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专题二相互作用,高考物理(江苏专用),考点一三种常见的力力的合成与分解 A组自主命题江苏卷题组 1.(2016江苏单科,1,3分)一轻质弹簧原长为8 cm,在4 N的拉力作用下伸长了2 cm,弹簧未超出弹性限度。则该弹簧的劲度系数为() A.40 m/NB.40 N/m C.200 m/ND.200 N/m,五年高考,答案D根据胡克定律有F=kx,则k= N/m=200 N/m,故D正确。,易错点拨F=kx中的x为弹簧的形变量,而不是弹簧的总长度。本题中如果用弹簧总长度计算k值,则会错选B。,2.(2011江苏单科,1,3分)如图所示,石拱桥的正中央有一质量为m的对称楔形石块,侧面与竖直方向的夹角为,重力加速度为g。若接触面间的摩擦力忽略不计,则石块侧面所受弹力的大小为() A.B. C.mg tan D.mg cot ,答案A石块受力如图所示,由对称性可知两侧面所受弹力FN1和FN2大小相等,设为FN,由三力平衡可知四边形OABC为菱形,故ODC为直角三角形,且OCD=,则由mg=FN sin 可得 FN=,故A正确。,评析考查受力分析和三力平衡知识,同时考查对数学知识的应用能力,特别是菱形转化成直角三角形,再利用直角三角形特性解题的方法。,解题关键明确研究对象,画好受力分析图。,1.(2014广东理综,14,4分)如图所示,水平地面上堆放着原木,关于原木P在支撑点M、N处受力的方向,下列说法正确的是(),A.M处受到的支持力竖直向上 B.N处受到的支持力竖直向上 C.M处受到的静摩擦力沿MN方向 D.N处受到的静摩擦力沿水平方向,B组统一命题、省(区、市)卷题组,答案A支持力的方向垂直于支持面,因此M处受到的支持力垂直于地面竖直向上,N处支持力过N垂直于切面斜向上,A项正确、B项错;静摩擦力方向平行于接触面与相对运动趋势的方向相反,因此M处的静摩擦力沿水平方向,N处的静摩擦力沿MN方向,C、D项都错误。,2.(2018天津理综,7,6分)(多选)明朝谢肇淛的五杂组中记载:“明姑苏虎丘寺塔倾侧,议欲正之,非万缗不可。一游僧见之曰:无烦也,我能正之。”游僧每天将木楔从塔身倾斜一侧的砖缝间敲进去,经月余扶正了塔身。假设所用的木楔为等腰三角形,木楔的顶角为,现在木楔背上加一力F,方向如图所示,木楔两侧产生推力FN,则() A.若F一定,大时FN大B.若F一定,小时FN大 C.若一定,F大时FN大D.若一定,F小时FN大,答案BC本题考查力的分解。如图所示,把力F分解在垂直于木楔两侧的方向上,根据力的作用效果可知,F1=F2=FN=,由此式可见,B、C项正确,A、D项错。,思路分析力的分解方法 按照力的实际作用效果分解力,得出FN的函数式,结论便一目了然。,3.(2015广东理综,19,6分)(多选)如图所示,三条绳子的一端都系在细直杆顶端,另一端都固定在水平地面上,将杆竖直紧压在地面上,若三条绳长度不同,下列说法正确的有() A.三条绳中的张力都相等 B.杆对地面的压力大于自身重力 C.绳子对杆的拉力在水平方向的合力为零 D.绳子拉力的合力与杆的重力是一对平衡力,答案BC由于三条绳长度不同,则三条绳与竖直杆间的夹角不相等,因竖直杆仅是压在地面上而没有固定,则三条绳对杆的拉力在水平方向的分力必平衡,但三个水平分力在水平面内的方向关系不确定,故不能确定三条绳中张力的大小关系,A错误、C正确;由于三条绳对杆的拉力在竖直方向的分力都向下,故B正确;绳子拉力的合力竖直向下,杆的重力也竖直向下,它们不是一对平衡力,故D错误。