_受力分析_共點(diǎn)力的平衡

1、受力分析共點(diǎn)力的平衡考綱解讀 1.學(xué)會(huì)進(jìn)行受力分析的一般步驟與方法.2.掌握共點(diǎn)力的平衡條件及推論.3.掌握整體法與隔離法，學(xué)會(huì)分析動(dòng)態(tài)平衡問題和極值問題1受力分析如圖1所示，物塊A、B通過一根不可伸長的細(xì)線連接，A靜止在斜面上，細(xì)線繞過光滑的滑輪拉住B，A與滑輪之間的細(xì)線與斜面平行則物塊A受力的個(gè)數(shù)可能是()圖1A3個(gè) B4個(gè) C5個(gè) D2個(gè)答案AB2受力分析和平衡條件的應(yīng)用滑滑梯是小孩很喜歡的娛樂活動(dòng)如圖2所示，一個(gè)小孩正在滑梯上勻速下滑，則()A小孩所受的重力與小孩所受的彈力大小相等圖2B小孩所受的重力與小孩所受的摩擦力大小相等C小孩所受的彈力和摩擦力的合力與小孩所受的重力大小相等D小孩

2、所受的重力和彈力的合力與小孩所受的摩擦力大小相等答案CD3受力分析和平衡條件的應(yīng)用如圖3所示，在傾角為的斜面上，放著一個(gè)質(zhì)量為m的光滑小球，小球被豎直的木板擋住，則小球?qū)δ景宓膲毫Υ笮?)Amgcos Bmgtan 圖3C. D.答案B解析取光滑小球?yàn)檠芯繉?duì)象，對(duì)小球進(jìn)行受力分析，由于小球是光滑的，因此小球不會(huì)受到摩擦力的作用，建立如圖所示的直角坐標(biāo)系，由于小球靜止，則有FN1sin FN20，F(xiàn)N1cos mg0解得：FN1，F(xiàn)N2mgtan 由牛頓第三定律可知，小球?qū)δ景宓膲毫镕N2FN2mgtan .4受力分析和平衡條件的應(yīng)用如圖4所示，質(zhì)量為m的滑塊靜止置于傾角為30°的

3、粗糙斜面上，一根輕彈簧一端固定在豎直墻上的P點(diǎn)，另一端系在滑塊上，彈簧與豎直方向的夾角為30°，則()A滑塊可能受到三個(gè)力作用B彈簧一定處于壓縮狀態(tài) 圖4C斜面對(duì)滑塊的支持力大小可能為零D斜面對(duì)滑塊的摩擦力大小一定等于mg答案AD考點(diǎn)梳理1受力分析(1)概念把研究對(duì)象(指定物體)在指定的物理環(huán)境中受到的所有力都分析出來，并畫出物體所受力的示意圖，這個(gè)過程就是受力分析(2)受力分析的一般順序先分析重力，然后分析接觸力(彈力、摩擦力)，最后分析其他力(電磁力、浮力等)2共點(diǎn)力作用下物體的平衡(1)平衡狀態(tài)物體處于靜止或勻速直線運(yùn)動(dòng)的狀態(tài)(2)共點(diǎn)力的平衡條件：F合0或者3共點(diǎn)力平衡的幾條

4、重要推論(1)二力平衡：如果物體在兩個(gè)共點(diǎn)力的作用下處于平衡狀態(tài)，這兩個(gè)力必定大小相等，方向相反(2)三力平衡：如果物體在三個(gè)共點(diǎn)力的作用下處于平衡狀態(tài)，其中任意兩個(gè)力的合力一定與第三個(gè)力大小相等，方向相反(3)多力平衡：如果物體受多個(gè)力作用處于平衡狀態(tài)，其中任何一個(gè)力與其余力的合力大小相等，方向相反5整體法和隔離法的應(yīng)用(2010·山東理綜·17)如圖5所示，質(zhì)量分別為m1、m2的兩個(gè)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(yùn)動(dòng)(m1在地面上，m2在空中)，力F與水平方向成角則m1所受支持力FN和摩擦力Ff正確的是()圖5AFNm1gm2gFsin BF

