1、第4講共點(diǎn)力的平衡與受力分析 自主夯實(shí)基礎(chǔ)自主預(yù)習(xí)輕松過(guò)關(guān) 名師點(diǎn)金 分析和求解力學(xué)問(wèn)題往往需要先進(jìn)行受力分析，本單元中雖然只涉及平衡狀態(tài)下物體的受力分析，但掌握好了這些方法、技巧，就很容易將其推廣到動(dòng)力學(xué)和電磁學(xué)的受力分析中，所以說(shuō)本講內(nèi)容對(duì)整個(gè)高中物理來(lái)說(shuō)是非常重要的因此，對(duì)其中的重要思想方法、解題技巧同學(xué)們一定要進(jìn)行強(qiáng)化訓(xùn)練和分類比較，以達(dá)到深刻理解、靈活應(yīng)用的目的,知識(shí)梳理 一、共點(diǎn)力的平衡 1平衡狀態(tài) 2平衡條件 (1)物體所受合外力為零：F合0 (2)若采用正交分解法，則平衡條件表示為：Fx合0，F(xiàn)y合0，(Fz合0),二、物體平衡的相關(guān)推論 1二力平衡：如果物體在兩個(gè)共點(diǎn)力的作用

2、下處于平衡狀態(tài)，則這兩個(gè)力必定大小相等，方向相反，為一對(duì)平衡力 2多力平衡：如果物體受多個(gè)力作用處于平衡狀態(tài)，則其中任何一個(gè)力與其余力的合力大小相等，方向相反 3三力匯交原理 如果一個(gè)物體受到非平行的三個(gè)力作用而處于平衡狀態(tài)，則這三個(gè)力的作用線必定在一個(gè)平面內(nèi)，而且必為共點(diǎn)力(證明：若這三個(gè)力不共點(diǎn)，則三力對(duì)物體的力矩不平衡) 4如果物體受到n個(gè)共面力的作用而處于平衡狀態(tài)，則表示這n個(gè)力的n條有向線段可以依次首尾相接而構(gòu)成一個(gè)封閉的“力的n邊形”特別是當(dāng)n3時(shí)，將構(gòu)成一個(gè)封閉的“力的三角形”(注：可由三角形法則證明),三、物體的受力分析 1受力分析的方法 先畫(huà)出物體的受力示意圖，再根據(jù)平衡條件

3、(或牛頓運(yùn)動(dòng)定律)列出方程，求解各個(gè)未知力在具體的受力分析中，隔離法和正交分解法是最常用到的方法 2受力分析的步驟 (1)明確研究對(duì)象 在進(jìn)行受力分析時(shí)，研究對(duì)象可以是某一物體，也可以是保持相對(duì)靜止的若干個(gè)物體在解決比較復(fù)雜的問(wèn)題時(shí)，靈活地選取研究對(duì)象可以使問(wèn)題簡(jiǎn)化研究對(duì)象確定以后，只需要分析研究對(duì)象以外的物體施予研究對(duì)象的力(即研究對(duì)象所受的外力)，而不需要分析研究對(duì)象施予外界的力(這就是“隔離”的物理意義),(2)按順序分析 重力、特定的已知力、電磁力、彈力、摩擦力(先場(chǎng)力，后接觸力) 彈力和摩擦力屬于被動(dòng)力，它們的大小和方向與物體所受其他力的情況有關(guān) 凡有接觸的地方都要考慮是否有彈力，凡

4、有彈力的地方都要考慮是否有摩擦力 3注意事項(xiàng) (1)在對(duì)某物體進(jìn)行受力分析時(shí)，一定不能同時(shí)考慮一對(duì)作用力與反作用力 (2)合力與分力是等效代替的關(guān)系，不能考慮合力的同時(shí)又考慮其中的分力,基礎(chǔ)自測(cè) 1(湖北省沙市三中2010屆高三摸底考試)如圖41所示，位于斜面上的物塊的質(zhì)量為M，在沿斜面向上的力F作用下處于靜止?fàn)顟B(tài)，則斜面作用于物塊的靜摩擦力() A方向可能沿斜面向上 B方向可能沿斜面向下 C大小可能等于零 D大小可能等于F 圖41 【解析】除斜面可能作用于物塊的靜摩擦力f外，物塊在沿斜面方向還受到重力的下滑分力Mgsin 和沿斜面方向向上的力F這兩個(gè)力的作用 若FMgsin ，則f0；若FM

