【步步高】2015屆高考物理大二輪專題復(fù)習(xí)word版訓(xùn)練：專題一力與場(chǎng)內(nèi)物體的平衡

1、【專題定位】本專題解決的是受力分析和共點(diǎn)力平衡問(wèn)題.高考對(duì)本專題內(nèi)容的考查主要有：對(duì)各種性質(zhì)力特點(diǎn)的理解；共點(diǎn)力作用下平衡條件的應(yīng)用.考查的主要物理方法和思想有：整體法和隔離法；假設(shè)法；合成法；正交分解法；矢量三角形法；相似三角形法；等效思想；分解思想.【應(yīng)考策略】深刻理解各種性質(zhì)力的特點(diǎn).熟練掌握分析共點(diǎn)力平衡問(wèn)題的各種方法.知識(shí)方法聚焦 填填更有底XJ知斐旦口1 .彈力(1)大?。簭椈稍趶椥韵薅葍?nèi)，彈力的大小可由胡克定律F=kx計(jì)算；一般情況下物體間相互作用的彈力可由平衡條件或牛頓運(yùn)動(dòng)定律來(lái)求解.(2)方向：一般垂直于接觸面(或切面)指向形變恢復(fù)的方向：繩的拉力沿繩指向繩收縮的方向.2 .

2、摩擦力大?。夯瑒?dòng)摩擦力Ff=jJN，與接觸面的面積無(wú)關(guān);靜摩擦力0<FfW Ffmax,具體值根據(jù)牛頓運(yùn)動(dòng)定律或平衡條件來(lái)求.(2)方向：沿接觸面的切線方向,并且跟物體的相對(duì)運(yùn)動(dòng)或相對(duì)運(yùn)動(dòng)趨勢(shì)的方向相反.3 .電場(chǎng)力(1)大?。篎=qE.若為勻強(qiáng)電場(chǎng)，電場(chǎng)力則為恒力；若為非勻強(qiáng)電場(chǎng),電場(chǎng)力則與電荷所處的位置有關(guān)；點(diǎn)電荷的庫(kù)侖力F = kq呼.r(2)方向：正電荷所受電場(chǎng)力方向與場(chǎng)強(qiáng)方向一致，電荷所受電場(chǎng)力方向與場(chǎng)強(qiáng)方向相反. 4 .安培力(1)大?。篎 = BIL,此式只適用于 B，I的情況，且L是導(dǎo)線的有效長(zhǎng)度，當(dāng) B/I時(shí)F=0.(2)方向：用左手定則判斷,安培力垂直于B、I決定的平

3、面.5 .洛倫茲力(1)大?。篎洛=皿，此式只適用于 B，v的情況.當(dāng)3/丫時(shí)5洛=0.(2)方向：用左壬定則判斷，洛倫茲力垂直于B、v決定的平面，洛倫茲力不做功.6 .共點(diǎn)力的平衡(1)平衡狀態(tài)：物體靜I上或做勻速直線運(yùn)動(dòng).(2)平衡條件：F合=0或Fx=0, Fy = 0.常用推論：若物體受n個(gè)作用力而處于平衡狀態(tài)，則其中任意一個(gè)力與其余(n1)個(gè)力的合力大小相等、方向相反.若三個(gè)共點(diǎn)力的合力為零,則表示這三個(gè)力的有向線段首尾相接組成一個(gè)封閉三角形.*規(guī)律方法1 .處理平衡問(wèn)題的基本思路：確定平衡狀態(tài)（加速度為D一巧選研究對(duì)象（整體法或隔離法）一受力分析一建立平衡方程一求解或作討論.2 .

4、常用的方法（1）在判斷彈力或摩擦力是否存在以及確定方向時(shí)常用假設(shè)出（2）求解平衡問(wèn)題時(shí)常用二力平衡法、矢量三角形法、正交分解法、相似三角形法、圖解法等3 .帶電體的平衡問(wèn)題仍然滿足平衡條件,只是要注意準(zhǔn)確分析場(chǎng)力電場(chǎng)力、安培力或洛倫茲力.4 .如果帶電粒子在重力場(chǎng)、電場(chǎng)和磁場(chǎng)三者組成的復(fù)合場(chǎng)中做直線運(yùn)動(dòng)，則一定是勻速直線 運(yùn)動(dòng),因?yàn)?F洛，v.悔他有感悟熱點(diǎn)考向例析考向1共點(diǎn)力作用下的靜態(tài)平衡問(wèn)題例1如圖1所示，質(zhì)量為m的木塊A放在水平面上的質(zhì)量為 M的斜面B上，現(xiàn)用大小相等、 方向相反的兩個(gè)水平推力 F分別作用在A、B上，A、B均保持靜止不動(dòng).則（）圖1-15 -A . A與B之間一定存在摩

