2016高考物理二轮复习难点突破1杆、绳或多物体的平衡问题分析新人教版

合集下载

【步步高】高考物理二轮复习专题突破训练专题一力与物体的平衡受力分析新人教版

专题一力与物体的平衡受力分析(限时：45分钟)一、单项选择题1．某驾培中心训练场有一段圆弧形坡道如图1所示，将同一辆车分别停放在a点和b点．下述分析和比较正确的是( )图1A．车在a点受坡道的支持力大于在b点受到的支持力B．车在a点受坡道的摩擦力大于在b点受到的摩擦力C．车在a点受到的合外力大于在b点受到的合外力D．车在a点受到重力的下滑分力大于在b点受到重力的下滑分力2．光滑的挡板竖直固定在倾角为θ的斜面上，一质量为m的半球形均匀物体靠着挡板放上后，处于静止状态，如图2所示．关于对半球形物体的受力分析错误的是( )图2A．可能受三个力：重力、斜面对物体的支持力和摩擦力B．可能受四个力：重力、挡板对物体的支持力、斜面对物体的支持力和摩擦力C．可能受三个力：重力、挡板对物体的支持力、斜面对物体的支持力D．如果斜面也光滑，挡板的支持力大小一定是mg sin θ3．如图3所示，倾角为30°的光滑斜面上，劲度系数为k的轻质弹簧一端系在质量为m的小球上，另一端固定在墙上的P点，小球在斜面上静止时，弹簧与竖直方向的夹角为60°，则弹簧的形变量大小为( )图3A.mgk B.3mg 2k C.3mg 3kD.3mg k4．L 型木板P (上表面光滑)放在固定斜面上，轻质弹簧一端固定在木板上，另一端与置于木板上表面的滑块Q 相连，如图4所示．若P 、Q 一起沿斜面匀速下滑，不计空气阻力．则木板P 的受力个数为( )图4A ．6B ．5C ．4D ．35．物块M 在静止的传送带上匀速下滑时，若传送带突然转动且转动的方向如图5中箭头所示，则传送带转动后( )图5A ．M 将减速下落B ．M 仍匀速下滑C ．M 受到的摩擦力变小D ．M 受到的摩擦力变大6．如图6所示，水平桌面光滑，A 、B 物体间的动摩擦因数为μ(可认为最大静摩擦力等于滑动摩擦力)，A 物体质量为2m ，B 和C 物体的质量均为m ，滑轮光滑，砝码盘中可以任意加减砝码．在保持A 、B 、C 三个物体相对静止且共同向左运动的情况下，B 、C 间绳子所能达到的最大拉力是( )图6A.12μmgB ．μmgC ．2μmgD ．3μmg7．如图7所示，一个轻质光滑的滑轮(半径很小)跨在轻绳ABC 上，滑轮下挂一个重为G 的物体．今在滑轮上加一个水平拉力F ，使其向右平移到绳BC 部分处于竖直、AB 部分与天花板的夹角为60°的静止状态，则此时水平拉力F 的大小为( )图7A ．(2－3)GB ．(2＋3)GC ．(3－1)GD ．(3＋1)G8．如图8所示，光滑斜面倾角为30°，轻绳一端通过两个滑轮与A 相连，另一端固定于天花板上，不计绳与滑轮的摩擦及滑轮的质量．已知物块A 的质量为m ，连接A 的轻绳与斜面平行，挂上物块B 后，滑轮两边轻绳的夹角为90°，A 、B 恰保持静止，则物块B 的质量为( )图8A.22m B.2m C ．mD ．2m9．(2012·江苏·5)如图9所示，一夹子夹住木块，在力F 作用下向上提升．夹子和木块的质量分别为m 、M ，夹子与木块两侧间的最大静摩擦力均为f ，若木块不滑动，力F 的最大值是( )图9A.2fm ＋M MB.2f m ＋M mC.2f m ＋M M －(m ＋M )g D.2f m ＋M m＋(m ＋M )g二、双项选择题10．如图10所示，自动卸货车始终静止在水平地面上，车厢在液压机的作用下可以改变与水平面间的倾角θ，用以卸下车厢中的货物．下列说法正确的是( )图10A ．当货物相对车厢静止时，随着θ角的增大货物与车厢间的摩擦力增大B ．当货物相对车厢静止时，随着θ角的增大货物与车厢间的弹力增大C ．当货物相对车厢加速下滑时，地面对汽车有向右的摩擦力D ．当货物相对车厢加速下滑时，汽车对地面的压力小于货物和汽车的总重力 11．如图11所示，质量为M 、半径为R 的半球形物体A 放在水平地面上，通过最高点处的钉子用水平细线拉住一质量为m 、半径为r 的光滑球B .以下说法正确的有( )图11A ．A 对地面的压力等于(M ＋m )gB ．A 对地面的摩擦力方向向左C ．B 对A 的压力大小为R ＋rRmgD ．细线对小球的拉力大小为rRmg12．如图12所示，物块A 放在直角三角形斜面体B 上面，B 放在弹簧上面并紧挨着竖直墙壁，初始时A 、B 静止．现用力F 沿斜面向上推A ，但A 、B 并未运动．下列说法正确的是( )图12A ．A 、B 之间的摩擦力可能大小不变 B ．A 、B 之间的摩擦力一定变小C ．B 与墙之间可能没有摩擦力D ．弹簧弹力一定不变13．南方某地发生泥石流灾害，一辆挖掘机在抗险救灾过程中，刚好将一大石块抵在竖直崖壁上保持静止，如图13所示，下列说法正确的是( )图13A．此时石块受的力可能是三个也可能是四个B．挖掘机斜向上支撑力越大，崖壁对石块的摩擦力越大C．挖掘机支撑力适当减小方向不变，可将石块缓缓放下来D．挖掘机支撑力逐渐增大方向不变，一定可使石块沿崖壁向上运动14．如图14所示，上表面粗糙的半圆柱体放在水平面上，小物块从半圆柱体上的A点，在外力F作用下沿圆弧向下滑到B点，此过程中F始终沿圆弧的切线方向且半圆柱体保持静止状态，小物块运动的速率不变，则( )图14A．半圆柱体对小物块的支持力逐渐变大B．半圆柱体对小物块的摩擦力变大C．外力F变大D．小物块所受的合外力大小不变15．如图15所示，一端装有定滑轮的粗糙斜面体放在地面上，A、B两物体通过细绳连接，并处于静止状态(不计绳的质量和绳与滑轮间的摩擦)．现用水平力F作用于物体B上，缓慢拉开一角度．此过程中斜面体与物体A仍然静止，则下列说法正确的是( )图15A．在缓慢拉开B的过程中，水平力不变B．斜面体所受地面的支持力一定不变C．斜面对物体A的作用力一定变大D．斜面体所受地面的摩擦力一定变大答案1．A 2．D 3．A 4．B 5．B 6．B 7．A 8．A 9．A 10．AD 11．AC 12．AD13．AC 14．CD 15．BD。

