《2022年高考物理一轮复习讲义第二章专题二受力分析共点力的平衡.docx》由会员分享，可在线阅读，更多相关《2022年高考物理一轮复习讲义第二章专题二受力分析共点力的平衡.docx（33页珍藏版）》请在taowenge.com淘文阁网|工程机械CAD图纸|机械工程制图|CAD装配图下载|SolidWorks_CaTia_CAD_UG_PROE_设计图分享下载上搜索。
1、精选学习资料 - - - - - - - - - 专题二学习必备欢迎下载受力分析共点力的平稳考纲解读1.学会进行受力分析的一般步骤与方法.2.把握共点力的平稳条件及推论.3.把握整体法与隔离法,学会分析动态平稳问题和极值问题1受力分析 如图 1 所示,物块A、 B 通过一根不行伸长的细线连接,A 静止在斜面上,细线绕过光滑的滑轮拉住B,A 与滑轮之间的细 图 1 线与斜面平行就物块A 受力的个数可能是A 3 个B4 个C5 个D2 个答案AB 2受力分析和平稳条件的应用滑滑梯是小孩很喜爱的消遣活动如图 2 所示,一个小孩正在滑梯上匀速下滑,就 图 2 A 小孩所受的重力与小孩所受的弹力大小相等
2、B小孩所受的重力与小孩所受的摩擦力大小相等C小孩所受的弹力和摩擦力的合力与小孩所受的重力大小相等D小孩所受的重力和弹力的合力与小孩所受的摩擦力大小相等答案CD 图 3 3受力分析和平稳条件的应用如图 3 所示,在倾角为 的斜面上,放着一个质量为m 的光滑小球,小球被竖直的木板拦住,就小球对木板的压力大小为A mgcos Bmgtan C.mgD.mgcos tan 答案B 解析取光滑小球为讨论对象,对小球进行受力分析,由于小球是光滑的,因此小球不会受到摩擦力的作用,建立如下列图的直角坐标系,由于小球静止,就有F N1sin FN20,F N1cos mg0 名师归纳总结 - - - - - -
3、 -第 1 页,共 25 页精选学习资料 - - - - - - - - - 解得： F N1mg cos ,FN2mgtan 学习必备欢迎下载由牛顿第三定律可知,小球对木板的压力为 F N2F N2mgtan . 4受力分析和平稳条件的应用 如图 4 所示,质量为 m 的滑块静止置于倾角为 30的粗糙斜面上,一根轻弹簧一端固定在竖直墙上的 P 点,另一端系在滑块上,弹簧与竖直方向的夹角为 30,就 A 滑块可能受到三个力作用B弹簧肯定处于压缩状态 图 4 C斜面对滑块的支持力大小可能为零D斜面对滑块的摩擦力大小肯定等于1 2mg答案AD 考点梳理1受力分析1概念把讨论对象 指定物体 在指定的
4、物理环境中受到的全部力都分析出来,并画出物体所受力的示意图,这个过程就是受力分析2受力分析的一般次序先分析重力,然后分析接触力弹力、摩擦力,最终分析其他力电磁力、浮力等2共点力作用下物体的平稳1平稳状态物体处于静止或匀速直线运动的状态2共点力的平稳条件：F合0 或者F合x0F合y03共点力平稳的几条重要推论1二力平稳：假如物体在两个共点力的作用下处于平稳状态,这两个力必定大小相等,方向相反2三力平稳：假如物体在三个共点力的作用下处于平稳状态,其中任意两个力的合力一定与第三个力大小相等,方向相反3多力平稳：假如物体受多个力作用处于平稳状态,其中任何一个力与其余力的合力大小相等,方向相反5整体法和
5、隔离法的应用2022 山东理综 17如图 5 所示,质量名师归纳总结 分别为 m1、m2 的两个物体通过轻弹簧连接,在力F 的作用下第 2 页,共 25 页- - - - - - -精选学习资料 - - - - - - - - - 学习必备 欢迎下载一起沿水平方向做匀速直线运动m1 在地面上, m2 在空中 ,力 F 与水平方向成 角就 m1 所受支持力FN 和摩擦力 Ff 正图 5 确的是 A F Nm1gm2gFsin BF Nm1gm2gFcos CF fFcos DF fFsin 答案 AC 解析 将 m1、m2 和弹簧看做整体,受力分析如下列图依据平稳条件得 F fFcos F NF
