/專題01力與物體的平衡命題預(yù)測(cè)本章屬于基礎(chǔ)熱點(diǎn)內(nèi)容，試題以選擇題為主,知識(shí)方面的考查集中在受力分析、力的合成與分解、平衡條件的運(yùn)用等知識(shí)上,能力考查主要表現(xiàn)在物理方法(整體與隔離法、假設(shè)法、等效法等)的運(yùn)用能力、空間想象能力和建模能力等。單獨(dú)命題時(shí)突出以輕繩、桿、彈簧為模型,以連接體、疊加體為載體,結(jié)合實(shí)際生活,設(shè)計(jì)平衡問(wèn)題,而且以動(dòng)態(tài)平衡問(wèn)題為重點(diǎn)，也常與電場(chǎng)和磁場(chǎng)相結(jié)合進(jìn)行考查，復(fù)習(xí)本章時(shí)，要理解力和力的運(yùn)算法則，會(huì)正確受力分析。在連接體問(wèn)題和動(dòng)態(tài)平衡問(wèn)題中體會(huì)優(yōu)選研究對(duì)象(整體或隔離)的便捷，在處理物體受不同個(gè)數(shù)的力的平衡問(wèn)題中體會(huì)優(yōu)選平衡條件的合適形式解決問(wèn)題的便捷，同時(shí)體會(huì)臨界極值法、函數(shù)法、圖像法、整體法、隔離法等解題方法,多聯(lián)系生活中的平衡現(xiàn)象，提高應(yīng)用物理知識(shí)解決實(shí)際問(wèn)題的能力。高頻考法(1)物體的受力分析、靜態(tài)平衡、動(dòng)態(tài)平衡；(2)靜電力、安培力、洛倫茲力作用下的平衡；(3)利用平衡條件解決實(shí)際問(wèn)題．考向一：受力分析及靜態(tài)平衡問(wèn)題1．靜態(tài)平衡問(wèn)題的解題脈絡(luò)2．靜態(tài)平衡問(wèn)題的四種求解方法合成法物體受三個(gè)共點(diǎn)力的作用而平衡時(shí)，任意兩個(gè)力的合力一定與第三個(gè)力大小相等，方向相反分解法物體受三個(gè)共點(diǎn)力的作用而平衡時(shí)，將某一個(gè)力按作用效果分解，則分力與其他兩個(gè)力分別平衡正交分解法物體受到三個(gè)或三個(gè)以上力的作用時(shí)，將所有力分解為相互垂直的兩組，每組力都滿足平衡條件矢量三角形法對(duì)受三力作用而平衡的物體，將力的矢量圖平移使三力組成一個(gè)首尾依次相接的矢量三角形，根據(jù)正弦定理、余弦定理或相似三角形等數(shù)學(xué)知識(shí)求解未知力考向二：動(dòng)態(tài)平衡問(wèn)題1．解決動(dòng)態(tài)平衡問(wèn)題的三種常用方法(1)解析法：如果物體受到多個(gè)力的作用，可進(jìn)行正交分解，利用解析法，建立平衡方程，根據(jù)自變量的變化確定因變量的變化。(2)圖解法：一個(gè)力恒定、另一個(gè)力的方向恒定時(shí)可用此法。例：擋板P由豎直位置逆時(shí)針向水平位置緩慢旋轉(zhuǎn)時(shí)小球受力的變化。(如圖所示)(3)相似三角形法：一個(gè)力恒定、另外兩個(gè)力的方向同時(shí)變化，當(dāng)所作矢量三角形與空間的某個(gè)幾何三角形總相似時(shí)用此法。(如圖所示)（4）矢量圓法(正弦定理法)①矢量圓：如圖所示，物體受三個(gè)共點(diǎn)力作用而平衡，其中一力恒定，另外兩力方向一直變化，但兩力的夾角不變，作出不同狀態(tài)的矢量三角形，利用兩力夾角不變，可以作出動(dòng)態(tài)圓(也可以由正弦定理列式求解)，恒力為圓的一條弦，根據(jù)不同位置判斷各力的大小變化。②拉密定理：如圖所示，物體受三個(gè)共點(diǎn)力作用而處于平衡狀態(tài)，則三個(gè)力中任意一個(gè)力的大小與另外兩個(gè)力的夾角的正弦成正比，即eq\f(F1,sinα)＝eq\f(F2,sinβ)＝eq\f(F3,sinγ)。2．解決動(dòng)態(tài)平衡問(wèn)題的一般思路考向三平衡中的臨界與極值問(wèn)題1.臨界或極值條件的標(biāo)志有些題目中有“剛好”、“恰好”、“正好”等字眼，明顯表明題述的過(guò)程存在著臨界點(diǎn)。若題目中有“取值范圍”、“多長(zhǎng)時(shí)間”、“多大距離”等詞語(yǔ)，表明題述的過(guò)程存在著“起止點(diǎn)”，而這些起止點(diǎn)往往就對(duì)應(yīng)臨界狀態(tài)。若題目中有“最大”、“最小”、“至多”、“至少”等字眼，表明題述的過(guò)程存在著極值，這個(gè)極值點(diǎn)往往是臨界點(diǎn)。若題目要求“最終加速度”、“穩(wěn)定加速度”等，即是求收尾加速度或收尾速度。2.解決動(dòng)力學(xué)臨界、極值問(wèn)題的常用方法極限分析法一種處理臨界問(wèn)題的有效方法，它是指通過(guò)恰當(dāng)選取某個(gè)變化的物理量將問(wèn)題推向極端（“極大”、“極小”、“極右”、“極左”等），從而把比較隱蔽的臨界現(xiàn)象暴露出來(lái)，使問(wèn)題明朗化，便于分析求解。臨界條件必須在變化中去尋找，不能停留在一個(gè)狀態(tài)來(lái)研究臨界問(wèn)題，而要把某個(gè)物理量推向極端，即極大和極小，并依次做出科學(xué)的推理分析，從而給出判斷或?qū)С鲆话憬Y(jié)論。假設(shè)分析法臨界問(wèn)題存在多種可能，特別是非此即彼兩種可能時(shí)，或變化過(guò)程中可能出現(xiàn)臨界條件，也可能不出現(xiàn)臨界條件時(shí)，往往用假設(shè)法解決問(wèn)題。數(shù)學(xué)極值法通過(guò)對(duì)問(wèn)題的分析，依據(jù)物體的平衡條件寫出物理量之間的函數(shù)關(guān)系或畫出函數(shù)圖像，用數(shù)學(xué)方法求極值如求二次函數(shù)極值、公式極值、三角函數(shù)極值，但利用數(shù)學(xué)方法求出極值后，一定要依據(jù)物理原理對(duì)該值的合理性及物理意義進(jìn)行討論和說(shuō)明。物理分析方法根據(jù)物體的平衡條件，作出力的矢量圖，通過(guò)對(duì)物理過(guò)程的分析，利用平行四邊形定則進(jìn)行動(dòng)態(tài)分析，確定最大值與最小值?？键c(diǎn)四整體法與隔離法的妙用1.整體法：在研究物理問(wèn)題時(shí)，把所研究的對(duì)象作為一個(gè)整體來(lái)處理的方法稱為整體法。采用整體法時(shí)不僅可以把幾個(gè)物體作為整體，也可以把幾個(gè)物理過(guò)程作為一個(gè)整體，采用整體法可以避免對(duì)整體內(nèi)部進(jìn)行繁鎖的分析，常常使問(wèn)題解答更簡(jiǎn)便、明了。2.隔離法：把所研究對(duì)象從整體中隔離出來(lái)進(jìn)行研究，最終得出結(jié)論的方法稱為隔離法?？梢园颜麄€(gè)物體隔離成幾個(gè)部分來(lái)處理，也可以把整個(gè)過(guò)程隔離成幾個(gè)階段來(lái)處理，還可以對(duì)同一個(gè)物體，同一過(guò)程中不同物理量的變化進(jìn)行分別處理。采用隔離物體法能排除與研究對(duì)象無(wú)關(guān)的因素，使事物的特征明顯地顯示出來(lái)，從而進(jìn)行有效的處理。3.整體法和隔離法在平衡問(wèn)題中的應(yīng)用及比較一般地，在分析兩個(gè)或兩個(gè)以上物體間的相互作用時(shí)，一般采用整體法與隔離法進(jìn)行分析．當(dāng)求系統(tǒng)內(nèi)部間的相互作用力時(shí)，用隔離法；求系統(tǒng)受到的外力時(shí)，用整體法，具體應(yīng)用中，應(yīng)將這兩種方法結(jié)合起來(lái)靈活運(yùn)用．項(xiàng)目整體法隔離法概念將加速度相同的幾個(gè)物體作為一個(gè)整體來(lái)分析的方法將研究對(duì)象與周圍物體分隔開(kāi)的方法選用原則研究系統(tǒng)外的物體對(duì)系統(tǒng)整體的作用力或系統(tǒng)整體的加速度研究系統(tǒng)內(nèi)物體之間的相互作用力注意問(wèn)題受力分析時(shí)不要再考慮系統(tǒng)內(nèi)物體間的相互作用一般隔離受力較少的物體考點(diǎn)五力電綜合問(wèn)題及解題思路1.靜電場(chǎng)、磁場(chǎng)中的平衡問(wèn)題，受力分析時(shí)要注意靜電力、磁場(chǎng)力方向的判斷，再結(jié)合平衡條件分析求解．2.涉及安培力的平衡問(wèn)題，畫受力示意圖時(shí)要注意將立體圖轉(zhuǎn)化為平面圖．如果帶電粒子在重力場(chǎng)、電場(chǎng)和磁場(chǎng)三者組成的復(fù)合場(chǎng)中做直線運(yùn)動(dòng)，則通常是勻速直線運(yùn)動(dòng)．3.解題思路與力學(xué)中的平衡問(wèn)題一樣，只是在原來(lái)受力的基礎(chǔ)上多了靜電力解題思路①確定研究對(duì)象，根據(jù)問(wèn)題選擇“整體法”或“隔離法”確定研究對(duì)象。②受力分析：按照重力、彈力、摩擦力、靜電力、安培力……順序分析力③列方程：根據(jù)平衡條件（F合=0）列方程。01受力分析及靜態(tài)平衡問(wèn)題1．如圖所示，輕質(zhì)不可伸長(zhǎng)的晾衣繩兩端分別固定在豎直桿上，懸掛衣服的衣架鉤是光滑的，掛于繩上處于靜止?fàn)顟B(tài)。下列說(shuō)法正確的是（）A．＜B．若兩桿間距離d不變，增加繩長(zhǎng)，繩子拉力變小C．若兩桿間距離d不變，向下移動(dòng)繩子結(jié)點(diǎn)B，、變大D．若兩桿間距離d減小，繩長(zhǎng)不變，繩子拉力增大2．如圖所示，手提袋裝滿東西后總重為G，輕質(zhì)提繩與手提袋的4個(gè)連接點(diǎn)M、N、P、Q形成邊長(zhǎng)為L(zhǎng)的正方形。豎直外力作用在提繩中點(diǎn)O將手提袋提起，4段提繩OM、ON、OP、OQ等長(zhǎng)且與豎直方向均成30°夾角，則下列說(shuō)法正確的是（）A．提繩OM對(duì)手提袋的作用力為B．提繩OM對(duì)手提袋的作用力為C．若增大提繩的長(zhǎng)度，提繩OM和ON對(duì)手提袋的合力將減小D．若增大提繩的長(zhǎng)度，提繩OM和OP對(duì)手提袋的合力將減小02受力分析及靜態(tài)平衡問(wèn)題3．如圖所示，傾角θ=30°，頂端固定光滑滑輪的斜面體放置在水平面上，一跨過(guò)滑輪的輕質(zhì)細(xì)繩，一端懸掛質(zhì)量為m的重物A，另一端與斜面上質(zhì)量為2m的物塊B相連，滑輪與物塊B之間的細(xì)繩平行于斜面?，F(xiàn)用外力F緩慢拉動(dòng)細(xì)繩上的結(jié)點(diǎn)O，使細(xì)繩OO′部分從豎直拉至水平，整個(gè)過(guò)程中始終保持外力F的方向與細(xì)繩OO′的夾角α=120°不變，且細(xì)繩OO′部分始終拉直，物塊B和斜面體始終處于靜止?fàn)顟B(tài)，下列說(shuō)法正確的是（）A．細(xì)繩OO′的拉力先增大后減小 B．斜面對(duì)物塊B的摩擦力一直增大C．外力F一直增大 D．地面對(duì)斜面體的摩擦力先增大后減小4．如圖所示，輕質(zhì)細(xì)線一端拴接一質(zhì)量為m的小球另一端懸掛于天花板上的O點(diǎn)，在外力F、重力G和細(xì)線拉力的作用下處于平衡狀態(tài)。初始時(shí)F水平，且細(xì)線與豎直方向的夾角為，與F的夾角為。下列說(shuō)法中正確的是（）A．保持小球位置及角不變，緩慢減小角直至，F(xiàn)先減小后增大B．保持F水平，逐漸緩慢增大角，F(xiàn)逐漸減小、逐漸增大C．保持F大小不變，方向沿逆時(shí)針緩慢轉(zhuǎn)到豎直過(guò)程中，角逐漸增大D．保持角不變，緩慢增大角，直至懸線水平，F(xiàn)一直增大03平衡中的臨界與極值問(wèn)題5．質(zhì)量為M的木楔傾角θ為37°，在水平面上保持靜止。當(dāng)將一質(zhì)量為m的木塊放在木楔斜面上時(shí)，它正好勻速下滑。如圖所示，當(dāng)用與木楔斜面成α角的力F拉木塊，木塊勻速上升（已知木楔在整個(gè)過(guò)程中始終靜止）?？扇in37°=0.6。已知重力加速度為g，下列說(shuō)法正確的有（

