高考物理復(fù)習(xí)受力分析共點(diǎn)力的平衡

1、第3課時受力分析共點(diǎn)力的平衡考綱解讀 1學(xué)會進(jìn)行受力分析的一般步驟與方法2掌握共點(diǎn)力的平衡條件及推論 3掌握整體法與隔離法，學(xué)會用圖解法分析動態(tài)平衡問題和極值問題.考點(diǎn)一整體與隔離法的應(yīng)用1. 受力分析的定義把指定物體研究對象在特定的物理環(huán)境中受到的所有外力都找出來，并畫出受力示意圖，這個過程就是受力分析.2. 受力分析的一般順序先分析場力重力、電場力、磁場力，再分析接觸力彈力、摩擦力，最后分析其他力.例1 如圖1所示，傳送帶沿逆時針方向勻速轉(zhuǎn)動.小木塊a、b用細(xì)線連接，用平行于傳送帶的細(xì)線拉住a，兩木塊均處于靜止?fàn)顟B(tài).關(guān)于木塊受力個數(shù)，正確的選項(xiàng)是圖1A . a受4個，b受5個B . a受4

2、個，b受4個C. a受5個，b受5個D . a受5個，b受4個解析 先分析木塊b的受力，木塊b受重力、傳送帶對 b的支持力、沿傳送帶向下的滑動摩擦力、細(xì)線的拉力，共 4個力；再分析木塊 a的受力，木塊a受重力、傳送帶對 a的支持力、 沿傳送帶向下的滑動摩擦力及上、下兩段細(xì)線的拉力，共5個力，故D正確.答案 D變式題組1. 整體法與隔離法的應(yīng)用2021上海8如圖2所示，質(zhì)量mA>mB的兩物體A、B疊放在一起， 靠著豎直墻面.讓它們由靜止釋放，在沿粗糙墻面下落過程中，物體B的受力示意圖是 申丨 | £ABC:D答案 AA、B之間沒有彈力作解析兩物體A、B疊放在一起，在沿粗糙墻面下落

3、過程中，由于物體與豎直墻面之間沒有壓 力，所以物體與豎直墻面之間沒有摩擦力，二者一起做自由落體運(yùn)動, 用，故物體B的受力示意圖是圖 A.2. 整體與隔離法的應(yīng)用如圖3所示，在恒力F作用下，a、b兩物體一起沿粗糙豎直墻面勻速向上運(yùn)動，那么關(guān)于它們受力情況的說法正確的選項(xiàng)是圖3A . a 一定受到4個力B . b可能受到4個力C. a與墻壁之間一定有彈力和摩擦力D . a與b之間一定有摩擦力答案 ADa與墻壁之間沒有彈力和摩擦力作用;解析 將a、b看成整體，其受力圖如圖甲所示，說明a受到4個力作用.對物體b進(jìn)行受力分析，如圖乙所示，b受到3個力作用，所以甲乙3. 整體與隔離法的應(yīng)用2021山東15

4、如圖4所示，用完全相同的輕彈簧A、B、C將兩個相同的小球連接并懸掛，小球處于靜止?fàn)顟B(tài)，彈簧A與豎直方向的夾角為 30°彈簧C水平，那么彈簧A、C的伸長量之比為:4 B. 4 : ；3C. 1 : 2 D. 2 : 1答案 D解析 這是典型的平衡模型，解題的要點(diǎn)是對兩小球進(jìn)行受力分析，列平衡方程，假設(shè)取兩小 球作為一個整體來研究會更方便.方法1:分別對兩小球受力分析，如下圖FAsin 30 F Bsin a= 0Fb' sin a Fc = 0, Fb= Fb'得Fa= 2Fc，即彈簧A、C的伸長量之比為2 : 1，選項(xiàng)D正確.方法2:將兩球作為一個整體進(jìn)行受力分析，如

