答案:θ≥arccot点拨:解决平衡物体中的临界问题常用的方法是假设法.其解题步骤是一是明确研究对象.二是画出研究对象的受力图.三是假设可发生的临界条件.四是列出满足所发生的临界现象的平衡方程.本专题——青夏教育精英家教网—

答案:θ≥arccot点拨:解决平衡物体中的临界问题常用的方法是假设法.其解题步骤是一是明确研究对象.二是画出研究对象的受力图.三是假设可发生的临界条件.四是列出满足所发生的临界现象的平衡方程.本专题体现了常见力的概念和求法.研究了力与物体的平衡状态之间的关系.是力学乃至电磁学的重要基础.熟练的掌握解决各种性质的力和物体的平衡问题方法.不仅构筑起了处理力学问题的基本框架.培养考生处理物理问题的基本技能.而且还能渗透科学思想与方法.为以后的分析问题找到到有效途径.所以各种性质的力和物体的平衡问题是历年高考的热点.基本知识和基本能力的考查.高考中每年必考.常以选择题.填空题和计算分析题的形式出现.其高考的热点知能信息主要体现在以下几点: 【查看更多】

题目列表(包括答案和解析)

如图所示，小球的初速度为v₀，沿光滑斜面上滑，能上滑的最大高度为h，答案各图中，四个物体的初速度均为v₀．在A图中，小球沿一光滑内轨向上运动，内轨半径大于h；在B图中，小球沿一光滑内轨向上运动，内轨半径小于h；在图C中，小球沿一光滑内轨向上运动，内轨直径等于h；在D图中，小球固定在轻杆的下端，轻杆的长度为h的一半，小球随轻杆绕O点向上转动．则小球上升的高度能达到h的有（　　）

A．

B．

C．

D．

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A．A

B．B

C．C

D．D

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23.（10分）（注意：在试卷上作答案无效）

某同学为了探究物体在斜面上的运动时摩擦力与斜面的倾角的关系，设计实验装置如图。长直平板一端放在水平桌面上，另一端架在一物块上。在平板上标出A、B两点，B点处放置一光电门，用光电计时器记录滑块通过光电门时挡光的时间。

实验步骤如下：

①　用游标卡尺测量滑块的挡光长度d，用天平测量滑块的质量m；

②　用直尺测量AB之间的距离s，A点到水平桌面的垂直距离h₁，B点到水平桌面的垂直距离h₂_；

③ 将滑块从A点静止释放，由光电计时器读出滑块的挡光时间t₁

④ 重复步骤③数次，并求挡光时间的平均值；

⑤ 利用所测数据求出摩擦力f和斜面倾角的余弦值；

⑥　多次改变斜面的倾角，重复实验步骤②③④⑤，做出f-关系曲线。

（1）用测量的物理量完成下列各式（重力加速度为g）：

①　　斜面倾角的余弦=　　　　　；

②　　滑块通过光电门时的速度v=　　　　；

③　　滑块运动时的加速度a=　　　　；

④　　滑块运动时所受到的摩擦阻力f=　　　　；

（2）测量滑块挡光长度的游标卡尺读数如图所示，读得d=　　　　　　　。

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如图所示，小球的初速度为v，沿光滑斜面上滑，能上滑的最大高度为h，答案各图中，四个物体的初速度均为v．在A图中，小球沿一光滑内轨向上运动，内轨半径大于h；在B图中，小球沿一光滑内轨向上运动，内轨半径小于h；在图C中，小球沿一光滑内轨向上运动，内轨直径等于h；在D图中，小球固定在轻杆的下端，轻杆的长度为h的一半，小球随轻杆绕O点向上转动．则小球上升的高度能达到h的有（））

A．A
B．B
C．C
D．D

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B．

C．

D．

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一、选择题（本题共10小题，每题4分，共40分）

1．解析：当θ较小时物块与木板间的摩擦力为静摩擦力，摩擦力大小与物块重力沿板方向的分力大小相等，其大小为：，按正弦规律变化；当θ较大时物块与木板间的摩擦力为滑动摩擦力，摩擦力大小为：，按余弦规律变化，故选B．答案：B

2.解析：物体缓慢下降过程中，细绳与竖直方向的夹角θ不断减小，可把这种状态推到无限小，即细绳与竖直方向的夹角为零；由平衡条件可知时，，，所以物体缓慢下降过程中，F逐渐减小，F_f逐渐减小。故选D。

3．解析：由于二者间的电场力是作用力与反用力，若以

B为研究对象，绝缘手柄对B球的作用力未知，陷入困境，

因此以A为研究对象。设A带电量为q，B带电量为Q，

AB间距离为a,OB间距离为h ,由库仑定律得

，由三角形OAB得，以B球为研究对象，

受力如图3所示，由平衡条件得，由以上三式

得，

所以，故正确选项为D。

4．解析：设两三角形滑块的质量均为m，对整体有：

滑块B受力如图所示，则对B有：，

可解得：

5．解析：在增加重力时，不知哪根绳子先断.故我们选择O点为研究对象，先假设OA不会被拉断，OB绳上的拉力先达最大值，则：，由拉密定理得：

解得：，OA将被拉断.前面假设不成立.