）A．物塊與斜面間的動(dòng)摩擦因數(shù)為0.75B．當(dāng)α=37°時(shí)F有最小值C．當(dāng)α=30°時(shí)F有最小值D．F的最小值為0.96mg6．如圖所示，在水平地面上放置一個(gè)邊長(zhǎng)為a、質(zhì)量為M的正方體，在豎直墻壁和正方體之間放置半徑為R（Ra）、質(zhì)量為m的光滑球體，球心O與正方體的接觸點(diǎn)A的連線OA與豎直方向的夾角為。已知重力加速度為g，正方體與水平地面的動(dòng)摩擦因數(shù)為，且最大靜摩擦力等于滑動(dòng)摩擦力，球和正方體始終處于靜止?fàn)顟B(tài)，且球沒(méi)有掉落地面，下列說(shuō)法正確的是（）A．正方體對(duì)球的支持力的大小為mgtanB．若=45°，球的半徑不變，只增大球的質(zhì)量，為了不讓正方體滑動(dòng)，球的質(zhì)量最大為C．若球的質(zhì)量m=M，則正方體的右側(cè)面到墻壁的最大距離是D．當(dāng)正方體的右側(cè)面到墻壁的距離小于R時(shí)，無(wú)論球的質(zhì)量是多少，正方體都不會(huì)滑動(dòng)04整體法與隔離法的妙用7.如圖甲所示，小寧同學(xué)在網(wǎng)上購(gòu)買了一箱紙巾和一摞捆好的書(shū)，快遞員將書(shū)置于箱子上放在小寧家門口，為了將包裹拖進(jìn)房間，小寧需要從零開(kāi)始逐漸增大拉力。紙巾箱子與書(shū)籍間的摩擦力、箱子與地面間的摩擦力隨水平拉力F變化的情況如圖乙所示。已知一箱紙巾的質(zhì)量，書(shū)的質(zhì)量，取，最大靜摩擦力等于滑動(dòng)摩擦力。下列說(shuō)法正確的是（）A．箱子與地面間的動(dòng)摩擦因數(shù)為0.6B．箱子與書(shū)籍間的動(dòng)摩擦因數(shù)為0.6C．當(dāng)時(shí)，箱子與書(shū)籍保持靜止D．當(dāng)時(shí)，箱子與書(shū)籍發(fā)生相對(duì)運(yùn)動(dòng)8．如圖所示，傾角為37°的斜面體放置在水平面上，滑輪1固定在天花板上，滑輪2是動(dòng)滑輪，滑輪3固定在斜面體右上角，三個(gè)滑輪的質(zhì)量均忽略不計(jì)，且均光滑。一條輕質(zhì)細(xì)線一端連接質(zhì)量為m的物塊甲，另一端連接質(zhì)量為2m的物塊丙，丙放置在斜面上，滑輪2下方用輕質(zhì)細(xì)線懸掛物塊乙，整個(gè)系統(tǒng)處于靜止?fàn)顟B(tài)，1、2以及2、3間的細(xì)線均豎直，3與丙間的細(xì)線與斜面平行，重力加速度大小為g，認(rèn)為最大靜摩擦力等于滑動(dòng)摩擦力，，，下列說(shuō)法正確的是（

）A．斜面體相對(duì)于水平面的運(yùn)動(dòng)趨勢(shì)向左B．乙的質(zhì)量為mC．丙相對(duì)斜面有沿著斜面向上的運(yùn)動(dòng)趨勢(shì)D．若丙受到的靜摩擦力正好達(dá)到最大值，則丙與斜面間的動(dòng)摩擦因數(shù)為0.12505力電綜合問(wèn)題9.如圖所示，帶有等量異種電荷的兩個(gè)小球A、B分別套在絕緣桿MN、NP上，兩桿固定在一起，其中NP部分粗糙，MN部分光滑，NP水平且與MN處于同一豎直面內(nèi)，∠MNP為鈍角。A、B均處于靜止?fàn)顟B(tài)，此時(shí)A、B兩球間距為L(zhǎng)1?，F(xiàn)緩慢推動(dòng)B球向左移動(dòng)一小段距離，A球也緩慢移動(dòng)，當(dāng)B球到達(dá)C點(diǎn)（圖中未畫出）時(shí)，撤去水平推力，A、B依然均處于靜止?fàn)顟B(tài)，此時(shí)A、B兩球間距為L(zhǎng)2，則（

）A．L1<L2B．L1>L2C．小球B在C點(diǎn)靜止時(shí)受到的摩擦一定比初始時(shí)受到的摩擦力小D．小球B在C點(diǎn)靜止時(shí)受到的摩擦一定比初始時(shí)受到的摩擦力大10．如圖所示，傾斜平行金屬導(dǎo)軌、固定，所在平面與水平面的夾角為30°，兩導(dǎo)軌間距為L(zhǎng)，靠近端和端接有電容為C的電容器。直徑為d的n匝圓形金屬線圈（圖中只畫出一匝）放置于水平面內(nèi)，導(dǎo)軌端和端用導(dǎo)線與圓形線圈相連，質(zhì)量為m的金屬棒CD跨接在金屬導(dǎo)軌上且與兩導(dǎo)軌垂直。兩平行導(dǎo)軌間存在垂直導(dǎo)軌平面斜向上的勻強(qiáng)磁場(chǎng)，磁感應(yīng)強(qiáng)度大小為，圓形線圈所在水平面內(nèi)存在豎直向上的磁場(chǎng)，磁感應(yīng)強(qiáng)度大小隨時(shí)間均勻變化，金屬棒CD始終靜止不動(dòng)。已知金屬棒CD的電阻為R，金屬線圈的電阻為r，其余電阻忽略不計(jì)，金屬棒CD與金屬導(dǎo)軌間的動(dòng)摩擦因數(shù)，且最大靜摩擦力等于滑動(dòng)摩擦力，重力加速度為g。下列說(shuō)法中正確的是（）

A．電容器與連接的極板帶正電B．電容器極板的電荷量大小可能為C．通過(guò)金屬棒的電流越大，金屬棒受到的摩擦力越小D．垂直于水平面的磁場(chǎng)的磁感應(yīng)強(qiáng)度變化率的范圍為11.如圖所示，與為兩條平行且足夠長(zhǎng)的直角金屬導(dǎo)軌，與固定在水平地面上，兩組導(dǎo)軌的間距均為，導(dǎo)軌電阻忽略不計(jì)，傾角為，傾角為，整個(gè)裝置處于磁感應(yīng)強(qiáng)度大小為、方向豎直向上的勻強(qiáng)磁場(chǎng)中。初始時(shí)刻，長(zhǎng)為、質(zhì)量為、電阻為的導(dǎo)體棒自由靜止在右側(cè)粗糙導(dǎo)軌上，并且恰好不下滑，導(dǎo)體棒與導(dǎo)軌間最大靜摩擦力等于滑動(dòng)摩擦力，長(zhǎng)為、電阻為的導(dǎo)體棒在外力作用下靜置于左側(cè)光滑導(dǎo)軌上。兩導(dǎo)體棒始終與導(dǎo)軌垂直并接觸良好，重力加速度為，不計(jì)空氣阻力，，。求：（1）導(dǎo)體棒與右側(cè)導(dǎo)軌間的動(dòng)摩擦因數(shù)；（2）將導(dǎo)體棒由靜止釋放，當(dāng)導(dǎo)體棒的質(zhì)量不超過(guò)多少時(shí)，導(dǎo)體棒始終處于靜止?fàn)顟B(tài)；（3）若導(dǎo)體棒的質(zhì)量取第（2）問(wèn)中的最大值，由靜止釋放開(kāi)始計(jì)時(shí)，經(jīng)過(guò)時(shí)間，已經(jīng)處于勻速直線運(yùn)動(dòng)狀態(tài)，求在這段時(shí)間內(nèi)導(dǎo)體棒上產(chǎn)生的焦耳熱。1．如圖所示，質(zhì)量為3m的小球P和質(zhì)量為m的小球Q通過(guò)兩根長(zhǎng)度均為L(zhǎng)的細(xì)線懸掛在天花板的O點(diǎn)，兩球之間通過(guò)長(zhǎng)度為的輕桿相連，重力加速度為g。現(xiàn)對(duì)小球P施加一外力F并確保輕桿始終處于水平狀態(tài)，則（）A．外力F豎直向上時(shí)，外力取得最小值2mgB．外力F水平向左時(shí)，外力取得最小值C．外力F垂直于繩子OP時(shí)，外力取得最小值D．外力F垂直于繩子OP時(shí)，外力取得最小值2．如圖所示，光滑的圓環(huán)固定在豎直平面內(nèi)，圓心為O。三個(gè)完全相同的小圓環(huán)a、b、c穿在大環(huán)上，小環(huán)c上穿過(guò)一根輕質(zhì)細(xì)繩，繩子的兩端分別固定著小環(huán)a、b，通過(guò)不斷調(diào)整三個(gè)小環(huán)的位置，最終三小環(huán)能恰好在圖示位置靜止。平衡時(shí)a、b的距離等于繩子長(zhǎng)度的一半，c在圓環(huán)的最高點(diǎn)。已知小環(huán)的質(zhì)量為m，重力加速度為g，輕繩與小環(huán)的摩擦不計(jì)。則（）A．a(chǎn)與大環(huán)間的彈力大小為B．繩子的拉力大小為C．c受到兩條繩子拉力的合力大小為D．c與大環(huán)間的彈力大小為3．質(zhì)量分別為、的兩個(gè)物塊A、B穿在傾斜直桿上，桿與水平面之間夾角，物塊A與斜桿之間無(wú)摩擦，物塊B與斜桿之間的動(dòng)摩擦因數(shù)為（未知）。A、B之間用一根穿過(guò)輕質(zhì)動(dòng)滑輪的細(xì)線相連，滑輪下方懸掛物塊C，現(xiàn)用手按住物塊B不動(dòng)，調(diào)節(jié)A的位置，A、C靜止時(shí)松開(kāi)B，B也能靜止，如圖所示，此時(shí)AC之間的繩子與豎直方向的夾角剛好為。已知重力加速度為g，最大靜摩擦力等于滑動(dòng)摩擦力，下列說(shuō)法正確的是（）A．物塊C的質(zhì)量大小等于B．物塊B受到的摩擦力大小為C．用外力使A沿桿向上緩慢移動(dòng)一小段距離，B始終保持靜止，則B受到的摩擦力不變D．用外力使A沿桿向上緩慢移動(dòng)一小段距離，B始終保持靜止，則B受到的摩擦力變小4．如圖所示，兩相同輕質(zhì)硬桿可繞其兩端垂直紙面的水平軸轉(zhuǎn)動(dòng)，在點(diǎn)懸掛一質(zhì)量為的重物，將質(zhì)量為的兩相同木塊緊壓在豎直擋板上，此時(shí)整個(gè)系統(tǒng)保持靜止。若將兩擋板緩慢靠近少許距離后，與豎直方向夾角為，靠近過(guò)程保持始終等高，則靠近過(guò)程中（）A．擋板與木塊間的彈力變大B．擋板與木塊間的摩擦力一定保持不變C．若木塊沒(méi)有滑動(dòng)，則兩擋板的摩擦力之和大于D．若木塊沒(méi)有滑動(dòng)，則木塊與擋板間摩擦因數(shù)至少為5．如圖所示，傾角為的斜面體固定在水平面上，質(zhì)量的物體置于斜面上，通過(guò)細(xì)繩跨過(guò)光滑的定滑輪與物體相連接，連接的一段細(xì)繩與斜面平行，物體在方向可變的拉力作用下靜止在如圖所示位置，已知最小時(shí)，大小為，（重力加速度大小為）則（

