第1讲 力与平衡（原卷版）.docx

第1讲力与平衡

【选考真题】

1．（2022?浙江）利用如图所示装置探究匀强磁场中影响通电导线受力的因素，导线垂直匀强磁场方向放置。先保持导线通电部分的长度L不变，改变电流I的大小，然后保持电流I不变，改变导线通电部分的长度L，得到导线受到的力F分别与I和L的关系图像，则正确的是（）

A． B．

C． D．

2．（2020?浙江）如图所示，在倾角为α的光滑绝缘斜面上固定一个挡板，在挡板上连接一根劲度系数为k0的绝缘轻质弹簧，弹簧另一端与A球连接。A、B、C三小球的质量均为M，qA＝q0＞0，qB＝﹣q0，当系统处于静止状态时，三小球等间距排列。已知静电力常量为k，则（）

A．qc

B．弹簧伸长量为Mgsinαk

C．A球受到的库仑力大小为2Mg

D．相邻两小球间距为q

3．（2022?浙江）如图所示，一轻质晒衣架静置于水平地面上，水平横杆与四根相同的斜杆垂直，两斜杆夹角θ＝60°。一重为G的物体悬挂在横杆中点，则每根斜杆受到地面的（）

A．作用力为33G B．作用力为36

C．摩擦力为34G D．摩擦力为3

4．（2022?浙江）如图所示，鱼儿摆尾击水跃出水面，吞食荷花花瓣的过程中，下列说法正确的是（）

A．鱼儿吞食花瓣时鱼儿受力平衡

B．鱼儿摆尾出水时浮力大于重力

C．鱼儿摆尾击水时受到水的作用力

D．研究鱼儿摆尾击水跃出水面的动作可把鱼儿视为质点

5．（2022?浙江）如图所示，水平放置的电子秤上有一磁性玩具，玩具由哑铃状物件P和左端有玻璃挡板的凹形底座Q构成，其重量分别为GP和GQ。用手使P的左端与玻璃挡板靠近时，感受到P对手有靠向玻璃挡板的力，P与挡板接触后放开手，P处于“磁悬浮”状态（即P和Q的其余部分均不接触），P与Q间的磁力大小为F。下列说法正确的是（）

A．Q对P的磁力大小等于GP

B．P对Q的磁力方向竖直向下

C．Q对电子秤的压力大小等于GQ+F

D．电子秤对Q的支持力大小等于GP+GQ

6．（2022?浙江）如图所示，学校门口水平地面上有一质量为m的石墩，石墩与水平地面间的动摩擦因数为μ，工作人员用轻绳按图示方式匀速移动石墩时，两平行轻绳与水平面间的夹角均为θ，则下列说法正确的是（）

A．轻绳的合拉力大小为μmgcosθ

B．轻绳的合拉力大小为μmgcosθ+μsinθ

C．减小夹角θ，轻绳的合拉力一定减小

D．轻绳的合拉力最小时，地面对石墩的摩擦力也最小

【要点提炼】

一、几种常见力的性质对比

种类

大小

方向

说明

静摩擦力

0F静≤Fmax

与相对运动趋势方向相反

没有计算公式，只能由牛顿运动定律或平衡条件求解

滑动摩擦力

F＝μFN

与相对运动方向相反

一般情况下FN≠mg

电场力

F电＝qE

正(负)电荷受电场力的方向与电场强度方向相同(相反)

带电体处于电场中一定受到电场力作用

安培力

F＝BILsinθ

当B∥I时，F＝0

可由左手定则判断，安培力(洛伦兹力)的方向总是垂直于B与I(或B与v)决定的平面

电流或运动电荷处于磁场中不一定受到磁场力

洛伦兹力

F洛＝qvBsinθ

当B∥v时，F洛＝0

二、平衡中的临界与极值问题

1.常见的临界状态

(1)两接触物体脱离的临界条件是两物体间的弹力恰好为0。

(2)绳子断的临界条件为绳中的张力达到最大值，绳子绷紧与松弛的临界条件为绳中的张力为0。

(3)两物体间相对滑动的临界条件为静摩擦力达到最大静摩擦力。

2.平衡中的极值问题，一般指在力的变化过程中的最大值或最小值问题。一般用图解法或解析法分析。

【方法指导】

一、整体法与隔离法的应用对比

二、解答平衡问题的常用方法

1.在三个力作用下物体的平衡问题中，常用合成法分析；在多个力作用下物体的平衡问题中，常用正交分解法分析。

2.动态平衡问题的常用方法

(1)图解法(2)解析法(3)相似三角形法(4)正弦(或余弦)定理法等。

【例题精析】

考点一力学中的平衡问题

例1．如图，木板AB上固定一垂直于板面的挡板，小球紧靠挡板静止在木板上，不计球与木板和挡板间的摩擦。现保持木板A端的位置不变，缓慢抬高木板B端，则在该过程中（）

A．木板和挡板对球作用力的合力增大

B．球对木板的压力减小

C．球对挡板的压力先增大后减小

D．球对挡板的压力大小不变

练1．我国元宵节素有猜灯谜的习俗。如图所示，用1、2、3、4四根轻质细绳悬挂三个质量相等的彩灯，其中最右端的绳子沿水平方向，绳1和绳3与竖直方向夹角分别为θ1和θ3。则下列说法中正确的是（）

A．sinθ3＝3sinθ1

B．cosθ1＝3cosθ3

C．tanθ3＝3tanθ1

D．绳1拉力一定是绳3拉力的2倍

练2．如图所示，浙江某中学学生做化学实验时，水平放置的圆形铁环上放入分液漏