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绝密★启用前
2025年高中物理人教版（新课标）必修一（5. 共点力的平衡）同步训练
学校:___________姓名：___________班级：___________考号：___________
题号 一 二 三 四 五 总分
得分
注意事项:
1.答卷前，考生务必将自己的姓名、准考证号填写在答题卡上。
2.回答选择题时，选出每小题答案后，用铅笔把答题卡对应题目的答案标号涂黑；如需改动，用橡皮擦干净后，再选涂其他答案标号。回答非选择题时，将答案写在答题卡上，写在试卷上无效。
3.考试结束后，本试卷和答题卡一并交回。
第I卷（选择题）
一、单选题：本大题共15小题，共60分。
1.如图所示，一个物体静止放在倾斜的木板上，在木板的倾角逐渐增大到某一角度的过程中，物体一直静止在木板上，则下列说法中正确的有( )
A. 物体所受的支持力逐渐减小
B. 物体所受的支持力与摩擦力的合力逐渐增大
C. 物体所受的重力、支持力和摩擦力这三个力的合力逐渐增大
D. 物体所受的重力和摩擦力这三个力的合力增大
2.如图所示，一圆形轨道固定在竖直平面内，为过圆心的竖直线，在轨道的处有一个光滑的轻质小环，与的夹角为；在轨道的处有一质量为的带光滑孔的小球，与的夹角为。一根轻细线的一端系着小球，另一端穿过小环用手托住恰能让小环及小球静止。已知重力加速度为，则小环受的弹力的大小是
A. B. C. D.
3.如图所示，小球放在真空容器内，球的直径恰好等于正方体的边长，将它们以初速度竖直向上抛出，受到的空气阻力与速度大小成正比，下列说法中正确的是( )
A. 上升过程中，对作用力向上且越来越小
B. 上升过程中，对作用下向上且越来越小
C. 下降过程中，对作用力向上且越来越小
D. 下降过程中，对作用力向上且越来越小
4.如图所示，物体、和叠放在水平面上，水平力，，分别作用于物体、上，、和仍静止不动，以、、分别表示与、与、与桌面间的静摩擦力的大小，则( )
A. B.
C. D.
5.如下图所示，水平传送带上放--物块，当传送带向右以速度匀速传动时，物体在轻弹簧水平拉力的作用下处于静止状态，此时弹簧的伸长量为。现令传送带向右加速到，这时的弹簧的伸长量为，则关于弹簧前、后的伸长量，下列说法中正确的是( )
A. 弹簧伸长量将减小，即
B. 弹簣伸长量将增加，即
C. 弹簧伸长量在整个过程中始终保持不变，即始终
D. 弹簧伸长量在传送带向右加速时将有所变化，最终
6.如图是研究电荷之间相互作用力的实验装置。带电量为的金属小球用绝缘杆固定在地面上，带电量为、质量为的金属小球用绝缘细线悬挂在可移动支架上，两者均可看作点电荷，且处于同一水平线上，距离为，细线与竖直方向夹角为，细线拉力为，再将两小球的距离增大为，调整支架，使两小球仍处于同一水平线上，此时细线与竖直方向夹角为，细线拉力为，则下列说法正确的是( )
A. 两小球可能带异种电荷
B. 细线拉力大小小于
C. 与之比为：
D. 两小球距离为时，小球在小球处产生的电场强度大小可表示为
7.如图所示，质量为的球放在倾角为的光滑斜面上，用挡板将球挡住，使球处于静止状态，若挡板与斜面间的夹角为，则( )
A. 当时，挡板所受压力最小，最小值为
B. 当时，挡板所受压力最小，最小值为
C. 当时，挡板所受压力最小，最小值为
D. 当时，挡板所受压力最小，最小值为
8.如图所示，一重为的球固定在支杆的上端，今用一段绳子水平拉球，使杆发生弯曲，已知绳的拉力为，则杆对球的作用力( )
A. 大小为 B. 大小为
C. 方向与水平方向成角斜向右下方 D. 方向与水平方向成角斜向左上方
9.如图所示，固定在竖直平面内的光滑圆环的最高点有一个光滑的小孔．质量为的小球套在圆环上，一根细线的下端系着小球，上端穿过小孔用手拉住．现拉动细线，使小球沿圆环缓慢上移，在移动过程中手对线的拉力和环对小球的弹力的大小变化情况是( )
A. 减小，不变 B. 不变，减小 C. 不变，增大 D. 增大，减小
10.如图，在水平桌面上放置一斜面体，两长方体物块和叠放在的斜面上，整个系统处于静止状态。若将和、与、与桌面之间摩擦力的大小分别用、和表示。则( )
A. ，， B. ，，
C. ，， D. ，，
11.一本书静置于水平桌面上，下列说法正确的是( )
A. 桌面受到的压力实际就是书的重力
B. 桌面受到的压力是由桌面形变形成的
C. 书受到桌面的支持力是因为桌面发生了形变
D. 桌面对书的支持力与书对桌面的压力是一对平衡力
12.如图所示，物块、的质量分别为、，水平地面和竖直墙面均光滑，在水平推力作用下，两物块均处于静止状态，则 ．
A. 物块受四个力作用 B. 物块受到的摩擦力大小等于
C. 物块对地面的压力大小等于 D. 物块受到物块的作用力水平向右
13.如图所示，斜面上有一物体保持静止，该物体的受力示意图正确的是( )
