2016年全國(guó)名校物理分項(xiàng)匯編北京卷(二)
一、單選題1,輕桿的一端安裝有一個(gè)小滑輪P,用手握住桿的另一端支持著懸掛重物的繩子,如圖所示.現(xiàn)保持滑輪的位置不變,使桿向下轉(zhuǎn)動(dòng)一個(gè)角度到虛線位置,則下列關(guān)于桿對(duì)滑輪P的作用力的判斷正確的是( )
A. 變大
B. 不變
C. 變小
D. 無(wú)法確定
2, 如圖所示,物塊M在靜止的傳送帶上勻速下滑時(shí),傳送帶突然順時(shí)針(圖中箭頭所示)轉(zhuǎn)動(dòng)起來(lái),則傳送帶轉(zhuǎn)動(dòng)后,下列說(shuō)法正確的是( ?。?br>
A. M受到的摩擦力不變
B. M受到的摩擦力變大
C. M可能減速下滑
D. M可能減速上滑
3,一物體質(zhì)量為m,在北京地區(qū)它的重力為mg。假設(shè)地球自轉(zhuǎn)略加快,該物體在北京地區(qū)的重力為mg'。則下列說(shuō)法正確的是( ?。. mg' > mg
B. mg' <>
C. mg'和mg的方向都指向地心
D. mg'和mg的方向都指向北京所在緯線圈的圓心
4,如圖所示,一物塊放置在傾角為θ的斜面體上,斜面體放置于水平地面。若用與水平方向成α角、大小為F的力推物塊恰能使其在斜面體上勻速下滑,斜面體始終靜止。下列關(guān)于斜面體受地面摩擦力的說(shuō)法正確的是( ?。?br>
A. 大小為0
B. 方向水平向左,大小為Fsinα
C. 方向水平向左,大小為Fcosθ
D. 方向水平向左,大小為Fcosα
5,如圖所示,三根輕繩的一端系于O點(diǎn),繩1、2的另一端分別固定在墻上,繩3的另一端吊著質(zhì)量為m的重物。重物處于靜止時(shí),繩1水平,繩2與水平方向的夾角為θ。繩1受到的拉力用F
1表示,繩2受到的拉力用F
2表示。下列表達(dá)式中正確的是( )
A.
B. F
1=mgsinθ
C.
F
2=mgsinθ
D. F
1=mgcosθ
6,兩共點(diǎn)力的大小分別為3 N、5 N,其合力大小可能是( ) A. 0N
B. 1N
C. 3N
D. 9N
7,如圖所示,一個(gè)球形物體O靜止放在光滑水平地面上,并與光滑豎直墻面相接觸,A、B兩點(diǎn)分別為球與墻面和球與地面的接觸點(diǎn),則下列說(shuō)法正確的是( )
A. 物體受重力、B點(diǎn)的支持力、A點(diǎn)的彈力
B. 物體受重力、B點(diǎn)的支持力
C. 物體受重力、B點(diǎn)的支持力、B點(diǎn)的彈力
D. 物體受重力、B點(diǎn)的支持力、物體對(duì)地面的壓力
8,根據(jù)“牛頓第二定律”我們知道:力作用于物體可以使物體產(chǎn)生加速度,可是當(dāng)我們用一個(gè)很小的力去推很重的桌子時(shí),卻推不動(dòng)它,這是因?yàn)? ) A. 牛頓第二定律不適用于靜止的物體
B. 桌子的加速度很小,速度改變量也很小
C. 推力小于同時(shí)刻桌子受到的靜摩擦力
D. 桌子所受的合力為零
9,如圖所示,質(zhì)量為m的物塊,在與水平方向成θ角的斜向上的拉力F的作用下,在水平地面上向右運(yùn)動(dòng)。已知物體與地面間的動(dòng)摩擦因數(shù)為 μ,物體對(duì)地面的壓力用F
N表示,物體受到的摩擦力用F
f表示,則下列結(jié)論正確的是( )
A. F
N=mg+Fsinθ
B. F
f=μ(mg-Fsinθ)
C. F
N=μmg
D. F
f=F·cosθ
10,如圖所示,在水平天花板的A點(diǎn)處固定一根輕桿a,桿與天花板保持垂直。桿的下端有一個(gè)輕滑輪O。另一根細(xì)線上端固定在該天花板的B點(diǎn)處,細(xì)線跨過(guò)滑輪O,下端系一個(gè)重為G的物體,BO段細(xì)線與天花板的夾角θ=30°。系統(tǒng)保持靜止,不計(jì)一切摩擦。下列說(shuō)法中正確的是( ?。?br>
