2019高考物理热点预测专题1.pdf

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1、2019高考物理热点预测专题1?力和物体的平衡 从近几年高考试题发展趋势来看，2019年高考中本专题可能会以下列题型出现: 1 选择题。 它可能把胡克定律、摩擦力的判断与计算、力的合成与分解、 共点力作用 ( 包 括电场力、磁场力等) 下物体的平衡条件的应用等知识有机整合成一道选择题。 2实验题。本专题实验可以考查“探究力的等效和替代的平行四边形定则”、“探究 弹簧的弹力与形变量之间的关系”、“探究影响摩擦力的大小的因素”等。 3计算题。要计算题中可能会求物体在各种情况下的稳定速度。另外“弹簧模型”也 是高考的一个热点，它可以把胡克定律与牛顿定律、动量能量相结合，考查学生综合应用的 能力。 一

2、、选择题（本题共10小题，每小题4分，共 40分。在每小题给出的四个选项中，有 的小题只有一个选项正确，有的小题有多个选项正确。全部选对的得4分，选对但不全的得 2分，有选错的或不答的得0分。） 1. 如图 1-21 所示长木板 L的一端固定在铰链上，木块放在木板上，开始木板成水平位 置当木板向下转动， 角逐渐增大的过程中，摩擦力 f F的大小随 角变化最有可能的是 图1-22 中（） 2. 如图 1-23 所示，轻绳的一端系在质量为m物体上，另一端系在一个轻质圆环上，圆 环套子在粗糙水平杆MN上，现用水平力F 拉绳上一点，使物体处于图中实线位置，然后改 变 F 的大小使其缓慢下降到图中虚线位

3、置，圆环仍在原来的位置不动，则在这一过程中，水 平拉力 F、环与杆的摩擦力Ff和环对杆的压力FN的变化情况是： （） AF逐渐增大， Ff保持不变 , FN逐渐增大 BF逐渐增大， Ff逐渐增大 , FN保持不变 CF逐渐减小， Ff逐渐增大 , FN逐渐减小 DF逐渐减小， Ff逐渐减小 , F N保持不变 3. 如图 1-23 所示，悬挂在O点的一根不可伸长的绝缘细 线下端有一个带电量不变的小球A，在两次实验中， 均缓慢移动另一带同种电荷的小球B，当 B到达悬 点 O的正下方并与A在同一水平线上，A处于受力 平衡时，悬线偏离竖直方向的角度为，若两次实验 中 B的电量分别为q1和 q2，分别

4、为 30和 45， 则 q2/q1为（） A2 B3 图 1-23 m M F N C23 D33 4完全相同的直角三角形滑块A、B如图 1-25 所示叠放，设A、B接触的斜面光滑，A 与桌面的动摩擦因数为，现在 B上施加一水平推力F，恰好使A、B保持相对静止且一起 匀速运动，则A对桌面的动摩擦因数跟斜面倾角的关系为（） A. tan B. 2tan C. 1 tan 2 D. 与无关 5如图 1-26 所示，绳子AO的最大承受力为150N，绳子 BO的最大承受力为100N，绳 子 OC强度足够大 . 要使绳子不断，悬挂重物的重力最多为（） A100N B.150N C. 100 3N D.2

5、00N 6 如图 1-27 所示，用两根细线把A、B两小球悬挂在天花板上的同一点O，并用第三 根细线连接A、B两小球，然后用某个力F作用在小球A上，使三根细线均处于直线状态， 且 OB细线恰好沿竖直方向，两小球均处于静止状态。则该力可能为图中的（） AF1 BF2 CF3 DF4 7如图 1-28 所示， 一辆汽车沿水平面向右运动，通过定滑轮将重物A缓慢吊起， 在吊 起重物的过程中，关于绳子的拉力FT、汽车对地面的压力FN和汽车受到的摩擦力Ff的说法 中正确的是（） AFT不变， FN不变， Ff逐渐增大 BFT不变， FN逐渐增大， Ff逐渐增大 CFT逐渐增大， FN不变， Ff逐渐增大

