第一部分 专题一 第1讲 相互作用与物体的平衡

力沿斜面向下的分力、水平力F、摩擦力f2三力平衡，根据
2 平衡条件有：f ＝(Mgsin α)2＋F2，重力沿斜面向下的分力与 2
F的合力方向的反向是摩擦力f2的方向，所以摩擦力的方向 和大小都发生了改变． 答案：B
力的平衡问题 【例3】(双选)如图1－1－11所示，质量分别为m1 、
m2的两个物块间用一轻弹簧连接，放在倾角为θ的粗糙斜
答案：D
3．(双选，2011年山东卷)如图1－1－3所示，将两相
同的木块a、b置于粗糙的水平地面上，中间用一轻弹簧连
接，两侧用细绳固定于墙壁．开始时a、b均静止．弹簧处 于伸长状态，两细绳均有拉力，a所受摩擦力Ffa≠0，b所 受摩擦力Ffb＝0，现将右侧细绳剪断，则剪断瞬间( )
图1－1－3 A．Ffa大小不变 C．Ffb仍然为零 B．Ffa方向改变 D．Ffb方向向右
2．(2011年广东六校联考)物块M静止在倾角为α的斜 面上，若给物块一个平行于斜面的水平力F的作用，物块 仍处于静止状态，如图1－1－10所示．则物块所受到的
(
)
A．支持力变大 B．摩擦力的方向一定发生改变 C．摩擦力大小保持不变 D．摩擦力变小
解析： 物块静止在斜面上时，物块所受的摩擦力为： f1＝Mgsin α.给物块平行于斜面的水平力F后，在斜面内，重
C．若缓慢减小悬绳的长度，F1与F2的
合力变大 图1－1－9
D．若缓慢减小悬绳的长度，F1减小，F2增大
解析： 工人受力如图2所示，由平衡条件可得：F1cos α ＝G, F1sin α＝F2，于是F1＝ G ，F2＝Gtan α，所以A错，B cos α 对；缓慢减小悬绳的长度，α 角变大， F1、F2都增大，工人仍然处于平衡状态， 所以F1与F2的合力不变，C、D均错． 答案：B 图2 利用数学三角形知识首先判断角度的变化 情况，再根据某个力不变去判断其他力的变化情况．高考中 经常用到这种方法，要引起重视．
mg C．AC细线对A的拉力FTA＝ A 2
)
图1－1－14 D．同时烧断AC、BC细线后，A、B在竖直方向的加速度 相同
解析：FA 与FB 是一对相互作用力，A错；对整体分 析知，B对；对A受力分析如图3所示，FTA＝ 2 3 Ag，C m 3 错；同时烧断AC、BC后，竖直方向只受重力，即竖直方
答案：C 题外拓展： 电场和重力场内的平衡问题 ，仍然是力学问 题．力学中用到的图解法和正交分解法仍然可以用在电场和重力 场内．若加一竖直向下的匀强电场，电场强度为E，关系式(mg＋ qE)sin θ＝μ(mg＋qE)cos θ仍然成立，合外力为0，滑块仍保持匀速 下滑．
4．(双选)如图1－1－14所示，A、B两带电小球，质量分 别为mA、mB，电荷量分别为qA、qB，用绝缘不可伸长的细线 如图悬挂，静止时A、B两球处于同一水平面．若B对A及A对B 的库仑力分别为FA、FB，则下列判断正确的是( A．FA<FB B．OC细线的拉力FTC＝(mA＋mB)g
研究对象的确定
【例1】(双选，2011年湛江二中月考)如图1－1－7， 三块质量相同的木块A、B、C叠放在水平桌面上，水平 力F作用在木块B上，三木块以共同速度v沿水平桌面匀 速移动，下列说法正确的是( ) A．B作用于A的静摩擦力为零 B．B作用于C的静摩擦力为F C．B作用于C的静摩擦力为 3 F
A．510 N B．490 N C．890 N D．910 N
)
图1－1－6
解析：对建筑材料进行受力分析．根据牛顿第二定律有 F－mg＝ma，得绳子的拉力大小等于F＝210 N；然后再对人 受力分析，由平衡的知识得Mg＝F＋FN，得FN＝490 N，根 据牛顿第三定律可知人对地面的压力为490 N.