A. B.
C. D.
14.如图所示，两个质量为的小球静止在动摩擦因数均为的水平地面上。某时刻在两绳子的中点竖直向上施加一较小的力。缓慢增大到两球刚要运动的过程中，下列说法正确的是( )
A. 地面对球的支持力逐渐变大
B. 地面对球的静摩擦力逐渐变小
C. 球刚开始运动时，地面对球最大静摩擦力最大
D. 球刚开始运动时，球受到的静摩擦力最大
15.在竖直墙壁间有质量分别是和的半圆球和圆球，其中球球面光滑，半球与左侧墙壁之间存在摩擦。两球心之间连线与水平方向成的夹角，两球恰好不下滑，设最大静摩擦力等于滑动摩擦力，为重力加速度，则半球与左侧墙壁之间的动摩擦因数为( )
A. B. C. D.
二、多选题：本大题共5小题，共20分。
16.物体同时受到同一平面内的三个共点力作用，下列几组力中，可能使物体处于平衡状态的是( )
A. 、、 B. 、、
C. 、、 D. 、、
17. 用弹簧秤竖直悬挂一个静止的小球，下面的说法正确的是( )
A. 小球对弹簧秤的拉力就是小球的重力
B. 小球对弹簧秤的拉力大小等于小球的重力大小
C. 小球的重力的施力物体是弹簧秤
D. 小球的重力的施力物体是地球
18.用水平力将木块压在竖直墙上，如图所示，已知木块重，木块与墙壁之间的动摩擦因数，以下说法正确的是( )
A. 当时，木块没有动，木块受到的摩擦力为
B. 当时，木块沿墙面下滑，木块受到的摩擦力为
C. 当变大时，木块受到的摩擦力也会一直变大
D. 当时，物体将向下做自由落体运动
19.如图所示，在一根粗糙的水平直杆上套有两个质量均为的铁环，两铁环上系着两根等长细线，共同拴住质量为的小球，两铁环与小球都处于静止状态．现想办法使得两铁环间距离增大稍许而同时仍能保持系统平衡，则水平直杆对铁环的支持力和摩擦力的可能变化是( )
A. 不变 B. 增大 C. 增大 D. 不变
20.如图所示，用一个力将物块压在墙壁上，物块静止，现将增大，下列说法正确的是( )
A. 物块对墙壁的压力增大 B. 墙壁对物块的摩擦力增大
C. 墙壁与物块的之间的最大静摩擦力增大 D. 物块受到的合力增大
第II卷（非选择题）
三、填空题：本大题共5小题，共20分。
21.真空中有一电场，在电场中的点放一电荷量为的检验电荷，它受到的电场力为，则点的场强为__________。把检验电荷的电荷量减小为，则检验电荷所受到的电场力为________。如果把这个检验电荷取走，则点的电场强度为__________。
三个电量相同的正电荷，放在等边三角形的三个顶点上，在三角形的重心放置电荷量为_____的负电荷，才能使作用于每个电荷上的合力为零。
三个标有，”、“，”、“，字样的电阻，当它们串联时允许加的最大总电压是________，并联时允许通过的最大总电流是________。
如下图所示的电路中，，，那么，电压表的示数为________，电流表的示数为________。电压表、电流表为理想电表
22.如图所示，空间同时存在水平向右的匀强电场和方向垂直纸面向里、磁感应强度为的匀强磁场。质量为，电量为的液滴，以某一速度沿与水平方向成角斜向上进入正交的匀强电场和匀强磁场叠加区域，液滴从点匀速运动到点。重力加速度为。
判定液滴带的是____________选填正电或负电；
匀强电场的场强的大小为____________；
液滴匀速运动的速度大小为____________。
23.海南中学第三食堂的冰箱有自动控制内部温度的功能。当冰箱内的温度高于设定值时，制冷系统自动启动；而温度低于设定值时，制冷系统又会自动停止工作。据此可知：冰箱的自动控制系统使用了_______选填“”或“”温度传感器压力传感器
如图所示，用细棉线悬挂一水平放置的导线，已知匀强磁场的方向垂直纸面向外，磁感应强度大小为，电流从左往右，大小为，，通电导线长为，导线处于静止。则通电导线受到安培力大小为__________。如果只减小电流，导线受到的安培力将__________ ，细棉线受到的拉力将__________填“增大”、“减小”或“不变
