【物理】2019届二轮复习力与物体的平衡作业（全国通用）

【物理】2019届二轮复习力与物体的平衡作业（全国通用）

课时作业1　力与物体的平衡 一、选择题(1～7题为单项选择题，8～11题为多项选择题)‎ ‎1．如图所示，质量为2 kg的物体与水平地面间的动摩擦因数为0.2，水平地面足够大．t＝0时，物体以2 m/s的初速度向右运动，同时对物体施加一个水平向左的大小恒为2 N的拉力F，向右为正方向，取g＝10 m/s2，则在t＝0之后(　　)‎ A．物体所受摩擦力不会变化 B．物体所受摩擦力会由－4 N变为＋2 N C．物体所受摩擦力会由－4 N变为－2 N D．物体所受摩擦力会由＋4 N变为＋2 N 解析：分析摩擦力问题的关键是弄清楚是滑动摩擦力还是静摩擦力，由题意知，刚开始物体向右运动，所以物体受到向左的滑动摩擦力为－4 N；又因为t＝0时，物体受到向左的水平恒力，所以物体会向右做匀减速直线运动直到速度为0；之后水平恒力小于最大静摩擦力，故物体受到向右的静摩擦力，与水平恒力等大反向，大小为＋2 N，选项B正确．‎ 答案：B ‎2．一通电直导体棒用两根绝缘轻质细线悬挂在天花板上，静止在水平位置(如正面图)．现在通电导体棒所处位置加上匀强磁场，使导体棒能够静止在偏离竖直方向θ角(如侧面图)的位置．如果所加磁场的强弱不同，则磁场方向的范围是(以下选项中各图，均是在侧面图的平面内画出的，磁感应强度的大小未按比例画)(　　)‎ 解析：对导体棒受力分析可知，导体棒受到的安培力与重力和绳子的拉力的合力大小相等，方向相反，故由左手定则可以判断出磁场的方向范围，故C正确．‎ 答案：C ‎3．[2018·安徽十校联考]美国物理学家密立根(R.A.Millikan)于20世纪初进行了多次实验，比较准确地测定了电子的电荷量，其实验原理可以简化为如下模型：两个相距为d的平行金属板A、B水平放置，两板接有可调电源．从A板上的小孔进入两板间的油滴因摩擦而带有一定的电荷量，将两板间的电势差调节到U时，带电油滴恰好悬浮在两板间；然后撤去电场，油滴开始下落，由于空气阻力，下落的油滴很快达到匀速下落状态，通过显微镜观测到这个速度的大小为v，已知这个速度与油滴的质量成正比，比例系数为k，重力加速度为g.则计算油滴带电荷量的表达式为(　　)‎ A．q＝　　B．q＝ C．q＝ D．q＝ 解析：根据油滴恰好悬浮在两板间，由平衡条件得：q＝mg，由题意知v＝km，联立得q＝，选项B正确．‎ 答案：B ‎4．如图所示，甲、乙、丙、丁四种情况，光滑斜面的倾角都是α，球都是用轻绳系住处于平衡状态，则下列说法正确的是(　　)‎ A．球对斜面压力最大的是甲图 B．球对斜面压力最小的是丙图 C．球对斜面压力第二大的是丁图 D．球对斜面压力第二大的是乙图 解析：甲图中，根据平衡条件得斜面对小球的支持力FN1＝mgcosαmg.丙图中，斜面对小球的支持力FN3＝0.丁图中，设绳子与斜面的夹角为θ，绳子的拉力大小为F，则斜面对小球的支持力FN4＝mgcosα－FsinθG＝G，C正确、D错误．‎ 答案：C ‎8．[2018·佛山二模]如图所示，两个小球a、b质量均为m，用细线相连并悬挂于O点，现用一轻质弹簧给小球a施加一个拉力F，使整个装置处于静止状态，且Oa与竖直方向夹角为θ＝45°，已知弹簧劲度系数为k，则弹簧形变量可能是(　　)‎ A. B. C. D. 解析：当F与细线Oa垂直时，F有最小值，F的最小值为Fmin＝2mgsinθ＝2×mg＝mg.当F水平或竖直方向时，有最大值，F的最大值为Fmax＝2mg.根据胡克定律：xmax＝，所以：xmin＝，则A、C、D正确，B错误．‎ 答案：ACD ‎9．