高三物理二輪高頻考點(diǎn)沖刺突破專(zhuān)題02三大力場(chǎng)中的動(dòng)態(tài)平衡問(wèn)題(原卷版+解析)

2023年高三物理二輪高頻考點(diǎn)沖刺突破專(zhuān)題02三大力場(chǎng)中的動(dòng)態(tài)平衡問(wèn)題專(zhuān)練目標(biāo)專(zhuān)練內(nèi)容目標(biāo)1高考真題（1T—2T）目標(biāo)1重力場(chǎng)中的動(dòng)態(tài)平衡問(wèn)題（3T—8T）目標(biāo)2電場(chǎng)中的動(dòng)態(tài)平衡問(wèn)題（9T—14T）目標(biāo)3磁場(chǎng)中的動(dòng)態(tài)平衡問(wèn)題（15T—20T）【典例專(zhuān)練】高考真題1．（2022年河北卷）如圖，用兩根等長(zhǎng)的細(xì)繩將一勻質(zhì)圓柱體懸掛在豎直木板的點(diǎn)，將木板以底邊為軸向后方緩慢轉(zhuǎn)動(dòng)直至水平，繩與木板之間的夾角保持不變，忽略圓柱體與木板之間的摩擦，在轉(zhuǎn)動(dòng)過(guò)程中（）A．圓柱體對(duì)木板的壓力逐漸增大B．圓柱體對(duì)木板的壓力先增大后減小C．兩根細(xì)繩上的拉力均先增大后減小D．兩根細(xì)繩對(duì)圓柱體拉力的合力保持不變2．（2021年湖南卷）質(zhì)量為的凹槽靜止在水平地面上，內(nèi)壁為半圓柱面，截面如圖所示，為半圓的最低點(diǎn)，為半圓水平直徑的端點(diǎn)。凹槽恰好與豎直墻面接觸，內(nèi)有一質(zhì)量為的小滑塊。用推力推動(dòng)小滑塊由A點(diǎn)向點(diǎn)緩慢移動(dòng)，力的方向始終沿圓弧的切線方向，在此過(guò)程中所有摩擦均可忽略，下列說(shuō)法正確的是（）A．推力先增大后減小B．凹槽對(duì)滑塊的支持力先減小后增大C．墻面對(duì)凹槽的壓力先增大后減小D．水平地面對(duì)凹槽的支持力先減小后增大重力場(chǎng)中的動(dòng)態(tài)平衡問(wèn)題3．一輕繩一端系在豎直墻M上，另一端系一質(zhì)量為m的物體A，用一輕質(zhì)光滑圓環(huán)O穿過(guò)輕繩，并用力F拉住輕環(huán)上一點(diǎn)，如圖所示?，F(xiàn)使物體A從圖中虛線位置緩慢上升到實(shí)線位置。則在這一過(guò)程中，力F、繩中張力FT及力F與水平方向夾角θ的變化情況是（）A．F保持減小，F(xiàn)T逐漸增大，夾角θ逐漸減小B．F逐漸減小，F(xiàn)T保持不變，夾角θ逐漸減小C．F逐漸減小，F(xiàn)T保持不變，夾角θ逐漸減小D．F逐漸增大，F(xiàn)T逐漸不變，夾角θ逐漸增大4．重慶南開(kāi)中學(xué)為增強(qiáng)學(xué)生體魄，組織學(xué)生進(jìn)行多種體育鍛煉。在某次鍛煉過(guò)程中，一學(xué)生將鉛球置于兩手之間，其中兩手之間夾角為。保持兩手之間夾角不變，將右手由圖示位置緩慢旋轉(zhuǎn)至水平位置。不計(jì)一切摩擦，則在轉(zhuǎn)動(dòng)過(guò)程中，下列說(shuō)法正確的是（）A．右手對(duì)鉛球的彈力增加 B．右手對(duì)鉛球的彈力先增加后減小C．左手對(duì)鉛球的彈力增加 D．左手對(duì)鉛球的彈力先增加后減小5．如圖所示，輕桿的一端固定一光滑球體，桿的另一端為自由轉(zhuǎn)動(dòng)軸，而球又?jǐn)R置在光滑斜面上。若桿與墻面的夾角為，斜面傾角為，開(kāi)始時(shí)，且，重力加速度為，為使斜面能在光滑水平面上向右緩慢移動(dòng)，在球體離開(kāi)斜面之前，作用于斜面上的水平外力的大小及輕桿所受球體的作用力和地面對(duì)斜面的支持力的大小變化情況是（）A．逐漸增大，逐漸減小，逐漸減小B．逐漸減小，逐漸減小，逐漸增大C．逐漸增大，先減小后增大，逐漸增大D．逐漸減小，先減小后增大，逐漸減小6．如圖所示，斜面光滑的楔形物體放置在粗糙水平面上，一輕質(zhì)細(xì)線繞過(guò)滑輪1和滑輪2，兩端分別與物體a和輕環(huán)c連接，輕環(huán)c穿在粗糙水平橫桿上，滑輪2下吊一物體b。物體a和滑輪1間的細(xì)線平行于斜面，系統(tǒng)靜止?，F(xiàn)將c向右移動(dòng)一些，系統(tǒng)再次靜止（即撤去外界干預(yù)后的新平衡，楔形物體始終在原來(lái)位置）。不計(jì)滑輪質(zhì)量和滑輪與繩間的摩擦。則（）A．在兩次平衡中物體a在同一位置 B．地面對(duì)斜面體的支持力變大C．橫桿對(duì)輕環(huán)c的摩擦力變大 D．地面對(duì)楔形物體的摩擦力不變7．如圖所示，光滑半圓形球面固定在水平面上，兩個(gè)可視為質(zhì)點(diǎn)的小球a和b用質(zhì)量可忽略的剛性細(xì)桿相連并靜止在球面內(nèi)，已知細(xì)桿長(zhǎng)度等于半球面半徑，細(xì)桿與水平面的夾角；現(xiàn)給b球上施加外力，使得a、b小球沿球面緩慢移動(dòng)（O、a、b始終在同一豎直平面內(nèi)），直至小球a到達(dá)與球心O點(diǎn)等高處。則（

