2020届高考物理二轮复习专题1力与物体平衡Word版含答案

专题一力与物体的均衡考向展望均衡问题是历年高考的要点，特别是受力剖析与均衡条件的应用在近几年高考取屡次考察。本部分内容在高考命题中也有两大趋向：一是向着选择题独自考察的方向发展；二是选择题独自考察与电学综合考察并存。考察的角度主要包含：一、对各样性质的力的理解；二、共点力均衡条件的应用。用到的思想方法有：整体法和隔绝法、假定法、合成法、正交分解法、矢量三角形法、相像三角形法、等效思想、分解思想等。知识与技巧的梳理1．办理均衡问题的基本思路确立均衡状态(加快度为零)→巧选研究对象(整体法或隔绝法)→受力剖析→成立均衡方程→求解或作议论。2．常用的方法在判断弹力或摩擦力能否存在以及确立它们的方向经常用假定法。求解均衡问题经常用二力均衡法、矢量三角形法、正交分解法、相像三角形法、图解法等。3．带电体的均衡问题仍旧知足均衡条件，不过要注意正确剖析场力——电场力、安培力或洛伦兹力。4．假如带电粒子在重力场、电场和磁场三者构成的复合场中做直线运动，则必定是匀速直线运动，因为F洛⊥v。限时训练（45分钟）经典惯例题1．为了测定木块和竖直墙壁之间的动摩擦因数，某同学设计了一个实验：用一根弹簧将木块压在墙上，同时在木块下方有一个拉力

F2

作用，使木块恰巧匀速向下运动

(弹簧随木块一同向下运动

)，如下图。现分别测出了弹簧的弹力

F1、拉力

F2和木块的重力

G，则以下结论正确的选项是

(

)A．木块遇到竖直向下的滑动摩擦力B．木块所受的滑动摩擦力阻拦木块下滑C．木块与墙壁之间的动摩擦因数为

F2F1D．木块与墙壁之间的动摩擦因数为

F2

GF12．如下图，

A、B、C

三根平行通电直导线质量均为

m，通入的电流大小相等，其中C中的电流方向与

A、B中的电流方向相反，

A、B搁置在粗拙的水平面上，

C静止在空中，三根导线的截面处于一个等边三角形的三个极点，且三根导线均保持静止，重力加快度为

g，则

A导线受到B导线的作使劲大小和方向为

(

)A．

33mg，方向由

A指向

B

B．

33

mg，方向由

B指向

AC．3mg，方向由3．如图，柔嫩轻绳

A指向BON的一端

D．3mg，方向由B指向AO固定，此中间某点M拴一重物，用手拉住绳的另一端

N。初始时，

OM竖直且

MN

被拉直，

OM

与

MN

之间的夹角为

παα>2。现将重物向右上方迟缓拉起，并保持夹角

α不变。在OM

由竖直被拉到水平的过程中A．MN上的张力渐渐增大

(

)B．MN上的张力先增大后减小C．OM上的张力渐渐增大D．OM上的张力先增大后减小高频易错题1．质量为M的斜面体放在圆滑水平川面上，其倾角为30°，斜面上放一质量为m的物块，物块经过绕过轻质滑轮的轻绳与弹簧测力计相连，弹簧测力计的另一端与地面上的P点经过轻绳相连，如下图。用水平力F推着斜面体在水平面上迟缓向左挪动，则以下说法正确的选项是