）A．物體質(zhì)量為B．最小時(shí)，方向水平向右C．最小時(shí)，繩中張力大小為D．最小時(shí)，物體受斜面摩擦力大小為6．如圖所示，一根輕質(zhì)細(xì)繩兩端分別固定在足夠長(zhǎng)的兩豎直桿上等高的A、B點(diǎn)，兩豎直桿間的距離為4m，質(zhì)量為0.6kg、可視為質(zhì)點(diǎn)的燈籠用輕質(zhì)光滑掛鉤掛在細(xì)繩上。無(wú)風(fēng)時(shí)燈籠靜止的狀態(tài)記為狀態(tài)1，此時(shí)細(xì)繩狀態(tài)如實(shí)線所示且細(xì)繩上的彈力大小為5N；當(dāng)燈籠受到水平向右的恒定風(fēng)力時(shí)，燈籠靜止的狀態(tài)記為狀態(tài)2，細(xì)繩狀態(tài)如虛線所示。細(xì)繩長(zhǎng)度始終不變，取重力加速度大小m/s2，下列說(shuō)法正確的是（）A．細(xì)繩的長(zhǎng)度為5mB．狀態(tài)2下掛鉤兩側(cè)細(xì)繩的夾角小于狀態(tài)1下掛鉤兩側(cè)細(xì)繩的夾角C．若在狀態(tài)1下緩慢將細(xì)繩右端沿豎直桿下移（燈籠未落地），則細(xì)繩上的彈力逐漸減小D．若在狀態(tài)2下緩慢將細(xì)繩右端沿豎直桿下移（燈籠未落地），則細(xì)繩上的彈力逐漸減小7．如圖所示，底面粗糙、質(zhì)量為m、傾角為30°的斜面體放置在粗糙水平面上，斜面體的右上角安裝有輕質(zhì)定滑輪，帶有輕質(zhì)定滑輪的物塊放置在斜面體的光滑斜面上，輕質(zhì)細(xì)線跨越這兩個(gè)定滑輪，上端連接在天花板上，下端懸掛一質(zhì)量為m的小球，整個(gè)系統(tǒng)處于靜止?fàn)顟B(tài)時(shí)，物塊與天花板間的細(xì)線成豎直狀態(tài)，兩定滑輪間的細(xì)線與斜面平行，不計(jì)細(xì)線與滑輪間的摩擦，重力加速度為g，下列說(shuō)法正確的是（）A．水平面對(duì)斜面的摩擦力水平向左B．水平面對(duì)斜面的支持力大小為4mgC．剪斷繩子的瞬間，水平面對(duì)斜面的支持力等于5mgD．剪斷繩子的瞬間，若斜面不動(dòng)，斜面受到地面的摩擦力大小為8．如圖所示，圓心為O、半徑為R的四分之一圓形光滑軌道豎直固定在水平地面上，在O點(diǎn)正上方有一光滑小定滑輪，小定滑輪到軌道最高點(diǎn)B的距離為h，輕繩一端系一質(zhì)量為m的小球（小球和小定滑輪均可視為質(zhì)點(diǎn)），靠放在光滑圓形軌道上的A點(diǎn)，A點(diǎn)到小定滑輪的距離為L(zhǎng)，另一端繞過(guò)小定滑輪后用力拉住.重力加速度為g，則下列說(shuō)法正確的是（）A．緩慢地拉輕繩使小球由A運(yùn)動(dòng)到B，該過(guò)程中FN大小不變B．緩慢地拉輕繩使小球由A運(yùn)動(dòng)到B，該過(guò)程中FT一直變小C．小球靜止在A點(diǎn)時(shí)，圓形軌道對(duì)小球的支持力大小D．小球靜止在A點(diǎn)時(shí)，繩對(duì)小球的拉力大小9．工程師研究出一種可以用于人形機(jī)器人的合成肌肉，可模仿人體肌肉做出推、拉、彎曲和扭曲等動(dòng)作。如圖所示，連接質(zhì)量為m的物體的足夠長(zhǎng)細(xì)繩ab一端固定于墻壁，用合成肌肉做成的“手臂”ced端固定一滑輪，c端固定于墻壁，細(xì)繩繞過(guò)滑輪，c和e類似于人手臂的關(guān)節(jié)，由“手臂”合成肌肉控制。設(shè)cd與豎直墻壁ac夾角為θ，不計(jì)滑輪與細(xì)繩的摩擦，下列說(shuō)法正確的是（

）A．若保持不變，減小cd長(zhǎng)度，則細(xì)繩對(duì)滑輪的力減小B．若保持cd長(zhǎng)度不變，增大ad長(zhǎng)度，細(xì)繩對(duì)滑輪的力始終沿dc方向C．若保持ac等于ad，增大cd長(zhǎng)度，細(xì)繩對(duì)滑輪的力始終沿dc方向D．若θ從90°逐漸變?yōu)榱?，cd長(zhǎng)度不變，且保持ac>cd，則細(xì)繩對(duì)滑輪的力先減小后增大10．如圖，輕桿帶轉(zhuǎn)軸一端與物塊B連接，輕桿可繞轉(zhuǎn)軸在如圖所示的豎直面內(nèi)轉(zhuǎn)動(dòng)，其上端固定小球A，A、B質(zhì)量均為m且置于質(zhì)量為2m的小車中，小車放在光滑水平面上。細(xì)線右端固定于車廂壁C點(diǎn)，左端與A球相連，A、C等高，物塊B與車廂地板間的動(dòng)摩擦因數(shù)為。給小車施加水平向左的作用力F，保證輕桿與豎直方向的夾角且與小車始終保持相對(duì)靜止（假設(shè)最大靜摩擦力等于滑動(dòng)摩擦力），重力加速度為g。下列說(shuō)法正確的是（）A．輕桿對(duì)小球的作用力大小一定為，方向沿桿斜向上B．細(xì)線拉力為0時(shí)，小車的加速度大小為C．當(dāng)，D．當(dāng)，11．如圖所示，三根輕質(zhì)細(xì)線結(jié)于O點(diǎn)，OA另一端固定在天花板上的A點(diǎn)（位于圓心O'的正上方），OB另一端連接質(zhì)量為m的小球P（可視為質(zhì)點(diǎn)），OC另一端連接質(zhì)量為2m的物體Q，將小球P放置于半徑為R、質(zhì)量為3m的圓表面光滑的半圓柱上，半圓柱及物體Q均放置于粗糙水平面上，當(dāng)A、O、O'處于同一豎直線上時(shí)，OC處于水平且物體Q恰好不滑動(dòng)，此時(shí)重力加速度大小為g，最大靜摩擦力等于滑動(dòng)摩擦力，則下列說(shuō)法正確的是（）A．半圓柱所受的摩擦力與物體Q所受到的摩擦力大小相等B．OC段繩子的拉力大小為C．水平面對(duì)圓柱體的支持力大小為4mgD．物體Q與水平面間的動(dòng)摩擦因數(shù)為12．如圖所示，水平地面放置一個(gè)斜面體，斜面體上的A物體通過(guò)平行斜面的輕繩繞過(guò)光滑定滑輪與輕環(huán)B相連，環(huán)B套在豎直放置的桿上，輕繩上放置一個(gè)輕質(zhì)可視作質(zhì)點(diǎn)的動(dòng)滑輪，動(dòng)滑輪下懸掛一個(gè)物體，系統(tǒng)處于靜止?fàn)顟B(tài)，在完成以下運(yùn)動(dòng)過(guò)程后，整個(gè)系統(tǒng)仍處于靜止?fàn)顟B(tài)，下列說(shuō)法正確的是（

）A．將物體A向上移動(dòng)后，A物體受到的摩擦力大小一定增大B．豎直桿向右移動(dòng)后，地面對(duì)斜面體的摩擦力大小一定增大C．豎直桿向右移動(dòng)后，豎直桿對(duì)環(huán)的摩擦力大小一定不變D．將環(huán)向上移動(dòng)后，豎直桿對(duì)環(huán)的作用力大小一定不變13．如圖所示，傾角為的粗糙斜面體c置于水平地面上，小盒b置于斜面上，通過(guò)細(xì)繩跨過(guò)光滑的定滑輪與小盒a連接，連接b的一段細(xì)繩與斜面平行，連接a的一段細(xì)繩豎直，a連接在豎直固定在地面的彈簧上，現(xiàn)先后向a盒和b盒內(nèi)緩慢加入適量砂粒，此過(guò)程中a、b、c始終位置保持不變，下列說(shuō)法中正確的是（）A．向a盒內(nèi)加入砂子時(shí)c對(duì)b的摩擦力一定增大B．向a盒內(nèi)加入砂子時(shí)地面對(duì)c的摩擦力一定增大C．向b盒內(nèi)加入砂子時(shí)繩拉力一定增大D．向b盒內(nèi)加入砂子時(shí)c對(duì)b的摩擦力可能減小14．如圖所示，表面光滑的圓錐體固定在水平面上，底面半徑為R，頂角為60°。有一個(gè)質(zhì)量為m的彈性圓環(huán)，圓環(huán)的彈力與形變量之間的關(guān)系滿足胡克定律，且圓環(huán)始終在彈性限度內(nèi)，圓環(huán)處于自然狀態(tài)時(shí)的半徑。現(xiàn)將圓環(huán)套在圓錐體上，穩(wěn)定時(shí)圓環(huán)于水平狀態(tài)，且到底面的距離為圓錐體高線的。已知重力加速度為g，圓環(huán)的彈性能（其中k為圓環(huán)的勁度系數(shù)，x為圓環(huán)的形變量），當(dāng)角度很小時(shí)，可認(rèn)為其正弦值與角度值相等?，F(xiàn)將圓環(huán)從自然狀態(tài)貼著圓錐體側(cè)壁水平靜止釋放，則下列說(shuō)法正確的是（

