2019年高考物理二轮复习课时作业1力与物体的平衡.doc

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资源描述

1、1课时作业 1 力与物体的平衡一、选择题(17 题为单项选择题,811 题为多项选择题)1如图所示,质量为 2 kg 的物体与水平地面间的动摩擦因数为 0.2,水平地面足够大 t0 时,物体以 2 m/s 的初速度向右运动,同时对物体施加一个水平向左的大小恒为2 N 的拉力 F,向右为正方向,取 g10 m/s 2,则在 t0 之后( )A物体所受摩擦力不会变化B物体所受摩擦力会由4 N 变为2 NC物体所受摩擦力会由4 N 变为2 ND物体所受摩擦力会由4 N 变为2 N解析:分析摩擦力问题的关键是弄清楚是滑动摩擦力还是静摩擦力,由题意知,刚开始物体向右运动,所以物体受到向左的滑动摩擦力为4

2、 N;又因为 t0 时,物体受到向左的水平恒力,所以物体会向右做匀减速直线运动直到速度为 0;之后水平恒力小于最大静摩擦力,故物体受到向右的静摩擦力,与水平恒力等大反向,大小为2 N,选项 B 正确答案:B2一通电直导体棒用两根绝缘轻质细线悬挂在天花板上,静止在水平位置(如正面图)现在通电导体棒所处位置加上匀强磁场,使导体棒能够静止在偏离竖直方向 角(如侧面图)的位置如果所加磁场的强弱不同,则磁场方向的范围是(以下选项中各图,均是在侧面图的平面内画出的,磁感应强度的大小未按比例画)( )解析:对导体棒受力分析可知,导体棒受到的安培力与重力和绳子的拉力的合力大小2相等,方向相反,故由左手定则可以

3、判断出磁场的方向范围,故 C 正确答案:C32018安徽十校联考美国物理学家密立根(R.A.Millikan)于 20 世纪初进行了多次实验,比较准确地测定了电子的电荷量,其实验原理可以简化为如下模型:两个相距为d 的平行金属板 A、 B 水平放置,两板接有可调电源从 A 板上的小孔进入两板间的油滴因摩擦而带有一定的电荷量,将两板间的电势差调节到 U 时,带电油滴恰好悬浮在两板间;然后撤去电场,油滴开始下落,由于空气阻力,下落的油滴很快达到匀速下落状态,通过显微镜观测到这个速度的大小为 v,已知这个速度与油滴的质量成正比,比例系数为 k,重力加速度为 g.则计算油滴带电荷量的表达式为( )A

4、q B qkvdU vdgkUC q D qkvUd vgkUd解析:根据油滴恰好悬浮在两板间,由平衡条件得: q mg,由题意知 v km,联立Ud得 q ,选项 B 正确vdgkU答案:B4如图所示,甲、乙、丙、丁四种情况,光滑斜面的倾角都是 ,球都是用轻绳系住处于平衡状态,则下列说法正确的是( )A球对斜面压力最大的是甲图B球对斜面压力最小的是丙图C球对斜面压力第二大的是丁图D球对斜面压力第二大的是乙图3解析:甲图中,根据平衡条件得斜面对小球的支持力 FN1 mgcos mg.丙图中,斜面对小球的支持力 FN30.丁图中,设绳子mgcos与斜面的夹角为 ,绳子的拉力大小为 F,则斜面对小

5、球的支持力FN4 mgcos Fsin G G,C 正确、D 错误FFN 62 sin60sin15sin60sin30 3答案:C582018佛山二模如图所示,两个小球 a、 b 质量均为 m,用细线相连并悬挂于 O点,现用一轻质弹簧给小球 a 施加一个拉力 F,使整个装置处于静止状态,且 Oa 与竖直方向夹角为 45,已知弹簧劲度系数为 k,则弹簧形变量可能是( )A. B.2mgk 2mg2kC. D.42mg3k 2mgk解析:当 F 与细线 Oa 垂直时, F 有最小值, F 的最小值为 Fmin2 mgsin 2 mg22mg.当 F 水平或竖直方向时,有最大值, F 的最大值为

