押遼寧卷第5題-受力分析(遼寧卷)(原卷版)

押遼寧卷第5題受力分析對(duì)生活中常見(jiàn)現(xiàn)象，實(shí)際物體，通過(guò)構(gòu)建模型，進(jìn)行受力分析。主要考點(diǎn)如下表：考點(diǎn)細(xì)分受力分析受力個(gè)數(shù)分析直接合成法正交分解法整理隔離法平衡三角形法相似三角形法1.力的正交分解法定義：把力沿著兩個(gè)選定的相互垂直的方向分解的方法。適用環(huán)境：比較適用于計(jì)算物體受三個(gè)或三個(gè)以上共點(diǎn)力的合力情況優(yōu)點(diǎn)：(1)可借助數(shù)學(xué)中的直角坐標(biāo)系對(duì)力進(jìn)行描述(2)分解時(shí)只需熟知三角函數(shù)關(guān)系、幾何關(guān)系，簡(jiǎn)單且容易求解(3)分解多力時(shí)，可將矢量運(yùn)算化為代數(shù)運(yùn)算一般步驟：(1)建直角坐標(biāo)系坐標(biāo)軸的選取是任意的，為使問(wèn)題簡(jiǎn)化，建立坐標(biāo)系時(shí)坐標(biāo)軸的選取一般有以下兩個(gè)原則：使盡量多的力處在坐標(biāo)軸上盡量使某一軸上各分力的合力為零(2)正交分解各力：將每一個(gè)不在坐標(biāo)軸上的力分解到x軸和y軸上，并求出各分力的大小，如圖所示(3)分別求出x軸和y軸方向上所受的合力，合力等于在該方向上所有力的代數(shù)和。(沿坐標(biāo)軸正方向的力取為正，反之取為負(fù))即：Fx＝F1x＋F2x＋…；Fy＝F1y＋F2y＋…(4)求共點(diǎn)力的合力：合力大小，設(shè)合力的方向與x軸的夾角為φ，則2.整體--隔離法解決共點(diǎn)力的靜態(tài)平衡當(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；通過(guò)整體法分析，可以弄清系統(tǒng)整體的受力情況和全過(guò)程的受力情況，從整體上揭示事物的本質(zhì)和變化規(guī)律，從而避免了中間環(huán)節(jié)的繁瑣推算，能夠靈活的解決問(wèn)題。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；隔離法容易看清單個(gè)物體的受力情況或單個(gè)過(guò)程的運(yùn)行情形，問(wèn)題處理起來(lái)比較方便、簡(jiǎn)單整體法和隔離法不是獨(dú)立的，對(duì)一些較復(fù)雜問(wèn)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。3.平衡三角形法解決共點(diǎn)力的動(dòng)態(tài)平衡適用條件：求解三力平衡問(wèn)題，其中一個(gè)力是恒力，一個(gè)力方向不變的情況。（1）一個(gè)力恒定，另一個(gè)力始終與恒定的力垂直，三力可構(gòu)成直角三角形，可作不同狀態(tài)下的直角三角形，比較力的大小變化，利用三角函數(shù)關(guān)系確定三力的定量關(guān)系。基本矢量圖，如圖所示（2）一力恒定(如重力)，另一力與恒定的力不垂直但方向不變，作出不同狀態(tài)下的矢量三角形，確定力大小的變化，恒力之外的兩力垂直時(shí)，有極值出現(xiàn)?；臼噶繄D，如圖所示作與F1等大反向的力F1′，F(xiàn)2、F3合力等于F1′，F(xiàn)2、F3、F1′構(gòu)成矢量三角形。一般步驟（1）受力分析完成后，將三個(gè)力構(gòu)建出封閉的三角形矢量和；（2）利用方向變化的力的變化趨勢(shì)，作出不同狀態(tài)下的矢量三角形；（3）根據(jù)三角形邊長(zhǎng)確定力大小的變化。4.相似三角形法解決共點(diǎn)力的動(dòng)態(tài)平衡適用環(huán)境：物體受三個(gè)力。一力恒定，另兩力方向變化的動(dòng)態(tài)平衡問(wèn)題。