A. 細(xì)線BO對(duì)天花板的拉力大小是
B. a 桿對(duì)滑輪的作用力大小是
C. a桿和細(xì)線對(duì)滑輪的合力大小是G
D. a桿對(duì)滑輪的作用力大小是G
11,城市中的路燈、無(wú)軌電車(chē)的供電線路等,經(jīng)常用三角形的結(jié)構(gòu)懸掛。圖1是這類結(jié)構(gòu)的一種簡(jiǎn)化模型,硬桿左端可繞通過(guò)B點(diǎn)且垂直于紙面的軸無(wú)摩擦的轉(zhuǎn)動(dòng),右端O點(diǎn)通過(guò)鋼索掛于A點(diǎn),鋼索和硬桿所受的重力均可忽略。有一質(zhì)量不變的重物懸掛于O點(diǎn),現(xiàn)將鋼索緩慢變短,并使鋼索的懸掛點(diǎn)A緩慢向下移動(dòng),以保證硬桿始終處于水平。則在上述變化過(guò)程中,下列說(shuō)法中正確的是( )
A. 鋼索對(duì)O點(diǎn)的拉力變大
B. 硬桿對(duì)O點(diǎn)的彈力變小
C. 鋼索和硬桿對(duì)O點(diǎn)的作用力的合力變大
D. 鋼索和硬桿對(duì)O點(diǎn)的作用力的合力變小
12,如圖所示,木板置于水平地面上,其上物塊被水平繩子拴接在左端墻 上,將木板水平向右勻速抽出的過(guò)程中繩子的拉力為F;現(xiàn)將木板水平向右加速抽出,則此過(guò)程中繩子的拉力( )
A. 等于F
B. 小于F
C. 大于F
D. 無(wú)法確定
13,如圖所示,重為G的光滑半圓球?qū)ΨQ地?cái)R在兩個(gè)等高的固定臺(tái)階 上,A、B為半圓球上與臺(tái)階接觸的點(diǎn),半圓球的球心在O點(diǎn),半圓球的重心C位于O點(diǎn)正下方,θ=120o,N
A為半圓球上A點(diǎn)所受的彈力。下列說(shuō)法中正確的是( )
A. N
A的方向由A指向O,
B. N
A的方向由A指向O,
C. N
A的方向由A指向C,
D. N
A的方向由A指向C,
14,如圖所示,一條魚(yú)在水中正沿直線水平向左加速游動(dòng)。在這個(gè)過(guò)程中,關(guān)于水對(duì)魚(yú)的作用力的方向,下圖中合理的是( ?。.
B.
C.
D.
15,如圖5所示,我們常見(jiàn)有這樣的雜技表演:四個(gè)人A、B、C、D體型相似,B站在A的肩上,雙手拉著C和D,A撐開(kāi)雙手支持著C和D。如果四個(gè)人的質(zhì)量均為m=60kg,g=10m/s2,估算A的手臂受到的壓力和B的手臂受到的拉力分別為( ?。?br>
A. 120N,240N
B. 240N,480N
C. 350N,700N
D. 600N,1200N
16,在科學(xué)研究中,可以用風(fēng)力儀直接測(cè)量風(fēng)力的大小。儀器中有一根輕質(zhì)金屬絲懸掛著一個(gè)金屬球,無(wú)風(fēng)時(shí)金屬球自由下垂,當(dāng)受到沿水平方向吹來(lái)的風(fēng)時(shí),金屬絲偏離豎直方向一個(gè)角度并保持恒定,如圖所示。關(guān)于風(fēng)力大小F與小球質(zhì)量m、偏角θ之間的關(guān)系,下列關(guān)系中正確的是( )
A. F = mgtanθ
B. F = mgsinθ
C.
D.
17,如圖所示,一物塊靜止在粗糙的斜面上?,F(xiàn)用一水平向右的推力F推物塊,物塊仍靜止不動(dòng)。則( )
A. 斜面對(duì)物塊的支持力一定變小
B. 斜面對(duì)物塊的支持力一定變大
C. 斜面對(duì)物塊的靜摩擦力一定變小
D. 斜面對(duì)物塊的靜摩擦力一定變大
18,如圖所示,是一名登山運(yùn)動(dòng)員的攀登陡峭雪壁的情形,如果認(rèn)為峭壁的平面是豎直的平面,冰面是光滑的,腿與峭壁面是垂直的,輕繩與壁面的夾角為30°,運(yùn)動(dòng)員重為80kg。則細(xì)繩給人的張力T大小為( ?。?br>
A.
B. T=800N
C.