6、sin m1m2g就 F Nm1m2gFsin 应选项 A 、C 正确6图解法的应用 如图 6 所示,肯定质量的物块用两根轻绳悬在空中,其中绳 OA 固定不动,绳OB 在竖直平面内由水平方向向上转动,就在绳 OB 由水平转至竖直的过程中,绳OB 的张力大小将 图 6 A 始终变大B始终变小 C先变大后变小 D先变小后变大 答案 D 解析 在绳 OB 转动的过程中物块始终处于静止状态,所受合力始终为零,如图为绳 OB 转动过程中结点 O 受力示意图,由图可知,绳 OB 的张力先变小后变大方法提炼1整体法与隔离法 当物理情形中涉及物体较多时,就要考虑采纳整体法和隔离法1整体法讨论外力对系统的作用
7、各物体运动状态相同同时满意上述两个条件即可采纳整体法名师归纳总结 - - - - - - -第 3 页,共 25 页精选学习资料 - - - - - - - - - 2隔离法学习必备欢迎下载分析系统内各物体各部分 间相互作用各物体运动状态可不相同物体必需从系统中隔离出来,独立地进行受力分析,列出方程2图解法应用图解法解题时物体的受力特点是：1受三个共点力；2一个力大小、方向不变,一个力方向不变,另一个力大小、方向都变. 考点一物体的受力分析1受力分析的基本步骤 1明确讨论对象 即确定分析受力的物体,讨论对象可以是单个物体,也可以是多个 物体组成的系统2隔离物体分析 将讨论对象从四周的物体中隔离
8、出来,进而分析四周物体有哪些对 它施加了力的作用3画受力示意图 边分析边将力一一画在受力示意图上,精确标出力的方向,标明各 力的符号2受力分析的常用方法 1整体法和隔离法 讨论系统外的物体对系统整体的作用力；讨论系统内部各物体之间的相互作用力2假设法 在受力分析时,如不能确定某力是否存在,可先对其作出存在或不存在的假设,然后再就该力存在与否对物体运动状态影响的不同来判定该力是否存在例 1 如图 7 所示,在恒力 F 作用下, a、b 两物体一起沿粗糙竖直墙面 匀速向上运动,就关于它们受力情形的说法正确选项 A a 肯定受到 4 个力 Bb 可能受到 4 个力名师归纳总结 Ca 与墙壁之间肯定有
9、弹力和摩擦力图 7 第 4 页,共 25 页- - - - - - -精选学习资料 - - - - - - - - - 学习必备 欢迎下载Da 与 b 之间肯定有摩擦力解析 将 a、b 看成整体, 其受力图如图甲所示,说明 a 与墙壁之间没有弹力和摩擦力作用；对物体 b 进行受力分析,如图乙所示,b 受到 3 个力作用,所以 a 受到 4 个力作用甲 乙名师归纳总结 答案AD 第 5 页,共 25 页- - - - - - -精选学习资料 - - - - - - - - - 学习必备 欢迎下载受力分析的基本思路突破训练 1如图 8 所示,在斜面上,木块A 与 B 的接触面是水平的绳子呈水平状态
10、,两木块均保持静止就关于木块 A 和木块 B 可能的受力个数分别为 A 2 个和 4 个 B3 个和 4 个 图 8 C4 个和 4 个 D4 个和 5 个答案 ACD 解析 1如绳子的拉力为零,以 A、B 为讨论对象, B 和斜面之间肯定有静摩擦力,A、B 的受力图如图,所以选项 A 正确2如绳子上有拉力,对 A、B 分别画受力图可知,A 受到重力、B 对 A 的支持力、绳子的拉力和 B 对 A 的静摩擦力而平稳,B 受到重力、 A 对 B 的压力、斜面对 B 的支持力和 A 对 B 的静摩擦力,斜面对 B 的摩擦力可有可无,所以选项 C、D 正确, B 错误考点二 平稳问题的常用处理方法平
11、稳问题是指当物体处于平稳状态时,利用平稳条件求解力的大小或方向的问题处理方法常有力的合成法、正交分解法、三角形法就例 2 如图 9 所示,在倾角为 的斜面上,放一质量为 m 的小球,小球被竖直的木板拦住,不计摩擦,就球对挡板的压力是 A mgcos Bmgtan C.mg图 9cos Dmg名师归纳总结 解析解法一正交分解法 第 6 页,共 25 页对小球受力分析如图甲所示,小球静止, 处于平稳状态, 沿水平和竖直方向建立坐标系,- - - - - - -精选学习资料 - - - - - - - - - 学习必备 欢迎下载将 F N2 正交分解,列平稳方程为F N1F N2sin ,mg FN