5、擦力B . B與地面之間一定存在摩擦力C. B對(duì)A的支持力一定等于 mgD.地面對(duì)B的支持力大小一定等于（m+M）gB、D選項(xiàng)考察地面對(duì)【審題突破】A、C選項(xiàng)考察物體 A、B之間的受力應(yīng)選誰(shuí)為研究對(duì)象?B的作用力必須選 B為研究對(duì)象嗎？怎樣選研究對(duì)象更簡(jiǎn)單？解析 對(duì)A,若重力、推力、支持力的合力為零時(shí)，A、B間沒有摩擦力，A錯(cuò)誤；B對(duì)A的支持力無(wú)法求出，所以 C錯(cuò)誤；把A、B視為一個(gè)整體，水平方向兩推力恰好平衡，故 B與地面間沒有摩擦力，所以 B錯(cuò)誤；地面對(duì)B的支持力等于（m+M）g,故D正確.答案 D【以題說(shuō)法】1.在分析兩個(gè)或兩個(gè)以上物體間的相互作用時(shí)，一般采用整體法與隔離法進(jìn)行分析.2

6、.采用整體法進(jìn)行受力分析時(shí)，要注意系統(tǒng)內(nèi)各個(gè)物體的狀態(tài)應(yīng)該相同.3 .當(dāng)直接分析一個(gè)物體的受力不方便時(shí)，可轉(zhuǎn)移研究對(duì)象，先分析另一個(gè)物體的受力，再根據(jù)牛頓第三定律分析該物體的受力，此法叫“轉(zhuǎn)移研究對(duì)象法針對(duì)調(diào).輕質(zhì)彈簧a的兩端分別連在質(zhì)量均為 m的小球上，兩球均可視為質(zhì)點(diǎn).另有兩根與A完全相同的輕質(zhì)彈簧 B、C,且B、C的一端分別與兩個(gè)小球相連，B的另一端固定在天花板上，C的另一端用手牽住，如圖 2所示.適當(dāng)調(diào)節(jié)手的高度與用力的方向，保持B彈簧軸線跟豎直方向夾角為37°不變（已知sin 37= 0.6, cos 37 = 0.8）,當(dāng)彈簧C的拉力最小時(shí),B、C兩彈簧的形變量之比為圖2

7、A . 1 ： 1B. 3 ： 5C. 4 ： 3 D. 5 ： 4答案 C解析 以兩球和彈簧 A組成的整體為研究對(duì)象，受力分析如圖所示，由合成法知當(dāng)C彈簧與B彈簧垂直時(shí)，彈簧C施加的拉力最小，由幾何關(guān)系知Ftb：Ftc=4 ： 3.考向2共點(diǎn)力作用下的動(dòng)態(tài)平衡問(wèn)題【例2 （2014 山東14）如圖3所示，用兩根等長(zhǎng)輕繩將木板懸掛在豎直木樁上等高的兩點(diǎn)，制 成一簡(jiǎn)易秋千，某次維修時(shí)將兩輕繩各剪去一小段，但仍保持等長(zhǎng)且懸掛點(diǎn)不變.木板靜止時(shí)，F(xiàn)i表示木板所受合力的大小，F(xiàn)2表示單根輕繩對(duì)木板拉力的大小，則維修后（）A . Fi不變，F(xiàn)2變大B . Fi不變，F(xiàn)2變小C. Fi變大，F(xiàn)2變大D .

8、 Fi變小，F(xiàn)2變小審題突破】?jī)奢p繩各剪去一小段，兩繩之間的夾角如何變化？木板所受合力根據(jù)什么判斷大小是否變化？解析 木板靜止時(shí)，木板受重力 G以及兩根輕繩的拉力 F2,根據(jù)平衡條件，木板受到的合力Fi = 0,保持不變.兩根輕繩的拉力 F2的合力大小等于重力 G,保持不變，當(dāng)兩輕繩剪去一段后，兩根輕繩的拉力 F2與豎直方向的夾角變大，因其合力不變，故F2變大.選項(xiàng)A正確，選項(xiàng)B、C、D錯(cuò)誤.答案 A【以題說(shuō)法】動(dòng)態(tài)平衡問(wèn)題分析的三個(gè)常用方法.1 .解析法：一般把力進(jìn)行正交分解，兩個(gè)方向上列平衡方程，寫出所要分析的力與變化角度的關(guān)系，然后判斷各力的變化趨勢(shì).2 .圖解法：能用圖解法分析動(dòng)態(tài)變化

