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文檔簡(jiǎn)介

重難點(diǎn)1力與物體的平衡

命題趨勢(shì)4

考點(diǎn)三年考情分析2025考向預(yù)測(cè)

重力、彈力、摩擦力三力作用下的靜態(tài)平衡問(wèn)題

(1)考點(diǎn)預(yù)測(cè):三種力,力的運(yùn)

滑動(dòng)摩擦力、動(dòng)摩擦因數(shù)、靜摩擦(2024?新課標(biāo)卷,11)

算以及共點(diǎn)力的平衡。

胡克定律與力的合成(2023?全國(guó)乙(2)考法預(yù)測(cè):主要通過(guò)分析生

矢量和標(biāo)量

卷,9)產(chǎn)生活中的各種問(wèn)題考查靜態(tài)平

力的合成和分解、共點(diǎn)力的平衡

衡。動(dòng)態(tài)平衡、臨界問(wèn)題考查機(jī)會(huì)

三力作用下的動(dòng)態(tài)平衡問(wèn)題

較少。

(2019?全國(guó)卷I,19)

重難詮釋

【情境解讀】

「重力

繩子:沿著繩子收縮的方向

彈力的

一桿:不一定沿著桿

方向

一點(diǎn)面接觸、面面接觸:與接觸

力面的切面垂直

彈力的r彈簧彈力:胡克定律

大小?非彈簧彈力:用F小?;?/p>

求解

?!赣袩o(wú)摩擦力

見(jiàn)一摩擦力]判斷物體受到靜摩擦力還是滑動(dòng)

一摩擦力

丁點(diǎn)電荷

-靜電力一F=qE[勾強(qiáng)電場(chǎng)的靜電力為恒力

-安培力尸=B〃sin0——立體圖轉(zhuǎn)化為平面圖

洛倫茲力「尸垂直于B、"決定的平面

F=qvBsin0-邠8著u的變化而變化

-整體法、隔離法]整體法:受力簡(jiǎn)潔

研隔離法:分析內(nèi)力

對(duì)一使問(wèn)題簡(jiǎn)化

象-轉(zhuǎn)換研究對(duì)象-

結(jié)合牛頓第三定律

J.假設(shè)受到某個(gè)力,物體將無(wú)法平衡

以、假設(shè)沒(méi)有某個(gè)力,物體將無(wú)法平衡

究力的合成與分解匕卷匿法正交分解

-勾股定理

一三角函數(shù)

解析法一

一正弦定理

一余弦定理

【高分技巧】

一、受力分析、整體法與隔離法

1.受力分析的常用方法

(1)整體法與隔離法(如圖甲)

(2)轉(zhuǎn)換研究對(duì)象法(如圖乙)

[Nsi

甲求他彈簧的伸長(zhǎng)at乙分析比面對(duì)磁體的摩擦

之比今力方向

2.判斷摩擦力的常用方法

(1)假設(shè)法(如圖丙)

(2)動(dòng)力學(xué)分析法(如圖丁)

(t■u

JAL

*77777777777777777w7777

丙培對(duì)A“作川力碼?T物塊A受到的摩擦力

方向?

二、靜態(tài)平衡

1.基本思路

確定平衡狀態(tài)

《巧選研究對(duì)象*受力分析>建立平衡狀態(tài)方程f求解或討論

a=0

2.常用方法

(1)在三個(gè)力作用下物體的平衡問(wèn)題種,常用合成法分析,如圖甲所示。

(2)在多個(gè)力作用下物體的平衡問(wèn)題種,常用正交分解法分析,如圖乙所示。

三、動(dòng)態(tài)平衡與臨界值問(wèn)題

1.題目特征:平衡問(wèn)題種的一部分是變力,是動(dòng)態(tài)力,力的大小和方向均會(huì)發(fā)生變化。

2.基本思路:化“動(dòng)”為“靜”,“靜”中求“動(dòng)二

3.基本方法

(1)三力平衡:圖解法、解析法、相似三角形法。

(2)多力平衡:轉(zhuǎn)化為三力平衡,如圖所示,qE<mg,把擋板緩慢轉(zhuǎn)至水平的過(guò)程中,可以用中立與

靜電力的合力mg-qE代替重力與靜電力。

4.共點(diǎn)力在動(dòng)態(tài)變化過(guò)程中,有可能會(huì)觸發(fā)某個(gè)臨界條件,從而破環(huán)物體的平衡狀態(tài),處理這類(lèi)問(wèn)題時(shí),

