2025年高考物理復(fù)習(xí)之小題狂練600題(多選題):相互作用-力(10題)_第1頁(yè)
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第1頁(yè)(共1頁(yè))2025年高考物理復(fù)習(xí)之小題狂練600題(多選題):相互作用——力(10題)一.多選題(共10小題)(多選)1.(2024?涼山州模擬)某同學(xué)在家清潔墻面的情景如圖所示,他用力推著一個(gè)0.8kg的拖把沿墻豎直向上做勻速直線運(yùn)動(dòng),推力保持在沿輕桿方向上,此時(shí)輕桿與豎直墻面的夾角為53°,推力大小為40N。已知sin53°=0.8,cos53°=0.6,g取10m/s2,則()A.拖把頭對(duì)墻的壓力為32N B.拖把頭對(duì)墻的壓力為24N C.拖把頭與墻面之間的動(dòng)摩擦因數(shù)為0.5 D.拖把頭與墻面之間的動(dòng)摩擦因數(shù)為0.75(多選)2.(2024?岳麓區(qū)校級(jí)模擬)光滑半圓槽的邊緣上固定有一輕質(zhì)定滑輪,輕質(zhì)定滑輪軸與一直桿AB一端連接,直桿可繞B在豎直面上轉(zhuǎn)動(dòng),輕繩一端連接一小球P,另一端跨過(guò)輕質(zhì)定滑輪后套著一鐵環(huán)Q,然后固定在直桿的A端,如圖所示。開始時(shí)直桿通過(guò)外力水平放置并使整個(gè)系統(tǒng)處于平衡狀態(tài),不計(jì)任何摩擦阻力,小球可視為質(zhì)點(diǎn),則()A.若輕繩PB段與BQ段均與豎直方向成30°角,小球P和鐵環(huán)Q的質(zhì)量之比為1:1 B.若小球P的質(zhì)量足夠大,系統(tǒng)平衡時(shí)小球P可能位于半圓弧槽的最低點(diǎn) C.若通過(guò)外力把直桿AB順時(shí)針緩慢轉(zhuǎn)動(dòng)一小段距離,小球P的位置可能不動(dòng) D.若通過(guò)外力把直桿AB逆時(shí)針緩慢轉(zhuǎn)動(dòng)一小段距離,小球P的位置一定下移(多選)3.(2024?荔灣區(qū)校級(jí)一模)建筑工地上,工人用如圖所示的方式將重物從平臺(tái)運(yùn)到地面。甲、乙兩人在同一高度手握輕繩,不計(jì)重力的光滑圓環(huán)套在輕繩上,下端吊一重物。甲站在A點(diǎn)靜止不動(dòng),乙從B點(diǎn)緩慢向A點(diǎn)移動(dòng)一小段距離。此過(guò)程中,下列說(shuō)法正確的是()A.繩的拉力大小減小 B.甲所受平臺(tái)的支持力增大 C.甲所受平臺(tái)的摩擦力變小 D.繩對(duì)圓環(huán)拉力的合力變?。ǘ噙x)4.(2024?江蘇四模)質(zhì)量均為m的相同物塊P、Q靜止于同一水平面上,它們與水平面間的動(dòng)摩擦因數(shù)均為0.5,現(xiàn)分別給兩物塊施加等大的作用力F,方向如圖所示。設(shè)最大靜摩擦力與滑動(dòng)摩擦力相等,重力加速度大小為g,下列說(shuō)法正確的是()A.若F=0.2mg,則P受到的摩擦比Q受到的摩擦小 B.若F=0.2mg,則P受到的摩擦力與Q受到的摩擦力大小相等 C.若F=0.4mg,則P受到的摩擦力比Q受到的摩擦力小 D.若F=0.4mg,則P受到的摩擦力與Q受到的摩擦力大小相等(多選)5.(2024?茂名一模)某同學(xué)上網(wǎng)課時(shí)把平板放在傾角為30°的斜面上,平板質(zhì)量為1kg,平板處于靜止?fàn)顟B(tài),示意圖如圖所示,重力加速度g取10m/s2,下列說(shuō)法正確的是()A.斜面對(duì)平板的支持力方向豎直向上 B.斜面對(duì)平板的支持力小于平板所受的重力 C.斜面對(duì)平板的摩擦力大小是5N,方向沿斜面向下 D.斜面對(duì)平板的作用力豎直向上(多選)6.(2024?泰安三模)間距為10m的兩根固定的豎直桿間有一根腔衣繩,晾衣繩兩端等高,長(zhǎng)度為14m且不可伸長(zhǎng)。將一件衣服通過(guò)晾衣架掛在晾衣繩上,衣架能沿晾衣繩自由滑動(dòng),衣架掛鉤和晾衣繩之間的摩擦力忽略不計(jì)。無(wú)風(fēng)時(shí),衣服和衣架的懸掛點(diǎn)剛好位于晾衣繩的中間位置,如圖甲所示;有風(fēng)時(shí),有水平向右的風(fēng)作用在衣服上,穩(wěn)定后衣架懸掛點(diǎn)兩側(cè)的晾衣繩剛好垂直,如圖乙所示。已知衣服和衣架的總質(zhì)量為1.4kg,重力加速度g取10m/s2,風(fēng)對(duì)晾衣繩的作用力忽略不計(jì),則下列說(shuō)法正確的是()A.無(wú)風(fēng)時(shí),晾衣繩中的拉力大小為7N B.有風(fēng)時(shí),晾衣繩中的拉力大小為10N C.有風(fēng)時(shí),風(fēng)對(duì)衣服的作用力大小為2N D.有風(fēng)時(shí),晾衣繩對(duì)衣架的作用力大小為12N(多選)7.(2024?東湖區(qū)校級(jí)三模)如圖所示,半圓環(huán)豎直固定在水平地面上,光滑小球套在半圓環(huán)上。對(duì)小球施加一始終指向半圓環(huán)最高點(diǎn)B的拉力F,使小球從圓環(huán)最低點(diǎn)A緩緩移動(dòng)到最高點(diǎn)B。下列說(shuō)法正確的是()A.拉力F一直減小 B.拉力F先增大后減小 C.小球?qū)A環(huán)的壓力大小始終不變 D.小球?qū)A環(huán)的壓力先增大后減小(多選)8.(2024?雨花區(qū)校級(jí)三模)一條兩端固定的粗細(xì)和質(zhì)量分布均勻、柔軟、不可伸長(zhǎng)的鏈條,在重力的作用下所具有的曲線形狀,稱之為懸鏈線。為探究其特點(diǎn),現(xiàn)搭建如圖所示的一條懸鏈線,經(jīng)測(cè)量知兩懸點(diǎn)A、B處切線與豎直方向夾角分別為30°和60°,兩切線的交點(diǎn)為C,E是C點(diǎn)正上方鏈條上的點(diǎn),F(xiàn)為懸鏈線的最低點(diǎn),則()A.A、B兩懸點(diǎn)對(duì)墻面的拉力大小之比為3:1 B.鏈條AF和鏈條FB長(zhǎng)度之比為3:1 C.整個(gè)鏈條上拉力最小的點(diǎn)為最低點(diǎn)F D.此時(shí)鏈條的重心在鏈條上的E點(diǎn)(多選)9.(2024?菏澤一模)新春佳節(jié),小強(qiáng)把紅紙鋪在水平桌面上寫“福”字,為防止紅紙滑動(dòng),在其左側(cè)放一鎮(zhèn)紙壓住,如圖所示,下列說(shuō)法正確的是()A.在寫最后一個(gè)筆畫時(shí)紅紙受到7個(gè)力 B.在寫最后一個(gè)筆畫時(shí)鎮(zhèn)紙受到向右的摩擦力 C.用毛筆在紅紙上寫字存在毛細(xì)現(xiàn)象 D.在空間站里可以用毛筆寫字(多選)10.(2024?北辰區(qū)三模)圖甲為家用燃?xì)鉅t架,其有四個(gè)對(duì)稱分布的爪,若將總質(zhì)量一定的鍋放在爐架上,如圖乙所示(側(cè)視圖)。忽略爪與鍋之間的摩擦力,若鍋可以看作半徑為R的球面,正對(duì)的兩爪間距為d,則下列說(shuō)法正確的是()A.R越大,爪與鍋之間的彈力越小 B.R越大,爪與鍋之間的彈力越大 C.d越大,爪與鍋之間的彈力越大 D.d越大,鍋受到的合力越大