6、DFT逐渐减小， FN逐渐增大， Ff逐渐增大 8. 图 1-29 中为一“滤速器”装置示意图。a、b 为水平放置的 平行金属板，一束具有各种不同速率的电子沿水平方向经小孔O 进 入 a、b 两板之间。为了选取具有某种特定速率的电子，可在a、b 间加上电压， 并沿垂直于纸面的方向加一匀强磁场，使所选电子仍能够沿水平直线OO运动， 由 O射出。不计重力作用。可能达到上述目的的办法是 A使 a 板电势高于b 板，磁场方向垂直纸面向里 B使 a 板电势低于b 板，磁场方向垂直纸面向里 C使 a 板电势高于b 板，磁场方向垂直纸面向外 D使 a 板电势低于b 板，磁场方向垂直纸面向外 9对如图 1-3

7、0所示的皮带传动装置，下列说法中正确的是( ) AA轮带动 B轮沿逆时针方向旋转 BB轮带动 A轮沿逆时针方向旋转 CC轮带动 D轮沿顺时针方向旋转 DD轮带动 C轮沿顺时针方向旋转 10如图所示 , 一根轻弹簧上端固定在O点，下端拴一个钢球P ，球处于静止状态。 现对球施加一个方向向右的外力F，使球缓慢偏移，在移动中的每个时刻，都可以认为 钢球处于平衡状态。若外力F 的方向始终水平，移动中弹簧与竖直方向的夹角 90 。 且弹簧的伸长量不超过其弹性限度，则图中给出的弹簧伸长量x 与 cos的函数关系图 像 2 中，最接近的是（） 二、填空和实验题( 本题共小题，共32 分，把正确的答案填在下面

8、的横线上，或按要 求答题。） 11.如图6 所示，在两块相同的竖直木板之间，夹有质量均为的块相同 的砖， 用两大小均为的水平力压紧木板，使砖静止， 则第与第块砖间的摩擦 力为。 12如图1-32 所示，质量为m，带点量为 -q的微粒以速度v与水平成45 0 进 入匀强电场和匀强磁场，磁场方向垂直纸面向里。如微粒在电场、 磁场、重力场作用下做匀 速直线运动，则电场强度E= ，磁感应强度B= 。 13在“探究力的等效和替代的平行四边形定则”实验中，需要将橡皮条的一端固定在 水平木板上，另一端系上两根细绳，细绳的另一端都有绳套（如图1-33 ）。实验中需用两 个弹簧秤分别勾住绳套，并互成角度地拉橡皮

9、条。某同学认为在此过程中必须注意以下几项： 两根细绳必须等长。 橡皮条应与两绳夹角的平分线在同一直线上。 在使用弹簧秤时要注意使弹簧秤与木板平面平行。 D同一次实验中，O点位置允许变动。 E实验中，先将其中一个弹簧秤沿某一方向拉到最大量程，然后只需调节另一弹簧秤 的拉力的大小和方向，把橡皮条的节点拉到O点。 F实验中，把橡皮条的节点拉到O点时，两弹簧秤之间的夹角应取900 不变，以便于 算出合力的大小 其中正确的是_。（填入相应的字母） 14为了测量两张纸之间的动摩擦因数，某同学设计了一个实验：如 图 1-34 所示，在木块A 和木板 B上贴上待测的纸，B木板水平固定，砂 桶通过细线与木块A相

10、连，调节砂桶中砂的多少，使A匀速向左运动。测 出砂桶和砂的总质量m，以及贴纸木块A 的质量M，则两纸间的动摩擦因 数 =m/M。 （1）该同学为什么要把纸贴在木块A和木板 B 上，而不直接测量两张纸 间的滑动摩擦力？ （2）在实际操作中，发现要保证木块A做匀速运动较困难，请你对这个实验作一改进来克 服这一困难。 你设计的改进方案是： ； 根据你的方案做实验，结果动摩擦因数 的表达式是：； 根据你的方案要添加的器材有。 三、计算题 （本题共 5 小题，共70 分。解答应写出必要的文字说明、方程式和重要演 算步骤。 只写出最后答案的不能得分。有数值计算的题，答案中必须明确写出数值和单位。） 15如