但二力分別與繩子、兩物體重心連線方向等平行，即三力構(gòu)成的矢量三角形與繩長(zhǎng)、半徑、高度等實(shí)際幾何三角形相似。1．（2022年·遼寧卷）如圖所示，蜘蛛用蛛絲將其自身懸掛在水管上，并處于靜止?fàn)顟B(tài)。蛛絲與豎直方向夾角分別為。用分別表示的拉力，則（）A．的豎直分力大于的豎直分力 B．的豎直分力等于的豎直分力C．的水平分力大于的水平分力 D．的水平分力等于的水平分力1.如圖所示，a、b兩個(gè)小球穿在一根粗糙的固定桿上(球的小孔比桿的直徑大)，并且通過(guò)一條細(xì)繩跨過(guò)定滑輪連接．已知b球質(zhì)量為m，桿與水平面成θ角，不計(jì)滑輪的一切摩擦，重力加速度為g.當(dāng)兩球靜止時(shí)，Oa段繩與桿的夾角也為θ，Ob段繩沿豎直方向，則下列說(shuō)法正確的是()A．a(chǎn)一定受到4個(gè)力的作用B．b只可能受到2個(gè)力的作用C．繩子對(duì)a的拉力有可能等于mgD．a(chǎn)的質(zhì)量一定為mtanθ2.如圖所示，某時(shí)刻四個(gè)物體a、b、c、d與兩個(gè)長(zhǎng)木板巧妙擺放在底座上，且系統(tǒng)處于平衡狀態(tài)，則在該時(shí)刻下列說(shuō)法正確的是()A．物體a可能不受摩擦力B．物體b受到木板的作用力豎直向上C．物體b受到木板的作用力垂直于木板向上D．物體c可能不受摩擦力3．如圖所示，甲、乙兩個(gè)三角形物體在一個(gè)垂直于甲和乙接觸面的力F的作用下，均靜止在固定的斜面上。以下關(guān)于甲、乙兩個(gè)物體受力情況的判斷正確的是（）A．物體甲一定受到四個(gè)力的作用B．物體甲可能只受到三個(gè)力的作用C．物體乙一定受到四個(gè)力的作用D．物體乙可能只受到三個(gè)力的作用4．（多選）如圖所示，斜面c上放有兩個(gè)完全相同的物體a、b，兩物體間用一根細(xì)線連接，在細(xì)線的中點(diǎn)加一與斜面垂直的拉力F，使兩物體及斜面均處于靜止?fàn)顟B(tài)。下列說(shuō)法正確的是（）A．c受到地面的摩擦力向右B．a(chǎn)、b兩物體的受力個(gè)數(shù)一定相同C．斜面對(duì)a、b兩物體的支持力一定相同D．逐漸增大拉力F，b物體先滑動(dòng)5．如圖所示，用網(wǎng)兜把足球掛在豎直光滑墻壁上，靜止時(shí)球與墻壁接觸?，F(xiàn)保持懸掛點(diǎn)不動(dòng)，將細(xì)繩緩慢加長(zhǎng)，使細(xì)繩與墻壁的夾角變小，網(wǎng)兜及細(xì)繩質(zhì)量不計(jì)，下列判斷正確的是（）A．細(xì)繩的拉力變大 B．球所受的合力變大C．墻壁對(duì)球的支持力變小 D．細(xì)繩的拉力可能會(huì)小于墻壁對(duì)球的支持力6．（多選）如圖天花板下面用細(xì)線OC懸掛一光滑輕質(zhì)滑輪，小物塊A置于斜面D上，斜面D置于粗糙的水平地面上，A通過(guò)細(xì)線跨過(guò)滑輪與沙漏B連接，滑輪右側(cè)細(xì)線與斜面平行，開(kāi)始時(shí)A、B都處于靜止?fàn)顟B(tài)，OC與豎直方向的夾角為，在B中的沙子緩慢流出的過(guò)程中，A、B、D仍處于靜止?fàn)顟B(tài)，下列說(shuō)法正確的是（）A．地面對(duì)斜面D的作用力豎直向上B．小物體A受到的摩擦力可能先減小后增大C．細(xì)線OC與豎直方向的夾角一定不變D．地面對(duì)斜面D的摩擦力將緩慢減小7.（多選）如圖a所示，工人用推車(chē)運(yùn)送石球，到達(dá)目的地后，緩慢抬起把手將石球倒出（圖b）。若石球與板OB、OA之間的摩擦不計(jì)，∠AOB＝60°，圖a中BO與水平面的夾角為30°，則在抬起把手使OA變?yōu)樗降倪^(guò)程中，石球?qū)B板的壓力N1、對(duì)OAA．N1變小 B．NC．N2先變大后變小 D．N8.