高考物理 考前三個(gè)月 第1部分 專題1 力與物體的平衡課件.ppt

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專題1力與物體的平衡 A 三條繩中的張力都相等B 桿對(duì)地面的壓力大于自身重力C 繩子對(duì)桿的拉力在水平方向的合力為零D 繩子拉力的合力與桿的重力是一對(duì)平衡力 1 多選 2015 廣東 19 如圖1所示 三條繩子的一端都系在細(xì)直桿頂端 另一端都固定在水平地面上 將桿豎直緊壓在地面上 若三條繩長(zhǎng)度不同 下列說(shuō)法正確的有 圖1 真題示例 解析桿靜止在水平地面上 則桿受到重力 三條繩子的拉力和地面對(duì)它的支持力 根據(jù)平衡條件 則三條繩的拉力的合力豎直向下 故繩子對(duì)桿的拉力在水平方向的合力為零 桿對(duì)地面的壓力大小等于桿的重力與三條繩的拉力的合力之和 選項(xiàng)B C正確 由于三條繩子長(zhǎng)度不同 即三條繩與豎直方向的夾角不同 所以三條繩上的張力不相等 選項(xiàng)A錯(cuò)誤 繩子拉力的合力與桿的重力方向相同 因此兩者不是一對(duì)平衡力 選項(xiàng)D錯(cuò)誤 答案BC 2 2015 山東理綜 16 如圖2所示 滑塊A置于水平地面上 滑塊B在一水平力作用下緊靠滑塊A A B接觸面豎直 此時(shí)A恰好不滑動(dòng) B剛好不下滑 已知A與B間的動(dòng)摩擦因數(shù)為 1 A與地面間的動(dòng)摩擦因數(shù)為 2 最大靜摩擦力等于滑動(dòng)摩擦力 A與B的質(zhì)量之比為 圖2 1 題型特點(diǎn)力的合成與分解 共點(diǎn)力的平衡是高考中的熱點(diǎn) 主要考查對(duì)共點(diǎn)力作用下物體的受力分析以及平衡條件的應(yīng)用 以選擇題形式呈現(xiàn) 難度相對(duì)較低 命題突出對(duì)受力分析 力的合成與分解方法的考查 考綱解讀 2 命題預(yù)測(cè)高考仍會(huì)以選擇題為主 以受力分析 動(dòng)態(tài)平衡為考點(diǎn) 其中拉力方向的變化 斜面傾角的變化 摩擦力的突變 細(xì)繩拉力的突變 彈簧彈力的變化都是動(dòng)態(tài)平衡中常出現(xiàn)的類型 在平衡問(wèn)題的分析中 摩擦力方向和大小的變化 滑動(dòng)摩擦力和靜摩擦力之間的轉(zhuǎn)換也需要引起我們的注意 要求學(xué)生靈活 熟練運(yùn)用平衡問(wèn)題的常規(guī)解法 準(zhǔn)確地進(jìn)行判斷與求解 考題一受力分析 物體的平衡 考題二物體的動(dòng)態(tài)平衡問(wèn)題 考題三電學(xué)中的平衡問(wèn)題 考題四平衡中的臨界 極值問(wèn)題 專題綜合練 內(nèi)容索引 考題一受力分析 物體的平衡 1 多選 如圖3所示 某同學(xué)用同一彈簧測(cè)力計(jì)按圖甲 乙兩種方式測(cè)量某小桶的重力 甲圖中系小桶的輕繩較長(zhǎng) 下列說(shuō)法中正確的是 圖3 A 甲圖中彈簧測(cè)力計(jì)的示數(shù)比乙圖中的大B 兩圖中彈簧測(cè)力計(jì)的示數(shù)一樣大C 甲圖中繩的拉力比乙圖中的大D 乙圖中繩的拉力比甲圖中的大 解析由題意可知 彈簧測(cè)力計(jì)測(cè)的是小桶的重力 而與繩子的長(zhǎng)短無(wú)關(guān) 故A錯(cuò)誤 B正確 一力進(jìn)行分解時(shí) 當(dāng)兩分力間夾角越小 分力越小 當(dāng)兩分力間夾角越大 分力越大 甲圖中繩的拉力之間的夾角小于乙圖中的夾角 則甲圖中繩的拉力比乙圖中的小 故C錯(cuò)誤 D正確 答案BD 圖4 A 1kgB 2kgC 3kgD 4kg 解析若物塊B的質(zhì)量較小 