5、下圖一Fa '1由平衡條件知：fc = sin 30 °即 Fa' = 2Fc又Fa' = Fa,貝U Fa= 2Fc,應(yīng)選項(xiàng) D正確.方法提煉受力分析的方法步驟先分折重力，孵冶按接融血分析 接地力£弾力、降擦力,冉分 析耳他力 電磁力.浮力璋， 堆安分靳已蜥力 邊仆析迪杓力-詢住乏力示盍 馬I ,祥紳標(biāo)出各力附方向考點(diǎn)二處理平衡問題常用的“三種方法處理平衡問題的常用方法1.合成法：物體受三個共點(diǎn)力的作用而平衡,那么任意兩個力的合力一定與第三個力大小相等、捲盤inn岀的每f力聽否找Ms它 的腿力物悴，樣昏分析結(jié)來能葉 使研究對盟灶1題目中冊的運(yùn) 動技

6、態(tài).否那么*必然發(fā)生r漏力、 務(wù)力或錯力現(xiàn)象方向相反.2.分解法：物體受三個共點(diǎn)力的作用而平衡，將某一個力按力的效果分解，那么其分力和其他兩個力滿足平衡條件.3. 正交分解法：物體受到三個或三個以上力的作用而平衡，將物體所受的力分解為相互垂直的兩組，每組力都滿足平衡條件.例2 在科學(xué)研究中，可以用風(fēng)力儀直接測量風(fēng)力的大小，其原理如圖5所示儀器中一根輕質(zhì)金屬絲下懸掛著一個金屬球，無風(fēng)時，金屬絲豎直下垂；當(dāng)受到沿水平方向吹來的風(fēng)時，金屬絲偏離豎直方向一定角度.風(fēng)力越大，偏角越大.通過傳感器，就可以根據(jù)偏角的大小測出風(fēng)力的大小，求風(fēng)力大小F跟金屬球的質(zhì)量 m、偏角B之間的關(guān)系.圖5mg、水平方向的風(fēng)

7、力 F和解析 取金屬球?yàn)檠芯繉ο螅酗L(fēng)時，它受到三個力的作用：重力 金屬絲的拉力 Ft,如下圖這三個力是共點(diǎn)力，在這三個共點(diǎn)力的作用下金屬球處于平衡 狀態(tài)，那么這三個力的合力為零.法一：力的合成法如圖甲所示，風(fēng)力 F和拉力Ft的合力與重力等大反向，由平行四邊形定那么可得F = mgtan 0.法二：力的分解法重力有兩個作用效果：使金屬球抵抗風(fēng)的吹力和使金屬絲拉緊，所以可以將重力沿水平方向和金屬絲的方向進(jìn)行分解，如圖乙所示，由幾何關(guān)系可得F = F'= mgtan 0法三：正交分解法以金屬球?yàn)樽鴺?biāo)原點(diǎn),取水平方向?yàn)閤軸，豎直方向?yàn)閥軸，建立坐標(biāo)系,如圖丙所示.根據(jù)平衡條件有Fx 合=FT

8、sin 0 F = 0Fy 合 = Ftcos 0 mg= 0解得 F= mgtan 0答案 F = mgta n 0拓展題組4. 平衡條件的應(yīng)用如圖6所示，A、B兩球用輕桿相連，用兩根細(xì)線將其懸掛在水平天花板 上的0點(diǎn)現(xiàn)用一水平力 F作用于小球B上，使系統(tǒng)保持靜止?fàn)顟B(tài)且A、B兩球在同一水平線上.兩球重力均為A .細(xì)線0B的拉力的大小為 2GB .細(xì)線0B的拉力的大小為 GC .水平力F的大小為2GD .水平力F的大小為G答案 D5. 正交分解法的應(yīng)用如圖7所示，三個相同的輕質(zhì)彈簧連接在0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

9、簧3的另端懸掛質(zhì)量為 m的物體且處于靜止?fàn)顟B(tài)，此時彈簧1、2、3的形變量分別為X1、x2、X3,那么A .X1:X2 :：X3= '3 :1 : 2B .X1 :X2 :X3 = 2 : 1:.'3C.X1 :X2 :X3= 1 : 2:.'3D .X1:X2 :X3= '3 :2 : 1答案 B解析 對物體受力分析可知：kx3= mg,對彈簧的結(jié)點(diǎn)受力分析可知：kxicos 30 = kx3, kxisin 30=kX2,聯(lián)立解得 X1 : X2 : X3= 2 : 1 : .'3.6. 合成法的應(yīng)用在如下圖的A、B、C、D四幅圖中，滑輪本身的重力忽略