24.如图，两根足够长的金属导轨、竖直放置，导轨间距离为，电阻不计。在导轨上端并接两个额定功率均为、电阻均为的小灯泡。整个系统置于匀强磁场中，磁感应强度方向与导轨所在平面垂直。现将一质量为、电阻可以忽略的金属棒从图示位置由静止开始释放。金属棒下落过程中保持水平，且与导轨接触良好。已知某时刻后两灯泡保持正常发光。重力加速度为。则磁感应强度的大小为______；灯泡正常发光时导体棒的运动速率______。
25.如图所示，一主键在大小为，方向与水平方向的夹角为的力作用下在水平面上向右运动，铸件的质量为，与地面间的动摩擦因数为，则铸件受到地面的支持力为____________ ，铸件运动的加速度为________，
四、简答题：本大题共3小题，共9分。
26.如图所示，质量均为的物体、分别与轻质弹簧的两端相栓接，将它们放在倾角为的光滑斜面上，静止时弹簧的形变量为斜面底端有固定挡板，物体靠在挡板上。将质量也为的物体从斜面上的某点由静止释放，与相碰。已知重力加速度为，弹簧始终处于弹性限度内，不计空气阻力。求：
弹簧的劲度系数；
若与相碰后粘连在一起开始做简谐运动，当与第一次运动到最高点时，对挡板的压力恰好为零，求对挡板压力的最大值；
求情况下，由静止释放的点与、相碰点间的距离？
27.如图所示，电灯的质量，绳与顶板间的夹角，绳水平，取，，求绳所受拉力的大小及绳所受拉力的大小．
28.如图所示，一平行板电容器接在的直流电源上，电容，两极板间距离，取，求：
该电容器所带电量．
若板间有一带电微粒，其质量为，恰在板间处于静止状态，则该微粒带电量为多少？带何种电荷？
五、计算题：本大题共2小题，共20分。
29.如图所示，位于竖直平面内的坐标系，在其第三象限空间有沿水平方向的、垂直于纸面向外的匀强磁场，磁感应强度大小为，还有沿轴负方向的匀强电场，场强大小为在其第一象限空间有沿轴负方向的、场强大小也为的匀强电场，并在的区域有磁感应强度也为的垂直于纸面向里的匀强磁场。一个带电荷量为的油滴从图中第三象限的点得到一初速度，恰好能沿作直线运动与轴负方向的夹角为，并从原点进入第一象限。已知重力加速度为，问：
油滴的电性；
油滴在点得到的初速度大小；
油滴在第一象限运动的时间和离开第一象限处的坐标值。
30.如图所示，质量为的物体甲通过三段轻绳悬挂，三段轻绳的结点为，轻绳水平且端与放置在水平面上的质量为的物体乙相连，轻绳与竖直方向的夹角，物体甲、乙均处于静止状态．已知，，，取设最大静摩擦力等于滑动摩擦力求：
轻绳、受到的拉力是多大？
物体乙受到的摩擦力是多大？方向如何？
若物体乙的质量，物体乙与水平面之间的动摩擦因数为，则欲使物体乙在水平面上不滑动，物体甲的质量最大不能超过多少？
答案和解析
1.【答案】
【解析】【分析】
根据平衡条件得出物体所受支持力和摩擦力与角的关系式，再分析它们的变化；物体一直处于静止状态，合力保持为零。
本题动态平衡问题，采用数学上函数法分析支持力和摩擦力的变化，也可以运用图解法分析。
【解答】
A.物体受力如图，根据平衡条件得：支持力，摩擦力，当增大时，减小，增大，故A正确；
B.支持力与摩擦力的合力大小为，保持不变，故B错误；
由于物体一直静止在木板上，物体所受的重力、支持力和摩擦力的合力一直为零，保持不变，故CD错误。
故选A。
2.【答案】
【解析】【分析】
对小球受力分析，由力的矢量三角形解得绳的拉力大小，再对环受力分析，由两个拉力的合力与弹力等大、反向判断环受的弹力大小。
本题主要考查共点力的平衡及力的合成，注意环为轻质环，且两绳的拉力等大，是解题的关键。
【解答】
对受力分析，其受重力、圆轨道的支持力、绳的拉力处于平衡态，由力的矢量三角形可得绳的拉力大小为：；对环分析：环受两绳的拉力及圆环轨道的弹力处于平衡态，由力的合成可得两绳的拉力的合力与轨道的弹力等大、反向，而由于两绳的拉力夹角为，故二者合力与分力等大，且沿分力的角平分线，故小环受的弹力的大小：，故ABC错误，D正确。