物塊A將有沿斜面下滑的趨勢(shì) 則有 Mg mgcos mgsin 解得 M 1kg若物塊B的質(zhì)量較大 物塊A將有沿斜面上滑的趨勢(shì) 則有Mg mgcos mgsin 解得 M 3kg 綜上所述 可知D正確 答案D 圖5 A 0 6mgB 0 8mgC 0 4mgD 0 75mg 解析螞蟻受重力 支持力和摩擦力處于平衡 若此時(shí)螞蟻所在的位置與圓心的連線與水平方向的夾角為 則由幾何關(guān)系可知sin 0 8 cos 0 6 螞蟻所受的最大靜摩擦力等于重力沿切線方向的分力 即Ff mgcos 0 6mg 故選A 答案A 4 如圖6所示 直角三角形框架ABC 角C為直角 固定在水平地面上 已知AC與水平方向的夾角為 30 小環(huán)P Q分別套在光滑臂AC BC上 用一根不可伸長(zhǎng)的細(xì)繩連接兩小環(huán) 靜止時(shí)細(xì)繩恰好處于水平方向 小環(huán)P Q的質(zhì)量分別為m1 m2 則小環(huán)P Q的質(zhì)量之比為 圖6 答案B 1 物體受力分析的常用方法 1 整體法與隔離法 方法小結(jié) 2 假設(shè)法在受力分析時(shí) 若不能確定某力是否存在 可先對(duì)其作出存在或不存在的假設(shè) 然后再就該力存在與否對(duì)物體運(yùn)動(dòng)狀態(tài)影響的不同來(lái)判斷該力是否存在 2 v 0時(shí)一定是平衡狀態(tài)嗎 不一定 3 處理平衡問(wèn)題的基本方法 1 物體受三個(gè)力平衡時(shí) 利用力的合成或分解法比較簡(jiǎn)單 2 解平衡問(wèn)題建立坐標(biāo)系時(shí)應(yīng)使盡可能多的力與坐標(biāo)軸重合 需要分解的力盡可能少 物體受四個(gè)以上的力作用時(shí)一般要采用正交分解法 5 目前 我市每個(gè)社區(qū)均已配備了公共體育健身器材 圖7器材為一秋千 用兩根等長(zhǎng)輕繩將一座椅懸掛在豎直支架上等高的兩點(diǎn) 由于長(zhǎng)期使用 導(dǎo)致兩根支架向內(nèi)發(fā)生了稍小傾斜 如圖中虛線所示 但兩懸掛點(diǎn)仍等高 座椅靜止時(shí)用F表示所受合力的大小 F1表示單根輕繩對(duì)座椅拉力的大小 與傾斜前相比 考題二物體的動(dòng)態(tài)平衡問(wèn)題 圖7 A F不變 F1變小B F不變 F1變大C F變小 F1變小D F變大 F1變大 解析座椅靜止時(shí) 受重力和兩個(gè)拉力而平衡 故三個(gè)力的合力為零 即 F 0 根據(jù)共點(diǎn)力平衡條件 有 2F1cos mg 答案A 6 如圖8所示 擋板垂直于斜面固定在斜面上 一滑塊m放在斜面上 其上表面呈弧形且左端最薄 一球M擱在擋板與弧形滑塊上 一切摩擦均不計(jì) 用平行于斜面的拉力F拉住弧形滑塊 使球與滑塊均靜止 現(xiàn)將滑塊平行于斜面向上拉過(guò)一較小的距離 球仍擱在擋板與滑塊上且處于靜止?fàn)顟B(tài) 則與原來(lái)相比 圖8 A 滑塊對(duì)球的彈力增大B 擋板對(duì)球的彈力減小C 斜面對(duì)滑塊的彈力增大D 拉力F不變 解析對(duì)球進(jìn)行受力分析 如圖 a 球只受三個(gè)力的作用 擋板對(duì)球的力F1方向不變 作出力的矢量圖 滑塊上移時(shí) F2與豎直方向夾角減小 最小時(shí)F2垂直于F1 可以知道F1和滑塊對(duì)球的作用力F2都減小 故B正確 A錯(cuò)誤 再對(duì)滑塊和球一起受力分析 如圖 b 其中FN M m gcos 不變 F F1不變 F1減小 可以知道斜面對(duì)滑塊的支持力不變 拉力F增大 故C D錯(cuò)誤 答案B 7 如圖9所示 一定質(zhì)量的物體通過(guò)輕繩懸掛 結(jié)點(diǎn)為O 人沿水平方向拉著OB繩 