5、gsin ，則f0且沿斜面向下；若FMgsin ，則f0且沿斜面向上，此時(shí)有F fMgsin ，當(dāng)F Mgsin 時(shí)，fF Mgsin 【答案】ABCD,2(2008年上海物理卷)有一個(gè)直角支架AOB，AO水平放置，表面粗糙，OB豎直向下，表面光滑，AO上套有小環(huán)P，OB上套有小環(huán)Q，兩環(huán)質(zhì)量均為m，兩環(huán)間由一根質(zhì)量可忽略、不可伸長(zhǎng)的細(xì)繩相連，并在某一位置平衡，如圖42所示現(xiàn)將P環(huán)向左移一小段距離，兩環(huán)再次達(dá)到平衡，那么將移動(dòng)后的平衡狀態(tài)和原來(lái)的平衡狀態(tài)比較，AO桿對(duì)P環(huán)的支持力N和細(xì)繩上的拉力T的變化情況是() 圖42 AN不變，T變大 BN不變，T變小 CN變大，T變大 DN變大，T變小,

6、【解析】用整體法分析，支持力N2mg不變?cè)俑綦xQ環(huán)，設(shè)連接P、Q的細(xì)繩與OB的夾角為，則Tcos mg，角變小，cos 變大，從上式看出T將變小故本題正確選項(xiàng)為B 【答案】B,3如圖43甲所示，一個(gè)半球形的碗放在桌面上，碗口水平，O點(diǎn)為其球心，碗的內(nèi)表面及碗口是光滑的一根細(xì)線跨在碗口上，線的兩端分別系有質(zhì)量為m1和m2的小球，當(dāng)它們處于平衡狀態(tài)時(shí)，質(zhì)量為m1的小球與O點(diǎn)的連線與水平面的夾角為60兩小球的質(zhì)量比 () 圖43甲 ABCD,【解析】將m1所受的繩的拉力F1和碗的支持力F2正交分解，如圖43乙所示 圖43乙 在x軸上：F1cos F2cos 在y軸上：F1cos F2sin m1g

7、又F1mg，60 聯(lián)立解得： 【答案】A,創(chuàng)新方法探究提煉方法展示技巧 題型方法 一、兩種三角架問(wèn)題 例1如圖44甲所示，水平輕桿一端插入豎直墻內(nèi)，另一端裝有不計(jì)摩擦的輕質(zhì)滑輪，一輕繩一端C固定于墻上，另一端跨過(guò)滑輪后懸掛一質(zhì)量為m的重物，繩BC與水平方向成角求輕桿對(duì)滑輪的作用力 圖44甲,【解析】繞過(guò)滑輪的輕繩張力大小處處相等， 圖44乙 取滑輪及與其接觸的那段輕繩為研究對(duì)象，其受力情況如圖44乙所示由平衡條件知，輕桿對(duì)滑輪的彈力與兩側(cè) 繩拉力的合力互為平衡力，故F2Tcos ，方向?yàn)橄?上偏右 角 【答案】略 【點(diǎn)評(píng)】本題若取滑輪為研究對(duì)象，則應(yīng)說(shuō)明輕繩對(duì)滑輪的彈力大小和方向等于兩側(cè)繩拉力

8、的合力,例2如圖45甲所示，輕桿AB的一端固定在鉸鏈上，在另一端B用輕繩懸掛一重為G的物體，再用繩BC拉住B端使輕桿處于水平狀態(tài)已知CBA，B點(diǎn)為兩繩在輕桿上的共同結(jié)點(diǎn)，求輕桿對(duì)結(jié)點(diǎn)B的彈力 圖45甲,【解析】輕桿只受兩端點(diǎn)力的作用時(shí)， 兩端點(diǎn)的力一定沿輕桿方向，取結(jié)點(diǎn)B為研究對(duì)象，其受力情況如圖45乙所示由平衡條件有： TCcos T TCsin TDG 解得：輕桿對(duì)B的彈力大小TGcot 圖45乙 方向沿AB方向 【答案】Gcot 方向沿AB方向 【點(diǎn)評(píng)】在圖45甲所示的懸掛法中，就算是同一根繩子在輕桿上打一個(gè)結(jié)以固定輕桿和重物，B點(diǎn)兩側(cè)BC段和BD段繩的張力也可以不同，或者說(shuō)，在理論分析