9、的問(wèn)題有三個(gè)顯著特征：一、物體一般受三個(gè)力作用；二、其中有一個(gè)大小、方向都不變的力；三、還有一個(gè)方向不變的力.3 .相似三角形法：物體一般受三個(gè)力作用而平衡，系統(tǒng)內(nèi)一定總存在一個(gè)與矢量三角形相似的結(jié)構(gòu)三角形，這種情況下采用相似三角形法解決問(wèn)題簡(jiǎn)單快捷.甘可調(diào)竦送 如圖4甲，手提電腦散熱底座一般設(shè)置有四個(gè)卡位用來(lái)調(diào)節(jié)角度.某同學(xué)將電腦放在散熱底座上，為了獲得更好的舒適度，由原卡位4緩慢地調(diào)至卡位1（如圖乙），電腦始終靜止在底座上，則（）A.電腦受到的支持力變大B.電腦受到的摩擦力變小C.散熱底座對(duì)電腦的作用力變大D.散熱底座對(duì)電腦的作用力不變答案 D解析 對(duì)筆記本電腦受力分析如圖所不，有： FN

10、 = mgcos & Ff= mgsin 0.由原產(chǎn)卡位1調(diào)至卡位4,。減小，靜摩擦力Ff減小、支持力Fn增加；散熱底座對(duì)電腦的作用力的合力是支持力和靜摩擦力的合力，與重力平衡，始終是不變的，故D正確.考向3帶電體在電場(chǎng)內(nèi)的平衡問(wèn)題例3 （2014浙江19）如圖5所示，水平地面上固定一個(gè)光滑絕緣斜面，斜面與水平面的夾角為。.一根輕質(zhì)絕緣細(xì)線的一端固定在斜面頂端，另一端系有一個(gè)帶電小球A,細(xì)線與斜面平行.小球A的質(zhì)量為m、電量為q.小球A的右側(cè)固定放置帶等量同種電荷的小球B,兩球心的高度相同、間距為 d.靜電力常量為k,重力加速度為g,兩帶電小球可視為點(diǎn)電荷.小球A靜止在斜面上，則（）圖

11、5A.小球A與B之間庫(kù)侖力的大小為d,細(xì)線上的拉力為 0當(dāng)：=細(xì)線上白拉力為0D.當(dāng)q=、化嗎時(shí)，斜面對(duì)小球 A的支持力為0 d ktan 0【審題突破】小球A受哪幾個(gè)力的作用？若細(xì)線上的拉力為0呢？通過(guò)對(duì)小球受力分析，斜面對(duì)小球A的支持力能為0嗎？ 解析 根據(jù)庫(kù)侖定律，A、B球間的庫(kù)侖力F庫(kù)=8，選項(xiàng)A正確；小球A受豎直向下的重力mg,水平向左的庫(kù)侖力 5庫(kù)=羊，由平衡條件知，當(dāng)斜面對(duì)小球的支持力Fn的大小等于重力與庫(kù)侖力的合力大小時(shí)，細(xì)線上的拉/國(guó)力等于零，如圖所示，則 '=tan 9,所以q= /mgt：n 0,選項(xiàng)c正確，/mg d k選項(xiàng)B錯(cuò)誤；斜面對(duì)小球的支持力 Fn始終不

12、會(huì)等于零，選項(xiàng) D錯(cuò)誤. 1 /有答案 ACL【以題說(shuō)法】1.電場(chǎng)和重力場(chǎng)內(nèi)的平衡問(wèn)題，仍然是力學(xué)問(wèn)題.力學(xué)中用到的圖解法和正交分解法仍然可以用在電場(chǎng)和重力場(chǎng)中.2.當(dāng)涉及多個(gè)研究對(duì)象時(shí)，一般采用整體法和隔離法結(jié)合的方法求解.當(dāng)物體受到的力多于三個(gè)時(shí)，往往采用正交分解法列出分方向的平衡方程.針對(duì)調(diào)練電 如圖6所示，粗糙程度均勻的名緣空心斜面ABC放置在水平面上，/ CAB =30°,斜面內(nèi)部。點(diǎn)（與斜面無(wú)任何連接）固定一個(gè)正點(diǎn)電荷，一帶負(fù)電可視為質(zhì)點(diǎn)的小物體可以分別 靜止在 M、P、N點(diǎn)，P為MN的中點(diǎn)，OM = ON, OM / AB,則下列判斷正確的是 （）圖6A .小物體在M、