物體和人均處于靜止?fàn)顟B(tài) 若人的拉力方向不變 緩慢向左移動(dòng)一小段距離 下列說(shuō)法正確的是 圖9 A OA繩中的拉力先減小后增大B OB繩中的拉力不變C 人對(duì)地面的壓力逐漸減小D 地面給人的摩擦力逐漸增大 解析將物體的重力進(jìn)行分解 當(dāng)人的拉力方向不變 緩慢向左移動(dòng)一小段距離 則OA與豎直方向夾角變大 OA的拉力由圖中1位置變到2位置 可見(jiàn)OA繩子拉力變大 OB繩拉力逐漸變大 根據(jù)平衡條件知地面給人的摩擦力逐漸增大 人對(duì)地面的壓力始終等于人的重力 保持不變 答案D 1 解析法畫(huà)出研究對(duì)象的受力示意圖 根據(jù)動(dòng)態(tài)變化的原因 一般是某一夾角發(fā)生變化 用三角函數(shù)表示出各個(gè)作用力與變化夾角之間的關(guān)系 從而判斷各作用力的變化 方法小結(jié) 2 圖解法當(dāng)物體受到一個(gè)大小方向不變 一個(gè)方向不變 一個(gè)大小方向都變化的3個(gè)力作用而處于動(dòng)態(tài)平衡時(shí) 如果題目只要求定性討論力的大小而不必進(jìn)行定量計(jì)算時(shí) 應(yīng)首先考慮用矢量三角形方法 8 多選 如圖10所示 在勻強(qiáng)磁場(chǎng)中 磁場(chǎng)方向沒(méi)有畫(huà)出 固定一傾角為30 的光滑斜面 一根質(zhì)量為m的通電直導(dǎo)線垂直于紙面水平放置在斜面上 直導(dǎo)線恰好能保持靜止 電流方向垂直于紙面向里 已知直導(dǎo)線受到的安培力和重力大小相等 斜面對(duì)直導(dǎo)線的支持力大小可能是 重力加速度大小為g 考題三電學(xué)中的平衡問(wèn)題 圖10 A 0B mg 答案AD 9 如圖11所示 一質(zhì)量為m的帶電小球A用長(zhǎng)度為l的絕緣絲質(zhì)細(xì)線懸掛于天花板上的O點(diǎn) 在O點(diǎn)的正下方l處的絕緣支架上固定一個(gè)帶與A同種電荷的小球B 兩個(gè)帶電小球都可視為點(diǎn)電荷 已知小球A靜止時(shí)絲線OA與豎直方向的夾角為60 設(shè)絲線中拉力為FT 小球所受庫(kù)侖力為F 下列關(guān)系式正確的是 圖11 解析對(duì)小球A受力分析可得 它受豎直向下的重力mg B對(duì)它的電場(chǎng)力F 方向沿BA的方向 以及細(xì)線對(duì)它的拉力FT 沿細(xì)線的方向斜向上 通過(guò)畫(huà)圖可知 這三個(gè)力的夾角都是120 所以這三個(gè)力的大小是相等的 即FT F mg 故選項(xiàng)D正確 答案D 10 多選 如圖12所示 A B兩球所帶電荷量均為2 10 5C 質(zhì)量均為0 72kg 其中A球帶正電荷 B球帶負(fù)電荷 A球通過(guò)絕緣細(xì)線吊在天花板上 B球一端固定絕緣棒 現(xiàn)將B球放在某一位置 能使絕緣細(xì)線伸直 A球靜止且與豎直方向的夾角為30 g 10m s2 則B球距離A的距離可能為 圖12 A 0 5mB 0 8mC 1 2mD 2 5m 電磁學(xué)中的物體的平衡問(wèn)題 除了涉及重力 彈力和摩擦力之外 還涉及電磁學(xué)中的靜電力 安培力和洛倫茲力 與力學(xué)中的共點(diǎn)力平衡問(wèn)題一樣 電磁學(xué)中的物體平衡問(wèn)題也要遵循合力為零這一平衡條件 所不同的是除服從力學(xué)規(guī)律之外 還要服從電磁學(xué)規(guī)律 這是解決電磁學(xué)中的物體平衡問(wèn)題的兩條主線 規(guī)律小結(jié) 11 將三根伸長(zhǎng)可不計(jì)的輕繩AB BC CD如圖13所示連接 現(xiàn)在B點(diǎn)懸掛一個(gè)質(zhì)量為m的重物 