）A．圓環(huán)的勁度系數(shù)B．圓環(huán)不會(huì)穿過(guò)圓錐體落向水平面C．下落過(guò)程中圓錐體對(duì)圓環(huán)的最小作用力D．圓環(huán)落到圓錐體中間高度時(shí)，圓錐體對(duì)圓環(huán)的作用力為15．某同學(xué)找來(lái)一根輕質(zhì)彈簧，通過(guò)一系列規(guī)范操作描繪出該彈簧的彈力大小與彈簧長(zhǎng)度的關(guān)系如圖甲所示．然后他將此彈簧連接在A、B兩物塊間，將A套在固定在平臺(tái)的豎直桿上（桿足夠長(zhǎng)），將B疊放在物塊C上，A、B等高，彈簧水平，此時(shí)A、B間距離（即彈簧長(zhǎng)度）為，整個(gè)裝置始終處于靜止?fàn)顟B(tài)，如圖乙所示．已知三個(gè)物塊質(zhì)量均為，物塊均可視為質(zhì)點(diǎn)、B與C間、C與地面間的動(dòng)摩擦因數(shù)相等，最大靜摩擦力等于滑動(dòng)摩擦力、彈簧始終處在彈性限度內(nèi)、重力加速度．(1)求彈簧的勁度系數(shù)k；(2)求C與地面間的摩擦力大小及動(dòng)摩擦因數(shù)的大小滿足的條件；(3)現(xiàn)將B、C均鎖定在地面上，對(duì)A施加豎直向上的力F，使A沿桿緩慢上升，力F大小隨A上升高度h的變化如圖丙所示，已知物塊A與桿間動(dòng)摩擦因數(shù)，求：①使A物塊剛離開(kāi)地面時(shí)的力F的大??；②圖丙中a、b的大小。（結(jié)果可保留根號(hào)）16．如圖所示，通過(guò)插銷分別固定的半圓柱體A、B并排放在粗糙水平面上，光滑圓柱體C靜置其上，a、b為切點(diǎn)。已知A、B、C密度相同且等長(zhǎng)，半徑之比為3∶2∶1，圓柱體C的質(zhì)量為m，地面與半圓柱體A、B接觸面之間的動(dòng)摩擦因數(shù)均為0.15，重力加速度為g，最大靜摩擦力等于滑動(dòng)摩擦力，sin37°=0.6，cos37°=0.8。(1)求圓柱體C受到半圓柱體A、B的支持力Fa、Fb的大?。?2)若解除對(duì)半圓柱體B的固定，求解除瞬間半圓柱體B受到的摩擦力大小；(3)若解除對(duì)半圓柱體A、B的固定，地面與半圓柱體A、B接觸面之間的動(dòng)摩擦因數(shù)變?yōu)?.5，同時(shí)在圓柱體C上施加一個(gè)豎直向下、且緩慢增大的外力F，試判斷，半圓柱體A、B誰(shuí)先滑動(dòng)，求滑動(dòng)瞬間外力F的大小。