2025年高考物理復(fù)習(xí)之小題狂練600題(多選題):相互作用——力(10題)參考答案與試題解析一.多選題(共10小題)(多選)1.(2024?涼山州模擬)某同學(xué)在家清潔墻面的情景如圖所示,他用力推著一個(gè)0.8kg的拖把沿墻豎直向上做勻速直線運(yùn)動(dòng),推力保持在沿輕桿方向上,此時(shí)輕桿與豎直墻面的夾角為53°,推力大小為40N。已知sin53°=0.8,cos53°=0.6,g取10m/s2,則()A.拖把頭對(duì)墻的壓力為32N B.拖把頭對(duì)墻的壓力為24N C.拖把頭與墻面之間的動(dòng)摩擦因數(shù)為0.5 D.拖把頭與墻面之間的動(dòng)摩擦因數(shù)為0.75【考點(diǎn)】共點(diǎn)力的平衡問(wèn)題及求解;力的合成與分解的應(yīng)用.【專題】定量思想;推理法;共點(diǎn)力作用下物體平衡專題;推理能力.【答案】AC【分析】AB:對(duì)拖把頭受力分析,水平方向根據(jù)平衡條件列式求解墻對(duì)拖把頭的彈力,根據(jù)牛頓第三定律求解拖把頭對(duì)墻的壓力;CD:豎直方向根據(jù)平衡條件列式求解拖把頭與墻面之間的動(dòng)摩擦因數(shù)?!窘獯稹拷猓篈B.拖把沿墻豎直向上做勻速直線運(yùn)動(dòng),對(duì)拖把頭受力分析根據(jù)平衡條件可得墻對(duì)拖把頭的彈力為FN=Fsin53°=40×0.8N=32N根據(jù)牛頓第三定律,拖把頭對(duì)墻的壓力為32N,故A正確,B錯(cuò)誤;CD.拖把沿墻豎直向上做勻速直線運(yùn)動(dòng),有Fcos53°=mg+f拖把受到的滑動(dòng)摩擦力為f=μFN代入數(shù)據(jù)聯(lián)立解得拖把頭與墻面之間的動(dòng)摩擦因數(shù)為μ=0.5故C正確,D錯(cuò)誤。故選:AC?!军c(diǎn)評(píng)】本題考查共點(diǎn)力作用下的平衡問(wèn)題,要求學(xué)生能正確選擇研究對(duì)象,受力分析,根據(jù)平衡條件列式解題。(多選)2.(2024?岳麓區(qū)校級(jí)模擬)光滑半圓槽的邊緣上固定有一輕質(zhì)定滑輪,輕質(zhì)定滑輪軸與一直桿AB一端連接,直桿可繞B在豎直面上轉(zhuǎn)動(dòng),輕繩一端連接一小球P,另一端跨過(guò)輕質(zhì)定滑輪后套著一鐵環(huán)Q,然后固定在直桿的A端,如圖所示。開始時(shí)直桿通過(guò)外力水平放置并使整個(gè)系統(tǒng)處于平衡狀態(tài),不計(jì)任何摩擦阻力,小球可視為質(zhì)點(diǎn),則()A.若輕繩PB段與BQ段均與豎直方向成30°角,小球P和鐵環(huán)Q的質(zhì)量之比為1:1 B.若小球P的質(zhì)量足夠大,系統(tǒng)平衡時(shí)小球P可能位于半圓弧槽的最低點(diǎn) C.若通過(guò)外力把直桿AB順時(shí)針緩慢轉(zhuǎn)動(dòng)一小段距離,小球P的位置可能不動(dòng) D.若通過(guò)外力把直桿AB逆時(shí)針緩慢轉(zhuǎn)動(dòng)一小段距離,小球P的位置一定下移【考點(diǎn)】共點(diǎn)力的平衡問(wèn)題及求解;力的合成與分解的應(yīng)用.【專題】定量思想;推理法;共點(diǎn)力作用下物體平衡專題;分析綜合能力.【答案】AD【分析】畫出P物體的受力分析圖,由平衡條件解答質(zhì)量之比等問(wèn)題;由平衡條件結(jié)合正交分解法解答?!窘獯稹拷猓篈、受力分析如下圖所示,若輕繩PB段與BQ段均與豎直方向成30°角,根據(jù)水平方向的合力為零可知:α=β=30°由幾何關(guān)系可得,只有OP與豎直方向的夾角也為30°,水平方向上合力才可能為零,對(duì)小球P在豎直方向有:m1g=FTcos30°+FNcos30°對(duì)小球P水平方向有:FTsin30°=FNsin30°對(duì)鐵環(huán)Q豎直方向有:m2g=2FTcosα聯(lián)立可得出小球P和鐵環(huán)Q的質(zhì)量之比為1:1,故A正確;B、如果小球P在半圓弧槽的最低點(diǎn),那么連接小球的輕繩拉力應(yīng)該為零,此時(shí)整個(gè)系統(tǒng)不可能平衡,故B錯(cuò)誤;C、假設(shè)小球P位置不變,輕繩拉力不變,B端右側(cè)的繩長(zhǎng)l不變,把直桿AB順時(shí)針轉(zhuǎn)動(dòng)一小段距離,AB段的水平距離d變小,由:sinα=由此可知,α變小,繩的拉力:FT=m2g2cosα將變小,與小球D、直桿AB逆時(shí)針緩慢轉(zhuǎn)動(dòng)一小段距離,AB段的水平距離d也是變小,設(shè)∠BOP=θ,如圖建立直角坐標(biāo)系,對(duì)小球P受力進(jìn)行正交分解后,可得:F變形可得:FT=m1g(2cosθ2故選:AD?!军c(diǎn)評(píng)】熟練應(yīng)用平衡條件及正交分解法解答共點(diǎn)力平衡問(wèn)題,提高應(yīng)用數(shù)學(xué)知識(shí)解決物理問(wèn)題的能力。(多選)3.(2024?荔灣區(qū)校級(jí)一模)建筑工地上,工人用如圖所示的方式將重物從平臺(tái)運(yùn)到地面。甲、乙兩人在同一高度手握輕繩,不計(jì)重力的光滑圓環(huán)套在輕繩上,下端吊一重物。甲站在A點(diǎn)靜止不動(dòng),乙從B點(diǎn)緩慢向A點(diǎn)移動(dòng)一小段距離。此過(guò)程中,下列說(shuō)法正確的是()A.繩的拉力大小減小 B.甲所受平臺(tái)的支持力增大 C.甲所受平臺(tái)的摩擦力變小 D.