内容正文:
高频考点2 共点力的平衡
第三部分 高频考点突破
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高考专题辅导与训练·物理
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图(1)
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第三部分 高频考点突破
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1.如图所示,竖直平面内蜘蛛网上A、B、C三点的连线构成正三角形,三根蜘蛛丝a、b、c的延长线过三角形的中心,蜘蛛丝c沿竖直方向,c中有张力,则( )
A.蜘蛛静止在网中央时,a中张力大于b中张力
B.蜘蛛在网中央由静止向上加速,b中张力变大
C.蜘蛛在网中央由静止沿b方向向上加速,b中张力变小
D.蜘蛛网在水平风吹拂下晃动,a中张力大小不变
解析 以网和蜘蛛为研究对象,受力分析如图所示,由平衡条件得Tasin θ=Tbsin θ,可得Ta=Tb,故A错误;根据牛顿第二定律的同向性Tacos θ+Tbcos θ-mg-Tc=ma,Tasin θ=Tbsin θ,可知蜘蛛在网中央由静止向上加速Ta与Tb均增大,故B正确;同理,根据牛顿第二定律的同向性可知蜘蛛在网中央由静止沿b方向向上加速,b中张力变大,故C错误;蜘蛛网在水平风吹拂下晃动,Ta与Tb以及Tc在垂直蜘蛛网的方向均有分力,根据力的合成可知,a中张力大小发生变化,故D错误。
答案 B
2.(2022·青岛高三期末)如图甲,两根长度和质量都相同的金属直导线ab、cd用绝缘丝线连接,再用绝缘丝线将ab悬挂在水平细杆上,ab、cd中通有相同大小的电流,方向如图所示,两根导线的质量均为m,重力加速度为g。现在两导线所在空间施加与导线垂直斜向上的匀强磁场,磁场方向与竖直方向间夹角为30°,其截面图如图乙。下列说法正确的是( )
A.悬挂导线ab的丝线向右偏离竖直方向
B.上下每根丝线上的拉力大小分别为mg、eq \f(mg,2)
C.若增大匀强磁场的磁感应强度大小,则上面丝线上的拉力大小可能为0
D.若增大匀强磁场的磁感应强度大小,则下面丝线与竖直方向间夹角将增大
解析 由左手定则和安培力公式可知,磁场对ab的安培力与对cd的安培力等大反向,将导线ab、cd(含两者间丝线)看作一个整体,则悬挂导线ab的丝线拉力要平衡整体的重量,如图(1),故应保持竖直,故A错误;由整体法可知,上方丝线拉力大小等于整体的重力大小2mg,故B错误;增大磁感应强度,磁场对ab的安培力与对cd的安培力仍然等大反向,
上面丝线上的拉力平衡整体重力,等于2mg,故C错误;增大匀强磁场的磁感应强度大小,则cd导线受安培力方