(

)A．弹簧测力计的示数不停减小B．水平力F不停减小C．地面对斜面体的支持力不停减小D．斜面对物块的摩擦力不停增大2．如下图，斜面体A静止搁置在水平川面上，质量为m的滑块B在外力F1和F2的共同作用下沿斜面体表面向下运动。当F1方向水平向右，F2方向沿斜面体的表面向下时，斜面体遇到地面的摩擦力方向向右。则以下说法中正确的选项是( )A．若同时撤去F1和F2滑块B的加快度方向必定沿斜面向下B．若只撤去F1，在滑块B仍向下运动的过程中，A所受地面摩擦力的方向必定向右C．若只撤去F1，在滑块B仍向下运动的过程中，A所受地面摩擦力的方向可能向左D．若同时撤去F1和F2，给B一个沿斜面向上的初速度，在滑块B向上运动的过程中，A一直处于静止，则地面对A的摩擦力方向向左精确展望题1．A、C是两个带电小球，质量分别是mA、mC，电荷量大小分别是QA、QC，用两条等长绝缘细线悬挂在同一点O，两球静止时如下图，此时细线对两球的拉力分别为FTA、FTC，两球连线AC与O所在竖直线的交点为B，且AB<BC，以下说法正确的选项是( )A．QA>QCB．mA∶mC＝FTA∶FTCC．FTA＝FTCD．mA∶mC＝BC∶AB2．如下图，有一个固定的

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圆弧形阻拦墙

PQ，其半径

OP

水平、OQ

竖直。在

PQ

墙和斜面体

A之间卡着一个表面圆滑的重球

B，斜面体

A放在圆滑的地面上并用一水平向左的力

F推着，整个装置处于静止状态。现改变推力

F的大小，推进斜面体

A沿着水平川面向左迟缓运动，使球

B沿斜面上涨一很小高度。在球B迟缓上涨的过程中，以下说法中正确的选项是

(

)A．斜面体A与球B之间的弹力渐渐减小B．阻拦墙PQ与球B之间的弹力渐渐减小C．水平推力F渐渐增大D．水平川面对斜面体A的弹力不变3．如下图，一金属环套在固定的圆滑杆上，金属环经过越过定滑轮的轻绳在外力F作用下，沿杆迟缓上滑，该过程中金属环对杆的作使劲为N，则()A．F向来增大，N先减小后增大B．F向来在增大，N向来增大C．F先减小后增大，N向来增大D．F先减小后增大，N先减小后增大4．如下图，ACD、EFG为两根相距L的足够长的金属直角导轨，它们被竖直固定在绝缘水平面上，CDGF面与水平面成θ角。两导轨所在空间存在垂直于CDGF平面向上的匀强磁场，磁感觉强度大小为B。两根质量均为m、长度均为L的金属细杆ab、cd与导轨垂直接触形成闭合回路，杆与导轨之间的动摩擦因数均为μ，两金属细杆的电阻均为R，导轨电阻不计。当ab以速度v1沿导轨向下匀速运动时，cd杆也正好以速度v2向下匀速运动。重力加快度为g。以下说法正确的选项是( )BLv2A．回路中的电流为2RB．ab杆所受摩擦力为mgsinθC．cd杆所受摩擦力为(mgsinB2L2v1)2RmgcosD．μ与v1大小的关系为B2L2v1mgsin2R5．如下图，圆滑的轻滑轮经过支架固定在天花板上，一足够长的细绳越过滑轮，一端悬挂小球b，另一端与套在水平细杆上的小球a连结。在水平拉力慢向右挪动(细绳中张力大小看为不变)。已知小球