高考物理重点专题讲解及突破02 相互作用(含解析)-人教版高三全册物理试题

2020-2021年高考物理重点专题讲解与突破02：相互作用超重点1：共点力平衡问题1．解决平衡问题的根本思路(1)审读题目信息→弄清问题情景、题设条件和要求．(2)选取研究对象→确定选用整体法或隔离法．(3)对研究对象受力分析→画受力示意图．(4)制定解题策略→合成法、分解法、图解法等．(5)进展相应处理→合成、分解某些力或作平行四边形．(6)列平衡方程→F合＝0.(7)分析、求解→应用数学知识．2．处理平衡问题的四点说明(1)物体受三力平衡时，利用力的效果分解法或合成法比拟简单．(2)物体受四个或四个以上的力作用时，一般采用正交分解法．(3)物体只受三个力的作用且三力构成普通三角形，可考虑使用相似三角形法．(4)对于状态“缓慢〞变化类的动态平衡问题常用图解法．[典例1] (多项选择)(2016·高考全国卷Ⅰ)如图，一光滑的轻滑轮用细绳OO′悬挂于O点；另一细绳跨过滑轮，其一端悬挂物块a，另一端系一位于水平粗糙桌面上的物块b.外力F向右上方拉b，整个系统处于静止状态．假设F方向不变，大小在一定范围内变化，物块b仍始终保持静止，如此( )A．绳OO′的张力也在一定范围内变化B．物块b所受到的支持力也在一定范围内变化C．连接a和b的绳的张力也在一定范围内变化D．物块b与桌面间的摩擦力也在一定范围内变化【答案】BD真题点评：(1)此题属于共点力的平衡问题，考查了研究对象确实定，物体的受力分析等根本技能，采用了合成法、正交分解法等根本方法．(2)高考对共点力平衡问题的考查常设置为静态平衡和动态平衡两类，对静态平衡主要考查合成法、分解法的应用，而动态平衡的考查侧重于解析法、图解法、相似三角形法的应用．【解析】系统处于静止状态，连接a 和b 的绳的张力大小F T1等于物块a 的重力G a ，C 项错误；以O ′点为研究对象，受力分析如图甲所示，F T1恒定，夹角θ不变，由平衡条件知，绳OO ′的张力F T2恒定不变，A 项错误；以b 为研究对象，受力分析如图乙所示，如此F N ＋F T1cos θ＋F sin α－G b ＝0 F f ＋F T1sin θ－F cos α＝0F N 、F f 均随F 的变化而变化，故B 、D 项正确．拓展1 合成、分解法解静态平衡问题1.如下列图，一条不可伸长的轻质细绳一端跨过光滑钉子b 悬挂一质量为m 1的重物，另一端与另一轻质细绳相连于c 点，ac ＝l2，c 点悬挂质量为m 2的重物，平衡时ac 正好水平，此时质量为m 1的重物上外表正好与ac 在同一水平线上且到b 点的距离为l ，到a 点的距离为54l ，如此两重物的质量的比值m 1m 2为(可用不同方法求解)( )A.52 B ．2 C.54 D.35【答案】C【解析】方法一：合成法因c 点处于平衡状态，所以任意两个力的合力均与第三个力大小相等，方向相反，如图甲所示，根据平行四边形定如此将力F 与F 1合成，如此sin θ＝F 2F 1＝m 2gm 1g，而sin θ＝l l 2＋3l 42＝45，所以m 1m 2＝54，选项C 正确．方法二：分解法因c 点处于平衡状态，所以可在F 、F 1方向上分解F 2，如图乙所示，如此同样有sin θ＝m 2g m 1g ，所以m 1m 2＝54，选项C 正确．方法三：正交分解法将倾斜绳拉力F 1＝m 1g 沿竖直方向和水平方向分解，如图丙所示，如此m 1g sin θ＝m 2g ，同样可得m 1m 2＝54，选项C 正确．拓展2 图解法求解动态平衡问题2.(多项选择)(2017·高考全国卷Ⅰ)如图，柔软轻绳ON 的一端O 固定，其中间某点M 拴一重物，用手拉住绳的另一端N .初始时，OM 竖直且MN 被拉直，OM 与MN 之间的夹角为α(α>π2)．现将重物向右上方缓慢拉起，并保持夹角α不变．在OM 由竖直被拉到水平的过程中( )A ．MN 上的张力逐渐增大B ．MN 上的张力先增大后减小C ．OM 上的张力逐渐增大D ．OM 上的张力先增大后减小【答案】AD【解析】将重物向右上方缓慢拉起，重物处于动态平衡状态，可利用平衡条件或力的分解画出动态图分析．将重物的重力沿两绳方向分解，画出分解的动态图如下列图．在三角形中，根据正弦定理有Gsin γ1＝F OM 1sin β1＝F MN 1sin θ1，由题意可知F MN 的反方向与F OM 的夹角γ＝180°－α不变，因sin β(β为F MN 与G 的夹角)先增大后减小，故OM 上的张力先增大后减小，当β＝90°时，OM 上的张力最大，因sin θ(θ为F OM 与G 的夹角)逐渐增大，故MN 上的张力逐渐增大，选项A 、D 正确，B 、C 错误．拓展3 解析法求解动态平衡问题3.如下列图，小船被绳索牵引着匀速靠岸，假设水的阻力不变，如此( )A ．绳子张力不变B ．绳子张力不断减小C ．船所受浮力不变D ．船所受浮力不断减小【答案】D【解析】对小船进展受力分析，如图，因为小船做匀速直线运动，所以小船处于平衡状态，设拉力与水平方向的夹角为θ，如此有F cos θ＝F 阻① F sin θ＋F 浮＝mg ②船在匀速靠岸的过程中，阻力不变，船的重力不变，θ增大，如此cos θ减小，sin θ增大，根据①式知，绳子的张力增大，再由②式知，船所受浮力减小，故D 正确．拓展4 相似三角形法求解动态平衡问题4.如下列图是一个简易起吊设施的示意图，AC 是质量不计的撑杆，A 端与竖直墙用铰链连接，一滑轮固定在A 点正上方，C 端吊一重物．现施加一拉力F 缓慢将重物P 向上拉，在AC 杆达到竖直前( )A ．BC 绳中的拉力F T 越来越大B ．BC 绳中的拉力F T 越来越小 C ．AC 杆中的支撑力F N 越来越大D ．AC 杆中的支撑力F N 越来越小【答案】B【解析】作出C 点的受力示意图，如下列图，由图可知力的矢量三角形与几何三角形ABC 相似．根据相似三角形的性质得F T BC ＝F N AC ＝G AB ，解得BC 绳中的拉力为F T ＝G BCAB，AC杆中的支撑力为F N ＝G ACAB.由于重物P 向上运动时，AB 、AC 不变，BC 变小，故F T 减小，F N 不变．选项B 正确．1．合力的大小范围(1)两个共点力的合成：|F 1－F 2|≤F 合≤F 1＋F 2，即两个力大小不变时，其合力随夹角的增大而减小，当两力反向时，合力最小；当两力同向时，合力最大．超重点2：力的合成和分解(2)三个共点力的合成①最大值：三个力共线且同向时，其合力最大，为F 1＋F 2＋F 3.②最小值：任取两个力，求出其合力的范围，如果第三个力在这个范围之内，如此三个力的合力的最小值为零，如果第三个力不在这个范围内，如此合力的最小值为最大的一个力减去另外两个较小的力的大小之和．2．共点力合成的方法 (1)作图法．(2)计算法．F ＝F 21＋F 22F ＝2F 1cosθ2F ＝F 1＝F 2 3．力的分解问题选取原如此(1)选用哪一种方法进展力的分解要视情况而定，一般来说，当物体受到三个或三个以下的力时，常按实际效果进展分解．(2)当物体受到三个以上的力或物体所受三个力中，有两个力互相垂直时，常用正交分解法． 4．按力的作用效果分解的几种情形实例分解思路拉力F 可分解为水平分力F 1＝F cos α和竖直分力F 2＝F sin α重力分解为沿斜面向下的力F 1＝mg sin α和垂直斜面向下的力F 2＝mg cos α重力分解为使球压紧挡板的分力F 1＝mg tan α和使球压紧斜面的分力F 2＝mgcos α重力分解为使球压紧竖直墙壁的分力F 1＝mg tan α和使球拉紧悬线的分力F 2＝mgcos α小球重力分解为使物体拉紧AO 线的分力F 2和使物体拉紧BO 线的分力F 1，大小都为F 1＝F 2＝mg2sin α[典例] 如下列图，墙上有两个钉子a 和b ，它们的连线与水平方向的夹角为45°，两者的高度差为l .一条不可伸长的轻质细绳一端固定于a 点，另一端跨过光滑钉子b 悬挂一质量为m 1的重物．在绳上距a 端l2的c 点有一固定绳圈．假设绳圈上悬挂质量为m 2的钩码，平衡后绳的ac 段正好水平，如此重物和钩码的质量比m 1m 2为( )A. 5 B ．2 C.52D. 2思路点拨：解此题要抓住以下三点： (1)绳子上的拉力一定沿绳．(2)“光滑钉子b 〞，说明bc 段绳子的拉力等于重物的重力m 1g . (3)依据“ac 段正好水平〞画出受力分析图．【答案】C[规律总结] 关于力的分解的两点说明(1)在实际问题中进展力的分解时，有实际意义的分解方法是按力的作用效果进展分解，其他的分解方法都是为解题方便而设的．(2)力的正交分解是在物体受三个或三个以上的共点力作用时处理问题的一种方法，分解的目的是更方便地求合力，将矢量运算转化为代数运算．【解析】方法一：力的效果分解法钩码的拉力F等于钩码重力m2g，将F沿ac和bc方向分解，两个分力分别为F a、F b，如图甲所示，其中F b＝m1g，由几何关系可得cos θ＝FF b ＝m2gm1g，又由几何关系得cos θ＝ll2＋l22，联立解得m1 m2＝52.方法二：正交分解法绳圈受到F a、F b、F三个力作用，如图乙所示，将F b沿水平方向和竖直方向正交分解，由竖直方向受力平衡得m1g cos θ＝m2g；由几何关系得cos θ＝ll2＋l22，联立解得m1m2＝52.模型1 “动杆〞和“定杆〞模型杆所受到的弹力方向可以沿着杆，也可以不沿杆，因此在分析问题时，要注意是动杆还是定杆．(1)假设轻杆用转轴或铰链连接，当杆处于平衡时，杆所受到的弹力方向一定沿着杆，否如此会引起杆的转动．如图甲所示，假设C为转轴，如此轻杆在缓慢转动中，弹力方向始终沿杆的方向．(2)假设轻杆被固定不发生转动，如此杆所受到的弹力方向不一定沿杆的方向．如图乙所示，水平横梁的一端A插在墙壁内，弹力的方向不沿杆的方向．模型2 “活结〞和“死结〞模型(1)当绳绕过滑轮或挂钩时，由于滑轮或挂钩对绳无摩擦，因此绳上力的大小是相等的，即滑轮只改变力的方向，不改变力的大小．例如图乙中，两段绳中的拉力F1＝F2＝mg.(2)假设结点不是滑轮，是称为“死结〞的结点，如此两侧绳上的弹力不一定相等，例如图甲中，B点固定，B点下面绳中的拉力大小始终等于mg，而B点上侧绳AB中的拉力随杆的转动而变化．[典例4] 如下列图，轻绳AD跨过固定在水平横梁BC右端的定滑轮挂住一个质量为10 kg的物体，∠ACB ＝30°，g取10 m/s2，求：(1)轻绳AC段的张力F AC的大小；(2)横梁BC对C端的支持力的大小与方向．[思路点拨] (1)绕过滑轮的绳为“活结〞，两段绳子拉力相等．(2)横梁固定在墙内为“定杆〞，力的方向不一定沿杆．【答案】(1)100 N(2)100 N 方向与水平方向成30°角斜向右上方【解析】物体M处于平衡状态，根据平衡条件可判断，与物体相连的轻绳拉力大小等于物体的重力，取C 点为研究对象，进展受力分析，如下列图．(1)图中轻绳AD跨过定滑轮拉住质量为M的物体，物体处于平衡状态，绳AC段的拉力大小为：F AC＝F CD＝Mg＝10×10 N＝100 N(2)由几何关系得：F C＝F AC＝Mg＝100 N方向和水平方向成30°角斜向右上方1．[“活结〞“死结〞模型] (多项选择)(2017·高考某某卷)如下列图，轻质不可伸长的晾衣绳两端分别固定在竖直杆M、N上的a、b两点，悬挂衣服的衣架挂钩是光滑的，挂于绳上处于静止状态．如果只人为改变一个条件，当衣架静止时，如下说法正确的答案是( )A．绳的右端上移到b′，绳子拉力不变B．将杆N向右移一些，绳子拉力变大C．绳的两端高度差越小，绳子拉力越小D．假设换挂质量更大的衣服，如此衣架悬挂点右移【答案】AB【解析】此题考查物体受力分析、物体的平衡．衣架挂钩为“活结〞模型，oa、ob为一根绳，两端拉力相等，设绳aob长为L，M、N的水平距离为d，bo延长线交M于a′，由几何知识知a′o＝ao，sin θ＝d L ，由平衡条件有2F cos θ＝mg，如此F＝mg2cos θ，当b上移到b′时，d、L不变，θ不变，故F不变，选项A正确，C错误．将杆N向右移一些，L不变，d变大，θ变大，cos θ变小，如此F变大，选项B正确．只改变m，其他条件不变，如此sin θ不变，θ不变，衣架悬挂点不变，选项D错误．2．[“定杆〞“动杆〞模型] (多项选择)城市中的路灯、无轨电车的供电线路等，经常用三角形的结构悬挂，如图是这类结构的简化模型．图中轻杆OB可以绕过B点且垂直于纸面的轴转动，钢索OA和杆OB的质量都可以忽略不计．如果悬挂物的重力为G，∠ABO＝90°，AB＞OB，在某次产品质量检测和性能测试中保持A、B两点不动，只缓慢改变钢索OA的长度，如此关于钢索OA的拉力F1和杆OB上的支持力F2的变化情况，如下说法正确的答案是( )A．从图示位置开始缩短钢索OA，钢索OA的拉力F1先减小后增大B．从图示位置开始缩短钢索OA，杆OB上的支持力F2不变C．从图示位置开始伸长钢索OA，钢索OA的拉力F1增大D．从图示位置开始伸长钢索OA，杆OB上的支持力F2先减小后增大【答案】BC【解析】设钢索OA的长度为L，杆OB的长度为R，A、B两点间的距离为H，根据相似三角形知识可知，GAB＝F1AO＝F2BO，所以从题图所示位置开始缩短钢索OA，钢索OA的拉力F1减小，杆OB上的支持力F2不变，即选项B 正确，A 错误；从题图所示位置开始伸长钢索OA ，钢索OA 的拉力F 1增大，杆OB 上的支持力F 2不变，即选项C 正确，D 错误．一、单项选择题 1．如下列图，不计重力的轻杆OP 能以点O 为圆心在竖直平面内自由转动，P 端用轻绳PB 挂一重物，另用一根轻绳通过光滑定滑轮系住P 端。