9、中BC段和BD段不能算同一根繩子,二、平行四邊形定則(或三角形定則)在受力分析中的應(yīng)用 例3如圖46甲所示，重為G的球放在傾角為的光滑斜面上試分析：擋板AO與斜面間的夾角為多大時(shí)，它所受球的壓力最小 圖46甲 【分析】雖然題目求的是擋板AO的受力情況，但若直接以擋板為研究對(duì)象，因其所受的力均未知，將無(wú)法得出結(jié)論若以球?yàn)檠芯繉?duì)象，則容易求解,【解析】以球?yàn)檠芯繉?duì)象，受力如圖46乙所示，其中F1、F2分別為擋板與斜面對(duì)球的支持力，由牛頓第三定律知,它們分別與球?qū)醢濉⑿泵娴膲毫Υ笮∠嗟?、方向相?圖46乙 由圖中F1、F2、G組成的平行四邊形可知，當(dāng)擋板與斜面的夾角由小于90逐漸變大時(shí)，F(xiàn)2的方向

10、不變、大小逐漸變小，F(xiàn)1先變小再變大 由幾何關(guān)系知，90時(shí)F2有最小值mgsin ，即此時(shí)球?qū)醢宓膲毫ψ钚?，F(xiàn)2mgsin 【答案】90 【點(diǎn)評(píng)】圖解法具有簡(jiǎn)潔、明了、直觀等特點(diǎn)，使用圖解法的關(guān)鍵是正確利用平行四邊形定則(或三角形定則),方法概述 1三角形定則是簡(jiǎn)化了的平行四邊形定則(三角形為平行四邊形的一半) 2應(yīng)用這種方法分析受力時(shí)，關(guān)鍵要習(xí)慣于用幾何長(zhǎng)度、幾何方向替代力的大小和方向來(lái)進(jìn)行思考、分析,三、整體法與隔離法 例4在粗糙的水平面上放著一個(gè)質(zhì)量為M的三角形木塊，在它的斜面上放著一質(zhì)量為m的物體，如圖47甲所示已知斜面粗糙，m處于靜止?fàn)顟B(tài)，求此時(shí)水平面對(duì)三角形木塊的靜摩擦力 圖47

11、甲,【解析】方法一隔離法 設(shè)斜面的傾斜角為，水平面對(duì)M的靜摩擦力為f2，斜面與m之間的一對(duì)靜摩擦力為f1、f1，m、M的受力情況分別如圖47乙、丙所示對(duì)m，由平衡條件有： 圖47 f1mgsin ，F(xiàn)N1mgcos 對(duì)于M，由平衡條件有：FN2MgFN1cos f1sin f2f1cos FN1sin ，又f1f1，F(xiàn)NFN1 解得：f20，即水平面對(duì)M無(wú)靜摩擦力作用,方法二整體法 m、M相對(duì)靜止，把它們當(dāng)做一整體進(jìn)行分析受力如圖47丁所示，由平衡條件知它們不受地面靜摩擦力的作用 圖47丁 【答案】略,【點(diǎn)評(píng)】物體在斜塊上只受重力和斜面的作用力處于以下運(yùn)動(dòng)狀態(tài)時(shí)，相應(yīng)的水平面對(duì)斜塊的靜摩擦力的