為使BC繩保持水平且AB繩 CD繩與水平天花板夾角分別為60 和30 需在C點(diǎn)再施加一作用力 則該力的最小值為 考題四平衡中的臨界 極值問(wèn)題 圖13 答案D 12 質(zhì)量為M的木楔傾角為 在水平面上保持靜止 當(dāng)將一質(zhì)量為m的木塊放在木楔斜面上時(shí) 它正好勻速下滑 如果用與木楔斜面成 角的力F拉著木塊勻速上升 如圖14所示 已知木楔在整個(gè)過(guò)程中始終靜止 圖14 1 當(dāng) 時(shí) 拉力F有最小值 求此最小值 解析木塊在木楔斜面上勻速向下運(yùn)動(dòng)時(shí) 有mgsin mgcos 即 tan 因其在力F作用下沿斜面向上勻速運(yùn)動(dòng) 則有 Fcos mgsin Ff Fsin FN mgcos Ff FN 由 得 則當(dāng) 時(shí) F有最小值 即Fmin mgsin2 答案mgsin2 2 求在 1 條件下木楔對(duì)水平面的摩擦力是多少 1 物體平衡的臨界問(wèn)題 當(dāng)某一物理量變化時(shí) 會(huì)引起其他幾個(gè)物理量跟著變化 從而使物體所處的平衡狀態(tài)恰好出現(xiàn)變化或恰好不出現(xiàn)變化 2 極限分析法 通過(guò)恰當(dāng)?shù)剡x取某個(gè)變化的物理量將其推向極端 極大 或 極小 極右 或 極左 等 方法小結(jié) 3 解決中學(xué)物理極值問(wèn)題和臨界問(wèn)題的方法 1 物理分析方法 就是通過(guò)對(duì)物理過(guò)程的分析 抓住臨界 或極值 條件進(jìn)行求解 2 數(shù)學(xué)方法 例如求二次函數(shù)極值 討論公式極值 三角函數(shù)極值 1 如圖15所示 斜面體M放置在水平地面上 位于斜面上的物塊m受到沿斜面向上的推力F的作用 設(shè)物塊與斜面之間的摩擦力大小為Ff1 斜面體與地面之間的摩擦力大小為Ff2 增大推力F 斜面體始終保持靜止 下列判斷正確的是 專題綜合練 圖15 A 如果物塊沿斜面向上滑動(dòng) 則Ff1 Ff2一定增大B 如果物塊沿斜面向上滑動(dòng) 則Ff1 Ff2一定不變 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 C 如果物塊與斜面相對(duì)靜止 則Ff1 Ff2一定增大D 如果物塊與斜面相對(duì)靜止 則Ff1 Ff2一定不變 解析發(fā)生滑動(dòng)時(shí) 摩擦力為滑動(dòng)摩擦力 其大小與壓力有關(guān) 與F大小無(wú)關(guān) 相對(duì)靜止時(shí) 摩擦力為靜摩擦力 選物塊與斜面體整體為研究對(duì)象 摩擦力Ff2增大 m與M間的摩擦力Ff1變化不確定 答案B 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 2 如圖16所示 內(nèi)壁及碗口光滑的半球形碗固定在水平面上 碗口保持水平 A球 C球與B球分別用兩根輕質(zhì)細(xì)線連接 當(dāng)系統(tǒng)保持靜止時(shí) B球?qū)ν氡趧偤脽o(wú)壓力 圖中 30 則A球和C球的質(zhì)量之比為 圖16 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 3 如圖17所示 在高度不同的兩水平臺(tái)階上放有質(zhì)量分別為m1 m2的兩物體 物體間用輕彈簧相連 彈簧與豎直方向夾角為 在m1左端施加水平拉力F 使m1 m2均處于靜止?fàn)顟B(tài) 已知m1表面光滑 重力加速度為g 則下列說(shuō)法正確的是 圖17 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 