（多選）如圖所示為一豎直放置的半徑為R=2m的大圓環(huán)，在其水平直徑上的A、B兩端系著一根不可伸長(zhǎng)的柔軟輕繩，繩長(zhǎng)L=5m，繩上套有一質(zhì)量為m=3kg的光滑鐵環(huán)。已知sin53°=0.8，cos53°=0.6，重力加速度g=10m/sA．靜止時(shí)輕繩張力為25NB．若將大圓環(huán)在豎直平面內(nèi)繞O點(diǎn)順時(shí)針緩慢轉(zhuǎn)過(guò)一個(gè)微小角度，則輕繩張力變大C．若對(duì)鐵環(huán)施加一水平向右的恒力F=107D．若對(duì)鐵環(huán)施加一水平向右的恒力F=1079.（多選）利用物理模型對(duì)問(wèn)題進(jìn)行分析，是一種重要的科學(xué)思維方法。如圖甲所示為拔河比賽時(shí)一位運(yùn)動(dòng)員的示意圖，可以認(rèn)為靜止的運(yùn)動(dòng)員處于平衡狀態(tài)。該情形下運(yùn)動(dòng)員可簡(jiǎn)化成如圖乙所示的一質(zhì)量分布均勻的鋼管模型。運(yùn)動(dòng)員在拔河時(shí)身體緩慢向后傾倒，可以認(rèn)為鋼管與地面的夾角θ逐漸變小，在此期間，腳與水平地面之間沒(méi)有滑動(dòng)，繩子的方向始終保持水平。已知當(dāng)鋼管受到同一平面內(nèi)不平行的三個(gè)力而平衡時(shí)，三個(gè)力的作用線必交于一點(diǎn)。根據(jù)上述信息，當(dāng)鋼管與地面的夾角θ逐漸變小時(shí)，下列說(shuō)法正確的有（）A．地面對(duì)鋼管支持力的大小不變B．地面對(duì)鋼管的摩擦力變大C．地面對(duì)鋼管作用力的合力變大D．地面對(duì)鋼管作用力的合力大小不變10.(多選)如圖所示，兩個(gè)相似的斜面體A、B在豎直向上的力F的作用下靜止靠在豎直粗糙墻壁上．關(guān)于斜面體A和B的受力情況，下列說(shuō)法正確的是()A．A一定受到四個(gè)力B．B可能受到四個(gè)力C．B與墻壁之間一定有彈力和摩擦力D．A與B之間一定有摩擦力11.如圖所示，兩個(gè)質(zhì)量均為m的小球通過(guò)兩根輕彈簧A、B連接，在水平外力F作用下，系統(tǒng)處于靜止?fàn)顟B(tài)，彈簧實(shí)際長(zhǎng)度相等．彈簧A、B的勁度系數(shù)分別為kA、kB，且原長(zhǎng)相等．彈簧A、B與豎直方向的夾角分別為θ與45°.設(shè)A、B中的拉力分別為FA、FB，小球直徑相比彈簧長(zhǎng)度可忽略，重力加速度為g，則()A．tanθ＝eq\f(1,2) B．kA＝kBC．FA＝eq\r(3)mg D．FB＝2mg12.掛燈籠的習(xí)俗起源于1800多年前的西漢時(shí)期，已成為中國(guó)人喜慶的象征。如圖所示，由五根等長(zhǎng)的輕質(zhì)細(xì)繩懸掛起四個(gè)質(zhì)量相等的燈籠，中間的細(xì)繩是水平的，另外四根細(xì)繩與水平面所成的角分別θ1和θ2。設(shè)懸掛端繩子拉力大小為F1，水平段繩子拉力大小為F2，燈籠質(zhì)量為m，下列關(guān)系式中正確的是（）A．F1＝F2 B．F1＝2F2 C． D．13．為慶祝黨的二十大的勝利召開(kāi)，某景區(qū)掛出32個(gè)燈籠（相鄰兩個(gè)燈籠間由輕繩連接），依次貼上“高舉中國(guó)特色社會(huì)主義旗幟，為全面建設(shè)社會(huì)主義現(xiàn)代化國(guó)家而團(tuán)結(jié)奮斗”，從高到低依次標(biāo)為1、2、3、…、32。在無(wú)風(fēng)狀態(tài)下，32個(gè)燈籠處于靜止?fàn)顟B(tài)，簡(jiǎn)化圖如圖所示，與燈籠“斗”右側(cè)相連的輕繩處于水平狀態(tài)，已知每一個(gè)燈籠的質(zhì)量，重力加速度，懸掛燈籠的輕繩最大承受力，最左端懸掛的輕繩與豎直方向的夾角為θ。下列說(shuō)法正確的是（）A．θ最大為60°B．當(dāng)θ最大時(shí)最右端輕繩的拉力為C．