關(guān)鍵是弄清楚臨界極值的條件。

限時(shí)提升練

(建議用時(shí):40分鐘)

【考向一:受力分析、整體法與隔離法】

1.(2024-山西省太原市?一模)如圖所示,手機(jī)僅有兩個(gè)側(cè)面與手機(jī)夾接觸,靜止在手機(jī)支架上。手機(jī)

平面與水平面夾角為30。,手機(jī)質(zhì)量為204g,重力加速度g取:l0m/s2。下列說(shuō)法正確的是()

手機(jī)y轉(zhuǎn)軸

,手機(jī)支架

A.手機(jī)夾對(duì)手機(jī)作用力的大小為2.04NB.手機(jī)對(duì)手機(jī)夾兩側(cè)的彈力指向手機(jī)內(nèi)側(cè)

C.手機(jī)夾單側(cè)面受到靜摩擦力的大小為0.255ND.順時(shí)針緩慢轉(zhuǎn)動(dòng)手機(jī)夾,手機(jī)所受靜摩擦力變小

【答案】A

【解析】A.根據(jù)二力平衡,手機(jī)夾對(duì)手機(jī)的作用力與重力等大反向,所以手機(jī)夾對(duì)手機(jī)作用力的大小為

2.04N,故A正確;

B.手機(jī)對(duì)手機(jī)夾兩側(cè)的彈力指向手機(jī)外側(cè),故B錯(cuò)誤;

C.由于手機(jī)僅有兩個(gè)側(cè)面與手機(jī)夾接觸,所以手機(jī)夾單側(cè)面受到靜摩擦力的大小為

y=—=1.02N

2

故C錯(cuò)誤;

D.順時(shí)針緩慢轉(zhuǎn)動(dòng)手機(jī)夾,手機(jī)所受靜摩擦力不變,故D錯(cuò)誤。

故選Ao

2.(2024年新課標(biāo)卷第11題第(1)問(wèn))將重物從高層樓房的窗外運(yùn)到地面時(shí),為安全起見(jiàn),要求下降過(guò)

程中重物與樓墻保持一定的距離。如圖,一種簡(jiǎn)單的操作方法是一人在高處控制一端系在重物上的繩子P,

另一人在地面控制另一根一端系在重物上的繩子Q,二人配合可使重物緩慢豎直下降。若重物的質(zhì)量

m=42kg,重力加速度大小g=lOm/sz,當(dāng)P繩與豎直方向的夾角a=37°時(shí),。繩與豎直方向的夾角

53。,(sin37。=0.6)

(1)求此時(shí)P、。繩中拉力的大小;

【答案】(1)1200N,900N

【解析】(1)重物下降的過(guò)程中受力平衡,設(shè)此時(shí)尸、。繩中拉力的大小分別為7;和72,豎直方向

7]cosa=mg+Acos(3

水平方向

看sina=.sinp

聯(lián)立代入數(shù)值得

7;=1200N,T2=900N

3.(2024?寧夏銀川一中?三模)如圖所示,在房檐上M、N兩點(diǎn)間固定一根不可伸長(zhǎng)的輕繩,在輕繩的

中點(diǎn)。用細(xì)線(xiàn)系住鳥(niǎo)籠B,在。點(diǎn)兩側(cè)與其間距相同的尸、Q兩點(diǎn)系住相同的鳥(niǎo)籠A、Co穩(wěn)定后MP、NQ

間輕繩與水平方向夾角均為。1,OP、。。間輕繩與豎直方向夾角均為。2,已知鳥(niǎo)籠質(zhì)量均為機(jī),重力加速

度為g,則()

3mg

A.MP間輕繩彈力為

2cos%

3mg

B.8間輕繩的彈力大小為即■

C.tan印3&=

D,如果逐漸增大各鳥(niǎo)籠的質(zhì)量,則4、%都增大

【答案】C

【解析】ABC.對(duì)三個(gè)鳥(niǎo)籠整體分析可知

2%,sinq=3mg

對(duì)尸點(diǎn)分析可知

COS

FMPa=Fopsin02,FMPsin=mg+Fopcos02

解得

「mg〃3mg

%=百''tan即tang=3

故C正確,AB錯(cuò)誤;

