高考物理類型題——受力分析的常見方法(初稿-部分).pdf

1 / 13 受力分析的一般思路受力分析的一般思路 【共點力平衡的受力分析】 1.靜力學分析受力的一般順序為：一重、二彈、三摩擦；實際問題中需要一個切入點，如下圖所示： 2.【矢量三角形】 適用條件：受三力，物平衡； 典型問題：動態(tài)平衡（物體緩慢移動） ； 使用步驟：看狀態(tài)，畫三角； 3.【相似三角形】 適用條件：受三力，力變化； 典型問題：動態(tài)平衡（物體緩慢移動） ； 使用步驟：畫三角，找相似； 4 【正弦定理】 適用條件：受三力，角已知； 典型問題：已知角度的三力平衡； 使用步驟：畫三角，找角度，列等式； 5 【正交分解法】 適用條件：受多力，物平衡； 典型問題：高中常見的受力問題； 使用步驟：找對象，建坐標，分解力，看條件，列方程，求合力； 6.【整體、隔離法】 適用條件：多對象，都平衡； 典型問題：多對象的平衡問題 使用步驟：先整體，畫線框，后隔離，分受力； 受力分析的切 入點 單一對象 三個力平衡 矢量三角形 相似三角形 正弦定理 四個以上的力 平衡 正交分解法 多個對象 整體、隔離法 2 / 13 受力分析的方法受力分析的方法 【相似三角形】【相似三角形】 1、 如圖所示， 在半徑為 R 的光滑半球面正上方距球心 h 處懸掛一定滑輪， 重為 G 的小球 A 用繞過滑輪的繩子被站 在地面上的人拉住。人拉動繩子，在與球面相切的某點緩慢運動到接近頂點的過程中，試分析半球對小球的支 持力 N 和繩子拉力 F 如何變化。 A . N變大，F(xiàn)減小 B . N變小，F(xiàn)減小 C. N變大，F(xiàn)變大 D . N不變，F(xiàn)減小 2、如圖所示，A、B 兩球用勁度系數(shù)為 k 的輕彈簧相連，B 球用長為l的細繩懸于 O 點，A 球固定在 O 點正下方， 且 O、A 間的距離恰為l，此時繩子所受的拉力為 F1 ?，F(xiàn)把 A、B 間的彈簧換成勁度系數(shù)為 k 2 的輕彈簧，仍使系 統(tǒng)平衡，此時繩子所受拉力為 F2 ，則 F1 與 F2 大小之間的關系為： A.F1 F2 B.F1 F2 C.F1 = F2 D.無法確定 3 如圖所示，硬桿 BC 一端固定在墻上的 B 點，另一端裝有滑輪 C，重物 D 用繩拴住通過滑輪固定于墻上的 A 點。 若桿、滑輪及繩的質量和摩擦均不計，將繩的固定端從 A 點稍向下移，則在移動過程中： A.繩的拉力、滑輪對繩的作用力都增大 B.繩的拉力減小，滑輪對繩的作用力增大 C.繩的拉力不變，滑輪對繩的作用力增大 D.繩的拉力、滑輪對繩的作用力都不變 3、如圖所示，AC時上端帶定滑輪的固定豎直桿，質量不計的輕桿BC一端通過鉸鏈固定在C點，另一端B懸掛一重 3 / 13 為G的重物，且B端系有一根輕繩并繞過定滑輪A，用力F拉繩，開始時BCA90，現(xiàn)使BCA緩慢變小，直到 桿BC接近豎直桿AC。此過程中，桿BC所受的力 A.大小不變 B.逐漸增大 C.逐漸減小 D.先增大后減小 4、如圖空氣中有兩個帶電小球 A 和 B，A 被長為 l 的絕緣細線懸于固定點 O，B 被絕緣支架固定于 O 點的正下方， 與 O 點的距離也為 l,與 A 球相距為 d1.由于漏電，過一段時間后，A 的帶電量變?yōu)樵瓉淼?4/9，B 的帶電量變?yōu)樵瓉?的 2/3.試求此時 A、B 兩球間的距離 5、 如圖所示， 小圓環(huán)重 G， 固定的大環(huán)半徑為 R， 輕彈簧勁度系數(shù)為 k1,接觸光滑， 小環(huán)靜止時受大環(huán)支持力為 N1； 把輕彈簧換為勁度系數(shù)為 k2, 小環(huán)靜止時受大環(huán)支持力為 N2。