高考物理一輪復(fù)習23共點力的平衡條件及其應(yīng)用

1、第3講共點力的平衡條件及其應(yīng)用【2012考綱解讀】考綱內(nèi)容能力要求考向定位共點力平衡能對物體進行正確的受力分析；知道共點力的平衡條件；掌握共點力作用下物體的平衡問題的處理方法.力學知識是物理學的基礎(chǔ)，受力分析又是力學的基礎(chǔ)，共點力作用下的物體平衡，尤其是三個共點力的平衡問題，一直是高考的熱點，同學們要多加注意.【重點知識梳理】一共點力物體同時受幾個力的作用，如果這幾個力都作用于物體的同一點或者它們的作用線交于同一點，這幾個力叫共點力能簡化成質(zhì)點的物體受到的力可視為共點力。二、平衡狀態(tài)物體保持靜止或勻速運動狀態(tài)（或有固定轉(zhuǎn)軸的物體勻速轉(zhuǎn)動）注意：這里的靜止需要二個條件，一是物體受到的合外力為零，

2、二是物體的速度為零，僅速度為零時物體不一定處于靜止狀態(tài)，如物體做豎直上拋運動達到最高點時刻，物體速度為零，但物體不是處于靜止狀態(tài)，因為物體受到的合外力不為零共點力的平衡：如果物體受到共點力的作用，且處于平衡狀態(tài)，就叫做共點力的平衡。共點力的平衡條件：為使物體保持平衡狀態(tài)，作用在物體上的力必須滿足的條件，叫做兩種平衡狀態(tài)：靜態(tài)平衡v=0;a=0 動態(tài)平衡v0;a=0 瞬時速度為0時,不一定處于平衡狀態(tài). 如:豎直上拋最高點.只有能保持靜止狀態(tài)而加速度也為零才能認為平衡狀態(tài).物理學中的“緩慢移動”一般可理解為動態(tài)平衡。三、共點力作用下物體的平衡條件（1）物體受到的合外力為零即F合=0 其正交分解式

3、為F合x=0 ；F合y=0（2）某力與余下其它力的合力平衡（即等值、反向）。二力平衡：這兩個力大小相等，方向相反，作用在同一直線上，并作用于同一物體(要注意與一對作用力與反作用力的區(qū)別)。三力平衡：三個力的作用線(或者反向延長線)必交于一個點,且三個力共面.稱為匯交共面性。其力大小符合組成三解形規(guī)律。三個力平移后構(gòu)成一個首尾相接、封閉的矢量形；任意兩個力的合力與第三個力等大、反向(即是相互平衡)推論：非平行的三個力作用于物體而平衡，則這三個力一定共點。幾個共點力作用于物體而平衡，其中任意幾個力的合力與剩余幾個力（一個力）的合力一定等值反向三力匯交原理：當物體受到三個非平行的共點力作用而平衡時，

4、這三個力必交于一點；說明：物體受到N個共點力作用而處于平衡狀態(tài)時,取出其中的一個力,則這個力必與剩下的（N-1）個力的合力等大反向。若采用正交分解法求平衡問題，則其平衡條件為：FX合=0，F(xiàn)Y合=0；求解平衡問題的一般步驟：選對象，畫受力圖，建坐標，列方程。四、平衡的臨界問題由某種物理現(xiàn)象變化為另一種物理現(xiàn)象或由某種物理狀態(tài)變化為另一種物理狀態(tài)時，發(fā)生轉(zhuǎn)折的狀態(tài)叫臨界狀態(tài)，臨界狀態(tài)可以理解為“恰好出現(xiàn)”或“恰好不出現(xiàn)”某種現(xiàn)象的狀態(tài)。平衡物體的臨界狀態(tài)是指物體所處的平衡狀態(tài)將要發(fā)生變化的狀態(tài)。往往利用“恰好出現(xiàn)”或“恰好不出現(xiàn)”的條件。五、平衡的極值問題極值是指研究平衡問題中某物理量變化情況時

5、出遭到的最大值或最小值?？煞譃楹唵螛O值問題和條件極值問題?！靖哳l考點突破】考點1、物體的受力分析物體的受力分析是解決力學問題的基礎(chǔ)，同時也是關(guān)鍵所在，一般對物體進行受力分析的步驟如下：1明確研究對象.在進行受力分析時，研究對象可以是某一個物體，也可以是保持相對靜止的若干個物體.在解決比較復(fù)雜的問題時，靈活地選取研究對象可以使問題簡化.研究對象確定以后，只分析研究對象以外的物體施予研究對象的力（既研究對象所受的外力），而不分析研究對象施予外界的力.2按順序找力.必須是先場力（重力、電場力、磁場力），后接觸力；接觸力中必須先彈力，后摩擦力（只有在有彈力的接觸面之間才可能有摩擦力）.3畫出受力示意圖