D. T=1600N
19,如圖所示,用輕繩OA把球掛在光滑 的豎直墻壁上,O點(diǎn)為繩的固定點(diǎn),B點(diǎn)為球與墻壁的接觸點(diǎn)。現(xiàn)保持固定點(diǎn)O不動(dòng),將輕繩OA加長(zhǎng),使繩與墻壁的夾角θ變小,則球靜止后與繩OA加長(zhǎng)之前相比( ?。?br>
A. 繩對(duì)球的拉力變大
B. 球?qū)Ρ诘膲毫ψ冃?br> C. 球?qū)Ρ诘膲毫Σ蛔?br> D. 球所受的合力變大
20,如圖所示,粗糙的水平地面上有一斜劈,斜劈上一物塊正在沿斜面以速度v
0勻速下滑,斜劈保持靜止,則地面對(duì)斜劈的摩擦力( )
A. 等于零
B. 不為零,方向向右
C. 不為零,方向向左
D. 不為零,v
0較大時(shí)方向向左,v
0較小時(shí)方向向右
21,如圖所示,一物體在水平力F的作用下,靜止在傾角為α的斜面上。設(shè)物體受到斜面的支持力與靜摩擦力的合力為F
1,F(xiàn)
1與豎直方向的夾角為β,下列關(guān)于F
1的說(shuō)法中正確的是( )
A. F
1指向右上方,且β一定大于α
B. F
1指向右上方,且β可能大于α
C. F
1指向左上方,且β一定 大于α
D. F
1指向左上方,且β可大于α
22,某同學(xué)在實(shí)驗(yàn)室中找到一根拉力彈簧,經(jīng)測(cè)量發(fā)現(xiàn)其彈力F與彈簧伸長(zhǎng)量x的關(guān)系如圖1所示(圖中F
0、F
1、x
1已知)?,F(xiàn)將這根彈簧上端固定,下端接一質(zhì)量為m的小球,待小球靜止后,將小球向下拉一小段距離(在彈簧的彈性限度內(nèi)),此時(shí)彈簧的伸長(zhǎng)量為x
2,然后由靜止釋放小球,小球在豎直方向振動(dòng)。彈簧質(zhì)量可忽略不計(jì),重力加速度為g。當(dāng)小球速度達(dá)到最大時(shí)彈簧的伸長(zhǎng)量為( )
A.
B.
C.
D.
二、多選題23,如圖所示,兩相同輕質(zhì)硬桿OO
1、OO
2可繞其兩端垂直紙面的水平軸O、O
1、O
2轉(zhuǎn)動(dòng),在O點(diǎn)懸掛一重物M,將兩相同木塊m緊壓在豎直擋板上,此時(shí)整個(gè)系統(tǒng)保持靜止.F
f表示木塊與擋板間摩擦力的大小,F(xiàn)
N表示木塊與擋板間正壓力的大?。魮醢彘g的距離稍許增大后,系統(tǒng)仍靜止且O
1、O
2始終等高,下列說(shuō)法正確的是( )
A. F
f變小
B. F
f不變
C. F
N變大
D. F
N變小
24,如圖所示,木板B放在粗糙水平面上,木塊A放在B的上面,A的右端通過(guò)一不可伸長(zhǎng)的輕繩固定在豎直墻上?,F(xiàn)用水平恒力F向左拉動(dòng)B,使其以速度v做勻速運(yùn)動(dòng),此時(shí)繩水平且拉力大小為T(mén),下面說(shuō)法正確的是( ?。?br>
A. 繩上拉力T與水平恒力F大小相等
B. 木板B受到一個(gè)靜摩擦力,一個(gè)滑動(dòng)摩擦力,合力大小等于F
C. 若用恒力以2F向左拉動(dòng)長(zhǎng)木板,則木塊A給木板B的滑動(dòng)摩擦力等于T
D. 若木板B以2v勻速運(yùn)動(dòng),則拉力仍為F
25,如圖所示,傾角為30°的斜面體置于水平地面上,一根不可伸長(zhǎng)的輕繩兩端分別系著小球A和物塊B,跨過(guò)固定于斜面體頂端的滑輪O(可視為質(zhì)點(diǎn))。A的質(zhì)量為m,B的質(zhì)量為4m,開(kāi)始時(shí),用手托住,使OA段繩恰處于水平伸直狀態(tài)(繩中無(wú)拉力),OB繩平行于斜面,此時(shí)B靜止不動(dòng),將A由靜止釋放,在其下擺過(guò)程中斜面體始終保持靜止。則在繩子到達(dá)豎直位置之前,下列說(shuō)法正確的是( )
A. 物塊B受到摩擦力一直沿著斜面向上
B. 物塊B受到摩擦力先減小后增大
C. 繩子的張力一直增大
D. 地面對(duì)斜面體的摩擦力方向一直水平 向右
三、解答題26,如圖所示,質(zhì)量為m的物體,放在一固定斜面上,當(dāng)斜面傾角為30°時(shí)恰能沿斜面勻速下滑.對(duì)物體施加一個(gè)水平向右的恒力F,物體可沿斜面勻速向上滑行.試求:
(1)物體與斜面間的動(dòng)摩擦因數(shù);
(2)水平向右的恒力F的大?。?7, 如圖15所示,兩根足夠長(zhǎng)的直金屬導(dǎo)軌MN、PQ平行放置在傾角為θ的絕緣斜面上,兩導(dǎo)軌間距為L(zhǎng)。一根質(zhì)量為m的均勻直金屬桿ab放在兩導(dǎo)軌上,并與導(dǎo)軌垂直,且接觸良好,整套裝置處于勻強(qiáng)磁場(chǎng)中。金屬桿ab中通有大小為I的電流。已知重力加速度為g。
