高三物理--物体在重力场和复合场中的平衡检测

教学案科目: 物理 主备人： 张大伟 备课日期： 课 题第 课时上课时间：教学目标知识与技能过程与方法情感态度与价值观教学重难点教学流程内容板书关键点拨加工润色沭阳县潼阳中学高三物理二轮专题复习专题一 物体在重力场和复合场中的平衡（3课时） 主备人：朱干国 校对 ：魏良生、张大伟 学生姓名 一知识要点提示：1力的概念及比较：(1)、重力：产生原因: 大小：G=mg在赤道重力 万有引力，在两极重力 万有引力，重力的方向： (2)、弹力：a.绳子的弹力： b.杆子的弹力： c.支持面的弹力： d.弹簧的弹力: (3)、摩擦力：a.静摩擦力：大小 方向 b.滑动摩擦力：大小 方向 (4)电场力：a.匀强电场：大小 方向 b.点电荷的电场：大小 方向 (5)洛仑兹力：大小 方向 (6)安培力：大小 方向 2力的合成和分解：a.平形四边形法则 （ 三角形法则） b.正交分解法 3力的平衡a.平衡状态： b.平衡条件： c.三力的平衡: 物体在三个不平行力作用下处于平衡，则三力头尾相连组成一个闭合三角形。d.多力的平衡: 二、典型例题分析:例1 如图所示，质量为m的物体放在水平放置的钢板C上，与钢板的动摩擦因素为。由于受到相对于地面静止的光滑导槽A、B的控制，物体只能沿水平导槽运动。现使钢板以速度V1向右匀速运动，同时用力F拉动物体（方向沿导槽方向）使物体以速度V2沿导槽匀速运动，求拉力F大小。 （考查摩擦力大小和方向）例2如图所示，质量均为 m 的小球 A 、 B 用两根不可伸长的轻绳连接后悬挂于O点，在外力F的作用下，小球 A 、 B 处于静止状态若要使两小球处于静止状态且悬线OA 与竖直方向的夹角保持 300 不变，则外力 F 的大小 ( )A 、可能为 B、可能为 c 、可能为 D、可能为 mg例3位于同一水平面上的两根平行导电导轨，放置在斜向左上方、与水平面成60角足够大的匀强磁场中，现给出这一装置的侧视图，一根通有恒定电流的金属棒正在导轨上向右做匀速运动，在匀强磁场沿顺时针缓慢转过30的过程中，金属棒始终保持匀速运动，则磁感强度B的大小变化可能是 ( ) A始终变大 B始终变小 C先变大后变小 D先变小后变大例4 如图所示，物体静止于光滑水平面上，水平力F作用于物体的O点， 如果要使物体所受的合力方向沿着，应对物体再加一个力，这个力的最小值是（ ）AFcos BFsinCFtan DFcot例5 如图所示，倾角=30、宽度L=1m的足够长为U形平行光滑金属导轨固定在磁感应强度B=1T、范围充分大的匀强磁场中，磁场方向垂直导轨平面斜向上，现用一平行导轨的牵引力F，牵引一根质量m=0.2kg、电阻R=1、垂直导轨的金属棒ab，由静止沿导轨向上移动，ab棒始终与导轨接触良好且垂直，不计导轨电阻及一切摩擦，问：（1）若牵引力为恒力，且F=9N，求金属棒达到的稳定速度v1（2）若牵引力功率恒为72W，求金属棒达到的稳定速度v2例6.如图所示，轻绳的一端系在质量为物体上，另一端系在一个轻质圆环上，圆环套子在粗糙水平杆MN上，现用水平力F拉绳上一点，使物体处于图中实线位置，然后改变F的大小使其缓慢下降到图中虚线位置，圆环仍在原来的位置不动，则在这一过程中，水平拉力F、环与杆的摩擦力Ff和环对杆的压力FN的变化情况是：（ ）AF逐渐增大，Ff保持不变, FN逐渐增大BF逐渐增大，Ff逐渐增大, FN保持不变CF逐渐减小，Ff逐渐增大, FN逐渐减小DF逐渐减小，Ff逐渐减小, FN保持不变例7 .