C 地面對(duì)m2的支持力可能為零D m1與m2一定相等 解析對(duì)整體受力分析可知 整體受重力 支持力 拉力及摩擦力 要使整體處于平衡 則水平方向一定有向右的摩擦力作用在m2上 且大小與F相同 故B正確 因m2與地面間有摩擦力 則一定有支持力 故C錯(cuò)誤 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 4 多選 如圖18所示 用OA OB兩根輕繩將花盆懸于兩豎直墻之間 開(kāi)始時(shí)OB繩水平 現(xiàn)保持O點(diǎn)位置不變 改變OB繩長(zhǎng)使繩右端由B點(diǎn)緩慢上移到B 點(diǎn) 此時(shí)OB 與OA之間的夾角 90 設(shè)此過(guò)程OA OB繩的拉力分別為FOA FOB 則下列說(shuō)法正確的是 圖18 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 A FOA一直減小B FOA一直增大C FOB一直減小D FOB先減小后增大 解析以結(jié)點(diǎn)O為研究對(duì)象 分析受力 重力G 繩OA的拉力FOA和繩OB的拉力FOB 如圖所示 根據(jù)平衡條件知 兩根繩子的拉力的合力與重力大小相等 方向相反 作出輕繩OB在兩個(gè)位置時(shí)力的合成圖如圖 由圖看出 FOA逐漸減小 FOB先減小后增大 當(dāng) 90 時(shí) FOB最小 答案AD 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 5 如圖19所示 橫截面為直角三角形的斜劈A 底面靠在粗糙的豎直墻面上 力F通過(guò)球心水平作用在光滑球B上 系統(tǒng)處于靜止?fàn)顟B(tài) 當(dāng)力F增大時(shí) 系統(tǒng)仍保持靜止 則下列說(shuō)法正確的是 圖19 A A所受合外力增大B 墻面對(duì)A的摩擦力一定增大C B對(duì)地面的壓力一定不變D 墻面對(duì)A的摩擦力可能變小 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 解析A一直處于靜止?fàn)顟B(tài) 所受合外力一直為零 故A錯(cuò)誤 對(duì)B受力分析 如圖 根據(jù)平衡條件 F FN sin 可見(jiàn)F增大則FN 增大 FN mg FN cos 可見(jiàn)FN 增大則FN 增大 根據(jù)牛頓第三定律則球?qū)Φ孛娴膲毫υ龃?故C錯(cuò)誤 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 以整體為研究對(duì)象 豎直方向 FN Ff Mg 若FN 增大至與Mg相等 則Ff 0 故B錯(cuò)誤 D正確 答案D 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 6 如圖20所示 傾角為 的斜面體C置于水平面上 B置于斜面C上 通過(guò)細(xì)繩跨過(guò)光滑的定滑輪與A相連接 連接B的一段細(xì)繩與斜面平行 A B C都處于靜止?fàn)顟B(tài) 則 圖20 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 A 水平面對(duì)C的支持力等于B C的總重力B B一定受到C的摩擦力C C一定受到水平面的摩擦力D 若將細(xì)繩剪斷 B物體開(kāi)始沿斜面向下滑動(dòng) 則水平面對(duì)C的摩擦力可能為零 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 解析把B C當(dāng)作一個(gè)整體進(jìn)行受力分析 在豎直方向上有 