10、不計(jì)，滑輪的軸O安裝在一根輕木桿 P上，一根輕繩ab繞過滑輪，a端固定在墻上，b端下面掛一個質(zhì)量 都是m的重物，當(dāng)滑輪和重物都靜止不動時，圖A、C、D中桿P與豎直方向的夾角均為0,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、cDA . Fa = Fb= Fc = FdB . Fd > Fa= Fb > FcC . Fa = Fc= Fd > FbD . Fc > Fa = Fb > F d答案 B解析 設(shè)滑輪兩邊細(xì)繩的夾角為0對重物進(jìn)行受力分析，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 =

11、 2mgcos才，由夾角關(guān)系可得 Fd> Fa = Fb>Fc,選項(xiàng)B正確.考點(diǎn)三動態(tài)平衡問題的處理技巧1. 動態(tài)平衡：是指平衡問題中的一局部是變力，是動態(tài)力，力的大小和方向均要發(fā)生變化，所以叫動態(tài)平衡，這是力平衡問題中的一類難題.2根本思路：化“動為“靜，“靜中求“動.3 根本方法：圖解法和解析法.例32021新課標(biāo)16如圖8, 小球放置在木板與豎直墻面之間設(shè)墻面對球的壓力大小為Fni，球?qū)δ景宓膲毫Υ笮?FN2.以木板與墻連接點(diǎn)所形成的水平直線為軸，將木板從圖示位置開始緩慢地轉(zhuǎn)到水平位置不計(jì)摩擦，在此過程中圖8A . Fni始終減小，F(xiàn)N2始終增大B . Fni始終減小，F(xiàn)n

12、2始終減小C . Fni先增大后減小，F(xiàn)N2始終減小D . Fni先增大后減小，F(xiàn)n2先減小后增大解析方法解析法如下圖，由平衡條件得lmgFni = .tan 0FN2 = .sin 0隨0逐漸增大到90 ° tan 0、sin 0都增大，F(xiàn)ni、Fn2都逐漸減小，所以選項(xiàng)B正確.方法二圖解法 當(dāng)板逐漸轉(zhuǎn)到水平位置的過程中， 球始終處于平衡狀態(tài)，即FN1與FN2的合力F始終豎直向上， 大小等于球的重力 G,如下圖.由圖可知 Fni的方向不變，大小逐漸減小， Fn2的方向發(fā)生 變化，大小也逐漸減小，應(yīng)選項(xiàng) B正確.對球受力分析如下圖，球受Fni和板對球的彈力FN2.答案 B變式題組7.

13、 圖解法的應(yīng)用如圖9所示，三根細(xì)線共系于 0點(diǎn)，其中0A在豎直方向上，0B水平并跨 過定滑輪懸掛一個重物， 0C的C點(diǎn)固定在地面上，整個裝置處于靜止?fàn)顟B(tài)假設(shè) 0C加長并使0A上的拉力Fa和0CC點(diǎn)左移，同時保持 0點(diǎn)位置不變，裝置仍然保持靜止?fàn)顟B(tài)，那么細(xì)線上的拉力FC與原先相比是7圖9A . Fa、Fc都減小 、Fc都增大C . Fa增大，F(xiàn)c減小 D . Fa減小，F(xiàn)c增大答案 A解析 以0點(diǎn)為研究對象，其受 Fa、Fb、Fc三個力平衡，如下圖當(dāng)按題示情況變化時,0B繩的拉力Fb不變，0A繩的拉力Fa的方向不變，0C繩的拉力Fc的方向與拉力Fb方向的 夾角減小，保持平衡時 Fa、Fc的變化如