?。?)若勻強(qiáng)磁場(chǎng)方向垂直斜面向下,且不計(jì)金屬桿ab和導(dǎo)軌之間的摩擦,金屬桿ab靜止在軌道上,求磁感應(yīng)強(qiáng)度的大?。?br> ?。?)若金屬桿ab靜止在軌道上面,且對(duì)軌道的壓力恰好為零。試說(shuō)明磁感應(yīng)強(qiáng)度大小和方向應(yīng)滿足什么條件;
?。?)若勻強(qiáng)磁場(chǎng)方向垂直斜面向下,金屬桿ab與導(dǎo)軌之間的動(dòng)摩擦因數(shù)為μ,且最大靜摩擦力等于滑動(dòng)摩擦力。欲使金屬桿ab靜止,則磁感應(yīng)強(qiáng)度的最大值是多大。
28,如圖所示,質(zhì)量不計(jì)的繩將質(zhì)量為m的球掛在豎直墻上,球靜止時(shí)繩與墻的夾角為θ,不考慮球與墻間的摩擦,重力加速度用g表示,請(qǐng)用上述各量表示:
(1)繩的拉力F
T;(2)球?qū)Φ膲毫
N。29, 如圖所示,平行板電容器與電源相連,兩極板A和B豎直放置,相距為d. 在兩極板的中央位置,用長(zhǎng)為L(zhǎng)的絕緣細(xì)線懸掛一個(gè)質(zhì)量為m,電荷量為q的小球.小球靜止在A點(diǎn),此時(shí)細(xì)線與豎直方向成θ角. 已知電容器的電容為C,重力加速度大小為g.求:
?。?)平行板電容器兩極板間的電場(chǎng)強(qiáng)度大??;
(2)電容器極板上所帶電荷量Q;
?。?)將小球從懸點(diǎn)正下方O點(diǎn)(細(xì)線處于張緊狀態(tài))由靜止釋放,小球運(yùn)動(dòng)到A點(diǎn)時(shí)的速度.
30,滑水運(yùn)動(dòng)是一項(xiàng)非常刺激的水上運(yùn)動(dòng),研究表明:在進(jìn)行滑水運(yùn)動(dòng)時(shí),水對(duì)滑板的作用力F
N方向垂直于板面,大小為kv2(其中v為滑板速率、水可視為靜止)。如圖所示在某次運(yùn)動(dòng)中,滑板在水平牽引力的作用下做勻速直線運(yùn)動(dòng),此時(shí)滑板與水面的夾角θ=37°,相應(yīng)的k=54kg/m,人和滑板的總質(zhì)量為108kg。(g=10m/s2,sin37°=0.6,忽略空氣阻力)
(1)水平牽引力的大小。
(2)滑板速率;
(3)水平牽引力的功率。
31,如圖所示,物體A放在某一水平面上,已知物體A重60N,A與水平面之間的動(dòng)摩擦因數(shù)為μ=0.3,A、B均處于靜止?fàn)顟B(tài),繩AC水平,繩CD與水平方向成37°角,CD繩上的拉力為15N 。sin37°=0.6,cos37°=0.8.求:
(1)物體A受到的摩擦力為多大?
(2)物體B重力為多大?
顯示答案----參考答案----
【1題】
[答案]:B
[解析]:據(jù)題意,保持滑輪的位置不變,處于靜止?fàn)顟B(tài),其合力為零,重物也靜止,則知繩子的拉力大小始終等于重物的重力大小,保持不變,兩繩的夾角也不變,故析兩繩拉力的合力保持不變.使桿向下轉(zhuǎn)動(dòng)一個(gè)角度到虛線位置的過(guò)程中,根據(jù)平衡條件知,桿對(duì)滑輪P的作用力與兩繩拉力的合力大小相等、方向相反,所以桿對(duì)滑輪P的作用力保持不變.故B正確,ACD錯(cuò)誤.
考點(diǎn):考查了共點(diǎn)力平衡條件,力的合成與分解
【2題】
[答案]:A
[解析]:開(kāi)始物塊受到的是滑動(dòng)摩擦力,大小為μmgcosθ,皮帶轉(zhuǎn)動(dòng)起來(lái)后,物體仍受到的是滑動(dòng)摩擦力,大小仍為μmgcosθ,因此受到的摩擦力大小和方向都不變,物體仍勻速下滑,A正確,BCD錯(cuò)誤。
考點(diǎn):滑動(dòng)摩擦力
【3題】
[答案]:B
[解析]:由于重力是萬(wàn)有引力的一個(gè)分力,另一個(gè)分力來(lái)提供向心力,若地球自轉(zhuǎn)略加快,則向心力加增度增大,這時(shí),重力就會(huì)減小,因此mg' < mg="" ,b正確,a錯(cuò)誤;萬(wàn)有引力指向地心,而向心力指向物體旋轉(zhuǎn)的圓心,在北京地區(qū)指向地軸,也就是向心力指向北京所在北緯圈的圓心,這樣重力即="">
考點(diǎn):重力
【4題】
[答案]:D
[解析]:因?yàn)樾泵骒o止,而物塊勻速下滑,故對(duì)斜面和木塊的整體受力分析可知,水平方向有:f
地=Fcosα,方向水平向左,故選D.
