专题01 连接体模型

学而优·教有方PAGEPAGE352022届高三物理二轮常见模型与方法综合特训专练专题01连接体模型专练目标专练内容目标1重力场、电场、磁场中连接体的平衡问题（1T—9T）目标2重力场、电场、磁场中应用牛顿第二定律应用处理连接体问题（10T—18T）目标3应用能量的观点处理连接体问题（19T—22T）【典例专练】一、重力场、电场、磁场中连接体的平衡问题1．2021“一带一路”年度汉字发布活动中，“互”字作为最能体现2021年“一带一路”精神内涵的汉字拔得头筹，成为年度汉字。如图为力学兴趣小组制作的“互”字形木制模型。模型分上下两部分，质量均为。用细线连接两部分。当细线都绷紧时，整个模型可以竖直静止在水平地面上。其中连接、两点的细线为，连接、两点的细线为，重力加速度为g。则（）A．细线对点的作用力向上B．细线的拉力等于细线的拉力C．细线的拉力大小等于D．整个模型对地面的压力大小为2．如图，质量分布均匀的光滑球A与粗糙半球B放在倾角为30°的斜面C上，C放在水平地面上，A，B，C均处于静止状态。已知A与B的半径相等，A的质量为3m，B的质量为m，重为加速度大小为g。则（）A．C对A的支持为大小为B．C对B的摩擦力大小为mgC．B对A的支持为大小为D．地面对C的摩擦力大小为3．如图所示，一轻质光滑定滑轮固定在倾斜木板上，质量分别为和的物块A、B通过不可伸长的轻绳跨过滑轮连接并静置于木板上，A、B间的接触面和轻绳均始终与木板平行。A与B间的动摩擦因素为，B与木板间的动摩擦因数为，设最大静摩擦力等于滑动摩擦力。缓慢增加木板与水平面间的夹角至时，物块A、B刚好要滑动，则的值为（）A．0.1 B．0.15 C．0.2 D．0.254．质量为M的半圆柱体P放在粗糙的水平地面上，其右端固定一个竖直挡板AB，在P上放两个大小相同的光滑小球C和D，质量均为m，整个装置的纵截面如图所示。开始时P、C球心连线与水平面的夹角为，点P、D球心连线处于竖直方向，已知重力加速度为g。则下列说法正确的是（）A．P和挡板对C的弹力分别为和B．地面对P的摩擦力大小为零C．使挡板缓慢地向右平行移动，但C仍在P和挡板AB作用下悬于半空中，则地面对P的摩擦力将不断增大D．使挡板绕B点顺时针缓慢转动，P始终保持静止，则D一定缓慢下滑5．如图，带有光滑滑轮的物块a置于水平面上，物块b放在物块a上，轻质细线一端固定在物体b上，另一端绕过光滑的滑轮固定在d点，滑轮2下悬挂物块c，系统处于静止状态。若将固定点d向右移动少许，而b与a始终静止。下列说法正确的是（）A．轻质细线对滑轮2的作用力增大B．物块a对地面的压力不变C．地面对物块a的摩擦力增大D．物块a对物块b的摩擦力不变6．质量相同的小球A、B分别带有+3q和q电量，两段等长绝缘细线悬挂在O点如图所示，当系统处于水平向右的匀强电场中并静止时，可能出现的状态应是（）A． B． C． D．7．如图所示，A、B、C为三段圆柱体，质量均为m，均可视为质点，通过铰链与两根长为L的轻杆相连，A、B、C位于竖直面内且成正三角形，其中A、C置于光滑水平面上，A、C带电，电荷量均为q，A、C间的库仑力忽略不计，B不带电。起初在水平向右的匀强电场中三个物体均保持静止，现水平电场突然消失，B由静止下落，物体A、C在杆的作用下向两侧滑动，三物体的运动始终在同一竖直平面内。已知重力加速度为g，则物体B由静止至落地的过程中，下列说法正确的是（）A．物体A、C带异种电荷，且A带负电，C带正电B．