6、，標明各力的符號4需要合成或分解時，必須畫出相應(yīng)的平行四邊形【例1】如圖所示，物體A靠在豎直墻面上，在力F作用下，A、B保持靜止.物體B的受力個數(shù)為（）A2 B3 C4 D5【解析】以物體B為研究對象，B受重力，向上的外力F，A對B的壓力N，物體B有相對A上移的運動的趨勢，故A對B的靜摩擦力沿斜邊向下.如圖所示：【答案】C【規(guī)律總結(jié)】進行受力分析時必須首先確定研究對象，再分析外界對研究對象的作用，本題還可以分析A的受力?？键c2、共點力作用下的物體的平衡【例2】如圖所示，獵人非法獵猴，用兩根輕繩將猴子懸于空中，猴子處于靜止狀態(tài).以下相關(guān)說法正確的是（）A猴子受到三個力的作用B繩拉猴子的力和猴子拉

7、繩的力相互平衡C地球?qū)镒拥囊εc猴子對地球的引力是一對作用力和反作用力D人將繩子拉得越緊，猴子受到的合力越大【解析】以猴子為研究對象，猴子受自身的重力和兩根繩子的拉力，共三個力，繩子拉猴子的力和猴子拉繩子的力是作用力和反作用力，地球?qū)镒拥囊秃镒訉Φ厍虻囊σ彩且粚ο嗷プ饔昧?，繩子拉得越緊，猴子仍然處于靜止狀態(tài)，合力仍然為零.【規(guī)律總結(jié)】要區(qū)分平衡力和一對相互作用力.考點3、共點力平衡的處理方法 1三力平衡的基本解題方法（1）力的合成、分解法：即分析物體的受力，把某兩個力進行合成，將三力轉(zhuǎn)化為二力，構(gòu)成一對平衡力，二是把重力按實際效果進行分解，將三力轉(zhuǎn)化為四力，構(gòu)成兩對平衡力. （參照上

8、一講考點3內(nèi)容）（2）相似三角形法: 利用矢量三角形與幾何三角形相似的關(guān)系，建立方程求解力的方法應(yīng)用這種方法，往往能收到簡捷的效果2.多力平衡的基本解題方法：正交分解法利用正交分解方法解體的一般步驟：（1）明確研究對象；（2）進行受力分析；（3）建立直角坐標系，建立坐標系的原則是讓盡可能多的力落在坐標軸上，將不在坐標軸上的力正交分解；（4）x方向，y方向分別列平衡方程求解. 【例3】如圖所示，固定在水平面上的光滑半球，球心O的正上方固定一個小定滑輪，細繩一端拴一小球，小球置于半球面上的A點，另一端繞過定滑輪，如圖所示.今緩慢拉繩使小球從A點滑向半球頂點（未到頂點），則此過程中，小球?qū)Π肭虻膲毫?/p>

9、大小N及細繩的拉力T大小的變化情況是（）A.N變大，T變大 B.N變小，T變大C.N不變，T變小 D.N變大，T變小【解析】對A進行受力分析，如圖所示，力三角形AFN與幾何三角形OBA相似，由相似三角形對應(yīng)邊成比例，解得N不變，T變小.【答案】C【規(guī)律總結(jié)】相似三角形法是解平衡問題時常遇到的一種方法，解題的關(guān)鍵是正確的受力分析，尋找力的矢量三角形和結(jié)構(gòu)三角形相似.【例4】傾角為的斜面上有質(zhì)量為m的木塊，它們之間的動摩擦因數(shù)為.現(xiàn)用水平力F推動木塊，如圖所示，使木塊恰好沿斜面向上做勻速運動.若斜面始終保持靜止，求水平推力F的大小.【解析】分析物體受力情況如圖所示：由于物體處于平衡狀態(tài)，則有：沿斜

10、面方向:垂直與斜面方向：又解得：【規(guī)律總結(jié)】多力平衡問題宜采用正交分解法，采用正交分解法時，建立坐標系的原則是讓盡可能多的力落在坐標軸上.考點4 、動態(tài)平衡【例5】如圖所示，在固定的、傾角為斜面上，有一塊可以轉(zhuǎn)動的夾板（不定），夾板和斜面夾著一個質(zhì)量為m的光滑均質(zhì)球體，試求：取何值時，夾板對球的彈力最小.【解析】解法一：圖解法對球體進行受力分析，然后對平行四邊形中的矢量G和N1進行平移，使它們構(gòu)成一個三角形，如圖的左圖和中圖所示.由于G的大小和方向均不變，而N1的方向不可變，當增大導(dǎo)致N2的方向改變時，N2的變化和N1的方向變化如圖中的右圖所示.顯然，隨著增大，N1單調(diào)減小，而N2的大小先減小

