专题01 力与物体的平衡-2017年高考物理备考学易黄金易错点（原卷版）.doc

1、12016江苏卷 一轻质弹簧原长为 8 cm，在 4 N 的拉力作用下伸长了 2 cm，弹簧未超出弹性限度，则该弹簧的劲度系数为( )A40 m/N B40 N/mC200 m/N D200 N/m22016江苏卷 如图 1所示，一只猫在桌边猛地将桌布从鱼缸下拉出，鱼缸最终没有滑出桌面若鱼缸、桌布、桌面两两之间的动摩擦因数均相等，则在上述过程中( )图 1A桌布对鱼缸摩擦力的方向向左B鱼缸在桌布上的滑动时间和在桌面上的相等C若猫增大拉力，鱼缸受到的摩擦力将增大D若猫减小拉力，鱼缸有可能滑出桌面32016全国卷 如图 1，一光滑的轻滑轮用细绳 OO悬挂于 O 点；另一细绳跨过滑轮，其一端悬挂物块

2、 a，另一端系一位于水平粗糙桌面上的物块 b.外力 F 向右上方拉 b，整个系统处于静止状态若 F方向不变，大小在一定范围内变化，物块 b 仍始终保持静止，则( )图 1A绳 OO的张力也在一定范围内变化来源:ZXXKB物块 b 所受到的支持力也在一定范围内变化C连接 a 和 b 的绳的张力也在一定范围内变化D物块 b 与桌面间的摩擦力也在一定范围内变化42016全国卷 质量为 m 的物体用轻绳 AB 悬挂于天花板上用水平向左的力 F 缓慢拉动绳的中点 O，如图 1所示用 T 表示绳 OA 段拉力的大小，在 O 点向左移动的过程中( )图 1AF 逐渐变 大，T 逐渐变大BF 逐渐变大，T 逐

3、渐变小CF 逐渐变小，T 逐渐变大DF 逐渐变小，T 逐渐变小52016全国卷 如图 1所示，两个轻环 a 和 b 套在位于竖直面内的一段固定圆弧上：一细线穿过两轻环，其两端各系一质量为 m 的小球在 a 和 b 之间的细线上悬挂一小物块平衡时，a、b 间的距离恰好等于圆弧的半径不计所有摩擦小物块的质量为( )图 1A. B. mm2 32Cm D2m62016浙江卷 某同学在“探究弹力和弹簧伸长的关系”的实验中，测得图中弹簧 OC 的劲度系数为500 N/m.如图 1 所示，用弹簧 OC 和弹簧秤 a、b 做“ 探究求合力的方法”实验在保持弹簧伸长 1.00 cm 不变的条件下：图 17(1

4、)若弹簧秤 a、b 间夹角为 90，弹簧秤 a 的读数是_N(图 2 中所示)，则弹簧秤 b 的读数可能为_N.(2)若弹簧秤 a、b 间夹角大于 90，保持弹簧秤 a 与弹簧 OC 的夹角不变，减小弹簧秤 b 与弹簧 OC 的夹角，则弹簧秤 a 的读数_、弹簧秤 b 的读数_(填“变大”“ 变小”或“不变”) 72016天 津卷 如图 1所示，空间中存在着水平向右的匀强电场，电场强度大小 E5 N/C，同3时存在着水平方向的匀强磁场，其方向与电场方向垂直，磁感应强度大小 B0.5 T有一带正电的小球，质量 m110 6 kg，电荷量 q210 6 C，正以速度 v 在图示的竖直面内做匀速直线

5、运动，当经过 P 点时撤掉磁场( 不考虑磁场消失引起的电磁感应现象 )，g 取 10 m/s2.求：图 1(1)小球做匀速直线运动的速度 v 的大小和方向；(2)从撤掉磁场到小球再次穿过 P 点所在的这条电场线经历的时间 t.8 2016天津卷 电磁缓速器是应用于车辆上以提高运行安全性的辅助制动装置，其工作原理是利用电磁阻尼作用减缓车辆的速度电磁阻尼作用可以借助如下模型讨论：如图 1所示，将形状相同的两根平行且足够长的铝条固定在光滑斜面上，斜面与水平方向夹角为 .一质量为 m 的条形磁铁滑入两铝条间，恰好匀速穿过，穿过时磁铁两端面与两铝条的间距 始终保持恒定，其引起电磁感应的效果与磁铁不动、铝

6、条相对磁铁运动相同磁铁端面是边长为 d 的正方形，由于磁铁距离铝条很近，磁铁端面正对两铝条区域的磁场均可视为匀强磁场，磁感应强度为 B，铝条的高度大于 d，电阻率为 .为研究问题方便，铝条中只考虑与磁铁正对部分的电阻和磁场，其他部分电阻和磁场可忽略不计，假设磁铁进入铝条间以后，减少的机械能完全转化为铝条的内能，重力加速度为 g.图 1(1)求铝条中与磁铁正对部分的电流 I；(2)若两铝条的宽度均为 b，推导磁铁匀速穿过铝条间时速度 v 的表达式；(3)在其他条件不变的情况下，仅将两铝条更换为宽度 bb 的铝条，磁铁仍以速度 v 进入铝条间，试简要分析说明磁铁在铝条间运动时的加速度和速度如何变化