13、P、N點(diǎn)靜止時(shí)一定都是受 4個(gè)力B .小物體靜止在P點(diǎn)時(shí)受到的摩擦力最大C.小物體靜止在P點(diǎn)時(shí)受到的支持力最大D.小物體靜止在 M、N點(diǎn)時(shí)受到的支持力相等答案 CD解析 對(duì)小物體分別在三處?kù)o止時(shí)進(jìn)行受力分析，如圖：結(jié)合平衡條件小物體在P、N兩點(diǎn)時(shí)一定受四個(gè)力的作用，而在M處不一定，故A錯(cuò)誤；小物體靜止在 P點(diǎn)時(shí)，摩擦力Ff=mgsin 30 ,設(shè)小物體靜止在M、N點(diǎn)時(shí)，庫(kù)侖力為 F',則小物體靜止在 N點(diǎn)時(shí)Ff'= mgsin 30干F' cos 30 ；小物體靜止在 M點(diǎn)時(shí)Ff" = mgsin 30 -Fz cos 30；可見小物體靜止在N點(diǎn)時(shí)所受摩擦力最

14、大，故 B錯(cuò)誤；小物體靜止在P點(diǎn)時(shí)，設(shè)庫(kù)侖力為 F,受到的支持力FN=mgcos 30+F,小物體靜止在 M、N點(diǎn)時(shí)：Fn' = mgcos 30°+ F' sin 30 ；由庫(kù)侖定律知F>F',故Fn>Fn',即小物體靜止在 P點(diǎn)時(shí)受到的支持力最大，靜止在 M、N點(diǎn)時(shí)受到的支持力相等，故C、D正確.審題破題真題演練1.應(yīng)用平衡條件解決電學(xué)平衡問(wèn)題【例4 （18分）如圖7（BE左邊為側(cè)視圖，右邊為俯視圖）所示，電阻不計(jì)的光滑導(dǎo)軌 ABC、DEF 平行放置，間距為 L, BC、EF水平，AB、DE與水平面成 。角.PQ、P' Q

15、9;是相同的兩金 屬桿，它們與導(dǎo)軌垂直，質(zhì)量均為m、電阻均為R.平行板電容器的兩金屬板 M、N的板面沿豎直放置，相距為d,并通過(guò)導(dǎo)線與導(dǎo)軌 ABC、DEF連接.整個(gè)裝置處于磁感應(yīng)強(qiáng)度大小為B、方向豎直向下的勻強(qiáng)磁場(chǎng)中.要使桿P' Q'靜止不動(dòng)，求：（1）桿PQ應(yīng)沿什么方向運(yùn)動(dòng)？速度多大？（2）從O點(diǎn)入射的帶電粒子恰好沿圖中虛線通過(guò)平行板電容器，則入射粒子的速度vo多大?【思維導(dǎo)圖】；光滑”導(dǎo)軟，說(shuō)明金屬桿不受摩擦力癡贏晟a”桿尸但靜止不動(dòng)“說(shuō)明桿“受力平衡子恰好沿圖中虛線通過(guò)平行板電容器'說(shuō)明粒子受力平衡/力學(xué)知譏：平衡條件J-一 一一八楞次定律f或右手定期）、左手定則

16、對(duì)桿 r Qmgtan0/L色g美交二對(duì)粒子"+如 聯(lián)系t平行板間的電壓就是產(chǎn)。闞端的第湍電壓X答題模板解析（1）設(shè)卞fPQ運(yùn)動(dòng)速度為V,桿PQ切割磁感線產(chǎn)生的感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)：E= BLv（2 分）回路電流：I=E1（2分） R+ RP' Q'桿靜止，對(duì)桿P' Q'受力分析，有：mgtan 0= BIL（2 分）官?、如/口2mgRtan_0八 八、聯(lián)立解得：v =一抑一（2分）根據(jù)左手定則與右手定則可知，PQ應(yīng)向右運(yùn)動(dòng).（2分）（2）兩平行板間的電壓：U = IR（2分）粒子在電場(chǎng)中運(yùn)動(dòng)，電場(chǎng)力：F=qE=qU（2分）粒子沿直線通過(guò)平行板電容器，這時(shí)粒子

