【物理】2020届二轮复习力与物体的平衡作业(1)

【物理】2020届二轮复习力与物体的平衡作业(1)

课时作业 1　力与物体的平衡 A卷　专题强化练 选择题(1～5题为单项选择题，6～8题为多项选择题)‎ ‎1．如图所示，质量为‎2 kg的物体与水平地面间的动摩擦因数为0.2，水平地面足够大．t＝0时，物体以‎2 m/s的初速度向右运动，同时对物体施加一个水平向左的大小恒为2 N的拉力F，向右为正方向，取g＝‎10 m/s2，则在t＝0之后(　　)‎ A．物体所受摩擦力不会变化 B．物体所受摩擦力会由－4 N变为＋2 N C．物体所受摩擦力会由－4 N变为－2 N D．物体所受摩擦力会由＋4 N变为＋2 N 解析：分析摩擦力问题的关键是弄清楚是滑动摩擦力还是静摩擦力，由题意知，刚开始物体向右运动，所以物体受到向左的滑动摩擦力为－4 N；又因为t＝0时，物体受到向左的水平恒力，所以物体会向右做匀减速直线运动直到速度为0；之后水平恒力小于最大静摩擦力，故物体受到向右的静摩擦力，与水平恒力等大反向，大小为＋2 N，选项B正确．‎ 答案：B ‎2．如图所示，在“探究影响电荷间相互作用力的因素”实验中，若P1、P2位置所悬挂的小球的带电荷量大小相等，质量分别为m1和m2，小球与带正电的物体M之间的距离相同，两小球间的作用力忽略不计，在P1、P2位置所悬挂小球的丝线的偏角的正切值的比值为(　　)‎ A. B. C. D. 解析：分析小球受力，由于P1、P2‎ 位置所悬挂的小球的带电荷量大小相等，小球与带正电的物体之间的距离相同，说明电荷之间的作用力F相同，利用平衡条件对两球分别列式，联立可得两偏角的正切值的比值．‎ 答案：D ‎3．如图所示，AB、BD为两段轻绳，其中BD段水平，BC为处于伸长状态的轻质弹簧，且AB和CB与竖直方向的夹角均为45°，现将BD绳绕B点缓慢向上转动，保持B点不动，则在转动过程中作用于BD绳的拉力F的变化情况是(　　)‎ A．变大 B．变小 C．先变大后变小 D．先变小后变大 解析：要保持B点的位置不变，BD绳向上转动的角度最大为45°，由于B点的位置不变，因此弹簧的弹力不变，由图解可知，AB绳的拉力减小，BD绳的拉力也减小，B正确．‎ 答案：B ‎4．课堂上，老师准备了“L”形光滑木板和三个完全相同、外表面光滑的匀质圆柱形积木，要将三个积木按图示(截面图)方式堆放在木板上，则木板与水平面夹角θ的最大值为(　　)‎ A．30° B．45°‎ C．60° D．90°‎ 解析：将三个积木按题图示方式堆放在木板上，增大θ角的过程中，最上面的两个积木之间先是存在压力，在某一位置时，压力消失，此时θ角也达到最大值，之后再增大θ角，则最上面的积木便无法保持受力平衡状态．当θ角达到最大值时，积木的状态如答图所示，由几何关系知，θ角最大值为30°，故A正确．‎ 答案：A ‎5.‎ 如图所示，一劲度系数为k的轻质弹簧，下面挂有匝数为n的矩形线框abcd.bc边长为l，线框的下半部分处在匀强磁场中，磁感应强度大小为B，方向垂直线框平面向里，线框中通以电流I，方向如图所示，开始时线框处于平衡状态．令磁场反向，磁感应强度的大小仍为B，线框达到新的平衡．则在此过程中线框位移的大小Δx及方向是(　　)‎ A．Δx＝，方向向上 B．Δx＝，方向向下 C．Δx＝，方向向上 D．Δx＝，方向向下 解析：线框在磁场中受重力、安培力、弹簧弹力处于平衡，安培力为：FB＝nBIl，且开始的方向向上，然后方向向下，大小不变．设在磁场反向之前弹簧的伸长量为x，则反向之后弹簧的伸长量为(x＋Δx)，则有：kx＋nBIl－G＝0，k(x＋Δx)－nBIl－G＝0解得：Δx＝，且线框向下移动．