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1、熱點1 共點力平衡問題
(建議用時:20分鐘)
1.物塊靜止在固定的斜面上,分別按圖示的方向對物塊施加大小相等的力F,A中F垂直于斜面向上,B中F垂直于斜面向下,C中F豎直向上,D中F豎直向下,施力后物塊仍然靜止,則物塊所受的靜摩擦力一定增大的是( )
2.《中國制造2025》是國家實施強國戰(zhàn)略第一個十年的行動綱領,智能機器制造是一個重要方向,其中智能機械臂已廣泛應用于各種領域.如圖所示,一機械臂鐵夾豎直夾起一個金屬小球,小球在空中處于靜止狀態(tài),鐵夾與球接觸面保持豎直,則( )
A.小球受到的摩擦力方向豎直向下
B.小球受到的摩擦力與重力大小相等
C.若增大鐵夾對小球的壓力
2、,小球受到的摩擦力變大
D.若鐵夾水平移動,小球受到的摩擦力變大
3.a、b兩個帶電小球的質量均為m,所帶電荷量分別為+2q 和-q,兩球間用絕緣細線連接,a球又用長度相同的絕緣細線懸掛在天花板上,在兩球所在的空間有方向向左的勻強電場,電場強度為E,平衡時細線都被拉緊.則平衡時可能位置是( )
4.(2019·無錫市模擬)如圖,將一絕緣桿豎直地固定在地面上,用一輕繩拴接一質量為m的鐵球,在鐵球的右側水平放一條形磁鐵,當小球平衡時輕繩與豎直方向的夾角為α=30°,此時小球與條形磁鐵在同一水平面上,小球所在處的磁感應強度為B0.假設小球所受磁鐵的作用力與小球所在處的磁感應強度成正比,緩
3、慢移動條形磁鐵的位置,小球始終與條形磁鐵在同一水平面上,則下列說法正確的是( )
A.輕繩的拉力與磁鐵對小球的作用力的合力可能大于小球的重力
B.輕繩與豎直方向的夾角可能等于90°
C.磁鐵對小球的作用力大小可能等于小球的重力大小
D.當α=60°時,小球所在處的磁感應強度為2B0
5.如圖所示,木板P下端通過光滑鉸鏈固定于水平地面上的O點,物體A、B疊放在木板上且處于靜止狀態(tài),此時物體B的上表面剛好水平.現(xiàn)使木板P繞O點緩慢旋轉到虛線所示位置,物體A、B仍保持靜止,且相對木板沒有發(fā)生移動,與原位置相比( )
A.A對B的作用力減小 B.B對A的摩擦力不變
C.板對B的
4、摩擦力減小 D.板對B的作用力減小
6.(2019·徐州市模擬)用兩根細線a、b懸掛一薄板,薄板處于靜止狀態(tài),下列說法正確的是( )
A.b繩的拉力大于a繩的拉力
B.若保持a繩位置不變,緩慢移動b至豎直方向,則b的拉力先減小后增大
C.剪斷a繩瞬間,薄板的加速度方向一定沿a繩斜向下
D.剪斷a繩瞬間,b繩拉力大小發(fā)生變化
7.如圖所示,小方塊代表一些相同質量的鉤碼,圖甲中O為輕繩之間連接的結點,圖乙中光滑的輕質小滑輪跨在輕繩上懸掛鉤碼,兩裝置均處于靜止狀態(tài).現(xiàn)將圖甲中B滑輪沿虛線稍稍上移一些,圖乙中的端點B沿虛線稍稍上移一些(乙圖中的繩長不變),則關于圖中θ角和OB繩的
5、張力F的變化,下列說法正確的是( )
A.甲、乙圖中的θ角均增大,F(xiàn)均不變
B.甲、乙圖中的θ角均不變,F(xiàn)均不變
C.甲圖中θ角增大、乙圖中θ角不變,張力F均不變
D.甲圖中θ角減小、F不變,乙圖中θ角增大、F減小
8.(2019·南京學情調研)如圖所示,有一傾角θ=30°的斜面體B,質量為M.質量為m的物體A靜止在B上.現(xiàn)用水平力F推物體A,在F由零逐漸增大至mg再逐漸減為零的過程中,A和B始終保持靜止.對此過程下列說法正確的是( )
A.地面對B的支持力大于(M+m)g
B.A對B的壓力的最小值為mg,最大值為mg
C.A所受摩擦力的最小值為0,最大值為
D.
6、A所受摩擦力的最小值為mg,最大值為mg
熱點1 共點力平衡問題
1.解析:選D.施加力F后,A、B兩種情況,物塊仍處于平衡,則在沿斜面方向上重力沿斜面向下的分力不變,故靜摩擦力不變,故A、B錯誤;加豎直方向的力F后,C中靜摩擦力減小,D中靜摩擦力增大,故C錯誤,D正確.
