专题01 力与物体的平衡（教学案）-2017年高考物理二轮复习精品资料 word版含解析

1.必须牢记的概念、公式、定律
(1)质点、位移、速度、加速度的概念．
(2)匀变速直线运动的位移、速度公式及推论．
(3)牛顿运动定律、万有引力定律等．
2．必须掌握的三类问题
(1)圆周运动问题．
(2)平抛运动问题．
(3)卫星运行及其变轨问题．
3．必须明确的五个易错易混点
(1)v t图象、x t图象都表示直线运动规律．
(2)静摩擦力与滑动摩擦力方向的判定及大小的计算方法．
(3)运动的合成与分解和力的合成与分解．
(4)在竖直面内的圆周运动中绳模型与杆模型在最高点时的临界条件．
(5)双星系统的轨道半径与天体间距离的区别.
一、整体法和隔离法在平衡问题中的应用
1．平衡状态
物体处于静止或匀速直线运动的状态．
2．平衡条件
F合＝0或.
3．利用整体、隔离思维法对物体受力分析
4.注意问题
(1)在受力分析时一定要恰当的选取研究对象，运用整体思维法和隔离思维法时一定要区分好内力和外力．
(2)解决问题时通常需要交叉应用隔离、整体思维法．
(3)对两个以上的物体叠加组成的整体进行受力分析时，一般先采用整体思维法后用隔离思维法，即“先整体，后隔离”．
二、共点力作用下的动态平衡问题
1．动态平衡
物体在缓慢移动过程中，可认为其速度、加速度均为零，物体处于平衡状态．
2．共点力平衡的重要推论
(1)三个或三个以上的共点力平衡，某一个力(或其中某几个力的合力)与其余力的合力等大反向．
(2)同一平面上的三个不平行的力平衡，这三个力必为共点力，且表示这三个力的有向线段可以组成一个封闭的矢量三角形．
3.妙解动态平衡问题的两种典型方法：
三、复合场中的平衡问题
1．六种常见力
力
大小
方向
重力
G＝mg
总是竖直向下
弹力
一般由力的平衡条件或牛顿运动定律求解；弹簧的弹力：F＝kx
与引起形变的力的方向相反
摩擦力
静摩擦力0与接触面相切，与相对运动或相对运动趋势方向相反(与运动方向不一定相反)
电场力
匀强电场中的电场力F＝qE；真空中点电荷的库仑力F＝
正电荷所受电场力与电场强度方向相同，负电荷所受电场力与电场强度方向相反
安培力
F＝BIL(I⊥B)
用左手定则判断(垂直于I、B所决定的平面)
洛伦兹力
F＝qvB(v⊥B)
用左手定则判断(垂直于v、B所决定的平面)
2.四类组合场
(1)电场与磁场的组合．
(2)电场与重力场的组合．
(3)重力场与磁场的组合．
(4)重力场、电场和磁场的组合．
3．处理复合场中的平衡问题的方法
与纯力学问题的分析方法一样，学会把电学问题力学化．分析方法是：
“整体法”或“隔离法”
↓
↓
―→F合＝0或Fx＝0，Fy＝0
4．注意问题
(1)电荷在电场中一定受电场力作用，电流或电荷在磁场中不一定受磁场力作用．
(2)分析电场力或洛伦兹力时，注意带电体的电性．
(3)分析带电粒子受力时，要注意判断是否考虑重力．
高频考点一　受力分析　物体的静态平衡