專題01力與物體的平衡命題預(yù)測(cè)本章屬于基礎(chǔ)熱點(diǎn)內(nèi)容，試題以選擇題為主,知識(shí)方面的考查集中在受力分析、力的合成與分解、平衡條件的運(yùn)用等知識(shí)上,能力考查主要表現(xiàn)在物理方法(整體與隔離法、假設(shè)法、等效法等)的運(yùn)用能力、空間想象能力和建模能力等。單獨(dú)命題時(shí)突出以輕繩、桿、彈簧為模型,以連接體、疊加體為載體,結(jié)合實(shí)際生活,設(shè)計(jì)平衡問(wèn)題,而且以動(dòng)態(tài)平衡問(wèn)題為重點(diǎn)，也常與電場(chǎng)和磁場(chǎng)相結(jié)合進(jìn)行考查，復(fù)習(xí)本章時(shí)，要理解力和力的運(yùn)算法則，會(huì)正確受力分析。在連接體問(wèn)題和動(dòng)態(tài)平衡問(wèn)題中體會(huì)優(yōu)選研究對(duì)象(整體或隔離)的便捷，在處理物體受不同個(gè)數(shù)的力的平衡問(wèn)題中體會(huì)優(yōu)選平衡條件的合適形式解決問(wèn)題的便捷，同時(shí)體會(huì)臨界極值法、函數(shù)法、圖像法、整體法、隔離法等解題方法,多聯(lián)系生活中的平衡現(xiàn)象，提高應(yīng)用物理知識(shí)解決實(shí)際問(wèn)題的能力。高頻考法(1)物體的受力分析、靜態(tài)平衡、動(dòng)態(tài)平衡；(2)靜電力、安培力、洛倫茲力作用下的平衡；(3)利用平衡條件解決實(shí)際問(wèn)題．考向一：受力分析及靜態(tài)平衡問(wèn)題1．靜態(tài)平衡問(wèn)題的解題脈絡(luò)2．靜態(tài)平衡問(wèn)題的四種求解方法合成法物體受三個(gè)共點(diǎn)力的作用而平衡時(shí)，任意兩個(gè)力的合力一定與第三個(gè)力大小相等，方向相反分解法物體受三個(gè)共點(diǎn)力的作用而平衡時(shí)，將某一個(gè)力按作用效果分解，則分力與其他兩個(gè)力分別平衡正交分解法物體受到三個(gè)或三個(gè)以上力的作用時(shí)，將所有力分解為相互垂直的兩組，每組力都滿足平衡條件矢量三角形法對(duì)受三力作用而平衡的物體，將力的矢量圖平移使三力組成一個(gè)首尾依次相接的矢量三角形，根據(jù)正弦定理、余弦定理或相似三角形等數(shù)學(xué)知識(shí)求解未知力考向二：動(dòng)態(tài)平衡問(wèn)題1．解決動(dòng)態(tài)平衡問(wèn)題的三種常用方法(1)解析法：如果物體受到多個(gè)力的作用，可進(jìn)行正交分解，利用解析法，建立平衡方程，根據(jù)自變量的變化確定因變量的變化。(2)圖解法：一個(gè)力恒定、另一個(gè)力的方向恒定時(shí)可用此法。例：擋板P由豎直位置逆時(shí)針向水平位置緩慢旋轉(zhuǎn)時(shí)小球受力的變化。(如圖所示)(3)相似三角形法：一個(gè)力恒定、另外兩個(gè)力的方向同時(shí)變化，當(dāng)所作矢量三角形與空間的某個(gè)幾何三角形總相似時(shí)用此法。(如圖所示)（4）矢量圓法(正弦定理法)①矢量圓：如圖所示，物體受三個(gè)共點(diǎn)力作用而平衡，其中一力恒定，另外兩力方向一直變化，但兩力的夾角不變，作出不同狀態(tài)的矢量三角形，利用兩力夾角不變，可以作出動(dòng)態(tài)圓(也可以由正弦定理列式求解)，恒力為圓的一條弦，根據(jù)不同位置判斷各力的大小變化。②拉密定理：如圖所示，物體受三個(gè)共點(diǎn)力作用而處于平衡狀態(tài)，則三個(gè)力中任意一個(gè)力的大小與另外兩個(gè)力的夾角的正弦成正比，即eq\f(F1,sinα)＝eq\f(F2,sinβ)＝eq\f(F3,sinγ)。2．解決動(dòng)態(tài)平衡問(wèn)題的一般思路考向三平衡中的臨界與極值問(wèn)題1.臨界或極值條件的標(biāo)志有些題目中有“剛好”、“恰好”、“正好”等字眼，明顯表明題述的過(guò)程存在著臨界點(diǎn)。若題目中有“取值范圍”、“多長(zhǎng)時(shí)間”、“多大距離”等詞語(yǔ)，表明題述的過(guò)程存在著“起止點(diǎn)”，而這些起止點(diǎn)往往就對(duì)應(yīng)臨界狀態(tài)。若題目中有“最大”、“最小”、“至多”、“至少”等字眼，表明題述的過(guò)程存在著極值，這個(gè)極值點(diǎn)往往是臨界點(diǎn)。若題目要求“最終加速度”、“穩(wěn)定加速度”等，即是求收尾加速度或收尾速度。2.解決動(dòng)力學(xué)臨界、極值問(wèn)題的常用方法極限分析法一種處理臨界問(wèn)題的有效方法，它是指通過(guò)恰當(dāng)選取某個(gè)變化的物理量將問(wèn)題推向極端（“極大”、“極小”、“極右”、“極左”等），從而把比較隱蔽的臨界現(xiàn)象暴露出來(lái)，使問(wèn)題明朗化，便于分析求解。臨界條件必須在變化中去尋找，不能停留在一個(gè)狀態(tài)來(lái)研究臨界問(wèn)題，而要把某個(gè)物理量推向極端，即極大和極小，并依次做出科學(xué)的推理分析，從而給出判斷或?qū)С鲆话憬Y(jié)論。假設(shè)分析法臨界問(wèn)題存在多種可能，特別是非此即彼兩種可能時(shí)，或變化過(guò)程中可能出現(xiàn)臨界條件，也可能不出現(xiàn)臨界條件時(shí)，往往用假設(shè)法解決問(wèn)題。數(shù)學(xué)極值法通過(guò)對(duì)問(wèn)題的分析，依據(jù)物體的平衡條件寫出物理量之間的函數(shù)關(guān)系或畫出函數(shù)圖像，用數(shù)學(xué)方法求極值如求二次函數(shù)極值、公式極值、三角函數(shù)極值，但利用數(shù)學(xué)方法求出極值后，一定要依據(jù)物理原理對(duì)該值的合理性及物理意義進(jìn)行討論和說(shuō)明。物理分析方法根據(jù)物體的平衡條件，作出力的矢量圖，通過(guò)對(duì)物理過(guò)程的分析，利用平行四邊形定則進(jìn)行動(dòng)態(tài)分析，確定最大值與最小值?？键c(diǎn)四整體法與隔離法的妙用1.整體法：在研究物理問(wèn)題時(shí)，把所研究的對(duì)象作為一個(gè)整體來(lái)處理的方法稱為整體法。采用整體法時(shí)不僅可以把幾個(gè)物體作為整體，也可以把幾個(gè)物理過(guò)程作為一個(gè)整體，采用整體法可以避免對(duì)整體內(nèi)部進(jìn)行繁鎖的分析，常常使問(wèn)題解答更簡(jiǎn)便、明了。2.隔離法：把所研究對(duì)象從整體中隔離出來(lái)進(jìn)行研究，最終得出結(jié)論的方法稱為隔離法?？梢园颜麄€(gè)物體隔離成幾個(gè)部分來(lái)處理，也可以把整個(gè)過(guò)程隔離成幾個(gè)階段來(lái)處理，還可以對(duì)同一個(gè)物體，同一過(guò)程中不同物理量的變化進(jìn)行分別處理。采用隔離物體法能排除與研究對(duì)象無(wú)關(guān)的因素，使事物的特征明顯地顯示出來(lái)，從而進(jìn)行有效的處理。3.整體法和隔離法在平衡問(wèn)題中的應(yīng)用及比較一般地，在分析兩個(gè)或兩個(gè)以上物體間的相互作用時(shí)，一般采用整體法與隔離法進(jìn)行分析．當(dāng)求系統(tǒng)內(nèi)部間的相互作用力時(shí)，用隔離法；求系統(tǒng)受到的外力時(shí)，用整體法，具體應(yīng)用中，應(yīng)將這兩種方法結(jié)合起來(lái)靈活運(yùn)用．項(xiàng)目整體法隔離法概念將加速度相同的幾個(gè)物體作為一個(gè)整體來(lái)分析的方法將研究對(duì)象與周圍物體分隔開(kāi)的方法選用原則研究系統(tǒng)外的物體對(duì)系統(tǒng)整體的作用力或系統(tǒng)整體的加速度研究系統(tǒng)內(nèi)物體之間的相互作用力注意問(wèn)題受力分析時(shí)不要再考慮系統(tǒng)內(nèi)物體間的相互作用一般隔離受力較少的物體考點(diǎn)五力電綜合問(wèn)題及解題思路1.靜電場(chǎng)、磁場(chǎng)中的平衡問(wèn)題，受力分析時(shí)要注意靜電力、磁場(chǎng)力方向的判斷，再結(jié)合平衡條件分析求解．2.涉及安培力的平衡問(wèn)題，畫受力示意圖時(shí)要注意將立體圖轉(zhuǎn)化為平面圖．如果帶電粒子在重力場(chǎng)、電場(chǎng)和磁場(chǎng)三者組成的復(fù)合場(chǎng)中做直線運(yùn)動(dòng)，則通常是勻速直線運(yùn)動(dòng)．3.解題思路與力學(xué)中的平衡問(wèn)題一樣，只是在原來(lái)受力的基礎(chǔ)上多了靜電力解題思路①確定研究對(duì)象，根據(jù)問(wèn)題選擇“整體法”或“隔離法”確定研究對(duì)象。②受力分析：按照重力、彈力、摩擦力、靜電力、安培力……順序分析力③列方程：根據(jù)平衡條件（F合=0）列方程。01受力分析及靜態(tài)平衡問(wèn)題1．如圖所示，輕質(zhì)不可伸長(zhǎng)的晾衣繩兩端分別固定在豎直桿上，懸掛衣服的衣架鉤是光滑的，掛于繩上處于靜止?fàn)顟B(tài)。下列說(shuō)法正確的是（）A．＜B．若兩桿間距離d不變，增加繩長(zhǎng)，繩子拉力變小C．若兩桿間距離d不變，向下移動(dòng)繩子結(jié)點(diǎn)B，、變大D．若兩桿間距離d減小，繩長(zhǎng)不變，繩子拉力增大【答案】B【詳解】A．掛衣架鉤光滑，同一繩上拉力處處相等，根據(jù)共點(diǎn)力平衡可知，衣架鉤平衡時(shí)兩側(cè)繩子與豎直方向的夾角相等，即OC為BO的反向延長(zhǎng)線，如圖根據(jù)幾何關(guān)系可知故A錯(cuò)誤；B．設(shè)繩子長(zhǎng)為L(zhǎng)，兩桿距離為d，幾何關(guān)系可得設(shè)繩子拉力為T，衣服與掛衣鉤總重力為G，由平衡條件得增加繩長(zhǎng)，變小，所以變大，故繩子拉力T變小，故B正確；C．根據(jù)以上分析得故若兩桿間距離d不變，向下移動(dòng)繩子結(jié)點(diǎn)B，可知不變，即、不變，故C錯(cuò)誤；D．根據(jù)以上分析得若兩桿間距離d減小，繩長(zhǎng)不變，變小，變大，故繩子拉力T變小，故D錯(cuò)誤。故選B。2．如圖所示，手提袋裝滿東西后總重為G，輕質(zhì)提繩與手提袋的4個(gè)連接點(diǎn)M、N、P、Q形成邊長(zhǎng)為L(zhǎng)的正方形。豎直外力作用在提繩中點(diǎn)O將手提袋提起，4段提繩OM、ON、OP、OQ等長(zhǎng)且與豎直方向均成30°夾角，則下列說(shuō)法正確的是（）A．提繩OM對(duì)手提袋的作用力為B．提繩OM對(duì)手提袋的作用力為C．若增大提繩的長(zhǎng)度，提繩OM和ON對(duì)手提袋的合力將減小D．若增大提繩的長(zhǎng)度，提繩OM和OP對(duì)手提袋的合力將減小【答案】C【詳解】A．依題知4段提繩與豎直方向均成30°夾角，設(shè)4段提繩的拉力為T，對(duì)手提袋受力分析可知，豎直方向有解得故AB錯(cuò)誤；C．設(shè)提繩OM和ON對(duì)手提袋的合力F1與上表面夾角為，根據(jù)豎直方向受力平衡解得若增大提繩的長(zhǎng)度，則增大，故提繩OM和ON對(duì)手提袋的合力將減小，故C正確；D．對(duì)稱性可知，提繩OM和OP對(duì)手提袋的合力方向?yàn)樨Q直向上，提繩ON和OQ對(duì)手提袋的合力方向也為豎直向上，由于四根提繩拉力大小相等，相鄰提繩夾角相同。根據(jù)對(duì)稱性與豎直方向受力平衡可得，提繩OM和OP對(duì)手提袋的合力F2與提繩ON和OQ對(duì)手提袋的合力F3滿足因此減小提繩的長(zhǎng)度，提繩OM和OP對(duì)手提袋的合力大小不變，故D錯(cuò)誤。故選C。02受力分析及靜態(tài)平衡問(wèn)題3．如圖所示，傾角θ=30°，頂端固定光滑滑輪的斜面體放置在水平面上，一跨過(guò)滑輪的輕質(zhì)細(xì)繩，一端懸掛質(zhì)量為m的重物A，另一端與斜面上質(zhì)量為2m的物塊B相連，滑輪與物塊B之間的細(xì)繩平行于斜面?，F(xiàn)用外力F緩慢拉動(dòng)細(xì)繩上的結(jié)點(diǎn)O，使細(xì)繩OO′部分從豎直拉至水平，整個(gè)過(guò)程中始終保持外力F的方向與細(xì)繩OO′的夾角α=120°不變，且細(xì)繩OO′部分始終拉直，物塊B和斜面體始終處于靜止?fàn)顟B(tài)，下列說(shuō)法正確的是（）A．細(xì)繩OO′的拉力先增大后減小 B．斜面對(duì)物塊B的摩擦力一直增大C．外力F一直增大 D．地面對(duì)斜面體的摩擦力先增大后減小【答案】ACD【詳解】AC．以結(jié)點(diǎn)O為研究對(duì)象，受到兩段細(xì)繩的拉力和外力F，其中OA段拉力大小等于mg，結(jié)點(diǎn)O轉(zhuǎn)動(dòng)過(guò)程中，動(dòng)態(tài)分析圖如下根據(jù)拉密定理有由于α保持不變，因此為定值。結(jié)點(diǎn)O轉(zhuǎn)動(dòng)至水平的過(guò)程中，β角從鈍角一直減小到直角，可得F逐漸增大，γ角從60°一直增大到150°，繩子的拉力F1先增大后減小，故AC正確；B．對(duì)物塊B受力分析可知，物塊B受重力2mg、繩子的拉力F1、支持力NB和摩擦力fB的作用，則物塊B沿斜面方向，由平衡條件得由于繩子的拉力F1先增大后減小，所以斜面對(duì)B的摩擦力不可能一直增大，故B錯(cuò)誤；D．對(duì)A、B及斜面整體受力分析，地面對(duì)斜面體的摩擦力大小等于外力F在水平方向的分力，外力F在水平方向的分力為利用數(shù)學(xué)的積化和差公式可得β角從180°一直減小到90°，F(xiàn)水平先增大后減小，所以摩擦力也是先增大后減小，故D正確。故選ACD。4．如圖所示，輕質(zhì)細(xì)線一端拴接一質(zhì)量為m的小球另一端懸掛于天花板上的O點(diǎn)，在外力F、重力G和細(xì)線拉力的作用下處于平衡狀態(tài)。初始時(shí)F水平，且細(xì)線與豎直方向的夾角為，與F的夾角為。下列說(shuō)法中正確的是（）A．保持小球位置及角不變，緩慢減小角直至，F(xiàn)先減小后增大B．保持F水平，逐漸緩慢增大角，F(xiàn)逐漸減小、逐漸增大C．保持F大小不變，方向沿逆時(shí)針緩慢轉(zhuǎn)到豎直過(guò)程中，角逐漸增大D．保持角不變，緩慢增大角，直至懸線水平，F(xiàn)一直增大【答案】AD【詳解】A．根據(jù)三角形定則進(jìn)行動(dòng)態(tài)分析，如圖保持小球位置及角不變，緩慢減小角直至，F(xiàn)先減小后增大，A正確；B．根據(jù)三角形定則進(jìn)行動(dòng)態(tài)分析，如圖保持F水平，逐漸緩慢增大角，則F逐漸增大，逐漸增大，B錯(cuò)誤；C．根據(jù)三角形定則進(jìn)行動(dòng)態(tài)分析，如圖保持F大小不變，方向沿逆時(shí)針緩慢轉(zhuǎn)到豎直過(guò)程中，角先增大后減小，C錯(cuò)誤；D．根據(jù)三角形定則進(jìn)行動(dòng)態(tài)分析，如圖保持角不變，緩慢增大角，直至懸線水平，F(xiàn)一直增大，懸線水平時(shí)，F(xiàn)最大，D正確。故選AD。03平衡中的臨界與極值問(wèn)題5．質(zhì)量為M的木楔傾角θ為37°，在水平面上保持靜止。當(dāng)將一質(zhì)量為m的木塊放在木楔斜面上時(shí)，它正好勻速下滑。如圖所示，當(dāng)用與木楔斜面成α角的力F拉木塊，木塊勻速上升（已知木楔在整個(gè)過(guò)程中始終靜止）?？扇in37°=0.6。已知重力加速度為g，下列說(shuō)法正確的有（