故选D。
3.【答案】
【解析】解：、以整体为研究对象，根据牛顿第二定律得到：，上升过程中速度减小，阻力减小，故上升过程加速度大于但逐渐减小，再以球为研究对象，根据牛顿第二定律可得：受到的合力大于重力，除受到重力外，还应受到向下的压力．对的压力向下且逐渐减小，故A错误，B正确．
C、以整体为研究对象，根据牛顿第二定律得到：，下降过程中速度增大，阻力增大，故下降过程加速度小于但逐渐减小，再以球为研究对象，根据牛顿第二定律可得：受到的合力小于重力，除受到重力外，还应受到向上的支持．对的支持力向上且逐渐增大，故CD错误．
故选：
以整体为研究对象，根据牛顿第二定律得到加速度大于，再以球为研究对象，根据牛顿第二定律分析所受压力方向．
本题采用整体法和隔离法，由牛顿定律分析物体的受力情况，考查灵活选择研究对象的能力
4.【答案】
【解析】物体处于静止状态，水平方向没有受到拉力，故没有摩擦力，即与的静摩擦力；物体受到水平向左的拉力的作用，且处于静止状态，所以受到水平向右的摩擦力，与拉力是一对平衡力，大小相等，因此与的静摩擦力；因为物体间力的作用是相互的，物体受到物体对它的水平向左的摩擦力，受到水平向右的拉力，而物体也处于静止状态，因此它与桌面间的摩擦力大小为故选C．
考点：摩擦力的判断，物体的平衡条件
5.【答案】
【解析】【分析】
分析物体的受力情况及传送带对物体的摩擦力的情况即可判断。
本题考查滑动摩擦力的特征、弹簧弹力和平衡条件的应用，基础题目。
【解答】
物体在弹簧的弹力、传送带的支持力、重力、传送带的摩擦力四个力的作用下静止，由平衡条件：；无论是将传送带的速度增大到原来的两倍还是传送带向右加速运动，传送带对物体的摩擦力大小恒为，方向恒为水平向右，此时物体仍受到弹簧的弹力、传送带的支持力、重力、传送带的摩擦力四个力的作用，可见物体仍处于静止状态，则，联立知，，即无论传送带向右如何运动，弹簧的伸长量始终不变，故C正确，ABD错误。
6.【答案】
【解析】解：、对进行受力分析如图所示：可知二者之间的相互作用力为斥力，两个小球一定带同种电荷，故A错误；
、根据受力图，则有：
由库仑定律：
解得：，可知距离增大到，细线与竖直方向夹角的正切值之比为：，减小，细线拉力减小，则细线拉力大小大于，故BC错误；
D、根据牛顿第三定律可知，受到的库仑力的大小为：，则小球在小球处产生的电场强度大小可表示为：，故D正确。
故选：。
球受到重力、线的拉力和电场力而平衡，根据球受力平衡，由平衡条件求出库仑力，然后由库仑定律即可求出。
根据电场强度的定义求解小球在小球处产生的电场强度大小。
此题考查了库仑定律的相关知识，解题的关键要正确分析受力情况，根据共点力平衡求解。
7.【答案】
【解析】【分析】
分析小球的受力情况，当挡板与斜面的夹角变化时，作出四个位置受力图，分析什么条件下挡板对小球的压力最小，则此时挡板所受压力即最小。
本题考查共点力平衡的动态分析，运用图解法研究共点力平衡中极值问题，也可以根据平衡条件得所受压力与的关系式，由函数法分析处理。
【解答】
分析小球的受力情况：重力、斜面的支持力和挡板的压力，由平衡条件得知和的合力与大小相等、方向相反，保持不变。
当挡板与斜面的夹角变化时，作出四个位置力图，由图看出当挡板与斜面垂直时，挡板对小球的压力最小，挡板所受压力即最小，此时，最小值，故D正确，ABC错误。
故选D。
8.【答案】
【解析】解：对球受力分析如图所示：
球受重力、绳子的拉力及杆的弹力而处于平衡状态；
则重力与绳子的拉力的合力与杆的作用力等大反向；则可得：；
方向与水平方向的夹角的正切值为：；故，斜向左上方；
故只有D正确；ABC错误；
故选：。
对小球受力分析，由共点力的平衡条件可求得杆对球的作用力。
本题考查共点力的平衡条件的应用，注意杆的作用力可以指向任何方向，只能根据受力分析及共点力的平衡条件求解。
9.【答案】
【解析】【分析】
