（江蘇專用）2020高考物理二輪復習 第一部分 專題一 力與運動 第一講 力與物體平衡——課前自測診斷卷

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1、第一講　力與物體平衡 ——課前自測診斷卷 考點一 受力分析 1.[考查共點力的平衡條件] (2019江蘇高考)如圖所示，一只氣球在風中處于靜止狀態(tài)，風對氣球的作用力水平向右。細繩與豎直方向的夾角為α，繩的拉力為T，則風對氣球作用力的大小為(　　) A.　　　　　　　　 B. C．Tsin α D．Tcos α 解析：選C　對氣球，受力分析如圖所示，將繩的拉力T分解，在水平方向：風對氣球的作用力大小F＝Tsin α，選項C正確。 2．[考查多個物體的平衡、彈力的方向判斷] 如圖所示，三個形狀不規(guī)則的石塊a、b、c在水平桌面上成功地疊放在一起。下列說法正確的是(　　) A

2、．石塊b對a的支持力一定豎直向上 B．石塊b對a的支持力一定等于a受到的重力 C．石塊c受到水平桌面向左的摩擦力 D．石塊c對b的作用力一定豎直向上 解析：選D　由題圖可知，a與b的接觸面不是水平面，可知石塊b對a的支持力與其對a的靜摩擦力的合力，跟a受到的重力是一對平衡力，故A、B錯誤；以三個石塊作為整體研究，整體受到的重力與支持力是一對平衡力，則石塊c不會受到水平桌面的摩擦力，故C錯誤；選取a、b作為整體研究，根據(jù)平衡條件，石塊c對b的作用力與其重力平衡，則石塊c對b的作用力一定豎直向上，故D正確。 3．[考查摩擦力的有無及方向判斷] (2019蘇錫常鎮(zhèn)二模)小明將一輛后輪驅(qū)動

3、的電動小汽車，按圖示方法置于兩個平板小車上，三者置于水平實驗桌上。當小明用遙控器啟動小車向前運動后，他看到兩個平板小車也開始運動，下列標出平板小車的運動方向正確的是(　　) 解析：選C　用遙控器啟動小車向前運動，后輪是主動輪順時針轉(zhuǎn)動，所以左側(cè)平板小車對后輪的摩擦力向右，后輪對左側(cè)平板小車的摩擦力向左；前輪是從動輪，所以右側(cè)平板小車對前輪的摩擦力向左，前輪對右側(cè)平板小車的摩擦力向右。因此左側(cè)小車向左運動，右側(cè)小車向右運動。故C項正確，A、B、D三項錯誤。 4．[考查力的合成與分解] (2019蘇錫常鎮(zhèn)二模)帆船運動中，運動員可以調(diào)節(jié)帆面與船前進方向的夾角，使船能借助風獲得前進的動力。

4、下列圖中能使帆船獲得前進動力的是(　　) 解析：選D　船所受風力與帆面垂直，將風力分解成沿船前進方向和垂直于船身方向。船在垂直船身方向受到的阻力能抵消風力垂直于船身方向的分量。題圖A中船所受風力垂直于船前進方向，沿船前進方向的分力是零，故A項錯誤；將題圖B中風力分解后沿船前進方向分力與船前進方向相反，故B項錯誤；將題圖C中風力分解后沿船前進方向分力與船前進方向相反，故C項錯誤；將題圖D中風力分解后沿船前進方向分力與船前進方向相同，能使帆船獲得前進動力，故D項正確。 考點二 整體法與隔離法的應用 5.[考查整體法與隔離法、力的合成與分解] 如圖所示，質(zhì)量為M的四分之一圓柱體放在

5、粗糙水平地面上，質(zhì)量為m的正方體放在圓柱體和光滑墻壁之間，且不計圓柱體與正方體之間的摩擦，正方體與圓柱體的接觸點的切線與右側(cè)墻壁成θ角，圓柱體處于靜止狀態(tài)。則(　　) A．地面對圓柱體的支持力為Mg B．地面對圓柱體的摩擦力為mgtan θ C．墻壁對正方體的彈力為 D．正方體對圓柱體的壓力為 解析：選C　以正方體為研究對象，受力分析，如圖： 由幾何知識得，墻壁對正方體的彈力FN1＝ 圓柱體對正方體的彈力 FN2＝， 根據(jù)牛頓第三定律得正方體對圓柱體的壓力為。 以圓柱體和正方體為研究對象，豎直方向受力平衡， 地面對圓柱體的支持力：FN＝(M＋m)g， 水平方向受力平衡，

6、地面對圓柱體的摩擦力： Ff＝FN1＝。故C正確。 6．[考查整體法與隔離法、物體的平衡條件] (2019江蘇如皋期末)如圖，A、B、C、D是四個完全相同的球，重力皆為G，A、B、C放置在水平面上用細線扎緊，D球疊放在A、B、C三球上面，則球A對地面的壓力為(　　) A.G　　　 B.G　　　　 C.G　　　 D.G 解析：選A　由對稱性知，地面對A、B、C三個球的支持力相等；設地面對每個球的支持力為FN，對整體受力分析，根據(jù)平衡條件可得：3FN＝4G，解得：地面對每個球的支持力FN＝G。根據(jù)牛頓第三定律可得，球A對地面的壓力F壓＝FN＝G。故A項正確，B、C、D三項錯誤。 7.

