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2014年高考物理分类汇编(高考真题模拟新题)力与物体的平衡
B单元 力与物体的平衡
B1 力、重力、弹力
14. [2014·广东卷] 如图7所示,水平地面上堆放着原木,关于原木P在支撑点M、N处受力的方向,下列说法正确的是( )
A.M处受到的支持力竖直向上
B.N处受到的支持力竖直向上
C.M处受到的静摩擦力沿MN方向
D.N处受到的静摩擦力沿水平方向
14.A [解析] 支持力的方向与接触面垂直,所以M处的支持力的方向与地面垂直,即竖直向上,N处支持力的方向与接触面垂直,即垂直MN向上,故选项A正确,选项B错误;摩擦力的方向与接触面平行,与支持力垂直,故选项C、D错误.
B2 摩擦力
6.2014·上海十三校调研如图X2-6所示,两个梯形木块A、B叠放在水平地面上,A、B之间的接触面倾斜,A的左侧靠在光滑的竖直墙面上.关于两个木块的受力,下列说法正确的是( )
A.A、B之间一定存在摩擦力
B.A可能受三个力作用
C.A一定受四个力作用
D.B受到地面的摩擦力的方向向右
6.B [解析] 对A进行受力分析知,A受重力、墙面的支持力、B对A的支持力作用,根据平衡条件,A还可能受B对A的摩擦力作用,选项B正确,选项A、C错误.对A、B整体进行受力分析知,整体受重力、外力F、地面对B的支持力、墙面对A的支持力作用,根据平衡条件知,还可能受地面对B的静摩擦力作用,方向可能向左,也可能向右,选项D错误.
14. [2014·浙江卷] 下列说法正确的是( )
A.机械波的振幅与波源无关
B.机械波的传播速度由介质本身的性质决定
C.物体受到的静摩擦力方向与其运动方向相反
D.动摩擦因数的数值跟相互接触的两个物体的材料无关
14.B [解析] 本题考查机械波、静摩擦力、动摩擦因数等知识.机械波的振幅与波源有关,选项A错误;传播速度由介质决定,选项B正确;静摩擦力的方向可以与运动方向相同,也可以相反,也可以互成一定的夹角,选项C错误;动摩擦因数描述相互接触物体间的粗糙程度,与材料有关,选项D错误.
10.在如图所示的竖直平面内,水平轨道CD和倾斜轨道GH与半径r= m的光滑圆弧轨道分别相切于D点和G点,GH与水平面的夹角θ=37°.过G点、垂直于纸面的竖直平面左侧有匀强磁场,磁场方向垂直于纸面向里,磁感应强度B=1.25 T;过D点、垂直于纸面的竖直平面右侧有匀强电场,电场方向水平向右,电场强度E=1×104 N/C.小物体P1质量m=2×10-3 kg、电荷量q=+8×10-6 C,受到水平向右的推力F=9.98×10-3 N的作用,沿CD向右做匀速直线运动,到达D点后撤去推力.当P1到达倾斜轨道底端G点时,不带电的小物体P2在GH顶端静止释放,经过时间t=0.1 s与P1相遇.P1与P2与轨道CD、GH间的动摩擦因数均为μ=0.5,g取10 m/s2,sin 37°=0.6,cos 37°=0.8,物体电荷量保持不变,不计空气阻力.求:
(1)小物体P1在水平轨道CD上运动速度v的大小;
(2)倾斜轨道GH的长度s.
10.(1)4 m/s (2)0.56 m
[解析] (1)设小物体P1在匀强磁场中运动的速度为v,受到向上的洛伦兹力为F1,受到的摩擦力为f,则
F1=qvB
f=μ(mg-F1)
由题意,水平方向合力为零
F-f=0
联立式,代入数据解得
v=4 m/s
(2)设P1在G点的速度大小为vG,由于洛伦兹力不做功,根据动能定理
qErsin θ-mgr(1-cos θ)=mv-mv2
P1在GH上运动,受到重力、电场力和摩擦力的作用,设加速度为a1,根据牛顿第二定律
qEcos θ-mgsin θ-μ(mgcos θ+qEsin θ)=ma1
P1与P2在GH上相遇时,设P1在GH上运动的距离为s1,则
s1=vGt+a1t2
设P2质量为m2,在GH上运动的加速度为a2,则
m2gsin θ-μm2gcos θ=m2a2
P1与P2在GH上相遇时,设P2在GH上运动的距离为s2,则
s2=a2t2
联立~式,代入数据得
s=s1+s2
s=0.56 m
B3 力的合成与分解
10.在如图所示的竖直平面内,水平轨道CD和倾斜轨道GH与半径r= m的光滑圆弧轨道分别相切于D点和G点,GH与水平面的夹角θ=37°.过G点、垂直于纸面的竖直平面左侧有匀强磁场,磁场方向垂直于纸面向里,磁感应强度B=1.25 T;过D点、垂直于纸面的竖直平面右侧有匀强电场,电场方向水平向右,电场强度E=1×104 N/C.小物体P1质量m=2×10-3 kg、电荷量q=+8×10-6 C,受到水平向右的推力F=9.98×10-3 N的作用,沿CD向右做匀速直线运动,到达D点后撤去推力.当P1到达倾斜轨道底端G点时,不带电的小物体P2在GH顶端静止释放,经
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