水平电场的电场强度C．圆柱A对地面的压力始终小于D．圆柱B落地的速度大小近似为8．如图所示，小球A和小球B用两根轻质细绳固定在倾角为45°的光滑斜面上，细绳与斜面平行，A球的质量为m，B球的质量为3m，B球带正电荷q，A球不带电，开始时两球均处于静止状态。现在该竖直面内加上一个匀强电场，A球刚好不离开斜面，两球均可视为质点，重力加速度为g，下列说法正确的是（）A．若电场沿水平方向，电场强度为B．若电场沿水平方向，此时A、B两球之间的细绳与竖直方向的夹角为53°C．所加电场的电场强度不能小于D．O与A球之间的细绳拉力不可能等于09．如图所示的天平可用来测量磁场的磁感应强度。天平的右臂下面挂一个矩形线圈，宽为L，共N匝，线圈的下部悬在匀强磁场中，磁场方向垂直于纸面。当线圈中通有电流I（方向如图）时，在天平两边加上质量分别为、的砝码，天平平衡；当电流反向（大小不变）时，右边再加上质量为m的砝码后，天平又重新平衡。由此可知（）A．磁感应强度方向垂直纸面向里，大小为B．磁感应强度方向垂直纸面向里，大小为C．磁感应强度方向垂直纸面向外，大小为D．磁感应强度方向垂直纸面向外，大小为重力场、电场、磁场中应用牛顿第二定律应用处理连接体问题10．如图，质量为2m的物体M和质量为m的物体N放在光滑水平地面上，M、N之间用不可伸长的轻绳连接。开始时绳子刚好处于伸直状态，若用水平向左的恒力F拉物体M，则（）A．两物体一起运动时，M的加速度大小为B．两物体一起运动时，绳中的张力与F大小相等C．若水平面粗糙，它们与地面的动摩擦因数均为μ，两物体一起运动时，M所受的合外力小于D．若水平面粗糙，它们与地面的动摩擦因数均为μ，两物体一起运动时，N所受的合外力大小为11．如图所示，倾角为45°的足够长的斜面固定在水平面上，质量为的物块、质量为的滑块B叠放在一起，B上表面水平，置于B上表面的最右端，可视为质点，不计一切摩擦，重力加速度大小为g。现由静止释放和B，关于B开始沿斜面下滑到刚好到达斜面的过程，下列说法正确的是（）A．物块处于完全失重状态B．滑块受到斜面的支持力大小为C．物块运动的加速度大小为D．滑块运动的加速度大小为12．竖直墙壁间有质量分别是m和4m的圆球A和圆球B，两圆球半径均为R，其中B球球面光滑，半球A与左侧墙壁之间存在摩擦，两墙壁之间距离为，两球能够一起以加速度a匀加速竖直下滑，已知a<g（g取），则半球A与左侧墙壁之间的动摩擦因数为（）A． B． C． D．13．如图所示，底端固定在水平面上的轻弹簧竖直放置，物块A、B叠放在弹簧上，物块相互绝缘且质量均为1.0kg，A带正电且电荷量为0.2C，B不带电。开始处于静止状态，此时弹簧压缩了10cm，若突然施加竖直方向的匀强电场，此瞬间A对B的压力大小变为5N，，则（）A．电场强度大小为，方向竖直向上B．此后系统振动的振幅为10cmC．施加电场后系统机械能的最大增加量为1.0JD．一起振动的最大加速度为14．如图所示，a、b、c、d四个质量均为m的带电小球恰好构成“三星拱月”之形，其中a、b、c三个完全相同的带电小球位于同一光滑绝缘水平面内，且绕同一点O做半径为R的匀速圆周运动，三小球所在位置恰好将圆周等分。小球d位于O点正上方h处，且在外力F作用下处于静止状态。已知a、b、c三小球的电荷量均为q，d球的电荷量为6q，h=R，重力加速度为g，静电力常量为k，则（）A．小球d一定带正电B．小球b的周期为C．小球c的加速度大小为D．外力F竖直向上，大小等于15．