F作用下小球b的质量是小球

a从图示虚线（最先是竖直的）地点开始缓a的2倍，滑动摩擦力等于最大静摩擦力，小球

a与细杆间的动摩擦因数为

μ。则以下说法正确的选项是

(

)A．当细绳与细杆的夹角为30°时，杆对a球的支持力为零．支架对轻滑轮的作使劲大小渐渐增添C．支架对

a球的摩擦力先减小后增添D．当

3

时，拉力

F先减小后增添36．如下图，放在粗拙的固定斜面上的物块滑轮与轻弹簧的右端及轻绳BO的上端连结于

O

A和悬挂的物块B均处于静止状态。轻绳点，轻弹簧中轴线沿水平方向，轻绳的OC

AO绕过圆滑的定段与竖直方向的夹角θ＝53°，斜面倾角α＝37°，物块A和B的质量分别为mA＝5kg、mB＝1.5kg，弹簧的劲度系数k＝500N/m，sin37＝°0.6，cos37＝°0.8，重力加快度g＝10m/s2，求：弹簧的伸长量x；物块A遇到的摩擦力。7．如下图，在水平川面xOy上有一沿x轴正方向做匀速运动的传递带，运动速度为3v0，传递带上有一质量为m的正方形物体随传递带一同运动，当物体运动到yOz平面时碰到一阻拦板C，阻挡其持续向x轴正方向运动。设物体与传递带间的动摩擦因数为μ，与挡板之间的动摩擦因数为μ。此时若要使物体沿y轴12正方向以4v0匀速运动，重力加快度为g，则沿y轴方向所加外力为多少？参照答案限时训练（45分钟）经典惯例题1．【解题思路】木块相关于竖直墙壁下滑，遇到竖直向上的滑动摩擦力，阻拦木块下滑，A错误，B正确。剖析木块受力如下图。由均衡条件可得：FN＝F1，FF＝G＋F2，又＝μF，以上三式联立可解得：μ＝F2G，故C错误，D正确。FFNF1【答案】BD2．【解题思路】三根导线的截面处于一个等边三角形的三个极点，通入的电流大小相等，则FBC＝FAC＝FAB，又反向电流互相排挤，对电流C受力剖析如图，由均衡条件可得：2FACcos30°＝mg，解得：FAC＝3mg，则FAB＝3mg；同向电流互相吸引，A导线遇到B导线的作33使劲方向由A指向B。【答案】A3．【解题思路】设重物的质量为m，绳OM中的张力为TOM，绳MN中的张力为TMN。开始时，TOM＝mg，TMN＝0。因为迟缓拉起，则重物向来处于均衡状态，两绳张力的协力与重物的重力mg等大、反向。对重物受力剖析如下图，已知角α不变，在绳MN迟缓拉起的过程中，角β渐渐增大，则角(α－β)渐渐减小，但角θ不变，在三角形中，利用正弦定理得：TOM＝mg，(α－β)由钝角变sinα－βsinθ为锐角，则T先增大后减小，选项D正确；同理知TMN＝mg，在β由π向来增大，0变成的过程中，TOMsinβsinθ2MN选项A正确。【答案】AD高频易错题1．【解题思路】滑块受重力、支持力、拉力和滑动摩擦力，在斜面体向左运动的过程中，四个力的方向均不变，依据均衡条件，拉力T＝mgsin30＋°μmgcos30°保持不变，故A错；设弹簧测力计与水平方向的夹角为θ，对斜面体和滑块整体剖析，受推力、重力、绳索的拉力、支持力，水平方向，有：F＝Tcosθ，斜面体在水平面上迟缓向左挪动θ变小，因此推力F增大，故B错；竖直方向：N＝(M＋m)g＋Tsinθ，因为θ减小，T不变，故N减小，C对；物块遇到的是滑动摩擦力，f＝μmgcos30°大小恒定不变，故D错。【答案】C2．【解题思路】设斜面倾角为θ，由题意知，在B沿斜劈下滑时，遇到A对它弹力FN和滑动摩擦力f，根据牛顿第三定律，A遇到B对它的作使劲FN?与f?，斜劈A实质上就是在这两个力的水均分力作用下有相对地面向左运动的趋向的，则有FN?sinθ<f?cosθ，又因为f?＝μFN?，因此FN?sinθ<μFN?cosθ，即μ>tanθ。