5、Nm1gm2gFcos CFfFcos DFfFsin 答案AC解析將m1、m2和彈簧看做整體，受力分析如圖所示根據(jù)平衡條件得FfFcos FNFsin (m1m2)g則FN(m1m2)gFsin 故選項(xiàng)A、C正確6圖解法的應(yīng)用如圖6所示，一定質(zhì)量的物塊用兩根輕繩懸在空中，其中繩OA固定不動(dòng)，繩OB在豎直平面內(nèi)由水平方向向上轉(zhuǎn)動(dòng)，則在繩OB由水平轉(zhuǎn)至豎直的過程中，繩OB的張力大小將()A一直變大 圖6B一直變小C先變大后變小D先變小后變大答案D解析在繩OB轉(zhuǎn)動(dòng)的過程中物塊始終處于靜止?fàn)顟B(tài)，所受合力始終為零，如圖為繩OB轉(zhuǎn)動(dòng)過程中結(jié)點(diǎn)O受力示意圖，由圖可知，繩OB的張力先變小后變大方法提煉1整體

6、法與隔離法當(dāng)物理情景中涉及物體較多時(shí)，就要考慮采用整體法和隔離法(1)整體法同時(shí)滿足上述兩個(gè)條件即可采用整體法(2)隔離法物體必須從系統(tǒng)中隔離出來，獨(dú)立地進(jìn)行受力分析，列出方程2圖解法應(yīng)用圖解法解題時(shí)物體的受力特點(diǎn)是：(1)受三個(gè)共點(diǎn)力；(2)一個(gè)力大小、方向不變，一個(gè)力方向不變，另一個(gè)力大小、方向都變.考點(diǎn)一物體的受力分析1受力分析的基本步驟(1)明確研究對(duì)象即確定分析受力的物體，研究對(duì)象可以是單個(gè)物體，也可以是多個(gè)物體組成的系統(tǒng)(2)隔離物體分析將研究對(duì)象從周圍的物體中隔離出來，進(jìn)而分析周圍物體有哪些對(duì)它施加了力的作用(3)畫受力示意圖邊分析邊將力一一畫在受力示意圖上，準(zhǔn)確標(biāo)出力的方向，標(biāo)

7、明各力的符號(hào)2受力分析的常用方法(1)整體法和隔離法研究系統(tǒng)外的物體對(duì)系統(tǒng)整體的作用力；研究系統(tǒng)內(nèi)部各物體之間的相互作用力(2)假設(shè)法在受力分析時(shí)，若不能確定某力是否存在，可先對(duì)其作出存在或不存在的假設(shè)，然后再就該力存在與否對(duì)物體運(yùn)動(dòng)狀態(tài)影響的不同來判斷該力是否存在例1如圖7所示，在恒力F作用下，a、b兩物體一起沿粗糙豎直墻面勻速向上運(yùn)動(dòng)，則關(guān)于它們受力情況的說法正確的是()Aa一定受到4個(gè)力Bb可能受到4個(gè)力Ca與墻壁之間一定有彈力和摩擦力 圖7Da與b之間一定有摩擦力解析將a、b看成整體，其受力圖如圖甲所示，說明a與墻壁之間沒有彈力和摩擦力作用；對(duì)物體b進(jìn)行受力分析，如圖乙所示，b受到3個(gè)

8、力作用，所以a受到4個(gè)力作用甲乙答案AD受力分析的基本思路突破訓(xùn)練1如圖8所示，在斜面上，木塊A與B的接觸面是水平的繩子呈水平狀態(tài)，兩木塊均保持靜止則關(guān)于木塊A和木塊B可能的受力個(gè)數(shù)分別為()A2個(gè)和4個(gè) B3個(gè)和4個(gè)圖8C4個(gè)和4個(gè) D4個(gè)和5個(gè)答案ACD解析(1)若繩子的拉力為零，以A、B為研究對(duì)象，B和斜面之間一定有靜摩擦力，A、B的受力圖如圖，所以選項(xiàng)A正確(2)若繩子上有拉力，對(duì)A、B分別畫受力圖可知，A受到重力、B對(duì)A的支持力、繩子的拉力和B對(duì)A的靜摩擦力而平衡，B受到重力、A對(duì)B的壓力、斜面對(duì)B的支持力和A對(duì)B的靜摩擦力，斜面對(duì)B的摩擦力可有可無，所以選項(xiàng)C、D正確，B錯(cuò)誤考點(diǎn)二