如图所示，两长度均为的通电长直导线、锁定在倾角为的光滑斜面上，质量分别为、，两导线中通入的电流大小相等，均为，重力加速度大小为，现在导线的中点施加一沿斜面向上的拉力与此同时对两导线解除锁定，两导线间距离不变并沿斜面向上做匀加速直线运动。下列说法正确的是（）A．两导线中电流的方向可能相反B．两导线间的安培力大小为C．若，撤去瞬间，导线、的加速度大小之比为D．去掉，导线仅在外加匀强磁场作用下静止在斜面上，所加磁场的磁感应强度大小满足16．如图所示，质量为3m的重物与一质量为m的导线框用一根绝缘细线连接起来，挂在两个高度相同的定滑轮上，已知导线框电阻为R，横边边长为L.有一垂直纸面向里的匀强磁场，磁感应强度为B，磁场上下边界的距离、导线框竖直边长均为h。初始时刻，磁场的下边缘和导线框上边缘的高度差为2h，将重物从静止开始释放，导线框加速进入磁场，穿出磁场前已经做匀速直线运动，滑轮质量、摩擦阻力均不计，重力加速度为g.则下列说法中正确的是（）A．导线框进入磁场时的速度为B．导线框穿出磁场时的速度为C．导线框通过磁场的过程中产生的热量D．导线框进入磁场后，若某一时刻的速度为v，则加速度为17．如图所示，质量为M、上表面光滑的斜面体放置在水平面上，另一质量为m的物块沿斜面向下滑动时，斜面体一直静止不动。已知斜面倾角为，重力加速度为g，则（）A．地面对斜面体的支持力为B．地面对斜面体的摩擦力为零C．斜面倾角越大，地面对斜面体的支持力越小D．斜面倾角不同，地面对斜面体的摩擦力可能相同18．如图所示，有两个物块A和，质量分别为和，用同一根轻质细线将两个物块连接在滑轮组上，滑轮质量不计，不计一切摩擦及空气阻力，重力加速度为g，现将两物块由静止释放，经过一段时间，A的位移为，在此过程中，下列说法正确的（）A．物块A和总势能保持不变 B．A的位移为时，的速度为C．细线的拉力大小为 D．A和重力的功率大小之比为1：3应用能量的观点处理连接体问题19．如图所示，光滑支架AOB固定，OA杆沿竖直方向，OB杆沿水平方向。小球a、b分别穿在两杆上并通过轻绳连接，对b施加一水平向右的外力F，使a向上做匀加速运动，则在运动过程中（）A．轻绳的拉力逐渐变大B．OB杆对小球b的支持力逐渐变大C．F做的功等于小球a机械能的改变量D．F做的功和轻绳对b球做的功之和等于b球动能的改变量20．如图所示，质量均为m的物块A和B用不可伸长的轻绳连接，A放在倾角为θ的固定光滑斜面上，而B能沿光滑竖直杆上下滑动杆和滑轮中心间的距离为L，物块B从与滑轮等高处由静止开始下落，斜面与杆足够长，重力加速度为g。在物块B下落到绳与水平方向的夹角为θ的过程中，下列说法正确的是（）A．开始下落时，B的加速度等于gB．物块B的重力势能减小量为mgLtanθC．物块A的速度大于物块B的速度D．物块B的末速度为21．如图所示，质量均为m的小球a、b用一长为L的细直棒相连，a球置于光滑的水平地面上，b球靠在光滑竖直墙面上，距离地面高H处。释放后b球沿竖直墙面下滑，当b球未脱离墙壁，且细直棒滑至与水平面成θ角时，下列说法正确的是（）A．下滑过程中，b球的机械能守恒B．两小球的速度大小之比C．b球的速度大小为D．下滑的过程中，细直棒对小球a做的功为022．如图所示，长为的轻杆一端可绕点自由转动，杆的中点和另一端分别固定两个质量均为的小球A、B。让轻杆从水平位置由静止释放，在转动至竖直位置的过程中，不计空气阻力，重力加速度大小为，下列说法正确的是（）A．重力对A球做功的功率先增大后减小B．