(新课标)高考物理二轮复习全攻略专题能力提升训练2 力和物体的平衡常考的3个问题

图2－14基础巩固1．一根轻质弹簧一端固定，用大小为F 1的力压弹簧的另一端，平衡时长度为l 1；改用大小为F 2的力拉弹簧，平衡时长度为l 2，弹簧的拉伸或压缩均在弹性限度内，该弹簧的劲度系数为( )． A.F 2－F 1l 2－l 1 B.F 2＋F 1l 2＋l 1 C.F 2＋F 1l 2－l 1 D.F 2－F 1l 2＋l 12．如图2－13所示是一座拱形桥，某人沿着圆弧拱形桥缓慢行走，人与桥面间的动摩擦因数处处相等，桥面受到人的压力为N ，人与桥面间的摩擦力为f .则该人从桥头走向桥中央的过程中，下列说法正确的是 ( )．图2－13A ．N 变大，f 变大B ．N 变大，f 变小C ．N 变小，f 变大D ．N 变小，f 变小3．(2012·辽宁沈阳二测)如图2－14所示，两个等大、反向的水平力F 分别作用在物体A 和B 上，A 、B 两物体均处于静止状态．若各接触面与水平地面平行，则A 、B 两物体的受力个数分别为 ( )．A ．3个、4个B ．4个、4个C ．4个、5个D ．4个、6个 4．如图2－15所示，空间中存在竖直向上的匀强电场，与竖直方向成45°角的绝缘天花板上有一带电荷量为q 的物块，该物块恰好能沿天花板匀速上升，则下列说法正确的是A ．物块一定受两个力的作用B ．物块一定受三个力的作用C ．物块可能受三个力的作用D ．物块可能受四个力的作用图2－155．如图2－16所示，一物块置于水平地面上．当用与水平方向成60°角的力F 1拉物块时，物块做匀速直线运动；当改用与水平方向成30°角的力F 2推物块时，物块仍做匀速直线运动．关于这种情景，下列讨论正确的是( )．图2－16A．这种情况不可能发生B．若F1和F2的大小相等，这种情况不可能发生C．若F1和F2的大小相等，这种情况也可能发生D．若F1和F2的大小相等，物块与地面间的动摩擦因数为定值6．如图2－17所示，斜面体A静止放置在水平地面上，质量为m的物体B在外力F(方向水平向右)的作用下沿斜面向下做匀速运动，此时斜面体仍保持静止．若撤去力F，下列说法正确的是 ( ) A．物体B将沿斜面向下加速运动B．A所受地面的摩擦力方向向左C．A所受地面的摩擦力可能为零D．A所受地面的摩擦力方向可能向右7．如图2－18所示，在倾角为α的光滑斜面上，垂直纸面放置一根长为L，质量为m的直导体棒．当导体棒中的电流I垂直纸面向里时，欲使导体棒静止在斜面上，可加一平行于纸面的匀强磁场，当外加匀强磁场的磁感应强度B的方向由垂直斜面向上沿逆时针转至水平向左的过程中，下列关于B的大小变化的说法中，正确的是( )．A．逐渐增大B．逐渐减小C．先减小后增大D．先增大后减小8．如图2－19所示，一个物体A静止于倾角为θ的斜面上，斜面静止．现用一个竖直向下的外力F作用于A，下列说法正确的是( )．A．物体A所受的摩擦力一定增大B．物体A对斜面的压力可能保持不变C．不管F怎样增大，物体A总保持静止D．当F增大到某一值时，物体可能沿斜面下滑图2－18 图2－199．(2012·山西适应性试题)风洞实验主要用于运动物体(例如飞机、汽车等)与空气之间作用力的分析和研究．在风洞实验室中，将A、B两个小球分别用细绳L1、L2悬于天花板顶部．两球质量相等，受到的水平风力相同，两小球处于静止状态时的位置如图2－20所示，以下说法正确的是( )．图2－20A．两细绳与竖直方向的夹角相同B．L2与竖直方向的夹角大于L1与竖直方向的夹角C．A球受到的合力大于B球受到的合力D．L1的拉力大于L2的拉力能力提升10．如图2－21所示，在光滑水平面上，用弹簧水平连接一斜面，弹簧的另一端固定在墙上，一玩具遥控小车放在斜面上，系统静止不动．用遥控启动小车，小车沿斜面加速上升，则( )．图2－21A．系统静止时弹簧处于压缩状态B．小车加速时弹簧处于原长状态C．小车加速时弹簧处于压缩状态D．小车加速时可将弹簧换成细绳11．如图2－22所示，50个大小相同，质量均为m的小物块，在平行于斜面向上的恒力F 作用下一起沿斜面向上匀速运动．已知斜面足够长，倾角为30°，各物块与斜面的动摩擦因数相同，重力加速度为g，则第3个小物块对第2个小物块的作用力大小为( )．图2－22A.125F B.2425F C ．24mg ＋F 2D ．因为动摩擦因数未知，所以不能确定12．如图2－23所示，MON 为固定的“L”形直角光滑绝缘板，ON 置于水平地面上，P 为一可移动的光滑绝缘竖直平板．现有两个带正电小球A 、B ，小球A 置于“L”形板的直角处，小球B 靠在P 板上且处于静止状态，小球A 、B 位于同一竖直平面内，若将P 板缓慢向左平移，则下列说法正确的是( )．图2－23A ．B 对P 板的压力变大B ．A 对ON 板的压力变小C ．A 、B 间的距离变小D ．A 、B 系统的电势能减小参考答案训练2 力和物体的平衡常考的3个问题(选择题)1．C [根据胡克定律有：F 1＝k (l 0－l 1)①F 2＝k (l 2－l 0)②解得：k ＝F 2＋F 1l 2－l 1，故只有C 正确]③ 2．B [人受力如图所示，由力的平衡条件得桥面受到人的压力为N＝N ′＝mg cos θ，人与桥面间的摩擦力为f ＝mg sin θ，人从桥头走向桥中央的过程中，由于θ减小，故N 变大， f 变小．]3．C [对物体A 受力分析，竖直方向上受两个力作用：重力和支持力；水平方向上受两个力作用：水平力F 和B 对A 的摩擦力，即物体A 共受4个力作用；对物体B 受力分析，竖直方向上受3个力作用：重力、地面的支持力、A 对B 的压力；水平方向上受两个力的作用：水平力F 和A 对B 向右的摩擦力，即物体B 共受5个力的作用，故答案C 正确．]4．D [由于物块做匀速直线运动，则受力平衡，对物块受力分析可知，若物块所受重力与电场力恰好平衡，则受两个力的作用，若物块所受重力小于电场力，则物块一定受四个力，所以D 项正确．]5．CD [物块受重力G ＝mg 、支持力F N 、摩擦力F f 、已知力F 的共同作用处于平衡状态，由平衡方程可得F 1cos 60°＝μ(mg －F 1sin 60°)；类似地，F 2 cos 30°＝μ(mg ＋F 2sin30°)，若F 1＝F 2，可解得：μ＝2－ 3，说明在动摩擦因数为特定值时题中所述情景可以发生，故C 、D 正确．]6．AB [本题主要考查平衡条件、受力分析等知识点．因为物体匀速下滑，沿斜面方向上有mg sin α＝μ(F sin α＋mg cos α)，撤去力F ，则mg sin α>μmg cos α，物体一定加速下滑，A 项正确；斜面受沿斜面向下的摩擦力和垂直斜面向下的压力，且摩擦力的水平分力小于压力的水平分力，所以斜面有向右的运动趋势，受到地面向左的摩擦力，B 项正确．]7．A [对通电导线受力分析，通电导线受重力、支持力和安培力作用，三力平衡，当外加匀强磁场的磁感应强度B 的方向由垂直斜面向上沿逆时针转至水平向左的过程中，所受的安培力由沿斜面向上转到竖直向上，作出通电导线受力的动态分析如图所示，由右图可知，安培力逐渐增大，则B 逐渐增大，A 项正确．]8．AC [当物体不受力F 而静止于斜面上时，受力分析如图所示．由平衡条件得：mg sin θ＝F fmg cos θ＝F N且由静摩擦力的特点知F f ≤μF N当施加竖直向下的外力F 后，把F 与mg 合成一个向下的力．相当于上式中的mg 变大，从而导致F f 、F N 变大．F f ≤μF N 仍然成立，物体仍会保持静止状态．综上分析，正确选项为A 、C.]9．A [小球的受力情况如图所示，由平衡条件可知两小球处于静止状态，所以合力为0，可见C 错误．因为tan θ＝F 风mg，两球质量相等，受到的水平风力相同，所以θ相同，可见A 正确、B 错误；绳子拉力F ＝F 2风＋mg 2，所以L 1的拉力大小等于L 2的拉力，可见D 错误．] 10．D [系统静止时，其合力为零，对系统受力分析，如图所示．系统水平方向不受弹簧的作用力，即弹簧处于原长状态，选项A 错误；当小车沿斜面加速上升时，仍对系统受力分析，如图所示．由图中关系可知：弹簧对斜面有水平向右的拉力，即弹簧处于伸长状态，可以将弹簧换成细绳，选项B 、C 错误、选项D 正确．]11．B [设每个小木块所受摩擦力为f ，则F ＝50mg sin 30°＋50f 同样，第2、3块木块间的作用力为F ′＝48mg sin 30°＋48f ，所以F ′＝2425F ，选项B 正确．]12．D [取B 为研究对象进行受力分析如图所示，由B 受力平衡可知m B g ＝F 斥cos θ，当P 向左移动时，θ减小，cos θ增大，F斥减小，由F 斥＝kQ A Q B r 2可知，A 、B 间的距离增大，B 上升，C 错；由于距离增大，库仑斥力做正功，电势能减小，D 对；由F N B ＝F斥sin θ知F N B 减小，A 错；取A 、B 整体为研究对象可知A 对ON 的压力不变，B 错．]。

