高考物理二轮复习【真题练习】 第1讲 力与平衡

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高考物理一轮复习策略首先，要学会听课：1、有准备的去听，也就是说听课前要先预习，找出不懂的知识、发现问题，带着知识点和问题去听课会有解惑的快乐，也更听得进去，容易掌握;2、参与交流和互动，不要只是把自己摆在“听”的旁观者，而是“听”的参与者。3、听要结合写和思考。4、如果你因为种种原因，出现了那些似懂非懂、不懂的知识，课上或者课后一定要花时间去弄懂。其次，要学会记忆：1、要学会整合知识点。把需要学习的信息、掌握的知识分类，做成思维导图或知识点卡片，会让你的大脑、思维条理清醒，方便记忆、温习、掌握。2、合理用脑。3、借助高效工具。学习思维导图，思维导图是一种将放射性思考具体化的方法，也是高效整理，促进理解和记忆的方法。最后，要学会总结：一是要总结考试成绩，通过总结学会正确地看待分数。1.摸透主干知识       2.能力驾驭高考      3.科技领跑生活  第1讲 力与平衡【选考真题】1．（2022•浙江）利用如图所示装置探究匀强磁场中影响通电导线受力的因素，导线垂直匀强磁场方向放置。先保持导线通电部分的长度L不变，改变电流I的大小，然后保持电流I不变，改变导线通电部分的长度L，得到导线受到的力F分别与I和L的关系图像，则正确的是（　　）A． B． C． D．2．（2020•浙江）如图所示，在倾角为α的光滑绝缘斜面上固定一个挡板，在挡板上连接一根劲度系数为k0的绝缘轻质弹簧，弹簧另一端与A球连接。A、B、C三小球的质量均为M，qA＝q0＞0，qB＝﹣q0，当系统处于静止状态时，三小球等间距排列。已知静电力常量为k，则（　　）A． B．弹簧伸长量为 
C．A球受到的库仑力大小为2Mg D．相邻两小球间距为3．（2022•浙江）如图所示，一轻质晒衣架静置于水平地面上，水平横杆与四根相同的斜杆垂直，两斜杆夹角θ＝60°。一重为G的物体悬挂在横杆中点，则每根斜杆受到地面的（　　）A．作用力为G B．作用力为G C．摩擦力为G D．摩擦力为G4．（2022•浙江）如图所示，鱼儿摆尾击水跃出水面，吞食荷花花瓣的过程中，下列说法正确的是（　　）A．鱼儿吞食花瓣时鱼儿受力平衡 B．鱼儿摆尾出水时浮力大于重力 C．鱼儿摆尾击水时受到水的作用力 D．研究鱼儿摆尾击水跃出水面的动作可把鱼儿视为质点5．（2022•浙江）如图所示，水平放置的电子秤上有一磁性玩具，玩具由哑铃状物件P和左端有玻璃挡板的凹形底座Q构成，其重量分别为GP和GQ。用手使P的左端与玻璃挡板靠近时，感受到P对手有靠向玻璃挡板的力，P与挡板接触后放开手，P处于“磁悬浮”状态（即P和Q的其余部分均不接触），P与Q间的磁力大小为F。下列说法正确的是（　　）
A．Q对P的磁力大小等于GP B．P对Q的磁力方向竖直向下 C．Q对电子秤的压力大小等于GQ+F D．电子秤对Q的支持力大小等于GP+GQ6．（2022•浙江）如图所示，学校门口水平地面上有一质量为m的石墩，石墩与水平地面间的动摩擦因数为μ，工作人员用轻绳按图示方式匀速移动石墩时，两平行轻绳与水平面间的夹角均为θ，则下列说法正确的是（　　）A．轻绳的合拉力大小为 B．轻绳的合拉力大小为 C．减小夹角θ，轻绳的合拉力一定减小 D．轻绳的合拉力最小时，地面对石墩的摩擦力也最小【要点提炼】一、几种常见力的性质对比种类大小方向说明静摩擦力0<F静≤Fmax与相对运动趋势方向相反没有计算公式，只能由牛顿运动定律或平衡条件求解滑动摩擦力F＝μFN与相对运动方向相反一般情况下FN ≠mg电场力F电＝qE正(负)电荷受电场力的方向与电场强度方向相同(相反)带电体处于电场中一定受到电场力作用