考點(diǎn):整體法;物體的平衡.
【5題】
[答案]:A
[解析]:對(duì)結(jié)點(diǎn)O受力分析,受F
1、F
2、mg,由平衡知識(shí)可得:F
2cosθ=F
1,F
2sinθ=mg,解得:
,
,故選項(xiàng)A正確,選項(xiàng)B,C,D錯(cuò)誤。故選A.
考點(diǎn):本題考查了共點(diǎn)力的平衡 。
【6題】
[答案]:C
[解析]:3 N和5 N的合力范圍:最小值為2N,最大值為8N,故其合力大小可能是3N,故選C
考點(diǎn):力的合成
【7題】
[答案]:B
[解析]:由假設(shè)法可知,當(dāng)撤去旁邊的豎直墻面A時(shí),球不會(huì)運(yùn)動(dòng),故可知豎直墻面A對(duì)球無(wú)彈力作用,故球只受重力和B點(diǎn)的支持力,故選B.
考點(diǎn):受力分析
【8題】
[答案]:D
[解析]:當(dāng)我們用一個(gè)很小的力去推很重的桌子時(shí),卻推不動(dòng)它,這是因?yàn)樽雷映耸艿酵屏σ酝膺€受到地面的摩擦力作用,且推理和摩擦力合力為零,故選D
考點(diǎn):物體的平衡
【9題】
[答案]:B
[解析]:物體在豎直方向受力平衡:F
N+Fsinθ=mg,故F
N=mg-Fsinθ,選項(xiàng)AC錯(cuò)誤;物體受的滑動(dòng)摩擦力:F
f=μF
N=μ(mg-Fsinθ),選項(xiàng)B正確,D錯(cuò)誤;故選B.
考點(diǎn):力的分解;摩擦力
【10題】
[答案]:D
[解析]:細(xì)線BO與重物G相連,故細(xì)線上的拉力與重物G相等,則細(xì)線BO對(duì)天花板的拉力大小是G,選項(xiàng)A錯(cuò)誤;細(xì)線的拉力大小都是G,且?jiàn)A角為120o,故細(xì)線對(duì)滑輪的合力大小也是G,方向在兩個(gè)細(xì)線的夾角平分線上,因?yàn)榛喥胶?,故a桿對(duì)滑輪的作用力大小也是G,方向與細(xì)線對(duì)滑輪的作用力相反,所以選項(xiàng)B錯(cuò)誤;a桿和細(xì)線的對(duì)滑輪的的合力大小是0,選項(xiàng)C錯(cuò)誤,選項(xiàng)D正確。
考點(diǎn):力的合成。
[點(diǎn)評(píng)]:該題關(guān)鍵是營(yíng)造了一個(gè)互成120°角的三個(gè)力的平衡問(wèn)題,則兩條細(xì)線的力都是G,那么a桿對(duì)滑輪的作用力必定也是G,因?yàn)檫@三個(gè)力對(duì)滑輪的合力為0;所以對(duì)一些特殊的力的合成大小我們要加強(qiáng)記憶,以便快速解題。
【11題】
[答案]:A
[解析]:畫(huà)出O點(diǎn)的受力圖,如圖所示:
當(dāng)A點(diǎn)距B點(diǎn)的距離越近時(shí),θ越小,由F
AOsinθ=mg可知F
AO變大,故選項(xiàng)A正確;F
BO=mgcotθ得,F(xiàn)
BO增大,故B錯(cuò)誤;BO始終水平,O點(diǎn)始終平衡,AO對(duì)O點(diǎn)拉力與桿BO對(duì)O點(diǎn)支持力的合力與重力平衡,保持不變,故CD錯(cuò)誤;故選A
考點(diǎn):物體的平衡
【12題】
[答案]:A
[解析]:對(duì)木塊而言,受到繩子和拉力和木板對(duì)木塊的摩擦力作用,因無(wú)論是木板勻速運(yùn)動(dòng)還是加速運(yùn)動(dòng),木板對(duì)木塊的摩擦力均不變,故繩子的拉力不變,仍然等于F,故選A.
考點(diǎn):物體的平衡;摩擦力
[點(diǎn)評(píng)]:此題是對(duì)物體的平衡和摩擦力的考查;首先要知道滑動(dòng)摩擦力只與正壓力和摩擦系數(shù)有關(guān),而與兩個(gè)物體的相對(duì)運(yùn)動(dòng)速度無(wú)關(guān);解題時(shí)要會(huì)正確選擇研究對(duì)象,對(duì)研究對(duì)象正確的受力分析,根據(jù)平衡條件進(jìn)行討論.