繩對(duì)圓環(huán)拉力的合力變小【考點(diǎn)】解析法求共點(diǎn)力的平衡;力的合成與分解的應(yīng)用.【專題】比較思想;方程法;共點(diǎn)力作用下物體平衡專題;推理能力.【答案】AC【分析】對(duì)結(jié)點(diǎn)處受力分析,根據(jù)平衡條件列出平衡方程,再根據(jù)夾角的變化判斷繩子的拉力如何變化;對(duì)甲受力分析,根據(jù)平衡條件列出平衡方程,判斷甲所受平臺(tái)的支持力是否變化;根據(jù)平衡條件列出水平方向的平衡方程,結(jié)合角度的變化判斷繩子的拉力如何變化,進(jìn)而判斷甲所受平臺(tái)的摩擦力如何變化;根據(jù)兩邊繩子的合力大小等于重物重力大小,判斷繩對(duì)圓環(huán)拉力的合力是否變化?!窘獯稹拷猓篈、根據(jù)題圖可知,繩子與圓環(huán)構(gòu)成“活結(jié)”,則兩段繩子上的拉力大小始終相同。設(shè)繩子與豎直方向的夾角為θ,對(duì)結(jié)點(diǎn)處受力分析如圖所示。根據(jù)平衡條件有:2Tcosθ=mg得T=當(dāng)乙從B點(diǎn)緩慢向A點(diǎn)移動(dòng)一小段距離后,繩子與豎直方向的夾角θ將減小,則知繩子上的拉力T將減小,故A正確;BC、對(duì)甲受力分析如圖所示。根據(jù)平衡條件有FN=G甲+Tcosθ,f=Tsinθ結(jié)合T=mg2cosθ,可得FN=G甲+mg2,可知,當(dāng)乙從B點(diǎn)緩慢向A點(diǎn)移動(dòng)一小段距離后,繩子與豎直方向的夾角θ將減小,甲所受平臺(tái)的支持力FN不變,而摩擦力f變小,故B錯(cuò)誤,C正確;D、繩對(duì)圓環(huán)的拉力合力的大小始終等于重物的重力,則繩對(duì)圓環(huán)拉力的合力不變,故D錯(cuò)誤。故選:AC。【點(diǎn)評(píng)】本題考查動(dòng)態(tài)平衡問(wèn)題,解決本題的關(guān)鍵要靈活選擇研究對(duì)象,根據(jù)平衡條件列出相關(guān)的平衡方程,再進(jìn)行分析。(多選)4.(2024?江蘇四模)質(zhì)量均為m的相同物塊P、Q靜止于同一水平面上,它們與水平面間的動(dòng)摩擦因數(shù)均為0.5,現(xiàn)分別給兩物塊施加等大的作用力F,方向如圖所示。設(shè)最大靜摩擦力與滑動(dòng)摩擦力相等,重力加速度大小為g,下列說(shuō)法正確的是()A.若F=0.2mg,則P受到的摩擦比Q受到的摩擦小 B.若F=0.2mg,則P受到的摩擦力與Q受到的摩擦力大小相等 C.若F=0.4mg,則P受到的摩擦力比Q受到的摩擦力小 D.若F=0.4mg,則P受到的摩擦力與Q受到的摩擦力大小相等【考點(diǎn)】判斷是否存在摩擦力;共點(diǎn)力的平衡問(wèn)題及求解.【專題】學(xué)科綜合題;定量思想;推理法;摩擦力專題;推理能力.【答案】BD【分析】判斷P和Q受到的是滑動(dòng)摩擦力還是靜摩擦力。兩物體均受到靜摩擦力作用,根據(jù)共點(diǎn)力平衡分析摩擦力大小?!窘獯稹拷猓菏紫扰袛郟和Q受到的是滑動(dòng)摩擦力還是靜摩擦力,AB、當(dāng)F=0.2mg時(shí),P和Q均受到靜摩擦力作用,fp=Fcos30°=0.13mg,fQ=Fcos30°=0.13mg,故A錯(cuò)誤,B正確;CD、當(dāng)F=0.4mg時(shí),P和Q均受到靜摩擦力作用,fp'=Fcos30°=0.23mg,fQ'=Fcos30°=0.23mg,故C錯(cuò)誤,D正確。故選:BD。【點(diǎn)評(píng)】此題考查了摩擦力的判斷與計(jì)算,研究多個(gè)物體的臨界問(wèn)題,一要注意靈活選擇研究對(duì)象,采用隔離法和整體法結(jié)合研究,比較簡(jiǎn)潔。二要明確臨界條件:一個(gè)相對(duì)于另一個(gè)物體剛要相對(duì)運(yùn)動(dòng)時(shí)兩者間的靜摩擦力達(dá)到最大。(多選)5.(2024?茂名一模)某同學(xué)上網(wǎng)課時(shí)把平板放在傾角為30°的斜面上,平板質(zhì)量為1kg,平板處于靜止?fàn)顟B(tài),示意圖如圖所示,重力加速度g取10m/s2,下列說(shuō)法正確的是()A.斜面對(duì)平板的支持力方向豎直向上 B.斜面對(duì)平板的支持力小于平板所受的重力 C.斜面對(duì)平板的摩擦力大小是5N,方向沿斜面向下 D.斜面對(duì)平板的作用力豎直向上【考點(diǎn)】共點(diǎn)力的平衡問(wèn)題及求解.【專題】定量思想;推理法;共點(diǎn)力作用下物體平衡專題;推理能力.【答案】BD【分析】分析手機(jī)的受力情況,根據(jù)平衡條件分析判斷;根據(jù)三力平衡分析判斷?!窘獯稹拷猓篈B.設(shè)手機(jī)的質(zhì)量為m,斜面傾角為θ。對(duì)平板進(jìn)行受力分析,支持力方向垂直斜面向上,如圖所示根據(jù)平衡條件可知,斜面對(duì)平板的支持力小于平板所受的重力,故A錯(cuò)誤,B正確;C.由圖可知,平板受到的摩擦力方向沿斜面向上,根據(jù)平衡條件則有Ff=mgsinθ=1×10×0.5N=5N靜摩擦力等于平板重力沿斜面向下的分力,故C錯(cuò)誤;D.斜面對(duì)平板的作用力是支持力和摩擦力的合力,由共點(diǎn)力平衡條件知;斜面對(duì)平板的作用力和重力的方向相反,為豎直向上,故D正確。故選:BD。【點(diǎn)評(píng)】本題關(guān)鍵掌握受力分析的方法和共點(diǎn)力平衡的條件。(多選)6.(2024?泰安三模)間距為10m的兩根固定的豎直桿間有一根腔衣繩,晾衣繩兩端等高,長(zhǎng)度為14m且不可伸長(zhǎng)。將一件衣服通過(guò)晾衣架掛在晾衣繩上,衣架能沿晾衣繩自由滑動(dòng),衣架掛鉤和晾衣繩之間的摩擦力忽略不計(jì)。無(wú)風(fēng)時(shí),衣服和衣架的懸掛點(diǎn)剛好位于晾衣繩的中間位置,如圖甲所示;有風(fēng)時(shí),有水平向右的風(fēng)作用在衣服上,穩(wěn)定后衣架懸掛點(diǎn)兩側(cè)的晾衣繩剛好垂直,如圖乙所示。已知衣服和衣架的總質(zhì)量為1.4kg,重力加速度g取10m/s2,風(fēng)對(duì)晾衣繩的作用力忽略不計(jì),則下列說(shuō)法正確的是()A.無(wú)風(fēng)時(shí),晾衣繩中的拉力大小為7N B.有風(fēng)時(shí),晾衣繩中的拉力大小為10N C.