12、2cos . 可得：球对挡板的压力FN1FN1mgtan ,所以 B 正确解法二力的合成法 如图乙所示,小球处于平稳状态,合力为零F N1 与 FN2 的合力肯定与 mg 平稳,即等大反向解三角形可得：FN1mgtan ,所以,球对挡板的压力 FN1FN1mgtan .所以 B 正确解法三 三角形法就 如图丙所示,小球处于平稳状态,合力为零,所受三个力经平移首尾顺次相接,肯定能构成封闭三角形,解得：FN1 mgtan ,故球对挡板的压力 FN1FN1mgtan .所以 B 正确丙答案B 共点力作用下物体平稳的一般解题思路突破训练 2如图 10 所示,始终杆倾斜固定,并与水平方向成30的夹角；直
13、杆上套有一个质量为0.5 kg 的圆环,圆环与轻弹簧相连,在轻弹簧上端施加一竖直向上、大小F 10 N 的力,圆环处于静止图 10 状态,已知直杆与圆环之间的动摩擦因数为0.7,g10 m/s 2.以下说法正确选项A 圆环受到直杆的弹力,方向垂直直杆向上名师归纳总结 B圆环受到直杆的弹力大小等于2.5 N 第 7 页,共 25 页- - - - - - -精选学习资料 - - - - - - - - - 学习必备 欢迎下载C圆环受到直杆的摩擦力,方向沿直杆向上名师归纳总结 D圆环受到直杆的摩擦力大小等于2.5 N 第 8 页,共 25 页答案D - - - - - - -精选学习资料 - -
14、- - - - - - - 解析对小环受力分析如下列图：学习必备欢迎下载由于 F10 N mg5 N,所以杆对环的弹力 F N 垂直杆向下,杆对环仍有沿杆向下的静摩擦力F f,就 F N 与 F f 的合力应竖直向下,大小为 F 合Fmg5 N,所以 F NF 合 cos 30 5 2 3 N,F fF 合 sin 30 2.5 N综上可知选项 D 正确考点三 用图解法进行动态平稳的分析1动态平稳：是指平稳问题中的一部分力是变力,是动态力,力的大小和方向均要发生变化,所以叫动态平稳,这是力平稳问题中的一类难题2基本思路：化“ 动” 为 “ 静” ,“ 静”中求 “ 动” 3基本方法：图解法和解
15、析法例 3 如图 11 所示,两根等长的绳子 AB 和 BC 吊一重物静止,两根绳子与水平方向夹角均为 60.现保持绳子 AB 与水平方向的夹角不变,将绳子 BC 逐步缓慢地变化到沿水平方向,在这一过程中,绳子 BC 的拉力变化情形是 图 11 A 增大 B先减小后增大C减小 D先增大后减小解析 解法一：对力的处理 求合力 采纳合成法,应用合力为零求解时采纳图解法 画动态平行四边形法 作出力的平行四边形,如图甲所示由图可看出,F BC先减小后增大解法二：对力的处理 求合力 采纳正交分解法,应用合力为零求解时采纳解析法如图乙所示, 将 FAB、F BC 分别沿水平方向和竖直方向分解,F ABco
16、s 60 F BCsin ,F ABsin 60F BCcos F B,由两方向合力为零分别列出方程：联立解得 F BCsin 30F B/2,明显,当60时, F BC 最小,故当 增大时, FBC 先减小后增大甲 乙名师归纳总结 - - - - - - -第 9 页,共 25 页精选学习资料 - - - - - - - - - 答案B 学习必备欢迎下载名师归纳总结 - - - - - - -第 10 页,共 25 页精选学习资料 - - - - - - - - - 学习必备 欢迎下载解析动态平稳问题的常用方法方法 步骤解析 1列平稳方程求出未知量与已知量的关系表达式法 2依据已知量的变化情
17、形来确定未知量的变化情形图解 1依据已知量的变化情形,画出平行四边形边、角的变化法 2确定未知量大小、方向的变化突破训练 3 如图 12 所示,一光滑小球静止放置在光滑半球面的底端,用竖直放置的光滑挡板水平向右缓慢地推动小球,就在小球运动的过程中 该过程小球未脱离球面 ,木板对小球的推力 F1、半球面对小球的支持力 F 2 的变化情形正确选项 图 12 A F 1增大, F2减小 BF 1 增大, F2 增大CF 1减小, F2减小 DF 1减小, F2 增大答案 B 解析 作出球在某位置时的受力分析图,如下列图在小球运动的过程中, F1 的方向不变, F2 与竖直方向的夹角逐步变大,画力的动
