作業(yè)本：專(zhuān)題強(qiáng)化練二：求解平衡問(wèn)題的技巧(共9頁(yè))

1、專(zhuān)題(zhunt)強(qiáng)化練二A對(duì)點(diǎn)訓(xùn)練(xnlin)練熟基礎(chǔ)知識(shí)eq avs4al(題組一)整體(zhngt)法、隔離法在平衡中的應(yīng)用圖91(單選)如圖9所示，一光滑斜面固定在地面上，重力為G的物體在一水平推力F的作用下處于靜止?fàn)顟B(tài)若斜面的傾角為，則 ()AFGcos BFGsin C物體對(duì)斜面的壓力FNGcos D物體對(duì)斜面的壓力FNeq f(G,cos )解析物體所受三力如圖所示，根據(jù)平衡條件，F(xiàn)、FN的合力與重力等大反向，有FGtan ，F(xiàn)NFNeq f(G,cos )，故只有D選項(xiàng)正確答案D2(多選)3個(gè)相同的物體疊放在一起，置于粗糙的水平地面上，物體之間不光滑，如圖10所示現(xiàn)用一水平力

2、F作用在B物體上，物體仍保持靜止下列說(shuō)法正確的是 ()圖10AC受到地面的摩擦力大小為F，方向水平向左BA受到水平向右的摩擦力作用CB對(duì)C的摩擦力大小為F，方向水平向右DC受到5個(gè)力作用解析(ji x)在選項(xiàng)A中，以A、B、C三者的整體為研究(ynji)對(duì)象，此整體在水平(shupng)方向上受平衡力的作用，因此C受到地面的摩擦力等于拉力F，方向向左，A選項(xiàng)正確；在選項(xiàng)B中，以A為研究對(duì)象，A不受摩擦力，選項(xiàng)B錯(cuò)誤；在選項(xiàng)C中，B對(duì)C的摩擦力與C對(duì)B的摩擦力大小相等，方向相反，由此可知，B對(duì)C的摩擦力的大小等于F，方向水平向右，故選項(xiàng)C正確；對(duì)于選項(xiàng)D，可將C隔離開(kāi)作為隔離體進(jìn)行分析，C受到5

3、個(gè)力的作用，選項(xiàng)D正確選A、C、D.答案ACD圖113(多選)如圖11所示，水平固定傾角為30的光滑斜面上有兩個(gè)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(duì)B施加一水平向左的推力F使A、B均靜止在斜面上，此時(shí)彈簧的長(zhǎng)度為l，則彈簧原長(zhǎng)l0和推力F的大小分別為 ()Al0leq f(mg,2k) Bl0leq f(mg,2k)CFeq f(2r(3),3)mg DF2eq r(3)mg解析以A、B整體為研究對(duì)象，則Fcos 302mgsin 30，得Feq f(2r(3),3)mg；隔離A球有kxmgsin 30，得彈簧原長(zhǎng)為l0lxleq f(mg,2k)，則可得選項(xiàng)B、C正

4、確答案BC圖124如圖12所示，球A重G160 N，斜面體B重G2100 N，斜面傾角為30，一切摩擦均不計(jì)則水平力F為多大時(shí)，才能使A、B均處于靜止?fàn)顟B(tài)？此時(shí)豎直墻壁和水平面受到的壓力各為多大？解析方法一(隔離法)分別對(duì)A、B進(jìn)行受力分析，建立直角坐標(biāo)系如圖甲、乙所示，由共點(diǎn)力平衡條件可得對(duì)A有F2sin 30F1，F(xiàn)2cos 30G1對(duì)B有FF2sin 30，F(xiàn)3F2cos 30G2其中(qzhng)F2和F2是一對(duì)(y du)相互作用力，即F2F2代入數(shù)據(jù)(shj)，聯(lián)立解得FF120eq r(3) N，F(xiàn)3160 N由牛頓第三定律可知，豎直墻壁和水平面受到的壓力分別為20eq r(3)

5、 N、160 N.方法二(整體法)將A、B視為一個(gè)整體，該整體處于靜止?fàn)顟B(tài)，所受合力為零對(duì)整體進(jìn)行受力分析如圖丙所示，由平衡條件得FF1，F(xiàn)3G1G2160 N再隔離B進(jìn)行受力分析如圖乙所示，由平衡條件可得FF2sin 30F3F2cos 30G2聯(lián)立解得F240eq r(3) N，F(xiàn)1F20eq r(3) N由牛頓第三定律可知，豎直墻壁和水平面受到的壓力分別為20eq r(3) N、160 N.答案20eq r(3) N20eq r(3) N160 Neq avs4al(題組二)合成法、效果分解法、正交分解法的應(yīng)用5(單選)如圖13所示，一輕繩的兩端分別固定在不等高的A、B兩點(diǎn)，現(xiàn)用另一輕繩