14、虛線所示，顯然都減小了.& 圖解法的應(yīng)用半圓柱體P放在粗糙的水平地面上，其右端有一固定放置的豎直擋板MN.在半圓柱體P和MN之間放有一個光滑均勻的小圓柱體 Q,整個裝置處于平衡狀態(tài)，如圖 10 所示是這個裝置的截面圖現(xiàn)使 MN保持豎直并且緩慢地向右平移，在 Q滑落到地面之前，(圖10A . MN對Q的彈力逐漸減小B .地面對P的摩擦力逐漸增大C. P、Q間的彈力先減小后增大D . Q所受的合力逐漸增大答案 B解析 Q的受力情況如圖甲所示，F(xiàn)i表示P對Q的彈力，F(xiàn)2表示MN對Q的彈力，F(xiàn)2的方向Fi與F2都逐漸增水平向左保持水平，F(xiàn)i的方向順時針旋轉(zhuǎn)，由平行四邊形的邊長變化可知:大，A、

15、C錯誤；由于擋板 MN緩慢移動，Q處于平衡狀態(tài)，所受合力為零，D錯誤；對P、Q整體受力分析，如圖乙所示，由平衡條件得,Ff= F2= mgtan 0,由于B不斷增大,故Ff不斷增大，B正確.方法提煉處理動態(tài)平衡問題的一般思路(1) 平行四邊形定那么是根本方法，但也要根據(jù)實(shí)際情況采用不同的方法，假設(shè)出現(xiàn)直角三角形，常用三角函數(shù)表示合力與分力的關(guān)系.(2) 圖解法的適用情況圖解法分析物體動態(tài)平衡問題時，一般物體只受三個力作用，且其中一個力大小、方向均不變，另一個力的方向不變，第三個力大小、方向均變化.(3) 用力的矢量三角形分析力的最小值問題的規(guī)律： 假設(shè)F合的方向、大小及一個分力Fi的方向，那么

16、另一分力 F2的最小值的條件為 Fi丄F2； 假設(shè)F合的方向及一個分力 Fi的大小、方向，那么另一分力 F2的最小值的條件為 F2丄F 合.考點(diǎn)四 平衡中的臨界與極值問題i. 臨界問題當(dāng)某物理量變化時，會引起其他幾個物理量的變化，從而使物體所處的平衡狀態(tài)“恰好出現(xiàn)或“恰好不出現(xiàn)，在問題的描述中常用 “剛好、“剛能、“恰好等語言表達(dá).常見的臨界狀態(tài)有：兩接觸物體脫離與不脫離的臨界條件是相互作用力為0主要表達(dá)為兩物體間的彈力為0.2繩子斷與不斷的臨界條件為繩中的張力到達(dá)最大值；繩子繃緊與松馳的臨界條件為繩中的 張力為0.3存在摩擦力作用的兩物體間發(fā)生相對滑動或相對靜止的臨界條件為靜摩擦力到達(dá)最大.

17、研究的根本思維方法：假設(shè)推理法.2. 極值問題平衡物體的極值，一般指在力的變化過程中的最大值和最小值問題一般用圖解法或解析法進(jìn)行分析.例 4 重為G的木塊與水平地面間的動摩擦因數(shù)為形一人欲用最小的作用力 F使木塊做勻速運(yùn)動，那么此最小作用力的大小和方向應(yīng)如何？解析 木塊在運(yùn)動過程中受摩擦力作用，要減小摩擦力，應(yīng)使作用力F斜向上，設(shè)當(dāng)F斜向上與水平方向的夾角為a時，F(xiàn)的值最小木塊受力分析如下圖，由平衡條件知:Feos a (11N = 0, Fsin a+ Fn G = 0 解上述二式得：F = 叮.eos a+ Qin aa1令 tan Q= a 貝H sin(j)=eos(= ryl1 +彳

18、1+可得F =eos a+ n a 1+COS a 0G可見當(dāng)a= 0時，F(xiàn)有最小值，即 Fmin = f卩寸1+答案 ,G °與水平方向成 a角斜向上且tan a= a 乂 + a9.臨界問題傾角為 =37°勺斜面與水平面保持靜止，斜面上有一重為G的物體A,物體A與斜面間的動摩擦因數(shù)尸.現(xiàn)給A施加一水平力F，如圖11所示設(shè)最大靜摩擦力與滑動摩擦力相等sin 37 =, cos 37 =，如果物體 A能在斜面上靜止，水平推力F與G的比值不可能圖11A . 3 B . 2C . 1 D .答案 A解析 設(shè)物體剛好不下滑時F = Fi,那么 Fi cos 0+(11N = G