18、态平行四边形,由图可知F 1、F 2 均增大,选项B 正确7整体法与隔离法在平稳问题中的应用1对整体法和隔离法的懂得整体法是指将相互关联的各个物体看成一个整体的方法,整体法的优点在于只需要分析整个系统与外界的关系,躲开了系统内部纷杂的相互作用隔离法是指将某物体从四周物体中隔离出来,单独分析该物体的方法,隔离法的优点在名师归纳总结 - - - - - - -第 11 页,共 25 页精选学习资料 - - - - - - - - - 学习必备 欢迎下载于能把系统内各个物体所处的状态、物体状态变化的缘由以及物体间的相互作用关系表达清晰2整体法和隔离法的使用技巧当分析相互作用的两个或两个以上物体整体的
19、受力情形及分析外力对系统的作用时,宜用整体法；而在分析系统内各物体或一个物体各部分间的相互作用经常用隔离法整体法和隔离法不是独立的,对一些较复杂问题,通常需要多次选取讨论对象,交替使用整体法和隔离法例 4如图 13 所示,质量为M、半径为 R 的半球形物体A 放在图 13 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 A A 对地面的压力等于M mg BA 对地面的摩擦力方向向左CB 对 A 的压力大小为Rr R mgrD细线对小球的拉力大小为 Rmg解析 对整体受力分析, 可以确定 A 与地面间不存在摩擦力,地面对 A 的支持力等于 A、
20、B 的总重力；再对 B 受力分析,借助两球心及钉子位置组成的三角形,依据几何关系和Rr Rr 2R 2力的合成分解学问求得 A、 B 间的弹力大小为 R mg,细线的拉力大小为 Rmg. 答案 AC 突破训练 4 如图 14 所示,截面为三角形的木块 a 上放置一铁块 b,三角形木块竖直边靠在竖直且粗糙的墙面上,现用竖直向上的作用力 F,推动木块与铁块一起向上匀速运动,运动过程中铁块与木块始终保持相对静止,就以下说法正确选项 图 14 A 木块 a 与铁块 b 间肯定存在摩擦力B木块与竖直墙面间肯定存在水平弹力C木块与竖直墙面间肯定存在摩擦力D竖直向上的作用力 答案 A F 大小肯定大于铁块与
21、木块的重力之和名师归纳总结 - - - - - - -第 12 页,共 25 页精选学习资料 - - - - - - - - - 学习必备 欢迎下载解析 铁块 b 处于平稳状态,故铁块 b 受重力、斜面对它的垂直斜面对上的支持力和沿斜面对上的静摩擦力,选项A 正确；将 a、b 看做一个整体,竖直方向：FGaGb,选项 D 错误；整体水平方向不受力,故木块与竖直墙面间不存在水平弹力,没有弹力也就没有摩擦力,选项 B、C 均错 . 8.共点力平稳中的临界与极值问题的处理方法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稳状态“ 恰好显现 ” 或 “ 恰好不显现 ” ,在
22、问题的描述中常用 表达常见的临界状态有：“ 刚好 ” 、“ 刚能 ” 、 “ 恰好 ” 等语言（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主要表达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；中张力为 0；绳子绷紧与松驰的临界条件为绳（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讨论的基本思维方法：假设推理法2极值问题平稳物体的极值,一般指在力的变化过程中的最大值和最小值问题一般用图解法或解析法进行分析例 5 如图 15 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 ,且假设最大静摩擦力等于