2.解析:選B.在豎直方向上小球受到的摩擦力和豎直向下的重力,二力平衡,等大反向,所以摩擦力方向豎直向上,A錯誤,B正確;若增大鐵夾對小球的壓力,則水平方向上的力變化了,而豎直方向上摩擦力和重力仍等大反向,摩擦力不變,C錯誤;若鐵夾水平勻速移動,水平方向不受摩擦力小球在豎直方向上合力仍為零,摩擦力和重力仍等大反向,摩擦
7、力不變,D錯誤.
3.解析:選C.把兩球組成的系統(tǒng)看做一個整體,該系統(tǒng)的質量為2m,帶電荷量為+q,顯然,要使系統(tǒng)平衡,最上面的細線應向左上方偏離,故選項A錯誤;設平衡時連接球a和天花板的細線與豎直方向的夾角為θ1,連接兩球的細線與豎直方向的夾角為θ2,先選取系統(tǒng)為研究對象,根據(jù)平衡條件可得,tan θ1=,再選球b為研究對象可知tan θ2=,所以tan θ2=2tan θ1,比較選項B、C、D可知,只有選項C正確.
4.解析:選C.小球受重力、拉力、磁場力而處于平衡狀態(tài),受力分析如圖所示,A錯誤;由于豎直方向的合力為零,繩子拉力在豎直方向上的分力與重力平衡,因此輕繩的拉力不可能水平向左
8、,輕繩與豎直方向的夾角不可能等于90°,B錯誤;由受力分析可知F=mgtan α,顯然當α=45°時,磁鐵對小球的作用力大小等于小球的重力大小,C正確;F=mgtan α,當α=60°時,小球所在處的磁感應強度為3B0,D錯誤.
5.解析:選C.設板與水平地面的夾角為α,以物體A為研究對象,木板P未旋轉前A只受到重力和支持力而處于平衡狀態(tài),所以B對A的作用力與A的重力大小相等,方向相反;當將木板P繞O點緩慢旋轉到虛線所示位置,B的上表面不再水平,A受力情況如圖(a),圖中β代表B上表面與水平方向之間的夾角.A受到重力和B對A的支持力、摩擦力三個力作用,其中B對A的支持力、摩擦力的和仍然與A的
9、重力等大反向,則A受到B對A的作用力保持不變.根據(jù)牛頓第三定律可知,A對B的作用力也不變,A錯誤,B對A的摩擦力增大,B錯誤;以AB整體為研究對象,分析受力情況如圖(b)所示,總重力GAB、木板的支持力N2和摩擦力f2,木板對B的作用力是支持力N2和摩擦力f2的合力.由平衡條件分析可知,木板對B的作用力大小與總重力大小相等,保持不變,D錯誤;N2=GAB·cos α,f2=GAB·sin α,α減小,N2增大,f2減小,C正確.
6.解析:選C.根據(jù)水平方向受力平衡可得:Tbsin 60°=Tasin 30°,可得Tb
10、同位置板的受力合成圖如圖所示,a繩的拉力T和b繩的拉力F的合力與重力G總等大反向,由圖知,T一直減小,F(xiàn)一直增大,故B錯誤;剪斷a繩瞬間,薄板的速度為零,向心力為零,合力等于重力垂直于b繩向下的分力,所以此瞬間,板的加速度方向一定垂直于b繩方向向下,即一定沿a繩斜向下,故C正確;剪斷前,由豎直方向受力平衡可得:Tbcos 60°+Tacos 30°=mg,又Tbsin 60°=Tasin 30°,聯(lián)立解得:Tb=mg,剪斷后,小球沿半徑方向的合力為零,則有:T′b=mgcos 60°=mg,故剪斷前后b繩的拉力沒有變化,故D錯誤.
7.解析:選B.甲圖中,若將B滑輪沿虛線稍稍上移一些,O結點
11、所受三個力大小不變,根據(jù)力的合成法則可知,夾角θ不變.乙圖中,因是光滑的滑輪,且繩子中的張力大小相等,則OA、OB段繩中的力總是相等的,因此合力過OA、OB夾角的角平分線,將端點B稍上移,由于繩長不變,分析可知OA、OB夾角不變,則θ角不變,繩子中的張力大小F不變.故B項正確.
8.解析:選B.因為A、B始終保持靜止,對A、B整體受力分析可知,地面對B的支持力一直等于(M+m)g,A錯誤;當F=0時,A對B的壓力最小,為mgcos 30°=mg;當F=mg時,A對B的壓力最大,為mgcos 30°+Fsin 30°=mg,B正確;當Fcos 30°=mgsin 30°時,即F=mg時,A所受摩擦力為0,當F=0時,A所受摩擦力大小為mg,方向沿斜面向上,當F=mg時,A所受摩擦力大小為mg,方向沿斜面向下,C、D錯誤.
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