）A．球面對(duì)a的作用力逐漸增大 B．球面對(duì)a的作用力先增大后減小C．輕桿對(duì)a、b的作用力先增大后減小 D．輕桿對(duì)a、b的作用力逐漸增大8．半圓柱體甲和傾角為30°的斜面體乙置于水平桌面上，表面光滑的丙球置于甲、乙之上，截面如圖所示，甲、丙圓心連線與斜面平行，三者均處于靜止?fàn)顟B(tài)，已知三者質(zhì)量均為m，下列說(shuō)法正確的是（）A．地面對(duì)甲、乙的摩擦力之比為B．甲、乙對(duì)丙的支持力之比為C．若增大甲、乙間距離，丙未落地且三者仍靜止，則丙對(duì)甲的壓力增大D．若增大甲、乙間距離，丙未落地且三者仍靜止，則地面對(duì)甲的摩擦力減小電場(chǎng)中的動(dòng)態(tài)平衡問(wèn)題9．如圖所示，圓心為O、半徑為R的半圓環(huán)套有一帶正電小球A，沿過(guò)O點(diǎn)的豎直方向有一豎直細(xì)桿，一端固定于圓環(huán)上，桿上套有另一帶正電小球B。初始時(shí)小球A在圓環(huán)底端右側(cè)不遠(yuǎn)處，兩小球間距離為R；現(xiàn)用絕緣裝置緩慢向上移動(dòng)小球B到半圓環(huán)底端處，使小球A沿右側(cè)圓環(huán)緩慢上滑，半圓環(huán)和桿均光滑絕緣。則下列說(shuō)法中正確的是（）A．小球A上滑過(guò)程中兩小球間的庫(kù)侖力減小B．小球A上滑過(guò)程中圓環(huán)對(duì)小球A的支持力先增大后減小C．小球A上滑過(guò)程中兩小球間的庫(kù)侖力不大于圓環(huán)對(duì)小球A的支持力D．小球A能滑到圓環(huán)上與O點(diǎn)等高處10．如圖所示，在一絕緣斜面C上有帶正電的小物體A處于靜止?fàn)顟B(tài)，現(xiàn)將一帶正電的小球B沿以A為圓心的圓弧緩慢地從P點(diǎn)移至A正上方的Q點(diǎn)處，已知P、A在同一水平線上，且在此過(guò)程中物體A和C始終保持靜止不動(dòng)，A、B可視為質(zhì)點(diǎn)。關(guān)于此過(guò)程，下列說(shuō)法正確的是（）A．物體A受到斜面的支持力先增大后減小B．物體A受到小球B的排斥力恒定不變C．斜面C受到地面的摩擦力一直增大D．斜面C受到地面的支持力一直減小11．如圖所示，帶電性質(zhì)相同且電荷量為的A、B兩小球，A球被放在絕緣的水平臺(tái)面上，B球被長(zhǎng)為的輕繩懸于點(diǎn)，的距離等于的距離且?jiàn)A角為，靜電力常量為，兩球可視為點(diǎn)電荷，若B球的電荷量在逐漸減小的過(guò)程中，則下列說(shuō)法中正確的是（）A．輕繩對(duì)B球的拉力不變B．輕繩對(duì)B球的拉力逐漸增大C．在電荷量還沒(méi)減小時(shí)，A、B兩球之間的靜電力大小為D．在電荷量還沒(méi)減小時(shí)，A、B兩球之間的靜電力大小為12．如圖所示，可視為質(zhì)點(diǎn)的兩個(gè)帶同種電荷的小球a和b，分別靜止在豎直墻面和水平地面上，b球被光滑豎直板擋住，所有接觸面均光滑，a球由于緩慢漏電而緩慢下降，在此過(guò)程中（）A．地面對(duì)b的支持力變小B．豎直擋板對(duì)b的支持力變小C．a(chǎn)、b間的作用力變大D．以上說(shuō)法均不正確13．如圖所示，帶正電的小球A用豎立在地面上的絕緣桿支撐，帶正電的小球B用繞過(guò)A球正上方的定滑輪的絕緣細(xì)線拉著，開(kāi)始時(shí)A、B在同一水平線上并處于靜止，不計(jì)兩個(gè)小球的大?。F(xiàn)用手拉細(xì)線使小球B緩慢向上移動(dòng)，小球B在向上移動(dòng)過(guò)程中A、B兩球的帶電量保持不變，不計(jì)兩球間的萬(wàn)有引力，則在B球緩慢移動(dòng)一小段距離的過(guò)程中()A．A、B兩球間的距離在減小B．小球B的運(yùn)動(dòng)軌跡是一段圓弧C．細(xì)線上的張力一直增大D．