高中物理二轮专题复习：1 力与物体的平衡（新人教版）

专题一力与物体的平衡知识梳理一、常见的几种力1重力产生重力是由于地面上的物体受到地球的万有引力而产生的，但两者不等价，因为万有引力的一个分力要提供物体随地球自转所需的向心力，而另一个分力即重力，如右图所示。大小随地理位置的变化而变化。在两极GF万在赤道GF万F向一般情况下，在地表附近GMG方向竖直向下，并不指向地心。2弹力产生条件接触挤压形变大小弹簧弹力FKX，其它的弹力利用牛顿定律和平衡条件求解。方向压力和支持力的方向垂直于接触面指向被压或被支持的物体，若接触面是球面，则弹力的作用线一定过球心，绳的作用力一定沿绳，杆的作用力不一定沿杆。3摩擦力产生条件接触且挤压接触面粗糙有相对运动或者相对运动趋势大小滑动摩擦力NF,与接触面的面积无关，静摩擦力根据牛顿运动定律或平衡条件求解。方向沿接触面的切线方向，并且与相对运动或相对运动趋势方向相反4电场力电场力的方向正电荷受电场力的方向与场强方向一致，负电荷受电场力的方向与场强方向相反。电场力的大小QEF，若为匀强电场，电场力则为恒力，若为非匀强电场，电场力将与位置有关。5安培力方向用左手定则判定，F一定垂直于I、B，但I、B不一定垂直，I、B有任一量反向，F也反向。大小BIL安此公式只适用于B和I互相垂直的情况，且L是导线的有效长度。当导线电流I与B平行时，0MINF。6洛伦兹力洛伦兹力的方向洛伦兹力的方向既与电荷的运动方向垂直，又与磁场方向垂直，所以洛伦兹力方向总是垂直于运动电荷的速度方向和磁场方向所确定的平面。洛伦兹力方向总垂直于电荷运动方向，当电荷运动方向改变时，洛伦兹力的方向也发生改变。由于洛伦兹力的方向始终与电荷运动方向垂直，所以洛伦兹力对电荷永不做功。洛伦兹力的大小SINBQVF洛当时09，洛，此时电荷受到的洛伦兹力最大当时或18，0洛，即电荷的运动方向与磁场方向平行时，不受洛伦兹力的作用。F当时0V，洛F，说明磁场只对运动电荷产生力的作用。专题测试一、选择题每小题4分，共48分1一质量为M的物块恰好静止在倾角为的斜面上。现对物块施加一个竖直向下的恒力F，如图所示。则物块A仍处于静止状态B沿斜面加速下滑C受到的摩擦力不便D受到的合外力增大2物块静止在固定的斜面上，分别按图示的方向对物块施加大小相等的力F，A中F垂直于斜面向上，B中F垂直于斜面向下，C中F竖直向上，D中F竖直向下施力后物块仍然静止，则物块所受的静摩擦力不变的是3如图1所示，在青海玉树抗震救灾中，一运送救灾物资的直升飞机沿水平方向匀速飞行已知物资的总质量为M，吊运物资的悬索与竖直方向成角设物资所受的空气阻力为FF，悬索对物资的拉力为FT，重力加速度为G，则AFFMGSINBFFMGTANCFTDFTMGCOSMGTAN图14如图2所示，轻绳上端固定在天花板上的O点，下端悬挂一个重为10N的物体A，B是固定的表面光滑的小圆柱体当A静止时，轻绳与天花板的夹角为30，B受到绳的压力是A5NB10NC5ND10N335如图3所示，在粗糙水平地面上放着一个截面为四分之一圆弧的柱状物体A，A的左端紧靠竖直墙，A与竖直墙之间放一光滑圆球B，整个装置处于静止状态，若把A向右移动少许后，它们仍处于静止状态，则A球B对墙的压力增大B物体A与球B之间的作用力增大C地面对物体A的摩擦力减小D物体A对地面的压力减小6如图所示，将两相同的木块A、B至于粗糙的水平地面上，中间用一轻弹簧连接，两侧用细绳固定于墙壁。开始时A、B均静止。