D.因?yàn)閠anq-tan^=3,所以?xún)蓚€(gè)角度不可能同時(shí)增大,故D錯(cuò)誤。

故選C。

4.(2024?陜西安康?三模)六根相同的圓柱堆積放置在水平地面上,其截面圖如圖所示,系統(tǒng)處于靜止

狀態(tài),假設(shè)圓柱之間光滑,地面粗糙,設(shè)每根圓柱的質(zhì)量為重力加速度為g,則以下說(shuō)法正確的是()

B.圓柱2對(duì)圓柱5彈力大小為2fmg

C.圓柱2對(duì)圓柱4的彈力大小等于它對(duì)1的彈力的2倍

D,圓柱2對(duì)圓柱4的彈力大小等于它對(duì)圓柱5的彈力

【答案】C

【解析】A.圓柱2對(duì)圓柱4的壓力有水平分量,則地面對(duì)圓柱4一定有摩擦力,選項(xiàng)A錯(cuò)誤;

F

BCD.對(duì)球1、2、4受力分析如圖,由平衡可知

2%cos30°=mg

解得

=mg_

對(duì)2分析可知

F52COS300+F42COS30°=mg+42cos30°

F52sin30°+F12sin30°=F42sin300

聯(lián)立解得

則圓柱2對(duì)圓柱5的彈力大小為

F”號(hào)"

由以上結(jié)論結(jié)合牛頓第三定律可知

2百2mg

FP

24=2耳2=

F2732mg

F24=-^-mg=2F25=花-

選項(xiàng)BD錯(cuò)誤,C正確;

故選c。

5.(2024?山西省晉城市?一模)(多選)如圖所示,一輕質(zhì)彈簧兩端分別固定小球A和B,小球A穿在水

平粗糙桿上,小球B穿在豎直光滑桿上,兩小球均保持靜止。現(xiàn)用豎直向下適當(dāng)大小的力緩慢拉小球B,

整個(gè)過(guò)程中小球A靜止不動(dòng)。關(guān)于該過(guò)程,下列說(shuō)法正確的是()

A

A小球A受到的合力增大B.小球B受到豎直桿的彈力增大

C.小球A受到的摩擦力不變D.兩桿受到A、B兩球作用力的合力增大

【答案】BD

【解析】A.對(duì)A、B及彈簧組成的整體,豎直方向只受重力和向上的支持力,用豎直向下適當(dāng)大小的力拉

小球B,小球A靜止,受到的合力始終為0,選項(xiàng)A錯(cuò)誤;

B.設(shè)彈簧與豎直方向的夾角為仇彈簧的勁度系數(shù)為晨原長(zhǎng)為L(zhǎng)o,小球A到豎直桿的距離為a,則小球

B受到豎直桿的彈力大小

FN-k\------LQIsin8=k(a-Losin,)

Isin61)

用豎直向下適當(dāng)大小的力拉小球B,小球B向下移動(dòng)了,則8減小,人增大,選項(xiàng)B正確;

C.對(duì)A、B整體,水平方向合力為0,小球A受到的摩擦力與小球B受到豎直桿的彈力等大、反向,由B

項(xiàng)分析可知,該摩擦力增大,選項(xiàng)C錯(cuò)誤;

D.開(kāi)始時(shí)兩桿對(duì)A、B合力豎直向上,大小等于A和B整體受到的重力,反過(guò)來(lái)A、B兩球?qū)U的合力

豎直向下,大小等于A和B整體受到的重力;現(xiàn)用豎直向下適當(dāng)大小的力拉小球B,A、B兩球?qū)U的合力

增大,選項(xiàng)D正確。

故選BD?