例1．如图所示，水平推力F使物体静止于斜面上，则(　　)
A．物体一定受3个力的作用
B．物体可能受3个力的作用
C．物体一定受到沿斜面向下的静摩擦力的作用
D．物体一定受到沿斜面向上的静摩擦力的作用
【变式探究】(多选)如图所示，倾角为θ的斜面体C置于水平地面上，小物体B置于斜面体C上，通过细绳跨过光滑的轻质定滑轮与物体A相连接，连接物体B的一段细绳与斜面平行，已知A、B、C均处于静止状态，定滑轮通过细杆固定在天花板上，则下列说法中正确的是(　　)
A．物体B可能不受静摩擦力作用
B．斜面体C与地面之间可能不存在静摩擦力作用
C．细杆对定滑轮的作用力沿杆竖直向上
D．将细绳剪断，若物体B仍静止在斜面体C上，则此时斜面体C与地面之间一定不存在静摩擦力作用
解析：选AD.对物体B进行受力分析，由共点力的平衡条件可得，如果mAg＝mBgsin
θ，则物体B一定不受静摩擦力作用，反之，则一定会受到斜面体C对其作用的静摩擦力，选项A正确；将物体B和斜面体C看成一个整体，则该整体受到一个大小为mAg、方向沿斜面向上的细绳的拉力，该拉力在水平向左方向上的分量为mAgcos
θ，故地面一定会给斜面体一个方向水平向右、大小为mAgcos
θ的静摩擦力，选项B错误；由于连接物体A和物体B的细绳对定滑轮的合力方向不是竖直向下，故细杆对定滑轮的作用力方向不是竖直向上，选项C错误；若将细绳剪断，将物体B和斜面体C看成一个整体，则该整体受竖直向下的重力和地面对其竖直向上的支持力，故斜面体C与地面之间一定不存在静摩擦力作用，选项D正确．
高频考点二　物体的动态平衡问题
例2．如图所示，一小球放置在木板与竖直墙面之间．设墙面对球的压力大小为N1，球对木板的压力大小为N2.以木板与墙连接点所形成的水平直线为轴，将木板从图示位置开始缓慢地转到水平位置．不计摩擦，在此过程中(　　)
A．N1始终减小，N2始终增大
B．N1始终减小，N2始终减小
C．N1先增大后减小，N2始终减小
D．N1先增大后减小，N2先减小后增大
【变式探究】(多选)如图所示，一辆小车静止在水平地面上，车内固定着一个倾角为60°的光滑斜面OA，光滑挡板OB可绕转轴O在竖直平面内转动，现将一质量为m的圆球放在斜面与挡板之间，挡板与水平面的夹角θ＝60°，下列说法正确的是(　　)
A．若挡板从图示位置顺时针方向缓慢转动60°，则球对斜面的压力逐渐增大
B．若挡板从图示位置顺时针方向缓慢转动60°，则球对挡板的压力逐渐减小
C．若保持挡板不动，则球对斜面的压力大小为mg
D．若保持挡板不动，使小车水平向右做匀加速直线运动，则球对挡板的压力可能为零
高频考点三　电磁学中的平衡问题
例3．(多选)如图所示，水平地面上固定一个光滑绝缘斜面，斜面与水平面的夹角为θ.一根轻质绝缘细线的一端固定在斜面顶端，另一端系有一个带电小球A，细线与斜面平行．小球A的质量为m、电量为q.小球A的右侧固定放置带等量同种电荷的小球B，两球心的高度相同、间距为d.