假如撤去F1，在物体B仍向下运动的过程中，对B有：FN＝mgcosθ，f＝μFN；对斜劈A，假定A受的摩擦力fA方向向左，则有：FN?sinθ＝f?cosθ＋fA，又f?＝f，FN?＝FN，可得fA＝FN(sinθ－μcosθ)<0，因此斜劈A有相对地面向左运动的趋向，摩擦力方向是向右，故C错，B对。同时撤出F1和F2，由以上剖析可知mBgsinθ<μmBgcosθ，物体B为静止，因此加快度0，故A错；同时撤去F1和F2，给B一个沿斜面向上的初速度，在滑块B向上运动的过程中，斜劈A受B的压力和摩擦力的水均分力作用下有相对地面向右运动的趋向的，A一直处于静止，则地面对A的摩擦力方向向左，故D对。【答案】BD精确展望题1．【解题思路】设两个小球之间的库仑力为F，利用相像三角形知识可得，A球所受三个力F、FTA、mAg构成的三角形与三角形OBA相像，mAg＝F＝FTA；C球所受三个力F、FTC、mCg构成的三角形与三角形OBCOBABAOmCgFFTC；因OA＝OC，因此mA∶mC＝FTA∶FTC；mA∶mC＝BC∶AB，则选项B、D正确，C错相像，OB＝CB＝CO误；因两球之间的作使劲是互相作使劲，则没法判断两球带电荷量的多少，选项A错误。【答案】BD2．【解题思路】小球B处于均衡状态，对B受力剖析，如下图，当球B沿斜面上涨一很小高度时，圆弧阻拦墙对B的压力方向与水平方向的夹角减小，依据图象可知，斜面体A与球B之间的弹力N2渐渐减小，阻拦墙PQ与球B之间的弹力N1渐渐减小，故A正确，B正确；以斜面体为研究对象，则有上述分析可知球B对斜面A的弹力减小，我们能够将该力分解为水平方向和竖直方向，该力与水平竖直所成夹角不变，因此竖直与水均分力都减小，而F等于其水均分力，故F减小，地面对A的支持力等于A的重力＋该力的竖直分力，故地面对A的支持力也减小，故C错误，D错误。【答案】AB3．【解题思路】设环的质量为m，对环进行受力剖析如图1，环受到竖直向下的重力，与杆垂直的支持力N、以及沿绳索方向的拉力F；当环经过越过定滑轮的轻绳在外力F作用下，沿杆迟缓上滑时，轻绳与竖直方向的夹角渐渐减小，由图能够知道，N渐渐减小，F渐渐增大；当绳索的方向沿竖直方向时，杆对小环的作使劲为0。当环位于滑轮的右边时，受力如图2，则环向上运动的过程中拉力F仍旧增大，此时杆对环的作使劲的方向垂直于杆的方向向下，渐渐增大，故A对。【答案】A4．【解题思路】ab杆产生的感觉电动势EBLv1，回路中感觉电流IEBLv1，故A错；ab杆匀速下2R2R滑，受力均衡条件，ab杆所受的安培力大小F安BILB2L2v1，方向沿轨道向上，则由均衡条件得：ab所受2R的摩擦力大fmgsinF安mgsinB2L2v1小，故B错；cd杆所受的安培力大小也等于F安，方向垂直于2R导轨向下，则cd杆所受摩擦力fFN(mgsinF安)(mgsinB2L2v1)，故C对；依据cd杆受力均衡得2R22mgcosmgsin(90)f(mgsinBLv1)，则得μ与v1大小的关系为，故D对。222RBLv1mgsin2R【答案】CD5．【解题思路】设a的质量为m，则b的质量为2m，以b为研究对象，竖直方向受力均衡，可得绳索拉力一直等于b的重力，即T＝2mg，保持不变；以a为研究对象，受力如下图，设绳索与水平方向夹角为θ，支持力FN＝2mgsinθ－mg，向右迟缓拉动的过程中，θ角渐渐减小，当FN＝0时得sinθ＝0.5，即θ＝30°，故A正确；向右迟缓拉动的过程中，两个绳索之间的夹角渐渐增大，绳索的拉力不变，因此绳索的协力减小，则绳索对滑轮的作使劲逐渐减小，故B错误；由图可知，角度θ从90°变