17、所受的電場(chǎng)力和洛倫茲力相互平衡：qU八d = qBvo（2 分） 、口 mgRtan 0 八聯(lián)立斛得：vo= B2Ld （2分）答案向右運(yùn)動(dòng)2mgRtan 9(2)哽嘰BL ' ' B Ld點(diǎn)睛之筆此題為力電綜合問(wèn)題，考查了力學(xué)知識(shí)的平衡問(wèn)題和電磁感應(yīng)知識(shí).解答本題的思路是先通過(guò) P' Q'靜止不動(dòng)、受力平衡分析PQ的運(yùn)動(dòng)方向.PQ運(yùn)動(dòng)對(duì)P' Q'和電容器供電，帶電粒子在電場(chǎng)、磁場(chǎng)中做勻速直線運(yùn)動(dòng)受力平衡.X高考現(xiàn)場(chǎng)(限時(shí)：15分鐘，滿分：15分)(2014江蘇13)如圖8所示，在勻強(qiáng)磁場(chǎng)中有一傾斜的平行金屬導(dǎo)軌，導(dǎo)軌間距為L(zhǎng),長(zhǎng)為3d,導(dǎo)軌平面

18、與水平面的夾角為以在導(dǎo)軌的中部刷有一段長(zhǎng)為d的薄絕緣涂層.勻強(qiáng)磁場(chǎng)的磁感應(yīng)強(qiáng)度大小為 B,方向與導(dǎo)軌平面垂直.質(zhì)量為 m的導(dǎo)體棒從導(dǎo)軌的頂端由靜止釋放，在滑 上涂層之前已經(jīng)做勻速運(yùn)動(dòng)，并一直勻速滑到導(dǎo)軌底端.導(dǎo)體棒始終與導(dǎo)軌垂直，且僅與涂 層間有摩擦，接在兩導(dǎo)軌間的電阻為R,其他部分的電阻均不計(jì)，重力加速度為g.求：圖8(1)導(dǎo)體棒與涂層間的動(dòng)摩擦因數(shù)叵(2)導(dǎo)體棒勻速運(yùn)動(dòng)的速度大小v;(3)整個(gè)運(yùn)動(dòng)過(guò)程中，電阻產(chǎn)生的焦耳熱Q.答案(1)tan 0 (2)mgRLin 9m3g2R2sin2。(3)2mgdsin 02B4L4解析(1)在絕緣涂層上導(dǎo)體棒受力平衡 mgsin 0=mgos 0解

19、得導(dǎo)體棒與涂層間的動(dòng)摩擦因數(shù)尸tan ft (2)在光滑導(dǎo)軌上感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)：E= BLv感應(yīng)電流：I=ER受力平衡的條件是：F安=mgsin 0解得導(dǎo)體棒勻速運(yùn)動(dòng)的速度v= mgRSin 9.B L(3)摩擦生熱：Qt=mgdOs 012根據(jù)能重寸恒7E律知：3mgdsin 0= Q+ Qt+ mv3 2 2 . 2解得電阻產(chǎn)生的焦耳熱Q=2mgdsin 0-m澄/92B L專題突破練（限時(shí)：30分鐘）題組1共點(diǎn)力作用下的靜態(tài)平衡1. （2014廣東14）如圖1所示，水平地面上堆放著原木，關(guān)于原木P在支撐點(diǎn)M、N處受力的方向，下列說(shuō)法正確的是 （）圖1A . M處受到的支持力豎直向上B . N處

20、受到的支持力豎直向上C. M處受到的靜摩擦力沿 MN方向D. N處受到的靜摩擦力沿水平方向答案 A解析 M處支持力方向與支持面（地面）垂直，即豎直向上，選項(xiàng)A正確；N處支持力方向與支持面（原木接觸面）垂直，即垂直 MN向上，故選項(xiàng)B錯(cuò)誤；摩擦力與接觸面平行，故選項(xiàng)C、D錯(cuò)誤.2.如圖2所示，三個(gè)相同的輕質(zhì)彈簧連接在。點(diǎn)，彈簧1的另一端固定在天花板上，且與豎直方向的夾角為30。，彈簧2水平且右端固定在豎直墻壁上，彈簧3的另一端懸掛質(zhì)量為 m的物體且處于靜止?fàn)顟B(tài)，此時(shí)彈簧1、2、3的形變量分別為xX2、X3,則（）圖2A .X1-x2：x3= V31 2B .X1：x2：x3= 2 ：1：y/3C