静电力常量为k，重力加速度为g，两带电小球可视为点电荷．小球A静止在斜面上，则(　　)
A．小球A与B之间库仑力的大小为
B．当＝
时，细线上的拉力为零
C．当＝
时，细线上的拉力为零
D．当＝
时，斜面对小球A的支持力为零
解析：选AC.根据库仑定律可知小球A与B之间的库仑力大小为k，A正确；小球A受重力、库仑力和支持力作用，若细线上的拉力为零，由平衡条件可得k＝mgtan
θ解得＝
，B错误，C正确；因为两小球带同种电荷，所以斜面对小球A的支持力不可能为零，D错误．
【变式探究】(多选)如图所示，一根通电的导体棒放在倾斜的粗糙斜面上，置于图示方向的匀强磁场中，处于静止状态．现增大电流，导体棒仍静止，则在增大电流过程中，导体棒受到的摩擦力的大小变化情况可能是(　　)
A．一直增大　
B．先减小后增大
C．先增大后减小
D．始终为零
【举一反三】如图所示，用天平测量匀强磁场的磁感应强度．下列各选项所示的载流线圈匝数相同，边长MN相等，将它们分别挂在天平的右臂下方．线圈中通有大小相同的电流，天平处于平衡状态．若磁场发生微小变化，天平最容易失去平衡的是(　　)
解析：选A.由题意知，处于磁场中的导体受安培力作用的有效长度越长，根据F＝BIL知受安培力越大，越容易失去平衡，由图知选项A中导体的有效长度最大，所以A正确．
1．2016·江苏卷]
一轻质弹簧原长为8
cm，在4
N的拉力作用下伸长了2
cm，弹簧未超出弹性限度，则该弹簧的劲度系数为(　　)
A．40
m/N
B．40
N/m
C．200
m/N
D．200
N/m
【答案】D　【解析】根据胡克定律F＝kx得k＝＝＝2
N/cm＝200
N/m.这里的2
cm就是弹簧的形变量x，与原长无关．
2．2016·江苏卷]
如图1 所示，一只猫在桌边猛地将桌布从鱼缸下拉出，鱼缸最终没有滑出桌面．若鱼缸、桌布、桌面两两之间的动摩擦因数均相等，则在上述过程中(　　)
图1
A．桌布对鱼缸摩擦力的方向向左
B．鱼缸在桌布上的滑动时间和在桌面上的相等
C．若猫增大拉力，鱼缸受到的摩擦力将增大
D．若猫减小拉力，鱼缸有可能滑出桌面
【答案】BD　
3．2016·全国卷Ⅰ]
如图1 ，一光滑的轻滑轮用细绳OO′悬挂于O点；另一细绳跨过滑轮，其一端悬挂物块a，另一端系一位于水平粗糙桌面上的物块b.外力F向右上方拉b，整个系统处于静止状态．若F方向不变，大小在一定范围内变化，物块b仍始终保持静止，则(　　)
图1
A．绳OO′的张力也在一定范围内变化
B．物块b所受到的支持力也在一定范围内变化
C．连接a和b的绳的张力也在一定范围内变化
D．物块b与桌面间的摩擦力也在一定范围内变化
4．2016·全国卷Ⅱ]
质量为m的物体用轻绳AB悬挂于天花板上．用水平向左的力F缓慢拉动绳的中点O，如图1 所示．用T表示绳OA段拉力的大小，在O点向左移动的过程中(　　)
图1
A．F逐渐变大，T逐渐变大
B．F逐渐变大，T逐渐变小
C．F逐渐变小，T逐渐变大
D．F逐渐变小，T逐渐变小
【答案】A　【解析】作出结点O的受力分析矢量图(动态)，可知F与T的变化情况如图所示，
可得：F逐渐变大，T逐渐变大，故A正确．
5．2016·全国卷Ⅲ]
如图1 所示，两个轻环a和b套在位于竖直面内的一段固定圆弧上：一细线穿过两轻环，其两端各系一质量为m的小球．在a和b之间的细线上悬挂一小物块．平衡时，a、b间的距离恰好等于圆弧的半径．不计所有摩擦．小物块的质量为(　　)
图1
A.
B.m
C．m
D．2m
6．2016·浙江卷]
某同学在“探究弹力和弹簧伸长的关系”的实验中，测得图中弹簧OC的劲度系数为500
N/m.如图1所示，用弹簧OC和弹簧秤a、b做“探究求合力的方法”实验．在保持弹簧伸长1.00
cm不变的条件下：
图1 7
(1)若弹簧秤a、b间夹角为90°，弹簧秤a的读数是________N(图2中所示)，则弹簧秤b的读数可能为________N.
(2)若弹簧秤a、b间夹角大于90°，保持弹簧秤a与弹簧OC的夹角不变，减小弹簧秤b与弹簧OC的夹角，则弹簧秤a的读数________、弹簧秤b的读数________(填“变大”“变小”或“不变”)．
【答案】(1)3.00～3.02　3.9～4.1(有效数不作要求)　(2)变大　变大
【解析】(1)由图可知弹簧秤a的读数是F1＝3.00
N；因合力为F＝kx＝500×0.01
N＝5
N，两分力夹角为90°，则另一个分力为F2＝eq
\r(F2－F)＝4.0
N.
