1、课时作业(本栏目内容,在学生用书中以独立形式分册装订!)一、选择题(16题为单项选择题,710题为多项选择题)1(2017湖南省五市十校高三联考)下列情景中,物体M所受摩擦力Ff的示意图正确的是()解析:物体静止在水平面上时,不受摩擦力,选项A错误;汽车停在斜坡上时,有沿斜坡向下滑动的趋势,则摩擦力方向沿斜坡向上,选项B正确;物体贴着竖直墙壁自由下落时,物体与墙壁间没有正压力,则没有摩擦力,选项C错误;瓶子被握在手中时,有下滑的趋势,则摩擦力方向向上,选项D错误。答案:B2.如图所示,将两个完全相同的均匀长方体物块A、B叠放在一起置于水平地面上。两物块重均为2mg。现用弹簧测力计竖直向上拉物块
2、A,当弹簧测力计示数为mg时,下列说法中正确的是()A物块A对物块B的压力大小为mgB物块B对地面的压力大小等于2mgC地面与物块B之间存在静摩擦力D物块A与物块B之间存在静摩擦力解析:弹簧测力计示数为mg时,物块A、B均处于平衡状态,对A由平衡条件知,物块B对物块A的支持力大小为mg,故A对B的压力大小为mg,选项A正确;对A、B整体由平衡条件知,地面对物块B的支持力大小等于3mg,故B对地面的压力大小等于3mg;选项B错误;物块A与物块B之间、物块B与地面之间均无相对运动的趋势,故地面与物块B之间、物块A与物块B之间都不存在静摩擦力,选项C、D错误。答案:A3.(2017安庆市二模)节日期
3、间,张灯结彩,某同学发现一种装饰灯,两个装饰灯用轻质细线悬挂在一个“T”型木质支架两端,模型简化如图所示,支架的质量为M,每个装饰灯的质量为m,在水平恒定风力的作用下,两灯偏离竖直方向,稳定时两细线与竖直方向的夹角均为,支架所受的水平风力忽略不计,则地面对支架的水平作用力大小为()A2mgtan B2mgsin Cmgtan Dmgsin 解析:对装饰灯进行受力分析,设风对装饰灯的作用力为F1,细线对装饰灯的拉力为F2。根据共点力平衡得:F2cos mg,F2sin F1,解得F1mgtan ,对两个装饰灯和支架整体受力分析,根据平衡条件可知,水平方向有:地面对支架的水平作用力大小F2F12m
4、gtan ,A正确。答案:A4.如图所示,一竖直放置的大圆环,在其水平直径上的A、B两端系着一根不可伸长的柔软轻绳,绳上套有一光滑小铁环。现将大圆环在竖直平面内绕O点顺时针缓慢转过一个微小角度,则关于轻绳对A、B两点拉力FA、FB的变化情况,下列说法正确的是()AFA变小,FB变小 BFA变大,FB变小CFA变大,FB变小 DFA变小,FB变大解析:柔软轻绳上套有光滑小铁环,两侧轻绳中拉力相等。将大圆环在竖直平面内绕O点顺时针缓慢转过一个微小角度,A、B两点之间的水平距离减小,光滑小铁环两侧轻绳间夹角2减小,由2Fcos mg可知,轻绳中拉力F减小,轻绳对A、B两点的拉力FA和FB都变小,选项
5、A正确。答案:A5.如图所示,两平行金属导轨PQ、MN间距为L,与电动势为E、内阻为r的电源相连,重力为G、电阻为R的金属棒ab垂直于导轨放置构成闭合回路,回路平面与水平面成角,回路其余电阻不计。现在加上匀强磁场使ab棒保持静止,设回路中电流为I,则所加磁场的磁感应强度()A大小可能为B最小为C若磁场竖直向下,磁感应强度大小为D若磁场水平向右,磁感应强度大小为解析:当金属棒ab受到沿斜面向上的安培力来平衡重力分力Gsin 时,所加磁场的磁感应强度最小为,选项A和B均错误;若磁场竖直向下,金属棒受到的安培力水平向右,根据受力平衡有Gsin BILcos ,磁感应强度B,故选项C错误;若磁场水平向