7、易错起源 1、力学中的平衡问题来源:例 1如图所示，a、b 两个小球穿在一根光滑的固定杆上，并且通过一条细绳跨过定滑轮连接已知b 球质量为 m，杆与水平面成 角，不计所有摩擦，重力加速度为 g.当两球静止时，Oa 段绳与杆的夹角也为 ，Ob 段绳沿竖直方向，则下列说法正确的是 ( )图 Aa 可能受到 2 个力的作用Bb 可能受到 3 个力的作用C绳子对 a 的拉力等于 mgDa 的重力为 mgtan 【变式探究】如图所示，墙上有两个钉子 a 和 b，它们的连线与水平方向的夹角为 37，两者的高度差为 L.一条不可伸长的轻质细绳一端固定于 a 点，另一端跨过光滑钉子 b 悬挂一质量为 m1 的

8、重物在绳 ab 段的中点 c 有一固定细绳套，若细绳套上悬挂质量为 m2 的钩码，平衡后绳的 ac 段恰好水平，则重物和钩码的质量比值 为 ( )m1m2图 A. B25C. D.252【举一反三】如图所示，小方块代表一些相同质量的钩码，图甲中 O 为轻绳之间连接的结点，图乙中光滑的轻质小滑轮跨在轻绳上悬挂钩码，两装置处于静止状态，现将图甲中 B 滑轮的端点 B 稍稍右移一些，图乙中的端点 B 杆稍稍向上移动一些(图乙中的绳长不变) ，则关于 角和 OB 绳的张力 F 的变化，下列说法正确的是( )图来源:A图甲、乙中的 角均增大， F 均不变B图甲、乙中的 角均不变， F 均不变C图甲中 角

9、增大、图乙中 角不变，张力 F 均不变D图甲中 角减小、F 不变，图乙中 角增大、F 减小【名师点睛】1高考考查特点(1)共点力的单物体动态平衡及连接体的静态、动态平衡问题是高考命题的热点(2)做好物体的受力分析，画出力的示意图，并灵活应用几何关系和平衡条件 是解题的关键2解题常见误区及提醒(1)对物体所处状态及受力特点的结合不能灵活应用(2)对一些常见物理语言(如轻绳、轮环 )不理解(3)不能灵活应用数学关系求解物理问题【锦囊妙计，战胜自我】1受力分析的技巧(1)一般按照“一重、二弹、三摩擦，再其他外力”的程序；(2)分析物体的受力情况时结合整体法与隔离法；(3)平衡状态下结合平衡条件2解平

10、衡问题常用的方法(1)正交分解法Error! 多用于物体受三个以上力而平 衡；(2)合成法 F0 适用于物体受三个力而平衡3解决动态平衡问题方法的选取(1)图解法：如果物体受到三个力的作用，其中一个力的大小、方向均不变，另一个力的方向不变，此时可用图解法，画出不同状态下力的矢量图，判断各个力的变化情况(2)解析法：如果物体受到多个力的作用，可进行正交分解，利用解析法，建立平衡方程，根据自变量的变化确定因变量的变化(3)相似三角形法：如果物体受到三个力的作用，其中的一个力大小、方向均不变，另外两个力的方向都发生变化，可以用力三角形与几何三角形相似的方法易错起源 2、电磁学中的平衡问题例 2(多选

11、) 如图所示，用两根长度相同的绝缘细线把一个 质量为 0.1 kg 的小球 A 悬挂到水平板的M、N 两点，A 上带有 Q3.0 106 C 的正电荷两线夹角为 120，两线上的拉力大小分别为 F1 和F2.A 的正下方 0.3 m 处放有一带等量异种电荷的小球 B，B 与绝缘支架的总质量为 0.2 kg(重力加速度 g取 10 m/s2；静电力常量 k9.010 9 Nm2/C2，A、B 球可视为点电荷 )，则( ) A支架对地面的压力大小为 2.0 NB两线上的拉力大小 F1F 21.9 NC将 B 水平右移，使 M、A、B 在同一直线上，此时两线上的拉力大小 F11.225 N，F 21

12、.0 ND将 B 移到无穷远处，两线上的拉力大小 F1F 20.866 N【变式探究】(多选)如图所示，两根通电直导线用四根长度相等的绝缘细线悬挂于 O、O两点，已知O、O连线水平，导线静止时绝缘细线与竖直方向的夹角均为 ，保持导线中的电流大小和方向不变，在导线所在空间加上匀强磁场后，绝缘细线与竖直方向的夹角均变小，则所加磁场的方向可能沿( )图 Az 轴正向 Bz 轴负向Cy 轴正向 Dy 轴负向【名师点睛】1高考考查特点电磁场中的平衡问题是指在电场力、安培力参与下的平衡问题，解决电磁场中平衡问 题的方法与力学平衡问题相同，只是要正确分析电场力、磁场力的大小及方向2解题常见误区 及提醒(1)