有風(fēng)時(shí),風(fēng)對(duì)衣服的作用力大小為2N D.有風(fēng)時(shí),晾衣繩對(duì)衣架的作用力大小為12N【考點(diǎn)】共點(diǎn)力的平衡問(wèn)題及求解;力的合成與分解的應(yīng)用.【專題】定量思想;推理法;受力分析方法專題;分析綜合能力.【答案】BC【分析】根據(jù)幾何關(guān)系,結(jié)合受力分析可求出各個(gè)選項(xiàng)的受力情況?!窘獯稹拷猓篈、無(wú)風(fēng)時(shí),設(shè)懸掛點(diǎn)兩側(cè)的晾衣繩與豎直方向的夾角為θ,由幾何關(guān)系可知sinθ=57,cosθ=267,對(duì)懸掛點(diǎn)受力分析,可知2Tcosθ=mg,解得TB、有風(fēng)時(shí),設(shè)懸掛點(diǎn)左側(cè)的晾衣繩長(zhǎng)度為L(zhǎng)1,右側(cè)長(zhǎng)度為L(zhǎng)2,因?yàn)橐录軕覓禳c(diǎn)兩側(cè)的晾衣繩剛好垂直,則根據(jù)勾股定理有L12+L22=102m,L1十L2=14m,解得L1=8m,L2=6m,設(shè)左側(cè)晾衣繩與豎直方向的夾角為θ1,右側(cè)晾衣繩與豎直方向的夾角為θ2,由幾何關(guān)系可知sinθ1=0.8,sinθ2=0.6,設(shè)此時(shí)細(xì)線中的拉力大小為T',對(duì)懸掛點(diǎn)受力分析,豎直方向有T'cosθ1+T'cosθ2=mgC、水平方向有T'sinθ1=T'sinθ2+F,解得F=2N,故C正確;D、衣服和衣架穩(wěn)定后,晾衣繩對(duì)其作用力大小等于其重力和風(fēng)力的矢量和,則FT=F2+m2g2,解得FT故選:BC。【點(diǎn)評(píng)】學(xué)生在解答本題時(shí),應(yīng)注意對(duì)于受力分析問(wèn)題,要與幾何關(guān)系結(jié)合起來(lái)。(多選)7.(2024?東湖區(qū)校級(jí)三模)如圖所示,半圓環(huán)豎直固定在水平地面上,光滑小球套在半圓環(huán)上。對(duì)小球施加一始終指向半圓環(huán)最高點(diǎn)B的拉力F,使小球從圓環(huán)最低點(diǎn)A緩緩移動(dòng)到最高點(diǎn)B。下列說(shuō)法正確的是()A.拉力F一直減小 B.拉力F先增大后減小 C.小球?qū)A環(huán)的壓力大小始終不變 D.小球?qū)A環(huán)的壓力先增大后減小【考點(diǎn)】相似三角形法解決動(dòng)態(tài)平衡問(wèn)題;力的合成與分解的應(yīng)用.【專題】定性思想;圖析法;共點(diǎn)力作用下物體平衡專題;理解能力.【答案】AC【分析】對(duì)小球受力分析,作出力的平行四邊形,由相似三角形知識(shí)可求得拉力及壓力的變化情況.【解答】解:小球受力如圖所示根據(jù)相似三角形法可得mgR從圓環(huán)最低點(diǎn)A緩緩移動(dòng)到最高點(diǎn)B過(guò)程中,小球與B點(diǎn)間的距離l逐漸減小,則拉力F減小,N的大小不變,根據(jù)牛頓第三定律可得小球?qū)A環(huán)的壓力大小始終不變,故AC正確,BD錯(cuò)誤。故選:AC?!军c(diǎn)評(píng)】本題考查共點(diǎn)力平衡條件的動(dòng)態(tài)分析問(wèn)題,注意使用了相似三角形法;而此類方法在處理共點(diǎn)力的動(dòng)態(tài)平衡時(shí)較為常見,當(dāng)題目無(wú)法找到直角時(shí),應(yīng)考慮應(yīng)用此法.(多選)8.(2024?雨花區(qū)校級(jí)三模)一條兩端固定的粗細(xì)和質(zhì)量分布均勻、柔軟、不可伸長(zhǎng)的鏈條,在重力的作用下所具有的曲線形狀,稱之為懸鏈線。為探究其特點(diǎn),現(xiàn)搭建如圖所示的一條懸鏈線,經(jīng)測(cè)量知兩懸點(diǎn)A、B處切線與豎直方向夾角分別為30°和60°,兩切線的交點(diǎn)為C,E是C點(diǎn)正上方鏈條上的點(diǎn),F(xiàn)為懸鏈線的最低點(diǎn),則()A.A、B兩懸點(diǎn)對(duì)墻面的拉力大小之比為3:1 B.鏈條AF和鏈條FB長(zhǎng)度之比為3:1 C.整個(gè)鏈條上拉力最小的點(diǎn)為最低點(diǎn)F D.此時(shí)鏈條的重心在鏈條上的E點(diǎn)【考點(diǎn)】共點(diǎn)力的平衡問(wèn)題及求解;重心的概念和物理意義;彈力的概念及其產(chǎn)生條件;力的合成與分解的應(yīng)用.【專題】信息給予題;比較思想;推理法;共點(diǎn)力作用下物體平衡專題;推理能力.【答案】BC【分析】A.根據(jù)“三力匯交”原理對(duì)懸鏈線受力分析,再根據(jù)共點(diǎn)力的平衡條件分析求解兩懸點(diǎn)處墻壁對(duì)鏈條的拉力大小之比,根據(jù)牛頓第三定律求解鏈條對(duì)墻面的拉力大小之比;B.對(duì)兩部分鏈條進(jìn)行受力分析,根據(jù)平衡條件求解兩部分鏈條的質(zhì)量之比,再求長(zhǎng)度之比;C.在鏈條上任取一點(diǎn)D(除F外),取D與F點(diǎn)之間這一部分鏈條為對(duì)象,根據(jù)平衡條件分析作答;D.根據(jù)“三力匯交”原理可知E點(diǎn)在重力作用線上,再根據(jù)鏈條的形狀分析重心的位置?!窘獯稹拷猓篈.對(duì)懸鏈線受力分析,兩懸點(diǎn)A、B處切線與豎直方向夾角分別為30°和60°受力分析圖如圖1所示:根據(jù)平衡條件TTB代入數(shù)據(jù)聯(lián)立解得,A、B兩懸點(diǎn)處墻壁對(duì)鏈條的拉力大小之比為得T根據(jù)牛頓第三定律,A、B兩懸點(diǎn)鏈條對(duì)墻面的拉力大小之比為3:1,故B.設(shè)最低點(diǎn)F處的張力為T,左側(cè)懸鏈質(zhì)量為m1,右側(cè)質(zhì)量為m2,兩部分鏈條的受力圖如圖2所示:根據(jù)平衡條件,對(duì)左側(cè)懸鏈m對(duì)右側(cè)懸鏈m得兩部分鏈條的質(zhì)量之比m鏈條AF和鏈條FB長(zhǎng)度之比為3:1,故B正確;C.在鏈條上任取一點(diǎn)D(除F外),取D與F點(diǎn)之間這一部分鏈條為對(duì)象,質(zhì)量為Δm,D點(diǎn)的張力為TD由于F點(diǎn)的張力處于水平方向,根據(jù)平衡條件結(jié)合數(shù)學(xué)知識(shí)T可知整個(gè)鏈條上拉力最小的點(diǎn)為最低點(diǎn)F,故C正確;D.