12、規(guī)律如下： a當(dāng)物體靜止或恰好勻速下滑時(shí)，斜塊對(duì)水平地面無(wú)摩擦力作用； b當(dāng)物體在斜面上加速下滑時(shí)，斜塊對(duì)地面的靜摩擦力與物體運(yùn)動(dòng)的水平分量方向相反； c當(dāng)物體在斜面上減速下滑時(shí)，斜塊對(duì)地面的靜摩擦力方向與物體運(yùn)動(dòng)的水平分量方向相同 本題還可以用整體法的反證法說(shuō)明：若斜塊對(duì)地有靜摩擦力，則說(shuō)明它們有水平運(yùn)動(dòng)的趨勢(shì)；若地面光滑，它們將會(huì)整體向某一方向加速移動(dòng)那么，可以設(shè)計(jì)一種無(wú)動(dòng)力汽車，這顯然不可能,方法概述 有些物理問(wèn)題中要同時(shí)涉及幾個(gè)相關(guān)聯(lián)物體的受力： (1)若要求作物體之間內(nèi)力的受力分析時(shí)，只能用隔離法 (2)若幾個(gè)物體同時(shí)處于靜止或相同速度的勻速運(yùn)動(dòng)，題中又不需求出它們的內(nèi)力的情況下，這

13、類問(wèn)題往往既可以用整體法，也可以用隔離法 (3)有些問(wèn)題中往往需要綜合使用整體法與隔離法求解 (4)無(wú)論整體法還是隔離法，一般都需結(jié)合正交分解法列平衡方程求解,高考排雷 受力分析在物理學(xué)中有重要的基礎(chǔ)地位，所以有眾多的方法技巧需要掌握，我們?cè)诰唧w使用這些方法技巧時(shí)，要特別注意以下幾方面，防止走入誤區(qū) (1)可自由轉(zhuǎn)動(dòng)的輕桿，只有端點(diǎn)受力時(shí)，輕桿對(duì)端點(diǎn)的彈力只沿輕桿方向除此以外的情況下，輕桿向各方向都有可能有彈力 (2)使用正交分解時(shí)，并不是一定要在特定的方向建立坐標(biāo)軸，理論上可在任意方向取x軸建立直角坐標(biāo)系 (3)在高中階段只有同時(shí)處于平衡狀態(tài)(或加速度相同)的物體才能一起運(yùn)用整體法進(jìn)行求解,

14、例一斜塊M靜止于粗糙的水平面上，在其斜面上放一滑塊m，若給m一向下的初速度v0，則m正好保持勻速下滑，如圖48甲所示現(xiàn)在m下滑的過(guò)程中再加上一個(gè)作用力，則以下說(shuō)法正確的是() 圖48甲 A在m上加一豎直向下的力FA，則m將保持勻速運(yùn)動(dòng)，M對(duì)地仍無(wú)摩擦力的作用 B在m上加一沿斜面向下的力FB，則m將做加速運(yùn)動(dòng)，M對(duì)地有水平向左的靜摩擦力 C在m上加一水平向右的力FC，則m將做減速運(yùn)動(dòng)，在m停止前M對(duì)地仍無(wú)摩擦力的作用 D無(wú)論在m上加上什么方向的力，在m停止前M對(duì)地都無(wú)靜摩擦力的作用,【錯(cuò)解】m勻速下滑的過(guò)程中，m、M都處于平衡狀態(tài)，合外力為0，故此時(shí)M對(duì)地面無(wú)摩擦力作用，把所有力都沿水平、豎直方

15、向正交分解當(dāng)FA作用時(shí)，只增加系統(tǒng)豎直向下的壓力，故M對(duì)地面仍無(wú)摩擦力作用選項(xiàng)A正確 FB對(duì)系統(tǒng)有水平向左的分力作用，故M對(duì)地面會(huì)產(chǎn)生水平向左的摩擦力，選項(xiàng)B正確 同理FC作用時(shí)，M對(duì)地面有水平向右的摩擦力 故應(yīng)選A、B 【剖析】當(dāng)有FA、FB、FC等力作用在m上時(shí)，m不再處于平衡狀態(tài)，故不能再用整體法分析m、M受到的外力，應(yīng)該用隔離法來(lái)進(jìn)行受力分析,【正解】當(dāng)m勻速下滑時(shí)，m、M的受力情況分別如圖48乙、丙所示 由平衡條件知：f1mgsin FN1mgcos 又因?yàn)閒1FN1 可得：tan 圖48乙 圖48丙 當(dāng)在m上加一豎直向下的壓力時(shí)，m與M之間的彈力FN1(mgF)cos m與M之間的