6、右,金属棒受到的安培力竖直向上,用以平衡重力,有GBIL,此时的磁感应强度B,故选项D正确。答案:D6如图甲所示,固定的水平金属导轨足够长且电阻不计,两阻值相同的导体棒ab、cd置于导轨上,棒与导轨垂直且始终保持良好接触。整体装置处在与导轨平面垂直向下的匀强磁场B中。现让导体棒ab以如图乙所示的速度向右运动,导体棒cd始终静止在导轨上,以水平向右为正方向,则导体棒cd所受的静摩擦力Ff随时间变化的图象是()解析:由右手定则可知ab中感应电流的方向向上,感应电动势EBLv,由欧姆定律得I,感应电流从上向下流过cd棒,由左手定则可知,产生的安培力向右,大小为FBIL。对cd进行受力分析,可知,cd
7、棒竖直方向受到重力和轨道的支持力,水平方向受到安培力和静摩擦力的共同作用,由共点力平衡可得,水平方向受到的静摩擦力与安培力大小相等,方向相反,即方向向左,大小为FfF,大小与速度v成正比,与速度v的方向相反,故B正确,A、C、D错误。答案:B7.均匀带正电的薄圆盘的右侧,用绝缘细线A、B悬挂根水平通电直导线ab,电流方向由a到b,导线平行于圆盘平面。现圆盘绕过圆心的水平轴沿如图所示方向匀速转动,细线仍然竖直,与圆盘静止时相比,下列说法正确的是()A细线所受弹力变小B细线所受弹力不变C细线所受弹力变大D若改变圆盘转动方向,细线所受弹力变小解析:圆盘静止时,通电直导线受到竖直向上的弹力和竖直向下的
8、重力,两者等大反向,合力为零。当圆盘匀速转动时,根据右手螺旋定则,圆盘产生水平向右的磁场,根据左手定则,通电直导线受到方向向下的安培力,故细线所受的弹力变大,选项A、B错误,C正确;若改变圆盘转动方向,通电直导线受到的安培力方向向上,细线所受的弹力变小,选项D正确。答案:CD8.如图所示,放在水平面上的斜面体B始终静止,物块A放在斜面体上,一轻质弹簧两端分别与物块A及固定在斜面体底端的轻质挡板拴接,初始时A、B静止,弹簧处于压缩状态。现用力F沿斜面向下推A,但A并未运动。下列说法正确的是()A弹簧对挡板的作用力不变BB对地面的压力增大CA、B之间的摩擦力一定增大D水平面对B的摩擦力始终为零解析
9、:开始时弹簧处于压缩状态,加力F后,A未运动,弹簧长度不变,则弹簧对挡板的作用力不变,A正确。隔离物块A进行受力分析,若初始时A受B的摩擦力沿斜面向上或为零,加推力F后,静摩擦力沿斜面向上增大;若初始时A受B的摩擦力沿斜面向下,加推力F后,静摩擦力沿斜面向下减小,或方向变为沿斜面向上,大小可能减小也可能增大,C错误。A、B挡板和弹簧整体受力平衡,FNM总gF竖直,F水平Ff,B对地面的压力增大,水平面对B的作用力多了向左的摩擦力,所以B正确,D错误。答案:AB9.一根套有细环的粗糙杆水平放置,带正电的小球A通过绝缘细线系在细环上,另一带正电的小球B固定在绝缘支架上,A球处于平衡状态,如图所示。
10、现将B球稍向右移动,当A小球再次平衡(该过程A、B两球一直在相同的水平面上)时,细环仍静止在原位置,下列说法正确的是()A细线对带电小球A的拉力变大B细线对细环的拉力保持不变C细环所受的摩擦力变大D粗糙杆对细环的支持力变大解析:以小球A为研究对象,分析受力情况:受重力mg、细线的拉力FT和电场力F,根据平衡条件得:FT,F增大时,FT变大,故A正确,B错误。以小球A和细环整体为研究对象,受到总重力G、杆对细环的支持力FN、摩擦力Ff和电场力F。根据平衡条件得:FNG,FfF,电场力F增大时,杆对细环的支持力保持不变,细环所受的摩擦力变大,故C正确,D错误。答案:AC10.如图所示,已知带电小球