故B正确．‎ 答案：B ‎6.‎ 如图所示，自动卸货车始终静止在水平地面上，车厢在液压机的作用下改变与水平间的夹角，以卸下车厢中的货物．当夹角为θ时，质量为M的木箱A与装在箱内的质量为m的物体B，一起以共同的速度沿车厢底板匀速滑下，则下列说法正确的是(　　)‎ A．A、B间没有静摩擦力 B．A受到B的静摩擦力方向沿车厢底板向下 C．A受到车厢底板的滑动摩擦力大小为Mgsin θ D．A与车厢底板间的动摩擦因数μ＝tan θ 解析：‎ 质量为M的木箱A与装在箱内的质量为m的物体B，一起以共同的速度沿车厢底板匀速滑下，隔离B受力分析，可知B受静摩擦力作用，则A、B间有静摩擦力，选项A错误；B受到A的静摩擦力方向沿车厢底板向上，根据牛顿第三定律，可知A受到B的静摩擦力方向沿车厢底板向下，选项B正确；A、B一起以共同的速度沿车厢底板匀速滑下，把A、B看成整体，受力分析，由平衡条件有Ff＝(M＋m)gsin θ，选项C错误；A、B整体的重力沿垂直车厢底板方向的分力为(M＋m)gcos θ，则有Ff＝μ(M＋m)gcos θ＝(M＋m)gsin θ，解得：μ＝tan θ，选项D正确．‎ 答案：BD ‎7.‎ ‎[2019·河北唐山高三一模]如图所示，轻绳OA、OB系于水平杆上的A点和B点，两绳与水平杆之间的夹角均为30°，重物通过细线系于O点．将杆在竖直平面内沿顺时针方向缓慢转动30°，此过程中(　　)‎ A．OA绳上拉力变大 B．OA绳上拉力变小 C．OB绳上拉力变大 D．OB绳上拉力变小 解析：当杆水平时，以结点O为研究对象，受力情况如图a所示，此时OA、OB线上的拉力相等，根据平衡条件可得2FAsin 30°＝mg，计算得出FA＝FB＝mg；当杆转过30°时，以结点O为研究对象，受力情况如图b所示，根据平衡条件可得FA′sin 60°＝mg，计算得出FA′＝mg>mg，FB′＝＝l1，用柔软的金属导线将金属杆M、N两端分别和正、负接线柱A、B相连．当MN中没有电流通过且处于静止状态时，MN与ad、bc中点连线重合，指针指在标尺的零刻度；当MN中有电流通过时，指针所指示数可表示电流的大小，且规定电流方向从M指向N时为正．已知MN、PQ始终和斜面底边相平行，柔软导线对MN没有力的作用，弹簧的压缩、拉伸均在弹性限度内，重力加速度为g，则(　　)‎ A．灵敏电流表的示数为零时，每条弹簧的伸长量为 B．弹簧的弹力为零时，灵敏电流表的示数为，电流是从A接线柱流入的 C．电流表的刻度不均匀，且零刻度线上方的刻度线分布较密集 D．电流表零刻度线下方为负值，最大刻度值为 解析：设金属杆无电流通过时弹簧的伸长量为Δx，则有2kΔx＝mgsin θ，则每条弹簧的伸长量为，所以A错误；弹簧的弹力为零时，电流从A接线柱流入，有BIl1＝mgsin θ，则I＝，所以B错误；设电流从B接线柱流入时，金属杆沿斜面向下移动x，则有BIl1＋mgsin θ＝2k(x＋Δx)，联立2kΔx＝mgsin θ得BIl1＝2kx，即I∝x，设电流从A接线柱流入时，金属杆沿斜面向上移动x，则有BIl1＝mgsin θ＋2k(x－Δx)[或BIl1＋2k(Δx－x)＝mgsin θ]，联立2kΔx＝mgsin θ也得到BIl1＝2kx，即I∝x，故电流表零刻度线上、下方刻度线分布都是均匀的，所以C错误；电流从B接线柱进入，金属杆带动指针沿斜面向下移动，故零刻度线下方为负值，设最大刻度为Im，由受力平衡得BIml1＋mgsin θ＝2k，即Im＝，所以D正确．‎ 答案：D