6、將一物體系于O點(diǎn)，設(shè)輕繩AO、BO相互垂直，且兩繩中的拉力分別為FA、FB，物體受到的重力為G，下列表述正確的是()AFA一定(ydng)大于G圖13BFA一定(ydng)大于FBCFA一定(ydng)小于FBDFA與FB大小之和一定等于G解析物體受力分析如圖所示，由三力平衡的知識(shí)可知，F(xiàn)A、FB的合力大小等于G，方向豎直向上，F(xiàn)AGsin ，F(xiàn)BGsin .故FA一定小于G，A選項(xiàng)錯(cuò)誤；因?yàn)?，故FA一定大于FB，B選項(xiàng)正確，C選項(xiàng)錯(cuò)誤；FA與FB大小之和大于G，D選項(xiàng)錯(cuò)誤答案B圖146(單選)如圖14所示，一直桿傾斜固定，并與水平方向成30的夾角；直桿上套有一個(gè)質(zhì)量為0.5 kg的圓環(huán)，圓環(huán)

7、與輕彈簧相連，在輕彈簧上端施加一豎直向上、大小F10 N的力，圓環(huán)處于靜止?fàn)顟B(tài)，已知直桿與圓環(huán)之間的動(dòng)摩擦因數(shù)為0.7，g10 m/s2.下列說(shuō)法正確的是 ()A圓環(huán)受到直桿的彈力，方向垂直直桿向上B圓環(huán)受到直桿的彈力大小等于2.5 NC圓環(huán)受到直桿的摩擦力，方向沿直桿向上D圓環(huán)受到直桿的摩擦力大小等于2.5 N解析對(duì)小環(huán)受力分析如圖所示：由于F10 Nmg5 N，所以桿對(duì)環(huán)的彈力FN垂直桿向下，桿對(duì)環(huán)還有沿桿向下的靜摩擦力Ff，則FN與Ff的合力應(yīng)豎直向下，大小為F合Fmg5 N，所以FNF合cos 30eq f(5,2)eq r(3) N，F(xiàn)fF合sin 302.5 N綜上可知(k zh)

8、選項(xiàng)D正確(zhngqu)答案(d n)D圖157(2013湖北八市聯(lián)考)(多選)一個(gè)傾角為45的斜面固定于豎直墻上，為使質(zhì)量分布均勻的光滑鐵球靜止在如圖15所示的位置，需用一個(gè)水平推力F作用于球體上，F(xiàn)的作用線通過(guò)球心設(shè)球體的重力為G，豎直墻對(duì)球體的彈力為FN1，斜面對(duì)球體的彈力為FN2，則以下結(jié)論正確的是 ()AFN2G BFN1FCGF DFN2一定大于FN1解析畫(huà)出球體的受力示意圖，由物體平衡條件可知，F(xiàn)N2G，F(xiàn)N1F，由球受力平衡可知，豎直方向FN2sin 45G，水平方向FN1FN2cos 45F，故GF，F(xiàn)N2不一定大于FN1，A、C正確答案ACeq avs4al(題組三)假設(shè)

9、法在平衡中的應(yīng)用8(單選)人站在自動(dòng)扶梯的水平踏板上，隨扶梯斜向上勻速運(yùn)動(dòng)，如圖16所示以下說(shuō)法正確的是 ()A人受到重力和支持力的作用圖16B人受到重力、支持力和摩擦力的作用C人受到的合外力不為零D人受到的合外力方向與速度方向相同解析(ji x)人在豎直(sh zh)方向上受到重力和支持力作用，水平方向上是否受摩擦力作用(zuyng)呢？假設(shè)人受到水平向左的靜摩擦力作用，而人做勻速運(yùn)動(dòng)，故所受合外力為零，故水平方向不應(yīng)該受力，即人不受摩擦力的作用答案A圖179(單選)如圖17所示，固定斜面上有一光滑小球，分別與一豎直輕彈簧P和一平行斜面的輕彈簧Q連接著，小球處于靜止?fàn)顟B(tài)，則關(guān)于小球所受力的個(gè)

10、數(shù)不可能的是 ()A1 B2C3 D4解析設(shè)斜面傾角為，小球質(zhì)量為m，假設(shè)輕彈簧P對(duì)小球的拉力恰好等于小球重力mg，則小球受二力平衡；假設(shè)輕彈簧Q對(duì)小球的拉力等于mgsin ，小球受到重力、彈簧Q的拉力和斜面的支持力作用，三力平衡；假設(shè)兩個(gè)彈簧對(duì)小球都施加了拉力，那么除了重力，小球只有再受到斜面的支持力才能保證其受力平衡，即四力平衡；小球只受單個(gè)力的作用，合力不可能為零，小球不可能處于靜止?fàn)顟B(tài)答案A圖1810(多選)如圖18所示，在斜面上，木塊A與B的接觸面是水平的繩子呈水平狀態(tài)，兩木塊均保持靜止則關(guān)于木塊A和木塊B可能的受力個(gè)數(shù)分別為 ()A2個(gè)和4個(gè) B3個(gè)和4個(gè)C4個(gè)和4個(gè) D4個(gè)和6個(gè)