FN mAgsin mB mC g 繩子的拉力在豎直方向上的分量mAgsin 不為零 所以水平面對(duì)C的支持力小于B C的總重力 故A錯(cuò)誤 對(duì)B 當(dāng)B受到繩子的拉力與B的重力在斜面上的分力大小相等 即mBgsin mAg時(shí) B在斜面上沒(méi)有運(yùn)動(dòng)趨勢(shì) 此時(shí)B C間沒(méi)有摩擦力 故B錯(cuò)誤 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 把B C當(dāng)作一個(gè)整體進(jìn)行受力分析 可知繩子的拉力在水平方向上的分量不為零 整體有向右的運(yùn)動(dòng)趨勢(shì) 所以C受到地面的摩擦力不會(huì)為零 方向一定向左 故C正確 若將細(xì)繩剪斷 B物體在斜面上加速下滑時(shí)具有沿斜面向下的加速度 該加速度在水平方向上有分量 故對(duì)C的作用力有水平向右的分量 而C處于平衡狀態(tài)可知 地面對(duì)C的摩擦力肯定不為零 故D錯(cuò)誤 答案C 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 7 如圖21所示 A B是兩個(gè)帶異號(hào)電荷的小球 其質(zhì)量分別為m1和m2 所帶電荷量分別為 q1和 q2 A用絕緣細(xì)線L1懸掛于O點(diǎn) A B間用絕緣細(xì)線L2相連 整個(gè)裝置處于水平方向的勻強(qiáng)電場(chǎng)中 平衡時(shí)L1向左偏離豎直方向 L2向右偏離豎直方向 則可以判定 圖21 A m1 m2B m1 m2C q1 q2D q1 q2 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 解析兩球整體受力分析 如圖所示 根據(jù)平衡條件可知 q1E q2E 即q1 q2 而兩球的質(zhì)量無(wú)法比較其大小 故C正確 A B D錯(cuò)誤 答案C 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 8 多選 如圖22所示 在傾角為 的光滑斜面上 垂直紙面放置一根長(zhǎng)為L(zhǎng) 質(zhì)量為m的直導(dǎo)體棒 在導(dǎo)體棒中的電流I垂直紙面向里時(shí) 欲使導(dǎo)體棒靜止在斜面上 下列外加勻強(qiáng)磁場(chǎng)的磁感應(yīng)強(qiáng)度B的大小和方向正確的是 圖22 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 若外加勻強(qiáng)磁場(chǎng)的磁感應(yīng)強(qiáng)度B的方向垂直斜面向下 則安培力沿斜面向下 導(dǎo)體棒不能平衡 C錯(cuò)誤 若外加勻強(qiáng)磁場(chǎng)的磁感應(yīng)強(qiáng)度B的方向豎直向下 則安培力水平向左 導(dǎo)體棒不能平衡 D錯(cuò)誤 故選A B 答案AB 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 9 由粗糙的水平桿AO與光滑的豎直桿BO組成的絕緣直角支架如圖23放置 在AO桿 BO桿上套有帶正電的小球P Q 兩個(gè)小球恰能在某一位置平衡 現(xiàn)將P緩慢地向左移動(dòng)一小段距離 兩球再次達(dá)到平衡 若小球所帶電荷量不變 與移動(dòng)前相比 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 A P Q之間的距離增大B BO桿對(duì)Q的彈力減小C AO桿對(duì)P的摩擦力增大D AO桿對(duì)P的彈力減小 圖23 