11、图 1-35 所示，一根轻绳上端固定在O点，下端拴一个重为G的钢球A，球处于 静止状态 . 现对球施加一个方向向右的外力F，使球缓慢偏移，在移动中的每一刻，都可以 认为球处于平衡状态. 如果外力F方向始终 水平，最大值为2G，试分析： (1) 轻绳张力T的大小取值范围. (2) 在图 1-36 中画出轻绳张力(T) 与 cos 的关系图象 . 16如图 1-37 所示，在竖直平面内固定有两条平行的金属导轨ab、cd，导 轨处在与导轨平面垂直的匀强磁场中，磁感应强度B=0.80T，与导轨相连的电源 电动势E=3.0V，内阻r=0.5 ，水平放置的导体棒MN 的电阻R=1.5 ，两端始终 与导轨接

12、触良好，且能沿导轨无摩擦滑动, 电路中其他电阻不计。当单刀双掷开 关 S与 1 接通时，导体棒刚好保持静止状态，求： （1）磁场的方向； （2）当开关 S与 2 接通后，导体棒MN在运动过程中，单位时间（1s）内扫过的最大面 积。设导轨足够长。 17三根不可伸长的相同的轻绳，一端系在半径为r0的环 1 上，彼此间距相等，绳穿 过半径为r0的第 2 个圆环，另一端同样地系在半径为2r0的环 3 上，如图1-38 所示，环1 固定在水平面上， 整个系统处于平衡状态. 试求第 2个环中心与第3个环中心之间的距离.( 三 个环都是用相同的金属丝制作的，摩擦不计) 18如图1-39 所示，一台轧钢机的两

13、个滚子, 直径各为d=50cm,以相反方向旋转, 滚子 间距离为a=0.5cm, 如果滚子和热钢间的动摩擦因数为0.1, 试求进入滚子前钢板的最大厚 度。 参考答案： 一、选择题（本题共10 小题，每题4 分，共 40 分） 1解析：当 较小时物块与木板间的摩擦力为静摩擦力，摩擦力大小与物块重力沿板 方向的分力大小相等，其大小为：sinmgF f ，按正弦规律变化；当 较大时物块与木 板间的摩擦力为滑动摩擦力，摩擦力大小为：cosmgF f ， 按余弦规律变化， 故选 B 答 案： B 2. 解析： 物体缓慢下降过程中，细绳与竖直方向的夹角不断减小， 可把这种状态推到 无限小，即细绳与竖直方向

14、的夹角为零；由平衡条件可知0时，0F，0 f F ，所 以物体缓慢下降过程中，F逐渐减小， Ff逐渐减小。故选D。 3 解析：由于二者间的电场力是作用力与反用力，若以 B为研究对象，绝缘手柄对B球的作用力未知，陷入困境， 因此以 A为研究对象。设A带电量为q，B带电量为Q ， AB间距离为a,OB间距离为h , 由库仑定律得 2 a Qq kF，由三角形OAB得 h a tan，以 B球为研究对象， 受力如图 3 所示，由平衡条件得 mg F tan，由以上三式 得 kQ mga q tan 2 ， 所以33) 30tan 45tan ( 3 1 2 q q ，故正确选项为D。 O A B 绝

15、缘手柄 F T G mg N F 6解析：物体受力平衡时，无论如何建立直角坐标系，两个方向上的合力均为零。若 以 OA和垂直于OA方向建立坐标系，可以看出该力沿F1方向， A物体不能平衡；以水平和竖 直方向建立坐标系，F4不能平衡。因此选BC ，答案： BC 7解析：由平衡知识可得，绳中拉力FT的大小不变，总等于物A的重力；假设汽车在 滑轮的正下方，则绳中拉力FT的水平分量为零，此时汽车对地面的压力FN最小，汽车受到 的水平向右的的摩擦力Ff为零；当汽车距滑轮下方为无穷远处时，绳中拉力FT的竖直分量 为零，汽车对地面的压力FN最大，汽车受到的水平向右的的摩擦力Ff最大，故选B答案： B 8解析

