专题一 相互作用与运动（练习）-2020高考物理【创新设计】二轮专题复习（全国版）

作业手册参考答案 专题突破提升 专题一 相互作用与运动 第1课时 力与物体的平衡 A卷 提能小卷练 1.B [由于A、B间接触面情况未知,若A、B 接触面光滑,则A、B 间 没有摩擦力,故 A错误;对A 受力分析可知,A 一定受重力和B 对 A 的支持力,另外受向右的弹力,因为A、B间可能没有摩擦力,故A 可能只受三个力,故B正确,C错误;木块B 受重力、支持力、A 对B 的垂直于接触面的压力以及推力F 作用,若压力向右的分力等于 F,则B不受摩擦力,故D错误。] 2.A [对圆锥面上的任一沙子有 mgsinθ=μmgcosθ(θ为圆锥体的 底角),即有tanθ=μ=0.8。根据数学知识得圆锥底部的半径r= l 2π= 15 π m ,圆锥体的高为h=rtanθ=12π m ,圆锥体的体积为V= 1 3Sh= 1 3πr 2h≈90m3,选项A正确。] 3.B [以环、绳和书本整体为研究对象,在竖直方向上始终受力平衡, 故杆对其中一环的支持力FN 恒等于书本重力的一半,故 A错误; 设绳与水平杆之间的夹角为θ,对B 环受力分析,可得杆对B 环的 摩擦力Ff= FN tanθ ,两环距离减小,夹角θ增大,摩擦力Ff 减小,故 B环对杆的摩擦力变小,B正确;杆对环的作用力包括支持力和摩擦 力,根据环受力平衡可知,两者的合力大小与绳的拉力大小相等,而 绳的拉力大小F= FN sinθ ,可知,夹角θ增大,拉力大小减小,故C、D 错误。] 4.C [小球做匀速直线运动,受到的合力为零,假设小球带正电,则小 球所受重力、电场力情况如图甲所示,小球受到的洛伦兹力应沿虚 线但方向未知,小球受到的重力与电场力的合力与洛伦兹力不可能 平衡,故小球不可能做匀速直线运动,说明小球一定带负电,选项B 错误;小球的受力情况如图乙所示,小球受到的洛伦兹力一定斜向 右上方,根据左手定则,匀强磁场的方向一定垂直于纸面向里,选项 A错误;根据几何关系,电场力大小qE=mg,洛伦兹力大小qvB= 3mg,解得E=mgq ,B= 3mgqv ,选项C正确,D错误。] 5.ACD [m2 受三力平衡:m2g、F、F1,根据平衡条件知水平方向,有 Fcosθ=F1cosα,竖直方向,有Fsinθ=F1sinα+m2g, 则F= (F1cosα)2+(F1sinα+m2g)2 = F12+2F1m2gsinα+m22g2,所以F>F1,即cosθ<cosα,所以 θ>α,根据整体法得Fcosθ=Ff,所以F>Ff,故 A、C、D正确,B 错误。] 6.解析 (1)当ab具有向下的运动趋势,且恰好未向下运动时所受安 培力最小为F1, 由平衡条件 mgsinθ=F1cosθ+μ(mgcosθ+F1sinθ) 当ab具有向上的运动趋势,且恰好未向上运动时所受安培力最大 为F2, 由平衡条件 mgsinθ+μ(mgcosθ+F2sinθ)=F2cosθ 解得F1=0.2N,F2=2.2N。 (2)设ab所受安培力为F1、F2 时对应R 的有效电阻分别为R1 和 R2,则有 F1=BI1d=B E R1+r d 同理F2=BI2d=B E R2+r d 解得R1=109Ω,R2=9Ω 故有9Ω≤R≤109Ω。 答案 (1)0.2N 2.2N (2)9Ω≤R≤109Ω B卷 高考标准练 1.B [由图知书与桌面没有接触,不会有弹力,故 A错误;书处于平 衡状态,根据平衡条件知合力为0,故B正确;对书受力分析知“铁书 立”对书有向上的弹力和向右的弹力,水平方向“铁书立”对书有向 左的摩擦力,否则不能保持平衡状态,故C错误;选整体为研究对象 知“铁书立”对桌面的压力大于 Mg,故D错误。] 2.D [先把L形木板、木块、斜面体看成一个整体进行分析,受重力、 小车的支持力,选项D正确;隔离木块进行分析,其受重力、L形木 板的支持力、弹簧的弹力(沿斜面向上)三个力作用处于平衡状态, 选项C错误;隔离L形木板进行分析,其受重力、斜面体的支持力、 弹簧的弹力(沿斜面向下)、木块的压力、斜面体对它的静摩擦力5 个力的作用,选项A错误;隔离斜面体进行分析,其受4个力作用, 选项B错误。] 3.A [物块沿斜面向上匀速运动,受力如图,根据平衡条件可得 F=Ff+mgsinθ ① Ff=μFN ② FN=mgcosθ ③ 由①②③式得 F=mgsinθ+μmgcosθ 所以m= Fgsinθ+μgcosθ 代入数据得m=150kg,选项A正确。] 4.C [对两小球及下方轻绳整体进行受力分析,整体受重力、上方轻 绳的拉力和水平力F作用,由平衡条件有F=2mgtanα。对下方的 小球进行受力分析,由平衡条件有F=mgtanβ,则tanβ=2tanα,与 F的大小无关。故选项C正确。] 5.A [三根