对小球受力分析，作出力的平行四边形，同时作出与半径组成的图象；则可知两三角形相似，故由相似三角形知识可求得拉力及支持力的变化情况。
本题考查共点力平衡条件的动态分析问题，注意使用了相似三角形法；而此类方法在处理共点力的动态平衡时较为常见，当题目无法找到直角时，应考虑应用此法。
【解答】
小球沿圆环缓慢上移可看做匀速运动，对小球进行受力分析，小球受重力，，，三个力．满足受力平衡．作出受力分析图如下
由图可知∽，即： ，当点上移时，半径不变，长度减小，故F减小，不变，故A正确，BCD错误。
故选A。
10.【答案】
【解析】【分析】
分别对、以及整体进行分析，根据平衡条件可明确各研究对象是否受到摩擦力作用。
本题考查静摩擦力的分析和判断，要注意明确静摩擦力随物体受到的外力的变化而变化；同时明确静摩擦力产生的条件，从而分析是否存在摩擦力；同时注意整体法与隔离法的正确应用。
【解答】
对物体分析可知，物体受重力、支持力的作用，有沿斜面向下滑动的趋势，因此受到向上的摩擦力；；
再对整体分析可知，整体受重力、支持力的作用，有沿斜面向下滑动的趋势，因此受到向上的摩擦力；；
对及组成的整体分析，由于整体在水平方向不受外力，因此不受地面的摩擦力；；
故只有C正确，ABD错误。
故选C。
11.【答案】
【解析】【分析】
书静止在桌面上，受重力和支持力而平衡；书对桌面的压力和桌面对书的支持力是作用力与反作用力。
一对平衡力与一对作用力和反作用力的最大的区别在于：一对平衡力是同一物体受到的力，是共点力；而一对作用力与反作用力是两个物体间的相互作用力，作用在不同的物体上。
【解答】
书受到重力，会与桌面间相互挤压，书和桌面在力的作用下同时发生微小形变，产生弹力，因而书受到两个力，重力和支持力，是一对平衡力，书对桌面的压力是弹力，是由于书发生形变引起，同样，桌面对书的支持力也是弹力，是由于桌面形变引起的，故AB错误，C正确。
D.桌面对书的支持力与书对桌面的压力是书与桌面间的相互作用力，不是一对平衡力，故 D错误。
故选C。
12.【答案】
【解析】【分析】
先对物块进行受力分析，根据作用力和反作用力以及受力平衡分析物块的受力，并判断各力的大小。
根据作用力和反作用力的特点和物体受力平衡进行受力分析是常用的方法，在练习中逐渐体会。
【解答】
A.物块受到推力、重力、地面的支持力、的弹力、的摩擦力共五个力的作用，故A错误；
B.由于墙面光滑，的受力为重力、墙壁和的弹力，处于平衡状态，所以还受到物块向上的摩擦力，且大小等于，根据作用力反作用力的特点可知物块受到的摩擦力大小等于，方向向下，故B正确；
C.以整体为研究对象进行受力分析可知对地面的压力大小等于，故C错误；
D.物块受到物块向右的弹力和向上的摩擦力，合力不是水平向右，故D错误。
故选B。
13.【答案】
【解析】【分析】
物体静止在斜面上，重力的方向竖直向下，摩擦力沿斜面向上，支持力垂直于斜面向上；重力、摩擦力以及支持力的作用点都在物体的重心；
此题主要考查了重力、支持力、摩擦力的画法，关键是确定这几个力的方向。
【解答】
物体静止在斜面上，受到重力、斜面的支持力和摩擦力；重力的方向竖直向下，摩擦力沿斜面向上，支持力垂直于斜面向上．所以四个受力图中，故A正确，故BCD错误．
故选A 。
14.【答案】
【解析】【分析】
把两个小球看作一个整体，进行受力分析，可确定地面的支持力的变化；球刚开始运动时，不是小球离开地面的时候，而是拉力的水平分力与地面的摩擦力相等时；当拉力为时，地面的摩擦力为，故F增加，摩擦力增大；对结点和小球分别进行受力分析，找出摩擦力和拉力的关系即可。
本题考查共点力的平衡问题，注意使用整体法和隔离法，选择合适的研究对象是关键．本题难度适中。
【解答】
A.把两小球看成一个整体，受力分析如图：


由于不断增大，故F不断减小，故A错误；
C.对结点受力分析如图：

有
对小球进行受力分析如图有

小球静止时，