根據(jù)“三力匯交”原理,由題意可知,重力作用線經(jīng)過(guò)E點(diǎn),但由于鏈條形狀不規(guī)則,重心不在鏈條的E點(diǎn),故D錯(cuò)誤。故選:BC。【點(diǎn)評(píng)】本題考查了鏈條的平衡,對(duì)于鏈條這類物體的平衡可根據(jù)“三力匯交”原理結(jié)合平衡條件分析作答。(多選)9.(2024?菏澤一模)新春佳節(jié),小強(qiáng)把紅紙鋪在水平桌面上寫“福”字,為防止紅紙滑動(dòng),在其左側(cè)放一鎮(zhèn)紙壓住,如圖所示,下列說(shuō)法正確的是()A.在寫最后一個(gè)筆畫時(shí)紅紙受到7個(gè)力 B.在寫最后一個(gè)筆畫時(shí)鎮(zhèn)紙受到向右的摩擦力 C.用毛筆在紅紙上寫字存在毛細(xì)現(xiàn)象 D.在空間站里可以用毛筆寫字【考點(diǎn)】判斷是否存在摩擦力.【專題】定性思想;解題方法;摩擦力專題;理解能力.【答案】ACD【分析】通過(guò)題意,對(duì)書寫過(guò)程中的紙張進(jìn)行受力分析,同時(shí)需要結(jié)合毛細(xì)現(xiàn)象及空間站里的真實(shí)情況。【解答】解:A.對(duì)紙進(jìn)行受力分析可知,書寫過(guò)程中紙張收到筆的壓力、筆的摩擦力、重力、桌面的支持力、桌面的摩擦力、鎮(zhèn)紙的壓力、以及墨水的壓力共7個(gè)力,故A正確;B.鎮(zhèn)紙相對(duì)于紙既沒有相對(duì)運(yùn)動(dòng)的趨勢(shì),也未發(fā)生滑動(dòng),因此不受來(lái)自于紙的摩擦力,故B錯(cuò)誤;C.紙張內(nèi)存在縫隙,因此存在毛細(xì)現(xiàn)象,故C正確;D.空間站內(nèi)毛細(xì)現(xiàn)象同樣存在,因此在空間站里毛筆可以寫字,故D正確。故選:ACD?!军c(diǎn)評(píng)】本題需要找出各部分間的相互作用情況,進(jìn)而判斷某一物體的受力情況,另外需要了解毛細(xì)現(xiàn)象的原理及應(yīng)用。(多選)10.(2024?北辰區(qū)三模)圖甲為家用燃?xì)鉅t架,其有四個(gè)對(duì)稱分布的爪,若將總質(zhì)量一定的鍋放在爐架上,如圖乙所示(側(cè)視圖)。忽略爪與鍋之間的摩擦力,若鍋可以看作半徑為R的球面,正對(duì)的兩爪間距為d,則下列說(shuō)法正確的是()A.R越大,爪與鍋之間的彈力越小 B.R越大,爪與鍋之間的彈力越大 C.d越大,爪與鍋之間的彈力越大 D.d越大,鍋受到的合力越大【考點(diǎn)】共點(diǎn)力的平衡問(wèn)題及求解;力的合成與分解的應(yīng)用.【專題】定量思想;控制變量法;共點(diǎn)力作用下物體平衡專題;應(yīng)用數(shù)學(xué)處理物理問(wèn)題的能力.【答案】AC【分析】鍋靜止,所受合力為零。對(duì)鍋受力分析,受重力、四個(gè)對(duì)稱分布的爪的支持力,這幾個(gè)力為共點(diǎn)力。根據(jù)平衡關(guān)系、幾何關(guān)系可解?!窘獯稹拷猓喝缦聢D所示,鍋靜止,受重力G、四個(gè)對(duì)稱分布的爪的支持力F。則有:4Fcosθ=Gsinθ=cosθ=聯(lián)立方程解得:F=可知,R越大,爪與鍋之間的彈力F越?。籨越大,爪與鍋之間的彈力F越大。故AC正確,BD錯(cuò)誤。故選:AC?!军c(diǎn)評(píng)】解答本題,關(guān)鍵要列出豎直方向的平衡方程,結(jié)合幾何關(guān)系、三角函數(shù)可解。

考點(diǎn)卡片1.重心的概念和物理意義【知識(shí)點(diǎn)的認(rèn)識(shí)】1.概念:一個(gè)物體的各部分都要受到重力的作用,從效果上看,我們可以認(rèn)為各部分受到的重力作用集中于一點(diǎn),這一點(diǎn)叫做物體的重心.2.性質(zhì):重心不是真實(shí)存在的,是假象的一個(gè)點(diǎn)。3.思想方法:重心概念的提出用到了等效替代法?!久}方向】關(guān)于重心的說(shuō)法中,正確的是()A、重心是物體所受重力的等效作用點(diǎn)B、重心是物體上最重的一點(diǎn)C、重心的位置一定在物體上D、質(zhì)量不均勻但形狀規(guī)則的物體的重心在它的幾何中心分析:重心是物體所受重力的等效作用點(diǎn),物體的重心不一定在物體上,重心不是物體內(nèi)最重的一點(diǎn).物體的重心位置與物體的質(zhì)量分布、物體的形狀有關(guān).用線懸掛的物體靜止時(shí),根據(jù)平衡條件分析細(xì)線方向與重心的關(guān)系.解答:A、我們把物體受到的重力等效與一點(diǎn),這一點(diǎn)就是重心。重心是物體所受重力的等效作用點(diǎn)。故A正確。B、物體的重心是重力的作用點(diǎn),不是物體內(nèi)最重的一點(diǎn)。故B錯(cuò)誤。C、物體的重心不一定在物體上,也可以在物體之外,比如均勻的圓環(huán),重心在圓環(huán)之外。故C錯(cuò)誤。D、物體的重心位置與物體的質(zhì)量分布、物體的形狀兩個(gè)因素有關(guān),質(zhì)量均勻形狀規(guī)則的物體的重心在它的幾何中心。故D錯(cuò)誤。故選:A。點(diǎn)評(píng):本題考查對(duì)于重心的理解.重心是物體各部分所受重力的合力的作用點(diǎn),可以用懸掛法確定薄形物體的重心位置.【解題思路點(diǎn)撥】重心是重力的等效作用點(diǎn),所以只要物體有重力就一定會(huì)有重心,但是重心卻不一定在物體的幾何中心,甚至不一定在物體上。2.彈力的概念及其產(chǎn)生條件【知識(shí)點(diǎn)的認(rèn)識(shí)】1.彈力(1)定義:發(fā)生彈性形變的物體,由于要恢復(fù)原狀,對(duì)跟它接觸的物體產(chǎn)生的力叫彈力.(2)彈力的產(chǎn)生條件:①?gòu)椓Φ漠a(chǎn)生條件是兩個(gè)物體直接接觸,②并發(fā)生彈性形變.(3)彈力的方向:力垂直于兩物體的接觸面.①支撐面的彈力:支持力的方向總是垂直于支撐面,指向被支持的物體;壓力總是垂直于支撐面指向被壓的物體.點(diǎn)與面接觸時(shí)彈力的方向:過(guò)接觸點(diǎn)垂直于接觸面.球與面接觸時(shí)彈力的方向:在接觸點(diǎn)與球心的連線上.球與球相接觸的彈力方向:垂直于過(guò)接觸點(diǎn)的公切面.