11、后增大，當N2垂直N1時，N2取極小值，且N2min = Gsin.解法二：解析法看上圖的中間圖，對這個三角形用正弦定理，有： = ，即：N2 = ，在0到180之間取值，N2的極值討論是很容易的.【答案】當= 90時，甲板對球的彈力最小.【規(guī)律總結(jié)】：求解三個力的動態(tài)平衡問題，一般是采用圖解法，即先做出兩個變力的合力（應(yīng)該與不變的那個力等大反向）然后過合力的末端畫方向不變的那個力的平行線，另外一個變力的末端必落在該平行線上，這樣就能很直觀的判斷兩個變力是如何變化的了，如果涉及到最小直的問題，還可以采用解析法，即采用數(shù)學求極值的方法求解.考點5、連接體的平衡問題OABPQ 【例6】有一個直角支

12、架AOB，AO水平放置，表面粗糙， OB豎直向下，表面光滑.AO上套有小環(huán)P，OB上套有小環(huán)Q，兩環(huán)質(zhì)量均為m，兩環(huán)由一根質(zhì)量可忽略、不可伸長的細繩相連，并在某一位置平衡，如圖所示.現(xiàn)將P環(huán)向左移一小段距離，兩環(huán)再次達到平衡，那么將移動后的平衡狀態(tài)和原來的平衡狀態(tài)比較，AO桿對P環(huán)的支持力FN和摩擦力f的變化情況是（）AFN不變，f變大 BFN不變，f變小CFN變大，f變大 DFN變大，f變小mgFN 【解析】以兩環(huán)和細繩整體為對象求FN，可知豎直方向上始終二力平衡，F(xiàn)N=2mg不變；以Q環(huán)為對象，在重力、細繩拉力F和OB壓力N作用下平衡，如圖，設(shè)細繩和豎直方向的夾角為，則P環(huán)向左移的過程中將

13、減小，N=mgtan也將減小.再以整體為對象，水平方向只有OB對Q的壓力N和OA對P環(huán)的摩擦力f作用，因此f=N也減小.【答案】B【規(guī)律總結(jié)】正確選取研究對象，可以使復(fù)雜的問題簡單化，整體法是力學中經(jīng)常用到的一種方法.【經(jīng)典例題精析】【2011高考】1、（2011安徽）一質(zhì)量為m的物塊恰好靜止在傾角為的斜面上。現(xiàn)對物塊施加一個豎直向下的恒力F，如圖所示。則物塊 A仍處于靜止狀態(tài) B沿斜面加速下滑 C受到的摩擦力不便 D受到的合外力增大答案：A解析：由于質(zhì)量為m的物塊恰好靜止在傾角為的斜面上，說明斜面對物塊的作用力與物塊的重力平衡，斜面與物塊的動摩擦因數(shù)=tan。對物塊施加一個豎直向下的恒力F，

14、使得合力仍然為零，故物塊仍處于靜止狀態(tài)，A正確，B、D錯誤。摩擦力由mgsin增大到(F+mg)sin，C錯誤。2.（2011海南）如圖，墻上有兩個釘子a和b，它們的連線與水平方向的夾角為45，兩者的高度差為l。一條不可伸長的輕質(zhì)細繩一端固定于a點，另一端跨過光滑釘子b懸掛一質(zhì)量為m1的重物。在繩子距a端得c點有一固定繩圈。若繩圈上懸掛質(zhì)量為m2的鉤碼，平衡后繩的ac段正好水平，則重物和鉤碼的質(zhì)量比為A. B. 2 C. D.解析：平衡后設(shè)繩的BC段與水平方向成角，則：對節(jié)點C分析三力平衡，在豎直方向上有：得：，選C。答案：C3.（2011海南）如圖，粗糙的水平地面上有一斜劈，斜劈上一物塊正在

15、沿斜面以速度v0勻速下滑，斜劈保持靜止，則地面對斜劈的摩擦力A.等于零B.不為零，方向向右C.不為零，方向向左D.不為零，v0較大時方向向左，v0較小時方向向右解析：隔離物塊，受壓力（為斜面傾角），因勻速運動，受摩擦力。隔離斜劈，求壓力和摩擦力的水平分量，二者大小相等，方向相反，所以地面對斜劈的摩擦力為0.答案：A4.（2011山東）如圖所示，將兩相同的木塊a、b至于粗糙的水平地面上，中間用一輕彈簧連接，兩側(cè)用細繩固定于墻壁。開始時a、b均靜止。彈簧處于伸長狀態(tài)，兩細繩均有拉力，a所受摩擦力，b所受摩擦力，現(xiàn)將右側(cè)細繩剪斷，則剪斷瞬間（）A大小不變 B方向改變C仍然為零 D方向向右答案：AD解