(2)若弹簧秤a、b间夹角大于90°，保持弹簧秤a与弹簧OC的夹角不变，减小弹簧秤b与弹簧OC夹角，根据力的平行四边形法则可知，弹簧秤a的读数变大，弹簧秤b的读数变大．
7．2016·天津卷]
如图1 所示，空间中存在着水平向右的匀强电场，电场强度大小E＝5
N/C，同时存在着水平方向的匀强磁场，其方向与电场方向垂直，磁感应强度大小B＝0.5
T．有一带正电的小球，质量m＝1×10－6
kg，电荷量q＝2×10－6
C，正以速度v在图示的竖直面内做匀速直线运动，当经过P点时撤掉磁场(不考虑磁场消失引起的电磁感应现象)，g取10
m/s2.求：
图1
(1)小球做匀速直线运动的速度v的大小和方向；
(2)从撤掉磁场到小球再次穿过P点所在的这条电场线经历的时间t.
【答案】
(1)20
m/s　方向与电场E的方向之间的夹角为60°斜向上　(2)3.5
s
【解析】(1)小球匀速直线运动时受力如图1 所示，其所受的三个力在同一平面内，合力为零，有
qvB＝　①
图1
设撤掉磁场后小球在初速度方向上的分位移为x，有
x＝vt　⑥
设小球在重力与电场力的合力方向上分位移为y，有
y＝at2　
⑦
a与mg的夹角和v与E的夹角相同，均为θ，又
tan
θ＝　⑧
联立④⑤⑥⑦⑧式，代入数据解得
t＝2
s＝3.5
s　⑨
联立⑤⑥式，代入数据解得t＝2
s＝3.5
s。
8．
2016·天津卷]
电磁缓速器是应用于车辆上以提高运行安全性的辅助制动装置，其工作原理是利用电磁阻尼作用减缓车辆的速度．电磁阻尼作用可以借助如下模型讨论：如图1 所示，将形状相同的两根平行且足够长的铝条固定在光滑斜面上，斜面与水平方向夹角为θ.一质量为m的条形磁铁滑入两铝条间，恰好匀速穿过，穿过时磁铁两端面与两铝条的间距始终保持恒定，其引起电磁感应的效果与磁铁不动、铝条相对磁铁运动相同．磁铁端面是边长为d的正方形，由于磁铁距离铝条很近，磁铁端面正对两铝条区域的磁场均可视为匀强磁场，磁感应强度为B，铝条的高度大于d，电阻率为ρ.为研究问题方便，铝条中只考虑与磁铁正对部分的电阻和磁场，其他部分电阻和磁场可忽略不计，假设磁铁进入铝条间以后，减少的机械能完全转化为铝条的内能，重力加速度为g.