9、平衡問題的常用處理方法平衡問題是指當(dāng)物體處于平衡狀態(tài)時(shí)，利用平衡條件求解力的大小或方向的問題處理方法常有力的合成法、正交分解法、三角形法則例2如圖9所示，在傾角為的斜面上，放一質(zhì)量為m的小球，小球被豎直的木板擋住，不計(jì)摩擦，則球?qū)醢宓膲毫κ?)Amgcos Bmgtan C.圖9Dmg解析解法一(正交分解法)對(duì)小球受力分析如圖甲所示，小球靜止，處于平衡狀態(tài)，沿水平和豎直方向建立坐標(biāo)系，將FN2正交分解，列平衡方程為FN1FN2sin ，mgFN2cos .可得：球?qū)醢宓膲毫N1FN1mgtan ，所以B正確解法二(力的合成法)如圖乙所示，小球處于平衡狀態(tài)，合力為零FN1與FN2的合力一定

10、與mg平衡，即等大反向解三角形可得：FN1mgtan ，所以，球?qū)醢宓膲毫N1FN1mgtan .所以B正確解法三(三角形法則)如圖丙所示，小球處于平衡狀態(tài)，合力為零，所受三個(gè)力經(jīng)平移首尾順次相接，一定能構(gòu)成封閉三角形，解得：FN1mgtan ，故球?qū)醢宓膲毫N1FN1mgtan .所以B正確丙答案B共點(diǎn)力作用下物體平衡的一般解題思路突破訓(xùn)練2如圖10所示，一直桿傾斜固定，并與水平方向成30°的夾角；直桿上套有一個(gè)質(zhì)量為0.5 kg的圓環(huán)，圓環(huán)與輕彈簧相連，在輕彈簧上端施加一豎直向上、大小F10 N的力，圓環(huán)處于靜止?fàn)顟B(tài)，已知直桿與圓環(huán)之間的動(dòng)摩擦因數(shù)為0.7，g10 m/s

11、2.下列 圖10說法正確的是()A圓環(huán)受到直桿的彈力，方向垂直直桿向上B圓環(huán)受到直桿的彈力大小等于2.5 NC圓環(huán)受到直桿的摩擦力，方向沿直桿向上D圓環(huán)受到直桿的摩擦力大小等于2.5 N答案D解析對(duì)小環(huán)受力分析如圖所示：由于F10 N>mg5 N，所以桿對(duì)環(huán)的彈力FN垂直桿向下，桿對(duì)環(huán)還有沿桿向下的靜摩擦力Ff，則FN與Ff的合力應(yīng)豎直向下，大小為F合Fmg5 N，所以FNF合cos 30° N，F(xiàn)fF合sin 30°2.5 N綜上可知選項(xiàng)D正確考點(diǎn)三用圖解法進(jìn)行動(dòng)態(tài)平衡的分析1動(dòng)態(tài)平衡：是指平衡問題中的一部分力是變力，是動(dòng)態(tài)力，力的大小和方向均要發(fā)生變化，所以叫動(dòng)態(tài)

12、平衡，這是力平衡問題中的一類難題2基本思路：化“動(dòng)”為“靜”，“靜”中求“動(dòng)”3基本方法：圖解法和解析法例3如圖11所示，兩根等長的繩子AB和BC吊一重物靜止，兩根繩子與水平方向夾角均為60°.現(xiàn)保持繩子AB與水平方向的夾角不變，將繩子BC逐漸緩慢地變化到沿水平方向，在這一過程中，繩子BC的拉力變化情況是() 圖11A增大 B先減小后增大C減小 D先增大后減小解析解法一：對(duì)力的處理(求合力)采用合成法，應(yīng)用合力為零求解時(shí)采用圖解法(畫動(dòng)態(tài)平行四邊形法)作出力的平行四邊形，如圖甲所示由圖可看出，F(xiàn)BC先減小后增大解法二：對(duì)力的處理(求合力)采用正交分解法，應(yīng)用合力為零求解時(shí)采用解析法如