21、.x1：x2：x3=1 ：2：*D .x1:x2:x3= >/3:2： 1答案 B解析 對(duì)物體受力分析可知：kx3=mg,對(duì)彈簧的結(jié)點(diǎn)受力分析可知:kxicos 30 = kx3, kxisin 30 = kx2,聯(lián)立解得 xi ： X2 ： x3= 2 ： 1 ： J3每個(gè)籃球的質(zhì)3.體育器材室里，籃球擺放在如圖3所示的球架上.已知球架的寬度為d,為m、直徑為D,不計(jì)球與球架之間的摩擦，則每個(gè)籃球?qū)σ粋?cè)球架的壓力大小為1A.2mgB.mgDD.2mg.D d圖3答案 C解析籃球受力平衡,設(shè)一側(cè)球架的彈力與豎直方向的夾角為為如圖，由平衡條件，F(xiàn)i=F2 =mg2cos O'mg4

22、.Fi= F2=mgD24D2d2,選項(xiàng)C正確.在如圖所示的 A、B、C、D四幅圖中，滑輪本身的重力忽略不計(jì)，滑輪的軸O安裝在一cos 0=m的重物,根輕木桿P上，一根輕繩ab繞過(guò)滑輪，a端固定在墻上，b端下面掛一個(gè)質(zhì)量都是 當(dāng)滑輪和重物都靜止不動(dòng)時(shí)，圖 A、C、D中桿P與豎直方向夾角均為 以圖B中桿P在豎直方向上，假設(shè)A、B、C、D四幅圖中滑輪受到木桿彈力的大小依次為 Fa、Fb、Fc、Fd,則以)BA下判斷中正確的是（A . Fa= Fb= Fc= FdB . Fd>Fa=Fb>FcC. Fa = Fc=Fd>FbD . Fc> Fa= Fb > Fd答案 B

23、解析 設(shè)滑輪兩邊細(xì)繩的夾角為 上對(duì)重物，可得繩子拉力等于重物重力mg,滑輪受到木桿彈力F等于細(xì)繩拉力的合力，即 F = 2mgcos ,由夾角關(guān)系可得 Fd>Fa=Fb>Fc,選項(xiàng)B正確.5.如圖4所示，質(zhì)量為 M的木板C放在水平地面上，固定在 C上的豎直輕桿的頂端分別用 細(xì)繩a和b連接小球A和小球B,小球A、B的質(zhì)量分別為 mA和mB,當(dāng)與水平方向成 30°角 的力F作用在小球B上時(shí)，A、B、C剛好相對(duì)靜止一起向右勻速運(yùn)動(dòng)，且此時(shí)繩a、b與豎直方向的夾角分別為 30°和60°,則下列判斷正確的是()fw.2.7777X?777777777777777

24、77777圖4A .力F的大小為mBgB.地面對(duì) C的支持力等于(M + mA+mB)g3C.地面對(duì)C的摩擦力大小為 tmBgD. mA= mB答案 ACD解析對(duì)小球B受力分析，水平方向：Fcos 30 =FTbCOS 30；得：FTb=F,豎直方向：Fsin 30 + FTbSin 30 = mBg,解得：F = mBg,故A正確；對(duì)小球A受力分析，豎直方向：mAg+FTbSin 30 = FTaSin 60 °水平方向：FTaSin 30 = FTbSin 60 °聯(lián)立得：mA=mB,故D正確；以A、B、C整體為研究對(duì)象受力分析，豎直方向：Fn+ Fsin 30 =(M

25、 + mA + mB)g可見Fn小于(M + mA+mB)g,故B錯(cuò)誤；3水平方向： Ff= Fcos 30 = mBgcos 30 = 2 mBg,故C正確.題組2共點(diǎn)力作用下的動(dòng)態(tài)平衡6 .如圖5所示為建筑工地一個(gè)小型起重機(jī)起吊重物的示意圖.一根輕繩跨過(guò)光滑的動(dòng)滑輪，輕繩的一端系在位置 A處，動(dòng)滑輪的下端掛上重物， 輕繩的另一端掛在起重機(jī)的吊鉤C處.起吊重物前，重物處于靜止?fàn)顟B(tài).起吊重物過(guò)程是這樣的：先讓吊鉤從位置C豎直向上緩慢的移動(dòng)到位置B,然后再讓吊鉤從位置 B水平向右緩慢地移動(dòng)到 D ,最后把重物卸載到某一個(gè)位 置.則關(guān)于輕繩上的拉力大小變化情況，下列說(shuō)法正確的是（）圖5A.吊鉤從C