②彈簧兩端的彈力方向:與彈簧中心軸線重合,指向彈簧恢復(fù)原狀的方向.其彈力可為拉力,可為壓力.③輕繩對(duì)物體的彈力方向:沿繩指向繩收縮的方向,即只為拉力.(4)彈力的大小對(duì)有明顯形變的彈簧,彈力的大小可以由胡克定律計(jì)算.對(duì)沒有明顯形變的物體,如桌面、繩子等物體,彈力大小由物體的受力情況和運(yùn)動(dòng)情況共同決定.①胡克定律可表示為(在彈性限度內(nèi)):F=kx,還可以表示成△F=k△x,即彈簧彈力的改變量和彈簧形變量的改變量成正比.式中k叫彈簧的勁度系數(shù),單位:N/m.k由彈簧本身的性質(zhì)決定(與彈簧的材料、粗細(xì)、直徑及原長(zhǎng)都有關(guān)系).②“硬”彈簧,是指彈簧的k值較大.(同樣的力F作用下形變量△x較小)③幾種典型物體模型的彈力特點(diǎn)如下表.項(xiàng)目輕繩輕桿彈簧形變情況伸長(zhǎng)忽略不計(jì)認(rèn)為長(zhǎng)度不變可伸長(zhǎng)可縮短施力與受力情況只能受拉力或施出拉力能受拉或受壓,可施出拉力或壓力同桿力的方向始終沿繩不一定沿桿沿彈簧軸向力的變化可發(fā)生突變同繩只能發(fā)生漸變【知識(shí)點(diǎn)的應(yīng)用及延伸】彈力有無(wú)及方向的判斷問(wèn)題:怎樣判斷彈力的有無(wú)?解答:(1)對(duì)于形變明顯的情況(如彈簧)可由形變直接判斷.(2)對(duì)于接觸處的形變不明顯,判斷其彈力的有無(wú)可用以下方法.①拆除法即解除所研究處的接觸,看物體的運(yùn)動(dòng)狀態(tài)是否改變.若不變,則說(shuō)明無(wú)彈力;若改變,則說(shuō)明有彈力.②分析主動(dòng)力和運(yùn)動(dòng)狀態(tài)來(lái)判斷是否有彈力.分析主動(dòng)力就是分析沿彈力所在方向上,除彈力以外其他力的合力.看該合力是否滿足給定的運(yùn)動(dòng)狀態(tài),若不滿足,則存在彈力;若滿足,則不存在彈力.【命題方向】(1)第一類??碱}型是對(duì)概念的考查:關(guān)于彈力,下列說(shuō)法中正確的是()A.相互接觸的物體之間一定有彈力作用B.不接觸的物體之間也可能有彈力作用C.壓力和支持力的方向都垂直物體的接觸面D.壓力和支持力的方向都平行于物體的接觸面分析:知道彈力產(chǎn)生的條件:1、物體要相互接觸2、物體要發(fā)生彈性形變.清楚彈力的方向.解答:解:A、彈力產(chǎn)生的條件是:1、物體要相互接觸2、物體要發(fā)生彈性形變.兩個(gè)條件同時(shí)滿足物體間才會(huì)產(chǎn)生彈力.故A錯(cuò)誤.B、根據(jù)A選項(xiàng)分析,故B錯(cuò)誤.C、壓力和支持力的方向都垂直物體的接觸面,指向被壓和被支持的方向,故C正確.D、壓力和支持力的方向都垂直物體的接觸面,故D錯(cuò)誤.故選C.點(diǎn)評(píng):要注意支持力、壓力屬于彈力.壓力和支持力的方向都垂直物體的接觸面.(2)第二類常考題型是對(duì)具體事例進(jìn)行分析:如圖,球A放在斜面上,被豎直擋板擋住而處于靜止?fàn)顟B(tài),關(guān)于球A所受的彈力,正確的()A.球A僅受一個(gè)彈力作用,彈力方向垂直斜面向上B.球A受兩個(gè)彈力作用,一個(gè)水平向左,一個(gè)垂直斜面向下C.球A受兩個(gè)彈力作用,一個(gè)水平向右,一個(gè)垂直斜面向上D.球A受三個(gè)彈力作用,一個(gè)水平向右,一個(gè)垂直斜面向上,一個(gè)豎直向下分析:小球處于靜止?fàn)顟B(tài),對(duì)擋板和斜面接觸擠壓,擋板和斜面都產(chǎn)生彈性形變,它們對(duì)小球產(chǎn)生彈力,彈力的方向垂直于接觸面.解答:解:由于小球?qū)醢搴托泵娼佑|擠壓,擋板和斜面都產(chǎn)生彈性形變,它們對(duì)小球產(chǎn)生彈力,而且彈力的方向垂直于接觸面,所以擋板對(duì)小球的彈力方向水平向右,斜面對(duì)小球的彈力方向垂直于斜面向上.故選C點(diǎn)評(píng):支持力是常見的彈力,其方向垂直于接觸面并且指向被支持物.基礎(chǔ)題,比較容易.【解題方法點(diǎn)撥】這部分知識(shí)難度中等、也有難題,在平時(shí)的練習(xí)中、階段性考試中會(huì)單獨(dú)出現(xiàn),選擇、填空、計(jì)算等等出題形式多種多樣,在高考中不會(huì)以綜合題的形式考查的,但是會(huì)做為題目的一個(gè)隱含條件考查.彈力的有無(wú)及方向判斷比較復(fù)雜,因此在確定其大小和方向時(shí),不能想當(dāng)然,應(yīng)根據(jù)具體的條件或計(jì)算來(lái)確定.3.判斷是否存在摩擦力【知識(shí)點(diǎn)的認(rèn)識(shí)】1.考點(diǎn)意義:有很多題目會(huì)綜合考查摩擦力的相關(guān)知識(shí),不區(qū)分靜摩擦力和滑動(dòng)摩擦力,所以設(shè)置本考點(diǎn)。2.對(duì)于是否存在摩擦力可以按以下幾個(gè)方法判斷:①條件法:根據(jù)摩擦力的產(chǎn)生條件進(jìn)行判斷。a、接觸面粗糙;b、兩物體間存在彈力;c、有相對(duì)運(yùn)動(dòng)或相對(duì)運(yùn)動(dòng)的趨勢(shì)。②假設(shè)法:假設(shè)有或者沒有摩擦力,判斷物體運(yùn)動(dòng)狀態(tài)是否會(huì)改變?!久}方向】如圖,長(zhǎng)方體甲乙疊放在水平地面上.水平力F作用在甲上,使甲乙一起向右做勻速直線運(yùn)動(dòng)()A、甲、乙之間一定有摩擦力B、水平地面對(duì)乙沒有摩擦力C、甲對(duì)乙的摩擦力大小為F,方向水平向右D、水平地面對(duì)乙的摩擦力大小為F.方向水平向右分析:首先對(duì)甲、乙的整體進(jìn)行分析,根據(jù)平衡力的知識(shí)得出乙與地面間的摩擦力;以甲為研究對(duì)象,進(jìn)行受力分析,得出甲與乙之間的摩擦力.解答:A、以甲為研究對(duì)象,由于做勻速直線運(yùn)動(dòng),所以受力平衡,水平方向受向右的拉力F,所以受乙對(duì)其向左的摩擦力,故A正確;B、以甲、乙的整體為研究對(duì)象,由于受向右的拉力作用,所以還受向左的摩擦力作用,B錯(cuò)誤;C、由A知,甲受乙對(duì)其向左的摩擦力,根據(jù)力的作用的相互性,所以甲對(duì)乙向右的摩擦力作用,故C正確;D、由B知,水平地面對(duì)乙的摩擦力大小為F,方向水平向左,故D錯(cuò)誤。