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 解析Q受力如圖 由力的合成與平衡條件可知 BO桿對(duì)小球Q的彈力變大 兩小球之間的庫(kù)侖力變大 由庫(kù)侖定律知 兩小球P Q的距離變小 A B錯(cuò)誤 對(duì)小球P受力分析 可得AO桿對(duì)小球P的摩擦力變大 C正確 對(duì)小球P Q整體受力分析 AO桿對(duì)小球P的彈力不變 D錯(cuò)誤 答案C 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 10 如圖24所示 傾角為 的絕緣斜面體ABC置于粗糙的水平地面上 一質(zhì)量為m 電荷量為 q的小物塊 可看作是點(diǎn)電荷 恰好能在斜面上勻速下滑 若在AB中點(diǎn)D的上方與B等高的位置固定一電荷量為 Q的點(diǎn)電荷 再讓物塊以某一速度從斜面上滑下 物塊在下滑至底端的過(guò)程中 斜面體保持靜止不動(dòng) 在不考慮空氣阻力和物塊電荷沒(méi)有轉(zhuǎn)移的情況下 關(guān)于在物塊下滑過(guò)程中斜面體受到地面的摩擦力及其方向的分析正確的是 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 圖24 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 A 當(dāng)物塊在BD之間 斜面體受到地面的摩擦力的方向向左B 當(dāng)物塊在DA之間 斜面體受到地面的摩擦力的方向向右C 當(dāng)物塊在DA之間 斜面體受到地面的摩擦力的方向要視具體問(wèn)題而定D 當(dāng)物塊在DA之間 斜面體受到地面的摩擦力為零 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 解析開(kāi)始時(shí)刻小物塊受重力 支持力和摩擦力 物塊恰好能在斜面上勻速下滑 說(shuō)明摩擦力和支持力的合力與重力平衡 是豎直向上的 根據(jù)牛頓第三定律 壓力和滑塊對(duì)斜面體的摩擦力的合力是豎直向下的 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 增加電場(chǎng)力后 小物塊對(duì)斜面體的壓力和摩擦力正比例增加 故滑塊對(duì)斜面體的壓力和摩擦力的合力仍然是豎直向下的 再對(duì)斜面體受力分析 受重力 物塊對(duì)斜面體的壓力和摩擦力 支持力 不受地面的摩擦力 否則合力不為零 故A B C錯(cuò)誤 D正確 答案D 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 11 如圖25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)物體施加一大小為F的水平向右的恒力 物體可沿斜面勻速向上滑行 設(shè)最大靜摩擦力等于滑動(dòng)摩擦力 當(dāng)斜面傾角增大并超過(guò)某一臨界角 0時(shí) 不論水平恒力F多大 都不能使物體沿斜面向上滑行 試求 圖25 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 1 物體與斜面間的動(dòng)摩擦因數(shù) 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 2 這一臨界角 0的大小 解析設(shè)斜面傾角為 由平衡條件有Fcos mgsin FfFN2 mgcos Fsin 靜摩擦力Ff FN2聯(lián)立解得F cos sin mgsin mgcos 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11