細(xì)線上的張力可能先變小后變大14．質(zhì)量分別是m1、m2的兩個(gè)帶電小球M、N，分別用為l的絕緣細(xì)線懸掛于同一點(diǎn)O，兩細(xì)線與豎直方向各成一定的角度1、2，過(guò)兩球球心的直線與O點(diǎn)豎直線交于A點(diǎn)，如圖，現(xiàn)增加球M的電荷量，系統(tǒng)重新平衡，下列各物理量中保持不變的是（）A．兩細(xì)線上的拉力之比 B．MA與NA的長(zhǎng)度之比C．OA的長(zhǎng)度h D．兩線的夾角磁場(chǎng)中的動(dòng)態(tài)平衡問(wèn)題15．如圖甲所示，一通電導(dǎo)體棒用兩根絕緣輕質(zhì)細(xì)線懸掛在天花板上并靜止在水平位量。當(dāng)導(dǎo)體棒所在空間加上勻強(qiáng)磁場(chǎng)，再次靜止時(shí)細(xì)線與豎直方向成角，如圖乙所示（圖甲中從左向右看）。已知導(dǎo)體棒長(zhǎng)度為L(zhǎng)、質(zhì)量為m、電流為I，重力加速度大小為g。關(guān)于乙圖，下列說(shuō)法正確的是（）A．當(dāng)磁場(chǎng)方向斜向右上方且與細(xì)線垂直時(shí)磁感應(yīng)強(qiáng)度最小B．磁感應(yīng)強(qiáng)度的最小值為C．磁感應(yīng)強(qiáng)度最小時(shí)，每根細(xì)線的拉力大小為D．當(dāng)磁場(chǎng)方向水平向左時(shí)，不能使導(dǎo)體棒在圖示位置保持靜止16．如圖所示，金屬棒放置在傾角為θ的斜面上，其中通有垂直紙面向里的恒定電流，勻強(qiáng)磁場(chǎng)磁感應(yīng)強(qiáng)度大小為B，方向垂直斜面向上。保持磁感應(yīng)強(qiáng)度的大小不變，但方向沿順時(shí)針在紙面內(nèi)緩慢轉(zhuǎn)過(guò)θ角，在此過(guò)程中金屬棒始終處于靜止?fàn)顟B(tài)。若導(dǎo)軌和金屬棒均不光滑，則（

）A．金屬棒受到的安培力一定減小B．金屬棒受到的摩擦力一定增大C．金屬棒受到的彈力一定減小D．斜面對(duì)金屬棒的作用力一定增大17．導(dǎo)體棒A水平靜置于絕緣斜面C，截面圖如圖所示，導(dǎo)體棒中通有垂直于紙面向里的電流I，現(xiàn)將另一與導(dǎo)體棒A保持平行的通電直導(dǎo)線，沿以A為圓心的圓弧緩慢地從B點(diǎn)轉(zhuǎn)至P點(diǎn)，其電流方向垂直于紙面向外，已知A、B在同一豎直線上，且在此過(guò)程中導(dǎo)體棒A和C始終保持靜止不動(dòng)。關(guān)于此過(guò)程，下列說(shuō)法正確的是（）A．地面對(duì)斜面C的支持力逐漸增大B．地面對(duì)斜面C的摩擦力逐漸減小C．導(dǎo)體棒A受到斜面的摩擦力一直減小D．導(dǎo)體棒A受到斜面的支持力先增大后減小18．如圖所示，傾角為30°的光滑斜面上放置一質(zhì)量為m，長(zhǎng)為L(zhǎng)的通電直導(dǎo)線，導(dǎo)線內(nèi)電流大小為I，方向垂直紙面向里，空間內(nèi)存在平行紙面的勻強(qiáng)磁場(chǎng)，導(dǎo)線受到安培力作用且保持靜止，已知重力加速度為g，磁感應(yīng)強(qiáng)度大小可能是（）A． B． C． D．19．如圖所示，用絕緣細(xì)線將一段長(zhǎng)為L(zhǎng)，質(zhì)量為m的通電導(dǎo)體棒懸掛在空中，空間中存在與豎直方向成角度斜向下的磁感應(yīng)強(qiáng)度為B的勻強(qiáng)磁場(chǎng)，當(dāng)導(dǎo)體棒通以垂直紙面向外的電流I，且導(dǎo)體棒靜止時(shí)，絕緣細(xì)線的傾斜方向正好與磁場(chǎng)方向平行。若保持勻強(qiáng)磁場(chǎng)不變，緩慢增大導(dǎo)體棒中的電流強(qiáng)度，則（）A．導(dǎo)體棒受到的安培力大小為B．導(dǎo)體棒受到的安培力大小為BILC．細(xì)線上的拉力逐漸增大D．細(xì)線上的拉力先減小后增大20．一根重為G的金屬棒中通以恒定電流，平放在傾角為30°光滑斜面上，如圖所示為截面圖．當(dāng)勻強(qiáng)磁場(chǎng)的方向與斜面成60°斜向上時(shí)，金屬棒處于靜止?fàn)顟B(tài)，此時(shí)金屬棒對(duì)斜面的壓力為FN1，保持磁感應(yīng)強(qiáng)度的大小不變，將磁場(chǎng)的方向順時(shí)針旋轉(zhuǎn)α角時(shí)，金屬棒再次處于平衡狀態(tài)，此時(shí)金屬棒對(duì)斜面的壓力為FN2，則下列說(shuō)法不正確的是（