图1
(1)求铝条中与磁铁正对部分的电流I；
(2)若两铝条的宽度均为b，推导磁铁匀速穿过铝条间时速度v的表达式；
(3)在其他条件不变的情况下，仅将两铝条更换为宽度b′>b的铝条，磁铁仍以速度v进入铝条间，试简要分析说明磁铁在铝条间运动时的加速度和速度如何变化．
【答案】(1)　(2)　(3)略
【解析】
(1)磁铁在铝条间运动时，两根铝条受到的安培力大小相等，均为F安，有
F安＝IdB　①
磁铁受到沿斜面向上的作用力为F，其大小
F＝2F安　②
磁铁匀速运动时受力平衡，则有
F－mgsin
θ＝0　
③
联立①②③式可得I＝　　④
(3)磁铁以速度v进入铝条间，恰好做匀速运动时，磁铁受到沿斜面向上的作用力F，联立①②⑤⑥⑦式可得F＝　⑨
当铝条的宽度b′>b时，磁铁以速度v进入铝条间时，磁铁受到的作用力变为F′，有
F′＝　⑩
可见F′>F＝mgsin
θ，磁铁所受到的合力方向沿斜面向上，获得与运动方向相反的加速度，磁铁将减速下滑，此时加速度最大．之后，随着运动速度减小，F′也随着减小，磁铁所受的合力也减小，由于磁铁加速度与所受到的合力成正比，磁铁的加速度逐渐减小．综上所述，磁铁做加速度逐渐减小的减速运动，直到F′＝mgsin
θ时，磁铁重新达到平衡状态，将再次以较小的速度匀速下滑．
1、(2015·高考全国卷Ⅰ)如图所示，一长为10
cm的金属棒ab用两个完全相同的弹簧水平地悬挂在匀强磁场中；磁场的磁感应强度大小为0.1
T，方向垂直于纸面向里；弹簧上端固定，下端与金属棒绝缘，金属棒通过开关与一电动势为12
V的电池相连，电路总电阻为2
Ω.已知开关断开时两弹簧的伸长量为0.5
cm；闭合开关，系统重新平衡后，两弹簧的伸长量与开关断开时相比均改变了0.3
cm.重力加速度的大小取10
m/s2.判断开关闭合后金属棒所受安培力的方向，并求出金属棒的质量．
2．(2015·山东理综)如图所示，滑块A置于水平地面上，滑块B在一水平力作用下紧靠滑块A(A、B接触面竖直)，此时A恰好不滑动，B刚好不下滑．已知A与B间的动摩擦因数为μ1，A与地面间的动摩擦因数为μ2，最大静摩擦力等于滑动摩擦力．A与B的质量之比为(　　)
A.
B.
C.
D.
答案：B
解析：滑块B刚好不下滑，根据平衡条件得mBg＝μ1F；滑块A恰好不滑动，则滑动A与地面之间的摩擦力等于最大静摩擦力，把A、B看成一个整体，根据平衡条件得F＝μ2(mA＋mB)g，解得＝.选项B正确．
2.(2014·浙江理综)如图所示，水平地面上固定一个光滑绝缘斜面，斜面与水平面的夹角为θ.一根轻质绝缘细线的一端固定在斜面顶端，另一端系有一个带电小球A，细线与斜面平行．小球A的质量为m、电量为q.小球A的右侧固定放置带等量同种电荷的小球B，两球心的高度相同、间距为d.静电力常量为k，重力加速度为g，两带电小球可视为点电荷．小球A静止在斜面上，则(　　)
A．小球A与B之间库仑力的大小为
B．当＝时，细线上的拉力为0
C．当＝时，细线上的拉力为0
D．当＝时，斜面对小球A的支持力为0
答案：AC
3．(2014·山东理综)如图所示，用两根等长轻绳将木板悬挂在竖直木桩上等高的两点，制成一简易秋千．某次维修时将两轻绳各剪去一小段，但仍保持等长且悬挂点不变．木板静止时，F1表示木板所受合力的大小，F2表示单根轻绳对木板拉力的大小，则维修后(　　)
A．F1不变，F2变大
B．F1不变，F2变小
C．F1变大，F2变大
D．F1变小，F2变小
答案：A
4．(2013·重庆理综)如图所示，某人静躺在椅子上，椅子的靠背与水平面之间有固定倾斜角θ.若此人所受重力为G，则椅子各部分对他的作用力的合力大小为(　　)
A．G
B．Gsin
θ
C．Gcos
θ