26、向B移動(dòng)過(guò)程中，輕繩上的拉力不變 B.吊鉤從B向D移動(dòng)過(guò)程中，輕繩上的拉力變小 C.吊鉤從C向B移動(dòng)過(guò)程中，輕繩上的拉力變大 D.吊鉤從B向D移動(dòng)過(guò)程中，輕繩上的拉力不變 答案 A解析 因物體重力不變，故重力與兩繩子的拉力為平衡力，并且滑輪兩端繩子的張力相等;設(shè)繩子間的夾角為 2 0;在由C到B上移的過(guò)程中有：2Ftcos 0= mg；由幾何關(guān)系可知，設(shè) A到動(dòng)滑輪的繩長(zhǎng)為l, A到滑輪的水平距離為 d,則有：lcos 0= d;因由C到B的過(guò)程中A到BC的垂直距離不變，故 。為定值，故輕繩上的拉力不變，故 A正確，C錯(cuò)誤；由B到D的過(guò)程中，繩的總長(zhǎng)不變，夾角 2。一定增大，則由 A中分析可知

27、，F(xiàn)t一定增大；故B、D錯(cuò)誤.7 .如圖6所示，物體A、B用細(xì)繩與彈簧連接后跨過(guò)滑輪，A靜止在傾角為45。的粗糙斜面上，B懸掛著.已知質(zhì)量 mA= 3mB,不計(jì)滑輪摩擦，現(xiàn)將斜面傾角由45°減小到30°,且A、B仍處于靜止?fàn)顟B(tài)，那么下列說(shuō)法中正確的是圖6A .彈簧的彈力大小將不變8 .物體A對(duì)斜面的壓力將減少C.物體A受到的靜摩擦力將減小D.彈簧的彈力及 A受到的靜摩擦力都不變答案 AC解析 彈簧彈力等于B物體的重力，即彈簧彈力不變，故A項(xiàng)正確；對(duì)A物體進(jìn)行受力分析, 列平衡方程可知，C項(xiàng)正確，D項(xiàng)錯(cuò)誤；根據(jù)Fn = mAgcos。，當(dāng)傾角減小時(shí)，A物體對(duì)斜面壓 力變大，故

28、B項(xiàng)錯(cuò)誤.8 .如圖7所示，傾角為 。的斜面體c置于水平地面上，小物塊 b置于斜面上，通過(guò)細(xì)繩跨過(guò) 光滑的定滑輪與沙漏 a連接，連接b的一段細(xì)繩與斜面平行.在 a中的沙子緩慢流出的過(guò)程)中，a、b、c都處于靜止?fàn)顟B(tài)，則（圖7A . b對(duì)c的摩擦力一定減小B . b對(duì)c的摩擦力方向可能平行斜面向上C.地面對(duì)c的摩擦力方向一定向右D.地面對(duì)c的摩擦力一定減小答案 BDGb+Gq解析 設(shè)a、b的重力分別為Ga、Gb.若Ga=GbSin 0, b受到c的摩擦力為零；若GaGbsin 0, b受到c的摩擦力不為零.若 GavGbSin 0, b受到c的摩擦力沿斜面向上，故 A錯(cuò)誤，B正確.對(duì)b、c整體，

29、水平面對(duì) c的摩擦力Ff= Ftcos 0= Gacos也方向水平向左.在a中的沙子緩慢流出的過(guò)程中，則摩14圓的光滑柱狀物體甲放擦力在減小，故 C錯(cuò)誤，D正確.9 .如圖8所示，斜面上固定有一與斜面垂直的擋板，另有一截面為置于斜面上，半徑與甲相同的光滑球乙被夾在甲與擋板之間，沒有與斜面接觸而處于靜止?fàn)顟B(tài).現(xiàn)在從。1處對(duì)甲施加一平行于斜面向下的力F,使甲沿斜面方向緩慢向下移動(dòng).設(shè)乙對(duì)擋板的壓力大小為 Fi,甲對(duì)斜面的壓力大小為F2,甲對(duì)乙的彈力為F3.在此過(guò)程中（圖8A . Fi逐漸增大，F(xiàn)2逐漸增大，F(xiàn)3逐漸增大B. Fi逐漸減小,F2保持不變,F3逐漸減小C. Fi保持不變,F2逐漸增大,

30、F3先增大后減小D. Fi逐漸減小,F2保持不變,F3先減小后增大答案 D解析 先對(duì)物體乙受力分析， 如圖甲所示，由牛頓第三定律可知乙對(duì)擋板的壓力Fi不斷減小,甲對(duì)乙的彈力F3先減小后增大；再對(duì)甲與乙整體受力分析，受重力、斜面的支持力、擋板的支持力和已知力F,如圖乙所示.-18 -根據(jù)平衡條件，設(shè)斜面傾角為0,甲的質(zhì)量為 M,乙的質(zhì)量為 m,正交分解有x 方向：F + (M + m)gsin 0- Fi' =0y 方向：F2' (M + m)gcos 0= 0解得：F2' =(M + m)gcos。，保持不變.結(jié)合牛頓第三定律，物體甲對(duì)斜面的壓力F2不變，故D正確，A、