）A．金屬棒中的電流方向垂直紙面向外B．金屬棒受到的安培力為C．α＝60°D．2023年高三物理二輪高頻考點(diǎn)沖刺突破專(zhuān)題02三大力場(chǎng)中的動(dòng)態(tài)平衡問(wèn)題專(zhuān)練目標(biāo)專(zhuān)練內(nèi)容目標(biāo)1高考真題（1T—2T）目標(biāo)1重力場(chǎng)中的動(dòng)態(tài)平衡問(wèn)題（3T—8T）目標(biāo)2電場(chǎng)中的動(dòng)態(tài)平衡問(wèn)題（9T—14T）目標(biāo)3磁場(chǎng)中的動(dòng)態(tài)平衡問(wèn)題（15T—20T）【典例專(zhuān)練】高考真題1．（2022年河北卷）如圖，用兩根等長(zhǎng)的細(xì)繩將一勻質(zhì)圓柱體懸掛在豎直木板的點(diǎn)，將木板以底邊為軸向后方緩慢轉(zhuǎn)動(dòng)直至水平，繩與木板之間的夾角保持不變，忽略圓柱體與木板之間的摩擦，在轉(zhuǎn)動(dòng)過(guò)程中（）A．圓柱體對(duì)木板的壓力逐漸增大B．圓柱體對(duì)木板的壓力先增大后減小C．兩根細(xì)繩上的拉力均先增大后減小D．兩根細(xì)繩對(duì)圓柱體拉力的合力保持不變【答案】B【詳解】設(shè)兩繩子對(duì)圓柱體的拉力的合力為，木板對(duì)圓柱體的支持力為，繩子與木板夾角為，從右向左看如圖所示在矢量三角形中，根據(jù)正弦定理在木板以直線為軸向后方緩慢轉(zhuǎn)動(dòng)直至水平過(guò)程中，不變，從逐漸減小到0，又且可知?jiǎng)t可知從銳角逐漸增大到鈍角，根據(jù)由于不斷減小，可知不斷減小，先增大后減小，可知先增大后減小，結(jié)合牛頓第三定律可知，圓柱體對(duì)木板的壓力先增大后減小，設(shè)兩繩子之間的夾角為，繩子拉力為，則可得，不變，逐漸減小，可知繩子拉力不斷減小，故B正確，ACD錯(cuò)誤。故選B。2．（2021年湖南卷）質(zhì)量為的凹槽靜止在水平地面上，內(nèi)壁為半圓柱面，截面如圖所示，為半圓的最低點(diǎn)，為半圓水平直徑的端點(diǎn)。凹槽恰好與豎直墻面接觸，內(nèi)有一質(zhì)量為的小滑塊。用推力推動(dòng)小滑塊由A點(diǎn)向點(diǎn)緩慢移動(dòng)，力的方向始終沿圓弧的切線方向，在此過(guò)程中所有摩擦均可忽略，下列說(shuō)法正確的是（）A．推力先增大后減小B．凹槽對(duì)滑塊的支持力先減小后增大C．墻面對(duì)凹槽的壓力先增大后減小D．水平地面對(duì)凹槽的支持力先減小后增大【答案】C【詳解】AB．對(duì)滑塊受力分析，由平衡條件有；滑塊從A緩慢移動(dòng)B點(diǎn)時(shí)，越來(lái)越大，則推力F越來(lái)越大，支持力N越來(lái)越小，所以AB錯(cuò)誤；C．對(duì)凹槽與滑塊整體分析，有墻面對(duì)凹槽的壓力為則越來(lái)越大時(shí)，墻面對(duì)凹槽的壓力先增大后減小，所以C正確；D．水平地面對(duì)凹槽的支持力為則越來(lái)越大時(shí)，水平地面對(duì)凹槽的支持力越來(lái)越小，所以D錯(cuò)誤；故選C。重力場(chǎng)中的動(dòng)態(tài)平衡問(wèn)題3．一輕繩一端系在豎直墻M上，另一端系一質(zhì)量為m的物體A，用一輕質(zhì)光滑圓環(huán)O穿過(guò)輕繩，并用力F拉住輕環(huán)上一點(diǎn)，如圖所示?，F(xiàn)使物體A從圖中虛線位置緩慢上升到實(shí)線位置。則在這一過(guò)程中，力F、繩中張力FT及力F與水平方向夾角θ的變化情況是（）A．F保持減小，F(xiàn)T逐漸增大，夾角θ逐漸減小B．F逐漸減小，F(xiàn)T保持不變，夾角θ逐漸減小C．F逐漸減小，F(xiàn)T保持不變，夾角θ逐漸減小D．F逐漸增大，F(xiàn)T逐漸不變，夾角θ逐漸增大【答案】D【詳解】圓環(huán)受到三個(gè)力，拉力F以及兩個(gè)繩子的拉力FT，三力平衡，故兩個(gè)繩子的拉力的合力與拉力F始終等值、反向、共線，繩子的拉力始終等于mg，即FT保持不變，由于兩個(gè)繩子的拉力等于mg，夾角越小，合力越大，且合力在角平分線上，故使物體A從圖中虛線位置緩慢上升到實(shí)線位置的過(guò)程中，拉力F逐漸變大，由于始終與兩細(xì)線拉力的合力反向，故拉力F逐漸豎直，θ逐漸增大。故選D。4．