2019年高考物理二輪復習 課時作業(yè)1 力與物體的平衡.doc

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課時作業(yè)1　力與物體的平衡 一、選擇題(1～7題為單項選擇題，8～11題為多項選擇題) 1．如圖所示，質(zhì)量為2 kg的物體與水平地面間的動摩擦因數(shù)為0.2，水平地面足夠大．t＝0時，物體以2 m/s的初速度向右運動，同時對物體施加一個水平向左的大小恒為2 N的拉力F，向右為正方向，取g＝10 m/s2，則在t＝0之后(　　) A．物體所受摩擦力不會變化 B．物體所受摩擦力會由－4 N變?yōu)椋? N C．物體所受摩擦力會由－4 N變?yōu)椋? N D．物體所受摩擦力會由＋4 N變?yōu)椋? N 解析：分析摩擦力問題的關(guān)鍵是弄清楚是滑動摩擦力還是靜摩擦力，由題意知，剛開始物體向右運動，所以物體受到向左的滑動摩擦力為－4 N；又因為t＝0時，物體受到向左的水平恒力，所以物體會向右做勻減速直線運動直到速度為0；之后水平恒力小于最大靜摩擦力，故物體受到向右的靜摩擦力，與水平恒力等大反向，大小為＋2 N，選項B正確． 答案：B 2．一通電直導體棒用兩根絕緣輕質(zhì)細線懸掛在天花板上，靜止在水平位置(如正面圖)．現(xiàn)在通電導體棒所處位置加上勻強磁場，使導體棒能夠靜止在偏離豎直方向θ角(如側(cè)面圖)的位置．如果所加磁場的強弱不同，則磁場方向的范圍是(以下選項中各圖，均是在側(cè)面圖的平面內(nèi)畫出的，磁感應強度的大小未按比例畫)(　　) 解析：對導體棒受力分析可知，導體棒受到的安培力與重力和繩子的拉力的合力大小相等，方向相反，故由左手定則可以判斷出磁場的方向范圍，故C正確． 答案：C 3．[2018安徽十校聯(lián)考]美國物理學家密立根(R.A.Millikan)于20世紀初進行了多次實驗，比較準確地測定了電子的電荷量，其實驗原理可以簡化為如下模型：兩個相距為d的平行金屬板A、B水平放置，兩板接有可調(diào)電源．從A板上的小孔進入兩板間的油滴因摩擦而帶有一定的電荷量，將兩板間的電勢差調(diào)節(jié)到U時，帶電油滴恰好懸浮在兩板間；然后撤去電場，油滴開始下落，由于空氣阻力，下落的油滴很快達到勻速下落狀態(tài)，通過顯微鏡觀測到這個速度的大小為v，已知這個速度與油滴的質(zhì)量成正比，比例系數(shù)為k，重力加速度為g.則計算油滴帶電荷量的表達式為(　　) A．q＝　　B．q＝ C．q＝ D．q＝ 解析：根據(jù)油滴恰好懸浮在兩板間，由平衡條件得：q＝mg，由題意知v＝km，聯(lián)立得q＝，選項B正確． 答案：B 4．如圖所示，甲、乙、丙、丁四種情況，光滑斜面的傾角都是α，球都是用輕繩系住處于平衡狀態(tài)，則下列說法正確的是(　　) A．球?qū)π泵鎵毫ψ畲蟮氖羌讏D B．球?qū)π泵鎵毫ψ钚〉氖潜麍D C．球?qū)π泵鎵毫Φ诙蟮氖嵌D D．球?qū)π泵鎵毫Φ诙蟮氖且覉D 解析：甲圖中，根據(jù)平衡條件得斜面對小球的支持力FN1＝mgcosαmg.丙圖中，斜面對小球的支持力FN3＝0.丁圖中，設繩子與斜面的夾角為θ，繩子的拉力大小為F，則斜面對小球的支持力FN4＝mgcosα－FsinθG＝G，C正確、D錯誤． 答案：C 8．[2018佛山二模]如圖所示，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狀態(tài)，且Oa與豎直方向夾角為θ＝45，已知彈簧勁度系數(shù)為k，則彈簧形變量可能是(　　) A. B. C. D. 解析：當F與細線Oa垂直時，F(xiàn)有最小值，F(xiàn)的最小值為Fmin＝2mgsinθ＝2mg＝mg.當F水平或豎直方向時，有最大值，F(xiàn)的最大值為Fmax＝2mg.根據(jù)胡克定律：xmax＝，所以：xmin＝，則A、C、D正確，B錯誤． 答案：ACD 9．