再假设OA绳子拉力先达最大值，，此时，由拉密定理得：

解得：，故OB将不会断.

此时，,故悬挂重物的重力最多只能为，所以C正确，答案C。

6．解析：物体受力平衡时，无论如何建立直角坐标系，两个方向上的合力均为零。若以OA和垂直于OA方向建立坐标系，可以看出该力沿F₁方向，A物体不能平衡；以水平和竖直方向建立坐标系，F₄不能平衡。因此选BC，答案：BC

7．解析：由平衡知识可得，绳中拉力F_T的大小不变，总等于物A的重力；假设汽车在滑轮的正下方，则绳中拉力F_T的水平分量为零，此时汽车对地面的压力F_N最小，汽车受到的水平向右的的摩擦力F_f为零；当汽车距滑轮下方为无穷远处时，绳中拉力F_T的竖直分量为零，汽车对地面的压力F_N最大，汽车受到的水平向右的的摩擦力F_f最大，故选B．答案：B

8．解析：本题“滤速器”即速度选择器，工作条件是电场力与洛仑兹力平衡，即qvB=qE，所以v=E/B。显然“滤速器”只滤“速”，与粒子电性无关，故可假设粒子电性为正，若a板电势较高，则电场力方向指向b板，洛仑兹力应指向a板方可满足条件，由左手定则可得选项A是正确的；若a板电势较低，同理可得选项D是正确的。答案：AD。

9．解析：若AB逆时针旋转，则A对皮带的静摩擦力向左、B对皮带的静摩擦力向右才能将上方皮带拉紧，因此皮带相对A轮有向右运动趋势，A为从动轮，B正确；同理，D项正确。答案：BD。

10．D解析：对物体受力分析，作出力的矢量三角形，就可解答。

二、填空和实验题

11．Mg 将第２、3块砖看成一个整体。由于对称性，第1、4块砖对2、3整体的摩擦力必定相同，且二者之和等于2、3整体的重力。所以第２与第１块砖的摩擦力大小为mg。

12.微粒在重力、电场力和洛仑兹力作用下处于平衡状态，受力分析如图，可知，

得电场强度，磁感应强度

13．探究一个规律不应该只用特殊的来代替一般。所以本实验中两个分力的大小应不相等，所以橡皮条也就不在两绳夹角的平分线上，而两绳的长度可以不等。所以A、B不对。实验要求作用的效果要相同，因此O点的位置不能变动。因此D不对。实验中合力的大小应是量出来而不是算出来的，所以F不对。答案：C。

14．(1)因纸质量较小，两者间摩擦力也小，不易测量。纸贴在木板上，可增大正压力，从而增大滑动摩擦力，便于测量。

（2）①参考方案：只要将测力计的一端与木块A相连接，测力计的另一端与墙壁或竖直挡板之类的固定物相连．用手通过轻绳拉动木板B，读出并记下测力计的读数F，测出木块A的质量m.

②

③弹簧测力计

三、计算题

15．解：当水平拉力F＝0时，轻绳处于竖直位置时，绳子张力最小T₁=G

　　当水平拉力F＝2G时，绳子张力最大

　　因此轻绳的张力范围是G≤≤

　　（2）设在某位置球处于平衡位置由平衡条件得

　　所以即　，得图象如图所示。

16．解析：(1)当S接1时，棒刚好静止，则MN所受的安培力方向竖直向上，由左手定则可知，磁场的方向垂直纸面向里。

(2)设导轨的间距为L，MN棒的的质量为m。当S接1时，导体棒刚好静止，则

mg=

设最终稳定时MN的速率为v，则

BI’L=mg 而解得：m²/s

17．解析：因为环2的半径为环3的2倍，环2的周长为环3的2倍，三环又是用同种金属丝制成的，所以环2的质量为环3的2倍。设m为环3的质量，那么三根绳承担的力为3mg，于是，环1与环3之间每根绳的张力F_T1=mg。没有摩擦，绳的重量不计，故每根绳子沿其整个长度上的张力是相同的（如图所示）F_T1= F_T2=mg。