【13題】
[答案]:B
[解析]:根據(jù)彈力的方向可知,N
A的方向應(yīng)該指向半球的球心,即由A指向O;因θ=120o,可知∠AOB<120o,根據(jù)平衡知識(shí)可知,當(dāng)兩個(gè)分力夾角的等于120o時(shí),分力與合力相等,因?yàn)镹
A與N
B的夾角小于120o,可知N
A<G,故選B
考點(diǎn):彈力;共點(diǎn)力的平衡
[點(diǎn)評(píng)]:此題考查了彈力的方向以及共點(diǎn)力的平衡知識(shí);要知道彈力的方向是指向球的球心,而不是物體的重心位置;當(dāng)兩個(gè)等大的分力夾角等于120o時(shí),分力與合力相等,這是很重要的結(jié)論,要熟練掌握,以便平時(shí)解題時(shí)靈活運(yùn)用.
【14題】
[答案]:A
[解析]:魚(yú)受到重力和水對(duì)魚(yú)的作用力的作用,二個(gè)力的合力沿水平方向向左,使得魚(yú)產(chǎn)生一定的加速度,故水對(duì)魚(yú)的力只可能是斜向上的,故選項(xiàng)A正確。
考點(diǎn):力的合成。
[點(diǎn)評(píng)]:根據(jù)魚(yú)的加速度方向可以確定魚(yú)的合力方向,又因?yàn)轸~(yú)一定受到豎起向下的重力作用,故這另一個(gè)分力就是水對(duì)魚(yú)的作用力,由此可知,水對(duì)魚(yú)的作用力不可能是水平方向的,一定是斜向上,向左的。
【15題】
[答案]:C
[解析]:對(duì)C受力分析可知,它受重力、A對(duì)C的水平向左的支持力和B對(duì)C斜向上的拉力,三力平衡,在三角形ABC中,BC=2AC,故∠CBA=30o,根據(jù)矢量三角形的規(guī)律可知,A的手臂受到的壓力
,B的手臂受到的拉力
,故選項(xiàng)C正確。
考點(diǎn):受力分析,共點(diǎn)力的平衡。
[點(diǎn)評(píng)]:該題的已知條件較少,但是通過(guò)圖示可以看出,直角三角形ABC的角的關(guān)系,這為解題帶來(lái)了方便;矢量三角形建立起來(lái)后,根據(jù)角的關(guān)系與重力的大小再列出相應(yīng)的方程即可得出所求的二個(gè)力的大小。
【16題】
[答案]:A
[解析]:小球受風(fēng)力F、重力mg和繩的拉力的作用,三個(gè)力處于平衡狀態(tài),故根據(jù)力的矢量三角形可得
,故F = mgtanθ,選項(xiàng)A正確。
考點(diǎn):受力分析。
[點(diǎn)評(píng)]:水平方向的風(fēng)力F與重力mg的合力與繩子上的力大小相等,方向相反,所以在矢量三角形中,角θ的對(duì)邊是風(fēng)力F,鄰力是重力mg,故角的正切就是F/mg,故可得出風(fēng)力F的關(guān)系。
【17題】
[答案]:B
[解析]:圖1為物體開(kāi)始時(shí)的受力分析圖,圖2加上外力F后的受力分析(由于摩擦力方向未知,故未畫(huà)出)
由受力分析圖正交分解可以看出在垂直斜面的方向上多出了F的分量,所以斜面對(duì)物塊的支持力一定變大,但是不能確定F在沿斜面方向的分量與重力G在斜面上分量之間的大小關(guān)系,所以斜面對(duì)物塊的靜摩擦力的大小不確定,方向也不確定,故選項(xiàng)B正確
考點(diǎn):物體的平衡
【18題】
[答案]:C
[解析]:對(duì)運(yùn)動(dòng)員受力分析如圖
細(xì)繩給人的張力
,故C正確;
考點(diǎn):考查了共點(diǎn)力平衡條件的應(yīng)用
【19題】
[答案]:B
[解析]:以足球?yàn)檠芯繉?duì)象,分析其受力情況:重 力mg、繩對(duì)球的拉力F
1和墻壁對(duì)球的支持力F
2,處于靜止?fàn)顟B(tài),三個(gè)力的合力為零,與加長(zhǎng)前相比合力未變,D錯(cuò)誤;運(yùn)用合成法,結(jié)合幾何知識(shí)有:
,
,把繩OA的長(zhǎng)度加長(zhǎng)一些,則α減小,可知F
1減小,F(xiàn)
2減小,故B正確,AC錯(cuò)誤;
考點(diǎn):考查了共點(diǎn)力平衡條件,力的合成與分解
【20題】
[答案]:A
[解析]: 解法一:采用隔離法分別對(duì)物塊和斜劈進(jìn)行受力分析。
物塊的受力情況如圖1所示,其中G
1是物塊所受的重力,N
1是斜劈對(duì)物塊的支持力,f
1是斜劈對(duì)物塊的摩擦力,F(xiàn)
合是N
1和f的合力,與G