16、析：對b進行受力分析，剪斷前b受重力、支持力、向左彈簧的拉力和繩的拉力由于它所受摩擦力，所以彈簧的拉力和繩的拉力是一對平衡力，當將右側(cè)細繩剪斷瞬間，繩的拉力消失，但彈簧的拉力不變，所以b受摩擦力方向向右，C錯誤，D正確；由于細繩剪斷瞬間，彈簧的彈力不變，所以大小不變，A正確，B錯誤。5.（2011江蘇）如圖所示，石拱橋的正中央有一質(zhì)量為m的對稱楔形石塊，側(cè)面與豎直方向的夾角為,重力加速度為g，若接觸面間的摩擦力忽略不計，旵石塊側(cè)面所受彈力的大小為AB CD答案：A解析：本題考查受力分析、共點力平衡。對楔形石塊受力分析如圖，石塊處于平衡狀態(tài)，則有，解得，A項正確。6.(2011江蘇)如圖所示，傾

17、角為的等腰三角形斜面固定在水平面上，一足夠長的輕質(zhì)綢帶跨過斜面的頂端鋪放在斜面的兩側(cè)，綢帶與斜面間無摩擦?，F(xiàn)將質(zhì)量分別為M、m(Mm)的小物塊同時輕放在斜面兩側(cè)的綢帶上。兩物塊與綢帶間的動摩擦因數(shù)相等，且最大靜摩擦力與滑動摩擦力大小相等。在角取不同值的情況下，下列說法正確的有A兩物塊所受摩擦力的大小總是相等B兩物塊不可能同時相對綢帶靜止CM不可能相對綢帶發(fā)生滑動Dm不可能相對斜面向上滑動答案：AC解析：絲綢與斜面之間光滑，又因為Mm，所以M與絲綢保持相對靜止，且一起下滑，B項錯誤、C項正確；若最大靜摩擦力大于mgsin時，m能后與絲綢保持相對靜止且沿斜面向上運動，若最大靜摩擦力小于mgsin時

18、，m沿斜面下滑，與絲綢之間為滑動摩擦力，D項錯誤；無論m與絲綢之間為靜摩擦力還是滑動摩擦力，摩擦力的大小等于絲綢中的張力，也等于絲綢對M的摩擦力，根據(jù)牛頓第三定律可知，兩物塊所受摩擦力總是大小相等，A項正確?！?010高考】12010新課標18如圖所示，一物塊置于水平地面上.當用與水平方向成角的力拉物塊時，物塊做勻速直線運動；當改用與水平方向成角的力推物塊時，物塊仍做勻速直線運動.若和的大小相等，則物塊與地面之間的動摩擦因數(shù)為A、 B、 C、 D、1-答案：B解析：物體受重力mg、支持力N、摩擦力f、已知力F處于平衡，根據(jù)平衡條件，有，聯(lián)立解得：22010海南物理5如右圖，水平地面上有一楔形物

19、塊，其斜面上有一小物塊b，b與平行于斜面的細繩的一端相連，細繩的另一端固定在斜面上a與b之間光滑，a和b以共同速度在地面軌道的光滑段向左運動當它們剛運行至軌道的粗糙段時A繩的張力減小，b對a的正壓力減小a b 右左B繩的張力增加，斜面對b的支持力增加C繩的張力減小，地面對a的支持力增加D繩的張力增加地面對a的支持力減小【答案】C FNmgF【解析】在光滑段運動時，系統(tǒng)及物塊b處于平衡狀態(tài)，因此有，；當它們剛運行至軌道的粗糙段時，系統(tǒng)有水平向右的加速度，此時有兩種可能，一是物塊b仍相對靜止，豎直方向加速度為零，則仍成立，但，因此繩的張力將減小，而地面對a的支持力不變；二是物塊b相對于a向上滑動，

20、具有向上的加速度，是超重，因此繩的張力減小，地面對a的支持力增大，C正確。32010安徽19 L型木板P（上表面光滑）放在固定斜面上，輕質(zhì)彈簧一端固定在木板上，另一端與置于木板上表面的滑塊Q相連，如圖所示。若P、Q一起沿斜面勻速下滑，不計空氣阻力。則木板P 的受力個數(shù)為A 3 B4 C5 D6【答案】C【解析】P、Q一起沿斜面勻速下滑時，由于木板P上表面光滑，滑塊Q受到重力、P的支持力和彈簧沿斜面向上的彈力。木板P受到重力、斜面的支持力、斜面的摩擦力、Q的壓力和彈簧沿斜面向下的彈力，所以選項C正確。4、（2009江蘇）2用一根長1m的輕質(zhì)細繩將一副質(zhì)量為1kg的畫框?qū)ΨQ懸掛在墻壁上，已知繩能承