23、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,求当 F 至少为多大时,两球将图 15 会发生滑动名师归纳总结 审题指导两球发生滑动的临界状态是摩擦力达到最大静摩擦力的状态,即绳上拉力的第 13 页,共 25 页- - - - - - -精选学习资料 - - - - - - - - - 学习必备 欢迎下载水平重量等于小球受到的最大静摩擦力时解析 对结点 O 受力分析如图甲所示,由平稳条件得：F F 1F 2 2cos 2名师归纳总结 对任一球 如右球 受力分析如图乙所示,球发生滑动的临界条件是：F2sin 2 FN,又第 14 页,共
24、25 页F 2cos 2F NG. 图 16 联立解得： F2 G tan 2答案2 G tan 2突破训练 5如图 16 所示, AC、CD 、BD 为三根长度均为l 的轻绳, A、B 两端被悬挂在水平天花板上,相距2l.现在 C 点上悬挂一个质量为m 的重物,为使CD 轻绳保持水平,在D 点上可施加力的最小值为 A mgB.3 3 mgC.1 2mgD.1 4mg答案C F 3FCDsin 601 2mg. 解析对 C 点进行受力分析,如下列图,由平稳条件及几何学问可知,轻绳CD 对 C 点的拉力大小FCDmgtan 30 ,对 D 点进行受力分析,轻绳CD 对 D 点的拉力大小F2F C
25、Dmgtan 30 ,F 1 方向肯定,就当F 3 垂直于绳 BD 时, F3 最小,由几何关系可知,- - - - - - -精选学习资料 - - - - - - - - - 学习必备 欢迎下载高考题组12022 山东理综 17 如图 17 所示,两相同轻质硬杆 OO 1、 OO2 可绕其两端垂直纸面的水平轴O、O1、 O2 转动,在 O 点悬挂一重物 M ,将两相同木块m 分别紧压在竖直挡板上,此时整图 17 个系统保持静止F f 表示木块与挡板间摩擦力的大小,FN 表示木块与挡板间正压力的大小如挡板间的距离稍许增大后,系统仍静止且O1、 O2 始终等高,就A F f变小BF f 不变CF
26、 N变小DF N 变大答案BD 解析选重物 M 及两个木块m 组成的系统为讨论对象,系统受力情形如图甲所示,依据平稳条件有2FfM2mg,即 F fM2m g,与两挡板间距离无关,故挡板间距离稍许增大后,2甲F 沿 OO 1、OO 2 两 F 不变, 变大,Ff 不变,所以选项A 错误,选项B 正确；如图乙所示,将绳的张力个方向分解为F1、F 2,就 F 1F2F 2cos ,当挡板间距离稍许增大后,cos 变小,故 F 1 变大；选左边木块m 为讨论对象,其受力情形如图丙所示,依据平稳条件得 F NF1sin ,当两挡板间距离稍许增大后,F1 变大, 变大, sin 变大,因此FN 变大,应
27、选项 C 错误,选项 D 正确乙 丙名师归纳总结 22022 江苏 1如图 18 所示,石拱桥的正中心有一质量为m 的对称 图 18 第 15 页,共 25 页楔形石块,侧面与竖直方向的夹角为,重力加速度为g.如接触面间的摩擦力忽视不计,就石块侧面所受弹力的大小为A.mgB.mg2sin 2cos C.1 2mgtan D.1 2mgcot - - - - - - -精选学习资料 - - - - - - - - - 答案A 学习必备欢迎下载解析以楔形石块为讨论对象,它受到竖直向下的重力和垂直侧面斜向上的两个支持力,利用正交分解法可解得：模拟题组2Fsin mg,就 Fmg 2sin ,A 正确
28、3如图 19 所示,位于倾角为 的斜面上的物块 B 由跨过定滑轮的轻绳与物块 A 相连从滑轮到 A、B 的两段绳都与斜面平行已知 A 与 B 之间及 B 与斜面之间均不光滑,如用一沿斜面对下的力 F 拉 B 并使它做匀速直线运动,就 B 受力的个数为 图 19 A 4 个 B5 个 C6 个 D7 个答案 D 解析 对 B 进行受力分析,它受重力、斜面的支持力、拉力 F、轻绳沿斜面对上的拉力、物块 A 对 B 的压力、物块 A 与 B 之间的滑动摩擦力、B 与斜面间的滑动摩擦力,因此 B共受 7 个力作用4如图 20 所示,物体 B 的上表面水平,当 A、B 相对静止沿斜面匀速下滑时,斜面保持