故選:AC。點(diǎn)評(píng):本題關(guān)鍵正確選擇研究對(duì)象,然后再根據(jù)兩物體及整體處于平衡狀態(tài),由平衡條件分析受力情況即可.【解題思路點(diǎn)撥】對(duì)物體受力的判斷常采用的方法之一就是假設(shè)法,假設(shè)物體受或不受某力會(huì)使物體的運(yùn)動(dòng)狀態(tài)發(fā)生變化,那么假設(shè)不成立。4.力的合成與分解的應(yīng)用【知識(shí)點(diǎn)的認(rèn)識(shí)】本考點(diǎn)針對(duì)比較復(fù)雜的題目,題目涉及到力的合成與分解的綜合應(yīng)用?!久}方向】假期里,一位同學(xué)在廚房里協(xié)助媽媽做菜,對(duì)菜刀發(fā)生了興趣.他發(fā)現(xiàn)菜刀的刀刃前部和后部的厚薄不一樣,刀刃前部的頂角小,后部的頂角大(如圖所示),下列有關(guān)刀刃的說(shuō)法合理的是()A、刀刃前部和后部厚薄不勻,僅是為了打造方便,外形美觀,跟使用功能無(wú)關(guān)B、在刀背上加上同樣的壓力時(shí),分開其他物體的力跟刀刃厚薄無(wú)關(guān)C、在刀背上加上同樣的壓力時(shí),頂角越大,分開其他物體的力越大D、在刀背上加上同樣的壓力時(shí),頂角越小,分開其他物體的力越大分析:根據(jù)力的平行四邊形定則可知,相同的壓力下,頂角越小,分力越大;相同的頂角下,壓力越大,分力越大.解答:把刀刃部分抽象后,可簡(jiǎn)化成一個(gè)等腰三角劈,設(shè)頂角為2θ,背寬為d,側(cè)面長(zhǎng)為l,如圖乙所示當(dāng)在劈背施加壓力F后,產(chǎn)生垂直側(cè)面的兩個(gè)分力F1、F2,使用中依靠著這兩個(gè)分力分開被加工的其他物體。由對(duì)稱性知,這兩個(gè)分力大小相等(F1=F2),因此畫出力分解的平行四邊形,實(shí)為菱形,如圖丙所示。在這個(gè)力的平行四邊形中,取其四分之一考慮(圖中陰影部分),根據(jù)它跟半個(gè)劈的直角三角形的相似關(guān)系,由關(guān)系式,得F1=F2由此可見,刀背上加上一定的壓力F時(shí),側(cè)面分開其他物體的力跟頂角的大小有關(guān),頂角越小,sinθ的值越小,F(xiàn)1和F2越大。但是,刀刃的頂角越小時(shí),刀刃的強(qiáng)度會(huì)減小,碰到較硬的物體刀刃會(huì)卷口甚至碎裂,實(shí)際制造過(guò)程中為了適應(yīng)加工不同物體的需要,所以做成前部較薄,后部較厚。使用時(shí),用前部切一些軟的物品(如魚、肉、蔬菜、水果等),用后部斬劈堅(jiān)硬的骨頭之類的物品,俗話說(shuō):“前切后劈”,指的就是這個(gè)意思。故D正確。故選:D。點(diǎn)評(píng):考查力的平行四邊形定則,體現(xiàn)了控制變量法,同時(shí)學(xué)會(huì)用三角函數(shù)來(lái)表示力與力的關(guān)系.【解題思路點(diǎn)撥】對(duì)力的合成與力的分解的綜合應(yīng)用問(wèn)題,要首先熟練掌握力的合成和力的分解的相關(guān)內(nèi)容,再選擇合適的合成和分解方法進(jìn)行解題。5.共點(diǎn)力的平衡問(wèn)題及求解【知識(shí)點(diǎn)的認(rèn)識(shí)】1.共點(diǎn)力(1)定義:如果一個(gè)物體受到兩個(gè)或更多力的作用,這些力共同作用在物體的在同一點(diǎn)上,或者雖不作用在同一點(diǎn)上,但它們的延長(zhǎng)線交于一點(diǎn),這幾個(gè)力叫作共點(diǎn)力。(2)力的合成的平行四邊形定則只適用于共點(diǎn)力。2.共點(diǎn)力平衡的條件(1)平衡狀態(tài):物體保持靜止或勻速直線運(yùn)動(dòng)的狀態(tài)。(2)平衡條件:在共點(diǎn)力作用下物體平衡的條件是合力為0。3.對(duì)共點(diǎn)力平衡條件的理解及應(yīng)用合外力等于0,即F合=0→正交分解法Fx合=0Fy合=0,其中Fx合和Fy4.平衡條件的推論(1)二力平衡:若物體在兩個(gè)力作用下處于平衡狀態(tài),則這兩個(gè)力一定等大、反向。(2)三力平衡:若物體在三個(gè)共點(diǎn)力作用下處于平衡狀態(tài),則任意兩個(gè)力的合力與第三個(gè)力等大、反向。(3)多力平衡:若物體在n個(gè)共點(diǎn)力作用下處于平衡狀態(tài),則其中任意一個(gè)力必定與另外(n﹣1)個(gè)力的合力等大、反向。5.解答共點(diǎn)力平衡問(wèn)題的三種常用方法6.平衡中的臨界、極值問(wèn)題a.臨界問(wèn)題(1)問(wèn)題特點(diǎn):①當(dāng)某物理量發(fā)生變化時(shí),會(huì)引起其他幾個(gè)物理量的變化。②注意某現(xiàn)象“恰好出現(xiàn)”或“恰好不出現(xiàn)”的條件。(2)分析方法:基本方法是假設(shè)推理法,即先假設(shè)某種情況成立,然后根據(jù)平衡條件及有關(guān)知識(shí)進(jìn)行論證、求解。b.極值問(wèn)題(1)問(wèn)題界定:物體平衡的極值問(wèn)題,一般指在力的變化過(guò)程中涉及力的最大值和最小值的問(wèn)題。(2)分析方法:①解析法:根據(jù)物體平衡的條件列出方程,在解方程時(shí),采用數(shù)學(xué)知識(shí)求極值或者根據(jù)物理臨界條件求極值。②圖解法:根據(jù)物體平衡的條件作出力的矢量圖,畫出平行四邊形或者矢量三角形進(jìn)行動(dòng)態(tài)分析,確定最大值或最小值。7.“活結(jié)”與“死結(jié)”、“活桿”與“死桿”模型(1)“活結(jié)”與“死結(jié)”模型①“活結(jié)”一般是由輕繩跨過(guò)光滑滑輪或者繩上掛一光滑掛鉤而形成的。繩雖然因“活結(jié)”而彎曲,但實(shí)際上是同一根繩,所以由“活結(jié)”分開的兩段繩上彈力的大小一定相等,兩段繩合力的方向一定沿這兩段繩夾角的平分線。②“死結(jié)”兩側(cè)的繩因結(jié)而變成了兩根獨(dú)立的繩,因此由“死結(jié)”分開的兩段繩上的彈力不一定相等。(2)“活桿”與“死桿”模型①“活桿”:指輕桿用轉(zhuǎn)軸或鉸鏈連接,當(dāng)輕桿處于平衡狀態(tài)時(shí),輕桿所受到的彈力方向一定沿著桿,否則會(huì)引起輕桿的轉(zhuǎn)動(dòng)。