6.(2024?陜西省寶雞市?三模)如圖所示,絕緣斜面體ABC靜止于粗糙的水平面上,ZB=37°,ZC=53°,

兩個(gè)可視為質(zhì)點(diǎn)的帶電物體P、Q分別靜止在48和4c面上,且尸。連線(xiàn)水平。已知AB、AC面均光滑,斜

面體和P、Q的質(zhì)量分別為〃、機(jī)1、m2,重力加速度為g,sin37°=0.6=下列判斷正確的是()

B.P、Q帶異種電荷,且Q的電荷量等于P的電荷量

C.水平面對(duì)斜面體底部有水平向右的靜摩擦力

D.水平面對(duì)斜面體的支持力大于(V+/〃i+7〃2)g

【答案】A

【解析】A.由庫(kù)侖力產(chǎn)、重力7咫和傾角。的關(guān)系式為

F=mgtan0

可知,P、Q質(zhì)量之比為

叫_tanC_tan53°_16

WjtanBtan3709

A正確;

B.P、Q兩物體都是三力平衡,且P、Q在水平方向受到的是大小相等的庫(kù)侖引力,P、Q一定是帶異種電

荷,電荷量大小關(guān)系不能確定,B錯(cuò)誤;

CD.由斜面和P、Q所構(gòu)成的整體是二力平衡,水平面對(duì)斜面支持力等于總重力,水平面對(duì)斜面沒(méi)有摩擦

力,水平面對(duì)斜面的支持力為

N=+町+m,)g

CD錯(cuò)誤;

故選Ao

7.(2024?山西省陽(yáng)泉市?三模)如圖甲所示,汽車(chē)后備箱水平放置一內(nèi)裝圓柱形工件的木箱,工件截面

和車(chē)的行駛方向垂直,圖甲是車(chē)尾的截面圖,當(dāng)汽車(chē)以恒定速率從直道通過(guò)圖乙所示的三個(gè)半徑依次變小

的水平圓弧形彎道A、8、C時(shí),木箱及箱內(nèi)工件均保持相對(duì)靜止。已知每個(gè)圓柱形工件的質(zhì)量為機(jī)。下列

說(shuō)法正確的是(

A汽車(chē)在由直道進(jìn)入彎道A前,M對(duì)P支持力大小為

B.汽車(chē)過(guò)A、B兩點(diǎn)時(shí),M、Q對(duì)P的合力依次增大

C.汽車(chē)過(guò)A、B、C三點(diǎn)時(shí),汽車(chē)重心角速度依次減小

D.汽車(chē)過(guò)A、C兩點(diǎn)時(shí),M對(duì)P的支持力小于Q對(duì)P的支持力

【答案】B

【解析】A.汽車(chē)在由直道進(jìn)入彎道A前,以P為對(duì)象,根據(jù)受力平衡可得

2Ncos30°=mg

解得M對(duì)P的支持力大小為

N=—^mg

故A錯(cuò)誤;

B.汽車(chē)過(guò)4、8兩點(diǎn)時(shí),M、Q對(duì)P的合力的豎直分力與P的重力平衡,合力的水平分力提供所需的向心

力,則有

當(dāng)汽車(chē)以恒定速率通過(guò)半徑依次變小的A、2兩點(diǎn)時(shí),M、Q對(duì)P的合力依次增大,故B正確;

C.由角速度與線(xiàn)速度關(guān)系

v

a)=—

r

當(dāng)汽車(chē)以恒定速率通過(guò)半徑依次變小的A、2、C三點(diǎn)時(shí),汽車(chē)重心的角速度依次增大,故C錯(cuò)誤;

D.汽車(chē)過(guò)A、C兩點(diǎn)時(shí),所受的合外力向左,因此M對(duì)P的支持力大于Q對(duì)P的支持力,故D錯(cuò)誤。

故選B?

【考向二:靜態(tài)平衡】

1.(2024?陜西漢中市漢臺(tái)區(qū)?三模)一種便攜式三腳架由三根完全相同的輕桿通過(guò)錢(qián)鏈組合在一起,每

根桿均可繞錢(qián)鏈自由轉(zhuǎn)動(dòng)。如圖所示,三根桿與豎直方向的夾角均為37。,吊鍋和細(xì)鐵鏈的總質(zhì)量為加支

架與錢(qián)鏈之間的摩擦忽略不計(jì),則()

A三角架所受合力大小mg

B.每根桿受到地面的作用力為;Mg

C.每根桿與地面的摩擦力大小為Jmg

D.減小桿與豎直方向夾角時(shí),桿與地面摩擦力增大

【答案】C

【解析】A.三角支架處于靜止?fàn)顟B(tài),受力平衡,所受合力為0,故A錯(cuò)誤;