在滑动之前为静摩擦，故F增大，增大，增大，故C错误；
在滑动后，为滑动摩擦，，增加，减小，故刚要开始滑动时，最大；故D正确，B错误。
故选D。
15.【答案】
【解析】【分析】
隔离光滑均匀圆球，对受力分析，根据平衡条件列式求解，对两球组成的整体进行受力分析，根据平衡条件列式求解即可。
解决本题的关键能够正确地受力分析，运用共点力平衡进行求解，掌握整体法和隔离法的运用。
【解答】
隔离光滑均匀圆球，对受力分析如图所示，可得：
解得：，
对两球组成的整体有：
联立解得：
故选：。
16.【答案】
【解析】【分析】
三力合成，先将其中的两个力合成，再与第三个力合成，合成时，三力同向合力最大，两个力合成的合力有个范围，用与第三个力最接近的数值与第三个力合成求最小合力。本题处理时三力平衡，三个力中任意两个力的合力必然与第三个力等值、反向、共线。
【解答】
解：与合成最大，最小，当取时与第三个力合成，得到最小值为，故A正确；
B.和合成最大，最小，不可能为，故与第三个力不可能平衡，故B错误；
C.和合成最大，最小，不可能为，故与第三个力不可能平衡，故C错误；
D.和合成最小，最大，当取时，可能与第三个力平衡，故D正确；
故选AD。
17.【答案】
【解析】A、小球对弹簧秤的拉力是弹力，重力是地球的引力，它们是不同性质的力，故A错误；
B、小球受到的重力和弹簧的拉力是平衡力，弹簧对小球的拉力和小球对弹簧的拉力是相互作用力，故小球对弹簧秤的拉力大小等于小球的重力大小，故B正确；
C、、小球的重力的施力物体地球，故C错误，D正确；
故选BD。
18.【答案】
【解析】【分析】
本题考查摩擦力的临界问题，要注意明确静摩擦力与最大静摩擦力之间的关系，能根据最大静摩擦力判断物体是否发生滑动，从而明确摩擦力的计算方法。
【解答】
A.当时，木块的最大静摩擦力，故物体静止不动，根据平衡条件可得木块受到的摩擦力为，故A正确；
B.当时，木块的最大静摩擦力，故物体将要下滑，木块受到的摩擦力为，故B正确；
C.变大时，若物体处于静止状态，则受到的摩擦力一直等于重力，大小保持不变，故C错误；
D.当压力为零时，物体与墙之间没有摩擦力，物体做自由落体运动，故D正确。
故选ABD。
19.【答案】
【解析】【分析】
以两个铁环和小球组成的系统为研究对象，分析受力情况，判断横梁对铁环的支持力的变化情况，隔离任一小环研究，分析受力情况，判断摩擦力的变化情况。
本题考查共点力平衡中动态变化分析的问题，灵活选择对象，分析受力，作出受力分析图是关键。
【解答】
以两个铁环和小球组成的系统为研究对象，竖直方向受到重力和水平横梁对铁环的支持力和摩擦力，力图如图所示，
根据平衡条件得：，
得到，即水平横梁对铁环的支持力不变，故A正确，B错误；
以左侧环为研究对象，受力分析如图所示：
竖直方向：，
水平方向：，
可知，不变，减小，则增大，增大，增大，则增大，故C正确，D错误。
故选AC。
20.【答案】
【解析】【分析】
初始状态物体平衡，外力后物体仍平衡，根据平衡条件即可求解；
本题主要考查平衡条件的应用，知道增大，最大静摩擦力增大，物体仍静止是解题的关键。
【解答】
初始状态物体静止，处于平衡状态，合力为零，当外力增大，物体仍静止，
A.水平方向外力与墙壁对物体的支持力始终是一对平衡力，二者大小相等，由牛顿第三定律知物体对墙壁的压力与墙壁对物体支持力始终等大反向，故A正确；
B.竖直方向物体所受摩擦力与重力始终是一对平衡力，重力不变，所以摩擦力不变，故B错误；
C.最大静摩擦力与弹力成正比，故弹力随外力增大而增大，所以最大静摩擦力增大，故C正确；
D.因物体始终静止，合力始终为零，故D错误。
故选AC。
21.【答案】
【解析】【分析】
电场强度的定义式为，电场强度与点电荷受到的电场力和电荷量的多少无关，只与电场本身有关；
本题要明确电场强度的定义式和决定式。
等边三角形的重心就在其中心上，到三个顶点的距离相等，每个点电荷都受到其他电荷的库仑力，合力为零，根据平衡条件用库仑定律公式求解。
