发布时间 : 星期四 文章2018年高考物理大二轮总复习：全套精品专题试卷集合(含答案)更新完毕开始阅读
4－3. (多选)两根相距为L的足够长的金属直角导轨如图所示放置，它们各有一边在同一水平面内，另一边垂直于水平面．质量均为m的金属细杆ab、cd与导轨垂直，接触良好，形成闭合回路，杆与导轨之间的动摩擦因数均为μ，导轨电阻不计，回路总电阻为2R，整个装置处于磁感应强度大小为B，方向竖直向上的匀强磁场中．当ab杆在平行于水平导轨的拉力F作用下以速度v1沿导轨匀速运动时，cd杆也正好以速率v2向下匀速运动，重力加速度为g，则下列说法正确的是( )
A．cd杆所受摩擦力为零
B2L2v1B．ab杆所受拉力F的大小为μmg＋2R BL?v1＋v2?
C．回路中的电流为 2R2RmgD．μ与v1大小的关系为μ＝B2L2v 1
BLv1
解析：金属细杆切割磁感线时产生沿abdc方向的感应电流，大小为：I＝2R，金属细杆ab受到水平向左的安培力，由受力平衡得：BIL＋μmg＝F，金属细杆cd运动时，B2L2v1
受到的摩擦力和重力平衡，有：μBIL＝mg，联立以上各式解得：F＝μmg＋2R，μ＝2Rmg
，故A、C错误，B、D正确． B2L2v1
答案：BD
共点力作用下的静态平衡模型
共点力作用下物体的平衡模型的基本特征是被研究的对象处于静止状态或匀速直线运动状态，该模型的实质是对受力分析、力的合成与分解以及正交分解等内容的考查，该模型通常与弹力、摩擦力等结合在一起进行考查，如2016年全国卷Ⅰ中的第19题、第24题，2016年全国卷Ⅲ中的第17题等都对该模型进行了考查．
单物体平衡模型
在某市的旧城改造活动中，为保证某旧房屋的安全，设法用一个垂直于天
花板平面的力F作用在质量为m的木块上，以支撑住倾斜的天花板，如图甲所示．已知天花板平面与竖直方向的夹角为θ，则
( )
图甲
A．木块共受到三个力的作用 B．木块对天花板的弹力大小等于F C．木块对天花板的摩擦力大小等于mgcos θ
D．适当增大F，天花板和木块之间的摩擦力可能变为零
[思路点拨] 首先对木块进行受力分析，根据共点力的平衡条件可判断木块与天花板之间是否存在静摩擦力，进而判断木块与天花板之间弹力的大小．
【解析】 对木块进行受力分析，根据共点力平衡条件可知，木块一定受到重力mg、推力F、平行于天花板向上的静摩擦力Ff以及天花板对木块的弹力FN，其受力情况如图乙所示，故木块一定受到四个力的作用，选项A错误；将木块所受重力进行分解，在垂直于天花板方向有：F＝FN＋mgsin θ，可得FN 图乙 【答案】 C 单个物体在共点力作用下的平衡模型具有以下几个特征：一是研究对象易于确定(只有一个物体)；二是受力情况相对简单，受力个数易于确定；三是采用的方法易于掌握(一般利用二力平衡或正交分解法)． 连接体平衡模型 (多选)如图甲所示，A、B两球(可视为质点)质量均为m，固定在轻弹簧的 两端，分别用细绳1、2悬于O点，其中球A处在光滑竖直墙面和光滑水平地面的交界处．已知两球均处于静止状态，OA沿竖直方向，OA＝AB＝OB，重力加速度为g，则下列说法中正确的是( ) 图甲 1 A．球A对竖直墙壁的压力大小为2mg B．弹簧对球A的弹力大于对球B的弹力 C．绳2的拉力大小等于球B的重力mg D．球A对地面的压力有可能为零 [思路点拨] 由于球A、B均处于平衡状态，故两球受到的合力均为零．分别对球A和球B进行受力分析，正交分解后由Fx＝0和Fy＝0即可求解． 【解析】 采用隔离法分别对A、B球进行受力分析，如图乙所示．对B球有：T2sin 60°＝Fsin 60°，T2cos 60°＋Fcos 60°＝mg，解得T2＝F＝mg，选项C正确；弹簧对球A的弹力与对球B的弹力大小相等、方向相反，选项B错误；对球A有：FN＝F′sin 60°＝Fsin 60°，即FN＝ 3 mg，由牛顿第三定律可知，选项A错误；当T1＝mg＋F′cos 60°，2 3 即T1＝2mg时，球A对地面的压力恰好为零，故选项D正确． 图乙 【答案】 CD 连接体平衡模型牵涉两个或两个以上相互作用的物体，需要运用整体法或隔离法进行分析．当不牵涉物体间的相互作用力时，一般采用整体法较为简单，否则就要采用隔离法进行处理． 极值(临界)类模型 如图甲所示，三根长度均为l的轻绳分别连接于C、D两点，A、B两端被 固定在水平天花板上，相距2l.现在C点悬挂一个质量为m的重物，为使CD绳保持水平，在D点上可施加力的最小值为( ) 图甲 A．mg 1C．2mg 3B．3mg 1D．4mg 【解析】 对C点进行受力分析，由平衡条件可得绳CD对C点的拉力FCD＝mgtan 30°.对D点进行受力分析，绳CD对D点的拉力F2＝FCD＝mgtan 30°，故F2为恒力，F1方向不变，由平衡条件可知，F1与F3的合力F′2一定与F2等大反向，如图乙所示．由图可知，当F3垂直于绳BD时，F3最小，由几何关系可知，此时F3＝F2·sin 60°，即F31 ＝2mg，选项C正确．