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高考物理答题模板《共点力的平衡》考点预测(2019年押题版)(八)
2019-05-21 05:34:45
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1、选择题 在倾角为θ的两平行光滑长直金属导轨的下端接有一电阻R,导轨自身的电阻可忽略不计,有一匀强磁场与两金属导轨平面垂直,方向垂直于导轨面向上,质量为m、电阻可不计的金属棒ab,在沿着导轨面且与棒垂直的恒力F作用下沿导轨匀速上滑,上升高度为h,如图所示,则在此过程中
 [? ] A.恒力F的大小等于mgsinθ B.恒力F对金属棒ab做的功等于mgh C.恒力F与重力的合力对金属棒ab做的功等于电阻R上释放的焦耳热 D.恒力F与重力的合力对金属棒ab做的功等于零
参考答案:C
本题解析:
本题难度:一般
2、选择题 如图所示,质量分别为m、M的两个物体系在一根通过定滑轮的轻绳两端,M放在水平地板上,m被悬在空中,若将M沿水平地板向右缓慢移动少许后M仍静止,则( ) A.绳中张力不变 B.M对地面的压力变大 C.M所受的静摩擦力变大 D.滑轮轴所受的压力变大
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参考答案:
 A、以m为研究对象,得到绳子拉力F=mg.保持不变.故A正确. D、滑轮轴所受的压力大小等于两侧绳子拉力的合力大小,绳子拉力大小不变,夹角减小,则绳子拉力的合力变大,则滑轮轴所受的压力变大.故D正确 B、C、以M为研究对象,分析受力,作出力图如图.由平衡条件得; 地面对M的支持力N=Mg-Fcosα,摩擦力f=Fsinα, M沿水平地板向右缓慢移动少许后,α减小,由数学知识得到N变小,f变小. 根据牛顿第三定律得知M对地面的压力也变小.故B、C错误. 故选AD.
本题解析:
本题难度:一般
3、计算题 (10分)如下图所示,有一水平向左的匀强电场,场强为 ,一根长 、与水平方向的夹角为 的光滑绝缘细直杆MN固定在电场中,杆的下端M固定一个带电小球A,电荷量 ;另一带电小球B穿在杆上可自由滑动,电荷量 ,质量 .现将小球B从杆的上端N静止释放,小球B开始运动.(静电力常量 ,取 , , )求:
 (1)小球B开始运动时的加速度为多大? (2)小球B的速度最大时,与M端的距离r为多大?
参考答案:(1) a=3.2 m/s2.? (2) r=0.9 m
本题解析:(1)开始运动时小球B受重力、库仑力、杆的弹力和电场力,沿杆方向运动,由牛顿第二定律得 mgsin θ- -qEcos θ=ma? ①? 2分 解得:a=gsin θ- - ? ②? 2分 代入数据解得: a=3.2 m/s2.? ③? 1分 (2)小球B速度最大时合力为零,即 mgsin θ- -qEcos θ=0? ④? 2分 解得:r= ? ⑤? 2分 代入数据解得:r=0.9 m? 1分
本题难度:一般
4、简答题 有三根长度均为L=0.3m的不可伸长的绝缘细线,其中两根的一端分别固定在天花板上的P、Q点,另一端分别拴有质量均为m=0.12kg的带电小球A和B,其中A球带正电,电荷量为q=3×10-6C.A、B之间用第三根线连接起来.在水平向左的匀强电场E作用下,A、B保持静止,悬线仍处于竖直方向,且A、B间细线恰好伸直.(静电力恒量k=9×109N?m2/C2.) (1)此匀强电场的电场强度E为多大; (2)现将PA之间的线烧断,由于有空气阻力,A、B球最后会达到新的平衡位置.求此时细线QB所受的拉力T的大小,并求出A、B间细线与竖直方向的夹角θ; (3)求A球的电势能与烧断前相比改变了多少(不计B球所带电荷对匀强电场的影响).
参考答案:
 (1)对B球进行受力分析,在水平方向受水平方向的电场力和A球施加的库仑力. 由于球均处于平衡状态, B球水平方向合力为零,得:qBE=kqqBL2? E=kqL2=3×105N/C? (2)两球及细线最后位置如图所示, 对A、B球整体分析,受重力和线QB的拉力,由平衡条件得: T=2mg=2×0.12×10N=2.4N? 对A球进行受力分析:A球受重力,电场力,AB线的拉力,库仑力, 由平衡条件得:重力和电场力的合力必须沿着线的方向. qE=mgtanθ tanθ=qEmg=34 θ=37° (3)A球克服电场力做功, W=-qEL(1-sinθ)=-0.108J ∴A球的电势能增加了△Ep=0.108J? 答:(1)此匀强电场的电场强度E为3×105N/C; (2)此时细线QB所受的拉力T的大小是2.4N,A、B间细线与竖直方向的夹角θ=37°; (3)求A球的电势能与烧断前相比改变了0.108J
本题解析:
本题难度:一般
5、计算题 如图所示,将重为G的物体A放在倾角为30°的斜面上,A与斜面间的动摩擦因数μ=0.1,那么对A施加一个多大的水平力F,可使A物体保持静止?(设A所受最大静摩擦力与滑动摩擦力大小相等)
参考答案:0.45G≤F≤0.72G
本题解析:当物体A有沿斜面向上的运动趋势时,其受力如图甲所示.
 沿斜面、垂直斜面建立坐标系,由平衡条件得: 在x轴上:Fcos α=Gsin α+f①在y轴上:FN=Fsin α+Gcos α② 且摩擦力fm=μFN③ 由以上三式得:F= =0.72G 当物体A有沿斜面向下的运动趋势时,其受力如图乙所示. 在x轴上:Fcos α+f=Gsin α④ 在y轴上:FN=Gcos α+Fsin α⑤ 且摩擦力fm=μFN⑥ 由④⑤⑥得作用力 考虑两个结果可知,水平力F的取值范围为 0.45G≤F≤0.72G 点评:解决本题的关键正确地进行受力分析,抓住合力等于零,运用正交分解进行求解.注意物体可能沿斜面向上做匀速直线运动,可能沿斜面向下做匀速直线运动.
本题难度:一般
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