B.以吊鍋和鐵鏈為研究對(duì)象,設(shè)每根桿的彈力為綜,在豎直方向,根據(jù)平衡條件有

3FNcos37°=mg

解得

〃5

然=12mg

而每根桿受到地面對(duì)其的作用力應(yīng)與然平衡,由此可知,每根桿受到地面的作用力為,機(jī)g,故B錯(cuò)誤;

C.根據(jù)牛頓第三定律可知,每根桿對(duì)地面的作用力的大小為綜,則由平衡條件可得,每根桿與地面間的

摩擦力大小

f=FNsin3T=^mg

故C正確;

D.由

1

飛mg1

/=綜sin8=----sin0=-mgtan0

cos03

可知,減小桿與豎直方向夾角時(shí),桿與地面摩擦力將減小,故D錯(cuò)誤。

故選C。

2.(2024?寧夏?9月聯(lián)考)如圖所示,一根光滑輕繩穿過(guò)質(zhì)量為根的小環(huán)A,輕繩的兩端分別固定在以

C兩點(diǎn),給小環(huán)施加一個(gè)水平向左的拉力,小環(huán)靜止時(shí),AB段輕繩豎直,AC段輕繩與水平方向的夾角為

37°.已知重力加速度為g,sin37°=0.6,cos37°=0.8,則施加的拉力產(chǎn)等于()

BC

37°)/-

A

A.mgB.~mSC.~mSD.—mg

【答案】B

【解析】設(shè)輕繩上的拉力大小等于T,則

E=Teos37。

T+Tsin37°=mg

解得

-1

F=~mg

故選B?

3.(2024?寧夏中衛(wèi)市?一模)(多選)如圖所示,一根長(zhǎng)為乙、質(zhì)量為優(yōu)且分布均勻的導(dǎo)體在其中點(diǎn)

彎成60°角,將此導(dǎo)體放入磁感應(yīng)強(qiáng)度大小8、方向垂直紙面向外的勻強(qiáng)磁場(chǎng)中,導(dǎo)體兩端點(diǎn)懸掛于兩相同

的彈簧下端,彈簧均處于豎直狀態(tài),當(dāng)導(dǎo)體中通以電流大小為/的電流時(shí),兩根彈簧都伸長(zhǎng)了,已知重力加

速度為g,則下列說(shuō)法正確的是()

A.導(dǎo)體中電流的方向?yàn)?。?B.導(dǎo)體中電流的方向?yàn)?到a

C.每根彈簧的彈力大小為"密D.每根彈簧的彈力大小為2"吆:

24

【答案】AD

【解析】AB.折彎的導(dǎo)體可等效為一根直接從。到6,長(zhǎng)為'的直線(xiàn)導(dǎo)體,當(dāng)導(dǎo)體中通以電流大小為/的

2

電流時(shí),兩根彈簧都伸長(zhǎng)了,說(shuō)明導(dǎo)體受到的安培力方向向下,由左手定則可知,電流方向由。到6,A正

確,B錯(cuò)誤;

CD.由平衡條件可得

BI—+mg=2F

解得每根彈簧的彈力大小為

2mg+BIL

r—

4

C錯(cuò)誤,D正確。

故選AD。

4.(2024?青海省海東市?二模)如圖甲所示,質(zhì)量為M、傾角為。的斜面體放在粗糙水平地面上,質(zhì)量

為根的物塊恰好能靜止在斜面上?,F(xiàn)作用在物塊上一平行于斜面向上、如圖乙所示的力凡使物塊沿斜面

勻速上滑,斜面體始終不動(dòng),最大靜摩擦力等于滑動(dòng)摩擦力,重力加速度大小為g。則物塊勻速上滑過(guò)程中,

下列說(shuō)法正確的是()

A物塊受到的支持力大小為機(jī)?sin。

B.物塊受到的摩擦力大小為mgeos。

C.地面對(duì)斜面體的摩擦力大小為機(jī)gsin2。

D.地面對(duì)斜面體的支持力大小為mgcos2。

【答案】C

【解析】AB.物塊恰好能靜止在斜面上時(shí),對(duì)物塊受力分析,可得

fm=mgsin0=〃根gcos0

物塊沿斜面勻速上滑時(shí),對(duì)物塊受力分析可得物塊受到的支持力大小為

FN=mgcos0

物塊受到的摩擦力大小為

f=jLimgcos0=mgsin0

故AB錯(cuò)誤;

