專題強(qiáng)化訓(xùn)練(一)一、選擇題1(2019·河北名校聯(lián)盟質(zhì)檢)如圖所示，光滑的四分之一圓弧軌道AB固定在豎直平面內(nèi)，A端與水平面相切穿在軌道上的小球在拉力F作用下，緩慢地由A向B運(yùn)動(dòng)，F(xiàn)始終沿軌道的切線方向，軌道對(duì)球的彈力為N.在運(yùn)動(dòng)過(guò)程中()AF增大，N減小 BF減小，N減小CF增大，N增大 DF減小，N增大解析由題意知，小球在由A運(yùn)動(dòng)到B的過(guò)程中始終處于平衡狀態(tài)設(shè)某一時(shí)刻小球運(yùn)動(dòng)至如圖所示位置，則對(duì)球由平衡條件，得Fmgsin，Nmgcos，在運(yùn)動(dòng)過(guò)程中，增大，故F增大，N減小，A項(xiàng)正確答案A2(2019·葫蘆島重點(diǎn)高中期中聯(lián)考)用右圖所示簡(jiǎn)易裝置可以測(cè)定水平風(fēng)速，在水平地面上豎直固定一直桿，半徑為R、質(zhì)量為m的空心塑料球用細(xì)線懸于桿頂端O.當(dāng)風(fēng)沿水平方向吹來(lái)時(shí)，球在風(fēng)力的作用下飄了起來(lái)已知風(fēng)力大小與“風(fēng)速”和“球正對(duì)風(fēng)的截面積”均成正比，當(dāng)風(fēng)速v03 m/s時(shí)，測(cè)得球平衡時(shí)細(xì)線與豎直方向的夾角30°，則()A風(fēng)速v4.5 m/s時(shí)，細(xì)線與豎直方向的夾角45°B若風(fēng)速增大到某一值時(shí)，細(xì)線與豎直方向的夾角可能等于90°C若風(fēng)速不變，換用半徑更大、質(zhì)量不變的球，則夾角增大D若風(fēng)速不變，換用半徑相等、質(zhì)量更大的球，則夾角增大解析對(duì)小球受力分析如圖，由平衡條件可得風(fēng)力大小Fmgtan，而由題意知FSv，又SR2，則FkR2v(k為常數(shù))，則有mgtankR2v，由此可知：當(dāng)風(fēng)速由3 m/s增大到4.5 m/s時(shí)，可得tan，A錯(cuò)誤因小球所受重力方向豎直向下，而風(fēng)力方向水平向右，則知細(xì)線與水平方向的夾角不可能等于90°，B錯(cuò)誤由mgtankR2v可知，當(dāng)v、m不變，R增大時(shí)，角增大；當(dāng)v、R不變，m增大時(shí)，角減小，C正確，D錯(cuò)誤答案C3(2019·上饒重點(diǎn)高中一模)如圖所示，在斜面上等高處，靜止著兩個(gè)相同的質(zhì)量為m的物塊A和B.兩物塊之間連接著一個(gè)勁度系數(shù)為k的輕質(zhì)彈簧，斜面的傾角為，兩物塊和斜面間的動(dòng)摩擦因數(shù)均為，重力加速度為g，則彈簧的最大伸長(zhǎng)量是()A. B.C. D.解析物塊靜止在斜面上，在斜面所在平面內(nèi)受三個(gè)力作用，一個(gè)是重力沿斜面向下的分力mgsin，靜摩擦力ffmmgcos，方向不確定，水平方向的彈簧彈力kx，則物塊所受靜摩擦力f大小等于kx與mgsin的合力，當(dāng)靜摩擦力最大時(shí)有kx，可得x，故D正確答案D4(多選)(2019·河北五校聯(lián)考)如圖所示，形狀和質(zhì)量完全相同的兩個(gè)圓柱體a、b靠在一起，表面光滑，重力為G，其中b的下半部分剛好固定在水平面MN的下方，上邊露出另一半，a靜止在水平面上，現(xiàn)