D．Gtan
θ
答案：A
解析：人躺在椅子上受椅子两个面的支持力和重力作用，三力平衡，则椅子各部分对人的作用力的合力大小等于重力，A项正确．
1．如图所示，P、Q为两个固定的滑轮，A、B、C三个物体用不可伸长的轻绳(不计轻绳与滑轮间的摩擦)跨过P、Q相连于O点，初始时O、P间轻绳与水平方向夹角为60°，O、Q间轻绳水平，A、B、C三个物体恰好能保持静止．已知B物体的重力大小为G.若在O点施加一外力F，缓慢移动O点到使O、P间轻绳水平，O、Q间轻绳处于与水平方向夹角为60°的位置，则此时施加在O点的外力F大小为(　　)
A．G　　　　
B.G
C.G
D．2G
2．如图所示，质量均为M的A、B两滑块放在粗糙水平面上，两轻杆等长，杆与滑块、杆与杆间均用光滑铰链连接，在两杆铰合处悬挂一质量为m的重物C，整个装置处于静止状态，设杆与水平面间的夹角为θ.下列说法正确的是(　　)
A．当m一定时，θ越大，轻杆受力越小
B．当m一定时，θ越小，滑块对地面的压力越大
C．当θ一定时，M越大，滑块与地面间的摩擦力越大
D．当θ一定时，M越小，可悬挂重物C的质量m越大
解析：选A.将C的重力按照作用效果分解，如图所示：
根据平行四边形定则，
有：F1＝F2＝＝
故m一定时，θ越大，轻杆受力越小，A正确；对ABC整体分析可知，对地压力为FN＝(2M＋m)g，与θ无关，B错误；对A分析，受重力、杆的推力、支持力和向右的静摩擦力，根据平衡条件，有：Ff＝F1cos
θ＝，与M无关，C错误；只要动摩擦因数足够大，即可满足F1cos
θ≤μF1sin
θ，不管M多大，M都不会滑动，D错误．
3．如图所示，在竖直墙壁的A点处有一根水平轻杆a，杆的左端有一个轻滑轮O.一根细线上端固定在该天花板的B点处，细线跨过滑轮O，下端系一个重为G的物体，开始时BO段细线与天花板的夹角为θ＝30°.系统保持静止，当轻杆a缓慢向下移动的过程中，不计一切摩擦．下列说法中正确的是(　　)
A．细线BO对天花板的拉力不变
B．a杆对滑轮的作用力逐渐减小
C．a杆对滑轮的作用力的方向沿杆水平向右
D．墙壁对a杆的作用力不变
4、如图所示，一小球在斜面上处于静止状态，不考虑一切摩擦，如果把竖直挡板由竖直位置绕O点缓慢转至水平位置，则此过程中球对挡板的压力F1和球对斜面的压力F2的变化情况是(　　)
A．F1先增大后减小，F2一直减小
B．F1先减小后增大，F2一直减小
C．F1和F2都一直在增大
D．F1和F2都一直在减小
解析　小球初始时刻的受力情况如图甲所示，因挡板是缓慢转动的，所以小球处于动态平衡状态，在转动过程中，重力、斜面的支持力和挡板的弹力组成的矢量三角形的变化情况如图乙所示(重力的大小方向均不变、斜面对小球的支持力的方向始终不变)，由图可知此过程中斜面对小球的支持力不断减小，挡板对小球的弹力先减小后增大，由牛顿第三定律可知选项B正确．
答案　B
5、一铁架台放在水平地面上，其上用轻质细线悬挂一小球，开始时细线竖直．现将水平力F作用于小球上，使其缓慢地由实线位置运动到虚线位置，铁架台始终保持静止．则在这一过程中(　　)
A．水平拉力F变小
B．细线的拉力不变
C．铁架台对地面的压力变大
D．铁架台所受地面的摩擦力变大
解析　对小球受力分析，受拉力、重力、F，根据平衡条件，有：
答案　D
6、如图所示，质量均可忽略的轻绳与轻杆承受弹力的最大值一定，杆的A端用铰链固定，光滑轻质小滑轮在A点正上方，杆的B端吊一重力为G的重物，现将绳的一端拴在杆的B端，用拉力F将B端缓慢上拉，在杆达到竖直前(杆和绳均未断)，关于绳子的拉力F和杆受到的弹力FN的变化，下列判断正确的是(　　)
A．F变大　　
　B．F变小
C．FN变大
D．FN变小