安培力F＝BILsin θ当B∥I时，F＝0可由左手定则判断，安培力(洛伦兹力)的方向总是垂直于B与I(或B与v)决定的平面电流或运动电荷处于磁场中不一定受到磁场力洛伦兹力F洛＝qvBsin θ当B∥v时，F洛＝0二、平衡中的临界与极值问题1.常见的临界状态(1)两接触物体脱离的临界条件是两物体间的弹力恰好为0。(2)绳子断的临界条件为绳中的张力达到最大值，绳子绷紧与松弛的临界条件为绳中的张力为0。(3)两物体间相对滑动的临界条件为静摩擦力达到最大静摩擦力。2.平衡中的极值问题，一般指在力的变化过程中的最大值或最小值问题。一般用图解法或解析法分析。【方法指导】一、整体法与隔离法的应用对比二、解答平衡问题的常用方法1.在三个力作用下物体的平衡问题中，常用合成法分析；在多个力作用下物体的平衡问题中，常用正交分解法分析。2.动态平衡问题的常用方法(1)图解法　(2)解析法　(3)相似三角形法　(4)正弦(或余弦)定理法等。【例题精析】考点一 力学中的平衡问题例1．如图，木板AB上固定一垂直于板面的挡板，小球紧靠挡板静止在木板上，不计球与木板和挡板间的摩擦。现保持木板A端的位置不变，缓慢抬高木板B端，则在该过程中（　　）
A．木板和挡板对球作用力的合力增大 B．球对木板的压力减小 C．球对挡板的压力先增大后减小 D．球对挡板的压力大小不变练1．我国元宵节素有猜灯谜的习俗。如图所示，用1、2、3、4四根轻质细绳悬挂三个质量相等的彩灯，其中最右端的绳子沿水平方向，绳1和绳3与竖直方向夹角分别为θ1和θ3。则下列说法中正确的是（　　）A．sinθ3＝3sinθ1 B．cosθ1＝3cosθ3 C．tanθ3＝3tanθ1 D．绳1拉力一定是绳3拉力的2倍练2．如图所示，浙江某中学学生做化学实验时，水平放置的圆形铁环上放入分液漏斗，两者均处于静止状态，则（　　）A．分液漏斗受到的重力方向一定指向地心 B．圆形铁环对分液漏斗的作用力与底角θ无关 
C．圆形铁环对分液漏斗的弹力是由分液漏斗形变产生的 D．若分液漏斗中溶液不断流出，分液漏斗的重心不断下降考点二 电学中的平衡问题例2．如图，两根等长的细线一端拴在同一悬点O上，另一端各系一个带电小球，两球的质量分别为m1和m2，已知两细线与竖直方向的夹角分别为45°和30°。则m1与m2的比值为（　　）A． B． C． D．练3．（2021•杭州二模）如图所示，在两个对接的绝缘光滑斜面上放置了电荷量大小均为q的两个小球A和B（均看成质点），两个斜面的倾角分别是30°和45°，小球A和B的质量分别是m1和m2。若平衡时，两小球均静止在离斜面底端高度为h的同一水平线上，斜面对两个小球的弹力分别是N1和N2，静电力常量为k，下列说法正确的是（　　）A．qh B． C． D．若同时移动两球在斜面上的位置，只要保证两球在同一水平线上，则两球仍能平衡练4．如图所示，竖直绝缘墙上距O点l处固定一带电量Q的小球A，将另一带等量同种电荷、质量为m的小球B用长为l的轻质绝缘丝线悬挂在O点，A、B间用一劲度系数为k'、原长为的绝缘轻质弹簧相连，静止时，A、B间的距离恰好也为l，A、B均可看成质点，以下说法正确的是（　　）