(课标版)高考物理二轮复习中档防错3三、平衡与动力学中的连接体问题分析技巧

（课标版）高考物理二轮复习中档防错3三、平衡与动力学中的连接体问题分析技巧在平衡问题或动力学问题中通常会遇到多个物体叠加或通过绳、杆等连接的问题,我们要注意解题方法。

处理连接体问题的方法整体法的选取原则若连接体内各物体具有相同的加速度,且不需要求物体之间的作用力,可以把它们看成一个整体,分析整体受到的外力,应用牛顿第二定律求出加速度或其他未知量隔离法的选取原则若连接体内各物体的加速度不相同,或者要求出系统内两物体之间的作用力时,就需要把物体从系统中隔离出来,应用牛顿第二定律列方程求解整体法、隔离法的交替运用若连接体内各物体具有相同的加速度,且要求物体之间的作用力时,可以先用整体法求出加速度,然后再用隔离法选取合适的研究对象,应用牛顿第二定律求作用力。

即“先整体求加速度,后隔离求内力”典例1如图所示,质量为m的正方体A和质量为M的正方体B放在两竖直墙和水平面间,处于静止状态。

A和B的接触面与竖直方向的夹角为α,重力加速度为g,若不计一切摩擦,下列说法正确的是( )A.水平面对正方体B的弹力大小大于(M+m)gB.水平面对正方体B的弹力大小为(M+m)g cos αC.墙面对正方体A的弹力大小为mg tan αD.墙面对正方体B的弹力大小为答案 D 由于两墙面竖直,对B和A整体受力分析可知,水平面对B的弹力大小等于(M+m)g,A、B错误;在水平方向,墙对B和A的弹力大小相等、方向相反,隔离A受力分析如图所示,根据平行四边形定则可得A受到墙面的弹力大小为,所以B受到墙面的弹力大小也为,C错误,D正确。

典例2(多选)(2019陕西商洛质检)如图所示,在粗糙的水平面上,质量分别为m和M的物块A、B用轻弹簧相连,两物块与水平面间的动摩擦因数均为μ,当用水平力F作用于B上且两物块共同向右以加速度a1匀加速运动时,弹簧的伸长量为x1;当用同样大小的恒力F沿着倾角为θ的光滑斜面方向作用于B上且两物块共同以加速度a2匀加速沿斜面向上运动时,弹簧的伸长量为x2,则下列说法中正确的是( )A.若m>M,有x1=x2B.若m<M,有x1=x2C.若μ> sin θ,有x1>x2D.若μ< sin θ,有x1<x2答案AB 在水平面上滑动时,对整体,根据牛顿第二定律,有F-μ(m+M)g=(m+M)a1①隔离物块A,根据牛顿第二定律,有F T-μmg=ma1②联立①②解得F T=③在斜面上滑动时,对整体,根据牛顿第二定律,有F-(m+M)g sin θ=(m+M)a2④隔离物块A,根据牛顿第二定律,有F T'-mg sin θ=ma2⑤联立④⑤解得F T'=⑥比较③⑥可知,弹簧弹力相等,与动摩擦因数和斜面的倾角无关,故A、B正确,C、D错误。

高考物理复习-平衡问题常见题型解析

高考物理复习-平衡问题常见题型解析（1）注意“死节”和“活节”问题。

【例题】如图所示，长为5m 的细绳的两端分别系于竖立在地面上相距为4m 的两杆的顶端A 、B ，绳上挂一个光滑的轻质挂钩，其下连着一个重为12N 的物体，平衡时，问：①绳中的张力T 为多少?②A 点向上移动少许，重新平衡后，绳与水平面夹角，绳中张力如何变化?【例题】如图所示，AO 、BO 和CO 三根绳子能承受的最大拉力相等，O 为结点，OB 与竖直方向夹角为θ，悬挂物质量为m 。