19、sin 0,Fn = Fi sin 0+ G cos 0F1 sin 37 x cos 37 °得：G-=錯誤！=錯誤！;G cos 37 + x sin 37 °設(shè)物體剛好不上滑時F = F2,那么：F2 cos 0= 口1 + G sin 0,Fn = F2 sin 0+ G cos 0,F2 sin 37 + x cos 37 °得：k=錯誤！ = 2,G cos 37 x sin 37 °2 F即石w w 2,故F與G的比值不可能為 A.11 G10.極值問題如圖12所示，三根長度均為I的輕繩分別連接于 C、D兩點(diǎn)，A、B兩端被懸 掛在水平天花板

20、上，相距為2l.現(xiàn)在C點(diǎn)上懸掛一個質(zhì)量為 m的重物，為使 CD繩保持水平，在D點(diǎn)上可施加的力的最小值為 (A. mg mg mg mg答案 C解析 對C點(diǎn)進(jìn)行受力分析，由平衡條件可知，繩CD對C點(diǎn)的拉力Fcd = mgtan 30 °對D點(diǎn)進(jìn)行受力分析，繩 CD對D點(diǎn)的拉力F2= Fcd = mgtan 30，。故F2是恒力，F(xiàn)1方向一定，那么 F1與F3的合力與F2等值反向，如下圖，由圖知當(dāng)F3垂直于繩BD時，F(xiàn)3最小，由幾何關(guān)1系可知，F(xiàn)3= FcDSin 60 = mg,選項(xiàng)C正確.方法總結(jié)解決極值問題和臨界問題的方法1圖解法：根據(jù)物體的平衡條件，作出力的矢量圖，通過對物理過程

21、的分析，利用平行四邊形定那么進(jìn)行動態(tài)分析，確定最大值與最小值.或畫出函2數(shù)學(xué)解法：通過對問題的分析，依據(jù)物體的平衡條件寫出物理量之間的函數(shù)關(guān)系數(shù)圖象，用數(shù)學(xué)方法求極值如求二次函數(shù)極值、公式極值、三角函數(shù)極值.咼考模擬 明確考向1. 2021山東14如圖13,用兩根等長輕繩將木板懸掛在豎直木樁上等高的兩點(diǎn)，制成一簡F1易秋千，某次維修時將兩輕繩各剪去一小段，但仍保持等長且懸掛點(diǎn)不變木板靜止時,表示木板所受合力的大小，F(xiàn)2表示單根輕繩對木板拉力的大小，那么維修后A . F1不變,F2變大B . F1不變,F 2變小C F1變大,F2變大D . F1變小,F 2變小答案解析維修前后，木板靜止，受力平

22、衡，合外力為零,F1不變，那么C、D錯誤對木板受力分析,如圖:錯誤.F的作用，F(xiàn)平行于斜面G那么 2Fcos e= G,得 f = 2COSI維修后，B增大，cos B減小，F(xiàn)增大，所以F2變大，那么A正確，B2. 2021新課標(biāo)II 15如圖14,在固定斜面上的一物塊受到一外力向上假設(shè)要物塊在斜面上保持靜止，F(xiàn)的取值應(yīng)有一定范圍，其最大值和最小值分別為F1和F2F2> 0.由此可求出A .物塊的質(zhì)量B .斜面的傾角C .物塊與斜面間的最大靜摩擦力D .物塊對斜面的正壓力答案 C解析 當(dāng)拉力為Fi時，物塊有沿斜面向上運(yùn)動的趨勢，受到沿斜面向下的靜摩擦力，那么Fi =mgsin 9+ fm