過(guò)a的軸心施加一水平作用力F，可緩慢地將a拉離水平面一直滑到b的頂端，對(duì)該過(guò)程分析，則應(yīng)有()A拉力F先增大后減小，最大值是GB開(kāi)始時(shí)拉力F最大為G，以后逐漸減小為0Ca、b間的壓力開(kāi)始最大為2G，而后逐漸減小到GDa、b間的壓力由0逐漸增大，最大為G解析要把a(bǔ)拉離水平面，在剛拉離時(shí)水平面MN對(duì)a的支持力應(yīng)為零，因此對(duì)a受力分析如圖甲所示，則sin，所以30°，拉力FG；當(dāng)a逐漸上移時(shí)用圖解法分析可知F逐漸減小至零(如圖乙所示)；在開(kāi)始時(shí)，a、b間的壓力FN2G，以后逐漸減小至G.因此選項(xiàng)B、C正確，A、D錯(cuò)誤答案BC5(2019·河北五校聯(lián)考)如圖所示，質(zhì)量為M的半圓形框架豎直放置在粗糙的水平地面上，質(zhì)量為m的光滑小球P在水平外力F的作用下處于靜止?fàn)顟B(tài)，P與圓心O的連線與水平面的夾角為，將力F在豎直面內(nèi)沿順時(shí)針?lè)较蚓徛剞D(zhuǎn)過(guò)90°，框架與小球始終保持靜止?fàn)顟B(tài)，在此過(guò)程中下列說(shuō)法正確的是()A框架對(duì)小球的支持力一直減小B力F的最小值為mgsinC地面對(duì)框架的摩擦力先減小后增大D框架對(duì)地面的壓力一直增大解析用圖解法求解，對(duì)小球受力分析如圖所示，力F順時(shí)針轉(zhuǎn)過(guò)90°的過(guò)程中，先減小后增大，最小值為mgcos；框架對(duì)小球的支持力FN一直減小，A正確，B錯(cuò)誤以框架為研究對(duì)象，由平衡條件得地面對(duì)框架的摩擦力大小等于FNcos，隨FN減小，F(xiàn)Ncos減小，C錯(cuò)誤；框架對(duì)地面的壓力等于MgFNsin，隨FN的減小而減小，D錯(cuò)誤答案A6(2019·河北五校聯(lián)考)如圖所示，一個(gè)半球形的碗放在桌面上，碗口水平，O點(diǎn)為其球心，碗的內(nèi)表面及碗口是光滑的一根細(xì)線跨在碗口上，線的兩端分別系有質(zhì)量為m1和m2的小球當(dāng)它們處于平衡狀態(tài)時(shí)，質(zhì)量為m1的小球與O點(diǎn)的連線與水平線的夾角為90°，質(zhì)量為m2的小球位于水平地面上，設(shè)此時(shí)質(zhì)量為m2的小球?qū)Φ孛娴膲毫Υ笮镕N，細(xì)線的拉力大小為FT，則()AFN(m2m1)g BFNm2gCFTm1g DFTg解析分析小球(m1)的受力情況，由物體的平衡條件可得，線的拉力FT0，故C、D均錯(cuò)誤；分析小球(m2)的受力情況，由平衡條件可得FNFNm2g，故A錯(cuò)誤、B正確答案B7(2019·寶雞質(zhì)檢)如右圖所示，輕桿A端用鉸鏈固定，滑輪在A點(diǎn)正上方(滑輪大小及摩擦均可不計(jì))，輕桿B端吊一重物，現(xiàn)將輕繩的一端拴在桿的B端，用拉力F將B端緩慢上拉(均未斷)，在輕桿達(dá)到豎直前，以下分析正確的是()A輕繩的拉力越來(lái)越大 B輕繩的拉力越來(lái)越小C輕桿的彈力越來(lái)越大 