,评析本试题涉及不在同一平面内的外力的分析与处理,增大了试题的难度,主要考查了受力分析与平衡问题,难度中等。,1.(2014山东理综,14,6分)如图,用两根等长轻绳将木板悬挂在竖直木桩上等高的两点,制成一简易秋千。某次维修时将两轻绳各剪去一小段,但仍保持等长且悬挂点不变。木板静止时,F1表示木板所受合力的大小,F2表示单根轻绳对木板拉力的大小,则维修后() A.F1不变,F2变大B.F1不变,F2变小 C.F1变大,F2变大D.F1变小,F2变小,C组教师专用题组,答案A木板静止时受力情况如图所示,设轻绳与竖直木桩的夹角为,由平衡条件知,合力F1=0,故F1不变,F2=,剪短轻绳后,增大,cos 减小,F2增大,故A正确。,2.(2013课标,15,6分)如图,在固定斜面上的一物块受到一外力F的作用,F平行于斜面向上。若要物块在斜面上保持静止,F的取值应有一定范围,已知其最大值和最小值分别为F1和F2(F20)。由此可求出(),A.物块的质量 B.斜面的倾角 C.物块与斜面间的最大静摩擦力 D.物块对斜面的正压力,答案C当物块所受外力F为最大值F1时,具有沿斜面向上的运动趋势 由平衡条件可得:F1=mg sin +fm; 同理:当物块所受外力F为最小值F2时,具有沿斜面向下的运动趋势,即F2+fm=mg sin 。 联立解得fm=,F1+F2=2mg sin ,由于物块质量m和斜面的倾角未知,故选项C正确,选 项A、B、D错误。,3.(2013广东理综,20,6分)(多选)如图所示,物体P静止于固定的斜面上,P的上表面水平。现把物体Q轻轻地叠放在P上,则() A.P向下滑动 B.P静止不动 C.P所受的合外力增大 D.P与斜面间的静摩擦力增大,答案BDP静止在斜面上时沿斜面方向有:mg sin =fmg cos ,即sin cos ,当把物体Q放在P上时、均不变,故P仍将保持静止,且合外力为零,则A、C均错,B项正确。由f=mg sin 知,当m变大时f将随之变大,D项正确。,评析本题考查斜面上的自锁现象,即当tan 时,静放于斜面上的物体,无论其质量多大也不会下滑。题目中的“把物体Q轻轻地叠放在P上”相当于P的质量变大。,考点二受力分析共点力的平衡 A组自主命题江苏卷题组 (2010江苏单科,3,3分)如图所示,置于水平地面的三脚架上固定着一质量为m的照相机。三脚架的三根轻质支架等长,与竖直方向均成30角,则每根支架中承受的压力大小为() A.mgB.mgC.mgD.mg 答案D如图每根支架承受的压力为N,则N的竖直分力大小为,所以N=mg,D 正确。,方法指导正交分解法。,解题思路以照相机为研究对象,把每根支架对它的支持力分解在水平方向和竖直方向上,则水平方向上的三个分力的合力为零,竖直方向上三个分力的合力等于照相机的重力。 B组统一命题、省(区、市)卷题组,1.(2017课标,16,6分)如图,一物块在水平拉力F的作用下沿水平桌面做匀速直线运动。若保持F的大小不变,而方向与水平面成60角,物块也恰好做匀速直线运动。物块与桌面间的动摩擦因数为() A.2-B.C.D.,B组 自主命题省（区、市）卷题组,答案C本题考查物体受力分析、滑动摩擦力、物体的平衡。 物块在水平力F作用下做匀速直线运动,其受力如图甲所示 甲 乙 由平衡条件:F=f、FN=mg 而f=FN=mg 即F=mg 当F的方向与水平面成60角时,其受力如图乙,由平衡条件: F cos 60=f1 f1=FN1=(mg-F sin 60) 联立解得=,选项C正确。