21、受的最大張力為，為使繩不斷裂，畫框上兩個掛釘?shù)拈g距最大為（?。〢 BC D【答案】A【解析】設(shè)兩根繩子之間的夾角為2，繩子張力為T，由共點力平衡條件可知2TmaxcosG，即210cos10，60，每根繩子長度為L0.5m，則掛釘之間的距離為S2Lsinm，A對?！究键c定位】考查共點力的平衡，屬于簡單題。5、（2009海南）3兩剛性球a和b的質(zhì)量分別為和、直徑分剮為和（）。將a、b依次放入一豎直放置、內(nèi)徑為d（）的平底圓筒內(nèi)，如圖所示。設(shè)a、b兩球靜止時對圓筒側(cè)面的壓力大小分別為和，筒底所受的壓力大小為F。已知重力加速度大小為g。若所有接觸都是光滑的，則A，B，C，D，【答案】A【解析】對a、

22、b兩球整體受力分析：筒左側(cè)面向右的彈力f1，筒右側(cè)面向左的彈力f2，兩球豎直向下的重力和筒底的彈力F，根據(jù)水平方向平衡條件可知f1f2，豎直方向平衡條件可知F（mamb）g，故A正確。【考點定位】考查物體的平衡，整體法，屬于簡單試題。5、（2009浙江）14如圖所示，質(zhì)量為m的等邊三棱柱靜止在水平放置的斜面上。已知三棱柱與斜面之的動摩擦因數(shù)為，斜面的傾角為30，則斜面對三棱柱的支持力與摩擦力的大小分別為（）題14圖Amg和mg Bmg和mgCmg和mg Dmg和mg【答案】A30GFNf【解析】等邊三棱柱受力如右圖所示，根據(jù)平衡條件可知，支持力等于重力垂直于斜面方向的分力，摩擦力等于重力沿斜面

23、方向的分力?？忌苊馐艿冗吶庵挠绊懀`將試題復(fù)雜化。應(yīng)抓住問題的關(guān)鍵，即上邊的物體（三棱柱）處于平衡狀態(tài)這一特征?！究键c定位】考察平衡條件、力的合成與分解。在考題的外觀上做了點滴變化，但實質(zhì)不變。6、（2009浙江）題17圖16如圖所示在外絕緣水平面上放置3個電荷均為q（q0）的相同小球，小球之間用勁度系數(shù)均為k0的輕質(zhì)彈簧絕緣連接，當三個小球處于靜止狀態(tài)時，每根彈簧長度是l。已知靜電力常量為k，若不考慮彈簧的靜電感應(yīng)，則每根彈簧的原長為（）A. B. C. D.【答案】C【解析】設(shè)電荷帶正電，彈簧原長為l0，利用隔離法，對左側(cè)（中間電荷不可選）的電荷受力分析，根據(jù)其處于靜止狀態(tài)得，經(jīng)計

24、算得，所以C正確?！究键c定位】共點力作用下的平衡，結(jié)合電荷之間的相互作用及彈簧的彈力計算7、（2008年上海物理）如圖所示，一根木棒AB在O點被懸掛起來，AOOC，在A、C兩點分別掛有兩個和三個鉤碼，木棒處于平衡狀態(tài)。如在木棒的A、C點各增加一個同樣的鉤碼，則木棒（A）繞O點順時針方向轉(zhuǎn)動（B）繞O點逆時針方向轉(zhuǎn)動（C）平衡可能被破壞，轉(zhuǎn)動方向不定（D）仍能保持平衡狀態(tài)【答案】D【解析】設(shè)木板AO段重力G1，重心離O點L1，木板BO段重力G2，重心離O點L2，AO長度l，由力矩平衡條件：G1L12Gl = G2L23Gl，當兩邊各掛一個鉤碼后，等式依然成立：G1L13Gl = G2L24Gl，

25、即只要兩邊所增加掛鉤碼個數(shù)相同，依然能平衡。8、（2008年廣東理科基礎(chǔ)）如圖2所示，質(zhì)量為m的物體懸掛在輕質(zhì)的支架上，斜梁OB與豎直方向的夾角為。設(shè)水平橫梁OA和斜梁OB作用于O點的彈力分別為F1和F2。以下結(jié)果正確的是ABCD【答案】D【解析】以O(shè)點為研究對象，受力如圖所示：由受力圖可得mgF1F2故選項D正確。9、（2008年四川延考卷理綜）21. 兩個可視為質(zhì)點的小球a和b，用質(zhì)量可忽略的剛性細桿相連，放置在一個光滑的半球面內(nèi)，如圖所示。已知小球a和b的質(zhì)量之比為，細桿長度、是球面半徑的倍。兩球處于平衡狀態(tài)時，細桿與水平面的夾角是A45 B30 C22.5 D15【答案】【解析】由題目