杆转动至竖直位置时，O点对杆的拉力大小为C．杆转动至竖直位置时，B球的速度大小为D．杆对B球做的功为2022届高三物理二轮常见模型与方法综合特训专练专题01连接体模型专练目标专练内容目标1重力场、电场、磁场中连接体的平衡问题（1T—9T）目标2重力场、电场、磁场中应用牛顿第二定律应用处理连接体问题（10T—18T）目标3应用能量的观点处理连接体问题（19T—22T）【典例专练】一、重力场、电场、磁场中连接体的平衡问题1．2021“一带一路”年度汉字发布活动中，“互”字作为最能体现2021年“一带一路”精神内涵的汉字拔得头筹，成为年度汉字。如图为力学兴趣小组制作的“互”字形木制模型。模型分上下两部分，质量均为。用细线连接两部分。当细线都绷紧时，整个模型可以竖直静止在水平地面上。其中连接、两点的细线为，连接、两点的细线为，重力加速度为g。则（）A．细线对点的作用力向上B．细线的拉力等于细线的拉力C．细线的拉力大小等于D．整个模型对地面的压力大小为【答案】D【详解】A．细线只能提供沿细线的拉力，所以细线对点的作用力向下。故A错误；BC．对模型上部分受力分析，有易知，细线的拉力小于细线的拉力，细线的拉力大于。故BC错误；D．对整个模型受力分析，有根据牛顿第三定律，可知整个模型对地面的压力大小为。故D正确。故选D。2．如图，质量分布均匀的光滑球A与粗糙半球B放在倾角为30°的斜面C上，C放在水平地面上，A，B，C均处于静止状态。已知A与B的半径相等，A的质量为3m，B的质量为m，重为加速度大小为g。则（）A．C对A的支持为大小为B．C对B的摩擦力大小为mgC．B对A的支持为大小为D．地面对C的摩擦力大小为【答案】A【详解】AC．对球A进行受力分析，如图所示由几何知识可知，B对A的支持力N1、C对A的支持力N2与竖直方向的夹角都等于30°，根据平衡条件得；解得故C错误，A正确；B．把AB看出一个整体进行受力分析，整体重力沿斜面向下的分量与C对B的摩擦力f1平衡，有故B错误；D．把ABC看出一个整体进行受力分析，根据平衡条件，在水平方向整体没有运动趋势，地面对C的摩擦力不存在，故D错误。故选A。3．如图所示，一轻质光滑定滑轮固定在倾斜木板上，质量分别为和的物块A、B通过不可伸长的轻绳跨过滑轮连接并静置于木板上，A、B间的接触面和轻绳均始终与木板平行。A与B间的动摩擦因素为，B与木板间的动摩擦因数为，设最大静摩擦力等于滑动摩擦力。缓慢增加木板与水平面间的夹角至时，物块A、B刚好要滑动，则的值为（）A．0.1 B．0.15 C．0.2 D．0.25【答案】B【详解】当木板与水平面的夹角为时，两物块刚好滑动，对A物块受力分析如图沿斜面方向，A、B之间的滑动摩擦力根据平衡条件可知对B物块受力分析如图沿斜面方向，B与斜面之间的滑动摩擦力根据平衡条件可知联立可得解得故选B。4．质量为M的半圆柱体P放在粗糙的水平地面上，其右端固定一个竖直挡板AB，在P上放两个大小相同的光滑小球C和D，质量均为m，整个装置的纵截面如图所示。开始时P、C球心连线与水平面的夹角为，点P、D球心连线处于竖直方向，已知重力加速度为g。则下列说法正确的是（）A．P和挡板对C的弹力分别为和B．地面对P的摩擦力大小为零C．使挡板缓慢地向右平行移动，但C仍在P和挡板AB作用下悬于半空中，则地面对P的摩擦力将不断增大D．使挡板绕B点顺时针缓慢转动，P始终保持静止，则D一定缓慢下滑【答案】AC【详解】A．由于D处于P的正上方，所以D只能受到重力和P的支持力；则C的受力如图所示根据平衡条件，得，即半圆柱P和挡板对C的弹力大小分别为和，故A正确；B．