13、正、负电荷在电场中受力方向相反，点电荷间的作用力大小要用库仑定律(2)安培力方向的判断要先判断磁场方向、电流方向，再用左手定则，同时注意立体图转化为平面图(3)电场力或安培力的出现，可能会对压力或摩擦力产生影响(4)涉及电路问题时，要注意闭合电路欧姆定律的使用【锦囊妙计，战胜自我】处理电学中的平衡问题的技巧(1)与纯力学问题 的分析方法一样，学会把电学问题力学化，分析方法是：选 取 研 究 对 象 方 法 “整 体 法 ”或 “隔 离 法 ”受 力 分 析 多 了 个 电 场 力 F Eq或 安 培 力 F BIl或 洛 伦 兹 力 F qvB列 平 衡 方 程 F合 0或 Fx 0，Fy 0

14、(2)几点提醒电荷在电场中一定受电场力作用，电流或电荷在磁场中不一定受磁场力作用；分析电场力或洛伦兹力时，一定要注意带电体是正电荷还是负电荷1在科学研究中，可以用风力仪直接测量风力的大小仪器中有一根轻质金属丝悬挂着一个金属球，无风时金属球自由下垂，当受到沿水平方向吹来的风时，金属丝偏离竖直方向一个角度并保持恒定，如图所示关于风力大小 F 与小球质量 m、偏角 之间的关系，下列关系中正确的是( )图AFmgtan BF mgsin CF DFmgcos mgtan 2如图所示，轻质弹簧的 左端与物块 P 相连，另一端固定在木板上 先将木板水平放置，并使弹簧处于压缩状态缓慢抬起木板的右端，使倾角逐

15、渐增大，直至物块 P 刚要沿木板向下滑动，在这个过程中，物块 P 所受静摩擦力的大小变化情况是( )图 A一直增大B保持不变C先减小后增大D先增大后减小3如图所示，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下列判断中正确的是 ( )图A球 B 对墙的压力增大B球 B 对柱状物体 A 的压力增大C地面对柱状物体 A 的摩擦力不变D地面对柱状物体 A 的支持力不变4将某材料制成的长方体锯成 A、B 两块放在水平面上，A、B 紧靠在一起，物体 A 的角度如图所示现

16、用水平方向的力 F 推物体 B，使物体 A、B 保持原来形状整体沿力 F 的方向匀速运动，则( )图A物体 A 在水平方向受两个力的作用，合力为零B物体 A 只受一个摩擦力C物体 B 对 A 的压力小于桌面对物体 A 的摩擦力D物体 B 在水平方向受三个力的作用5如图所示，在竖直放置的穹形支架上，一根长度不变且不可伸长的轻绳通过轻质光滑滑轮悬挂一重物 G.现将轻绳的一端固定于支架上的 A 点，另一端从 B 点沿支架缓慢地向 C 点靠近(C 点与 A 点等高)则在此过程中绳中拉力大小 ( ) 来源:Z*xx*k.ComA先变大后不变B先变大后 变小C先变小后不变D先变小后变大6如图所示，一质量为

17、 m1 的光滑匀质球，夹在竖直墙面和倾角为 的斜块之间，斜块质量为 m2，斜块底面与水平地面间的动摩擦因数为 ，最大静摩擦力等于滑动摩擦力，两者始终保持静止下列说法正确的是( )图A斜块对球的作用力为 m1g/cos B地面对斜块的摩擦力为 (m1m 2)g来源 :ZXXKC减小 m1，地面对斜块的摩擦力一定减小D减小 m1，墙面对球的作用力一定增大7如图所示，水平地面上固定一个光滑绝缘斜面，斜面与水平面的夹角为 .一根轻质绝缘细线的一端固定在斜面顶端，另一端系有一个带电小球 A，细线与斜面平行小球 A 的质量为 m、电量为 q.小球 A的右侧固定放置带等量同种电荷的小球 B，两球心的高度相同

18、、间距为 d.静电力常量为 k，重力加速度为g，两带电小球可视为点电荷小球 A 静止在斜面上，则 ( )图A小球 A 与 B 之间库仑力的大小为kq2d2B当 时，细线上的拉力为 0qd mgsin kC当 时，细线 上的拉力为 0qd mgtan kD当 时，斜面对小球 A 的支持力为 0qd mgktan 8如图 113 所示，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 角两导轨所在空间存在垂直于 CDGF 平面向上的匀强磁场，磁感应强度大小为 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 ，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速度为 g.以下说法正确的是 ( )