）A．物塊與斜面間的動(dòng)摩擦因數(shù)為0.75B．當(dāng)α=37°時(shí)F有最小值C．當(dāng)α=30°時(shí)F有最小值D．F的最小值為0.96mg【答案】ABD【詳解】A．物塊勻速下滑時(shí)，有解得A正確；BCD．物塊勻速上升時(shí)，有整理得可知，當(dāng)時(shí)F有最小值，最小值為BD正確，C錯(cuò)誤。故選ABD。6．如圖所示，在水平地面上放置一個(gè)邊長(zhǎng)為a、質(zhì)量為M的正方體，在豎直墻壁和正方體之間放置半徑為R（Ra）、質(zhì)量為m的光滑球體，球心O與正方體的接觸點(diǎn)A的連線OA與豎直方向的夾角為。已知重力加速度為g，正方體與水平地面的動(dòng)摩擦因數(shù)為，且最大靜摩擦力等于滑動(dòng)摩擦力，球和正方體始終處于靜止?fàn)顟B(tài)，且球沒(méi)有掉落地面，下列說(shuō)法正確的是（）A．正方體對(duì)球的支持力的大小為mgtanB．若=45°，球的半徑不變，只增大球的質(zhì)量，為了不讓正方體滑動(dòng)，球的質(zhì)量最大為C．若球的質(zhì)量m=M，則正方體的右側(cè)面到墻壁的最大距離是D．當(dāng)正方體的右側(cè)面到墻壁的距離小于R時(shí)，無(wú)論球的質(zhì)量是多少，正方體都不會(huì)滑動(dòng)【答案】BCD【詳解】A．以球?yàn)檠芯繉?duì)象，受力如圖由平衡條件知?jiǎng)t正方體對(duì)球的支持力的大小故A錯(cuò)誤；B．以正方體和球整體為研究對(duì)象，豎直方向受重力和地面的支持力，水平方向受墻壁的彈力和地面的摩擦力，根據(jù)平衡條件，有聯(lián)立解得球的質(zhì)量故B正確；C．若球的質(zhì)量m=M，對(duì)整體分析，有聯(lián)立解得則正方體的右側(cè)面到墻壁的最大距離是故C正確；D．由上述分析知，正方體不滑動(dòng)的條件即當(dāng)時(shí)，上述式子必定成立，此時(shí)正方體的右側(cè)面到墻壁的距離所以當(dāng)正方體的右側(cè)面到墻壁的距離小于R時(shí)，無(wú)論球的質(zhì)量是多少，正方體都不會(huì)滑動(dòng)，故D正確。故選BCD。04整體法與隔離法的妙用7.如圖甲所示，小寧同學(xué)在網(wǎng)上購(gòu)買了一箱紙巾和一摞捆好的書(shū)，快遞員將書(shū)置于箱子上放在小寧家門口，為了將包裹拖進(jìn)房間，小寧需要從零開(kāi)始逐漸增大拉力。紙巾箱子與書(shū)籍間的摩擦力、箱子與地面間的摩擦力隨水平拉力F變化的情況如圖乙所示。已知一箱紙巾的質(zhì)量，書(shū)的質(zhì)量，取，最大靜摩擦力等于滑動(dòng)摩擦力。下列說(shuō)法正確的是（）A．箱子與地面間的動(dòng)摩擦因數(shù)為0.6B．箱子與書(shū)籍間的動(dòng)摩擦因數(shù)為0.6C．當(dāng)時(shí)，箱子與書(shū)籍保持靜止D．當(dāng)時(shí)，箱子與書(shū)籍發(fā)生相對(duì)運(yùn)動(dòng)【答案】C【詳解】A．對(duì)書(shū)籍和箱子整體受力分析可知，整體受到重力地面給整體的支持力設(shè)箱子與地面間的動(dòng)摩擦因數(shù)為，結(jié)合圖乙，整體與地面間的滑動(dòng)摩擦力聯(lián)立解得故A錯(cuò)誤；B．對(duì)書(shū)籍受力分析可知，書(shū)籍受到重力箱子給書(shū)籍的支持力設(shè)箱子與書(shū)籍間的動(dòng)摩擦因數(shù)為，結(jié)合圖乙，箱子與書(shū)籍間的滑動(dòng)摩擦力聯(lián)立解得B錯(cuò)誤；C．圖乙可知箱子與地面間的最大靜摩擦力為30N，故當(dāng)時(shí)，因此箱子與書(shū)籍處于靜止?fàn)顟B(tài)，由平衡條件可知，箱子與書(shū)籍間沒(méi)有摩擦力作用，故C正確；D．圖乙可知箱子與地面間的最大靜摩擦力為30N，故當(dāng)時(shí)，箱子與地面間摩擦力是滑動(dòng)摩擦力，而箱子與書(shū)籍間還沒(méi)達(dá)到最大靜摩擦力，所以箱子與書(shū)籍間是靜摩擦力，因此箱子在地面上滑動(dòng)，而箱子與書(shū)籍保持相對(duì)靜止，故D錯(cuò)誤。故選C。8．如圖所示，傾角為37°的斜面體放置在水平面上，滑輪1固定在天花板上，滑輪2是動(dòng)滑輪，滑輪3固定在斜面體右上角，三個(gè)滑輪的質(zhì)量均忽略不計(jì)，且均光滑。一條輕質(zhì)細(xì)線一端連接質(zhì)量為m的物塊甲，另一端連接質(zhì)量為2m的物塊丙，丙放置在斜面上，滑輪2下方用輕質(zhì)細(xì)線懸掛物塊乙，整個(gè)系統(tǒng)處于靜止?fàn)顟B(tài)，1、2以及2、3間的細(xì)線均豎直，3與丙間的細(xì)線與斜面平行，重力加速度大小為g，認(rèn)為最大靜摩擦力等于滑動(dòng)摩擦力，，，下列說(shuō)法正確的是（

）A．斜面體相對(duì)于水平面的運(yùn)動(dòng)趨勢(shì)向左B．乙的質(zhì)量為mC．丙相對(duì)斜面有沿著斜面向上的運(yùn)動(dòng)趨勢(shì)D．若丙受到的靜摩擦力正好達(dá)到最大值，則丙與斜面間的動(dòng)摩擦因數(shù)為0.125【答案】D【詳解】A．對(duì)斜面和丙整體分析，受重力、地面的支持力和細(xì)線豎直向下的拉力，可知斜面體相對(duì)于水平面沒(méi)有運(yùn)動(dòng)趨勢(shì)，故A錯(cuò)誤；B．對(duì)滑輪2受力分析，受細(xì)線豎直向下的拉力受細(xì)線豎直向上的拉力由可得故B錯(cuò)誤；C．丙受到重力沿斜面向下的分力丙受到細(xì)線沿斜面向上的拉力則所以丙受到斜面沿斜面向上的靜摩擦力，丙相對(duì)斜面有沿著斜面向下的運(yùn)動(dòng)趨勢(shì)，故C錯(cuò)誤；D．丙受到的靜摩擦力若丙受到的靜摩擦力正好達(dá)到最大值，最大靜摩擦力等于滑動(dòng)摩擦力，則解得故D正確。故選D。05力電綜合問(wèn)題9.如圖所示，帶有等量異種電荷的兩個(gè)小球A、B分別套在絕緣桿MN、NP上，兩桿固定在一起，其中NP部分粗糙，MN部分光滑，NP水平且與MN處于同一豎直面內(nèi)，∠MNP為鈍角。A、B均處于靜止?fàn)顟B(tài)，此時(shí)A、B兩球間距為L(zhǎng)1?，F(xiàn)緩慢推動(dòng)B球向左移動(dòng)一小段距離，A球也緩慢移動(dòng)，當(dāng)B球到達(dá)C點(diǎn)（圖中未畫出）時(shí)，撤去水平推力，A、B依然均處于靜止?fàn)顟B(tài)，此時(shí)A、B兩球間距為L(zhǎng)2，則（

）A．L1<L2B．L1>L2C．小球B在C點(diǎn)靜止時(shí)受到的摩擦一定比初始時(shí)受到的摩擦力小D．小球B在C點(diǎn)靜止時(shí)受到的摩擦一定比初始時(shí)受到的摩擦力大【答案】AC【詳解】AB.對(duì)A球進(jìn)行受力分析（圖甲），根據(jù)動(dòng)態(tài)平衡的分析方法，A球受到的重力大小、方向不變，支持力的方向不變，庫(kù)侖力的方向在改變，但是由于B球只能到C，故由矢量三角形可知A受到的庫(kù)侖力和支持力都在減小。根據(jù)庫(kù)侖定律的表達(dá)式可得AB之間的距離變大，故A正確、B錯(cuò)誤；CD.再對(duì)A、B整體受力分析（圖乙），根據(jù)平衡條件可得B所受摩擦力的大小變小，故C正確、D錯(cuò)誤。故選AC。10．如圖所示，傾斜平行金屬導(dǎo)軌、固定，所在平面與水平面的夾角為30°，兩導(dǎo)軌間距為L(zhǎng)，靠近端和端接有電容為C的電容器。直徑為d的n匝圓形金屬線圈（圖中只畫出一匝）放置于水平面內(nèi)，導(dǎo)軌端和端用導(dǎo)線與圓形線圈相連，質(zhì)量為m的金屬棒CD跨接在金屬導(dǎo)軌上且與兩導(dǎo)軌垂直。兩平行導(dǎo)軌間存在垂直導(dǎo)軌平面斜向上的勻強(qiáng)磁場(chǎng)，磁感應(yīng)強(qiáng)度大小為，圓形線圈所在水平面內(nèi)存在豎直向上的磁場(chǎng)，磁感應(yīng)強(qiáng)度大小隨時(shí)間均勻變化，金屬棒CD始終靜止不動(dòng)。已知金屬棒CD的電阻為R，金屬線圈的電阻為r，其余電阻忽略不計(jì)，金屬棒CD與金屬導(dǎo)軌間的動(dòng)摩擦因數(shù)，且最大靜摩擦力等于滑動(dòng)摩擦力，重力加速度為g。下列說(shuō)法中正確的是（）