以P、C和D组成的整体为研究对象，可知整体在水平方向受到挡板AB的作用力FA，若要平衡，必定受到向右的摩擦力，故B错误；C．使挡板缓慢地向右平移，但C仍在P和挡板AB作用下悬于半空中，则D的运动可能有两种情况：一是D仍然位于P的正上方，保持不动，此时C的球心与P的圆心的连线与水平方向之间的夹角减小，由可知FA增大，P若要平衡，则受到向右的摩擦力必定增大；二是若D受到扰动，可能随C一起向右滑下，则对C产生向下的压力，则挡板AB对C的弹力更大，所以地面对P的摩擦力将不断增大，故C正确；D．使挡板绕B点顺时针缓慢转动，P始终保持静止，则D可能仍然位于P的正上方，保持不动，故D错误。故选AC。5．如图，带有光滑滑轮的物块a置于水平面上，物块b放在物块a上，轻质细线一端固定在物体b上，另一端绕过光滑的滑轮固定在d点，滑轮2下悬挂物块c，系统处于静止状态。若将固定点d向右移动少许，而b与a始终静止。下列说法正确的是（）A．轻质细线对滑轮2的作用力增大B．物块a对地面的压力不变C．地面对物块a的摩擦力增大D．物块a对物块b的摩擦力不变【答案】BC【详解】A．设绳的拉力大小为F，滑轮2右侧绳子在竖直方向的夹角为θ，物块b和物块a的总重力为G1，物体c的重力为G2．对于滑轮2，由力的平衡条件有2Fcosθ=G2轻质细线对滑轮2的作用力始终等于G2，故A错误；B．把abc看出一个整体进行受力分析，在竖直方向上Fcosθ+FN=G1+G2，解得根据牛顿第三定律易知物块a对地面的压力不变，故B正确；CD．把abc看出一个整体进行受力分析，在水平方向上f=Fsinθ由2Fcosθ=G2解得易知，将固定点d向右移动少许，θ增大，f增大，即地面对物块a的摩擦力增大。故C正确；D．同理，把b物体隔离出来分力分析，将固定点d向右移动少许，θ增大，Ｆ增大，细线对b物体的拉力方向未变，拉力的水平分力增加，致使物块a对物块b的摩擦力增加。故D错误。故选BC。6．质量相同的小球A、B分别带有+3q和q电量，两段等长绝缘细线悬挂在O点如图所示，当系统处于水平向右的匀强电场中并静止时，可能出现的状态应是（）A． B． C． D．【答案】D【详解】以整体为研究对象，分析受力如图。A带正电，受到的电场力水平向右，大小为3qE，B带负电，受到的电场力水平向左，大小为qE，水平方向合力向右，因此OA绳子偏向右，设OA绳与竖直方向的夹角为α，则由平衡条件得以B球为研究对象，受力如上图。设AB绳与竖直方向的夹角为β，则由平衡条件得得到α=β故选D。7．如图所示，A、B、C为三段圆柱体，质量均为m，均可视为质点，通过铰链与两根长为L的轻杆相连，A、B、C位于竖直面内且成正三角形，其中A、C置于光滑水平面上，A、C带电，电荷量均为q，A、C间的库仑力忽略不计，B不带电。起初在水平向右的匀强电场中三个物体均保持静止，现水平电场突然消失，B由静止下落，物体A、C在杆的作用下向两侧滑动，三物体的运动始终在同一竖直平面内。已知重力加速度为g，则物体B由静止至落地的过程中，下列说法正确的是（）A．物体A、C带异种电荷，且A带负电，C带正电B．水平电场的电场强度C．圆柱A对地面的压力始终小于D．圆柱B落地的速度大小近似为【答案】C【详解】AB．系统能静止在水平面上，可知A与C受到的电场力一定方向相反，所以A与C带异种电荷；电场的方向向右，根据平衡条件可知，A带正电，C带负电，对B受力分析可知，设杆上的支持力为F，则解得对C分析可得杆上作用力的水平分力等于电场力，即解得故AB错误；C．