弹簧处于伸长状态，两细绳均有拉力，A所受摩擦力0FAF，B所受摩擦力0FF，现将右侧细绳剪断，则剪断瞬间（）AF大小不变BFA方向改变CFB仍然为零DFB方向向右7如图所示，石拱桥的正中央有一质量为M的对称楔形石块，侧面与竖直方向的夹角为,重力加速度为G，若接触面间的摩擦力忽略不计，旵石块侧面所受弹力的大小为A2SINMB2SGCOC1TAD1T8如图6所示，在绳下端挂一物体，用力F拉物体使悬线偏离竖直方向的夹角，且保持其平衡保持角不变，当拉力F有极小值时，F与水平方向的夹角应是A0B2CD29如图7所示，一有固定斜面的小车在水平面上做直线运动，小物块相对小车静止小物块某时刻正处于图示状态设斜面对物块的支持力图2图7图3图6AB为FN，斜面对物块的摩擦力为FF，关于此时刻物块的受力情况，下列说法正确的是A若小车向左运动，FN可能为零B若小车向左运动，FF可能为零C若小车向右运动，FN不可能为零D若小车向右运动，FF不可能为零10如图8所示，质量为M的木块在质量为M的长木板上向右滑行，木块同时受到向右的拉力F的作用，长木板处于静止状态，已知木块与木板间的动摩擦因数为1，木板与地面间的动摩擦因数为2，则A木板受到地面的摩擦力的大小一定是1MGB木板受到地面的摩擦力的大小一定是2MMGC当F2MMG时，木板便会开始运动D无论怎样改变F的大小，木板都不可能运动11如图9所示，放在水平地面上的物体M上叠放物体M，两者间有一条处于压缩状态的弹簧，整个装置相对地面静止则M、M的受力情况是M受到向右的摩擦力M受到M对它向左的摩擦力地面对M的摩擦力向右地面对M无摩擦力作用ABCD12如图10甲中ABCD为导体做成的框架，其平面与水平面成角，质量为M的导体棒PQ与AB、CD垂直且接触良好，回路的电阻为R，整个装置放于垂直框架平面的变化的磁场中，磁感应强度B随时间变化规律如图乙所示，棒PQ始终静止，在时间0T0内，棒PQ受到的静摩擦力的大小变化是图10A一直增大B一直减小C先减小后增大D先增大后减小二、实验题第13题4分，14题12分，共16分图8图9134分“探究求合力的方法”实验装置如图11甲所示，其中A为固定橡皮筋的图钉，O为橡皮筋与细绳的结点，OB和OC为细绳图乙是在白纸上根据实验结果画出的图示F与F中，方向一定沿AO方向的是_甲乙图11148分某同学用如图所示的实验装置来验证“力的平行四边形定则”。弹簧测力计A挂于固定点P，下端用细线挂一重物M。弹簧测力计B的一端用细线系于O点，手持另一端向左拉，使结点O静止在某位置。分别读出弹簧测力计A和B的示数，并在贴于竖直木板的白记录O点的位置和拉线的方向。1本实验用的弹簧测力计示数的单位为N，图中A的示数为_N。2下列不必要的实验要求是_。请填写选项前对应的字母A应测量重物M所受的重力B弹簧测力计应在使用前校零C拉线方向应与木板平面平行D改变拉力，进行多次实验，每次都要使O点静止在同一位置3某次实验中，该同学发现弹簧测力计A的指针稍稍超出量程，请您提出两个解决办法。三、解答题每小题18分，共36分1518分在建筑装修中，工人用质量为50KG的磨石A对地面和斜壁进行打磨，已知A与地面、A与斜壁之间的动摩擦因数均相同G取10M/S21当A受到水平方向的推力F125N打磨地面时，A恰好在水平地面上做匀速直线运动，求A与地面间的动摩擦因数2若用A对倾角37的斜壁进行打磨如图14所示，当对A施加竖直向上的推力F260N时，则磨石A从静止开始沿斜壁向上运动2M斜壁长2M所需时间为多少SIN3706，COS37081618分如图15甲所示，质量M60103KG、边长L020M、电阻R10的正方形单匝金属线框ABCD，置于倾角30的绝缘斜面上，AB边沿水平方向，线框的上半部分处在垂直斜面向上的匀强磁场中，磁感应强度B随时间T按图乙所示的规律周期性变化，若线框在斜面上始终保持静止，取G10M/S2试求1在020102S时间内线框中产生的感应电流大小；2在T10102S时线框受到斜面的摩擦力；图143一个周期内感应电流在线框中产生的平均电功率甲乙图15答案1A2AB3BC4B5C6AD7A8C9BC1