A．電容器與連接的極板帶正電B．電容器極板的電荷量大小可能為C．通過(guò)金屬棒的電流越大，金屬棒受到的摩擦力越小D．垂直于水平面的磁場(chǎng)的磁感應(yīng)強(qiáng)度變化率的范圍為【答案】BD【詳解】A．由題意可知棒受到的最大靜摩擦力所以棒受到的安培力一定沿導(dǎo)軌斜向上，由左手定則可知電流方向由到，所以電容器與連接的極板帶負(fù)電，故A錯(cuò)誤；B．當(dāng)摩擦力沿導(dǎo)軌向上且最大時(shí)，安培力最小，此時(shí)通過(guò)金屬棒的電流最小，有，此時(shí)棒兩端電壓最小，有此時(shí)電容器的電荷量當(dāng)摩擦力沿導(dǎo)軌向下且最大時(shí)安培力最大，此時(shí)通過(guò)金屬棒的電流最大，有，此時(shí)棒兩端電壓最大，有此時(shí)電容器的電荷量所以電容器極板的電荷量大小可能為，故B正確；C．由題意可知隨著通過(guò)金屬棒的電流增大，摩擦力先是沿導(dǎo)軌向上減小，后是沿導(dǎo)軌向下增加，故C錯(cuò)誤；D．由前面分析可知通過(guò)金屬棒的電流，由閉合電路歐姆定律有由法拉第電磁感應(yīng)定律有解得故D正確。故選BD。11.如圖所示，與為兩條平行且足夠長(zhǎng)的直角金屬導(dǎo)軌，與固定在水平地面上，兩組導(dǎo)軌的間距均為，導(dǎo)軌電阻忽略不計(jì)，傾角為，傾角為，整個(gè)裝置處于磁感應(yīng)強(qiáng)度大小為、方向豎直向上的勻強(qiáng)磁場(chǎng)中。初始時(shí)刻，長(zhǎng)為、質(zhì)量為、電阻為的導(dǎo)體棒自由靜止在右側(cè)粗糙導(dǎo)軌上，并且恰好不下滑，導(dǎo)體棒與導(dǎo)軌間最大靜摩擦力等于滑動(dòng)摩擦力，長(zhǎng)為、電阻為的導(dǎo)體棒在外力作用下靜置于左側(cè)光滑導(dǎo)軌上。兩導(dǎo)體棒始終與導(dǎo)軌垂直并接觸良好，重力加速度為，不計(jì)空氣阻力，，。求：（1）導(dǎo)體棒與右側(cè)導(dǎo)軌間的動(dòng)摩擦因數(shù)；（2）將導(dǎo)體棒由靜止釋放，當(dāng)導(dǎo)體棒的質(zhì)量不超過(guò)多少時(shí)，導(dǎo)體棒始終處于靜止?fàn)顟B(tài)；（3）若導(dǎo)體棒的質(zhì)量取第（2）問(wèn)中的最大值，由靜止釋放開(kāi)始計(jì)時(shí)，經(jīng)過(guò)時(shí)間，已經(jīng)處于勻速直線運(yùn)動(dòng)狀態(tài)，求在這段時(shí)間內(nèi)導(dǎo)體棒上產(chǎn)生的焦耳熱?！敬鸢浮浚?）；（2）；（3）【詳解】（1）由題知，對(duì)棒進(jìn)行受力分析可得解得（2）要使導(dǎo)體棒始終處于靜止?fàn)顟B(tài)，設(shè)磁場(chǎng)對(duì)兩導(dǎo)體棒的安培力最大值為對(duì)棒進(jìn)行受力分析，可知其所受安培力水平向左，有解得設(shè)導(dǎo)體棒的質(zhì)量為，由分析知，做勻速直線運(yùn)動(dòng)時(shí)，其所受安培力最大，方向水平向右，對(duì)棒有聯(lián)立解得（3）設(shè)做勻速直線運(yùn)動(dòng)時(shí)的速度大小為，由（2）知解得經(jīng)過(guò)時(shí)間，設(shè)沿左側(cè)導(dǎo)軌向下位移大小為，對(duì)棒，設(shè)時(shí)刻其速度大小為，加速度大小為，由牛頓第二定律有則又得而得解得在時(shí)間內(nèi)，設(shè)導(dǎo)體棒上產(chǎn)生的焦耳熱為由能量守恒定律得解得1．如圖所示，質(zhì)量為3m的小球P和質(zhì)量為m的小球Q通過(guò)兩根長(zhǎng)度均為L(zhǎng)的細(xì)線懸掛在天花板的O點(diǎn)，兩球之間通過(guò)長(zhǎng)度為的輕桿相連，重力加速度為g。現(xiàn)對(duì)小球P施加一外力F并確保輕桿始終處于水平狀態(tài)，則（）A．外力F豎直向上時(shí)，外力取得最小值2mgB．外力F水平向左時(shí)，外力取得最小值C．外力F垂直于繩子OP時(shí)，外力取得最小值D．外力F垂直于繩子OP時(shí)，外力取得最小值【答案】C【詳解】根據(jù)題意，幾何關(guān)系可知OQ與PQ的夾角、OP與PQ的夾角均為，分析可知，Q受到重力mg、桿的彈力、繩子拉力而平衡，由平衡條件得聯(lián)立解得對(duì)P受力分析可知，P受到重力3mg、桿的彈力、繩子拉力和外力F而平衡，如圖甲所示。則小球P受的重力與桿的合力聯(lián)立以上解得作出、、三個(gè)力的矢量三角形如圖乙所示，當(dāng)作用在小球P的外力方向與P相連的細(xì)繩方向垂直時(shí)，外力F最小，即最小值為聯(lián)立以上解得故選C。2．如圖所示，光滑的圓環(huán)固定在豎直平面內(nèi)，圓心為O。三個(gè)完全相同的小圓環(huán)a、b、c穿在大環(huán)上，小環(huán)c上穿過(guò)一根輕質(zhì)細(xì)繩，繩子的兩端分別固定著小環(huán)a、b，通過(guò)不斷調(diào)整三個(gè)小環(huán)的位置，最終三小環(huán)能恰好在圖示位置靜止。平衡時(shí)a、b的距離等于繩子長(zhǎng)度的一半，c在圓環(huán)的最高點(diǎn)。已知小環(huán)的質(zhì)量為m，重力加速度為g，輕繩與小環(huán)的摩擦不計(jì)。則（）A．a(chǎn)與大環(huán)間的彈力大小為B．繩子的拉力大小為C．c受到兩條繩子拉力的合力大小為D．c與大環(huán)間的彈力大小為【答案】D【詳解】AB．三個(gè)小圓環(huán)能靜止在光滑的圓環(huán)上，由平衡時(shí)a、b的距離等于繩子長(zhǎng)度的一半可知，abc恰好能組成一個(gè)等邊三角形，對(duì)a受力分析如圖所示根據(jù)共點(diǎn)力下物體的平衡條件可得，解得，故AB錯(cuò)誤；CD．以c為研究對(duì)象，c受到繩子拉力的大小為所以c與大環(huán)間的彈力大小故C錯(cuò)誤，D正確。故選D。3．質(zhì)量分別為、的兩個(gè)物塊A、B穿在傾斜直桿上，桿與水平面之間夾角，物塊A與斜桿之間無(wú)摩擦，物塊B與斜桿之間的動(dòng)摩擦因數(shù)為（未知）。A、B之間用一根穿過(guò)輕質(zhì)動(dòng)滑輪的細(xì)線相連，滑輪下方懸掛物塊C，現(xiàn)用手按住物塊B不動(dòng)，調(diào)節(jié)A的位置，A、C靜止時(shí)松開(kāi)B，B也能靜止，如圖所示，此時(shí)AC之間的繩子與豎直方向的夾角剛好為。已知重力加速度為g，最大靜摩擦力等于滑動(dòng)摩擦力，下列說(shuō)法正確的是（）A．物塊C的質(zhì)量大小等于B．物塊B受到的摩擦力大小為C．用外力使A沿桿向上緩慢移動(dòng)一小段距離，B始終保持靜止，則B受到的摩擦力不變D．用外力使A沿桿向上緩慢移動(dòng)一小段距離，B始終保持靜止，則B受到的摩擦力變小【答案】D【詳解】A．對(duì)A、B、滑輪受力分析如圖設(shè)繩子拉力為F，對(duì)A沿斜面方向列平衡方程可得故對(duì)滑輪受力分析可得解得故A錯(cuò)誤；B．對(duì)于物塊B有顯然B錯(cuò)誤；CD．用外力使A沿桿向上緩慢移動(dòng)一小段距離，則AC、BC繩夾角變小，繩子中的拉力減小，BC與斜面夾角增大，故BC沿斜面方向分力減小，B受到的摩擦力減小，C錯(cuò)誤，D正確。故選D。4．如圖所示，兩相同輕質(zhì)硬桿可繞其兩端垂直紙面的水平軸轉(zhuǎn)動(dòng)，在點(diǎn)懸掛一質(zhì)量為的重物，將質(zhì)量為的兩相同木塊緊壓在豎直擋板上，此時(shí)整個(gè)系統(tǒng)保持靜止。若將兩擋板緩慢靠近少許距離后，與豎直方向夾角為，靠近過(guò)程保持始終等高，則靠近過(guò)程中（）A．擋板與木塊間的彈力變大B．擋板與木塊間的摩擦力一定保持不變C．若木塊沒(méi)有滑動(dòng)，則兩擋板的摩擦力之和大于D．若木塊沒(méi)有滑動(dòng)，則木塊與擋板間摩擦因數(shù)至少為【答案】D【詳解】A．設(shè)輕質(zhì)硬桿的彈力為F，與豎直方向夾角為，將細(xì)線對(duì)O點(diǎn)的拉力按照效果分解如圖所示豎直方向有再將桿對(duì)木塊的推力按照效果分解，如下圖所示根據(jù)幾何關(guān)系，有聯(lián)立，解得若擋板間的距離稍許減小后，角變小，變小，所以擋板與木塊間的彈力變小。故A錯(cuò)誤；BC．若木塊沒(méi)有滑動(dòng)，對(duì)整體受力分析，由平衡條件可知兩擋板的摩擦力之和與整體的重力平衡，即若木塊發(fā)生了相對(duì)滑動(dòng)，則擋板與木塊間的摩擦力由靜摩擦力轉(zhuǎn)變?yōu)榛瑒?dòng)摩擦力。故BC錯(cuò)誤；D．若木塊沒(méi)有滑動(dòng)，對(duì)其中一個(gè)木塊受力分析如圖所示豎直方向聯(lián)立，解得由于則即木塊與擋板間摩擦因數(shù)至少為。故D正確。故選D。5．如圖所示，傾角為的斜面體固定在水平面上，質(zhì)量的物體置于斜面上，通過(guò)細(xì)繩跨過(guò)光滑的定滑輪與物體相連接，連接的一段細(xì)繩與斜面平行，物體在方向可變的拉力作用下靜止在如圖所示位置，已知最小時(shí)，大小為，（重力加速度大小為）則（

）A．物體質(zhì)量為B．最小時(shí)，方向水平向右C．最小時(shí)，繩中張力大小為D．最小時(shí)，物體受斜面摩擦力大小為【答案】A【詳解】ABC．依題意，當(dāng)外力F與細(xì)繩垂直時(shí)，有最小值，受力如圖由平衡條件，可得，聯(lián)立，解得，故A正確；BC錯(cuò)誤；D．最小時(shí)，物體受力分析如圖根據(jù)平衡條件，可得解得故D錯(cuò)誤。故選A。6．如圖所示，一根輕質(zhì)細(xì)繩兩端分別固定在足夠長(zhǎng)的兩豎直桿上等高的A、B點(diǎn)，兩豎直桿間的距離為4m，質(zhì)量為0.6kg、可視為質(zhì)點(diǎn)的燈籠用輕質(zhì)光滑掛鉤掛在細(xì)繩上。無(wú)風(fēng)時(shí)燈籠靜止的狀態(tài)記為狀態(tài)1，此時(shí)細(xì)繩狀態(tài)如實(shí)線所示且細(xì)繩上的彈力大小為5N；當(dāng)燈籠受到水平向右的恒定風(fēng)力時(shí)，燈籠靜止的狀態(tài)記為狀態(tài)2，細(xì)繩狀態(tài)如虛線所示。細(xì)繩長(zhǎng)度始終不變，取重力加速度大小m/s2，下列說(shuō)法正確的是（）A．細(xì)繩的長(zhǎng)度為5mB．狀態(tài)2下掛鉤兩側(cè)細(xì)繩的夾角小于狀態(tài)1下掛鉤兩側(cè)細(xì)繩的夾角C．若在狀態(tài)1下緩慢將細(xì)繩右端沿豎直桿下移（燈籠未落地），則細(xì)繩上的彈力逐漸減小D．若在狀態(tài)2下緩慢將細(xì)繩右端沿豎直桿下移（燈籠未落地），則細(xì)繩上的彈力逐漸減小【答案】ABD【詳解】AC．設(shè)繩長(zhǎng)為L(zhǎng)，因光滑輕質(zhì)掛鉤，可知兩邊繩子的拉力相等，設(shè)為F，繩子與豎直方向的夾角相等，則由平衡可知設(shè)燈籠與繩子得交點(diǎn)為，由幾何關(guān)系有聯(lián)立解得繩長(zhǎng)為若在狀態(tài)1下緩慢將細(xì)繩右端沿豎直桿下移（燈籠未落地），角不變，繩上的拉力不變，A正確，C錯(cuò)誤；BD．受到水平向右的恒定風(fēng)力時(shí)，燈籠受力增加一個(gè)風(fēng)力，四力平衡，兩個(gè)繩子的拉力的合力與重力、風(fēng)力的合力相平衡，如圖所示的狀態(tài)設(shè)有風(fēng)時(shí)繩子夾角的一半為，由幾何關(guān)系有由上述分析可知無(wú)風(fēng)時(shí)，由幾何關(guān)系有因?yàn)槁?lián)立可知當(dāng)在有風(fēng)的情況下，緩慢將細(xì)繩右端沿豎直桿下移（燈籠未落地），根據(jù)圖像可以看出，兩端繩子之間的夾角變小，但是兩細(xì)繩拉力的合力為恒力，則繩上的拉力變小，B正確，D正確。故選ABD。7．如圖所示，底面粗糙、質(zhì)量為m、傾角為30°的斜面體放置在粗糙水平面上，斜面體的右上角安裝有輕質(zhì)定滑輪，帶有輕質(zhì)定滑輪的物塊放置在斜面體的光滑斜面上，輕質(zhì)細(xì)線跨越這兩個(gè)定滑輪，上端連接在天花板上，下端懸掛一質(zhì)量為m的小球，整個(gè)系統(tǒng)處于靜止?fàn)顟B(tài)時(shí)，物塊與天花板間的細(xì)線成豎直狀態(tài)，兩定滑輪間的細(xì)線與斜面平行，不計(jì)細(xì)線與滑輪間的摩擦，重力加速度為g，下列說(shuō)法正確的是（）A．水平面對(duì)斜面的摩擦力水平向左B．水平面對(duì)斜面的支持力大小為4mgC．剪斷繩子的瞬間，水平面對(duì)斜面的支持力等于5mgD．剪斷繩子的瞬間，若斜面不動(dòng)，斜面受到地面的摩擦力大小為【答案】BD【詳解】AB．根據(jù)題意，對(duì)小球受力分析，由平衡條件可得繩子的拉力對(duì)物塊受力分析，沿斜面體斜面方向有解得對(duì)整體受力分析，水平方向不受力，則水平面對(duì)斜面的摩擦力為零，豎直方向上有解得即水平面對(duì)斜面的支持力大小為4mg，故A錯(cuò)誤，B正確；CD．剪斷繩子的瞬間，繩子拉力消失，對(duì)物塊受力分析，如圖所示根據(jù)平衡條件可得對(duì)物塊受力分析，如圖所示由牛頓第三定律可知豎直方向上有解得若斜面不動(dòng)，在水平方向有故C錯(cuò)誤，D正確。故選BD。8．如圖所示，圓心為O、半徑為R的四分之一圓形光滑軌道豎直固定在水平地面上，在O點(diǎn)正上方有一光滑小定滑輪，小定滑輪到軌道最高點(diǎn)B的距離為h，輕繩一端系一質(zhì)量為m的小球（小球和小定滑輪均可視為質(zhì)點(diǎn)），靠放在光滑圓形軌道上的A點(diǎn)，A點(diǎn)到小定滑輪的距離為L(zhǎng)，另一端繞過(guò)小定滑輪后用力拉住.重力加速度為g，則下列說(shuō)法正確的是（）A．緩慢地拉輕繩使小球由A運(yùn)動(dòng)到B，該過(guò)程中FN大小不變B．緩慢地拉輕繩使小球由A運(yùn)動(dòng)到B，該過(guò)程中FT一直變小C．小球靜止在A點(diǎn)時(shí)，圓形軌道對(duì)小球的支持力大小D．小球靜止在A點(diǎn)時(shí)，繩對(duì)小球的拉力大小【答案】AB【詳解】對(duì)小球受力可知，小球受到繩子拉力、軌道給的支持力FN和自身重力mg，如圖所示緩慢地拉輕繩使小球由A運(yùn)動(dòng)到B過(guò)程屬于動(dòng)態(tài)平衡狀態(tài)，由圖可知力的矢量三角形與幾何三角形相似，則有解得其中mg、R、h均不變，L逐漸減小，則由上式可知，F(xiàn)N不變，F(xiàn)T變小。故選AB。9．工程師研究出一種可以用于人形機(jī)器人的合成肌肉，可模仿人體肌肉做出推、拉、彎曲和扭曲等動(dòng)作。如圖所示，連接質(zhì)量為m的物體的足夠長(zhǎng)細(xì)繩ab一端固定于墻壁，用合成肌肉做成的“手臂”ced端固定一滑輪，c端固定于墻壁，細(xì)繩繞過(guò)滑輪，c和e類似于人手臂的關(guān)節(jié)，由“手臂”合成肌肉控制。設(shè)cd與豎直墻壁ac夾角為θ，不計(jì)滑輪與細(xì)繩的摩擦，下列說(shuō)法正確的是（