CD.對(duì)物塊受力分析可得歹的大小為

F=jumgcos6+mgsin6=2mgsin0

對(duì)物塊和斜面體整體分析,可得地面對(duì)斜面體的摩擦力大小為

于1=Fcos0=mgsin20

地面對(duì)斜面體的支持力大小為

然1=(m+M)g-Fsin0=(m+M)g-2mgsin20

故C正確,D錯(cuò)誤。

故選C。

5.(2024?青海省海南藏族自治州?二模)一鑿子兩側(cè)面與中心軸線(xiàn)平行,尖端夾角為夕當(dāng)鑿子豎直向下

插入木板中后,用錘子沿中心軸線(xiàn)豎直向下以力耳敲打鑿子上側(cè)時(shí),鑿子仍靜止,側(cè)視圖如圖所示。若敲

打鑿子時(shí)鑿子作用于木板1、2面的彈力大小分別記為八、忽略鑿子受到的重力及摩擦力,下列判斷正

確的是()

\F

F

B.片=

sin。cos6

C.F2=Fsin3D.F2=FcosO

【答案】A

【解析】敲打鑿子時(shí),鑿子受到三個(gè)力作用,滿(mǎn)足

F=Ksin。

F=F2tan0

F

tan。

故選Ao

6.(2024?青海省百所名校?二模)如圖所示,質(zhì)量為相的物塊A靜止在固定傾角6=30。的斜面上,現(xiàn)

對(duì)物塊A施加一大小為mg的水平力憶物塊A仍然處于靜止?fàn)顟B(tài),重力加速度大小為g,則下列說(shuō)法正確

的是()

A物塊A有沿斜面向下滑動(dòng)的趨勢(shì)

B,斜面對(duì)物塊A的摩擦力大小為5mg

C.斜面對(duì)物塊A的支持力大小為y/2mg

D,斜面對(duì)物塊A的作用力與豎直方向的夾角為45。

【答案】D

【解析】AB.沿斜面方向,重力的分力為

.八1

mgsmu=—mg

力廠(chǎng)沿斜面方向的分力為

rcosmg>—mg

由此可知,斜面對(duì)物塊的摩擦力大小為

,.173-1

f=-3mg=2叫

方向沿斜面向下,即物塊A有沿斜面向上滑動(dòng)的趨勢(shì),故AB錯(cuò)誤;

C.斜面對(duì)物塊A的支持力大小為

1+V3

N=mgcos6+bsin6=mg

2

故C錯(cuò)誤;

D.斜面對(duì)物塊A的作用力與sg和P的合力等大反向,即應(yīng)與豎直方向的夾角為45。,故D正確。

故選D。

【考向三:動(dòng)態(tài)平衡與臨界值問(wèn)題】

1.(2024?青海省西寧市?二模)如圖(a)所示,在光滑墻壁上用網(wǎng)兜把一足球掛在4點(diǎn),足球與墻壁的

接觸點(diǎn)為瓦繩子的長(zhǎng)短變化可導(dǎo)致繩對(duì)足球的拉力、墻對(duì)足球的支持力發(fā)生改變。以上情境可簡(jiǎn)化為圖(b)

所示模型:用一輕繩將一光滑小球系于豎直墻壁上的。點(diǎn),用一水平細(xì)桿壓在輕繩上緊貼墻壁從。點(diǎn)緩慢

下移,在細(xì)桿下移過(guò)程中下列說(shuō)法正確的是()

圖(a)圖(b)

A輕繩對(duì)小球的拉力逐漸增大

B.輕繩對(duì)小球的拉力逐漸減小

C.墻壁對(duì)小球的支持力逐漸減小

D.墻壁對(duì)小球的支持力保持不變

【答案】A

【解析】小球受到重力、拉力和墻壁對(duì)小球的彈力處于平衡,設(shè)拉力與豎直方向的夾角為。,如圖所示

根據(jù)共點(diǎn)力平衡可得拉力大小為

T=a

cos6,

墻壁對(duì)小球的彈力大小為

N=mgtan0

所以細(xì)桿下移過(guò)程中。增大,cos。逐漸減小,則拉力T逐漸增大;tan。逐漸增大,則墻壁對(duì)小球的彈力N

逐漸增大。

故選Ao

2.(2024-陜西省長(zhǎng)安區(qū)?高三第一次聯(lián)考)某同學(xué)參加“筷子夾玻璃珠”游戲。如圖所示,夾起玻璃珠

后,左側(cè)筷子與豎直方向的夾角。為銳角,右側(cè)筷子豎直,且兩筷子始終在同一豎直平面內(nèi)。保持玻璃珠靜

止不動(dòng),且忽略筷子與玻璃珠間的摩擦。左側(cè)筷子對(duì)玻璃珠的彈力為耳,右側(cè)筷子對(duì)玻璃珠的彈力為工。

玻璃珠的重力為G,下列說(shuō)法正確的是()

