《创新设计二轮专题复习》物理（通用）专题突破1力与运动第1讲力与物体的平衡含答案

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1、专题一力与运动第1讲力与物体的平衡体验真题明考向1.（2016-全国卷II,14）质量为加的物体用轻绳曲悬挂于天花板上。用水平向左的力F缓慢拉动绳的中点O,如图1所示。用T表示绳OA段拉力的大小，在O点向左移动的过程中（）B白A.F逐渐变大，T逐渐变大B.F逐渐变大，T逐渐变小C.F逐渐变小，厂逐渐变大D.F逐渐变小，T逐渐变小解析对O点受力分析如图所示,F与卩的变化情况如图，由图可知在O点向左移动的过程中，F逐渐变大，T逐渐变大，故选项A正确。答案A2.（2016-全国卷III,17）如图2所示，两个轻环q和b套在位于竖直而内的一段固定圆弧上；一细线穿过两轻环，其两端各系一质量为

2、加的小球。在q和bZ间的细线上悬挂一小物块。平衡时，b间的距离恰好等于圆弧的半径。不计所有摩擦。小物块的质量为（）mA*2B鑒C.mD>2m解析如图所示，圆弧的圆心为O,悬挂小物块的点为c,由于ab=R,则△oOb为等边三角形，同一条细线上的拉力相等，T=mg,细线对q环拉力的合力沿方向，则aO为角平分线，由几何关系知，Zacb=120。，故细线在c点拉力的合力与物块的重力大小相等，即拉力合力大小T=G=mg,所以小物块质量为加，故C对。答案c1.（多选）（2016-全国卷I,19）如图3,—光滑的轻滑轮用细绳0（7悬挂于O点；另一细绳跨过滑轮，其一端悬挂物块°,另一端系一位于水平

3、粗糙桌面上的物块人外力F向右上方拉b,整个系统处于静止状态。若F方向不变，大小在一定范围内变化，物块b仍始终保持静止，贝ij（）o图3A.绳00的张力也在一定范围内变化B.物块b所受到的支持力也在一定范围内变化C.连接Q和b的绳的张力也在一定范围内变化D.物块b与桌面间的摩擦力也在一定范围内变化解析由于物体Q、b均保持静止，各绳间角度保持不变，对。受力分析得，绳的拉力T=mag,所以物体。受到绳的拉力保持不变。由滑轮性质，滑轮两侧绳的拉力相等，所以连接Q和b绳的张力大小、方向均保持不变，C选项错误；a、b受到绳的拉力大小、方向均不变，所以00'的张力不变，A选项错误；对b进行受力

4、分析，如图所示。由平衡条件得：7tos”+/=Fcosa,Fsina+Fz+Tsin0=加鹅。其中卩和〃%g始终不变，当F大小在一定范围内变化时，支持力在一定范围内变化，B选项正确；摩擦力也在一定范围内发生变化，D选项正确。答案BD1.（2015-全国卷1,24）如图4所示，一长为10cm的金属棒ab用两个完全相同的弹簧水平地悬挂在匀强磁场中，磁场的磁感应强度大小为0.1T,方向垂直于纸面向里；弹簧上端固定，下端与金属棒绝缘。金属棒通过开关与一电动势为12V的电池相连，电路总电阻为2Q。己知开关断开吋两弹簧的伸长量均为0.5cm；闭合开关，系统重新平衡后，两弹簧的伸长量与开关断开时

5、相比均改变了0.3cm,重力加速度大小取10m/s2o判断开关闭合后金属棒所受安培力的方向，并求出金属棒的质量。图4解析金属棒通电后，闭合回路电流F12A=6A导体棒受到的安培力大小为F=5/L=0.06No开关闭合后，电流方向为从b到a,由左手定则可判断知金属棒受到的安培力方向竖直向下由平衡条件知：开关闭合前：2kx=mg开关闭合后：2k（x+山）=mg+F代入数值解得加=0.01kg答案方向竖直向下0.01kg1.(2016-全国卷I,24)如图5,两固定的绝缘斜面倾角均为仇上沿相连。两细金属棒ab(仅标出ci端)和(仅标出c端)长度均为L,质量分别为2m和m；用两根不可伸长的

6、柔软轻导线将它们连成闭合回路abdca,并通过固定在斜面上沿的两光滑绝缘小定滑轮跨放在斜面上，使两金屈棒水平。右斜面上存在匀强磁场，磁感应强度大小为3,方向垂直于斜面向上，已知两根导线刚好不在磁场屮，回路电阻为7?,两金属棒与斜面间的动摩擦因数均为”，重力加速度大小为g,己知金属棒〃匀速下滑。求(1)作用在金属棒ab上的安培力的大小；(2)金屈棒运动速度的大小。解析(1)由于〃、加棒被平行于斜面的导线相连，故ab、刃速度总是大小相等,山也做匀速直线运动。设两导线上拉力的大小为7；右斜面对"棒的支持力的大小为Fni,作用在"棒上的安培力的大小为F,左斜面对of棒的支持力大小为凡2。对

7、于必棒，受力分析如图甲所示，由力的平衡条件得乙2〃?gsin0=“Fni+T+F①FNl=2〃2gCOS0®对于C〃棒，受力分析如图乙所示，由力的平衡条件得加gsin0+fiFm—T®Fn2=mgcos0®联立①②③④式得：F="2g(sin0—3〃cos0)⑤(2)设金属棒运动速度大小为v,ab棒上的感应电动势为E=BLv®安培力F=BIL⑧联立⑤⑥⑦⑧得:答案(1)mg(sin0—3/zcos0)(2)(sin03/zcos［备考指导］【考情分析】20142015