已知 k1N2 B： N1=N2 C：N1m)的小物塊同時輕放在斜面兩側的綢帶上。 兩物塊與綢帶間的動摩擦因數(shù)相等，且最大靜摩擦力與滑動摩擦力大小相等。在 角取不同值的情況下，下列 說法正確的有： A兩物塊所受摩擦力的大小總是相等 B兩物塊不可能同時相對綢帶靜止 CM 不可能相對綢帶發(fā)生滑動 Dm 不可能相對斜面向上滑動 （2003 夏季高考理綜全國卷）如圖所示，一個半球形的碗放在桌面上，碗口水平，O 點為其球心，碗的內表面 及碗口是光滑的。一根細線跨在碗口上，線的兩端分別系有質量為 m1和 m2的小球，當它們處于平衡狀態(tài)時，質量 為 m1的小球與 O 點連線與水平線的夾角為=60。兩小球的質量比 1 2 m m 為： A 3 3 B 3 2 C 2 3 D 2 2 7 / 13 12 （2001 夏季高考物理全國卷）如圖所示，質量為 m，橫截面為直角三角形的物塊 ABC，。AB 邊靠在豎直墻面上，F(xiàn) 是垂直于斜面 BC 的推力。現(xiàn)物塊靜止不動，則摩擦力的大小為 （2011 安徽安徽第第 1 題題） 一質量為 m 的物塊恰好靜止在傾角為的斜面上。現(xiàn)對物塊施加一個豎直向下的恒力 F，如 圖所示。則物塊： A仍處于靜止狀態(tài) B沿斜面加速下滑 C受到的摩擦力不便 D 受到的合外力增大 （2010 安徽卷）如圖所示，置于水平地面的三腳架上固定著一質量為 m 的照相機，三腳架的三根輕質支架等長， 與豎直方向均成30角，則每根支架中承受的壓力大小為： （A） 1 3 mg（B） 2 3 mg（C） 3 6 mg（D） 2 3 9 mg . .【20112011 年溫州市高三年溫州市高三 ( (上上) )五校聯(lián)考】五校聯(lián)考】2010 年廣東亞運會，我國運動員陳一冰勇奪吊環(huán)冠軍，為中國體育軍團勇 奪第一金，其中有一個高難度的動作就是先雙手撐住吊環(huán)（設開始時兩繩與肩同寬） ，然后身體下移，雙臂緩慢張 開到如圖所示位置，則在兩手之間的距離增大過程中，吊環(huán)的兩根繩的拉力 FT(兩個拉力大小相等)及它們的合力 F 的大小變化情況為： F 8 / 13 AFT增大，F(xiàn) 不變 BFT增大，F(xiàn) 增大 CFT增大，F(xiàn) 減小 DFT減小，F(xiàn) 不變 【江蘇蘇北四市【江蘇蘇北四市 201201 屆上學期高三第二次調研測試試題】屆上學期高三第二次調研測試試題】如圖所示，清洗樓房玻璃的工人常用一根繩索將自己懸在 空中，工人及其裝備的總重量為 G，懸繩與豎直墻壁的夾角為 ，懸繩對工人的拉力大小為 F1 ，墻壁對工人的彈力 大小為 F2 ， 則： AF1= sin G BF2=G tan C若緩慢減小懸繩的長度，F(xiàn)1與 F2的合力變大 D若緩慢減小懸繩的長度，F(xiàn)1減小，F(xiàn)2增大 【整體、隔離法】【整體、隔離法】 1、 有一個直角支架 AOB，AO 水平放置，表面粗糙， OB 豎直向下，表面光滑。AO 上套有小環(huán) P，OB 上套有小環(huán) Q，兩環(huán)質量均為 m，兩環(huán)由一根質量可忽略、不可伸長的細繩相連，并在某一位置平衡（如圖所示） ?