7、[考查整體法與隔離法、摩擦力的分析與判斷] [多選]如圖所示，質(zhì)量為M的斜面體A放在粗糙水平面上，用輕繩拴住質(zhì)量為m的小球B置于斜面上，整個系統(tǒng)處于靜止狀態(tài)，已知斜面傾角及輕繩與豎直方向的夾角均為θ＝30。不計小球與斜面間的摩擦，重力加速度為g，則(　　) A．輕繩對小球的作用力大小為mg B．斜面體對小球的作用力大小為mg C．斜面體對水平面的壓力大小為(M＋m)g D．斜面體與水平面間的摩擦力大小為mg 解析：選AD　以小球B為研究對象，受力如圖甲所示，由幾何關系知θ＝β＝30。根據(jù)受力平衡可得 FT＝FN＝mg 以斜面體A為研究對象，其受力如圖乙所示。 由受力平衡得

8、FN1＝Mg＋FN′cos θ＝Mg＋mg Ff＝FN′sin θ＝mg 故選項B、C錯誤，A、D正確。 考點三 動態(tài)平衡問題 8.[考查用圖解法分析動態(tài)平衡問題] 質(zhì)量為m的物體用輕繩AB懸掛于天花板上。用水平向左的力F緩慢拉動繩的中點O，如圖所示。用T表示繩 OA段拉力的大小，在O點向左移動的過程中(　　) A．F逐漸變大，T逐漸變大 B．F逐漸變大，T逐漸變小 C．F逐漸變小，T逐漸變大 D．F逐漸變小，T逐漸變小 解析：選A　以O點為研究對象，受力如圖所示，當用水平向左的力緩慢拉動O點時，則繩OA與豎直方向的夾角變大，由共點力的平衡條件知F逐漸變大，T逐漸變大

9、，選項A正確。 9．[考查用解析法分析動態(tài)平衡問題] (2019江蘇海安高三期末)如圖所示，跳水運動員在走板時，從跳板的a端緩慢地走到b端，跳板逐漸向下彎曲，在此過程中，該運動員對跳板的(　　) A．壓力不斷增大 B．摩擦力不斷增大 C．作用力不斷增大 D．作用力不斷減小 解析：選B　以運動員為研究對象，由平衡條件知，跳板對運動員的支持力N＝mgcos α，摩擦力f＝mgsin α，α是跳板與水平方向的夾角。隨著α的增大，N減小，f增大。由牛頓第三定律知，運動員對跳板的壓力減小，摩擦力增大，A錯誤，B正確；跳板對運動員的作用力是支持力和摩擦力的合力，與重力等大反向，則跳板對運動員的作

10、用力保持不變，所以運動員對跳板的作用力保持不變，故C、D錯誤。 10．[考查用相似三角形法求解動態(tài)平衡問題] [多選]如圖所示，質(zhì)量均為m的小球A、B用勁度系數(shù)為k1的輕彈簧相連，B球用長為L的細繩懸于O點，A球固定在O點正下方，當小球B平衡時，繩子所受的拉力為FT1，彈簧的彈力為F1；現(xiàn)把A、B間的彈簧換成原長相同但勁度系數(shù)為k2(k2>k1)的另一輕彈簧，在其他條件不變的情況下仍使系統(tǒng)平衡，此時繩子所受的拉力為FT2，彈簧的彈力為F2，則下列關于FT1與FT2、F1與F2大小之間的關系，正確的是(　　) A．FT1>FT2 B．FT1＝FT2 C．F1

11、：選BC　小球B受重力mg、繩子拉力FT和彈簧彈力F三個力而平衡，平移FT、F構成力的矢量三角形如圖所示，由圖可以看出，力的矢量三角形總是與幾何三角形OAB相似，因此有＝＝，其中OA、L保持不變，因此繩子的拉力FT大小保持不變，A錯誤、B正確；當彈簧的勁度系數(shù)k增大時，彈簧的壓縮量減小，A、B間距離增大，因此對應的力F增大，C正確、D錯誤。 考點四 電磁場中的平衡問題 11.[考查庫侖定律、物體的平衡條件、力的合成與分解] [多選]如圖所示，絕緣水平地面上固定一個光滑絕緣斜面，斜面與水平面的夾角θ＝30。一根輕質(zhì)絕緣細線的一端固定在斜面頂端，另一端系有一個帶電小球A，細線與斜面平行，且