29、静止不动,就以下判定正确的有 A 物体 B 的上表面肯定是粗糙的B物体 B、C 都只受 4 个力作用 图 20 C物体 C 受水平面的摩擦力方向肯定水平向右D水平面对物体 C 的支持力小于三物体的重力大小之和答案 B 解析 当 A、B 相对静止沿斜面匀速下滑时,斜面保持静止不动,A、B、C 均处于平稳态,A 受重力、 B 的支持力作用, A、B 之间没有摩擦力, 物体 B 的上表面可以是粗糙的,也可以是光滑的,A 错； B 受重力、 C 施加的垂直斜面对上的弹力和沿斜面对上的摩擦力以及 A 的压力作用,取 A、B、C 为整体,由平稳条件知水平面对 C 无摩擦力作用,水平面对 C 的支持力等于三
30、物体重力大小之和,的支持力作用,所以 B 对, C、D 错C 受重力、 B 的压力和摩擦力、水平面名师归纳总结 - - - - - - -第 16 页,共 25 页精选学习资料 - - - - - - - - - 学习必备 欢迎下载限时： 45 分钟 题组 1 应用整体法和隔离法对物体受力分析12022 安徽理综 19L 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 1 所示如 P、Q 一起沿斜面匀速下滑,不计空气阻力就木板 P 的受力个数为 图 1 A 3 B4 C5 D6 答案 C 解析 P 受重力、斜面的支持力、弹簧的弹力、
31、Q 对 P 的压力及斜面对 P 的摩擦力,共5 个力2如图 2 所示, A 和 B 两物块的接触面是水平的,A 与 B 保持相对静止一起沿固定粗糙斜面匀速下滑,在下滑过程中 B 的受力个数为 A 3 个 B4 个 图 2 C5 个 D6 个答案 B 解析 A 与 B 相对静止一起沿斜面匀速下滑,可先将二者当做整体进行受力分析,再对B 单独进行受力分析,可知 B 受到的力有：重力 GB、A 对 B 的压力、斜面对 B 的支持力和摩擦力,选项 B 正确3如图 3 所示,一光滑斜面固定在地面上,重力为 G 的物体在一水平推力 F 的作用下处于静止状态如斜面的倾角为 ,就 A FGcos 图 3 BF
32、Gsin 名师归纳总结 C物体对斜面的压力F NGcos 第 17 页,共 25 页D物体对斜面的压力F NGcos 答案D 解析物体所受三力如下列图,依据平稳条件,F、F N的合力与重力等大反向,有FGtan , FNFNG cos ,故只有 D 选项- - - - - - -精选学习资料 - - - - - - - - - 学习必备 欢迎下载正确名师归纳总结 - - - - - - -第 18 页,共 25 页精选学习资料 - - - - - - - - - 4如图 4 所示,质量为学习必备欢迎下载F 作用下,m 的物体在与斜面平行向上的拉力沿着水平地面上质量为M 的粗糙斜面匀速上滑,在此
33、过程中斜面保持静止,就地面对斜面 图 4 A 无摩擦力 B支持力等于 mMgC支持力为 MmgFsin D有水平向左的摩擦力,大小为 Fcos 答案 CD 解析 把 M、m 看做一个整体,就在竖直方向上有 FNFsin M mg,方向水平向左,所以 F NM mgFsin ,在水平方向上,FfFcos ,选项 C、 D 正确5如图 5 所示,质量为M 的直角三棱柱A 放在水平地面上,三棱柱的斜面是光滑的,且斜面倾角为.质量为 m 的光滑球 B 放在三棱柱和光滑竖直墙之间A、B 处于静止状态,现对 B 加一竖直向下的力 F,F 的作用线过球心设墙对 B 的作用力为 F 1,B 对 A 的作用力为
34、 F2,图 5 地面对 A 的支持力为 F3,地面对 A 的摩擦力为 F4,如 F 缓慢增大而且整个装置仍保持静止,在此过程中 A F 1保持不变, F3缓慢增大BF 2、F4缓慢增大CF 1、F4缓慢增大DF 2缓慢增大, F3保持不变答案BC F3FMgmg,F 3 随 F 增大解析A、B 整体竖直方向上有而增大；水平方向上有F1F 4.B 球的受力分析如下列图,平移F 1、F 2与 mgF构成力的三角形,由图可知,当 F 缓慢增大时, F1、F2都增大,就 F2 增大, F 4F1 也增大,选项 B、C 正确题组 2 动态平稳问题的分析6如图 6 所示,用一根细线系住重力为G、半径为 R