如圖甲所示,若C為轉(zhuǎn)軸,則輕桿在緩慢轉(zhuǎn)動(dòng)中,彈力方向始終沿桿的方向。②“死桿”:若輕桿被固定,不發(fā)生轉(zhuǎn)動(dòng),則輕桿所受到的彈力方向不一定沿桿的方向。如圖乙所示,水平橫梁的一端A插在墻壁內(nèi),另一端B裝有一個(gè)小滑輪,繩的一端C固定于墻壁上,另一端跨過(guò)滑輪后懸掛重物m。滑輪對(duì)繩的作用力應(yīng)為圖丙中兩段繩中拉力F1和F2的合力F的反作用力,即AB桿彈力的方向不沿桿的方向?!久}方向】例1:在如圖所示的甲、乙、丙、丁四幅圖中,滑輪光滑且所受的重力忽略不計(jì),滑輪的軸O安裝在一根輕木桿P上,一根輕繩ab繞過(guò)滑輪,a端固定在墻上,b端下面掛一質(zhì)量為m的重物。當(dāng)滑輪和重物都靜止不動(dòng)時(shí),甲、丙、丁圖中木桿P與豎直方向的夾角均為θ,乙圖中木桿P豎直。假設(shè)甲、乙、丙、丁四幅圖中滑輪受到木桿P的彈力的大小依次為FA、FB、FC、FD,則以下判斷正確的是()A.FA=FB=FC=FDB.FD>FA=FB>FCC.FA=FC=FD>FBD.FC>FA=FB>FD分析:對(duì)滑輪受力分析,受兩個(gè)繩子的拉力和桿的彈力;滑輪一直保持靜止,合力為零,故桿的彈力與兩個(gè)繩子的拉力的合力等值、反向、共線。解答:由于兩個(gè)繩子的拉力大小等于重物的重力,大小不變,即四個(gè)選項(xiàng)中繩子的拉力是大小相等的,根據(jù)平行四邊形定則知兩個(gè)力的夾角越小,則合力越大,即滑輪兩邊繩子的夾角越小,繩子拉力的合力越大,故丁圖中繩子拉力合力最大,則桿的彈力最大,丙圖中夾角最大,繩子拉力合力最小,則桿的彈力最小,甲圖和乙圖中的夾角相同,則繩子拉力合力相等,則桿的彈力相等,所以甲、乙、丙、丁四幅圖中滑輪受到木桿P的彈力的大小順序?yàn)椋篎D>FA=FB>FC,故B正確,ACD錯(cuò)誤。故選:B。本題考查的是力的合成與平衡條件在實(shí)際問(wèn)題中的應(yīng)用,要注意桿的彈力可以沿著桿的方向也可以不沿著桿方向,結(jié)合平衡條件分析是關(guān)鍵。例2:如圖所示,兩根等長(zhǎng)的輕繩將日光燈懸掛在天花板上,兩繩與豎直方向的夾角都為45°,日光燈保持水平,所受重力為G。則()A.兩繩對(duì)日光燈拉力的合力大小等于GB.兩繩的拉力和重力不是共點(diǎn)力C.兩繩的拉力大小均為22D.兩繩的拉力大小均為G分析:兩繩的拉力和重力是共點(diǎn)力,根據(jù)合力為零分析AB選項(xiàng);根據(jù)對(duì)稱性可知,左右兩繩的拉力大小相等,分析日光燈的受力情況,由平衡條件求解繩子的拉力大小。解答:B.對(duì)日光燈受力分析如圖:兩繩拉力的作用線與重力作用線的延長(zhǎng)線交于一點(diǎn),這三個(gè)力是共點(diǎn)力,故B錯(cuò)誤;A.由于日光燈在兩繩拉力和重力作用下處于靜止?fàn)顟B(tài),所以兩繩的拉力的合力與重力G等大反向,故A正確;CD.由于兩個(gè)拉力的夾角成直角,且都與豎直方向成45°角,則由力的平行四邊形定則可知:G=F12+F22,F(xiàn)1=F2,解得:F1=F故選:AC。點(diǎn)評(píng):本題主要是考查了共點(diǎn)力的平衡,解答本題的關(guān)鍵是:確定研究對(duì)象、進(jìn)行受力分析、進(jìn)行力的合成,利用平衡條件建立方程進(jìn)行解答。例3:如圖,三根長(zhǎng)度均為l的輕繩分別連接于C、D兩點(diǎn),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繩保持水平,在D點(diǎn)上可施加力的最小值為()A.mgB.33C.12D.14分析:根據(jù)物體的受力平衡,依據(jù)幾何關(guān)系求解即可。解答:依題得,要想CD水平,則各繩都要緊繃,根據(jù)幾何關(guān)系可知,AC與水平方向的夾角為60°,結(jié)點(diǎn)C受力平衡,則受力分析如圖所示因此CD的拉力為T=mg?tan30°D點(diǎn)受CD繩子拉力大小等于T,方向向左。要使CD水平,則D點(diǎn)兩繩的拉力與外界的力的合力為零,則CD繩子對(duì)D點(diǎn)的拉力可分解為沿BD繩的F1以及另一分力F2。由幾何關(guān)系可知,當(dāng)F2與BD垂直時(shí),F(xiàn)2最小,F(xiàn)2的大小即為拉力大小,因此有F2min=T?sin60°=1故ABD錯(cuò)誤,C正確。故選:C。點(diǎn)評(píng):本題考查的是物體的受力平衡,解題的關(guān)鍵是當(dāng)F2與BD垂直時(shí),F(xiàn)2最小,F(xiàn)2的大小即為拉力大小。例4:如圖甲所示,細(xì)繩AD跨過(guò)固定的水平輕桿BC右端的輕質(zhì)光滑定滑輪懸掛一質(zhì)量為M1的物體,∠ACB=30°;圖乙中輕桿HG一端用鉸鏈固定在豎直墻壁上,另一端G通過(guò)細(xì)繩EG拉住,EG與水平方向的夾角為30°,在輕桿的G點(diǎn)用細(xì)繩GF懸掛一質(zhì)量為M2的物體(都處于靜止?fàn)顟B(tài)),求:(1)細(xì)繩AC的張力FTAC與細(xì)繩EG的張力FTEG之比;(2)輕桿BC對(duì)C端的支持力;(3)輕桿HG對(duì)G端的支持力。分析:(1)根據(jù)力的分解及幾何關(guān)系解答。(2)圖甲中對(duì)滑輪受力分析,運(yùn)用合成法求解細(xì)繩AC段的張力FAC與輕桿BC對(duì)C端的支持力;(3)乙圖中,以C點(diǎn)為研究對(duì)象,根據(jù)平衡條件求解細(xì)繩EG段的張力F2以及輕桿HG對(duì)G端的支持力。解答:下圖(a)和下圖(b)中的兩個(gè)物體M1、M2都處于平衡狀態(tài),根據(jù)平衡的條件,首先判斷與物體相連的細(xì)繩,其拉力大小等于物體的重力;分別取C點(diǎn)和G點(diǎn)為研究對(duì)象,進(jìn)行受力分析如圖(a)和右圖(b)所示,根據(jù)平衡規(guī)律可求解。(1)上圖(a)中輕繩AD跨過(guò)定滑輪拉住質(zhì)量為M1的物體,物體處于平衡狀態(tài),輕繩AC段的拉力FTAC=FCD=M1g;上圖(b)中由于FTEGsin30°=M2g得FEG=2M2g所以FTAC:FTEG=M1:2M2。(2)上圖(a)中,根據(jù)FAC=FCD=

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