16、：本题“滤速器” 即速度选择器， 工作条件是电场力与洛仑兹力平衡，即qvB=qE， 所以v=E/B。显然“滤速器”只滤“速”，与粒子电性无关，故可假设粒子电性为正，若a 板电势较高， 则电场力方向指向b板，洛仑兹力应指向a板方可满足条件，由左手定则可得选 项A是正确的；若a板电势较低，同理可得选项D是正确的。答案：AD 。 9解析：若 AB 逆时针旋转，则A对皮带的静摩擦力向左、B对皮带的静摩擦力向右才能 将上方皮带拉紧，因此皮带相对A轮有向右运动趋势，A为从动轮， B 正确；同理，D项正确。 答案： BD 。 10D 解析：对物体受力分析，作出力的矢量三角形，就可解答。 二、填空和实验题 1

17、1Mg 将第、 3 块砖看成一个整体。由于对称性，第1、4 块砖对 2、3 整体的摩 擦力必定相同， 且二者之和等于2、3 整体的重力。 所以第与第块砖的摩擦力大小为mg。 12. 微粒在重力、电场力和洛仑兹力作用下处于平衡状态，受力分析如图，可知， mgqEmgqvB2 得电场强度 q mg E，磁感应强度 qv mg B 2 13探究一个规律不应该只用特殊的来代替一般。所以本实验中两个分力的大小应不相 等，所以橡皮条也就不在两绳夹角的平分线上，而两绳的长度可以不等。所以A、B 不对。实 验要求作用的效果要相同，因此 O点的位置不能变动。因此 D不对。实验中合力的大小应是量 出来而不是算出来

18、的，所以F不对。答案： C。 14(1) 因纸质量较小，两者间摩擦力也小，不易测量。纸贴在木板上，可增大正压力， 从而增大滑动摩擦力，便于测量。 （2）参考方案： 只要将测力计的一端与木块A相连接， 测力计的另一端与墙壁或竖直 挡板之类的固定物相连用手通过轻绳拉动木板B，读出并记下测力计的读数F，测出木块 A 的质量 m. Mg F 弹簧测力计 三、计算题 15解：当水平拉力F0 时，轻绳处于竖直位置时，绳子张力最小T1=G 当水平拉力F 2G时，绳子张力最大GGGT5)2( 2 2 2 因此轻绳的张力范围是G G5 （2）设在某位置球处于平衡位置由平衡条件得 所以 cos G T即 cos

19、1 T，得图象如图所示。 16解析： (1) 当S接1时，棒刚好静止，则MN 所受的安培力方向竖直向上，由左手定则 可知，磁场的方向垂直纸面向里。 (2) 设导轨的间距为L，MN 棒的的质量为m。当 S接1时，导体棒刚好静止，则 mg=L rR E B 设最终稳定时MN 的速率为 v，则 BIL=mg而 R BLv I解得：8.2 )5.05.1 (8 .0 35 .1 )(rRB RE Lvm 2/s 17 解析：因为环 2 的半径为环3 的 2 倍，环 2的周长为环3 的 2 倍，三环又是用同 种金属丝制成的，所以环 2 的质量为环3 的 2 倍。设m为环 3 的质量， 那么三根绳承担的力

20、 为 3mg，于是，环1 与环 3 之间每根绳的张力FT1=mg。没有摩擦，绳的重量不计，故每根绳 子沿其整个长度上的张力是相同的（如图所示）FT1= FT2=mg。 对环 3，平衡时有：3FT1-mg-3 FT2cos=0， 由此 3 2 cos 环 2 中心与环3 中心之距离： 2 00 cos1 cos cotrrx， 1 3 2 1 T F x 2 T F 0 r 0 2r 即 0 5 2 rx 18解析： 热钢板靠滚子的摩擦力进入滚子之间，根据摩擦力和压力的关系，便可推知 钢板的厚度 以钢板和滚子接触的部分为研究对象，其受力情况如图所示，钢板能进入滚子之间，则 在水平方向有 :sincosNf ( 式中Nf) ，所以由两式可得：tan 设滚子的半径为R，再由图中的几何关系可得 a ab R ab RR 22 ) 2 ( tan，将此式代入得b(d+a)- 2 1 d 代入数据得 b0.75cm 即钢板在滚子间匀速移动时，钢板进入流子前厚度的最大值为0.75cm. f N A R