当三个物体静止时，对整体分析，可得A对地面的压力为，B在下落过程中，加速度竖直向下，处于失重状态，则A对地面的压力小于，故C正确；D．根据运动的合成与分解可知当B落地时，AC速度为零，对整个系统分析，忽略电荷间的作用力有解得故D错误。故选C。8．如图所示，小球A和小球B用两根轻质细绳固定在倾角为45°的光滑斜面上，细绳与斜面平行，A球的质量为m，B球的质量为3m，B球带正电荷q，A球不带电，开始时两球均处于静止状态。现在该竖直面内加上一个匀强电场，A球刚好不离开斜面，两球均可视为质点，重力加速度为g，下列说法正确的是（）A．若电场沿水平方向，电场强度为B．若电场沿水平方向，此时A、B两球之间的细绳与竖直方向的夹角为53°C．所加电场的电场强度不能小于D．O与A球之间的细绳拉力不可能等于0【答案】BC【详解】A．A球对斜面没有压力，若电场沿水平方向，对A、B两球整体受力分析如图甲所示，有解得选项A错误；B．对B球受力分析如图乙所示，有所以选项B正确；C．当电场力方向与细绳OA垂直时，电场强度有最小值，此时解得选项C正确；D．若当电场方向竖直向上且满足此时O与A球之间的细绳拉力刚好等于0，选项D错误。故选BC。9．如图所示的天平可用来测量磁场的磁感应强度。天平的右臂下面挂一个矩形线圈，宽为L，共N匝，线圈的下部悬在匀强磁场中，磁场方向垂直于纸面。当线圈中通有电流I（方向如图）时，在天平两边加上质量分别为、的砝码，天平平衡；当电流反向（大小不变）时，右边再加上质量为m的砝码后，天平又重新平衡。由此可知（）A．磁感应强度方向垂直纸面向里，大小为B．磁感应强度方向垂直纸面向里，大小为C．磁感应强度方向垂直纸面向外，大小为D．磁感应强度方向垂直纸面向外，大小为【答案】B【详解】因为电流反向时，右边再加砝码才能重新平衡，所以此时安培力竖直向上，由左手定则判断磁场方向垂直于纸面向里；电流反向前，有m1g=m2g＋m3g＋NBIL其中m3为线圈质量，电流反向后，有m1g=m2g＋m3g＋mg－NBIL两式联立可得故选B。重力场、电场、磁场中应用牛顿第二定律应用处理连接体问题10．如图，质量为2m的物体M和质量为m的物体N放在光滑水平地面上，M、N之间用不可伸长的轻绳连接。开始时绳子刚好处于伸直状态，若用水平向左的恒力F拉物体M，则（）A．两物体一起运动时，M的加速度大小为B．两物体一起运动时，绳中的张力与F大小相等C．若水平面粗糙，它们与地面的动摩擦因数均为μ，两物体一起运动时，M所受的合外力小于D．若水平面粗糙，它们与地面的动摩擦因数均为μ，两物体一起运动时，N所受的合外力大小为【答案】C【详解】A．两物体一起运动时，以整体为研究对象，根据牛顿第二定律可得整体的加速度大小为故A错误；B．设绳中的张力大小为T，对物体N根据牛顿第二定律可得故B错误；CD．若水平面粗糙，两物体一起运动时，以整体为研究对象，根据牛顿第二定律可得整体的加速度大小为则M、N所受的合外力大小分别为故C正确，D错误。故选C。11．如图所示，倾角为45°的足够长的斜面固定在水平面上，质量为的物块、质量为的滑块B叠放在一起，B上表面水平，置于B上表面的最右端，可视为质点，不计一切摩擦，重力加速度大小为g。现由静止释放和B，关于B开始沿斜面下滑到刚好到达斜面的过程，下列说法正确的是（）A．物块处于完全失重状态B．滑块受到斜面的支持力大小为C．物块运动的加速度大小为D．