①OA、OB 、OC 三根绳子拉力的大小。

②A 点向上移动少许，重新平衡后，绳中张力如何变化？ ★解析：例19中因为是在绳中挂一个轻质挂钩，所以整个绳OBA C ABα α子处处张力相同。

而在例20中，OA 、OB 、OC 分别为三根不同的绳所以三根绳子的张力是不相同的。

不少同学不注意到这一本质的区别而无法正确解答例19、例20。

对于例19分析轻质挂钩的受力如图35所示，由平衡条件可知，T 1、T 2合力与G 等大反向，且T 1=T 2，所以T 1sin +T 2sin =T 3=G即T 1=T 2=，而AO.cos +BO.cos =CD ，所以cos =0.8sin =0.6，T 1=T 2=10N同样分析可知：A 点向上移动少许，重新平衡后，绳与水平面夹角，绳中张力均保持不变。

而对于例20分析节点O 的受力，由平衡条件可知，T 1、T 2合力与G 等大反向，但T 1不等于T 2，所以T 1=T 2sin ，G=T 2cos但A 点向上移动少许，重新平衡后，绳OA 、OB 的张力均要发生变化。

如果说绳的张力仍不变就错了。

【例题】如图1-17（a ）所示，将一根不可伸长、柔软的轻绳两端分别系于A 、B 两点上，一物体用动滑轮悬挂在绳子上，达到平衡时，两段绳子间的夹角为，绳子张力为；将绳子一端由B 点移动C 点，待整个系统达到平衡时，两段绳子间的夹角为，绳子张力为；再将绳子一端由C 点移至D 点，待整个系统达到平衡时，两段绳子间的夹角为，绳子的张αααsin 2Gααααθθ1θ1F 2θ2F 3θ力为，不计摩擦，则（）A ．＝＝B ．＜＜C ．＞＞D ．＝＜★解析：滑轮和绳上都无摩擦，所以两边绳子中的拉力相等，故两绳与竖直方向的夹角也相等，如图1-17（b ）所示，设动滑轮和物体的总质量为m ，A 、B 或A 、C 两点的水平距离为，A 、D 两点的水平距离为，线总长为。

2024年高考物理二轮热点题型归纳：专题01 力与物体的平衡(解析版)

专题01 力与物体的平衡目录题型一受力分析、整体法隔离法的应用题型二共点力的静态平衡题型三共点力作用下的动态平衡题型四平衡中的临界极值题型五电磁场中的受力平衡问题题型一受力分析、整体法隔离法的应用【解题指导】1.基本思路在分析两个或两个以上物体间的相互作用时，一般采用整体法与隔离法进行分析．2.两点注意(1)采用整体法进行受力分析时，要注意系统内各个物体的状态应该相同．(2)当直接分析一个物体的受力不方便时，可转移研究对象，先分析另一个物体的受力，再根据牛顿第三定律分析该物体的受力，此法叫“转移研究对象法”．1(2023上·江苏南通·高三统考阶段练习)如图所示，一架直梯斜靠在光滑的竖直墙壁上，下端放在粗糙的水平地面上，直梯处于静止状态。

则()A.直梯受到4个力作用B.直梯的重心一定在直梯上C.墙壁对直梯的弹力是因直梯形变产生的D.地面对直梯的作用力竖直向上【答案】A【详解】A．直梯受到重力、地面的支持力、墙壁的弹力和水平地面的摩擦力，共4个力的作用，故A正确；B．直梯的重心不一定在直梯上，故B错误；C．墙壁对直梯的弹力是因墙壁形变产生的，故C错误；D．地面对直梯的支持力竖直向上，摩擦力处于水平方向，则地面对直梯的作用力方向斜向上，故D错误。

故选A。

2(2024上·广东东莞·高三校考阶段练习)某一平衡艺术家将石块A、B、C从下到上依次叠放在一块大石头上，并使它们始终保持静止，整个环境处于无风状态，则()A.石块C对B的压力就是C的重力B.石块B一定只受3个力的作用C.石块A受到的合力向上D.石块B对石块A的作用力一定竖直向下【答案】D【详解】A．压力与重力是两种不同性质的力，不能说石块C对B的压力就是C的重力，故A错误；BD．石块B受力的个数最多可能5个，即重力、C对B的压力和摩擦力、A对B的支持力和摩擦力，由于B、C可以正立在石块A上，以B、C石块为整体，根据平衡条件可知A对B、C整体的作用力竖直向上，与B、C的总重力平衡。

【志鸿优化设计】2016高考物理二轮复习专题整合高频突破专题一力与物体的平衡课件

关闭
(2015· 广东广州质量检测)如图所示,放在桌面上的A、B、C三个物块重均为
关闭
B
解析
答案
-9命题一命题二命题三
思维导引
-10命题一命题二命题三
规律方法1.两物体间有摩擦力,一定有弹力。静摩擦力总与接触面平行,且与
相对运动趋势方向相反。 2.解题的关键是把研究对象从系统中隔离出来,注意整体与隔离法的运用,受力分析时要先分析场力后分析接触力。
第1讲力与物体的平衡
第2讲力与物体的直线运动
近几年高考命题点主要近五年无直接命题有:①匀变速直线运动规律及其公式、图象。② 力的合成与分解、共点力的平衡。③牛顿运动 2015 卷Ⅰ,24 定律与匀变速直线运动规律及其公式、图象的近五年无直接命题综合。⑤牛顿运动定律、 2011 卷,15;2011 卷,24 力的合成与分解、抛体 2014 卷Ⅱ,14;2015 卷运动和圆周运动的综合。 Ⅰ,20 2013 卷Ⅰ,19;2015 卷 Ⅱ,20 2015 卷Ⅱ,25;2015 卷 Ⅰ,25
关闭
B
解析
答案
-17命题一命题二命题三
在电场力、磁场力作用下的平衡
常以选择题的形式考查导体棒受到的安培力,带电体受到的电场力、洛伦兹力。
-18命题一命题二命题三
例3(多选)
(2015· 浙江理综)如图所示,用两根长度相同的绝缘细线把一个质量为0.1 kg的小球A悬挂到水平板的M、N两点,A上带有Q=3.0×10-6 C 的正电荷。两线夹角为 120°,两线上的拉力大小分别为F1和F2。A的正下方0.3 m处放有一带等量异种电荷的小球B,B与绝缘支架的总质量为0.2 kg(重力加速度g取10 m/s2;静电力常量

人教版高中物理必修二[知识点整理及重点题型梳理] 曲线运动复习与巩固提高

人教版高中物理必修二知识点梳理重点题型（常考知识点）巩固练习曲线运动复习与巩固【学习目标】1．知道物体做曲线运动的条件及特点，会用牛顿定律对曲线运动条件做出分析。

2．了解合运动、分运动及其关系，特点。

知道运动的合成和分解，理解合成和分解遵循平行四边形法则。

3．知道什么是抛体运动，理解平抛运动的特点和规律，熟练掌握分析平抛运动的方法。

了解斜抛运动及其特点。

4．了解线速度、角速度、周期、频率、转速等概念。

理解向心力及向心加速度。

5．能结合生活中的圆周运动实例熟练应用向心力和向心加速度处理问题。

能正确处理竖直平面内的圆周运动。

6．知道什么是离心现象，了解其应用及危害。

会分析相关现象的受力特点。

【知识网络】【要点梳理】知识点一、曲线运动（1）曲线运动的速度方向曲线运动的速度方向是曲线切线方向，其方向时刻在变化，所以曲线运动是变速运动，一定具有加速度。

（2）曲线运动的处理方法曲线运动大都可以看成为几个简单的运动的合运动，将其分解为简单的运动后，再按需要进行合成，便可以达到解决问题的目的。

（3）一些特别关注的问题①加速曲线运动、减速曲线运动和匀速率曲线运动的区别加速曲线运动：速度方向与合外力（或加速度）的方向夹锐角减速曲线运动：速度方向与合外力（或加速度）的方向夹钝角匀速率曲线运动：速度方向与合外力（或加速度）的方向成直角注意：匀速率曲线运动并不一定是圆周运动，即合外力的方向总是跟速度方向垂直，物体不一定做圆周运动。