，F(xiàn)將 P 環(huán)向左移一小段距離，兩環(huán)再次達到平衡，那么將移動后的平衡狀態(tài)和原來的平衡狀態(tài)比較，AO 桿對 P 環(huán)的支 持力 FN和摩擦力 f 的變化情況是： AFN不變，f 變大 BFN不變，f 變小 CFN變大，f 變大 DFN變大，f 變小 2、輕繩一端系一質量為 m 的物體 A，另一端系住一個套在粗糙豎直桿 MN 上的圓環(huán)。現(xiàn)用水平力 F 拉住繩子上一 O A B P Q 9 / 13 點 O，使物體 A 從圖中實線位置緩慢下降到虛線位置，但圓環(huán)仍保持在原來位置不動。則在這一過程中，環(huán)對桿的 摩擦力 F1 和環(huán)對桿的壓力 F2 的變化情況是： A.F1 保持不變，F(xiàn)2 逐漸增大 B.F1 逐漸增大，F(xiàn)2 保持不變 C.F1 逐漸減小，F(xiàn)2 保持不變 D.F1 保持不變，F(xiàn)2 逐漸減小 3、半圓柱體 P 放在粗糙的水平地面上，緊靠其右側有豎直擋板 MN，在 P 和 MN 之間放有一個質量均勻的光滑小圓 柱體 Q，整個裝置處于靜止狀態(tài)，如圖所示是這個裝置的截面圖.若用外力使 MN 保持豎直且緩慢地向右移動一段距 離，在此過程中 Q 末落地且 P 一直保持靜止.下列說法中正確的是： A.MN 對 Q 的彈力逐漸減小 B.地面對 P 的摩擦力逐漸增大 C.P、Q 間的彈力先減小后增大 D.P 對地面的壓力不變 4、 AB 兩個帶正電小球質量均為 m, 在 B 在光滑水平面上受到向右力 F 作用，平衡如圖所示，當把 B 向內推一些距 離后再次平衡，問 A 受到光滑墻支持力 NA，地面對 B 球的支持力 NB，及 AB 間距離 R 如何變化： A . NA 變大，NB變小，R 不變 B. NA 變大，NB不變，R 變小 B. NA 變小，NB不變，R 變大 D. NA 變小，NB不變，R 變小 5、 (2002 上海)如圖所示，輕繩的兩端分別系在圓環(huán) A 和小球 B 上，圓環(huán) A 套在粗糙的水平直桿 MN 上?，F(xiàn)用水平 力 F 拉著繩子上的一點 O，使小球 B 從圖中實線位置緩慢上升到虛線位置，但圓環(huán) A 始終保持在原位置不動。則在 這一過程中，環(huán)對桿的摩擦力 f 和環(huán)對桿的壓力 N 的變化情況是： A.f 不變，N 不變 B.f 增大，N 不變 C.f 增大，N 減小 D.f 不變，N 減小 10 / 13 6、 （09 海南）3兩剛性球 a 和 b 的質量分別為 ma和 mb、直徑分別為 da和 db (dadb)。將 a、b 球依次放入一豎直 放置、內徑為的平底圓筒內，如圖所示。設 a、b 兩球靜止時對圓筒側面的壓力大小分別為 f1和 f2，筒底所受的壓 力大小為 F已知重力加速度大小為 g。若所以接觸都是光滑的，則： A ab12 Fmmgff B a12 b Fmmgff C a12 ab m gFmmgff D aa12 , b m gFmmgff 7、 （08 天津） 在粗糙水平面面上與墻平行放著一個截面為半圓的柱狀物體，與豎直墻之間放一光滑圓球， 整個裝置處于靜止狀態(tài)現(xiàn)對加一豎直向下的力，的作用線通過球心，設墻對的作用力，對的作 用力，地面對的作用力為若緩慢增大而整個裝置仍保持靜止，截面如圖所示，在此過程中： AF1 保持不變，F(xiàn)3 緩慢增大 BF1 緩慢增大，F(xiàn)3 保持不變 CF2 緩慢增大，F(xiàn)3 緩慢增大 DF2 緩慢增大，F(xiàn)3 保持不變 【江蘇省鹽城市江蘇省鹽城市 2012011 1 屆屆高三年級第一次調研考高三年級第一次調研考試】試】如圖所示，斜面體 M 放置在水平地面上，位于斜面上的物塊 m 受到沿斜面向上的推力 F 作用。