A．A、B间库仑力的大小等于mg B．A、B间弹簧的弹力大小等于k′l C．若将B的带电量减半，同时将球的质量变为4m，A、B间的距离将变为 D．若将A、B的带电量均减半，同时将B球的质量变为2m，A、B间的距离将变为考点三 平衡中的临界与极值问题例3．如图所示，用三根轻绳将质量均为m的A、B两小球以及水平天花板上的固定点O之间两两连接，然后用一水平方向的力F作用于A球上，此时三根轻绳均处于直线状态，且OB绳恰好处于竖直方向，两球均处于静止状态，三根轻绳的长度之比为OA：AB：OB＝3：4：5，则下列说法正确的是（　　）A．OB绳中的拉力小于mg B．OA绳中的拉力大小为mg C．AB绳中的拉力大小为0 D．拉力F大小为练5．如图所示为两个挡板夹一个小球的纵截面图，每个挡板和竖直方向的夹角均为θ.挡板与小球间最大静摩擦力等于滑动摩擦力，小球静止不动，小球的质量为m，与两挡板之间的动摩擦因数均为μ，重力加速度为g，则每个挡板弹力N的范围是（　　）
A．N B．N C．N D．N练6．某同学探究细线能承受的最大拉力。如图所示，他将质量为2kg的物体用轻质光滑挂钩挂在细线上，用双手捏取细线两端并靠近水平刻度尺，沿刻度尺缓慢增大细线两端的距离，当细线两端位于图示位置时∠α＝120°，细线恰好被拉断。则细线能承受的最大拉力约为（g取10m/s2）（　　）A．10N B．16N C．20N D．24N【强化专练】如图所示，在粗糙水平面上有A、B、C三个小物块，质量均为m，它们用三根相同的轻质橡皮绳连接成一个等边三角形并保持静止。已知每根橡皮绳的弹力大小均为F，当剪断AB间橡皮绳后，下列说法正确的是（　　）A．A物块仍保持静止状态 B．A物块将沿AC方向开始运动 C．C物块所受摩擦力变小 D．由于A物块与地面间的正压力始终等于重力，所以剪断前后A物块所受摩擦力不变用一轻绳将小球P系于光滑竖直墙壁上的O点，在墙壁和球P之间夹有一矩形物块Q，如图所示。P、Q均处于静止状态，则下列说法正确的是（　　）
A．小物块Q受到的静摩擦力方向竖直向上 B．小球P受到3个力的作用 C．小物块Q受到3个力的作用 D．P受到的静摩擦力方向竖直向上如图，铁制的棋盘竖直放置，每个棋子都是一个小磁铁，能吸在棋盘上处于静止状态。不计棋子间的相互作用力，下列说法正确的是（　　）A．每个棋子都受到三个力的作用 B．棋子所受到的摩擦力大小等于棋子的重力 C．棋子对棋盘的弹力是由棋盘形变引起的 D．磁性越强的棋子所受的摩擦力越大如图所示，轻质弹簧一端系在质量为m＝1kg的小物块上，另一端固定在墙上。物块在斜面上静止时，弹簧与竖直方向的夹角为37°，已知斜面倾角θ＝37°，斜面与小物块间的动摩擦因数μ＝0.5，斜面固定不动。设物块与斜面间的最大静摩擦力与滑动摩擦力大小相等，g取10m/s2，下列说法正确是（　　）（已知sin37°＝0.6，cos37°＝0.8）A．小物块一定受3个力 B．弹簧弹力大小一定等于4N C．弹簧弹力大小可能等于5N 