重慶南開(kāi)中學(xué)為增強(qiáng)學(xué)生體魄，組織學(xué)生進(jìn)行多種體育鍛煉。在某次鍛煉過(guò)程中，一學(xué)生將鉛球置于兩手之間，其中兩手之間夾角為。保持兩手之間夾角不變，將右手由圖示位置緩慢旋轉(zhuǎn)至水平位置。不計(jì)一切摩擦，則在轉(zhuǎn)動(dòng)過(guò)程中，下列說(shuō)法正確的是（）A．右手對(duì)鉛球的彈力增加 B．右手對(duì)鉛球的彈力先增加后減小C．左手對(duì)鉛球的彈力增加 D．左手對(duì)鉛球的彈力先增加后減小【答案】B【詳解】對(duì)鉛球研究，右手對(duì)鉛球的彈力為，左手對(duì)鉛球的彈力為,受力分析如圖所示與夾角120°保持不變，故可以用動(dòng)態(tài)圓求解如圖所示從圖可看出先增大后減小，一直減小。故選B。5．如圖所示，輕桿的一端固定一光滑球體，桿的另一端為自由轉(zhuǎn)動(dòng)軸，而球又?jǐn)R置在光滑斜面上。若桿與墻面的夾角為，斜面傾角為，開(kāi)始時(shí)，且，重力加速度為，為使斜面能在光滑水平面上向右緩慢移動(dòng)，在球體離開(kāi)斜面之前，作用于斜面上的水平外力的大小及輕桿所受球體的作用力和地面對(duì)斜面的支持力的大小變化情況是（）A．逐漸增大，逐漸減小，逐漸減小B．逐漸減小，逐漸減小，逐漸增大C．逐漸增大，先減小后增大，逐漸增大D．逐漸減小，先減小后增大，逐漸減小【答案】C【詳解】利用矢量三角形法對(duì)球體進(jìn)行分析如圖甲所示，可知先減小后增大，根據(jù)牛頓第三定律，T先減小后增大，斜面對(duì)球的支持力逐漸增大，對(duì)斜面受力分析如圖乙所示，可知因?yàn)椋仓饾u增大，所以F逐漸增大，水平面對(duì)斜面的支持力FN=G+故逐漸增大。故選C。6．如圖所示，斜面光滑的楔形物體放置在粗糙水平面上，一輕質(zhì)細(xì)線繞過(guò)滑輪1和滑輪2，兩端分別與物體a和輕環(huán)c連接，輕環(huán)c穿在粗糙水平橫桿上，滑輪2下吊一物體b。物體a和滑輪1間的細(xì)線平行于斜面，系統(tǒng)靜止?，F(xiàn)將c向右移動(dòng)一些，系統(tǒng)再次靜止（即撤去外界干預(yù)后的新平衡，楔形物體始終在原來(lái)位置）。不計(jì)滑輪質(zhì)量和滑輪與繩間的摩擦。則（）A．在兩次平衡中物體a在同一位置 B．地面對(duì)斜面體的支持力變大C．橫桿對(duì)輕環(huán)c的摩擦力變大 D．地面對(duì)楔形物體的摩擦力不變【答案】D【詳解】A．由于斜面光滑，所以?xún)纱纹胶夂蠹?xì)線拉a的力不變，所以?shī)A角不變，c向右移動(dòng)后，a將向上移動(dòng)，故A錯(cuò)誤；B．以滑輪2為研究的對(duì)象，受到兩邊細(xì)線的拉力和b物體的拉力豎直方向根據(jù)平衡條件可得解得細(xì)線拉力設(shè)斜面的質(zhì)量為M，對(duì)斜面、物體a、物體b整體分析可知地面對(duì)斜面體的支持力為所以地面對(duì)斜面體的支持力不變，故B錯(cuò)誤；C．以輕環(huán)c為研究的對(duì)象，受到支持力、細(xì)線拉力和摩擦力，受力如圖沿水平方向根據(jù)平衡條件可得解得細(xì)線拉力不變，所以摩擦力不變，故C錯(cuò)誤；D．對(duì)斜面、物體a、物體b整體分析可知地面對(duì)斜面體的摩擦力為由于細(xì)線拉力F、都不變，故地面對(duì)楔形物體的摩擦力不變，故D正確。故選D。7．如圖所示，光滑半圓形球面固定在水平面上，兩個(gè)可視為質(zhì)點(diǎn)的小球a和b用質(zhì)量可忽略的剛性細(xì)桿相連并靜止在球面內(nèi)，已知細(xì)桿長(zhǎng)度等于半球面半徑，細(xì)桿與水平面的夾角；現(xiàn)給b球上施加外力，使得a、b小球沿球面緩慢移動(dòng)（O、a、b始終在同一豎直平面內(nèi)），直至小球a到達(dá)與球心O點(diǎn)等高處。則（