滑块运动的加速度大小为【答案】C【详解】对B和A分别受力分析，设AB间弹力大小为FN，斜面对B弹力为N，由牛顿第二定律；；AB没有分离，两者在竖直方向加速度相等，即联立可得故A、B、D错误，C正确；故选C。12．竖直墙壁间有质量分别是m和4m的圆球A和圆球B，两圆球半径均为R，其中B球球面光滑，半球A与左侧墙壁之间存在摩擦，两墙壁之间距离为，两球能够一起以加速度a匀加速竖直下滑，已知a<g（g取），则半球A与左侧墙壁之间的动摩擦因数为（）A． B． C． D．【答案】C【详解】设A球对B球的弹力为F，对B球受力分析如下图由平衡条件可知；可解得其中满足对整体受力分析，有联立，可解得故ABD错误，C正确。故选C。13．如图所示，底端固定在水平面上的轻弹簧竖直放置，物块A、B叠放在弹簧上，物块相互绝缘且质量均为1.0kg，A带正电且电荷量为0.2C，B不带电。开始处于静止状态，此时弹簧压缩了10cm，若突然施加竖直方向的匀强电场，此瞬间A对B的压力大小变为5N，，则（）A．电场强度大小为，方向竖直向上B．此后系统振动的振幅为10cmC．施加电场后系统机械能的最大增加量为1.0JD．一起振动的最大加速度为【答案】A【详解】A．两物块A、B开始处于静止状态，可得弹簧弹力的大小F=2mg=20N若突然加沿竖直方向的匀强电场，弹簧弹力不突变，此瞬间A对B的压力大小变为5N，对B受力分析得分析A的受力竖直向上的电场力qE和B对A的支持力FN，竖直向下的重力mg解得所以方向竖直向上。故A正确；BC．系统到达平衡位置时可得，此后系统AB分离，由分离前简谐振幅为，A1分离后B的振幅为A2：；得故B未离开弹簧。B的振幅为故B错误；C．分离后，A做匀速直线运动，故施加电场后系统机械能的一直变大故C错误；D．由A、B项分析可知，一起振动的最大加速度故D错误。故选A。14．如图所示，a、b、c、d四个质量均为m的带电小球恰好构成“三星拱月”之形，其中a、b、c三个完全相同的带电小球位于同一光滑绝缘水平面内，且绕同一点O做半径为R的匀速圆周运动，三小球所在位置恰好将圆周等分。小球d位于O点正上方h处，且在外力F作用下处于静止状态。已知a、b、c三小球的电荷量均为q，d球的电荷量为6q，h=R，重力加速度为g，静电力常量为k，则（）A．小球d一定带正电B．小球b的周期为C．小球c的加速度大小为D．外力F竖直向上，大小等于【答案】BD【详解】A．、、三小球所带电荷量相同，要使三个做匀速圆周运动，球与、、三小球一定是异种电荷，由于球的电性未知，所以球不一定带正电，故A错误；BC．设连线与水平方向的夹角为，则有；对球，根据牛顿第二定律可得解得；则小球的加速度大小为，故B正确，C错误；D．对球，由平衡条件得故D正确。故选BD。15．如图所示，两长度均为的通电长直导线、锁定在倾角为的光滑斜面上，质量分别为、，两导线中通入的电流大小相等，均为，重力加速度大小为，现在导线的中点施加一沿斜面向上的拉力与此同时对两导线解除锁定，两导线间距离不变并沿斜面向上做匀加速直线运动。下列说法正确的是（）A．两导线中电流的方向可能相反B．两导线间的安培力大小为C．若，撤去瞬间，导线、的加速度大小之比为D．去掉，导线仅在外加匀强磁场作用下静止在斜面上，所加磁场的磁感应强度大小满足【答案】BD【详解】A．分析可知、一定相互吸引，则、中电流一定同向，A错误；B．对、整体，有对进行受力分析，由牛顿第二定律有解得，B正确；C．