23、.當(dāng)拉力為F2時，物塊有沿斜面向下運(yùn)動的趨勢，受到沿斜面向上的靜摩擦力，那么Fi F2F2+ fm= mgsin 0,由此解得fm= 2 ，其余幾個量無法求出，只有選項(xiàng)C正確.3. 2021天津5如圖15所示，小球用細(xì)繩系住，繩的另一端固定于O點(diǎn).現(xiàn)用水平力 F緩慢推動斜面體，小球在斜面上無摩擦地滑動，細(xì)繩始終處于直線狀態(tài)，當(dāng)小球升到接近斜面頂端時細(xì)繩接近水平，此過程中斜面對小球的支持力Fn以及繩對小球的拉力 Ft的變化情況是B . Fn不斷增大,A . Fn保持不變,Ft不斷減小C . Fn保持不變,F t先增大后減小D . Fn不斷增大,Ft先減小后增大答案 D解析對小球受力分析如圖重力m

24、g、斜面對小球的支持力 Fn，繩對小球的拉力 Ft.畫出簇平行四邊形如下圖，當(dāng)Ft方向與斜面平行時，F(xiàn)t最小，所以Ft先減小后增大，F(xiàn)n 一直 增大，只有選項(xiàng)D正確.4. 如圖16所示，在一根水平直桿上套著兩個輕環(huán)，在環(huán)下用兩根等長的輕繩拴著一個重物.把兩環(huán)分開放置，靜止時桿對a環(huán)的摩擦力大小為 Ff，支持力為Fn.假設(shè)把兩環(huán)距離稍微縮短一些，系統(tǒng)仍處于靜止?fàn)顟B(tài)，那么A . Fn變小B . Fn變大C. Ff變小D . Ff變大答案 C解析 由對稱性可知桿對兩環(huán)的支持力大小相等對重物與兩環(huán)組成的整體受力分析，由平衡條件知豎直方向上 2Fn= mg恒定，A、B皆錯誤由極限法，將 a、b兩環(huán)間距離

25、減小到 0, 那么兩繩豎直，桿對環(huán)不產(chǎn)生摩擦力的作用，故兩環(huán)距離縮短時，F(xiàn)f變小，C正確，D錯誤.5如圖17所示，固定的半球面右側(cè)是光滑的，左側(cè)是粗糙的，0點(diǎn)為球心，A、B為兩個完全相同的小物塊可視為質(zhì)點(diǎn),小物塊A靜止在球面的左側(cè)， 受到的摩擦力的大小為 Fi,對球 面的壓力的大小為 Fni ;小物塊B在水平力F2的作用下靜止在球面的右側(cè)，對球面的壓力的 大小為Fn2，兩小物塊與球心的連線和豎直方向的夾角均為那么圖17A . Fi : F2= cos 0 : 1 B. Fi : F2 = sin 0 : 12 2C. Fni : Fn2 = cos 0 : 1 D . Fni : Fn2 =

26、sin 0 : 1 答案 AC解析 分別對A、B兩個相同的小物塊受力分析，如圖，由平衡條件得:Fi = mgsin 0, Fni= mgcos 0,mmg同理 F2= mgtan 0, Fn2 =cos 0 可得A、C正確.練出高分一、單項(xiàng)選擇題1 .如圖1所示，A和B兩物塊的接觸面是水平的，A與B保持相對靜止一起沿固定斜面勻速下滑，在下滑過程中 B的受力個數(shù)為圖1A . 3個 B . 4個 C . 5個 D . 6個答案 B解析 A與B相對靜止一起沿斜面勻速下滑，可將二者當(dāng)作整體進(jìn)行受力分析，再對B進(jìn)行受力分析，可知 B受到的力有：重力 Gb、A對B的壓力、斜面對 B的支持力和摩擦力，選項(xiàng)