解析：对b进行受力分析，剪断前b受重力、支持力、 向左的弹簧拉力和绳的拉力．由于它所受摩擦力Ffb ＝0，
所以弹簧的拉力和绳的拉力是一对平衡力，将右侧细绳剪
断瞬间，绳的拉力消失，但弹簧的拉力不变，所以b受摩擦 力Ffb方向向右，C错误，D正确；由于细绳剪断瞬间，弹簧 的弹力不变，所以Ffa大小不变，A正确，B错误． 答案：AD
1 两个张力作用，合力为0.由力的合成得 G＝Tcos 300，T＝ 3G. 2 3 答案：B
复合场中的平衡问题
【例4】如图1－1－13所示，带正电q、质量为m的滑 块，沿固定绝缘斜面匀速下滑．现加一竖直向上的匀强电 场，电场强度为E，且qE≤mg，以下判断正确的是( A．滑块将沿斜面减速下滑 B．滑块将沿斜面加速下滑 C．滑块仍保持匀速下滑 )
解析：保持R1 不变，缓慢增大R2 时，由于R0 和R2 串联， R0 两端的电压减小，即平行板电容器的两个极板的电压U U 减小，带电小球受到的电场力F电＝qE＝q· 减小， 悬线的 d 2 2 拉力为F＝ 将减小，选项B正确，A错误．保持 mg ＋F电 R2不变，缓慢增大R1时，R0两端的电压不变，F电不变，悬
解析：选m1和m2为研究对象，系统受到四个力作用： G、N、F和f，将G正交分解，得f＝μgcos θ(m1＋m2)．系统 处于平衡状态，合外力为0，则F＝μgcos θ(m1＋m2)＋(m1＋ m2)gsin θ.选斜面、m1和m2为研究对象，系统处于平衡状态， 系统应受到四个力作用：G1、N1、F和f1，则F水平向右的 分力与f1大小相等、方向相反．
细线的拉力为F.剪断连接球b的细线后，在球b上升过程中
地面受到的压力( A ．小于N B．等于N C．等于N＋F D．大于N＋F 图1－1－2 )
解析：以箱子和a合在一起为研究对象，设其质量为M， 剪断连接球b的细线前，则N＝Mg－F＋Fe，其中Fe表示b对a的 库仑力；剪断连接球b的细线后，则N′＝Mg＋Fe′，因为在 球b上升过程中库仑力变大(距离变近)，所以N′>N＋F，选D.
FB>G ； 若 夹 角 小 于 120° ， 则 FA ＝ FB<G ； 若 夹 角 等 于
120°，则FA＝FB＝G，故选项A、D错．夹角为180°时， FA与FB才能成为一对平衡力，但这一情况不可能实现，故 C项错． 答案：B
5．(2010年安徽卷)如图1－1－5所示，M、N是平行 板电容器的两个极板，R0为定值电阻，R1、R2为可调电阻， 用绝缘细线将质量为m、带正电的小球悬于电容器内 部．闭合电键S，小球静止时受到悬线的拉力为F.调节R1 、 R2，关于F的大小判断正确的是( ) A．保持R1不变，缓慢增大R2时，F将变大 B．保持R1不变，缓慢增大R2时，F将变小 C．保持R2不变，缓慢增大R1时，F将变大 D．保持R2不变，缓慢增大R1时，F将变小 图1－1－5
解析：结点P在F1、F2、F3三个力作用下处于平衡状态， 将三个力平移围成矢量三角形，如图1所示．由各边在矢量三 角形中的位置(F3为斜边、F1为较长直角边、F2为较短直角边) 可得B选项正确．
图1
答案：Ｂ
2．(2011年上海卷)如图1－1－2所示，在水平面上的
箱子内，带异种电荷的小球a、b用绝缘细线分别系于上、 下两边，处于静止状态．地面受到的压力为N，球b所受
答案：B
从近三年的试题来看，考查的内容主要是受力分析、 物体的平衡、整体法和隔离法的应用、弹簧弹力和摩擦力 大小和方向的计算及判断；解题方法主要是正交分解法、 三角形法、力的合成与分解等，只要抓住平衡状态条件列 方程就可以解答．如广东2011年和2010年的力学选择题都 比较基础，连续两年都考了三力平衡的问题，物理情景来 源于生活，情景比较简单，考核最基础的知识．
图1－1－13
D．仅当qE＝mg时，物体继续保持匀速下滑
解析：没有电场时，滑块匀速下滑，则mgsin θ＝μmgcos θ，μ＝
tan θ；加了电场后，滑块竖直方向受到电场力、重力作用，竖直方向 合外力为0，仍保持匀速下滑．
的合力为(mg－qE)，关系式(mg－qE)sin θ＝μ(mg－qE)cos θ仍然成立，
线的拉力为F不变，C、D错误．
答案：B