16、摩擦力f1(mgF)cos 故m沿x方向有： (Fmg)sin (mgF)cos 0 m保持勻速下滑，對(duì)于m對(duì)M的摩擦力和壓力的水平分力同樣有：f1cos FN1sin 0 即M對(duì)地面無(wú)摩擦力的作用選項(xiàng)A正確 無(wú)論在m上施以何方向的作用力，在m停止之前都有f1FN1，所以m對(duì)M的壓力和摩擦力的水平分力之和為： Fxf1cos FN1sin FN1cos FN1sin 0 即M無(wú)水平移動(dòng)的趨勢(shì)，M對(duì)地?zé)o靜摩擦力作用,【答案】ACD 【點(diǎn)評(píng)】本解的結(jié)果可以作為結(jié)論記住 要注意C、D選項(xiàng)中有個(gè)關(guān)鍵的前提“在m停止之前”,體驗(yàn)成功 1如圖49甲所示，兩個(gè)質(zhì)量都是m的小球A、B用輕桿連接后斜靠在墻上處于

17、平衡狀態(tài)已知墻面光滑，水平地面粗糙現(xiàn)將B球向左移動(dòng)一小段距離，兩球再次達(dá)到平衡，那么將移動(dòng)后的平衡狀態(tài)和原來(lái)的平衡狀態(tài)比較，地面對(duì)B球的支持力F1和摩擦力F2的大小變化情況是() 圖49甲 AF1不變，F(xiàn)2增大BF1不變，F(xiàn)2減小 CF1增大，F(xiàn)2增大 DF1增大，F(xiàn)2減小,【解析】先取A、B及輕桿組成的整體作為研究對(duì)象，其受力情況如圖49乙所示 由平衡條件知，地面對(duì)B球的支 持力F12mg，大小不變 地面對(duì)B球的摩擦力總是與墻對(duì) A球的彈力大小相等，方向相反， 即F2F3 圖49乙 再取A球?yàn)檠芯繉?duì)象，A球的受力情況如圖49丙所示 FBA為輕桿對(duì)A球的彈力，由平衡 條件得：FBAcos mg

18、， F3FBAsin mgtan 故B球向左移一小段距離后， 減小，F(xiàn)3減小，而F2F3，則F2也減小 圖49丙 【答案】B,2(貴州省興義清華實(shí)驗(yàn)學(xué)校2010屆高三月考)如圖410甲所示，粗糙的物塊a、b、c疊放在地面上，其接觸處均有摩擦，但動(dòng)摩擦因數(shù)不同當(dāng)b受到一水平力F作用時(shí)，a和c隨b保持相對(duì)靜止向右做加速運(yùn)動(dòng)，此時(shí)() 圖410甲 Aa對(duì)c的摩擦力的方向向右 Bb對(duì)a的摩擦力的方向向右 Ca對(duì)b、a對(duì)c的摩擦力大小相等 D桌面對(duì)c的摩擦力大于a、b間的摩擦力,【解析】本題考查運(yùn)動(dòng)學(xué)與動(dòng)力學(xué)結(jié)合問(wèn)題及“整體法”與“隔離法”的綜合應(yīng)用根據(jù)物體的運(yùn)動(dòng)情況判斷物體的受力情況，再根據(jù)物體間的相

19、互作用關(guān)系判斷另一物體的受力情況 解此題的關(guān)鍵是選好研究對(duì)象先隔離c物體，其受力情況如圖410乙所示，整體向右做勻加速運(yùn)動(dòng)，因此a對(duì)c的摩擦力方向向右，所以A正確；再隔離a物體，根據(jù)牛頓第三定律，c對(duì)a的摩擦力方向向左，而a的加速度方向向右，根據(jù)牛頓第二定律可知，b對(duì)a的摩擦力方向應(yīng)向右，并且Fb aFc a，故B正確，而C不正確；通過(guò)研究c物體可以看出，桌面對(duì)c的摩擦力Fc小于a、c間的摩擦力Fa c，故FcFa cFb a，故D不正確 圖410 【答案】AB,3(2008年天津理綜卷)在粗糙水平地面上與墻平行放著一個(gè)截面為半圓的柱狀物體A，A與豎直墻之間放一光滑圓球B，整個(gè)裝置處于靜止?fàn)顟B(tài)