库仑定律应用时注意距离关系。
串联电路电流处处相等，并联电路各支路电压相等，先求出电阻上允许通过的的最大电流和电压，再根据串并联电路规律求解。
元件接入电路必须保证安全。
分析电路结构时，把电流表用导线代替，把电压表去掉。知短路，电路中只有一个电阻。
分析好电路结构是解题的关键。
【解答】
电场强度：
把这个检验电荷取走，场强不变，。
三个电量相同的正电荷，放在等边三角形的三个顶点上，点为三角形中心，
设三角形边长为，由几何关系知：，
球受力平衡，
联立解得：。
根据，得三个电阻额定电流为分别为，，。
当它们串联时，电流相同，则允许通过的最大电流为，允许加的最大总电压是；
根据，得三个电阻的额定电压分别为，，；
若将它们并联使用，电压相同，则允许所加的最大电压为，允许通过的最大总电流是。
由题，电流表和电压表均为理想电表，电阻、被短路，电压表的示数为，则根据欧姆定律得，电流表的示数为。
故答案为； ；； ；；；；。
22.【答案】正电

【解析】【分析】
对液滴受力分析，受重力、电场力和洛仑兹力，做直线运动；若合力与速度方向共线，变速运动，洛伦兹力变化，不能维持直线运动，矛盾，故一定是匀速直线运动，合力为零，从而根据左手定则确定粒子的电性；
液滴受力平衡，根据平衡条件并运用合成法列式求解即可。
本题关键是结合运动情况分析受力情况，得到粒子做匀速直线运动，然后根据平衡条件并运用合成法列式求解。
【解答】
液滴受力示意图如图所示
因为电场力与电场强度方向同向，所以液滴带正电；
设匀强电场的电场强度为，由图可知，故；
设液滴运动的速度为，由图可知，解得。
23.【答案】 减小 减小
【解析】【分析】
该题考查的知识点是传感器，但是不同的传感器有不同的具体应用，要具体问题具体分析。
对于传感器应通过原理进行分析，知道常见传感器的构造及原理即可。
【解答】
由题冰箱的自动控制系统与温度有关，所以电冰箱使用了温度传感器，故A正确，B错误。
故选A。
【分析】
由安培力定义式可得导线受到的安培力；进而分析电流引起的安培力变化；对导体棒受力分析可知棉线的拉力变化。
该题重点是由左手定则判定好安培力的方向，列好平衡方程，可分析棉线力的变化。
【解答】
由安培力定义式可得导线受到的安培力为，如果只减小电流，导线受到的安培力将减小；导体棒受到安培力，由左手定则可知安培力竖直向下，两条棉线拉力总和为，重力，三力平衡：，故若拉力减小则棉线的拉力减小。
故答案为：；，减小，减小。
24.【答案】
【解析】解：两灯泡保持正常发光，则此时导体棒匀速运动，根据法拉第电磁感应定律，有
根据闭合电路欧姆定律，有
导体棒受到的安培力为
根据导体棒受力平衡，有
根据能量守恒，有
联立，得
故答案为：；。
根据法拉第电磁感应定律和闭合电路欧姆定律求出电流表达式，结合已知的功率和受力关系，可以求出磁感应强度和运动速率。
本题考查导体切割磁感线时的感应电动势，关键要找出稳定状态下导体棒的运动状态，另外要能结合闭合电路欧姆定律解决问题。
25.【答案】
【解析】【分析】
对物体做好受力分析，由共点力平衡的条件可求得支持力，由牛顿第二定律计算加速度的大小。
本题考查牛顿运动定律的应用，要注意做好受力分析，并正确应用正交分解法求解合力。
【解答】
对物体做好受力分析如图所示，建立直角坐标系所示，
在轴：
在轴：
再由滑动摩擦力大小：
联立可得地面对物体的支持力大小为：
加速度为：
故答案为：；
26.【答案】解：物体静止时，弹簧形变量为，弹簧的弹力，物体受力如图所示，
由物体平衡条件得：，
解得弹簧的劲度系数；
与碰后一起做简谐运动到最高点时，物体对挡板的压力最小为，
则对，弹簧弹力：，
对、，最大回复力：，
由简谐运动的对称性，可知与碰后一起做简谐运动到最低点时，回复力也最大，
此时物体对挡板的压力最大，对物体、有：，
则弹簧弹力：，
对物体，设挡板对物体的弹力为，则，
由牛顿第三定律可知，物体对挡板的压力大小：，物体对挡板压力的最大值为；