13、圖乙所示，將FAB、FBC分別沿水平方向和豎直方向分解，由兩方向合力為零分別列出方程：FABcos 60°FBCsin ，F(xiàn)ABsin 60°FBCcos FB，聯(lián)立解得FBCsin (30°)FB/2，顯然，當(dāng)60°時(shí)，F(xiàn)BC最小，故當(dāng)增大時(shí)，F(xiàn)BC先減小后增大甲乙答案B解析動(dòng)態(tài)平衡問題的常用方法方法步驟解析法(1)列平衡方程求出未知量與已知量的關(guān)系表達(dá)式(2)根據(jù)已知量的變化情況來確定未知量的變化情況圖解法(1)根據(jù)已知量的變化情況，畫出平行四邊形邊、角的變化(2)確定未知量大小、方向的變化突破訓(xùn)練3如圖12所示，一光滑小球靜止放置在光滑半球面的底端

14、，用豎直放置的光滑擋板水平向右緩慢地推動(dòng)小球，則在小球運(yùn)動(dòng)的過程中(該過程小球未脫離球面)，木板對(duì)小球的推力F1、半球面對(duì)小球的支持力F2的變化情況正確的是() 圖12AF1增大，F(xiàn)2減小 BF1增大，F(xiàn)2增大CF1減小，F(xiàn)2減小 DF1減小，F(xiàn)2增大答案B解析作出球在某位置時(shí)的受力分析圖，如圖所示在小球運(yùn)動(dòng)的過程中，F(xiàn)1的方向不變，F(xiàn)2與豎直方向的夾角逐漸變大，畫力的動(dòng)態(tài)平行四邊形，由圖可知F1、F2均增大，選項(xiàng)B正確7整體法與隔離法在平衡問題中的應(yīng)用 1對(duì)整體法和隔離法的理解整體法是指將相互關(guān)聯(lián)的各個(gè)物體看成一個(gè)整體的方法，整體法的優(yōu)點(diǎn)在于只需要分析整個(gè)系統(tǒng)與外界的關(guān)系，避開了系統(tǒng)內(nèi)部繁雜

15、的相互作用隔離法是指將某物體從周圍物體中隔離出來，單獨(dú)分析該物體的方法，隔離法的優(yōu)點(diǎn)在于能把系統(tǒng)內(nèi)各個(gè)物體所處的狀態(tài)、物體狀態(tài)變化的原因以及物體間的相互作用關(guān)系表達(dá)清楚2整體法和隔離法的使用技巧當(dāng)分析相互作用的兩個(gè)或兩個(gè)以上物體整體的受力情況及分析外力對(duì)系統(tǒng)的作用時(shí)，宜用整體法；而在分析系統(tǒng)內(nèi)各物體(或一個(gè)物體各部分)間的相互作用時(shí)常用隔離法整體法和隔離法不是獨(dú)立的，對(duì)一些較復(fù)雜問題，通常需要多次選取研究對(duì)象，交替使用整體法和隔離法例4如圖13所示，質(zhì)量為M、半徑為R的半球形物體A放在水平地面上，通過最高點(diǎn)處的釘子用水平細(xì)線拉住一質(zhì)量為m、半徑為r的光滑球B.以下說法正確的有()AA對(duì)地面的壓

16、力等于(Mm)g 圖13BA對(duì)地面的摩擦力方向向左CB對(duì)A的壓力大小為mgD細(xì)線對(duì)小球的拉力大小為mg解析對(duì)整體受力分析，可以確定A與地面間不存在摩擦力，地面對(duì)A的支持力等于A、B的總重力；再對(duì)B受力分析，借助兩球心及釘子位置組成的三角形，根據(jù)幾何關(guān)系和力的合成分解知識(shí)求得A、B間的彈力大小為mg，細(xì)線的拉力大小為mg.答案AC突破訓(xùn)練4如圖14所示，截面為三角形的木塊a上放置一鐵塊b，三角形木塊豎直邊靠在豎直且粗糙的墻面上，現(xiàn)用豎直向上的作用力F，推動(dòng)木塊與鐵塊一起向上勻速運(yùn)動(dòng)，運(yùn)動(dòng)過程中鐵塊與木塊始終保持相對(duì)靜止，則下列說法正確的是() 圖14A木塊a與鐵塊b間一定存在摩擦力B木塊與豎直墻