26、中的數(shù)據(jù)可以得出，abO三點組成一個等腰直角三角形。所以兩底角都為。對兩球進行受力分析，由于球面光滑，所以兩球都只受到3個力，如圖所示：重力、球面的支持力、剛性細桿的彈力。由于是剛性細桿，所以剛性細桿對兩球的彈力均沿著桿方向，且對兩球的彈力大小相等。兩球處于平衡狀態(tài)是，兩球受到的合力都為零。兩球受到的三個力都組成一個封閉的力的矢量三角形。再由正弦定理列出等式。對球：，對球：，所以：，即，所以。答案D正確。10、（2008年寧夏理綜）一足夠長的斜面，最高點為O點，有一長為l=1.00 m的木條AB,A端在斜面上，B端伸出斜面外斜面與木條間的磨擦力足夠大，以致木條不會在斜面上滑動在木條A端固定一個

27、質(zhì)量為M=2.00 kg的重物（可視為質(zhì)點），B端懸掛一個質(zhì)量為m=0.50 kg的重物若要使木條不脫離斜面，在下列兩種情況下，OA的長度各需滿足什么條件？（）木條的質(zhì)量可以忽略不計（）木條質(zhì)量為m=0.50 kg，分布均勻【答案】 ()（）0.25 m【解析】()當木條A端剛剛離開斜面時，受力情況如圖a所示設(shè)斜面傾角為q，根據(jù)力矩平衡條件，若滿足條件木條就不會脫離斜面根據(jù)題意聯(lián)立并代入已知條件得（）設(shè)G為木條重心，由題意可知當木條A端剛剛離開斜面時，受力情況如圖下所示由（）中的分析可知，若滿足木條就不會脫離斜面聯(lián)立并代入已知條件得0.25 m 【2012高考押題】一、選擇題1如圖1所示，一個

28、質(zhì)量為m2.0 kg的物體，放在傾角為30的斜面上靜止不動若用豎直向上的力F5.0 N提物體，物體仍靜止，下述結(jié)論正確的是 ()A物體受到的合外力減小5.0 NB物體受到的摩擦力減小5.0 NC斜面受到的壓力減小5.0 ND物體對斜面的作用力減小5.0 N解析：由于物體始終靜止，故F合0，故A選項不正確物體所受斜面的摩擦力沿斜面向上，而不是豎直向上，故摩擦力的減小量為F沿斜面向上的分力小于5.0 N，故選項B是錯誤的斜面受到壓力減小量是F在垂直于斜面上的分力大小，故選項C也不正確其中D項中“物體對斜面的作用力”應(yīng)理解為壓力和摩擦力的合力，故選項D是正確的答案：D2如圖2所示，一質(zhì)量為M的楔形塊

29、放在水平桌面上，它的頂角為90，兩底角為和；a、b是兩個位于斜面上質(zhì)量均為m的木塊，已知所有接觸面都是光滑的現(xiàn)發(fā)現(xiàn)a、b沿斜面下滑，而楔形木塊靜止不動，這時楔形木塊對水平桌面的壓力等于 ()AMgmgBMg2mgCMgmg(sinsin) DMgmg(coscos)解析：由于各接觸面是光滑的，a、b兩物體均加速下滑，分析M受力：M自身的重力G，地面的支持力FN，a對M的壓力Famgcos，b對M的壓力Fbmgcos.如圖3所示利用正交分解，在豎直方向上合力為零FNGFbcosFacosGmgcos2mgcos2因為與互余，所以cos2cos21.所以FNGmgMgmg答案：A3如圖4所示，將質(zhì)

30、量為m的物體置于固定的光滑斜面上，斜面的傾角為，水平恒力F作用在物體上，物體處于靜止狀態(tài)，則物體對斜面的壓力大小可以表示為(重力加速度為g) ()Amgcos BF/sinC. DmgcosFsin解析：物體受力如圖5所示，分解FN可得有：FN分解F、G可得：FNFsinmgcos利用力的三角形可得：FN，故選項B、C、D是正確的答案：BCD4如圖6所示，小船用繩索拉向岸邊，設(shè)船在水中運動時所受水的阻力不變，那么小船在勻速靠岸過程中，下面說法哪些是正確的 ()A繩子的拉力F不斷增大B繩子的拉力F不變C船所受的浮力不斷減小D船所受的浮力不斷增大解析：小船共受四個力作用：重力G、浮力F浮、水的阻力