20、現(xiàn)對(duì)B加一豎直向下的力F，F(xiàn)的作用線通過(guò)球心，設(shè)墻對(duì)B的作用力為F1，B對(duì)A的作用力為F2，地面對(duì)A的作用力為F3若F緩慢增大而整個(gè)裝置仍保持靜止，截面如圖411甲所示，則在此過(guò)程中() AF1保持不變，F(xiàn)3緩慢增大 BF1緩慢增大，F(xiàn)3保持不變 CF2緩慢增大，F(xiàn)3緩慢增大 DF2緩慢增大，F(xiàn)3保持不變 圖411甲,【解析】如圖411乙所示，力F產(chǎn)生了兩個(gè)作用效果，一個(gè)是使B壓緊豎直墻面的分力F1，一個(gè)是壓緊A的分力F2當(dāng)力F緩慢增大時(shí)，合力的方向和兩個(gè)分力的方向都沒(méi)有發(fā)生變化，所以當(dāng)合力增大時(shí)兩個(gè)分力同時(shí)增大用整體法進(jìn)行分析，F(xiàn)3為地面對(duì)A的支持力和摩擦力的合力，與A的重力與F2的合力大小

21、相等，方向相反，故選項(xiàng)C正確 圖411乙 【答案】C,4如圖412甲所示，豎直放置的輕彈簧一端固定在地面上，另一端與斜面體P連接，P與斜放的固定擋板MN接觸且處于靜止?fàn)顟B(tài)，彈簧處于豎直方向，則斜面體P此刻受到外力的個(gè)數(shù)可能為() 圖412甲 A2B3C4D5,【解析】當(dāng)彈簧的彈力大小等于斜塊的重力時(shí)，P受2個(gè)力的作用；當(dāng)彈簧彈力大于P受的重力時(shí)，受4個(gè)力作用，受力示意圖分別如圖412乙所示 圖412乙 【答案】AC,5如圖413甲所示，重為G的均勻鏈條，兩端用等長(zhǎng)的輕繩連接掛在等高的地方，繩與水平方向成角試求： (1)繩子的張力 (2)鏈條最低點(diǎn)的張力 圖413甲 【解析】在求鏈條兩端的張力時(shí)

22、，可把鏈條當(dāng)做一個(gè)質(zhì)點(diǎn)處理，由于兩邊具有對(duì)稱性，兩端點(diǎn)的拉力大小相等，受力情況如圖413乙所示取鏈條整體為研究對(duì)象 圖413乙 (1)由平衡條件知，在豎直方向：2Fsin G 得：繩對(duì)鏈條兩端的拉力F ,(2)在求鏈條最低點(diǎn)的張力時(shí)，可將鏈條一分為二，取一半研究受力情況如圖413丙所示由平衡條件知，在水平方向：FFcos cot 圖413丙 【答案】(1) (2) cot ,6如圖414甲所示，用光滑的金屬桿做的直角三角形框ABC的AB邊和AC邊上各有一完全相同的小環(huán)E和F，用一根細(xì)線把E、F連接起來(lái)，細(xì)線比BC邊短，使三角形豎直放置，BC邊水平若已知AB邊與BC邊的夾角60，求兩環(huán)平衡時(shí)細(xì)線

23、與AB邊的夾角 圖414甲,【解析】平衡時(shí)每個(gè)小環(huán)都受重力、金屬桿的彈力和細(xì)線拉力的作用如圖414乙所示，若，容易判斷F不可能平衡；若 ，則容易判斷E不能平衡，故的大小應(yīng)大于60而小于90現(xiàn)分別畫(huà)出E、F的受力示意圖如圖414丙所示 乙丙 圖414 對(duì)于E，由平衡條件可得：mgcos 30Tcos 對(duì)于F，由平衡條件可得：mgTcos (150) 解得：tan 即平衡時(shí)細(xì)線與AB邊的夾角arctan 【答案】arctan,金典預(yù)測(cè)演練經(jīng)典創(chuàng)新展望高考 1如圖所示，在粗糙的水平面上放一三角形木塊a，若物體b在a的斜面上勻速下滑，則有() Aa保持靜止，而且沒(méi)有相對(duì)于水平面運(yùn)動(dòng)的趨勢(shì) Ba保持靜止