AFl<F2

B.F[<G

C.保持右側(cè)筷子豎直,玻璃珠仍靜止,左側(cè)筷子與豎直方向的夾角。略微減小,則用增大

D.保持右側(cè)筷子豎直,玻璃珠仍靜止,左側(cè)筷子與豎直方向的夾角。略微減小,則工減小

【答案】C

【解析】根據(jù)題意,對(duì)小球受力分析,如圖所示

由平衡條件有

耳cos0-F2,片sin,=G

解得

E=——>G,F,=F.cos0=------<E

1sin。21tan,1

保持右側(cè)筷子豎直,玻璃珠仍靜止,左側(cè)筷子與豎直方向的夾角。略微減小,則sin。減小,K增大,tan。

減小,工增大。

故選C。

3.(2024?陜西省咸陽(yáng)市?一模)如圖所示,用一段繩子把輕質(zhì)滑輪吊裝在A點(diǎn),一根輕繩跨過(guò)滑輪,繩

的一端拴在井中的水桶上,人用力拉繩的另一端,滑輪中心為。點(diǎn),人所拉繩子與。4的夾角為萬(wàn),拉水

桶的繩子與。4的夾角為1。人拉繩沿水平地面向左運(yùn)動(dòng),把井中質(zhì)量為根的水桶緩慢提上來(lái),人的質(zhì)量

為重力加速度大小為g,在此過(guò)程中,以下說(shuō)法正確的是()

Aa不一定等于萬(wàn)

B,吊裝滑輪的繩子上的拉力逐漸變大

C.地面對(duì)人的摩擦力逐漸變小

D.地面對(duì)人的支持力逐漸變大

【答案】D

【解析】AB.水桶慢慢上升,繩子拉力始終等于水桶的重力,對(duì)滑輪受力分析可得

F

小匕3/a/

垂直于CM方向有

耳sin0=4sina

可得

a-/3

沿Q4方向有

F=KcosCC+FTCOS/3=24cosa

故e始終等于尸,吊裝滑輪的繩子上的拉力不變,故AB錯(cuò)誤;

C.對(duì)人受力分析可得

水平方向有

耳=工'sin。

其中

夕=6Z+/?=let

人拉繩沿水平地面向左運(yùn)動(dòng),。逐漸增大,故地面對(duì)人的摩擦力逐漸變大,故C錯(cuò)誤;

D.豎直方向有

FN+FT'COS0=Mg

地面對(duì)人的支持力為

FN=Mg-cos0

故地面對(duì)人的支持力逐漸增大,故D正確。

故選D。

4.(2024?青海省玉樹(shù)州?第四次聯(lián)考)如圖所示,一條不可伸長(zhǎng)的輕質(zhì)細(xì)繩一端固定,另一端繞過(guò)兩個(gè)

滑輪后連接一定質(zhì)量的物體N,動(dòng)滑輪連接另一物體M,不計(jì)滑輪質(zhì)量和一切摩擦,系統(tǒng)處于靜止?fàn)顟B(tài),

中間的輕繩與水平方向的夾角為。,若將物體M換為另一質(zhì)量較小的物體P,待系統(tǒng)重新平衡后,下列說(shuō)

法正確的是()

A.夾角。增大,繩子拉力逐漸減小B.夾角。減小,繩子拉力逐漸增大

C.夾角。增大,繩子拉力大小保持不變D.夾角。減小,繩子拉力大小保持不變

【答案】D

【解析】AB.當(dāng)系統(tǒng)處于平衡時(shí),繩子的拉力大小始終等于N的重力,故繩子拉力大小保持不變,故AB

錯(cuò)誤;

CD.設(shè)M質(zhì)量

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