31、B、C錯(cuò)誤.10 .如圖9所示，三根細(xì)線共系于 。點(diǎn)，其中OA在豎直方向上，OB水平并跨過(guò)定滑輪懸掛一個(gè)重物，OC的C點(diǎn)固定在地面上，整個(gè)裝置處于靜止?fàn)顟B(tài).若 OC加長(zhǎng)并使C點(diǎn)左移，同時(shí)保持O點(diǎn)位置不變，裝置仍然處于靜止?fàn)顟B(tài)， 則細(xì)線OA上拉力Fa和OC上的拉力Fc與原先相比是()A . Fa、Fc都減小C. Fa增大，F(xiàn)c減小答案 A圖9B. Fa、Fc都增大D. Fa減小，F(xiàn)c增大解析 。點(diǎn)受Fa、Fb、Fc三個(gè)力平衡，如圖.當(dāng)按題示情況變化時(shí)，向OB繩的拉力Fb不變，OA繩拉力Fa的方向不變，OC繩拉力Fc的方與拉力Fb方向的夾角減小，保持平衡時(shí) Fa、Fc的變化如虛線所示，顯然都是減小

32、了.題組3帶電體在電場(chǎng)內(nèi)的平衡問(wèn)題11 . （2014廣東20）如圖10所示，光滑絕緣的水平桌面上，固定著一個(gè)帶電量為+ Q的小球P.帶電量分別為q和+ 2q的小球M和N,由絕緣細(xì)桿相連，靜止在桌面上.P與M相距L、M和N視為點(diǎn)電荷，下列說(shuō)法正確的是圖10A . M與N的距離大于LB. P、M和N在同一直線上C.在P產(chǎn)生的電場(chǎng)中，M、N處的電勢(shì)相同D. M、N及細(xì)桿組成的系統(tǒng)所受合力為零答案 BD解析 假設(shè)P、M和N不在同一直線上，對(duì) M受力分析可知 M不可能處于靜止?fàn)顟B(tài)，所以選項(xiàng)B正確；M、N和桿組成的系統(tǒng)，處于靜止?fàn)顟B(tài)，則系統(tǒng)所受合外力為零， 故kQq = TQ篤,L（L+x）解得x=（m

33、1）L,所以選項(xiàng)A錯(cuò)誤，D正確；在正點(diǎn)電荷產(chǎn)生的電場(chǎng)中，離場(chǎng)源電荷越近, 電勢(shì)越高，如料，所以選項(xiàng)C錯(cuò)誤.12. 一根套有細(xì)環(huán)的粗糙桿水平放置，帶正電的小球A通過(guò)絕緣細(xì)線系在細(xì)環(huán)上，另一帶正電的小球B固定在絕緣支架上，A球處于平衡狀態(tài)，如圖 11所示.現(xiàn)將B球稍向右移動(dòng)，當(dāng)A小球再次平衡（該過(guò)程A、B兩球一直在相同的水平面上 ）時(shí)，細(xì)環(huán)仍靜止在原位置，下列說(shuō) 法正確的是（）圖11A .細(xì)線對(duì)帶電小球 A的拉力變大B.細(xì)線對(duì)細(xì)環(huán)的拉力保持不變C.細(xì)環(huán)所受的摩擦力變大D.粗糙桿對(duì)細(xì)環(huán)的支持力變大答案 AC解析 如圖甲所示，以細(xì)環(huán)、細(xì)線及小球A組成的整體為研究對(duì)象受力分析，整體的重力、桿的支持力、靜摩擦力、水平向右的庫(kù)侖斥力，由平衡可知FN = mAg+m環(huán)g, F=Ff,知粗糙桿對(duì)細(xì)環(huán)的支持力不變，再由小球A的受力分析如圖乙知，當(dāng) B球稍向右移動(dòng)時(shí)，由庫(kù)侖定律知，F(xiàn)增大，F(xiàn)f增大，小球A的重力不變，它們的合力與細(xì)線的拉力等大反向，故由力的合成知當(dāng)F增大時(shí)細(xì)線的拉力也增大，綜合以上分析知，A、C選項(xiàng)