②运动的合成和分解与力的合成和分解一样，是基于一种重要的物理思想：等效的思想。

也就是说，将各个分运动合成后的合运动，必须与实际运动完全一样。

③运动的合成与分解是解决问题的手段具体运动分解的方式要由解决问题方便而定，不是固定不变的。

④各个分运动的独立性是基于力的独立作用原理也就是说，哪个方向上的受力情况和初始条件，决定哪个方向上的运动情况。

知识点二、抛体运动（1）抛体运动的性质所有的抛体运动都是匀变速运动，加速度是重力加速度。

2016届高考物理第二轮考点精讲复习教案4

考点3对动态平衡问题的考查例如图1所示，倾角为θ的斜面体c置于水平地面上，小物块b置于斜面上，通过细绳跨过光滑的定滑轮与沙漏a连接，连接b的一段细绳与斜面平行．在a中的沙子缓慢流出的过程中，a、b、c都处于静止状态，则()图1A．b对c的摩擦力一定减小B．b对c的摩擦力方向可能平行斜面向上C．地面对c的摩擦力方向一定向右D．地面对c的摩擦力一定减小审题突破b受到c的摩擦力不一定为零，与两物体的重力、斜面的倾角有关．对bc整体研究，由平衡条件分析水平面对c的摩擦力方向和支持力的大小．解析设a、b的重力分别为G a、G b.若G a＝G b sin θ，b受到c的摩擦力为零；若G a≠G b sin θ，b受到c的摩擦力不为零．若G a＜G b sin θ，b受到c的摩擦力沿斜面向上，故A错误，B 正确．对b、c整体，水平面对c的摩擦力f＝T cos θ＝G a cos θ，方向水平向左．在a中的沙子缓慢流出的过程中，则摩擦力在减小，故C错误，D正确．答案BD1．如图2甲，手提电脑散热底座一般设置有四个卡位用来调节角度．某同学将电脑放在散热底座上，为了获得更好的舒适度，由原卡位4缓慢地调至卡位1(如图乙)，电脑始终静止在底座上，则()图2A．电脑受到的支持力变大B．电脑受到的摩擦力变小C．散热底座对电脑的作用力变大D．散热底座对电脑的作用力不变答案 D解析对笔记本电脑受力分析如图所示，有：N＝mg cos θ、f＝mg sin θ.由原卡位1调至卡位4，θ减小，静摩擦力f减小、支持力N增加；散热底座对电脑的作用力的合力是支持力和静摩擦力的合力，与重力平衡，始终是不变的，故D正确．2．如图3将两个质量均为m的小球a、b用细线相连悬挂于O点，用力F拉小球a，使整个装置处于静止状态，且悬线Oa与竖直方向的夹角为θ＝30°，则F的最小值为()图3A.33mg B．mgC.32mg D.2mg答案 B解析以a、b两球为一整体进行受力分析：受重力2mg，绳子的拉力T，拉力F，其中重力是恒力，绳子拉力T方向恒定，根据平衡条件，整体所受合外力为零，所以当F的方向与绳子垂直时最小，如图所示，根据几何关系可得：F＝2mg sin 30°＝mg，所以B正确，A、C、D错误．3．(2015·山东·14)如图4所示，用两根等长轻绳将木板悬挂在竖直木桩上等高的两点，制成一简易秋千，某次维修时将两轻绳各剪去一小段，但仍保持等长且悬挂点不变．木板静止时，F1表示木板所受合力的大小，F2表示单根轻绳对木板拉力的大小，则维修后()图4A．F1不变，F2变大B．F1不变，F2变小C．F1变大，F2变大D．F1变小，F2变小答案 A解析木板静止时，木板受重力G以及两根轻绳的拉力F2，根据平衡条件，木板受到的合力F1＝0，保持不变．两根轻绳的拉力F2的合力大小等于重力G，保持不变，当两轻绳剪去一段后，两根轻绳的拉力F2与竖直方向的夹角变大，因其合力不变，故F2变大．选项A正确，选项B、C、D错误．1．当受力物体的状态发生“缓慢”变化时，物体所处的状态仍为平衡状态，分析此类问题的方法有解析法和矢量三角形法．2．分析动态平衡问题时需注意以下两个方面：(1)在动态平衡问题中，一定要抓住不变的量(大小或方向)，此题中不变的量是力F3和F1′的合力的大小和方向，然后分析其他量的变化．(2)当物体受到一个大小和方向都不变、一个方向不变、一个大小和方向都变化的三个力作用，且题目只要求定性讨论力的大小而不必进行定量计算时，首先考虑用图解法．强化训练1．如图1所示，三根细线共系于O点，其中OA在竖直方向上，OB水平并跨过定滑轮悬挂一个重物，OC的C点固定在地面上，整个装置处于静止状态．若OC加长并使C点左移，同时保持O点位置不变，装置仍然处于静止状态，则细线OA上拉力F A和OC上的拉力F C 与原先相比是()图1A．F A、F C都减小B．F A、F C都增大C．F A增大，F C减小D．F A减小，F C增大答案 A解析O点受F A、F B、F C三个力平衡，如图．当按题示情况变化时，OB绳的拉力F B不变，OA绳拉力F A的方向不变，OC绳拉力F C的方向与拉力F B方向的夹角减小，保持平衡时F A、F C的变化如虚线所示，显然都是减小了．2．如图2所示，物体A、B用细绳与弹簧连接后跨过滑轮，A静止在倾角为45°的粗糙斜面上，B悬挂着．已知质量m A＝3m B，不计滑轮摩擦，现将斜面倾角由45°减小到30°，且A、B仍处于静止状态，那么下列说法中正确的是()图2A．弹簧的弹力大小将不变B．物体A对斜面的压力将减小C．物体A受到的静摩擦力将减小D．弹簧的弹力及A受到的静摩擦力都不变答案AC解析弹簧弹力等于B物体的重力，即弹簧弹力不变，故A项正确；对A物体进行受力分析，列平衡方程可知，C项正确，D项错误；根据N＝m A g cos θ，当倾角减小时，A物体对斜面压力变大，故B项错误．3．如图3所示，两块相互垂直的光滑挡板OP、OQ，OP竖直放置，小球a、b固定在轻弹簧的两端．水平力F作用于b时，a、b紧靠挡板处于静止状态．现保证b球不动，使挡板OP向右缓慢平移一小段距离，则()图3A．弹簧变长B．弹簧变短C．力F变大D．b对地面的压力变大答案 A解析对a隔离分析可知，OP向右缓慢平移时弹簧弹力变小，OP对a的弹力变小，故弹簧变长，A正确；对a、b整体分析，F与OP对a的弹力平衡，故力F变小，b对地面的压力始终等于a、b的总重力，故D错误．。

人教版高中物理必修ppt推荐(提高)平衡问题的受力分析(二)

例题讲解
例9、如图所示，物体质量为m，靠在粗糙的竖直墙上，物体与墙间的动摩擦因数为μ，
要使物体沿墙匀速滑动，则外力F的大小可能是(
) (CD)
A． mg/sinθ的处理方法 1．临界问题当某物理量变化时，会引起其他几个物理量的变化，从而使物体所处的平衡状态“恰好出现”或“恰好不出现”，在问题的描述中常用“刚好”、“刚能”、“恰好”等语言叙述．
知识讲解
常见的临界状态有：（1）两接触物体脱离与不脱离的临界条件是相互作用力为0(主要体现为两物体间的弹力为0)；（2）绳子断与不断的临界条件为绳中张力达到最大值；绳子绷紧与松驰的临界条件为绳中张力为0；（3）存在摩擦力作用的两物体间发生相对滑动或相对静止的临界条件为静摩擦力达到最大．
人教版高中物理必修ppt推荐（提高）平衡问题的受力分析（二）（精品系列PP T）
例题讲解
例6、如图所示，两个完全相同的球，重力大小均为G，两球与水平地面间的动摩擦因数都为μ，且假设最大静摩擦力等于滑动摩擦力，一根轻绳两端固结在两个球上，在绳的中点施加一个竖直向上的拉力，当绳被拉直后，两段绳间的夹角为α，求当F至少为多大时，两球将会发生滑动？
人教版高中物理必修ppt推荐（提高）平衡问题的受力分析（二）（精品系列PP T）
人教版高中物理必修ppt推荐（提高）平衡问题的受力分析（二）（精品系列PP T）
例题讲解
三、平衡条件的应用
例8、如图所示，重50N的物体A放在倾角为37°的粗糙斜面上，有一根原长为10cm，
劲度系数为800N/m的弹簧，其一端固定在斜面顶端，另一端连接物体A后，弹簧长度
B．F2、F4缓慢增大 D．F2缓慢增大，F3保持不变