如图所示，匀强电场方向向右，匀强磁场方向垂直纸面向里，一质量为m带电量为q的粒子以速度v与磁场垂直与电场成450角射入复合场中，恰能作直线运动，求电场强度E的大小和磁感应强度的大小？三专题强化训练作业：1如图所示的匀强电场，场强为E，与竖直方向成角，一质量为M的带电小球用细线系在竖直墙上，静止在水平位置，此时线的张力为T，现改变场强E的方向和大小，若小球仍在原处静止，则（ ）A.当角增大时，E增大，T增大 B.当角增大时，E减小，T增大C.当角减小时，E增大，T减小 D.当角减小时，E减小，T增大2如图所示，在磁感应强度为B的匀强磁场的区域中有一光滑斜面体固定在地面上，在斜面上放了一根长为L、质量为m的导线，当通以如图示方向的电流I后，导线恰能保持静止。则磁感应强度B可能满足（ ）AB=mgsin/IL，方向垂直斜面向上 BB=mgsin/IL，方向垂直斜面向下CB=mgtan/IL，方向竖直向上 DB=mg/IL，方向水平向右3如图所示在倾角为37的斜面上，用沿斜面向上的5N的力拉着重3N的木块向上做匀速运动，则斜面对木块的总作用力的方向是 （ ） A水平向左 B垂直斜面向上 C沿斜面向下 D竖直向上4如图所示，斜面体M的底面粗糙，斜面光滑，放在粗糙水平面上。弹簧的一端固定在墙面上，另一端与放在斜面上的物块m相连，弹簧的轴线与斜面平行。若物块在斜面上做简谐运动，斜面体保持静止，则地面对斜面体的摩擦力f与时间t的关系图象应是下图中的哪一个？ （ ） 5如图所示，AOB为水平放置的光滑杆，夹角AOB等于60， 杆上分别套着两个质量都是m的小环，两环由可伸缩的弹性绳连接，若在绳的中点C施以沿AOB 的角平分线水平向右的拉力F，缓慢地拉绳，待两环受力达到平衡时，绳对环的拉力T、OA杆对环的弹力N跟F的关系是 （ ） AT=F BTN CTF DTN6在图中虚线所示的区域存在匀强电场和匀强磁场取坐标如图所示，一带电粒子沿轴正方向进入此区域，在穿过此区域的过程中运动方向始终不发生偏转不计重力的影响，电场强度E和磁感应强度B的方向可能是 （ ）AE和B都沿x轴方向 BE沿y轴正向，B沿z轴正向CE沿z轴正向，B沿y轴正向 DE、B都沿z轴方向7.如图所示，带电量分别为4q和q的小球A、B固定在水平放置的光滑绝缘细杆上，相距为d。若杆上套一带电小环C处于平衡状态，现将小环拉离平衡位置一小位移x()后静止释放，试判断小环C能否回到平衡位置（带电体A、B和C均可视为点电荷） （ ）A若小环C带正电，能回到平衡位置 B若小环C带正电，不能回到平衡位置C. 若小环C带负电，能回到平衡位置 D若小环C带负电，不能回到平衡位8水平皮带传输装置如图所示，皮带的速度保持不变，物体被轻轻地放在A端皮带上，开始时物体在皮带上滑动，当它到达位置C后滑动停止，之后就随皮带一起匀速运动，直至传送到目的地B端.在传送过程中，物体受到的摩擦力（ ）A.在AC段为水平向左的滑动摩擦力B.在AC段为水平向右的滑动摩擦力C.在CB段不受静摩擦力 D.在CB段受水平向右的静摩擦力9、一个底面粗糙、质量为m的劈放在水平面上，劈的斜面光滑且倾角为30，如图所示，现用一端固定的轻绳系一质量也为m的小球，绳与斜面夹角为30。求：（1）当劈静止时绳子拉力；（2）若地面对劈的最大静摩擦力等于地面对劈的支持力的k倍，为使整个系统静止，k值必须满足什么条件？