山东省2012届高三物理二轮专题复习 1 力与物体的平衡 新人教版

用心 爱心 专心 1 专题一 力与物体的平衡知识梳理专题一 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 ww 在两极 G F万 在赤道 G F万 F向 一般情况下 在地表附近 G mg 方向 竖直向下 并不指向地心 ww 2 弹力 产生条件 接触 挤压 形变 大小 弹簧弹力 F kx 其它的弹力利用牛顿定律和平衡条件求解 ww 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 ww 用心 爱心 专心 2 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 ww 求解 ww 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 ww 也反向 大小 BILF 安 ww 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 0 min F ww 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 ww 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 ww 洛伦兹力的大小 sinBqVF 洛 当时 0 90 BqVF 洛 此时电荷受到的洛伦兹力最大 当时或 00 1800 0 洛 F 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 用心 爱心 专心 3 F 当时0 v 0 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 2011 安徽卷第 1 题 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 A Ff mgsin B Ff mgtan C FT D FT mg cos mg tan 图 1 用心 爱心 专心 4 4 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 10 N 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 A 5 N B 10 N C 5 N D 10 N 33 5 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 2011 山东卷第 19 题 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0 fa F b 所受摩擦力0 fb F 现将右侧细绳剪断 则剪 断瞬间 A fa F大小不变 B fa F方向改变 C fb F仍然为零 D fb F方向向右 7 2011 江苏卷第 1 题 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 A 2sin mg B 2s mg co C 1 tan 2 mg D 1 t 2 mgco 8 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 A 0 B 2 C D 2 图 2 图 3 图 6 ab 用心 爱心 专心 5 9 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 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 1mg B 木板受到地面的摩擦力的大小一定是 2 m M g C 当F 2 m M g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 A B C D 12 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 0 t0内 棒PQ受到 的静摩擦力的大小变化是 图 10 A 一直增大 B 一直减小 图 7 图 8 图 9 用心 爱心 专心 6 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 13 4 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 11 14 江苏卷第 10 题 8 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 15 18 分 在建筑装修中 工人用质量为 5 0 kg 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 10 m s2 1 当A受到水平方向的推力F1 25 N 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F2 60 N 时 则磨石A从静止开始沿斜壁向上运动 2 m 斜壁长 2 m 所需 时间为多少 sin 37 0 6 cos 37 0 8 16 18 分 如图 15 甲所示 质量m 6 0 10 3 kg 边长L 0 20 m 电阻 R 1 0 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g 10 m s2 试求 图 14 用心 爱心 专心 7 1 在 0 2 0 10 2 s 时间内线框中产生的感应电流大小 2 在t 1 0 10 2 s 时线框受到斜面的摩擦力 3 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 1 A 2 AB 3 BC 4 B 5 C 6 AD 7 A 8 C 9 BC 10 AD 11 C 12