2021年高考物理二轮复习难点突破1 杆、绳或多物体的平衡问题分析新人教版

2021年高考物理二轮复习难点突破1 杆、绳或多物体的平衡问题分析新人教版选取研究对象是解决物理问题的首要环节．若一个系统中涉及两个或者两个以上物体的平衡问题，在选取研究对象时，要灵活运用整体法和隔离法．对于多物体平衡问题，如果不求物体间的相互作用力，我们优先采用整体法，这样涉及的研究对象少，未知量少，方程少，求解简便．隔离法的目的是将内力转换为外力以便于计算，因此涉及内力计算时一般使用隔离法．很多情况下，采用整体法和隔离法相结合的方法．1．“动杆”与“定杆”轻杆模型是物体间连接的一种典型方式．中学物理一般讨论杆与墙、铰链(动杆)和插入或固定(定杆)两种连接方式．“动杆”多是“二力杆”，轻杆两端所受弹力方向一定沿着杆的方向．“定杆”固定不能转动，轻杆两端所受弹力方向不一定沿着杆的方向．2．“活结”与“死结”轻绳两段分界处受力点不能移动(“死结”)，相当于两根独立绳子，“死结”两侧的绳子弹力不一定等大．当轻绳跨过滑轮或光滑钩子时，绳上的着力点可以移动形成“活结”，“活结”两侧绳子的弹力一定等大，其合力一定沿着两段绳的夹角平分线．3．“轻绳”与“重绳”沿水平方向向两端反向拉“轻绳”，“轻绳”呈直线，“重绳”(质点串、链条等)两端悬挂呈曲线．均匀绳中各处张力均沿绳切线方向．【典例1】(多选)如图所示，甲、乙两个小球的质量均为m，两球间用细线连接，甲球用细线悬挂在天花板上．现分别用大小相等的力F水平向左、向右拉两球，平衡时细线都被拉紧．则平衡时两球的可能位置是下面的( )【解析】用整体法分析，把两个小球看作一个整体，此整体受到的外力为竖直向下的重力2mg、水平向左的力F(甲受到的)、水平向右的力F(乙受到的)和细线1的拉力，两水平力相互平衡，故细线1的拉力一定与重力2mg等大反向，即细线1一定竖直；再用隔离法，分析乙球受力的情况，乙球受到向下的重力mg，水平向右的拉力F，细线2的拉力F2.要使得乙球受力平衡，细线2必须向右倾斜．【答案】 A【典例2】如图甲所示，轻绳AD跨过固定在水平横梁BC右端的定滑轮挂住一个质量为10 kg的物体，∠ACB＝30°；图乙中轻杆HP一端用铰链固定在竖直墙上，另一端P通过细绳EP拉住，EP与水平方向也成30°角，轻杆的P点用细绳PQ拉住一个质量也为10 kg 的物体，g取10 m/s2.求：(1)轻绳AC段的张力F AC与细绳EP的张力F EP之比；(2)横梁BC对C端的支持力；(3)轻杆HP 对P 端的支持力．【解析】图甲和图乙中的两个物体M 1、M 2都处于平衡状态，根据平衡条件可判断，与物体相连的竖直细绳拉力大小等于物体的重力，分别以C 点和P 点为研究对象，进行受力分析如图丙和丁所示．(1)图丙中轻绳AD 跨过定滑轮拉住质量为M 1的物体，物体处于平衡状态，绳AC 段的拉力F AC ＝F CD ＝M 1g ，图丁中由F EP sin30°＝F PQ ＝M 2g得F EP ＝2M 2g ，所以F AC F EP ＝M 12M 2＝12.(2)图丙中，根据几何关系得：F C ＝F AC ＝M 1g ＝100 N.方向和水平方向成30°角斜向右上方．(3)图丁中，根据平衡条件有F EP sin30°＝M 2g ，F EP cos30°＝F P所以F P ＝M 2g cot30°＝3M 2g ≈173 N，方向水平向右．【答案】 (1)1 2(2)100 N ，方向与水平方向成30°角斜向右上方(3)173 N ，方向水平向右(多选)如图所示，粗糙水平面上放置质量分别为m 和2m 的四个木块，其中两个质量为m 的木块间用一不可伸长的轻绳相连，木块间的动摩擦因数均为μ，两木块与水平面间的动摩擦因数相同，认为最大静摩擦力大小等于滑动摩擦力．现用水平拉力F 拉其中一个质量为2m 的木块，使四个木块一起匀速运动，则需要满足的条件是( )A ．木块与水平面间的动摩擦因数最大为μ3B ．木块与水平面间的动摩擦因数最大为2μ3C ．水平拉力F 最大为2μmgD ．水平拉力F 最大为3μmg解析：左边两个木块间达到最大静摩擦力μmg 时，质量为2m 的木块受到地面的滑动摩擦力为μ′×3mg ＝μmg ，所以木块与水平面间的动摩擦因数最大为μ3，以整体为研究对象，当μ′＝μ3时，F 有最大值为2μmg . 答案：AC如图所示，质量为m 的匀质细绳，一端系在天花板上的A 点，另一端系在竖直墙壁上的B 点，平衡后最低点为C 点．现测得AC 段绳长是BC 段绳长的n 倍，且绳子B 端的切线与墙壁的夹角为α.试求绳子在C 处和在A 处的弹力分别为多大？(重力加速度为g )解析：以BC 段绳子为研究对象，设绳子B 端所受弹力为T B ，C 处所受弹力为T C ，如图甲所示T B cos α＝1n ＋1mg ，T B sin α＝T C 联立解得T C ＝1n ＋1mg tan α以AC 段绳子为研究对象，设绳子A 端所受弹力为T A ，T A 与水平方向的夹角为β，C 处所受弹力为T C ′，如图乙所示T A sin β＝n n ＋1mg ，T A cos β＝T C ′，T C ＝T C ′ 联立解得T A ＝1n ＋1mg n 2＋tan 2α. 答案：1n ＋1mg tan α 1n ＋1mg n 2＋tan 2α24999 61A7 憧36523 8EAB 身l29017 7159 煙s28124 6DDC 淜22851 5943 奃33844 8434 萴21426 53B2 厲40626 9EB2 麲 38671 970F 霏27316 6AB4 檴37778 9392 鎒|。

2016高考物理考前三个月(四川版)二轮文档：专题1 力与物体的平衡含答案

1．(2015·广东·19)图1如图1所示,三条绳子的一端都系在细直杆顶端，另一端都固定在水平地面上，将杆竖直紧压在地面上，若三条绳长度不同，下列说法正确的有( ）A．三条绳中的张力都相等B．杆对地面的压力大于自身重力C．绳子对杆的拉力在水平方向的合力为零D．绳子拉力的合力与杆的重力是一对平衡力答案BC解析杆静止在水平地面上,则杆受到重力、三条绳子的拉力和地面对它的支持力．根据平衡条件,则三条绳的拉力的合力竖直向下，故绳子对杆的拉力在水平方向的合力为零．杆对地面的压力大小等于杆的重力与三条绳的拉力的合力之和，选项B、C正确．由于三条绳子长度不同，即三条绳与竖直方向的夹角不同,所以三条绳上的张力不相等，选项A错误．绳子拉力的合力与杆的重力方向相同，因此两者不是一对平衡力,选项D错误．2. （2015·山东理综·16)如图2所示，滑块A置于水平地面上,滑块B在一水平力作用下紧靠滑块A(A、B接触面竖直），此时A恰好不滑动，B刚好不下滑．已知A与B间的动摩擦因数为μ1，A与地面间的动摩擦因数为μ2，最大静摩擦力等于滑动摩擦力．A与B的质量之比为（）图2A。

错误! B.错误!C.错误!D。

错误!答案B解析对物体A、B整体在水平方向上有F＝μ2(m A＋m B）g；对物体B在竖直方向上有μ1F＝m B g；联立解得：错误!＝错误!,选项B正确．1．题型特点力的合成与分解、共点力的平衡是高考中的热点，主要考查对共点力作用下物体的受力分析以及平衡条件的应用．以选择题形式呈现，难度相对较低，命题突出对受力分析、力的合成与分解方法的考查．2．命题预测高考仍会以选择题为主，以受力分析、动态平衡为考点．其中拉力方向的变化、斜面倾角的变化、摩擦力的突变、细绳拉力的突变、弹簧弹力的变化都是动态平衡中常出现的类型．在平衡问题的分析中,摩擦力方向和大小的变化、滑动摩擦力和静摩擦力之间的转换也需要引起我们的注意．要求学生灵活、熟练运用平衡问题的常规解法，准确地进行判断与求解．考题一受力分析、物体的平衡1．如图3所示，编号为Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ的三根圆木粗细相同、质量均为m。

高中物理杆的平衡及受力问题学法指导

高中物理杆的平衡及受力问题在静力学这一章里，有关杆的平衡及受力问题对于大多数同学来说，是学习中的一个难点。

下面分别对轻质杆和非轻质杆的平衡及受力问题加以探讨。

1. 轻杆模型的受力问题在共点力平衡的问题中，常常有“轻绳（绳重不计）、轻杆（杆重不计）及轻弹簧（弹簧质量不计）”的说法，我们要特别注意这些。

其中，不少同学对轻杆的施力或受力有误解，认为轻杆所受的力或它施在别的物体上的力一定沿轻杆的方向，但事实并非如此。

如图1所示，轻杆的一端可绕O 点转动，另一端A 拴在一条水平的绳子上，有一重物挂在杆的中点B 上。

对轻杆受力分析可知，轻杆受到绳拉力F 1、竖直绳子的拉力T 和地面对它的作用力F 2，这三个力形成共点力。

从图2可以看出，轻杆两头的受力方向都不沿杆的方向。

图1 图2判断轻杆所受的力是沿沿杆的方向的方法：如果轻杆除两端以外不受与杆有夹角的外力的作用。

也就是说，对于轻杆，如果只有两端受力，则杆两端所受的一个力（或几个力的合力）的方向必定沿杆的方向。

例1 如图3所示，不计重力的轻杆OP 能以O 点为圆心在竖直平面内自由转动。

P 端挂一重物，另用一根轻绳通过滑轮系住端，在F 的作用下OP 和竖直方向的夹角α缓慢增大时（0<α<π），则两绳对杆的作用力的大小（）A. 恒定不变B. 逐渐增大C. 逐渐减小D. 先增大后减小图3解析在本题中，轻杆只有两端受力，所以轻杆在P 点所受的T 1、T 2的合力F 一定沿杆的方向。