10如图所示，质量为M的大斜面体放在水平地面上，倾角为。今有质量为m的玩具汽车在斜面上匀速向上运动，斜面体保持静止。（1）若玩具汽车是电动的，自行匀速驶上斜面，则地面对M的支持力和地面对M的静摩擦力各为多大？（2）若玩具汽车无动力，是某人用沿斜面的拉力F使其匀速上行的，则地面对M的支持力和地面对M的静摩擦力各是多大？11如图有一半径为r = 0.2m的圆柱体绕竖直轴OO以 = 9rad/s的角速度匀速转动今用力F将质量为1kg的物体A压在圆柱侧面，使其以v0 = 2.4m/s的速度匀速下降若物体A与圆柱面的摩擦因数 = 0.25，求力F的大小（已知物体A在水平方向受光滑挡板的作用，不能随轴一起转动）12如图所示，两个完全相同的小球A、B，质量均为m，半径均为r，叠放后静止在竖直放置的内壁光滑的圆桶内，圆桶内部的直径为3r。求B球对桶壁的压力F1和对桶底的压力F2的大小各是多少？AB13. 一光滑圆环固定在竖直平面内，环上套着两个小球A和B（中央有孔），A、B间由细绳连接着，它们处于如图中所示位置时恰好都能保持静止状态。此情况下，B球与环中心O处于同一水平面上，B间的细绳呈伸直状态，与水平线成300夹角。已知B球的质量为m，求细绳对B球的拉力和A球的质量。MmOAB14、两物体M、m 用跨过光滑定滑轮的轻绳相连，如图放置，OA、OB与水平面的夹角分别为30、60，M重20N，M、m均处于静止状态。求：（1）OA、OB对M的拉力？（2）m受到的静摩擦力的大小和方向？15两个相同的小球A和B，质量均为m，用长度相同的两根细线把A、B两球悬挂在水平天花板上的同一点O，并用长度相同的细线连接A、B两小球，然后，用一水平方向的力F作用在小球A上，此时三根细线均处于直线状态，且OB细线恰好处于竖直方向，如图所示。如果不考虑小球的大小，两小球均处于静止状态，则（1）OB绳对小球的拉力为多大？（2）OA绳对小球的拉力为多大？（3）作用力F为多大？16如图所示，A、B两物体叠放在水平地面上，已知A、B的质量分别为mA=10kg，mB=20kg，A、B之间，B与地面之间的动摩擦因数为=0.5。一轻绳一端系住物体A，另一端系于墙上，绳与竖直方向的夹角为37今欲用外力将物体B匀速向右拉出，求所加水平力F的大小，并画出A、B的受力分析图。取g=10m/s2，sin37=0.6,cos37=0.8。F37BA17水平放置的金属框架abcd，宽度为0.5m，匀强磁场与框架平面成30角，如图所示，磁感应强度为0.5T，框架电阻不计，金属杆MN置于框架上可以无摩擦地滑动，MN的质量为0.05kg，电阻为0.2，试求当MN的水平速度为多大时，它对框架的压力恰为零，此时水平拉力应为多大?18如图所示，AB、CD是两根足够长的固定平行金属导轨，两导轨间距离为，导轨平面与水平面的夹角为。在整个导轨平面内都有垂直于导轨平面斜向上方的匀强磁场，磁感强度为B。在导轨的A、C端连接一个阻值为R的电阻。一根垂直于导轨放置的金属棒，质量为，从静止开始沿导轨下滑。求棒的最大速度。（已知和导轨间的动摩擦因数为，导轨和金属棒的电阻不计）BEqAv019.如图所示，把一个倾角为q的绝缘斜面固定在匀强电场中，电场方向水平向右，电场强度大小为E，有一质量为m、带电量为+q的物体以初速度v0，从A端滑上斜面恰好能沿着斜面匀速运动，求物体与斜面间的动摩擦因素。20.如图所示，球的质量为m，斜面体的质量为，倾角53，球光滑，它与墙面、斜面