17、面間一定存在水平彈力C木塊與豎直墻面間一定存在摩擦力D豎直向上的作用力F大小一定大于鐵塊與木塊的重力之和答案A解析鐵塊b處于平衡狀態(tài)，故鐵塊b受重力、斜面對(duì)它的垂直斜面向上的支持力和沿斜面向上的靜摩擦力，選項(xiàng)A正確；將a、b看做一個(gè)整體，豎直方向：FGaGb，選項(xiàng)D錯(cuò)誤；整體水平方向不受力，故木塊與豎直墻面間不存在水平彈力，沒有彈力也就沒有摩擦力，選項(xiàng)B、C均錯(cuò).8.共點(diǎn)力平衡中的臨界與極值問題的處理方法 1臨界問題當(dāng)某物理量變化時(shí)，會(huì)引起其他幾個(gè)物理量的變化，從而使物體所處的平衡狀態(tài)“恰好出現(xiàn)”或“恰好不出現(xiàn)”，在問題的描述中常用“剛好”、“剛能”、“恰好”等語言敘述常見的臨界狀態(tài)有：（1）

18、兩接觸物體脫離與不脫離的臨界條件是相互作用力為0(主要體現(xiàn)為兩物體間的彈力為0)；（2）繩子斷與不斷的臨界條件為繩中張力達(dá)到最大值；繩子繃緊與松馳的臨界條件為繩中張力為0；（3）存在摩擦力作用的兩物體間發(fā)生相對(duì)滑動(dòng)或相對(duì)靜止的臨界條件為靜摩擦力達(dá)到最大研究的基本思維方法：假設(shè)推理法2極值問題平衡物體的極值，一般指在力的變化過程中的最大值和最小值問題一般用圖解法或解析法進(jìn)行分析例5如圖15所示，兩個(gè)完全相同的球，重力大小均為G，兩球與水平地面間的動(dòng)摩擦因數(shù)都為，且假設(shè)最大靜摩擦力等于滑動(dòng)摩擦力，一根輕繩兩端固結(jié)在兩個(gè)球上，在繩的中點(diǎn)施加一個(gè)豎直向上的拉力，當(dāng)繩被拉直后，兩段繩間的夾角為，求當(dāng)F至

19、少為多大時(shí)，兩球?qū)?圖15會(huì)發(fā)生滑動(dòng)審題指導(dǎo)兩球發(fā)生滑動(dòng)的臨界狀態(tài)是摩擦力達(dá)到最大靜摩擦力的狀態(tài)，即繩上拉力的水平分量等于小球受到的最大靜摩擦力時(shí)解析對(duì)結(jié)點(diǎn)O受力分析如圖甲所示，由平衡條件得：F1F2對(duì)任一球(如右球)受力分析如圖乙所示，球發(fā)生滑動(dòng)的臨界條件是：F2sin FN，又F2cos FNG.聯(lián)立解得：F答案突破訓(xùn)練5如圖16所示，AC、CD、BD為三根長度均為l的輕繩，A、B兩端被懸掛在水平天花板上，相距2l.現(xiàn)在C點(diǎn)上懸掛一個(gè)質(zhì)量為m的重物，為使CD輕繩保持水平，在D點(diǎn)上可施加力的最小值為() 圖16Amg B.mg C.mg D.mg答案C解析對(duì)C點(diǎn)進(jìn)行受力分析，如圖所示，由平衡

20、條件及幾何知識(shí)可知，輕繩CD對(duì)C點(diǎn)的拉力大小FCDmgtan 30°，對(duì)D點(diǎn)進(jìn)行受力分析，輕繩CD對(duì)D點(diǎn)的拉力大小F2FCDmgtan 30°，F(xiàn)1方向一定，則當(dāng)F3垂直于繩BD時(shí)，F(xiàn)3最小，由幾何關(guān)系可知，F(xiàn)3FCDsin 60°mg.高考題組1(2012·山東理綜·17)如圖17所示，兩相同輕質(zhì)硬桿OO1、OO2可繞其兩端垂直紙面的水平軸O、O1、O2轉(zhuǎn)動(dòng)，在O點(diǎn)懸掛一重物M，將兩相同木塊m分別緊壓在豎直擋板上，此時(shí)整個(gè)系統(tǒng)保持靜止Ff表示木塊與擋板間摩擦力的大小，F(xiàn)N表示木塊與擋板間正壓力的大小若擋板間的距離稍許增大后， 圖17系統(tǒng)仍靜止