1大小相等,方向相反,即F
合的方向?yàn)樨Q直向上
斜劈的受力情況如圖2所示,其中G
2是斜劈所受的重力,N是地面對(duì)斜劈的支持力,N
1′和f
1′分別是物塊對(duì)斜劈的壓力和摩擦力。f
地 是我們假設(shè)的一個(gè)地面對(duì)斜劈的摩擦力。需要注意的是N
1和N
1′、f
1和f
1′是兩對(duì)作用力與反作用力,則可知f
1′和N
1′的合力F
合′的方向是豎直向下的(與F
合方向相反)。如果用F
合′等效替代f
1′和N
1′,則斜劈的受力情況可用圖3表示。從圖3中我們可知,如果假設(shè)地面對(duì)斜劈有一 個(gè)摩擦力f
地,則在水平方向沒(méi)有其他力與f
地抵消,合力不為零,斜劈不可能保持靜止,所以f
地不存在。
解法二:可將物塊與斜劈視為一個(gè)整體,則這個(gè)整體的受力情況如圖4所示??煽闯觯到y(tǒng)在水平方向沒(méi)有其他力的作用,所以地面不可能對(duì)系統(tǒng)有摩擦力的作用。
考點(diǎn):考查了共點(diǎn)力平衡條件,力的合成與分解
【21題】
[答案]:D
[解析]:斜面對(duì)物體的摩擦力會(huì)隨F的大小變化而變化
當(dāng)F=mgtanθ時(shí),物體的受力情況如圖1所示,此時(shí)重力mg、水平力F、支持力N的合力為零,斜面對(duì)物體的摩擦力f=0
當(dāng)F>mgtanθ時(shí),物體的受力情況如圖2所示,此時(shí)f的方向沿斜面向下,N、f的合力F
1在N的左側(cè),此時(shí)β>α
當(dāng)F<mgtanθ時(shí),物體的受力情況如圖3所示,此時(shí)f的方向沿斜面向上,N、f的合力F
1在N的右側(cè)(但沒(méi)有超過(guò)豎直方向),此時(shí)β<α
考點(diǎn):考查了力的合成
【22題】
[答案]:C
[解析]: 題中所述彈簧是一種特殊的彈簧,自然狀態(tài)下,彈簧的各圈是緊密挨在一起的,并且相互是擠壓的,如果將彈簧的一端固定,另一端用一個(gè)從零逐漸增大的力拉彈簧,彈簧不會(huì)馬上就伸長(zhǎng),而是要大于某一值時(shí)才會(huì)形變,也就是題中的F
0,這個(gè)力叫做彈簧的初始張力。實(shí)際上F
0是一個(gè)臨界狀態(tài),當(dāng)作用力為F
0時(shí),我們認(rèn)為彈簧沒(méi)有伸長(zhǎng),此時(shí)彈簧各圈間還在接觸,但是已經(jīng)沒(méi)有擠壓作用了。對(duì)于這樣的彈簧我們要注意,F(xiàn)=kx(k為勁度系數(shù),x為形變量)已經(jīng)不適用了,題中所述彈簧的彈力可以表示為F=F
0+kx(F
0為初始張力,k為勁度系數(shù),x為形變量),由題中的圖1可知:
.
當(dāng)小球在豎直方向振動(dòng)的時(shí)候,當(dāng)彈簧的彈力F=mg時(shí)小球的速度最大,設(shè)此時(shí)彈簧的形變量x′,則有F
0+kx′=mg代入上面k的表達(dá)式,化簡(jiǎn)可得
,故C正確
考點(diǎn):考查了胡克定律,共點(diǎn)力平衡條件
【23題】
[答案]:B,C
[解析]:將重物重力Mg按效果分解如圖所示,應(yīng)有2Fcosθ=Mg,即F=
,再對(duì)其中一個(gè)物體m受力分析如圖所示,收到的摩擦力F
f=mg+Fcosθ,聯(lián)立解得
,即木塊與擋板間摩擦力大小與兩板間距離無(wú)關(guān),所以B正確,A錯(cuò)誤;由圖可得
,由于擋板間距離增大θ隨之增大,故F
N增大,所以C正確D錯(cuò)誤。
考點(diǎn):考查了共點(diǎn)力的動(dòng)態(tài)平衡問(wèn)題
【24題】
[答案]:C,D
[解析]:繩子拉力等于A受到的滑動(dòng)摩擦力,而水平拉力F等于A對(duì)B的摩擦力的地面對(duì)B的摩擦力,A錯(cuò)誤,這時(shí)B受到A對(duì)他的滑動(dòng)摩擦力和地面對(duì)他的滑動(dòng)摩擦力,B錯(cuò)誤;若用恒力以2F向左拉動(dòng)長(zhǎng) 木板,則木塊A給木板B的滑動(dòng)摩擦力只與壓力有關(guān),與運(yùn)動(dòng)快慢無(wú)關(guān),因此仍等于T,C正確;由于滑動(dòng)摩擦力大于等于μF
N,因此若木板B以2v勻速運(yùn)動(dòng),各個(gè)摩擦力大小都不變,因此拉力大小也不變,D正確。
考點(diǎn):滑動(dòng)摩擦力
【25題】
[答案]:B,C,D