D輕桿的彈力越來(lái)越小解析以B點(diǎn)為研究對(duì)象，它受三個(gè)力的作用而處于動(dòng)態(tài)平衡狀態(tài)，其中一個(gè)是輕桿的彈力F，一個(gè)是輕繩斜向上的拉力T，一個(gè)是輕繩豎直向下的拉力F(大小等于重物所受的重力)，如圖所示，根據(jù)相似三角形法，可得，由于OA和AB不變，OB逐漸減小，因此輕桿的彈力大小不變，而輕繩的拉力越來(lái)越小，故選項(xiàng)B正確，A、C、D錯(cuò)誤答案B8(2019·山西六校聯(lián)考)如圖，在光滑絕緣水平面上，三個(gè)帶電小球a、b和c分別位于邊長(zhǎng)為l的正三角形的三個(gè)頂點(diǎn)上；a、b帶正電，電荷量均為q，c帶負(fù)電整個(gè)系統(tǒng)置于方向水平的勻強(qiáng)電場(chǎng)中已知靜電力常量為k.若三個(gè)小球均處于靜止?fàn)顟B(tài)，則勻強(qiáng)電場(chǎng)場(chǎng)強(qiáng)的大小為()A. B. C. D.解析帶電小球a、b在c球位置處的場(chǎng)強(qiáng)大小均為Ea，方向如圖所示，根據(jù)平行四邊形定則，其合電場(chǎng)強(qiáng)度大小為Eab，該電場(chǎng)應(yīng)與外加的勻強(qiáng)電場(chǎng)E等大反向，即E，B項(xiàng)正確答案B9.(2019·池州二模)如圖所示，在傾角為37°的斜面上，固定一平行金屬導(dǎo)軌，現(xiàn)在導(dǎo)軌上垂直導(dǎo)軌放置一質(zhì)量m0.4 kg的金屬棒ab，它與導(dǎo)軌間的動(dòng)摩擦因數(shù)為0.5.整個(gè)裝置處于方向豎直向上的勻強(qiáng)磁場(chǎng)中，導(dǎo)軌接電源E，若最大靜摩擦力等于滑動(dòng)摩擦力，g取10 m/s2，sin37°0.6，cos37°0.8，滑動(dòng)變阻器的阻值符合要求，現(xiàn)閉合開(kāi)關(guān)S，要保持金屬棒ab在導(dǎo)軌上靜止不動(dòng)，則()A金屬棒所受安培力的方向水平向左B金屬棒所受到的摩擦力方向一定沿平行斜面向上C金屬棒所受安培力的取值范圍是 NF8 ND金屬棒受到的安培力的最大值為16 N解析由左手定則可以判斷金屬棒所受安培力的方向水平向右，故選項(xiàng)A錯(cuò)誤；當(dāng)金屬棒剛好不向上運(yùn)動(dòng)時(shí)，金屬棒受到的摩擦力為最大靜摩擦力，方向平行斜面向下，設(shè)金屬棒受到的安培力大小為F1，其受力分析如圖甲所示，則由平衡條件得FNF1sinmgcos，F(xiàn)1cosmgsinfmax，fmaxFN，聯(lián)立解得F18 N；當(dāng)金屬棒剛好不向下運(yùn)動(dòng)時(shí)，設(shè)金屬棒受到的安培力大小為F2，其受力分析如圖乙所示，則由平衡條件得FNF2sinmgcos，F(xiàn)2cosfmaxmgsin，fmaxFN，聯(lián)立解得F2 N，所以金屬棒受到的安培力的取值范圍為 NF8 N，故選項(xiàng)C正確，B、D錯(cuò)誤答案C10(多選)(2019·遼寧五校聯(lián)考)如圖所示，在半徑為R的光滑半球形碗的最低點(diǎn)P處固定兩原長(zhǎng)相同的輕質(zhì)彈簧，彈簧的另一端與質(zhì)量均為m的兩小球相連，當(dāng)兩小球分別在A、B兩點(diǎn)靜止不動(dòng)時(shí)，OA、OB與OP之間的夾角滿足<，已知彈簧不彎曲且始終在彈性限度內(nèi)，則下列說(shuō)法正確的是()A靜止在B點(diǎn)的小球?qū)ν雰?nèi)壁的壓力較小B兩小球?qū)ν雰?nèi)壁的壓力一樣大C靜止在A點(diǎn)的小球受到彈簧的彈力較大DP、B之間彈簧的勁度系數(shù)比A、P之間的彈簧的勁度系數(shù)大解析兩小球在A、B兩點(diǎn)的受力分析如圖所示設(shè)碗內(nèi)壁對(duì)小球的支持力分別為F1、F2，彈簧對(duì)小球的彈力分別為FA、FB，對(duì)A點(diǎn)的小球，由力的矢量三角形與幾何三角形相似可得，同理對(duì)B點(diǎn)的小球有，可得F1F2，由牛頓第三定律可知，兩小球?qū)ν雰?nèi)壁的壓力一樣大，選項(xiàng)A錯(cuò)誤，B正確；又有，因?yàn)?lt;，所以xBP>xAP，F(xiàn)B>FA，選項(xiàng)C錯(cuò)誤；因兩彈簧原長(zhǎng)相等，xBP>xAP，所以B、P間的彈簧壓縮量xB小于A、P間彈簧壓縮量xA，又FA<FB，由胡克定律可知，B、P間彈簧的勁度系數(shù)kB大于A、P間彈簧的勁度系數(shù)kA，選項(xiàng)D正確答案BD二、非選擇題11(2019·江西紅色七校聯(lián)考)如圖所示，傾角為37°的兩根平行長(zhǎng)直金屬導(dǎo)軌的間距為d，其底端接有阻值為R的電阻，整個(gè)裝置處在垂直兩導(dǎo)軌所在斜面向上、磁感應(yīng)強(qiáng)度大小為B的勻強(qiáng)磁場(chǎng)中質(zhì)量均為m(質(zhì)量分布均勻)、電阻均為R的導(dǎo)體桿ab、cd垂直于導(dǎo)軌放置，且與兩導(dǎo)軌保持良好接觸兩導(dǎo)體桿與導(dǎo)軌間的動(dòng)摩擦因數(shù)均為0.5，現(xiàn)桿ab在恒力F作用下沿導(dǎo)軌向上做勻速運(yùn)動(dòng)，桿cd能保持靜止?fàn)顟B(tài)導(dǎo)軌電阻不計(jì)，重力加速度大小為g.求桿ab的速度大小解析導(dǎo)體桿ab以速度v運(yùn)動(dòng)，切割磁感線產(chǎn)生感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)，則有：EBdv根據(jù)閉合電路歐姆定律，有EI導(dǎo)體桿ab有最小速度vmin時(shí)，對(duì)于導(dǎo)體桿cd則有B·dmgcos37°mgsin37°解得vmin導(dǎo)體桿ab有最大速度vmax時(shí)，對(duì)于導(dǎo)體桿cd則有B·dmgcos37°mgsin37°解得vmax故導(dǎo)體桿ab的速度應(yīng)滿足條件：v答案v12(2019·河北省衡水中學(xué)第一次調(diào)研)如下圖所示，放在粗糙的固定斜面上的物塊A和懸掛的物塊B均處于靜止?fàn)顟B(tài)輕繩AO繞過(guò)光滑的定滑輪與輕彈簧的右端及輕繩BO的上端連接于O點(diǎn)，輕彈簧中軸線沿水平方向，輕繩的OC段與豎直方向的夾角(53°，斜面傾角37°，物塊A和B的質(zhì)量分別為mA5 kg、mB1.5 kg，彈簧的勁度系數(shù)k500 N/m，sin37°0.6，cos37°0.8，重力加速度g10 m/s2，求：(1)彈簧的伸長(zhǎng)量x；(2)物塊A受到的摩擦力解析(1)對(duì)結(jié)點(diǎn)O受力分析如圖所示：根據(jù)平衡條件，有：FTcosmBg0，F(xiàn)TsinF0，且：Fkx，解得：x4 cm；(2)設(shè)物塊A所受摩擦力沿斜面向下，對(duì)物塊A做受力分析如圖所示：根據(jù)平衡條件，有：FTFfmAgsin0，且FTFT，解得：Ff5 N，即物塊A所受摩擦力大小為5 N，方向沿斜面向上答案(1)4 cm(2)5 N，方向沿斜面向上11