24、，但有相對(duì)于水平面向右運(yùn)動(dòng)的趨勢(shì) Ca保持靜止，但有相對(duì)于水平面向左運(yùn)動(dòng)的趨勢(shì) D因未給出所需數(shù)據(jù)，無(wú)法對(duì)a是否運(yùn)動(dòng)或有無(wú)運(yùn)動(dòng)趨勢(shì)作出判斷 【答案】A,2(2008年海南物理卷)如圖甲所示，質(zhì)量為M的楔形物塊靜置在水平地面上，其斜面的傾角為斜面上有一質(zhì)量為m的小物塊，小物塊與斜面之間存在摩擦用恒力F沿斜面向上拉小物塊，使之勻速上滑在小物塊運(yùn)動(dòng)的過(guò)程中，楔形物塊始終保持靜止地面對(duì)楔形物塊的支持力為() 甲 A(Mm)g B(Mm)gF C(Mm)gFsin D(Mm)gFsin ,【解析】對(duì)楔形物塊與小物塊這一系統(tǒng)進(jìn)行受力分析，系統(tǒng)受到重力、支持力、拉力F作用，系統(tǒng)各物體均平衡，則整個(gè)系統(tǒng)也處于

25、平衡狀態(tài)將力F正交分解后，如圖乙所示，由平衡條件得：FNFsin (Mm)g，則FN(Mm)gFsin ；支持力與壓力是作用力與反作用力，所以答案為D 乙 【答案】D,3如圖所示，輕繩的兩端分別系在圓環(huán)A和小球B上，圓環(huán)A套在粗糙的水平直桿MN上現(xiàn)用水平力F拉著繩子上的一點(diǎn)O，使小球B從圖示實(shí)線位置緩慢上升到虛線位置，但圓環(huán)A始終保持在原位置不動(dòng)則在這一過(guò)程中，環(huán)對(duì)桿的摩擦力Ff和環(huán)對(duì)桿的壓力FN的變化情況是() AFf不變，F(xiàn)N不變 BFf增大，F(xiàn)N不變 CFf增大，F(xiàn)N減小 DFf不變，F(xiàn)N減小 【答案】B,4如圖所示，輕桿BC一端用鉸鏈固定于墻上，另一端有一小滑輪C，重物D系一繩經(jīng)C固定

26、在墻上的A點(diǎn)，滑輪與繩的質(zhì)量及摩擦均不計(jì)若將繩一端從A點(diǎn)沿墻稍向上移，則系統(tǒng)再次平衡后() A輕桿與豎直墻壁間的夾角減小 B繩的拉力增大，輕桿受到的壓力減小 C繩的拉力不變，輕桿受到的壓力減小 D繩的拉力不變，輕桿受到的壓力不變 【答案】C,5如圖所示，A、B兩球用勁度系數(shù)為k的輕彈簧相連，B球用長(zhǎng)為L(zhǎng)的細(xì)繩懸于O點(diǎn)，A球固定在O點(diǎn)正下方，且O、A間的距離恰為L(zhǎng)，此時(shí)繩子所受的拉力為F1，現(xiàn)把A、B間的彈簧換成勁度系數(shù)為k2的輕彈簧，仍使系統(tǒng)平衡，此時(shí)繩子所受的拉力為F2，則F1與F2之間的大小關(guān)系為() AF1F2 CF1F2 D無(wú)法確定 【答案】C,6如圖甲所示，在用力F拉小船勻速靠岸的過(guò)

