高中物理題型解題技巧之力學(xué)篇02 全反力的秒用 （原卷版）

高中物理題型力學(xué)篇02全反力秒用一、必備學(xué)問1.全反力物體受到的支持力與滑動(dòng)摩擦力的合力即為全反力，如圖1所示由于即滑動(dòng)摩擦力與支持力成正比，所以全反力的方向不變，設(shè)全反力與支持力的夾角為，則即為定值，其中為摩擦角。2.應(yīng)用技巧（1）.物理場景：如圖2所示，一質(zhì)量為m的物塊在拉力F作用下沿水平面做勻速直線運(yùn)動(dòng)，物塊與水平面間的動(dòng)摩擦因數(shù)為，問當(dāng)拉力與水平方向夾角多大時(shí)，拉力F最小，并求出此最小值？（2）.常規(guī)解法：對物塊受力分析且正交分解如圖3所示由平衡可得，水平方向：，豎直方向：且，則整理得即由幫助角公式可得當(dāng)時(shí)，最大，此時(shí)拉力最小，為。（3）.全反力解法：將摩擦力與支持力合成為全反力，設(shè)全反力與支持力的夾角為，由三角形法則可知，當(dāng)拉力與全反力垂直時(shí)，拉力最小，如圖4所示三、實(shí)戰(zhàn)應(yīng)用一、單選題1．（2022·浙江·高考真題）如圖所示，學(xué)校門口水平地面上有一質(zhì)量為m的石墩，石墩與水平地面間的動(dòng)摩擦因數(shù)為，工作人員用輕繩按圖示方式勻速移動(dòng)石墩時(shí)，兩平行輕繩與水平面間的夾角均為，則下列說法正確的是（）A．輕繩的合拉力大小為B．輕繩的合拉力大小為C．減小夾角，輕繩的合拉力肯定減小D．輕繩的合拉力最小時(shí)，地面對石墩的摩擦力也最小2．（2021·四川成都·一模）如圖，在跨過光滑定滑輪的輕繩拉動(dòng)下，木箱從距滑輪很遠(yuǎn)處沿水平地面對右勻速運(yùn)動(dòng)。已知木箱與地面間的動(dòng)摩擦因數(shù)為，木箱始終在地面上。則整個(gè)過程中拉力F的大小變化狀況是（）A．先減小后增大 B．先增大后減小 C．始終減小 D．始終增大3．（2021·浙江·紹興市柯橋區(qū)老師進(jìn)展中心模擬猜測）某同學(xué)在家衛(wèi)生大掃除中用拖把拖地，沿推桿方向?qū)ν习咽┘油屏?，如圖所示，此時(shí)推力與水平方向的夾角為，且拖把剛好做勻速直線運(yùn)動(dòng)，則（）A．拖把所受地面的摩擦力為B．地面對拖把的作用力方向與水平向左的夾角大于C．從某時(shí)刻開頭保持力的大小不變，減小與水平方向的夾角，地面對拖把的支持力變大D．同學(xué)對推桿的作用力與推桿對拖把的作用力是一對作用力與反作用力4．（2022·江蘇·模擬猜測）如圖所示，戰(zhàn)士在水平地面上拉輪胎訓(xùn)練，戰(zhàn)士以速度v做勻速直線運(yùn)動(dòng)，運(yùn)動(dòng)過程中保持雙肩及兩繩的端點(diǎn)A、B等高，兩繩間的夾角為，所構(gòu)成的平面與水平面間的夾角不變，則（）A．保持v不變，變小，繩子的拉力變小 B．保持v不變，變小，繩子的拉力變大C．保持不變，v較小時(shí)，繩子的拉力較小 D．保持不變，v較小時(shí)，繩子的拉力較大5．（2021·四川巴中·模擬猜測）如圖所示，某同學(xué)拉動(dòng)一個(gè)箱子在水平面勻速前進(jìn)，拉力與水平面的夾角為，下列說法正確的是（）A．僅轉(zhuǎn)變前進(jìn)的速度，速度越大，拉力越大B．僅轉(zhuǎn)變夾角，越大，拉力越小C．地面對箱子的作用力豎直向上D．地面對該同學(xué)和箱子作用力的合力豎直向上6．（2018·河北定州中學(xué)高三期末）如圖所示，傾角的斜面上有一木箱，木箱與斜面之間的動(dòng)摩擦因數(shù)?，F(xiàn)對木箱施加一拉力F，使木箱沿著斜面對上做勻速直線運(yùn)動(dòng)。設(shè)F的方向與斜面的夾角為，在從0漸漸增大到53°的過程中，木箱的速度保持不變，則（）A．F先減小后增大 B．F先增大后減小C．F始終增大 D．F始終減小二、多選題7．（2022·云南·瑞麗市第一民族中學(xué)高三期末）如圖所示，用與水平方向成θ角的拉力F作用在物塊上，隨著θ從漸漸增大到的過程中，物塊始終沿水平面做勻速直線運(yùn)動(dòng)．關(guān)于物塊受到的外力，下列推斷正確的是（）A．拉力F先減小后增大B．拉力F始終減小C．物塊受到地面的支持力先減小后增大D．物塊受到地面的摩擦力始終減小三、解答題8．（2022·山東·模擬猜測）如圖所示，質(zhì)量的金屬塊放在水平地面上，在斜向上的拉力F作用下，向右以