設物塊與斜面之間的摩擦力大小為 F1，斜面與地面之間的摩擦力大小為 F2。增大推 力 F，斜面體始終保持靜止，下列判斷正確的是： A如果物塊沿斜面向上滑動，則 F1、F2一定增大 B如果物塊沿斜面向上滑動，則 F1、F2一定不變 C如果物塊與斜面相對靜止，則 F1、F2一定增大 D如果物塊沿斜面相對靜止，則 F1、F2一定不變 8、 （08 海南）如圖，質量為 M 的楔形物塊靜置在水平地面上，其斜面的傾角為 斜面上有一質量為 m 的小物塊， 小物塊與斜面之間存在摩擦.用恒力 F 沿斜面向上拉小物塊，使之勻速上滑.在小物塊運動的過程中，楔形物塊始終 保持靜止.地面對楔形物塊的支持力為： 11 / 13 A、(M+m)g B、(M+m)g-F C、(M+m)g+Fsin D、(M+m)g-Fsin 9、 （2010 山東卷）如圖所示，質量分別為 1 m、 2 m的兩個物體通過輕彈簧連接，在力F的作用下一起沿水平方向 做勻速直線運動（ 1 m在地面， 2 m在空中） ，力F與水平方向成角。則 1 m所受支持力 N 和摩擦力f正確的是： A 12 sinNm gm gF B 12 cosNm gm gF CcosfF DsinfF 10、（2011 海南）如圖，粗糙的水平地面上有一斜劈，斜劈上一物塊正在沿斜面以速度v0勻速下滑，斜劈保持靜 止，則地面對斜劈的摩擦力： A.等于零 B.不為零，方向向右 C.不為零，方向向左 D.不為零，v0較大時方向向左，v0較小時方向向右 17 （2004 春季高考理綜北京卷）圖中 a、b 上是兩個位于固定斜面上的正方形物塊，它們的質量相等。F 是沿 水平方向作用于 a 上的外力。已知 a、b 的接觸面，a、b 與斜面的接觸面都是光滑的。正確的說法是： Aa、b 一定沿斜面向上運動 Ba 對 b 的作用力沿水平方向 Ca、b 對斜面的正壓力相等 Da 受到的合力沿水平方向的分力等于 b 受到的合力滑水平方向的分力 12 / 13 （2001 夏季高考理綜江浙卷）如圖所示，在一粗糙水平面上有兩個質量分別為 m1和 m2的木塊 1 和 2，中間用 一原長為 l、勁度系數(shù)為 K 的輕彈簧連接起來，木塊與地面間的滑動摩擦因數(shù)為 。現(xiàn)用一水平力向右拉木塊 2，當 兩木塊一起勻速運動時兩木塊之間的距離是： Agm K l 1 Bgmm K l)( 21 Cgm K l 2 Dg mm mm K l)( 21 21 （2002 夏季高考大綜江蘇河南卷）如圖所示，物體 a、b 和 c 疊放在水平桌面上，水平力 F65 N、FC=10 N 分 別作用于物體 b、c 上，a、b 和 c 仍保持靜止。以 f1、f2、f3分別表示 a 與 b、b 與 c、c 與桌面間的靜摩擦力的大小 則： Af1=5N，f2=0，f3=5N Bf1=5N，f2=5N，f3=0 Cf1=0，f2=5N，f3=5N Df1=0，f2=10 N，f3=5 N (90 年全國高考試題)用輕質細線把兩個質量未知的小球懸掛起來,如圖 1(甲)所示.今對小球 a 持續(xù)施加一個向左偏下 30的恒力,并對小球b持續(xù)施加一個向右偏上30的同樣大的恒力,最后達到平衡.表示平衡狀態(tài)的圖可能是圖1 （乙） 中的： 1.2.在場強為 E、方向豎直向下的勻強電場中,有兩個質量均為 m 的帶電小球,電量分別為+2q 和-q.兩小