[解析]:小球A擺下過(guò)程,只有重力做功,機(jī)械能守恒:
,在最低點(diǎn),有
,解得F=3mg.由于物體B處于靜止?fàn)顟B(tài),對(duì)B受力分析如圖:
隨著拉力T的增大,F(xiàn)將減小,由于重力的沿斜面的分量為F
X=(4m)gsin30o=2mg,故靜摩擦力先減小,當(dāng)拉力大于2mg后反向變大,故選項(xiàng)A錯(cuò)誤,選項(xiàng)B正確;向下擺動(dòng)過(guò)程中,繩子的拉力由0增大到3mg,故選項(xiàng)C正確;對(duì)物體B和斜面體整體受力分析,由于A球向左下方拉物體B和斜面體整體,故一定受到地面對(duì)其向右的靜摩擦力,故選項(xiàng)D正確。
考點(diǎn):本題考查圓周運(yùn)動(dòng)、力的平衡等相關(guān)問(wèn)題。
[點(diǎn)評(píng)]:本題首先根據(jù)向心力公式得出球?qū)?xì)線的拉力,然后根據(jù)細(xì)線的拉力從零增加到最大,再對(duì)物體B受力分析,根據(jù)平衡條件判斷靜摩擦力的變化情況,對(duì)B與斜面整體受力分析,判斷地面對(duì)斜面體摩擦力的方向。
【26題】
[答案]:(1)
(2)
[解析]:(1)斜面傾角為30°時(shí),物體恰能勻速下滑,
滿足mgsin 30°=μmgcos 30°
解得μ=
(2)設(shè)斜面傾角為α,受力情況如圖,由勻速直線運(yùn)動(dòng)的條件:
Fcos α=mgsin α+F
f F
N=mgcos α+Fsin α
F
f=μF
N 解得:
考點(diǎn):考查了共點(diǎn)力平衡條件、力的合成與分解
【27題】
[答案]: (1)
(2)
垂直金屬桿ab水平向右
(3)
[解析]: (1)設(shè)磁感應(yīng)強(qiáng)度為B
1。根據(jù)安培定則可知安培力沿導(dǎo)軌平面向上,金屬桿ab受力如答圖3。
根據(jù)平衡條件對(duì)金屬桿ab有:
解得:
(2)金屬桿ab對(duì)導(dǎo)軌壓力為零,則金屬桿ab只受重力和安培力。
根據(jù)平衡條件對(duì)金屬桿ab有B
2IL=mg
解得:
根據(jù)安培定則可知磁場(chǎng)方向垂直于金屬桿ab水平向右。
(3)根據(jù)安培定則可知安培力沿導(dǎo)軌平面向上,當(dāng)金屬桿ab受到的靜摩擦力沿斜面向下,且為最大值時(shí),磁感應(yīng)強(qiáng)度值達(dá)到最大,設(shè)為B
3。金屬桿ab受力如答圖4。
根據(jù)平衡條件對(duì)金屬桿ab有:
解得:
考點(diǎn):本題考查安培力作用下物體的平衡
【28題】
[答案]:(1)
(2)
[解析]:對(duì)小球受力分析,如圖;由圖可知
考點(diǎn):共點(diǎn)力的平衡
【29題】
[答案]: (1)
(2)
(3)
[解析]: (1)帶電小球靜止在A點(diǎn)的受力如圖:
可得: Eq=mgtanθ ①
可得:
(2)設(shè)兩板間電壓為U,則U=Ed
由
,可得Q=CU
∴
(3)帶電小球從O運(yùn)動(dòng)到A,由動(dòng)能定理:
②
由①②解得
考點(diǎn):物體的平衡;動(dòng)能定理
【30題】
[答案]:(1)F=810N
(2) v=5m/s
(3) P=4050W
[解析]:(1)以滑板和運(yùn)動(dòng)員為研究對(duì)象,其受力如圖
所示由共點(diǎn)力平衡條件得
F
Ncosθ=mg ①
F
Nsinθ=F ②
由①、②聯(lián)立,得
F=810N
(2)F
N=mg/cosθ
F
N=kv2
得:
(3)水平牽引力的功率P=Fv=4050W
考點(diǎn):本題考查力的平衡以及功率問(wèn)題
[點(diǎn)評(píng)]:本題關(guān)鍵是對(duì)物體受力分析,運(yùn)用共點(diǎn)力平衡條件求出各個(gè)力后,根據(jù)題中的支持力和速度關(guān)系公式求解滑板的速率,然后直接根據(jù)功率與速度和牽引力關(guān)系即P=Fv公式求解。
【31題】
[答案]:(1)12N;(2)9N。
[解析]:(1)根據(jù)受力分析,利用正交分解,設(shè)CD繩子拉力為F
1,CA繩子拉力為F
2,BC繩子拉力為G,則正交分解后得
又因?yàn)锳處于靜止,屬于靜摩擦力,則繩子拉A的力F
3大小等于繩子作用在C的拉力F
2,因此F
f=F
2,代入上式可得F
2=12N;G
B=9N
考點(diǎn):力的平衡,正交分解。