大BF1逐漸減小，F(xiàn)2保持不變，F(xiàn)3逐漸減小CF1保持不變，F(xiàn)2逐漸增大，F(xiàn)3先增大后減小DF1逐漸減小，F(xiàn)2保持不變，F(xiàn)3先減小后增大10如圖所示，三根細(xì)線共系于O點(diǎn)，其中OA在豎直方向上，OB水平并跨過(guò)定滑輪懸掛一個(gè)重物，OC的C點(diǎn)固定在地面上，

13、整個(gè)裝置處于靜止?fàn)顟B(tài)若OC加長(zhǎng)并使C點(diǎn)左移，同時(shí)保持O點(diǎn)位置不變，裝置仍然處于靜止?fàn)顟B(tài)，則細(xì)線OA上拉力FA和OC上的拉力FC與原先相比是()AFA、FC都減小BFA、FC都增大(zn d)CFA增大(zn d)，F(xiàn)C減小DFA減小，F(xiàn)C增大(zn d)題組3帶電體在電場(chǎng)內(nèi)的平衡問(wèn)題11(2014廣東20)如圖所示，光滑絕緣的水平桌面上，固定著一個(gè)帶電量為Q的小球P.帶電量分別為q和2q的小球M和N，由絕緣細(xì)桿相連，靜止在桌面上P與M相距L、M和N視為點(diǎn)電荷，下列說(shuō)法正確的是()AM與N的距離大于LBP、M和N在同一直線上C在P產(chǎn)生的電場(chǎng)中，M、N處的電勢(shì)相同DM、N及細(xì)桿組成的系統(tǒng)所受合力為

14、零12一根套有細(xì)環(huán)的粗糙桿水平放置，帶正電的小球A通過(guò)絕緣細(xì)線系在細(xì)環(huán)上，另一帶正電的小球B固定在絕緣支架上，A球處于平衡狀態(tài)，如圖11所示現(xiàn)將B球稍向右移動(dòng)，當(dāng)A小球再次平衡(該過(guò)程A、B兩球一直在相同的水平面上)時(shí)，細(xì)環(huán)仍靜止在原位置，下列說(shuō)法正確的是()A細(xì)線對(duì)帶電小球A的拉力變大B細(xì)線對(duì)細(xì)環(huán)的拉力保持不變C細(xì)環(huán)所受的摩擦力變大D粗糙桿對(duì)細(xì)環(huán)的支持力變大13如圖所示，空間正四棱錐型的底面邊長(zhǎng)和側(cè)棱長(zhǎng)均為a，水平底面的四個(gè)頂點(diǎn)處均固定著電量為q的小球，頂點(diǎn)P處有一個(gè)質(zhì)量為m的帶電小球，在庫(kù)侖力和重力的作用下恰好處于靜止?fàn)顟B(tài)若將P處小球的電荷量減半，同時(shí)加豎直方向的勻強(qiáng)電場(chǎng)強(qiáng)度E，此時(shí)P處小球仍能保持靜止重力加速度為g，靜電力常量為k，則所加勻強(qiáng)電場(chǎng)強(qiáng)度大小為()A.eq f(mg,2q)B.eq f(mg,4q)C.eq f(r(2)kq,a2)D.eq f(2r(2)kq,a2)14如圖所示，ACD、EFG為兩根相距L的足夠長(zhǎng)的金屬直角導(dǎo)軌，它們被豎直固定在絕緣水平面上，CDGF面與水平面成角兩導(dǎo)軌所在空間存在垂直于CDGF平面向上的勻強(qiáng)磁場(chǎng)，磁感應(yīng)強(qiáng)度大小為B.兩根質(zhì)量均為m、長(zhǎng)度均為L(zhǎng)的