如图所示，三角形ABC是固定在水平面上的三棱柱的横截面，∠A＝30°，∠B＝37°，sin37°＝0.6，cos37°＝0.8，C处有光滑小滑轮，质量分别为m1、m2的两物块通过细线跨放在AC面和BC面上，且均恰好处于静止状态，已知AC面光滑，物块2与BC面间的动摩擦因数μ＝0.5，最大静摩擦力等于滑动摩擦力，则两物块的质量比m1m2可能是(　　)‎ A．1：3 B．3：5‎ C．5：3 D．2：1‎ 解析：物块1受重力m1g、细线拉力FT和斜面支持力FN作用处于平衡状态，则FT＝m1gsin30°，物块2受重力m2g、细线拉力FT、斜面支持力FN′及摩擦力Ff作用处于平衡状态，当m1较大时，最大静摩擦力方向沿斜面向下，此时有FT＝m2gsin37°＋μm2gcos37°，即＝2；当m1较小时，最大静摩擦力方向沿斜面向上，此时有FT＝m2gsin37°－μm2gcos37°，即＝，所以≤≤2，选项B、C、D正确．‎ 答案：BCD ‎10．把a、b两个完全相同的导体小球分别用长为l的绝缘细线拴接，小球质量均为m.先让a球带上＋q的电荷量并悬挂于O点，如图所示．现将不带电的小球b也悬挂于O点(图中未画出)，两球接触后由于静电斥力分开，平衡时两球相距l.已知重力加速度为g，静电力常量为k，带电小球可视为点电荷．关于a球所受的静电力大小F及O点处的场强大小E下列正确的是(　　)‎ A．F＝mg B．F＝mg C．E＝ D．E＝ 解析：对平衡时的a球受力分析如图所示，由正交分解法可得FTsin60°＝mg，FTcos60°＝F，联立解得F＝mg，选项A正确、B错误；两小球接触后电荷量会平分，则每个小球的电荷量都为＋，由点电荷的场强公式可得Ea＝Eb＝k＝，由平行四边形定则可得E＝2Eacos30°＝，选项C错误、D正确．‎ 答案：AD ‎11．如图所示，磁场方向垂直固定斜面向上，磁感应强度大小随时间变化的规律为B＝(2＋2t)T.将一根长0.3 m、质量为0.2 kg的通电硬直导线置于斜面上，导线两侧固定有立柱，导线中电流大小为1 A．t＝0和t＝2 s时刻，导线对两侧立柱的压力恰好为零．重力加速度大小g＝10 m/s2.下列说法正确的是(　　)‎ A．斜面倾角θ＝30°‎ B．导线对斜面的压力为1 N C．导线与斜面间最大静摩擦力为0.6 N D．在t＝1 s时，导线所受的摩擦力为零 解析：设导线受到的最大静摩擦力为Ff.t＝0时，B1＝2 T，安培力为F1，由平衡条件得F1＋Ff＝mgsinθ，其中F1＝B1Il；t＝2 s时，B2＝6 T，安培力为F2，由平衡条件得F2＝mgsinθ＋Ff，‎ F2＝B2Il，联立解得Ff＝0.6 N，sinθ＝0.6，θ＝37°，A错误、C正确；导线对斜面的压力大小为FN＝mgcosθ＝1.6 N，B错误；t＝1 s时，B3＝4 T，安培力F3＝B3Il＝1.2 N，代入F3＋Ff′＝mgsinθ得，Ff′＝0，D正确．‎ 答案：CD 二、非选择题 ‎12．如图，坐标系xOy位于竖直平面内，在该区域有场强E＝12 N/C、方向沿x轴正方向的匀强电场和磁感应强度大小为B＝2 T、沿水平方向的且垂直于xOy平面指向纸里的匀强磁场．一个质量m＝4×10－5 kg，电荷量q＝2.5×10－5 C带正电的微粒，在xOy平面内做匀速直线运动，运动到原点O时，撤去磁场，经一段时间后，带电微粒运动到了x轴上的P点(g＝10 m/s2)，求：‎ ‎(1)P点到原点O的距离；‎ ‎(2)带电微粒由原点O运动到P点的时间．‎ 解析：匀速直线运动时：受力平衡，‎ 如图所示，由平衡条件，得qvBsinθ＝qE，qvBcosθ＝mg.解得v＝10 m/s，与x轴正方向成37°斜向右上 撤去磁场后受2个力，结合速度方向可知做类平抛运动 沿v方向：OPcos37°＝vt 垂直v方向：OPsin37°＝··t2‎ 得OP＝15 m　t＝1.2 s 答案：(1)15 m　(2)1.2 s