若，则、间安培力大小为，撤去外力瞬间，对受力分析可得解得，加速度方向沿斜面向上，对受力分析可得解得，加速度方向沿斜面向下，导线、加速度大小之比为，C错误；D．对受力分析如图所示，当磁场方向垂直于斜面向下时，磁感应强度最小，由共点力平衡条件可知要使导线静止在斜面上，需要外加匀强磁场的磁感应强度大小满足，D正确；故选BD。16．如图所示，质量为3m的重物与一质量为m的导线框用一根绝缘细线连接起来，挂在两个高度相同的定滑轮上，已知导线框电阻为R，横边边长为L.有一垂直纸面向里的匀强磁场，磁感应强度为B，磁场上下边界的距离、导线框竖直边长均为h。初始时刻，磁场的下边缘和导线框上边缘的高度差为2h，将重物从静止开始释放，导线框加速进入磁场，穿出磁场前已经做匀速直线运动，滑轮质量、摩擦阻力均不计，重力加速度为g.则下列说法中正确的是（）A．导线框进入磁场时的速度为B．导线框穿出磁场时的速度为C．导线框通过磁场的过程中产生的热量D．导线框进入磁场后，若某一时刻的速度为v，则加速度为【答案】BC【详解】A．线框进入磁场前，根据重物与线框组成的机械能守恒得解得线框进入磁场时的速度为，A错误；B．线框穿出磁场时，根据平衡条件得安培力为联立解得线框离开磁场时的速度为，B正确；C．设线框通过磁场的过程中产生的热量为，对从静止到刚通过磁场的过程，根据能量守恒得联立以上解得，C正确；D．线框进入磁场后，若某一时刻的速度为，对整体，根据牛顿第二定律得解得，D错误。故选BC。17．如图所示，质量为M、上表面光滑的斜面体放置在水平面上，另一质量为m的物块沿斜面向下滑动时，斜面体一直静止不动。已知斜面倾角为，重力加速度为g，则（）A．地面对斜面体的支持力为B．地面对斜面体的摩擦力为零C．斜面倾角越大，地面对斜面体的支持力越小D．斜面倾角不同，地面对斜面体的摩擦力可能相同【答案】CD【详解】物块在水平方向和竖直方向的加速度大小分别为；设地面对斜面体的支持力大小为FN，摩擦力大小为Ff，根据质点系的牛顿第二定律可得；解得；由上面两式可知，地面对斜面体的支持力小于，且斜面倾角越大，地面对斜面体的支持力越小；地面对斜面体的摩擦力不为零，且当斜面倾角取互余的两个值时，Ff大小相等。综上所述可知AB错误，CD正确。故选CD。18．如图所示，有两个物块A和，质量分别为和，用同一根轻质细线将两个物块连接在滑轮组上，滑轮质量不计，不计一切摩擦及空气阻力，重力加速度为g，现将两物块由静止释放，经过一段时间，A的位移为，在此过程中，下列说法正确的（）A．物块A和总势能保持不变 B．A的位移为时，的速度为C．细线的拉力大小为 D．A和重力的功率大小之比为1：3【答案】BC【详解】A．根据机械能守恒定律可知，B减小的重力势能全部转化为A的重力势能和两物体的动能，所以，A和B的重力势能之和减小，故A错误；B．设A上升到h位置时的速度为v1，B的速度为v2，根据动滑轮的特点可知v2=2v1根据A和B组成的系统机械能守恒可得联立解得故B正确；C．根据动滑轮的特点可知，A的加速度为B的加速度的一半，根据牛顿第二定律可得，对A有对B有又有a2=2a1联立解得，轻绳的拉力大小故C正确；重力功率由于v2=2v1，，故A和重力的功率大小之比为1：4，故D错误。故选BC。应用能量的观点处理连接体问题19．如图所示，光滑支架AOB固定，OA杆沿竖直方向，OB杆沿水平方向。小球a、b分别穿在两杆上并通过轻绳连接，对b施加一水平向右的外力F，使a向上做匀加速运动，则在运动过程中（）A．轻绳的拉力逐渐变大B．OB杆对小球b的支持力逐渐