解析　在用拉力将B端缓慢上拉的过程中，B点受轻绳向下的拉力(其大小等于G)、沿OB方向的拉力F′(F′＝F)以及轻杆对B点的弹力FN′(FN′＝FN)的作用，由于B点处于动态平衡状态，且F′和FN′的大小和方向均在发生变化，故可用力三角形与几何三角形相似的方法进行解决．受力分析如图所示，由图可知，力三角形与几何三角形AOB相似，即＝＝，由于重力G和O、A两点间的距离以及AB的长度均不变，故弹力FN′不变，拉力F′减小，FN不变，F减小．
答案　B
7、
(多选)如图所示，放在水平面上的斜面体B始终静止，物块A放在斜面体上，一轻质弹簧两端分别与物块A及固定在斜面体底端的轻质挡板拴接，初始时A、B静止，弹簧处于压缩状态．现用力F沿斜面向下推A，但A并未运动．下列说法正确的是(　　)
A．弹簧对挡板的作用力不变
B．B对地面的压力增大
C．A、B之间的摩擦力一定增大
D．水平面对B的摩擦力始终为零
8、(多选)如图所示，用两根长度相同的绝缘细线把一个质量为0.1
kg的小球A悬挂到水平板的M、N两点，A上带有Q＝3.0×10－6C的正电荷．两线夹角为120°，两线上的拉力大小分别为F1和F2.A的正下方0.3
m处放有一带等量异种电荷的小球B，B与绝缘支架的总质量为0.2
kg(重力加速度取g＝10
m/s2；静电力常量k＝9.0×109
N·m2/C2，A、B球可视为点电荷)，则(　　)
A．支架对地面的压力大小为2.0
N
B．两线上的拉力大小F1＝F2＝1.9
N
C．将B水平右移，使M、A、B在同一直线上，此时两线上的拉力大小F1＝1.225
N，F2＝1.0
N
D．将B移到无穷远处，两线上的拉力大小F1＝F2＝0.866
N
解析　小球A、B间的库仑力为
F库＝k＝9.0×109×
N＝0.9
N，
F库′＝k＝0.225
N，以A球为研究对象受力分析图如图丙所示，可知F2′＝1.0
N，F1′－F库′＝1.0
N，F1′＝1.225
N，所以C正确；将B移到无穷远，则F库″＝0，可求得F1″＝F2″＝1
N，D错误．
答案　BC
9、如图所示，两根光滑金属导轨平行放置，导轨所在平面与水平面间的夹角为θ.整个装置处于沿竖直方向的匀强磁场中．金属杆ab垂直导轨放置，当金属杆ab中通有从a到b的恒定电流I时，金属杆ab刚好静止．则(　　)
A．磁场方向竖直向上
B．磁场方向竖直向下
C．金属杆ab受安培力的方向平行导轨向上
D．金属杆ab受安培力的方向平行导轨向下
解析　受力分析如图所示，当磁场方向竖直向上时，由左手定则可知安培力水平向右，金属杆ab受力可以平衡，A正确；若磁场方向竖直向下，由左手定则可知安培力水平向左，则金属杆ab受力无法平衡，B、C、D错误．
答案　A
10、如图甲所示，轻绳AD跨过固定在水平横梁BC右端的定滑轮挂住一个质量为10
kg的物体，∠ACB＝30°；图乙中轻杆HP一端用铰链固定在竖直墙上，另一端P通过细绳EP拉住，EP与水平方向也成30°角，轻杆的P点用细绳PQ拉住一个质量也为10
kg的物体，g取10
m/s2.求：
(1)轻绳AC段的张力FAC与细绳EP的张力FEP大小之比；
(2)横梁BC对C端的支持力；
(3)轻杆HP对P端的支持力．
解析　题图甲和题图乙中的两个物体M1、M2都处于平衡状态，根据平衡条件可判断，与物体相连的竖直细绳拉力大小等于物体的重力，分别以C点和P点为研究对象，进行受力分析如图1和2所示．
(3)图2中，根据平衡条件有
FEPsin
30°＝M2g，FEPcos
30°＝FP
所以FP＝M2gcot
30°＝M2g≈173
N，方向水平向右．
答案　(1)1∶2　(2)100
N，方向与水平方向成30°角斜向右上方　(3)173
N，方向水平向右