31、F阻、繩子拉力F.引入繩與水平方向的夾角為參量(如圖7所示)由于小船是勻速靠岸，故有平衡方程由題意可知：重力G和水對小船的阻力F阻不變在靠岸過程中不斷增大，所以F不斷增大，F(xiàn)浮不斷減小A、C選項正確答案：AC5如圖8所示，一段橡皮繩的一端系于O點，另一端系一物塊，橡皮繩的原長為OA，垂直于地面時物塊在B點對地有壓力現(xiàn)有水平力F將物塊從B點拉至C點則在物塊由B點運動到C點的過程中地面對物塊的摩擦力 ()A變大B變小C不變 D先變大后變小解析：物塊由B到C過程中的摩擦力為滑動摩擦力，由FFN知，要判斷F的大小是否變化應(yīng)從分析地面對物塊的彈力FN是否變化入手設(shè)A至地面的距離為x，則在B點時，F(xiàn)Nmg

32、kx.當橡皮繩從豎直位置偏過角時，彈性繩對物塊的拉力FT.由物塊平衡條件知FNmgFTcosFN由于FN不變，故摩擦力不變，所以C項正確答案：C6如圖9所示，質(zhì)量m110 kg和m230 kg的兩物體，疊放在動摩擦因數(shù)為0.50的粗糙水平地面上，一處于水平位置的輕彈簧，勁度系數(shù)為250 N/m，一端固定于墻壁另一端與質(zhì)量為m1的物體相連，彈簧處于自然狀態(tài)，現(xiàn)用一水平推力F作用于質(zhì)量為m2的物塊上，使它緩慢地向墻壁一側(cè)移動，當移動0.40 m時，兩物體間開始相對滑動，這時水平推力F的大小為(g取10 m/s2) ()A100 N B300 NC200 N D250 N解析：當兩物體相對滑動時，處

33、于一種臨界狀態(tài)，整體合力仍為零，對整體受力分析，水平方向受彈簧的彈力、地面的摩擦力和水平推力，由平衡條件得：Fkx(m1m2)g2500.4 N0.54010 N300 N.答案：B7如圖10所示，物塊M通過與斜面平行的細繩與小物塊m相連斜面的傾角可以改變討論物塊M對斜面的摩擦力的大小，則有 ()A若物塊M保持靜止，則角越大，摩擦力一定越大B若物塊M保持靜止，則角越大，摩擦力一定越小C若物塊M沿斜面下滑，則角越大，摩擦力越大D若物塊M沿斜面下滑，則角越大，摩擦力越小解析：若物塊M保持靜止，所受摩擦力為靜摩擦力，其大小等于繩上拉力mg與物塊M沿斜面方向的重力分量Mgsin的合力，當mgMgsin

34、時，摩擦力方向沿斜面向下，其大小等于(mgMgsin)，則越大，摩擦力越小，當mgMgsin時，摩擦力方向沿斜面向上，其大小等于(Mgsinmg)，則越大，摩擦力越大；若物塊M沿斜面下滑，所受摩擦力為滑動摩擦力，其大小等于FNMgcos，越大，摩擦力越小答案：D8如圖11所示，A、B是兩根豎直立在地上的木樁輕繩系在兩木樁上不等高的P、Q兩點，C為光滑的質(zhì)量不計的滑輪下面懸掛著重物G，現(xiàn)保持結(jié)點P的位置不變，當Q點的位置變化時，輕繩的張力大小的變化情況是 ()AQ點上下移動時，張力不變BQ點向上移動時，張力變大CQ點向下移動時，張力變小D條件不足，無法判斷解析：滑輪輕質(zhì)且光滑，兩側(cè)細繩的拉力大小

35、相等，設(shè)兩繩夾角為，則有：2Fcosmg且dLPCsinLCQsinLsin其中L為PQ繩全長，d為A、B兩木樁間距離故sin角一定，相應(yīng)地，繩子中的張力大小不隨Q點上下移動而改變答案：A9.如右圖所示，質(zhì)量為m的物體懸掛在輕質(zhì)支架上，斜梁OB與豎直方向的夾角為.設(shè)水平橫梁OA和斜梁OB作用于O點的彈力分別為F1和F2，以下結(jié)果正確的是()AF1mgsin BF1CF2mgcos DF2解析：由于物體m靜止時對O點的作用力等于物體的重力，其產(chǎn)生的效果是對AO的拉力FAO、對BO的壓力FBO，所以物體m對O點的拉力F可分解為兩個分力FAO和FBO，由三角函數(shù)得F1FAOmgtan ，F(xiàn)2FBO，