）A．球面對(duì)a的作用力逐漸增大 B．球面對(duì)a的作用力先增大后減小C．輕桿對(duì)a、b的作用力先增大后減小 D．輕桿對(duì)a、b的作用力逐漸增大【答案】BD【詳解】對(duì)a球受力分析，如圖所示，在a、b小球沿球面緩慢移動(dòng)，直至小球a到達(dá)與球心O點(diǎn)等高處過(guò)程，因△Oab始終為等邊三角形，則力的三角形mag邊所對(duì)的角始終等于60°，做力三角形的外接圓，如圖，a緩慢向上移動(dòng)過(guò)程，由輔助圓的知識(shí)知，球面對(duì)a的作用力FNa先增大后減小，輕桿對(duì)a的作用力逐漸增大，則輕桿對(duì)b的作用力也逐漸增大。故選BD。8．半圓柱體甲和傾角為30°的斜面體乙置于水平桌面上，表面光滑的丙球置于甲、乙之上，截面如圖所示，甲、丙圓心連線與斜面平行，三者均處于靜止?fàn)顟B(tài)，已知三者質(zhì)量均為m，下列說(shuō)法正確的是（）A．地面對(duì)甲、乙的摩擦力之比為B．甲、乙對(duì)丙的支持力之比為C．若增大甲、乙間距離，丙未落地且三者仍靜止，則丙對(duì)甲的壓力增大D．若增大甲、乙間距離，丙未落地且三者仍靜止，則地面對(duì)甲的摩擦力減小【答案】AC【詳解】A．以甲乙丙為整體進(jìn)行分析受力可知，地面對(duì)甲的摩擦力與地面對(duì)乙的摩擦力大小相等，方向相反，故A正確；B．對(duì)丙分析受力可知，丙受到重力，甲和乙分別對(duì)丙的支持力，且丙保持靜止，根據(jù)力度三角形法則，可得；故甲、乙對(duì)丙的支持力之比為，故B錯(cuò)誤；C．當(dāng)甲乙位于題意位置時(shí)，甲和乙分別對(duì)丙的支持力垂直，此時(shí)甲對(duì)丙的支持力最小。若增大甲、乙間距離，則甲對(duì)丙的支持力與水平方向夾角θ變小。對(duì)丙分析受力，由動(dòng)態(tài)三角形可知，甲對(duì)丙的支持力變大，即丙對(duì)甲的壓力增大，故C正確；D．對(duì)甲分析受力可知，由于壓力變大，θ變小，故摩擦力變大。故D錯(cuò)誤。故選AC。電場(chǎng)中的動(dòng)態(tài)平衡問(wèn)題9．如圖所示，圓心為O、半徑為R的半圓環(huán)套有一帶正電小球A，沿過(guò)O點(diǎn)的豎直方向有一豎直細(xì)桿，一端固定于圓環(huán)上，桿上套有另一帶正電小球B。初始時(shí)小球A在圓環(huán)底端右側(cè)不遠(yuǎn)處，兩小球間距離為R；現(xiàn)用絕緣裝置緩慢向上移動(dòng)小球B到半圓環(huán)底端處，使小球A沿右側(cè)圓環(huán)緩慢上滑，半圓環(huán)和桿均光滑絕緣。則下列說(shuō)法中正確的是（）A．小球A上滑過(guò)程中兩小球間的庫(kù)侖力減小B．小球A上滑過(guò)程中圓環(huán)對(duì)小球A的支持力先增大后減小C．小球A上滑過(guò)程中兩小球間的庫(kù)侖力不大于圓環(huán)對(duì)小球A的支持力D．小球A能滑到圓環(huán)上與O點(diǎn)等高處【答案】C【詳解】B．小球B緩慢上移過(guò)程，小球A處于動(dòng)態(tài)平衡狀態(tài)，對(duì)小球A受力分析，如圖所示根據(jù)三角形相似有隨著小球B上移，h減小，環(huán)對(duì)小球的支持力N增大且始終指向圓心，故B錯(cuò)誤；A．根據(jù)庫(kù)侖定律有則隨著小球B上移，h減小，增大，所以?xún)尚∏蜷g距離r減小，庫(kù)侖力F增大，故A錯(cuò)誤；CD．根據(jù)小球A剛要移動(dòng)時(shí)，有F=N，小球A上滑過(guò)程中r減小，則，小球不可能到達(dá)與圓心等高處，故C正確，D錯(cuò)誤。故選C。10．如圖所示，在一絕緣斜面C上有帶正電的小物體A處于靜止?fàn)顟B(tài)，現(xiàn)將一帶正電的小球B沿以A為圓心的圓弧緩慢地從P點(diǎn)移至A正上方的Q點(diǎn)處，已知P、A在同一水平線上，且在此過(guò)程中物體A和C始終保持靜止不動(dòng)，A、B可視為質(zhì)點(diǎn)。關(guān)于此過(guò)程，下列說(shuō)法正確的是（）A．物體A受到斜面的支持力先增大后減小B．物體A受到小球B的排斥力恒定不變C．斜面C受到地面的摩擦力一直增大D．斜面C受到地面的支持力一直減小【答案】A【詳解】AB．B對(duì)A的庫(kù)侖力垂直斜面方向的分力，先逐漸增大后逐漸減小，當(dāng)庫(kù)侖力與斜面垂直時(shí)最大，設(shè)該分力為，斜面傾角為，根據(jù)平衡條件得斜面對(duì)A的支持力可知N先增大后減小，故A正確；B．從點(diǎn)轉(zhuǎn)至A正上方的O點(diǎn)處的過(guò)程中，庫(kù)侖力的方向在時(shí)刻改變，故物體A受到的庫(kù)侖力發(fā)生變化，故B錯(cuò)誤；C．以A和C整體為研究對(duì)象，分析受力情況如圖所示設(shè)B對(duì)A的庫(kù)侖力大小為F，與豎直方向的夾角為θ，根據(jù)平衡條件得由于F大小不變，θ減小，則知地面對(duì)斜面C的摩擦力逐漸減小，故C錯(cuò)誤；D．