6.(2009年广东卷)建筑工人用图1－1－6所示的定滑 轮装置运送建筑材料．质量为70.0 kg的工人站在地面上， 通过定滑轮将20.0 kg的建筑材料以0.50 m/s2的加速度拉 升，忽略绳子和定滑轮的质量及定滑轮的摩擦，则工人
对地面的压力大小为(g取10 m/s2)(
第一部分
核心考点突破
专题一 力与运动
第1讲 相互作用与物体的平衡
1．(2011年广东卷)如图1－1－1所示的水平面上，橡 皮绳一端固定，另一端连接两根弹簧，连接点P在F1、F2和 F3三力作用下保持静止．下列判断正确的是( )
A．F1>F2>F3
B．F3>F1>F2
C．F2>F3>F1
D．F3>F2>F1 图1－1－1
2 1 3
D．B作用于A的静摩擦力为
F
图1－1－7
解析：研究B作用于A的静摩擦力时，应该选A为研究
对象，A处于平衡状态，A没有受到水平方向的其他力作
用，则水平方向静摩擦力为零；研究B作用于C的静摩擦 力时，应该选A和B整体为研究对象，A和B整体处于平衡 状态，由于A和B整体受到水平向右的F作用，则C作用于A 和B整体的静摩擦力为F，方向向左，由牛顿第三定律得，
D．乙对地面的压力一定增大
解析：选甲为研究对象，因为F沿斜面向上的大小和 重力沿斜面向下分力的大小不知道，甲受的摩擦力可能
沿斜面向上，也可能沿斜面向下，A、B错；选甲、乙整
体为研究对象，水平方向的F增大了，则摩擦力就要增大； 竖直方向的重力不变，则压力就不变，C对D错． 答案：C
物体的受力分析 【例2】 (2011年台山一中二模)如图1－1－9所示，清洗 楼房玻璃的工人常用一根绳索将自己悬在空中，工人及其装 备的总重量为G，悬绳与竖直墙壁的夹角为α，悬绳对工人 的拉力大小为F1 ，墙壁对工人的弹力大小为F2 , 则( ) A．F1＝ G sin α B．F2＝Gtan α
向的加速度都为g，D对．
答案：BD
极值和临界问题
【例5】如图1－1－15所示，A、B两物体紧靠着放在
粗糙水平面上，A、B间接触面光滑．在水平推力F作用下
两物体一起加速运动，来自百度文库体A恰好不离开地面，则关于A、 B两物体的受力个数，下列说法正确的是( A．A受3个力，B受4个力 B．A受4个力，B受3个力 )
面上，物块与斜面间的动摩擦因数均为μ.平行于斜面的
拉力F作用在m1 上，使m1 、m2 一起向上做匀速运动，斜
面始终静止在水平地面上，则( )
图1－1－11
A．拉力F为μgcos θ(m1＋m2)＋(m1＋m2)gsin θ B．拉力F为μgsin θ(m1＋m2) C．地面对斜面的摩擦力水平向左 D．地面对斜面的摩擦力水平向右
4．(2010年广东卷)图1－1－4为节日里悬挂灯笼的一
种方式，A、B点等高，O为结点，轻绳AO、BO长度相等， 拉力分别为FA、FB，灯笼受到的重力为G.下列表述正确的 是( ) A．FA一定小于G B．FA与FB大小相等 C．FA与FB是一对平衡力 D．FA与FB大小之和等于G 图1－1－4
解析：由题意知，A、B两点等高，且两绳等长，故FA 与FB 大小相等，B项正确．若两绳夹角大于120°.则FA ＝
B作用于C的静摩擦力也为F，方向向右．
答案：AB
高考中，整体法和隔离法在确定研究对 象时经常用到．根据题目的条件，有时只需用到整体法， 有时只需用到隔离法，有时整体法和隔离法要交叉使用． 题外拓展：若求地面对C的摩擦力，应该将A、B和C
整体选为研究对象，由平衡条件得地面对C的摩擦力为F.
1．如图1－1－8，甲物体在水平外力F的作用下静止 在乙物体上，乙物体静止在水平面上．现增大外力F，两 物体仍然静止，则下列说法正确的是( A．乙对甲的摩擦力一定增大 B．乙对甲的摩擦力一定沿斜面向上 C．乙对地面的摩擦力一定增大 图1－1－8 )
答案：AC
3．在第十一届全运会男子举重56公斤级比赛中，龙清 泉以302公斤的总成绩获得冠军，并以169公斤超该级别挺举 世界纪录．如图1－1－12所示，设龙清泉所举杠铃的总重为 G，杠铃平衡时每只手臂与竖直线所成的夹角为30°，则他 每只手臂承受的张力为( )
3 3G G A. 2 B. 3 G C. 2 D．G 解析：以杠铃为研究对象，杠铃受到重力和 图1－1－12