12、小球A正好靜止在斜面中點。在小球A的正下方地面處固定放置一帶電小球B，兩球相距為d。已知兩球的質(zhì)量均為m、電荷量均為＋q，靜電力常量為k，重力加速度為g，兩球均可視為點電荷。則下列說法正確的是(　　) A．兩球之間的庫侖力F＝k B．當＝ 時，斜面對小球A的支持力為 C．當＝ 時，細線上拉力為0 D．將小球B移到斜面底面左端C點，當＝2時，斜面對小球A的支持力為0 解析：選ABD　依據(jù)庫侖定律，得兩球之間的庫侖力大小為F＝k，故A正確；當＝ 時，則有k＝mg，對球A受力分析，如圖甲所示： 根據(jù)矢量的合成法則，依據(jù)三角知識，則支持力N＝，拉力T＝，故B正確，C錯誤；當小球B移到斜面底

13、面左端C點，對球A受力分析，如圖乙所示： 依據(jù)幾何關系可知，T與F的夾角為120，且兩力的合力與重力反向，當＝ 時，即有k＝mg，根據(jù)矢量的合成法則，則有兩合力與重力等值反向，那么斜面對小球A的支持力為N＝0，而現(xiàn)在＝2時，即有k＝4mg，那么小球A離開斜面，因此斜面對小球A的支持力仍為零，故D正確。 12．[考查庫侖力作用下物體的動態(tài)平衡問題] 如圖所示，可視為質(zhì)點的兩個帶同種電荷的小球a和b，分別靜止在豎直墻面和水平地面上；b球被光滑豎直板擋住，所有接觸面均光滑，a球由于緩慢漏電而緩慢下降，在此過程中(　　) A．地面對b球的支持力變小 B．豎直擋板對b球的彈力變小 C．a(chǎn)、b

14、兩球間的作用力變大 D．以上說法均不正確 解析：選C　對a、b整體而言，豎直方向受重力和地面的支持力，故支持力總等于兩球的重力，可知地面對b球的支持力不變，選項A錯誤；對a球受力分析如圖：受到重力G，庫侖力F和墻面的彈力N，當a球下移時，由受力圖可知，N和F均變大，可知選項C正確；對a、b整體，水平方向豎直擋板對b球的彈力等于墻面對a球的彈力N，則豎直擋板對b球的彈力變大，選項B錯誤；綜上所述，選項D錯誤。 13．[考查復合場中帶電粒子的平衡問題] 質(zhì)量為m，電量為q的微粒以速度v與水平方向成θ角從O點進入方向如圖所示的正交的勻強電場和勻強磁場組成的混合場區(qū)，該微粒在電場力、磁場力和重

15、力的共同作用下，恰好沿直線運動到A，下列說法中正確的是(　　) A．該微?？赡軒д姾梢部赡軒ж撾姾? B．微粒從O到A的運動一定是勻加速直線運動 C．該磁場的磁感應強度大小為 D．該電場的場強為 解析：選C　若粒子帶正電，電場力向左，洛倫茲力垂直于OA線斜向右下方，則電場力、洛倫茲力和重力不能平衡；若粒子帶負電，電場力向右，洛倫茲力垂直于OA線斜向左上方，則電場力、洛倫茲力和重力能平衡，則該微粒帶負電，故A錯誤。粒子受到重力和電場力不變，由于粒子沿直線運動，則洛倫茲力大小不變，粒子的運動一定是勻速直線運動，故B錯誤。粒子受力如圖，由平衡條件得：qvBcos θ＝mg，qE＝mgtan

16、 θ，解得：B＝，E＝，故C正確，D錯誤。 14．[考查安培力作用下導體的動態(tài)平衡問題] 如圖所示，兩根通電直導體棒用四根長度相等的絕緣細線懸掛于O1、O2兩點，已知O1O2連線水平，導體棒靜止時絕緣細線與豎直方向的夾角均為θ，保持導體棒中的電流大小和方向不變，在導體棒所在空間加上勻強磁場后絕緣細線與豎直方向的夾角均增大了相同的角度，下列分析正確的是(　　) A．兩導體棒中的電流方向一定相同 B．所加磁場的方向可能沿x軸正方向 C．所加磁場的方向可能沿z軸正方向 D．所加磁場的方向可能沿y軸負方向 解析：選C　未加磁場時，由兩導體棒靜止時絕緣細線與豎直方向的夾角均為θ，可知兩導體棒中的電流方向一定相反，且電流大小相等，選項A錯誤；在導體棒所在空間加上勻強磁場后絕緣細線與豎直方向的夾角均增大了相同的角度，由左手定則可知，所加磁場的方向可能沿z軸正方向，選項C正確，B、D錯誤。 7