根據(jù)平衡條件得由于F大小不變，θ減小，則知地面對(duì)斜面C的支持力逐漸增大，故D錯(cuò)誤。故選A。11．如圖所示，帶電性質(zhì)相同且電荷量為的A、B兩小球，A球被放在絕緣的水平臺(tái)面上，B球被長(zhǎng)為的輕繩懸于點(diǎn)，的距離等于的距離且?jiàn)A角為，靜電力常量為，兩球可視為點(diǎn)電荷，若B球的電荷量在逐漸減小的過(guò)程中，則下列說(shuō)法中正確的是（）A．輕繩對(duì)B球的拉力不變B．輕繩對(duì)B球的拉力逐漸增大C．在電荷量還沒(méi)減小時(shí)，A、B兩球之間的靜電力大小為D．在電荷量還沒(méi)減小時(shí)，A、B兩球之間的靜電力大小為【答案】A【詳解】CD.對(duì)B球受力分析根據(jù)庫(kù)侖定律可得聯(lián)立解得故CD錯(cuò)誤；AB.根據(jù)相似三角形受力分析可得則因?yàn)椋?，都不變，所以不變，A正確，B錯(cuò)誤；故選A。12．如圖所示，可視為質(zhì)點(diǎn)的兩個(gè)帶同種電荷的小球a和b，分別靜止在豎直墻面和水平地面上，b球被光滑豎直板擋住，所有接觸面均光滑，a球由于緩慢漏電而緩慢下降，在此過(guò)程中（）A．地面對(duì)b的支持力變小B．豎直擋板對(duì)b的支持力變小C．a(chǎn)、b間的作用力變大D．以上說(shuō)法均不正確【答案】C【詳解】A．對(duì)a、b整體而言，豎直方向受重力和地面的支持力，故支持力總等于兩球的重力之和，可知地面對(duì)b的支持力不變。故A錯(cuò)誤；C．對(duì)a受力分析如圖受重力G、庫(kù)侖力F和墻面的彈力N，當(dāng)a球下移時(shí)，由受力圖可知，N和F均變大。故C正確；B．對(duì)a、b整體，水平方向豎直擋板對(duì)b的支持力等于墻面對(duì)a的彈力N，則豎直擋板對(duì)b的支持力變大。故B錯(cuò)誤；D．綜上所述，故D錯(cuò)誤。故選C。13．如圖所示，帶正電的小球A用豎立在地面上的絕緣桿支撐，帶正電的小球B用繞過(guò)A球正上方的定滑輪的絕緣細(xì)線拉著，開(kāi)始時(shí)A、B在同一水平線上并處于靜止，不計(jì)兩個(gè)小球的大?。F(xiàn)用手拉細(xì)線使小球B緩慢向上移動(dòng)，小球B在向上移動(dòng)過(guò)程中A、B兩球的帶電量保持不變，不計(jì)兩球間的萬(wàn)有引力，則在B球緩慢移動(dòng)一小段距離的過(guò)程中()A．A、B兩球間的距離在減小B．小球B的運(yùn)動(dòng)軌跡是一段圓弧C．細(xì)線上的張力一直增大D．細(xì)線上的張力可能先變小后變大【答案】B【詳解】設(shè)小球B受到的重力為mg，A、B兩球的帶電量分別為q1、q2，兩球間的距離為r，定滑輪距離A球?yàn)閔，距離B球?yàn)閐，對(duì)B球受力分析如圖．根據(jù)相似三角形可知，，得，在小球移動(dòng)過(guò)程中，r不變，因此小球的運(yùn)動(dòng)軌跡是一段圓弧，選項(xiàng)A錯(cuò)誤、B正確；又，由于d在減小，因此F在減小，選項(xiàng)CD錯(cuò)誤．選B.14．質(zhì)量分別是m1、m2的兩個(gè)帶電小球M、N，分別用為l的絕緣細(xì)線懸掛于同一點(diǎn)O，兩細(xì)線與豎直方向各成一定的角度1、2，過(guò)兩球球心的直線與O點(diǎn)豎直線交于A點(diǎn)，如圖，現(xiàn)增加球M的電荷量，系統(tǒng)重新平衡，下列各物理量中保持不變的是（）A．兩細(xì)線上的拉力之比 B．MA與NA的長(zhǎng)度之比C．OA的長(zhǎng)度h D．兩線的夾角【答案】AB【詳解】AB．利用相似三角形知識(shí)可得，M球所受三個(gè)力F、T1、m1g構(gòu)成的三角形與三角形OMA相似，有，N球所受三個(gè)力F、T2、m2g構(gòu)成的三角形與三角形ONA相似，有則；由于兩球的質(zhì)量沒(méi)變，故兩細(xì)線上的拉力之比不變、MA與NA的長(zhǎng)度之比不變，故AB正確；CD．由于增加球M的電荷量，根據(jù)庫(kù)侖定律可知，兩球之間的庫(kù)侖力變大，則兩球之間的距離變大，由幾何關(guān)系可知，OA的長(zhǎng)度h變小，兩線的夾角θ=θ1+θ2變大，故CD錯(cuò)誤。故選AB。磁場(chǎng)中的動(dòng)態(tài)平衡問(wèn)題15．如圖甲所示，一通電導(dǎo)體棒用兩根絕緣輕質(zhì)細(xì)線懸掛在天花板上并靜止在水平位量。