11、解析(1)假設(shè)繩子的拉力為零，以A、B為研究對(duì)象，B和斜面之間一定有靜摩擦力，A、B的受力圖如圖，所以選項(xiàng)A正確(2)假設(shè)繩子(shng zi)上有拉力，對(duì)A、B分別畫(huà)受力圖(lt)可知，A受到重力(zhngl)、B對(duì)A的支持力、繩子的拉力和B對(duì)A的靜摩擦力而平衡，B受到重力、A對(duì)B的壓力、斜面對(duì)B的支持力和A對(duì)B的靜摩擦力，斜面對(duì)B的摩擦力可有可無(wú)，所以選項(xiàng)C正確答案ACeq avs4al(題組四)圖解法在平衡中的應(yīng)用11(單選)作用于O點(diǎn)的三力平衡，設(shè)其中一個(gè)力大小為F1，沿y軸正方向，力F2大小未知，與x軸負(fù)方向夾角為，如圖19所示下列關(guān)于第三個(gè)力F3的判斷中正確的是 ()圖19A力F3

12、只能在第四象限B力F3與F2夾角越小，則F2和F3的合力越小CF3的最小值為F1cos D力F3只能在第一象限的任意區(qū)域解析O點(diǎn)受三力平衡，因此F2、F3的合力大小等于F1，方向與F1相反，故B錯(cuò)誤；作出平行四邊形，由圖可以看出F3的方向范圍為第一象限中F2反方向下側(cè)及第四象限，故A、D錯(cuò)；當(dāng)F3F2時(shí)，F(xiàn)3最小，F(xiàn)3F1cos ，故C正確答案C圖2012(單選)如圖20所示，用OA、OB兩根輕繩將物體懸于兩豎直墻之間，開(kāi)始時(shí)OB繩水平現(xiàn)保持O點(diǎn)位置不變，改變OB繩長(zhǎng)使繩端由B點(diǎn)緩慢上移至B點(diǎn)，此時(shí)繩OB與繩OA之間的夾角90.設(shè)此過(guò)程中繩OA、OB的拉力分別為FOA、FOB，下列說(shuō)法正確的是

13、 ()AFOA逐漸增大 BFOA逐漸減小CFOB逐漸增大 DFOB逐漸減小解析(ji x)以O(shè)點(diǎn)為研究(ynji)對(duì)象，進(jìn)行(jnxng)受力分析，其中OA繩拉力方向不變，OA繩、OB繩拉力的合力方向豎直向上，大小等于物體的重力，始終不變，根據(jù)力的矢量三角形定則可知，F(xiàn)OA逐漸減小，F(xiàn)OB先減小后增大，如圖所示，選項(xiàng)B正確，A、C、D錯(cuò)誤答案BB深化訓(xùn)練提高能力技巧13(多選)一個(gè)光滑的圓球擱在光滑的斜面和豎直的擋板之間，如圖21所示斜面和擋板對(duì)圓球的彈力隨斜面傾角變化而變化，故()A斜面彈力FN1的變化范圍是(mg，)圖21B斜面彈力FN1的變化范圍是(0，)C擋板的彈力FN2的變化范圍是(

14、0，)D擋板的彈力FN2的變化范圍是(mg，)解析圓球受3個(gè)力，其中重力的大小和方向均為確定的；擋板對(duì)圓球的彈力FN2的方向始終是水平的，亦為確定的；而斜面對(duì)圓球的作用力的大小和方向均在變化中但是，不論如何變動(dòng)，只要取一個(gè)確定的值，圓球就在三力作用下處于平衡狀態(tài)，此三力就組成一個(gè)封閉的矢量三角形，如圖所示因?yàn)?mg，F(xiàn)N20.當(dāng)然，也可以由FN1eq f(mg,cos )，F(xiàn)N2mgtan 解出因此(ync)，正確(zhngqu)答案為A、C.答案(d n)AC圖2214如圖22所示，兩個(gè)截面為直角三角形的實(shí)心鐵塊A、B并排放在粗糙水平地面上，一截面為矩形的實(shí)心鐵塊C水平架在兩鐵塊的光滑斜面上，系統(tǒng)處于靜止?fàn)顟B(tài)已知三個(gè)鐵塊的重力分別為