设释放点距离的竖直高度为，则
设碰撞瞬间的速度为，根据机械能守恒可得：
A、碰撞瞬间，内力远大于外力，、系统动量守恒，故有：
碰撞后、和弹簧组成的系统，势能和动能相互转化，
根据分析可知在最低点弹簧被压缩了
故根据机械能守恒定律可得，
联立解得：。
答：弹簧的劲度系数为；
对挡板压力的最大值为；
由静止释放的点与、相碰点间的距离为。
【解析】对物体根据平衡条件求解弹簧的劲度系数；
求出简谐运动过程中最大回复力，由简谐运动的对称性结合共点力的平衡条件、牛顿第三定律求解物体对挡板的压力大小；
设释放点距离的竖直高度为，根据机械能守恒求解碰撞瞬间的速度，根据动量守恒定律求解碰撞后、的速度大小，再根据根据机械能守恒定律求解由静止释放的点与、相碰点间的距离。
本题的关键是认真分析物理过程，把复杂的物理过程分成几个小过程并且找到每个过程遵守的物理规律，列出相应的物理方程解题。在第问中对应用机械能守恒定律求出、碰撞前的速度，由动量守恒定律求出碰撞后、的速度，对与和弹簧组成的系统应用机械能守恒定律，分析答题。
27.【答案】解：以结点为研究对象，对物体所受的重力进行分解，如图所示：
根据平衡条件得：
，
．
答：绳所受拉力的大小为，绳所受拉力的大小为．
【解析】以结点为研究对象，将重物的拉力进行分析，根据平衡条件列式求解即可．
本题主要考查了共点力平衡条件的直接应用．其基础是分析物体受力情况、能正确作出力的分解图，难度不大，属于基础题．
28.【答案】解：
由电容的定义式得，电容器所带电量C.
由得，板间电场强度
对于带电微粒，由平衡条件得，
则
由于电容器上板带正电，场强方向向下，微粒所受电场力方向竖直向上，则该电荷带负电．
答：该电容器所带电量C.
该微粒带电量为，带负电荷．
【解析】平行板电容器接在的直流电源上，板间电压等于电源的电压．由电容的定义式求解电容器所带电量．
平行板电容器建立匀强电场，由求出板间电场强度带电微粒在板间处于静止状态时，重力与电场力平衡，由平衡条件求出微粒的带电量．判断出电性．
本题要区分清楚电容器的电荷量与微粒的电荷量不同．对于平衡问题，分析受力是基础．基础题，比较容易．
29.【答案】解：分析油滴受力可以判知要使油滴做匀速直线运动，油滴带负电荷；
油滴受三个力作用见图，从到沿直线运动必为匀速运动，设油滴质量为，
由平衡条件有
得
又
得 ；
进入第一象限，电场力和重力相等，知油滴先作匀速直线运动，进入 的区域后作匀速圆周运动，路径如图，最后从轴上的点离开第一象限。
由到匀速运动位移为
知运动时间：
由几何关系和圆周运动的周期关系式
知由到的圆周运动时为
由对称性知从的时间
在第一象限的运动的总时间
在磁场中的匀圆运动有，
得半径
图中的
即离开第一象限处点的坐标为
答：油滴带负电荷；
油滴在点得到的初速度大小为；
油滴在第一象限运动的时间为，油滴离开第一象限处的坐标为。
【解析】结合平衡条件判断油滴所受电场力的方向和洛伦兹的方向，进而判断油滴的电性；
根据油滴在垂直直线方向上应用平衡条件列方程求得速度大小；
进入第一象限，由于重力等于电场力，在电场中做匀速直线运动，在混合场中做匀速圆周运动，作出运动轨迹，结合磁场中圆周运动的周期公式即运动的对称性确定运动总时间。
本题关键是先确定物体的运动情况，并画出运动轨迹，然后逐段逐段分析，匀速运动阶段受力平衡，匀速圆周运动阶段洛伦兹力提供向心力。
30.【答案】解：对节点，作出受力分析如图，，
由平衡条件得：，，解得：，；对于乙物体：摩擦力，方向水平向左；当乙物体刚要滑动时，静摩擦力达到最大值 ，，由得：。
答：轻绳受到的拉力，轻绳受到的拉力；摩擦力，方向水平向左；。
【解析】本题考查共点力平衡条件及应用，静摩擦力和滑动摩擦力，力的合成与分解的运用，充分掌握这些知识才能更好的解决此类问题。
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