）A．若保持不變，減小cd長(zhǎng)度，則細(xì)繩對(duì)滑輪的力減小B．若保持cd長(zhǎng)度不變，增大ad長(zhǎng)度，細(xì)繩對(duì)滑輪的力始終沿dc方向C．若保持ac等于ad，增大cd長(zhǎng)度，細(xì)繩對(duì)滑輪的力始終沿dc方向D．若θ從90°逐漸變?yōu)榱悖琧d長(zhǎng)度不變，且保持ac>cd，則細(xì)繩對(duì)滑輪的力先減小后增大【答案】AC【詳解】A．因ad部分的拉力等于b端重物的重力，則若保持不變，減小cd長(zhǎng)度，則增大，則細(xì)繩對(duì)滑輪的力減小，故A正確；B．保持cd長(zhǎng)度不變，增大ad長(zhǎng)度，繩中張力大小不變，細(xì)繩對(duì)滑輪的力沿的角平分線，故B錯(cuò)誤；C．保持ac等于ad，則，即dc為的角平分線，繩中張力不變，細(xì)繩對(duì)滑輪的力始終沿dc方向，故C正確；D．cd長(zhǎng)度不變，d點(diǎn)的軌跡如圖虛線所示，為一段圓弧當(dāng)d點(diǎn)的位置滿足ad與圓弧相切時(shí)，最小，此時(shí)細(xì)繩對(duì)滑輪的力最大，因此θ從90°逐漸變?yōu)榱?，?xì)繩對(duì)滑輪的力先增大后減小，故D錯(cuò)誤。故選AC。10．如圖，輕桿帶轉(zhuǎn)軸一端與物塊B連接，輕桿可繞轉(zhuǎn)軸在如圖所示的豎直面內(nèi)轉(zhuǎn)動(dòng)，其上端固定小球A，A、B質(zhì)量均為m且置于質(zhì)量為2m的小車中，小車放在光滑水平面上。細(xì)線右端固定于車廂壁C點(diǎn)，左端與A球相連，A、C等高，物塊B與車廂地板間的動(dòng)摩擦因數(shù)為。給小車施加水平向左的作用力F，保證輕桿與豎直方向的夾角且與小車始終保持相對(duì)靜止（假設(shè)最大靜摩擦力等于滑動(dòng)摩擦力），重力加速度為g。下列說(shuō)法正確的是（）A．輕桿對(duì)小球的作用力大小一定為，方向沿桿斜向上B．細(xì)線拉力為0時(shí)，小車的加速度大小為C．當(dāng)，D．當(dāng)，【答案】ABC【詳解】A．桿為動(dòng)桿，對(duì)小球的作用力一定沿著桿的方向，設(shè)大小為。對(duì)小球，由豎直方向平衡得故A正確；B．細(xì)線拉力為0時(shí)，對(duì)小球，水平方向，由牛頓第二定律得又A項(xiàng)分析可知解得故B正確；C．當(dāng)時(shí)，對(duì)物塊B，設(shè)小車對(duì)其的支持力為，則物塊B受到小車的靜摩擦力向左達(dá)到最大時(shí)，加速度最大，大小為,水平方向由牛頓第二定律得解得對(duì)A、B和小車整體，由牛頓第二定律得因此有故C正確；D．當(dāng)時(shí)，對(duì)物塊B，設(shè)小車對(duì)其的支持力為，則物塊B受到小車的靜摩擦力向左達(dá)到最大時(shí)，加速度最大，大小為,水平方向由牛頓第二定律得解得對(duì)A向左能達(dá)到的最大加速度可得即系統(tǒng)向左能達(dá)到的最大加速度為，對(duì)A、B和小車整體，由牛頓第二定律得因此有故D錯(cuò)誤。故選ABC。11．如圖所示，三根輕質(zhì)細(xì)線結(jié)于O點(diǎn)，OA另一端固定在天花板上的A點(diǎn)（位于圓心O'的正上方），OB另一端連接質(zhì)量為m的小球P（可視為質(zhì)點(diǎn)），OC另一端連接質(zhì)量為2m的物體Q，將小球P放置于半徑為R、質(zhì)量為3m的圓表面光滑的半圓柱上，半圓柱及物體Q均放置于粗糙水平面上，當(dāng)A、O、O'處于同一豎直線上時(shí)，OC處于水平且物體Q恰好不滑動(dòng)，此時(shí)重力加速度大小為g，最大靜摩擦力等于滑動(dòng)摩擦力，則下列說(shuō)法正確的是（）A．半圓柱所受的摩擦力與物體Q所受到的摩擦力大小相等B．OC段繩子的拉力大小為C．水平面對(duì)圓柱體的支持力大小為4mgD．物體Q與水平面間的動(dòng)摩擦因數(shù)為【答案】AD【詳解】A．根據(jù)題意，對(duì)整體進(jìn)行受力分析，水平方向上合力為零，物塊所受摩擦力與半圓柱體所受摩擦力等大反向，故A正確；BD．對(duì)小球P受力分析，受重力mg，光滑半圓柱的支持力N和繩子的拉力F，處于平衡狀態(tài)，畫出拉力F等大反向的力F′，即為mg和N的合力，如圖所示：由相似三角形有解得由余弦定理有則有對(duì)結(jié)點(diǎn)O受力分析，如圖所示：由平衡條件有，對(duì)物體Q受力分析，如圖所示：由平衡條件有又有則有故B錯(cuò)誤，D正確；C．OA段繩子的張力在豎直方向上將小球P和圓柱體整體受力分析有解得故C錯(cuò)誤。故選AD。12．如圖所示，水平地面放置一個(gè)斜面體，斜面體上的A物體通過(guò)平行斜面的輕繩繞過(guò)光滑定滑輪與輕環(huán)B相連，環(huán)B套在豎直放置的桿上，輕繩上放置一個(gè)輕質(zhì)可視作質(zhì)點(diǎn)的動(dòng)滑輪，動(dòng)滑輪下懸掛一個(gè)物體，系統(tǒng)處于靜止?fàn)顟B(tài)，在完成以下運(yùn)動(dòng)過(guò)程后，整個(gè)系統(tǒng)仍處于靜止?fàn)顟B(tài)，下列說(shuō)法正確的是（

）A．將物體A向上移動(dòng)后，A物體受到的摩擦力大小一定增大B．豎直桿向右移動(dòng)后，地面對(duì)斜面體的摩擦力大小一定增大C．豎直桿向右移動(dòng)后，豎直桿對(duì)環(huán)的摩擦力大小一定不變D．將環(huán)向上移動(dòng)后，豎直桿對(duì)環(huán)的作用力大小一定不變【答案】BCD【詳解】A．設(shè)懸掛小物體的質(zhì)量為m，動(dòng)滑輪兩側(cè)輕繩與豎直方向夾角為，繩上拉力可表示為將物體A向上移動(dòng)后，動(dòng)滑輪兩側(cè)繩子夾角減小，繩上拉力減小。因?yàn)椴淮_定物體A與斜面間的摩擦力方向，所以A物體受到的摩擦力大小不一定增大。故A錯(cuò)誤；B．同理，豎直桿向右移動(dòng)后，動(dòng)滑輪兩側(cè)繩子夾角增大，繩上拉力增大。對(duì)A和斜面整體分析，水平方向有可知繩的拉力變大，地面對(duì)斜面體的摩擦力大小一定增大。故B正確；C．對(duì)環(huán)受力分析可知，豎直方向受力平衡，即豎直桿對(duì)環(huán)的摩擦力等于環(huán)的重力與輕繩拉力的豎直分力之和，豎直桿向右移動(dòng)后，輕繩拉力的豎直分力仍等于懸掛小物體重力的一半，并沒(méi)有變化，所以豎直桿對(duì)環(huán)的摩擦力大小一定不變。故C正確；D．將環(huán)向上移動(dòng)后，動(dòng)滑輪兩側(cè)繩子夾角未變，則輕繩拉力未變，地面對(duì)斜面體的摩擦力未變，對(duì)斜面體、A物體、輕繩、懸掛小物體以及環(huán)組成的整體受力分析，可知豎直桿對(duì)環(huán)的彈力與地面對(duì)斜面體的摩擦力等大反向，即豎直桿對(duì)環(huán)的彈力未變，由C選項(xiàng)分析可知豎直桿對(duì)環(huán)的摩擦力也沒(méi)變，所以豎直桿對(duì)環(huán)