21、且O1、O2始終等高，則()AFf變小 BFf不變CFN變小 DFN變大答案BD解析選重物M及兩個(gè)木塊m組成的系統(tǒng)為研究對(duì)象，系統(tǒng)受力情況如圖甲所示，根據(jù)平衡條件有2Ff(M2m)g，即Ff，與兩擋板間距離無關(guān)，故擋板間距離稍許增大后， 甲Ff不變，所以選項(xiàng)A錯(cuò)誤，選項(xiàng)B正確；如圖乙所示，將繩的張力F沿OO1、OO2兩個(gè)方向分解為F1、F2，則F1F2，當(dāng)擋板間距離稍許增大后，F(xiàn)不變，變大，cos 變小，故F1變大；選左邊木塊m為研究對(duì)象，其受力情況如圖丙所示，根據(jù)平衡條件得FNF1sin ，當(dāng)兩擋板間距離稍許增大后，F(xiàn)1變大，變大，sin 變大，因此FN變大，故選項(xiàng)C錯(cuò)誤，選項(xiàng)D正確乙丙2(

22、2011·江蘇·1)如圖18所示，石拱橋的正中央有一質(zhì)量為m的對(duì)稱楔形石塊，側(cè)面與豎直方向的夾角為，重力加速度為g.若接觸面間的摩擦力忽略不計(jì)，則石塊側(cè)面所受彈力的大小為() 圖18A. B.C.mgtan D.mgcot 答案A解析以楔形石塊為研究對(duì)象，它受到豎直向下的重力和垂直側(cè)面斜向上的兩個(gè)支持力，利用正交分解法可解得：2Fsin mg，則F，A正確模擬題組3如圖19所示，位于傾角為的斜面上的物塊B由跨過定滑輪的輕繩與物塊A相連從滑輪到A、B的兩段繩都與斜面平行已知A與B之間及B與斜面之間均不光滑，若用一沿斜面向下的力F拉B并使它做勻速直線運(yùn)動(dòng)，則B受力的個(gè)數(shù)為()

23、圖19A4個(gè) B5個(gè) C6個(gè) D7個(gè)答案D解析對(duì)B進(jìn)行受力分析，它受重力、斜面的支持力、拉力F、輕繩沿斜面向上的拉力、物塊A對(duì)B的壓力、物塊A與B之間的滑動(dòng)摩擦力、B與斜面間的滑動(dòng)摩擦力，因此B共受7個(gè)力作用4如圖20所示，物體B的上表面水平，當(dāng)A、B相對(duì)靜止沿斜面勻速下滑時(shí)，斜面保持靜止不動(dòng)，則下列判斷正確的有()A物體B的上表面一定是粗糙的B物體B、C都只受4個(gè)力作用圖20C物體C受水平面的摩擦力方向一定水平向右D水平面對(duì)物體C的支持力小于三物體的重力大小之和答案B解析當(dāng)A、B相對(duì)靜止沿斜面勻速下滑時(shí)，斜面保持靜止不動(dòng)，A、B、C均處于平衡態(tài)，A受重力、B的支持力作用，A、B之間沒有摩擦力

24、，物體B的上表面可以是粗糙的，也可以是光滑的，A錯(cuò)；B受重力、C施加的垂直斜面向上的彈力和沿斜面向上的摩擦力以及A的壓力作用，取A、B、C為整體，由平衡條件知水平面對(duì)C無摩擦力作用，水平面對(duì)C的支持力等于三物體重力大小之和，C受重力、B的壓力和摩擦力、水平面的支持力作用，所以B對(duì)，C、D錯(cuò) (限時(shí)：45分鐘)題組1應(yīng)用整體法和隔離法對(duì)物體受力分析1(2010·安徽理綜·19)L型木板P(上表面光滑)放在固定斜面上，輕質(zhì)彈簧一端固定在木板上，另一端與置于木板上表面的滑塊Q相連，如圖1所示若P、Q一起沿斜面勻速下滑，不計(jì)空氣阻力則木板P的受力個(gè)數(shù)為() 圖1A3 B4 C5 D