當(dāng)時(shí)第16個(gè)燈籠與第17個(gè)燈籠間輕繩與豎直方向的夾角為45°D．當(dāng)時(shí)第8個(gè)燈籠與第9個(gè)燈籠間輕繩與豎直方向的夾角為30°14.如圖，一粗糙的固定斜桿與水平方向成θ角，一定質(zhì)量的滑環(huán)A靜止懸掛在桿上某位置?，F(xiàn)用一根輕質(zhì)細(xì)繩AB一端與滑環(huán)A相連，另一端與小球B相連，且輕繩AB與斜桿垂直。另一輕質(zhì)細(xì)繩BC沿水平方向拉小球B，使小球B保持靜止。將水平細(xì)繩BC的C端沿圓弧緩慢移動(dòng)到豎直位置，B的位置始終不變，則在此過(guò)程中()A．輕繩AB上的拉力先減小后增大B．輕繩BC上的拉力先增大后減小C．斜桿對(duì)A的支持力一直在減小D．斜桿對(duì)A的摩擦力一直在減小15．如圖所示，半圓形框架豎直放置在粗糙的水平地面上，光滑的小球P在水平外力F的作用下處于靜止?fàn)顟B(tài)，P與圓心O的連線與水平面的夾角為θ，將力F在豎直面內(nèi)沿順時(shí)針?lè)较蚓徛剞D(zhuǎn)過(guò)90°，框架與小球始終保持靜止?fàn)顟B(tài)．在此過(guò)程中下列說(shuō)法正確的是（）A．地面對(duì)框架的摩擦力始終為零B．框架對(duì)小球的支持力先減小后增大C．拉力F的最小值為mgcosθD．框架對(duì)地面的壓力先增大后減小16．如圖所示，將一個(gè)傾角為45°的光滑斜面固定在水平地面上，斜面上方固定一半徑為的半圓形框架，框架由粗糙的細(xì)桿做成，細(xì)桿上套一個(gè)輕小圓環(huán)A，A上連一長(zhǎng)度為的輕繩，輕繩另一端連小球（可視為質(zhì)點(diǎn)），開(kāi)始時(shí)輕繩與斜面平行?，F(xiàn)給小圓環(huán)施加一始終沿半圓形細(xì)桿切線方向的拉力，使圓環(huán)緩慢移動(dòng)，直到輕繩豎直，整個(gè)過(guò)程小球位置不變，圓環(huán)重力不計(jì)，則下列說(shuō)法正確的是（）A．輕繩的拉力逐漸變小 B．小球?qū)π泵娴膲毫χ饾u變大C．半圓形桿對(duì)圓環(huán)A的摩擦力逐漸變大 D．拉力逐漸變小17.如圖所示，AC是上端帶光滑輕質(zhì)定滑輪的固定豎直桿，質(zhì)量不計(jì)的輕桿BC一端通過(guò)鉸鏈固定在C點(diǎn)，另一端B懸掛一重力為G的物體，且B端系有一根輕繩并繞過(guò)定滑輪，用力F拉繩，開(kāi)始時(shí)∠BCA>90°，現(xiàn)使∠BCA緩慢變小，直到∠BCA＝30°。此過(guò)程中，輕桿BC所受的力()A．逐漸減小 B．逐漸增大C．大小不變 D．先減小后增大18.(多選)如圖所示，表面光滑的半球形物體固定在水平面上，光滑小環(huán)D固定在半球形物體球心O的正上方，輕質(zhì)彈簧一端用輕質(zhì)細(xì)繩固定在A點(diǎn)，另一端用輕質(zhì)細(xì)繩穿過(guò)小環(huán)D與放在半球形物體上的小球P相連，DA水平.現(xiàn)將細(xì)繩固定點(diǎn)A向右緩慢平移的過(guò)程中(小球P未到達(dá)半球最高點(diǎn)前)，下列說(shuō)法正確的是()A.彈簧變短 B.彈簧變長(zhǎng)C.小球?qū)Π肭虻膲毫Σ蛔?D.小球?qū)Π肭虻膲毫ψ兇?9．（多選）如圖，用硬鐵絲彎成的光滑半圓環(huán)豎直固定，直徑豎直，O為圓心，最高點(diǎn)B處固定一光滑輕質(zhì)滑輪，質(zhì)量為m的小環(huán)A穿在半圓環(huán)上?，F(xiàn)用輕繩一端拴在A上，另一端跨過(guò)滑輪用力F拉住，開(kāi)始時(shí)AB間輕繩與豎直方向的夾角為θ，小環(huán)處于靜止?fàn)顟B(tài)，現(xiàn)緩慢拉動(dòng)輕繩，使小環(huán)沿光滑半圓環(huán)上升一小段距離。小環(huán)A及滑輪B大小不計(jì)，重力加速度為g，則下列