D．斜面对物块支持力可能为零在一绝缘水平地面上有一质量为m1的带电薄板甲，其带电量为q，板甲上有一质量为m2的绝缘立方体乙，板甲和水平地面间动摩擦因数为μ1，板甲和立方体乙间动摩擦因数为μ2重力加速度为g，不计空气阻力，最大静摩擦力等于滑动摩擦力。现要求通过加一水平匀强电场的方法，将板甲从立方体乙下抽出，则所加的电场强度大小不小于（　　）A． B． C． D．如图所示，水平面内三点A、B、C为等边三角形的三个顶点，三角形的边长为L，O点为AB边的中点。CD为光滑绝缘细杆，D点在O点的正上方，且D点到A、B两点的距离均为L。在A、B两点分别固定点电荷，电荷量均为﹣Q。现将一个质量为m、电荷量为+q的中间有细孔的小球套在细杆上，从D点由静止释放。已知静电力常量为k、重力加速度为g、且kmg，忽略空气阻力。下列说法正确的是（　　）A．固定在A、B处两点电荷的合电场在C、D两点的场强相同 B．小球在D点刚释放时的加速度大小为（）g C．小球到达C点的速度大小为 D．小球将在D、C两点之间做往复运动在匀强磁场中有粗细均匀的同种导线制成的直角三角形线框abc，∠a＝90°，∠c＝37°，磁场方向垂直于线框平面，a、c两点接一直流电源，电流方向如图所示．已知sin37°＝0.6，cos37°＝
0.8，则下列说法正确的是（　　）A．导线bc受到的安培力大于导线ac所受的安培力 B．导线abc受到的安培力的合力大于导线ac受到的安培力 C．导线ab、ac所受安培力的大小之比为3：8 D．导线abc受到的安培力的合力方向垂直于ac向上三根互相平行的通电长直导线垂直于纸面放置，其与纸面的交点a、b、c位于等边三角形的三个顶点上，电流方向如图所示。c在坐标轴的原点上，三角形关于y轴对称。电流Ia＜Ib，则c受到a和b的磁场力的合力方向，是从原点指向（　　）A．第Ⅰ象限 B．第Ⅱ象限 C．第Ⅲ象限 D．第Ⅳ象限如图所示，条形磁铁放置在粗糙水平地面上，其上方固定一条垂直于纸面的长直导线，导线中通有垂直于纸面向里的电流，条形磁铁静止在地面上。当电流逐渐减小时，下列说法正确的是（　　）A．条形磁铁受到水平向左的摩擦力，摩擦力逐渐增大 B．条形磁铁受到水平向右的摩擦力，摩擦力逐渐减小 C．条形磁铁受到水平向左的摩擦力，摩擦力逐渐减小 D．条形磁铁受到水平向右的摩擦力，摩擦力逐渐增大如图所示，质量为m的三根完全相同的导体棒垂直于纸面放置，其中a、b两导体棒放置在粗糙的水平面上，c
导体棒被竖立的轻质弹簧悬挂，三根导体棒中均通入垂直纸面向里、大小相等的恒定电流后，呈等边三角形排列，且保持稳定。重力加速度为g，下列说法正确的是（　　）A．弹簧的弹力小于c导体棒的重力 B．水平面对a导体棒的摩擦力可能为零 C．水平面对a导体棒的支持力小于mg D．若在地面上对称地缓慢增大a、b导体棒间的距离，弹簧长度将增大粗细均匀边长为L的正方形铜制线框abcd固定在如图所示的两匀强磁场中，ac连线与磁场分界线重合，磁场的磁感应强度大小均为B，a、b两端与恒压电源相连。若通过ab边的电流大小为I，则线框受到的安培力大小为（　　）A．0 B． C． D．2BIL一光滑绝缘的正方体固定在水平面内。AB导体棒可绕过其中点的转轴在正方体的上表面内自由转动，CD导体棒固定在正方体的下底面。开始时两棒相互垂直并静止，两棒中点O1O2连线在正方体的中轴线上。现对两棒同时通有图示（A到B、D到C）方向的电流。下列说法中正确的是（　　）A．通电后AB棒仍将保持静止 B．通电后AB棒将要顺时针转动（俯视） C．通电后AB棒将要逆时针转动（俯视） D．通电瞬间线段O1O2间存在磁感应强度为零的位置