25、6答案C解析P受重力、斜面的支持力、彈簧的彈力、Q對(duì)P的壓力及斜面對(duì)P的摩擦力，共5個(gè)力2如圖2所示，A和B兩物塊的接觸面是水平的，A與B保持相對(duì)靜止一起沿固定粗糙斜面勻速下滑，在下滑過程中B的受力個(gè)數(shù)為()A3個(gè) B4個(gè) 圖2C5個(gè) D6個(gè)答案B解析A與B相對(duì)靜止一起沿斜面勻速下滑，可先將二者當(dāng)做整體進(jìn)行受力分析，再對(duì)B單獨(dú)進(jìn)行受力分析，可知B受到的力有：重力GB、A對(duì)B的壓力、斜面對(duì)B的支持力和摩擦力，選項(xiàng)B正確3如圖3所示，一光滑斜面固定在地面上，重力為G的物體在一水平推力F的作用下處于靜止?fàn)顟B(tài)若斜面的傾角為，則()AFGcos 圖3BFGsin C物體對(duì)斜面的壓力FNGcos D物體對(duì)

26、斜面的壓力FN答案D解析物體所受三力如圖所示，根據(jù)平衡條件，F(xiàn)、FN的合力與重力等大反向，有FGtan ，F(xiàn)NFN，故只有D選項(xiàng)正確4如圖4所示，質(zhì)量為m的物體在與斜面平行向上的拉力F作用下，沿著水平地面上質(zhì)量為M的粗糙斜面勻速上滑，在此過程中斜面保持靜止，則地面對(duì)斜面 ()圖4A無摩擦力B支持力等于(mM)gC支持力為(Mm)gFsin D有水平向左的摩擦力，大小為Fcos 答案CD解析把M、m看做一個(gè)整體，則在豎直方向上有FNFsin (Mm)g，方向水平向左，所以FN(Mm)gFsin ，在水平方向上，F(xiàn)fFcos ，選項(xiàng)C、D正確5如圖5所示，質(zhì)量為M的直角三棱柱A放在水平地面上，三棱

27、柱的斜面是光滑的，且斜面傾角為.質(zhì)量為m的光滑球B放在三棱柱和光滑豎直墻之間A、B處于靜止?fàn)顟B(tài)，現(xiàn)對(duì)B加一豎直向下的力F，F(xiàn)的作用線過球心設(shè)墻對(duì)B的作用力為F1，B對(duì)A的作用力為F2， 圖5地面對(duì)A的支持力為F3，地面對(duì)A的摩擦力為F4，若F緩慢增大而且整個(gè)裝置仍保持靜止，在此過程中()AF1保持不變，F(xiàn)3緩慢增大BF2、F4緩慢增大CF1、F4緩慢增大DF2緩慢增大，F(xiàn)3保持不變答案BC解析A、B整體豎直方向上有F3FMgmg，F(xiàn)3隨F增大而增大；水平方向上有F1F4.B球的受力分析如圖所示，平移F1、F2與(mgF)構(gòu)成力的三角形，由圖可知，當(dāng)F緩慢增大時(shí)，F(xiàn)1、F2都增大，則F2增大，F(xiàn)

28、4F1也增大，選項(xiàng)B、C正確題組2動(dòng)態(tài)平衡問題的分析6如圖6所示，用一根細(xì)線系住重力為G、半徑為R的球，其與傾角為的光滑斜面劈接觸，處于靜止?fàn)顟B(tài)，球與斜面的接觸面非常小，細(xì)線懸點(diǎn)O固定不動(dòng)，在斜面劈從圖示位置緩慢水平向左移動(dòng)直至繩子與斜面平行的過程中，下述正確的是()圖6A細(xì)繩對(duì)球的拉力先減小后增大B細(xì)繩對(duì)球的拉力先增大后減小C細(xì)繩對(duì)球的拉力一直減小D細(xì)繩對(duì)球的拉力最小值等于Gsin 答案CD解析以小球?yàn)檠芯繉?duì)象，對(duì)其受力分析如圖所示，因題中“緩慢”移動(dòng)，故小球處于動(dòng)態(tài)平衡，由圖知在題設(shè)的過程中，F(xiàn)T一直減小，當(dāng)繩子與斜面平行時(shí)，F(xiàn)T與FN垂直，F(xiàn)T有最小值，且FTminGsin ，故選項(xiàng)C、