36、故只有D項正確答案：D10如右圖所示，放置在水平地面上的直角劈M上有一個質(zhì)量為m的物體，若m在其上方勻速下滑，M仍保持靜止，那么下列說法正確的是()AM對地面的壓力等于(Mm)gBM對地面的壓力大于(Mm)gC地面對M沒有摩擦力D地面對M有向左的摩擦力解析：M對地面的壓力、地面對M的摩擦力，都是直角劈M和物體m作為一個整體與外界的作用力，故用整體法來分析求解較為方便這一整體在豎直方向受到向下的重力(Mm)g和向上的支持力FN，由平衡條件得FN(Mm)g，故A正確，B錯誤；這一整體在水平方向平衡，因此水平方向合力為零，由此可推知地面對M沒有摩擦力，故C正確、D錯誤，故選A、C.答案：AC11質(zhì)量

37、均為m的a、b兩木塊疊放在水平面上，如右圖所示，a受到斜向上與水平面成角的力F作用，b受到斜向下與水平面成角等大的力F作用，兩力在同一豎直平面內(nèi)，此時兩木塊保持靜止，則()Ab對a的支持力一定等于mgB水平面對b的支持力可能大于2mgCa、b之間一定存在靜摩擦力Db與水平面之間可能存在靜摩擦力解析：對a、b整體，合外力為零，故地面與b之間無摩擦力，否則無法平衡，D錯；由豎直方向受力平衡可知兩個力F的豎直分量平衡，故地面對b的支持力等于2mg，B錯；對a采用隔離法分析，受到豎直向上的b對a的支持力、豎直向下的重力、水平向左的摩擦力和力F四個力的作用，摩擦力不可能為零，否則a不能平衡，由豎直方向受

38、力平衡條件知b對a的支持力小于a的重力mg，A錯，C對答案：C12.如右圖所示，質(zhì)量為M的楔形物塊靜止在水平地面上，其斜面的傾角為.斜面上有一質(zhì)量為m的小物塊小物塊與斜面之間存在摩擦用恒力F沿斜面向上拉小物塊，使之勻速上滑，在小物塊運動的過程中，楔形物塊始終保持靜止地面對楔形物塊的支持力為()A(Mm)g B(Mm)gFC(Mm)gFsin D(Mm)gFsin 解析：楔形物塊靜止，小物塊勻速上滑，二者都處于平衡狀態(tài)，取二者整體為研究對象，由受力分析得FN+Fsin=(M+m)g，所以FN=(M+m)g-Fsin，故選項D正確答案：D13如右圖所示，一個質(zhì)量為m，頂角為的直角劈和一個質(zhì)量為M的

39、長方形木塊，夾在兩豎直墻之間，不計摩擦，則M對左墻壓力的大小為()AMgtan BMgMgtan Cmgcot Dmgsin 解析：對直角劈m受力分析如右圖所示所以右側(cè)墻對m的壓力為：FN1=mgcot ，把M、m作為一個整體進行受力分析，則左側(cè)墻對M的壓力與FN1是一對平衡力，又由牛頓第三定律得，M對左側(cè)墻的壓力為mgcot，應(yīng)選C.答案：C14如右圖所示，A、B兩球用勁度系數(shù)為k1的輕彈簧相連，B球用長為L的細繩懸于O點，A球固定在O點正下方，且O、A間的距離恰為L，此時繩子所受的拉力為F1.現(xiàn)把A、B間的彈簧換成勁度系數(shù)為k2的輕彈簧，仍使系統(tǒng)平衡，此時繩子所受的拉力為F2，則F1與F2

40、的大小關(guān)系為()AF1F2CF1F2D因k1、k2大小關(guān)系未知，故無法確定解析：對B球受力分析如右圖所示，則由相似三角形特點知：=所以F1=F2=mg.答案：C15如右圖所示，用兩根細線把A、B兩小球懸掛在天花板上的同一點O，用第三根細線連接A、B兩小球，然后用某個力F作用在小球A上，使三根細線均處于直線狀態(tài)，且OB細線恰好沿豎直方向，兩小球均處于靜止狀態(tài)則該力可能為圖中的()AF1 BF2CF3 DF4解析：對A球受力分析A受重力G，拉力FTOA、FTBA和F的作用當F為F1時如右圖所示：以A為原點建坐標系xAy，則Fy0，故不可能平衡同理可知F為F4時，亦不可能平衡故只有B、C正確答案：BC16.表面光滑、半徑為R的半球固定在水平地面上，球心O的正上方O處有一光滑定滑輪，輕質(zhì)細繩兩端各系一個小球掛在定滑輪上，如右圖所示