如圖所示，三角形ABC是固定在水平面上的三棱柱的橫截面，∠A＝30，∠B＝37，sin37＝0.6，cos37＝0.8，C處有光滑小滑輪，質(zhì)量分別為m1、m2的兩物塊通過細線跨放在AC面和BC面上，且均恰好處于靜止狀態(tài)，已知AC面光滑，物塊2與BC面間的動摩擦因數(shù)μ＝0.5，最大靜摩擦力等于滑動摩擦力，則兩物塊的質(zhì)量比m1m2可能是(　　) A．1：3 B．3：5 C．5：3 D．2：1 解析：物塊1受重力m1g、細線拉力FT和斜面支持力FN作用處于平衡狀態(tài)，則FT＝m1gsin30，物塊2受重力m2g、細線拉力FT、斜面支持力FN′及摩擦力Ff作用處于平衡狀態(tài)，當m1較大時，最大靜摩擦力方向沿斜面向下，此時有FT＝m2gsin37＋μm2gcos37，即＝2；當m1較小時，最大靜摩擦力方向沿斜面向上，此時有FT＝m2gsin37－μm2gcos37，即＝，所以≤≤2，選項B、C、D正確． 答案：BCD 10．把a、b兩個完全相同的導體小球分別用長為l的絕緣細線拴接，小球質(zhì)量均為m.先讓a球帶上＋q的電荷量并懸掛于O點，如圖所示．現(xiàn)將不帶電的小球b也懸掛于O點(圖中未畫出)，兩球接觸后由于靜電斥力分開，平衡時兩球相距l(xiāng).已知重力加速度為g，靜電力常量為k，帶電小球可視為點電荷．關(guān)于a球所受的靜電力大小F及O點處的場強大小E下列正確的是(　　) A．F＝mg B．F＝mg C．E＝ D．E＝ 解析：對平衡時的a球受力分析如圖所示，由正交分解法可得FTsin60＝mg，F(xiàn)Tcos60＝F，聯(lián)立解得F＝mg，選項A正確、B錯誤；兩小球接觸后電荷量會平分，則每個小球的電荷量都為＋，由點電荷的場強公式可得Ea＝Eb＝k＝，由平行四邊形定則可得E＝2Eacos30＝，選項C錯誤、D正確． 答案：AD 11．如圖所示，磁場方向垂直固定斜面向上，磁感應強度大小隨時間變化的規(guī)律為B＝(2＋2t)T.將一根長0.3 m、質(zhì)量為0.2 kg的通電硬直導線置于斜面上，導線兩側(cè)固定有立柱，導線中電流大小為1 A．t＝0和t＝2 s時刻，導線對兩側(cè)立柱的壓力恰好為零．重力加速度大小g＝10 m/s2.下列說法正確的是(　　) A．斜面傾角θ＝30 B．導線對斜面的壓力為1 N C．導線與斜面間最大靜摩擦力為0.6 N D．在t＝1 s時，導線所受的摩擦力為零 解析：設導線受到的最大靜摩擦力為Ff.t＝0時，B1＝2 T，安培力為F1，由平衡條件得F1＋Ff＝mgsinθ，其中F1＝B1Il；t＝2 s時，B2＝6 T，安培力為F2，由平衡條件得F2＝mgsinθ＋Ff，F(xiàn)2＝B2Il，聯(lián)立解得Ff＝0.6 N，sinθ＝0.6，θ＝37，A錯誤、C正確；導線對斜面的壓力大小為FN＝mgcosθ＝1.6 N，B錯誤；t＝1 s時，B3＝4 T，安培力F3＝B3Il＝1.2 N，代入F3＋Ff′＝mgsinθ得，F(xiàn)f′＝0，D正確． 答案：CD 二、非選擇題 12．如圖，坐標系xOy位于豎直平面內(nèi)，在該區(qū)域有場強E＝12 N/C、方向沿x軸正方向的勻強電場和磁感應強度大小為B＝2 T、沿水平方向的且垂直于xOy平面指向紙里的勻強磁場．一個質(zhì)量m＝410－5 kg，電荷量q＝2.510－5 C帶正電的微粒，在xOy平面內(nèi)做勻速直線運動，運動到原點O時，撤去磁場，經(jīng)一段時間后，帶電微粒運動到了x軸上的P點(g＝10 m/s2)，求： (1)P點到原點O的距離； (2)帶電微粒由原點O運動到P點的時間． 解析：勻速直線運動時：受力平衡， 如圖所示，由平衡條件，得qvBsinθ＝qE，qvBcosθ＝mg.解得v＝10 m/s，與x軸正方向成37斜向右上 撤去磁場后受2個力，結(jié)合速度方向可知做類平拋運動 沿v方向：OPcos37＝vt 垂直v方向：OPsin37＝t2 得OP＝15 m　t＝1.2 s 答案：(1)15 m　(2)1.2 s