如4图所示。

图4由三角形相似可知：L F h G =，可得：G hL F =。

即本题的答案为A 。

评析解答本题，首先应知道轻杆在P 点所受的T 1、T 2的合力一定沿杆的方向，这是解题的关键。

在本题中如果合力F 不沿轻杆的方向，则轻杆在力F 力矩的作用下将发生转动，杆也就不可能处于平衡状态了。

2. 非轻质杆的受力及平衡问题所谓非轻质杆就是杆本身的重力不能忽略。

在处理非轻质杆的平衡问题时，一般采用三力汇交原理和力矩的知识进行解答。

杆、绳连接物体运动的分析— 高考物理一轮复习易错疑难点练习

专题4.2 杆、绳连接物体运动的分析1．如图所示，物体B 在力F 作用下向右沿水平面运动，通过轻绳提升重物A （不计绳与滑轮、滑轮与轴之间的摩擦），则在重物A 匀速上升的过程中，有（） A ．B 做匀速运动 B ．B 做减速运动 C ．绳子张力不断增大D ．地面对物体B 的支持力减小2．如图所示，一块橡皮用细线悬挂于O 点，现用一支铅笔贴着细线的左侧水平向右以速度v 匀速移动，运动中始终保持铅笔的高度不变、悬挂橡皮的那段细线竖直，则运动到图中虚线所示位置时，橡皮的速度情况是（） A ．水平方向速度大小为cos v θ B ．竖直方向速度大小为sin v θ C ．合速度大小为v D ．合速度大小为sin v θ3．在水平面上有A 、B 两物体，通过一根跨过定滑轮的轻绳相连，现A 物体以v 1的速度向右匀速运动，当绳被拉成与水平面的夹角分别为α、β时(如图所示)，B 物体的运动速度v B 为(绳始终有拉力)( ) A ．1sin sin v αβB ．1cos sin v αβC ．1sin cos v αβD ．1cos cos v αβ4．如图所示，一根长为L 的轻杆OA ，O 端用铰链固定，另一端固定着一个小球A ，轻杆靠在一个高为h 的物块上。

则当物块以速度v 向右运动至杆与水平方向夹角为θ时，小球A 的线速度大小为（）A ．2sin vL h θB ．2sin v h θC ．2cos vL hθD ．cos v hθ5．如图所示，小车以速度v 匀速向右运动，通过滑轮拖动物体A 上升，不计滑轮摩擦与绳子质量，当绳子与水平面夹角为θ时，下面说法正确的是（） A ．物体A 匀速上升B ．物体A 的速度大小为v cos θC ．物体A 的速度大小为cos v θD ．绳子对物体A 的拉力小于物体A 的重力6．均匀直杆上连着两个小球A 、B ，不计一切摩擦.当杆滑到如图位置时，B 球水平速度为v B ，杆与竖直夹角为α，则此时A 球速度大小是（） A ．sin B v α B ．cos B v α C ．B v D ．tan B v α7．2021年3月11号宁夏银川，一家餐厅后厨起火后，厨师和餐馆负责人却先跑了，三名顾客被困。

1、下载文档前请自行甄别文档内容的完整性，平台不提供额外的编辑、内容补充、找答案等附加服务。
2、"仅部分预览"的文档,不可在线预览部分如存在完整性等问题,可反馈申请退款(可完整预览的文档不适用该条件!)。
3、如文档侵犯您的权益，请联系客服反馈,我们会尽快为您处理(人工客服工作时间：9:00-18:30)。

难点突破1
杆、绳或多物体的平衡问题分析
选取研究对象是解决物理问题的首要环节．若一个系统中涉及两个或者两个以上物体的平衡问题，在选取研究对象时，要灵活运用整体法和隔离法．对于多物体平衡问题，如果不求物体间的相互作用力，我们优先采用整体法，这样涉及的研究对象少，未知量少，方程少，求解简便．隔离法的目的是将内力转换为外力以便于计算，因此涉及内力计算时一般使用隔离法．很多情况下，采用整体法和隔离法相结合的方法．
1．“动杆”与“定杆”
轻杆模型是物体间连接的一种典型方式．中学物理一般讨论杆与墙、铰链(动杆)和插入或固定(定杆)两种连接方式．“动杆”多是“二力杆”，轻杆两端所受弹力方向一定沿着杆的方向．“定杆”固定不能转动，轻杆两端所受弹力方向不一定沿着杆的方向．2．“活结”与“死结”
轻绳两段分界处受力点不能移动(“死结”)，相当于两根独立绳子，“死结”两侧的绳子弹力不一定等大．当轻绳跨过滑轮或光滑钩子时，绳上的着力点可以移动形成“活结”，“活结”两侧绳子的弹力一定等大，其合力一定沿着两段绳的夹角平分线．3．“轻绳”与“重绳”
沿水平方向向两端反向拉“轻绳”，“轻绳”呈直线，“重绳”(质点串、链条等)两端悬挂呈曲线．均匀绳中各处张力均沿绳切线方向．
【典例1】
(多选)如图所示，甲、乙两个小球的质量均为m，两球间用细线连接，甲球用细线悬挂在天花板上．现分别用大小相等的力F水平向左、向右拉两球，平衡时细线都被拉紧．则平衡时两球的可能位置是下面的( )
【解析】用整体法分析，把两个小球看作一个整体，此整体受到的外力为竖直向下的重力2mg 、水平向左的力F (甲受到的)、水平向右的力F (乙受到的)和细线1的拉力，两水平力相互平衡，故细线1的拉力一定与重力2mg 等大反向，即细线1一定竖直；再用隔离法，分析乙球受力的情况，乙球受到向下的重力mg ，水平向右的拉力F ，细线2的拉力F 2.要使得乙球受力平衡，细线2必须向右倾斜．
【答案】 A
【典例2】如图甲所示，轻绳AD 跨过固定在水平横梁BC 右端的定滑轮挂住一个质量为10 kg 的物体，∠ACB ＝30°；图乙中轻杆HP 一端用铰链固定在竖直墙上，另一端P 通过细绳EP 拉住，EP 与水平方向也成30°角，轻杆的P 点用细绳PQ 拉住一个质量也为10 kg 的物体，g 取10 m/s 2
.求：
(1)轻绳AC 段的张力F AC 与细绳EP 的张力F EP 之比；
(2)横梁BC 对C 端的支持力；
(3)轻杆HP 对P 端的支持力．
【解析】图甲和图乙中的两个物体M 1、M 2都处于平衡状态，根据平衡条件可判断，与物体相连的竖直细绳拉力大小等于物体的重力，分别以C 点和P 点为研究对象，进行受力分析如图丙和丁所示．
(1)图丙中轻绳AD 跨过定滑轮拉住质量为M 1的物体，物体处于平衡状态，绳AC 段的拉力F AC ＝F CD ＝M 1g ，
图丁中由F EP sin30°＝F PQ ＝M 2g
得F EP ＝2M 2g ，所以F AC F EP ＝M 12M 2＝12
.
(2)图丙中，根据几何关系得：
F C ＝F AC ＝M 1g ＝100 N.
方向和水平方向成30°角斜向右上方．
(3)图丁中，根据平衡条件有
F EP sin30°＝M 2g ，F EP cos30°＝F P
所以F P ＝M 2g cot30°＝3M 2g ≈173 N，方向水平向右．
【答案】 (1)1 2
(2)100 N ，方向与水平方向成30°角斜向右上方
(3)173 N ，方向水平向右
(多选)如图所示，粗糙水平面上放置质量分别为m 和2m 的四个木块，其中两个质量为m 的木块间用一不可伸长的轻绳相连，木块间的动摩擦因数均为μ，两木块与水平面间的动摩擦因数相同，认为最大静摩擦力大小等于滑动摩擦力．现用水平拉力F 拉其中一个质量为2m 的木块，使四个木块一起匀速运动，则需要满足的条件是( )
A ．木块与水平面间的动摩擦因数最大为μ3
B ．木块与水平面间的动摩擦因数最大为2μ3
C ．水平拉力F 最大为2μmg
D ．水平拉力F 最大为3μmg
解析：左边两个木块间达到最大静摩擦力μmg 时，质量为2m 的木块受到地面的滑动摩
擦力为μ′×3mg ＝μmg ，所以木块与水平面间的动摩擦因数最大为μ3
，以整体为研究对象，当μ′＝μ3
时，F 有最大值为2μmg . 答案：AC
如图所示，质量为m 的匀质细绳，一端系在天花板上的A 点，另一端系在竖直墙壁上的B 点，平衡后最低点为C 点．现测得AC 段绳长是BC 段绳长的n 倍，且绳子B 端的切线与墙壁的夹角为α.试求绳子在C 处和在A 处的弹力分别为多大？(重力加速度为g )
解析：以BC 段绳子为研究对象，设绳子B 端所受弹力为T B ，C 处所受弹力为T C ，如图甲所示
T B cos α＝1
n ＋1
mg ，T B sin α＝T C 联立解得T C ＝1n ＋1mg tan α 以AC 段绳子为研究对象，设绳子A 端所受弹力为T A ，T A 与水平方向的夹角为β，C 处所受弹力为T C ′，如图乙所示
T A sin β＝n n ＋1
mg ，T A cos β＝T C ′，T C ＝T C ′ 联立解得T A ＝
1n ＋1mg n 2＋tan 2α. 答案：1n ＋1mg tan α 1n ＋1mg n 2＋tan 2α。