27、程中，若水的阻力保持不變，下列說(shuō)法正確的是() A小船所受到的合外力保持不變 B繩子的拉力F不斷增大 C繩子的拉力F保持不變 D船所受到的浮力不斷減小 甲 【解析】小船的受力情況如圖乙所示 由平衡條件得：Fcos f F浮mgFsin 乙 可知隨著增大，F(xiàn) 增大，浮力F浮不斷減小 【答案】ABD,7如圖所示，跳傘運(yùn)動(dòng)員打開(kāi)傘后經(jīng)過(guò)一段時(shí)間，將在空中保持勻速降落，其中跳傘運(yùn)動(dòng)員受到的空氣阻力不計(jì)已知運(yùn)動(dòng)員和他身上的裝備總重為G1，圓頂形降落傘傘面重為G2，有8條相同的拉線一端與飛行員相連(拉線的重量不計(jì))，另一端均勻分布在傘面邊緣上(圖中沒(méi)有把拉線都畫(huà)出來(lái))，每根拉線和豎直方向都成30角那么每根

28、拉線上的張力大小為() A B C D 【解析】由8Tcos 30G1，解得：T G1 【答案】A,8如圖甲所示，質(zhì)量為m的物體懸掛在輕質(zhì)支架上，輕桿OA、OB與墻，AO與BO之間都通過(guò)可自由轉(zhuǎn)動(dòng)的鉸鏈連接斜梁OB與豎直方向的夾角為，設(shè)水平橫梁OA和斜梁OB作用于O點(diǎn)的彈力分別為F1和F2，則以下結(jié)果正確的是() 甲 AF1mgsin BF1 CF2mgcos DF2,【解析】取O點(diǎn)為研究對(duì)象，BO、AO對(duì)O點(diǎn)的彈力都沿桿的方向，O點(diǎn)的受力情況如圖乙所示由平衡條件可得： 乙 F2 F1Ttan mgtan 【答案】D,9如圖甲所示，晾曬衣服的繩子兩端分別固定在兩根豎直桿上的A、B兩點(diǎn)，繩子的質(zhì)

29、量及繩與衣架掛鉤間的摩擦均忽略不計(jì)，衣服處于靜止?fàn)顟B(tài)如果保持兩桿不動(dòng)，繩子B端在桿上的位置不變，將A端上移少許，穩(wěn)定后衣服仍處于靜止?fàn)顟B(tài)則() 甲 A繩子的彈力增大 B繩子的彈力不變 C繩對(duì)掛鉤彈力的合力減小 D繩對(duì)掛鉤彈力的合力不變,【解析】由平衡條件知，繩對(duì)掛鉤的彈力的合力方向向上，大小等于衣服及衣架的總重力，故選項(xiàng)D正確 設(shè)繩子與水平方向的夾角為，有FN ，延長(zhǎng)BO與左豎桿交于A點(diǎn)，可知OAOA(如圖乙所示) 乙 再設(shè)繩的總長(zhǎng)為L(zhǎng)，兩豎桿的間距為x，有Lsin 可見(jiàn)繩子與水平方向的夾角與A、B兩點(diǎn)的高度差無(wú)關(guān)，故選項(xiàng)C錯(cuò)誤、D正確 【答案】BD,10如圖所示，在傾角為的光滑斜面上有兩個(gè)用輕質(zhì)彈簧相連接的物塊A、B，它們的質(zhì)量分別為mA、mB，彈簧的勁度系數(shù)為k，C為一固定擋板，系統(tǒng)處于靜止?fàn)顟B(tài)現(xiàn)用一恒力F沿斜面方向拉物塊A使之向上運(yùn)動(dòng)，則物塊B剛要離開(kāi)C時(shí)物塊A的加速度a和從開(kāi)始到此時(shí)物塊A的位移d(重力加速度為g),【解析】系統(tǒng)靜止時(shí)，彈簧處于壓縮狀態(tài)，分析A物體受力可知：F1mAgsin ，F(xiàn)1為此時(shí)彈簧彈力，設(shè)此時(shí)彈簧 壓縮量為x1，則F1kx1，得x1 在恒力作用下，A向上加速運(yùn)動(dòng)，彈簧由壓縮狀態(tài)逐漸變?yōu)樯扉L(zhǎng)狀態(tài)當(dāng)B剛要離開(kāi)C