當(dāng)導(dǎo)體棒所在空間加上勻強(qiáng)磁場(chǎng)，再次靜止時(shí)細(xì)線與豎直方向成角，如圖乙所示（圖甲中從左向右看）。已知導(dǎo)體棒長(zhǎng)度為L(zhǎng)、質(zhì)量為m、電流為I，重力加速度大小為g。關(guān)于乙圖，下列說(shuō)法正確的是（）A．當(dāng)磁場(chǎng)方向斜向右上方且與細(xì)線垂直時(shí)磁感應(yīng)強(qiáng)度最小B．磁感應(yīng)強(qiáng)度的最小值為C．磁感應(yīng)強(qiáng)度最小時(shí)，每根細(xì)線的拉力大小為D．當(dāng)磁場(chǎng)方向水平向左時(shí)，不能使導(dǎo)體棒在圖示位置保持靜止【答案】B【詳解】A．對(duì)導(dǎo)體棒受力分析如圖所示，導(dǎo)體棒在重力、拉力和安培力的作用下處于平衡狀態(tài)。由平衡條件可知，導(dǎo)體棒所受拉力和安培力的合力與重力等大反向，拉力和安培力可能的方向如圖所示，當(dāng)安培力方向斜向右上方且與細(xì)線垂直時(shí)安培力最小，此時(shí)磁場(chǎng)方向沿著細(xì)線斜向左上方，A錯(cuò)誤；B．設(shè)磁感應(yīng)強(qiáng)度大小為B，由平衡條件得解得，B正確；C．設(shè)每條細(xì)線拉力大小為，由平衡條件得解得，C錯(cuò)誤；D．當(dāng)磁場(chǎng)方向水平向左時(shí)，安培力豎直向上，如果安培力與重力大小相等，可以使導(dǎo)體棒在圖示位置保持靜止，D錯(cuò)誤。故選B。16．如圖所示，金屬棒放置在傾角為θ的斜面上，其中通有垂直紙面向里的恒定電流，勻強(qiáng)磁場(chǎng)磁感應(yīng)強(qiáng)度大小為B，方向垂直斜面向上。保持磁感應(yīng)強(qiáng)度的大小不變，但方向沿順時(shí)針在紙面內(nèi)緩慢轉(zhuǎn)過(guò)θ角，在此過(guò)程中金屬棒始終處于靜止?fàn)顟B(tài)。若導(dǎo)軌和金屬棒均不光滑，則（

）A．金屬棒受到的安培力一定減小B．金屬棒受到的摩擦力一定增大C．金屬棒受到的彈力一定減小D．斜面對(duì)金屬棒的作用力一定增大【答案】D【詳解】A．由題知金屬棒通有垂直紙面向里的恒定電流，保持磁感應(yīng)強(qiáng)度的大小不變，但方向沿順時(shí)針在紙面內(nèi)緩慢轉(zhuǎn)過(guò)θ角，根據(jù)F安=BIL可知F安不變，A錯(cuò)誤；BC．設(shè)磁場(chǎng)方向轉(zhuǎn)過(guò)的角度為α，且在α轉(zhuǎn)動(dòng)到θ的過(guò)程中對(duì)導(dǎo)體棒做受力分析有FN=mgcosθ+BILsinα，BILcosα=mgsinθ±f在α轉(zhuǎn)動(dòng)到θ的過(guò)程中α增大，則FN增大，則金屬棒受到的彈力一定增大，由于BILcosα與mgsinθ的大小關(guān)系未知，則金屬棒受到的摩擦力可能增大也可能減小，BC錯(cuò)誤；D．斜面對(duì)金屬棒的作用力與重力與安培力的合力大小相等方向相反，而重力與安培力的合力為在α轉(zhuǎn)動(dòng)到θ的過(guò)程中F一直增大，則根據(jù)牛頓第三定律斜面對(duì)金屬棒的作用力一定增大。故選D。17．導(dǎo)體棒A水平靜置于絕緣斜面C，截面圖如圖所示，導(dǎo)體棒中通有垂直于紙面向里的電流I，現(xiàn)將另一與導(dǎo)體棒A保持平行的通電直導(dǎo)線，沿以A為圓心的圓弧緩慢地從B點(diǎn)轉(zhuǎn)至P點(diǎn)，其電流方向垂直于紙面向外，已知A、B在同一豎直線上，且在此過(guò)程中導(dǎo)體棒A和C始終保持靜止不動(dòng)。關(guān)于此過(guò)程，下列說(shuō)法正確的是（）A．地面對(duì)斜面C的支持力逐漸增大B．地面對(duì)斜面C的摩擦力逐漸減小C．導(dǎo)體棒A受到斜面的摩擦力一直減小D．導(dǎo)體棒A受到斜面的支持力先增大后減小【答案】D【詳解】AB．因異向電流相互排斥，則以AC的整體為研究對(duì)象，當(dāng)直導(dǎo)線從B點(diǎn)轉(zhuǎn)到P點(diǎn)的過(guò)程中，直導(dǎo)線對(duì)A的安培力的豎直分量逐漸減小，可知地面對(duì)斜面C的支持力逐漸減??；直導(dǎo)線對(duì)A的安培力的水平分量逐漸變大，則地面對(duì)斜面C的摩擦力逐漸變大，選項(xiàng)AB錯(cuò)誤；C