27、B正確.2.如圖2所示，一運(yùn)送救災(zāi)物資的直升機(jī)沿水平方向勻速飛行.物資的總質(zhì)量為m,吊運(yùn)物資的懸索與豎直方向成0角.設(shè)物資所受的空氣阻力為 Ff,懸索對物資的拉力為 F,重力加速度為g,那么圖2A . Ff = mgsin 0 B. Ff = mgtan 0mgC. F = mgcos 0 D . F =答案 B解析 救災(zāi)物資勻速運(yùn)動，受力平衡，它受到豎直向下的重力Ffmg、水平向右的空氣阻力 和沿懸索斜向上的拉力，可得Ff= mgtan 0, A錯誤，B正確；F =衛(wèi)先，C、D錯誤.cos 03. 如圖3所示，在傾斜的滑桿上套一個質(zhì)量為m的圓環(huán)，圓環(huán)通過輕繩拉著一個質(zhì)量為的物體，在圓環(huán)沿滑桿

28、向下滑動的過程中，懸掛物體的輕繩始終處于豎直方向，那么A .環(huán)只受三個力作用B .環(huán)一定受四個力作用C .物體做勻加速運(yùn)動D .懸繩對物體的拉力小于物體的重力答案 B解析 分析物體M可知，其受到兩個力的作用，重力和輕繩對其的拉力，因?yàn)閼覓煳矬w的輕繩始終處于豎直方向， 故二力平衡，物體做勻速運(yùn)動，C、D錯誤；再對環(huán)進(jìn)行受力分析可知, 環(huán)受到重力、輕繩對環(huán)的拉力、滑桿對環(huán)的支持力和摩擦力，A錯誤，B正確.4. 如圖4所示，在粗糙水平面上放置 A、B、C、D四個小物塊，各小物塊之間由四根完全相 同的輕彈簧相互連接，正好組成一個菱形，/BAD = 120°整個系統(tǒng)保持靜止?fàn)顟B(tài)，物塊所受的摩擦

29、力大小為 Ff，那么D物塊所受的摩擦力大小為 圖4Ff B. Ff Ff D. 2Ff答案 C解析 A物塊所受的摩擦力大小為Ff,設(shè)每根彈簧的彈力為 F，那么有：2Fcos 60 =Ff,D : 2Fcos 30 =Ff'，解得：Ff' = V3f =V3Ff.5. 在固定于地面的斜面上垂直安放了一個擋板，截面為1圓的柱狀物體甲放在斜面上，半徑與甲相等的光滑圓球乙被夾在甲與擋板之間，乙沒有與斜面接觸而處于靜止?fàn)顟B(tài)，如圖5所示現(xiàn)在從 0處對甲施加一平行于斜面向下的力F，使甲沿斜面方向緩慢地移動，直至甲與擋板接觸為止設(shè)乙對擋板的壓力為F2,在此過程中Fi,甲對斜面的壓力為圖5A F

30、i緩慢增大，F(xiàn)2緩慢增大B Fi緩慢增大，F(xiàn)2緩慢減小C Fi緩慢減小，F(xiàn)2緩慢增大D Fi緩慢減小，F(xiàn)2保持不變 答案 D解析 對甲和乙組成的整體受力分析，如圖甲所示，垂直斜面方向只受兩個力：甲、乙的總重力在垂直于斜面方向的分力和斜面對甲的支持力F2，且 F2 Geos 0= 0,即 F2 保持不變，由牛頓第三定律可知，甲對斜面的壓力F2也保持不變；對圓球乙受力分析如圖乙、丙所示，當(dāng)甲緩慢下移時，F(xiàn)n與豎直方向的夾角緩慢減小，F(xiàn)i緩慢減小.甲乙丙6如圖6所示，水平固定且傾角為 30 的光滑斜面上有兩個質(zhì)量均為 m的小球A、B，它們用 勁度系數(shù)為k的輕質(zhì)彈簧連接，現(xiàn)對B施加一水平向左的推力 F

31、使A、B均靜止在斜面上， 此A mg1+丈，2 .33 mg,mg2*3B l2k，3 mgC I + mg，2 3mg2 kd i-mmg，2 ；3mg答案 B解析 以A、B和彈簧組成的系統(tǒng)為研究對象，那么Feos 30°= 2mgsin 30 ；得F= mg ;隔離A有kx= mgsi n 30，得彈簧原長為I x= l -貿(mào)，應(yīng)選項(xiàng)B正確.7.如圖7所示，傾角為 =30。的斜面體放在水平地面上，一個重為G的球在水平力F的作用下，靜止于光滑斜面上，此時水平力的大小為F;假設(shè)將力F從水平方向逆時針轉(zhuǎn)過某一角度a后，仍保持F的大小不變，且小球和斜面體依然保持靜止，此時水平地面對斜面體