6、Fmax2 mg.根据胡克定律: xmax2,所以: xmin ,则 A、C、D 正确,B 错误2mgk 2mgk答案:ACD9如图所示,三角形 ABC 是固定在水平面上的三棱柱的横截面, A30, B37,sin370.6,cos370.8, C 处有光滑小滑轮,质量分别为 m1、 m2的两物块通过细线跨放在 AC 面和 BC 面上,且均恰好处于静止状态,已知 AC 面光滑,物块 2 与BC 面间的动摩擦因数 0.5,最大静摩擦力等于滑动摩擦力,则两物块的质量比 m1 m2可能是( )A1 :3 B3 :5C5 :3 D2 :1解析:物块 1 受重力 m1g、细线拉力 FT和斜面支持力 FN

7、作用处于平衡状态,则FT m1gsin30,物块 2 受重力 m2g、细线拉力 FT、斜面支持力 FN及摩擦力 Ff作用处于平衡状态,当 m1较大时,最大静摩擦力方向沿斜面向下,此时有 FT m2gsin37 m 2gcos37,即 2;当 m1较小时,最大静摩擦力方向沿斜面向上,此时有m1m2FT m2gsin37 m 2gcos37,即 ,所以 2,选项 B、C、D 正确m1m2 25 25 m1m2答案:BCD610把 a、 b 两个完全相同的导体小球分别用长为 l 的绝缘细线拴接,小球质量均为 m.先让 a 球带上 q 的电荷量并悬挂于 O 点,如图所示现将不带电的小球 b 也悬挂于

8、O 点(图中未画出),两球接触后由于静电斥力分开,平衡时两球相距 l.已知重力加速度为 g,静电力常量为 k,带电小球可视为点电荷关于 a 球所受的静电力大小 F 及 O 点处的场强大小E 下列正确的是( )A F mg B F mg33 3C E D E3kql2 3kq2l2解析:对平衡时的 a 球受力分析如图所示,由正交分解法可得 FTsin60 mg, FTcos60 F,联立解得 F mg,选项 A 正确、B 错误;两小球接触后电荷量会平33分,则每个小球的电荷量都为 ,由点电荷的场强公式可得 Ea Eb k ,由平行四q2 q2l2 kq2l2边形定则可得 E2 Eacos30 ,

9、选项 C 错误、D 正确3kq2l2答案:AD11如图所示,磁场方向垂直固定斜面向上,磁感应强度大小随时间变化的规律为7B(22 t)T.将一根长 0.3 m、质量为 0.2 kg 的通电硬直导线置于斜面上,导线两侧固定有立柱,导线中电流大小为 1 A t0 和 t2 s 时刻,导线对两侧立柱的压力恰好为零重力加速度大小 g10 m/s 2.下列说法正确的是( )A斜面倾角 30B导线对斜面的压力为 1 NC导线与斜面间最大静摩擦力为 0.6 ND在 t1 s 时,导线所受的摩擦力为零解析:设导线受到的最大静摩擦力为 Ff.t0 时, B12 T,安培力为 F1,由平衡条件得 F1 Ff mg

10、sin ,其中 F1 B1Il; t2 s 时, B26 T,安培力为 F2,由平衡条件得F2 mgsin Ff, F2 B2Il,联立解得 Ff0.6 N,sin 0.6, 37,A 错误、C 正确;导线对斜面的压力大小为 FN mgcos 1.6 N,B 错误; t1 s 时, B34 T,安培力F3 B3Il1.2 N,代入 F3 Ff mgsin 得, Ff0,D 正确答案:CD二、非选择题12如图,坐标系 xOy 位于竖直平面内,在该区域有场强 E12 N/C、方向沿 x 轴正方向的匀强电场和磁感应强度大小为 B2 T、沿水平方向的且垂直于 xOy 平面指向纸里的匀强磁场一个质量 m

11、410 5 kg,电荷量 q2.510 5 C 带正电的微粒,在 xOy 平面内做匀速直线运动,运动到原点 O 时,撤去磁场,经一段时间后,带电微粒运动到了 x 轴上的 P 点( g10 m/s 2),求:(1)P 点到原点 O 的距离;(2)带电微粒由原点 O 运动到 P 点的时间解析:匀速直线运动时:受力平衡,如图所示,由平衡条件,得 qvBsin qE, qvBcos mg.解得 v10 m/s,与 x 轴正方向成 37斜向右上撤去磁场后受 2 个力,结合速度方向可知做类平抛运动沿 v 方向: OPcos37 vt8垂直 v 方向: OPsin37 t212 q2E2 m2g2m得 OP15 m t1.2 s答案:(1)15 m (2)1.2 s

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