35、 的球,其与倾角为 的光滑斜面劈接触,处于静止状态,球与斜面的接触面特别小,细线悬点 O 固定不动,在斜面劈从图示位置缓慢水平向左移动直至绳子与斜面平行的过程中,下述正确选项 图 6 A 细绳对球的拉力先减小后增大 B细绳对球的拉力先增大后减小名师归纳总结 - - - - - - -第 19 页,共 25 页精选学习资料 - - - - - - - - - 学习必备 欢迎下载C细绳对球的拉力始终减小D细绳对球的拉力最小值等于 Gsin 答案 CD 解析 以小球为讨论对象,对其受力分析如下列图,因题中“ 缓慢 ”移动,故小球处于动态平稳,由图知在题设的过程中,FT 始终减小,当绳子与斜面平行时,
36、FT 与 F N 垂直, F T 有最小值,且 FTminGsin ,应选项 C、D 正确7如图 7 所示,倾角为 30的斜面体放在水平地面上,一个重为 G 的球在水平力 F 的作用下,静止于光滑斜面上,此时水平力的大小为 F；如将力 F 从水平方向逆时针转过某一角度 后,仍保持 F 的大小不变,且小球和斜面依旧保持静止,此时水平地面对斜面体的 图 7 摩擦力为 F f.那么 F 和 F f 的大小分别是 3 3 3 3A F6 G,F f3 G BF2 G,Ff4 G3 3 3 3CF4 G,F f2 G DF3 G,Ff6 G答案 D 解析 依据题意可知,水平力 F 沿斜面对上的分力 Fc
37、os Gsin ,所以 FGtan ,解3得 F3 G；依据题意可知,力 F 转过的角度 60,此时把小球和斜面体看成一个整3体,水平地面对斜面体的摩擦力和力 F 的水平分力大小相等,即 Ff Fcos 6 G. 8在固定于地面的斜面上垂直安放了一个挡板,截面为 14圆的柱状物体甲放在斜面上,半径与甲相等的光滑圆球乙被夹在甲与挡板之间,乙没有与斜面接触而处于静止状态,如图 8 所示现在从球心处对甲施加一平行于斜面对下的力 F,使甲沿斜面方向缓慢 图 8 地移动,直至甲与挡板接触为止设乙对挡板的压力为 F1,甲对斜面的压力为 F 2,在此过程中 A F 1缓慢增大, F2缓慢增大BF 1缓慢增大
38、, F2缓慢减小CF 1缓慢减小, F2缓慢增大DF 1缓慢减小, F2保持不变名师归纳总结 答案D 第 20 页,共 25 页- - - - - - -精选学习资料 - - - - - - - - - 学习必备 欢迎下载解析 对整体受力分析,如图甲所示,垂直斜面方向只受两个力：甲、乙重力在垂直于斜面方向的分力和斜面对甲的支持力 F2,且 F 2Gcos 0,即 F 2保持不变,由牛顿第三定律可知,甲对斜面的压力 F 2 也保持不变； 对圆球乙受力分析如图乙、丙所示,当甲缓慢下移时,F N 与竖直方向的夹角减小,F 1 减小甲 乙 丙题组 3 平稳条件的应用9如图 9 所示,重 50 N 的物
39、体 A 放在倾角为 37的粗糙斜面上,有一根原长为 10 cm,劲度系数为 800 N/m 的弹簧,其一端固定在斜面顶端,另一端连接物体 A 后,弹簧长度为 14 cm,现用一测力计沿斜面对下拉物体,如物体与斜面间的最大静 图 9 摩擦力为 20 N,当弹簧的长度仍为 14 cm 时,测力计的读数不行能为 A 10 N B20 N C40 N D0 N 答案 C 解析 A 在斜面上处于静止状态时合外力为零,A 在斜面上受五个力的作用,分别为重力、支持力、弹簧弹力、摩擦力、拉力 F,当摩擦力的方向沿斜面对上时,Fmgsin 37 F fmkll 0,解得 F22 N,当摩擦力沿斜面对下时,为 0F22 N,故 C 不行能10 20XX 年 7 月我国“ 蛟龙” 号载人潜水器胜利实现下潜F 最小值为零,即拉力的取值范畴5 km 深度设潜水器在下潜或上升过程中只受重力、海水浮力和海水阻力作用,其中,海水浮