29、D正確7如圖7所示，傾角為30°的斜面體放在水平地面上，一個(gè)重為G的球在水平力F的作用下，靜止于光滑斜面上，此時(shí)水平力的大小為F；若將力F從水平方向逆時(shí)針轉(zhuǎn)過某一角度后，仍保持F的大小不變，且小球和斜面依然保持靜止，此時(shí)水平地面對(duì)斜面體的 圖7摩擦力為Ff.那么F和Ff的大小分別是()AFG，F(xiàn)fG BFG，F(xiàn)fGCFG，F(xiàn)fG DFG，F(xiàn)fG答案D解析根據(jù)題意可知，水平力F沿斜面向上的分力Fcos Gsin ，所以FGtan ，解得FG；根據(jù)題意可知，力F轉(zhuǎn)過的角度60°，此時(shí)把小球和斜面體看成一個(gè)整體，水平地面對(duì)斜面體的摩擦力和力F的水平分力大小相等，即FfFcos G

30、.8在固定于地面的斜面上垂直安放了一個(gè)擋板，截面為圓的柱狀物體甲放在斜面上，半徑與甲相等的光滑圓球乙被夾在甲與擋板之間，乙沒有與斜面接觸而處于靜止?fàn)顟B(tài)，如圖8所示現(xiàn)在從球心處對(duì)甲施加一平行于斜面向下的力F，使甲沿斜面方向緩慢 圖8地移動(dòng)，直至甲與擋板接觸為止設(shè)乙對(duì)擋板的壓力為F1，甲對(duì)斜面的壓力為F2，在此過程中()AF1緩慢增大，F(xiàn)2緩慢增大BF1緩慢增大，F(xiàn)2緩慢減小CF1緩慢減小，F(xiàn)2緩慢增大DF1緩慢減小，F(xiàn)2保持不變答案D解析對(duì)整體受力分析，如圖甲所示，垂直斜面方向只受兩個(gè)力：甲、乙重力在垂直于斜面方向的分力和斜面對(duì)甲的支持力F2，且F2Gcos 0，即F2保持不變，由牛頓第三定律可

31、知，甲對(duì)斜面的壓力F2也保持不變；對(duì)圓球乙受力分析如圖乙、丙所示，當(dāng)甲緩慢下移時(shí)，F(xiàn)N與豎直方向的夾角減小，F(xiàn)1減小甲乙丙題組3平衡條件的應(yīng)用9如圖9所示，重50 N的物體A放在傾角為37°的粗糙斜面上，有一根原長為10 cm，勁度系數(shù)為800 N/m的彈簧，其一端固定在斜面頂端，另一端連接物體A后，彈簧長度為14 cm，現(xiàn)用一測力計(jì)沿斜面向下拉物體，若物體與斜面間的最大靜 圖9摩擦力為20 N，當(dāng)彈簧的長度仍為14 cm時(shí)，測力計(jì)的讀數(shù)不可能為()A10 N B20 N C40 N D0 N答案C解析A在斜面上處于靜止?fàn)顟B(tài)時(shí)合外力為零，A在斜面上受五個(gè)力的作用，分別為重力、支持力、彈簧彈力、摩擦力、拉力F，當(dāng)摩擦力的方向沿斜面向上時(shí)，F(xiàn)mgsin 37°Ffmk(ll0)，解得F22 N，當(dāng)摩擦力沿斜面向下時(shí)，F(xiàn)最小值為零，即拉力的取值范圍為0F22 N，故C不可能102011年7月我國“蛟龍”號(hào)載人潛水器成功實(shí)現(xiàn)下潛5 km深度設(shè)潛水器在下潛或上升過程中只受重力、海水浮力和海水阻力作用，其中，海水浮力F始終不變，所受海水阻力僅與潛水器速率有關(guān)已知當(dāng)潛水器的總質(zhì)量為M時(shí)恰好勻速下降，若使?jié)撍饕酝瑯铀俾蕜蛩偕仙?，則需要從潛水器儲(chǔ)水箱向外排出水的質(zhì)量為(重力加速度為g)()A2(M) BMC2M D2M答案A解析由于以同樣速率勻速上升，則所受的阻力相等