11、A、B的电荷量分别为q1、q2,OAOB,都用长为L的绝缘丝线悬挂在绝缘墙角O点处,静止时AB相距为d。为使平衡时A、B间距离变为2d,可采用以下哪些方法()A将小球B的质量变为原来的B将小球B的质量增大到原来的8倍C将小球A、B的电荷量都增大为原来的2倍,同时将小球B的质量变为原来的一半D将小球A、B的电荷量都减小到原来的一半,同时将小球B的质量增大到原来的2倍解析:如图所示,B受重力、绳子的拉力及库仑力作用,将拉力及库仑力合成,其合力应与重力大小相等,方向相反。根据三角形相似可知,而库仑力Fk,由以上两式得d ,要使A、B间的距离变为2d,由此式可知A、C正确,B、D错误。答案:AC二、非
12、选择题11.如图所示,开口向下的“”形框架,两侧竖直杆光滑固定,上面水平横杆中点固定一定滑轮,两侧杆上套着的两滑块用轻绳绕过定滑轮相连,并处于静止状态,此时连接滑块A的绳与水平方向夹角为,连接滑块B的绳与水平方向的夹角为2,求A、B两滑块的质量之比。解析:对A受力分析如图所示,由平衡条件可知,FAsin mAg对B受力分析如图所示,由平衡条件可知,FBsin 2mBg又因FAFB联立得答案:12如图所示,两根倾斜直金属导轨MN、PQ平行放置,它们所构成的轨道平面与水平面之间的夹角37,两轨道之间的距离L0.50 m。一根质量m0.20 kg的均匀直金属杆ab放在两导轨上,并与导轨垂直,且接触良
13、好,整套装置处于与ab棒垂直的匀强磁场中。在导轨的上端接有电动势E36 V、内阻r1.6 的直流电源和电阻箱R。已知导轨与金属杆的电阻均可忽略不计,sin 370.60,cos 370.80,重力加速度g10 m/s2。(1)若金属杆ab和导轨之间的摩擦可忽略不计,当电阻箱接入电路中的电阻R12.0 时,金属杆ab静止在轨道上。如果磁场方向竖直向下,求满足条件的磁感应强度的大小;如果磁场的方向可以随意调整,求满足条件的磁感应强度的最小值及方向;(2)如果金属杆ab和导轨之间的摩擦不可忽略,整套装置处于垂直于轨道平面斜向下、磁感应强度大小B0.40 T的匀强磁场中,当电阻箱接入电路中的电阻值R2
14、3.4 时,金属杆ab仍保持静止,求此时金属杆ab受到的摩擦力Ff大小及方向。解析:(1)设通过金属杆ab的电流为I1,根据闭合电路欧姆定律可知I1E/(R1r)设磁感应强度为B1,由安培定则可知金属杆ab所受安培力方向为水平向右,金属杆ab受力如图甲所示对金属杆ab,根据共点力平衡条件有B1I1Lmgtan 解得B10.30 T根据共点力平衡条件可知,最小的安培力方向应沿导轨平面向上,金属杆ab受力如图乙所示。设磁感应强度的最小值为B2,对金属杆ab,根据共点力平衡条件有B2I1Lmgsin 解得B20.24 T根据左手定则可判断出,此时磁场的方向应垂直于轨道平面斜向下(2)设通过金属杆ab的电流为I2,根据闭合电路欧姆定律可知I2E/(R2r)假设金属杆ab受到的摩擦力方向沿轨道平面向下,根据共点力平衡条件有BI2Lmgsin Ff解得Ff0.24 N结果为正,说明假设成立,即摩擦力方向沿轨道平面向下。答案:(1)0.3 T0.24 T方向垂直轨道平面斜向下(2)0.24 N方向沿轨道平面向下