32、的摩擦力為Ff,那么F和Ff的大小分別是並A . F =-G，C. F =G，3Ff=GB.'3Ff=GD.F =空G，F(xiàn)f= -4G33f = yG，F(xiàn)f= yG答案 D解析根據(jù)題意可知，水平力F沿斜面向上的分力 Feos 0= Gsin 0,所以F= Gtan 0,解得;根據(jù)題意可知，力F沿斜面向上的分力與小球重力沿斜面向下的分力仍相等，力轉(zhuǎn)過的角度 a= 60 °此時把小球和斜面體看成一個整體，水平地面對斜面體的摩擦力和力 的水平分力等大，即 Ff= Fcos a=63G.二、多項(xiàng)選擇題&如圖8所示，一個質(zhì)量為 m的滑塊靜止置于傾角為 30。的粗糙斜面上，一根輕

33、彈簧一端固定在豎直墻上的30°，那么A .彈簧一定處于壓縮狀態(tài)B .滑塊可能受到三個力作用C 斜面對滑塊的支持力不能為零D .斜面對滑塊的摩擦力的大小等于mg答案 BC9. 2021廣東20如圖9,物體P靜止于固定的斜面上，P的上外表水平，現(xiàn)把物體 Q輕輕地疊放在P上，那么A . P向下滑動B . P靜止不動C . P所受的合外力增大D . P與斜面間的靜摩擦力增大答案 BD解析 設(shè)斜面的傾角為0,放上Q,相當(dāng)于增加了 P的質(zhì)量，對P受力分析并列平衡方程得mgsin 0= f w卩mgos 0 N= mgcos 0當(dāng)m增大時，不等式兩邊都增大，不等式仍然成立，P仍然靜止，應(yīng)選B、D.

34、10 .如圖10所示，一條細(xì)線一端與地板上的物體B相連，另一端繞過質(zhì)量不計(jì)的定滑輪與小球A相連，定滑輪用另一條細(xì)線懸掛在天花板上的O '點(diǎn)，細(xì)線與豎直方向所成的角度為a那么A .如果將物體B在地板上向右移動稍許，a角將增大B .無論物體B在地板上左移還是右移，只要距離足夠小，a角將不變C.增大小球A的質(zhì)量，a角一定減小答案 AD解析 0、A之間的細(xì)線一定沿豎直方向，如果物體B在地板上向右移動稍許， 0、B之間的細(xì)線將向右偏轉(zhuǎn)，0A與0B間夾角將增大.0A與0B兩段細(xì)線上的彈力都等于小球 A的重力， 其合力與懸掛定滑輪的細(xì)線的彈力大小相等、方向相反，懸掛定滑輪的細(xì)線的彈力方向即00 &#

35、39;的方向與/ A0B的角平分線在一條直線上，顯然物體B在地板上向右移動時，a角將增大，選項(xiàng)A正確，B錯誤；增大小球 A的質(zhì)量，只要物體 B的位置不變，那么 a角也不變，選 項(xiàng)C錯誤；因物體B無論在地板上移動多遠(yuǎn)，/ A0B都不可能到達(dá)120 °故懸掛定滑輪的細(xì)線的彈力不可能等于小球 A的重力，選項(xiàng)D正確.圖1111.如圖11所示，形狀和質(zhì)量完全相同的兩個圓柱體 a、b靠在一起，外表光滑，重力為 G, 其中b的下半部剛好固定在水平面 MN的下方，上邊露出另一半， a靜止在平面上.現(xiàn)過 a的 軸心施加一水平作用力 F,可緩慢的將a拉離平面一直滑到 b的頂端，對該過程分析，那么應(yīng)有 A 拉力F先增大后減小，最大值是GB 開始時拉力F最大為/3G,以后逐漸減小為 0C. a、b間的壓力開始最大為 2G,而后逐漸減小到 GD .