,一题多解受力变化时,物块和桌面间的动摩擦因数不变,不妨假设摩擦力和支持力的合力方向与支持力的夹角为,则有tan =,因不变,故角不变,即F与mg的合力方向不变,由图可 知,当F由水平变为与水平面夹角为60时,F大小不变, =30,再由=tan 得=tan 30= 选项C正确。,2.(2017课标,17,6分)一根轻质弹性绳的两端分别固定在水平天花板上相距80 cm的两点上,弹性绳的原长也为80 cm。将一钩码挂在弹性绳的中点,平衡时弹性绳的总长度为100 cm;再将弹性绳的两端缓慢移至天花板上的同一点,则弹性绳的总长度变为(弹性绳的伸长始终处于弹性限度内)() A.86 cmB.92 cmC.98 cmD.104 cm,答案B设弹性绳劲度系数为k,绳总长l1=100 cm时,绳上弹力大小F1=k(l1-l0),绳中点处受力平衡,设绳与水平方向夹角为,则有2F1 sin =F=G,cos =,sin =,绳两端缓慢移至同一点时, 设绳长为l2,其弹力大小F2=k(l2-l0),此时绳中点处受力平衡,有2F2=F=G,综上所述有2k(l1-l0) sin =2k(l2-l0),解得l2=92 cm,则选项B正确。,解题关键关键词理解与情景构建 弹性绳可按弹簧模型处理,始终处于弹性限度内说明劲度系数k不变,钩码挂在绳的中点,绳中点处受力平衡,两侧绳上弹力大小相等,等于弹性绳的弹力。,3.(2016课标,17,6分)如图,两个轻环a和b套在位于竖直面内的一段固定圆弧上;一细线穿过两轻环,其两端各系一质量为m的小球。在a和b之间的细线上悬挂一小物块。平衡时,a、b间的距离恰好等于圆弧的半径。不计所有摩擦。小物块的质量为() A.B.mC.mD.2m,答案C由于物块通过挂钩悬挂在线上,细线穿过圆环且所有摩擦都不计,可知线上各处张力都等于小球重力mg。如图所示,由对称性可知a、b位于同一水平线上,物块处于圆心O点正上方,则1=2,3=4,1=5。因圆弧对轻环的弹力沿圆弧半径方向,且轻环重力不计,由平衡条件知环两侧细线关于圆弧半径对称,即5=6,由几何关系得1=2=5=6=30,3=4=60。再由物块与挂钩的受力平衡有mg cos 60+mg cos 60=Mg,故有M=m,C正确。,4.(2017课标,21,6分)(多选)如图,柔软轻绳ON的一端O固定,其中间某点M拴一重物,用手拉住绳的另一端N。初始时,OM竖直且MN被拉直,OM与MN之间的夹角为()。现将重物向右 上方缓慢拉起,并保持夹角不变。在OM由竖直被拉到水平的过程中() A.MN上的张力逐渐增大 B.MN上的张力先增大后减小 C.OM上的张力逐渐增大 D.OM上的张力先增大后减小,答案AD本题考查对共点力平衡问题的理解和推理能力,要求运用数学工具求解物理问题。 设MN上的张力为T,OM上的张力为F,在缓慢拉起的过程中重物处于动态平衡状态。当OM与竖直方向成任意角时,由受力分析有 F cos +T cos (-)=mg F sin =T sin (-) 利用三角函数化简解得 T=mg,F=mg 可知,在由0增加至的过程中,MN上的张力T逐渐增大,选项A正确,B错误。由于OM与MN之 间的夹角,所以在由0增加至的过程中,-的值先由大于减小至后,进一步再减小, 相应sin (-)的值先增大后减小,即OM上的张力F先增大后减小,选项C错误,D正确。,一题多解重物受到重力mg、OM绳的拉力FOM、MN绳的拉力FMN共三个力的作用。缓慢拉起过程中任一时刻可认为是平衡状态,三力的合力恒为0。如图所示,由三角形定则得一首尾相接的闭合三角形,由于且不变,则三角形中FMN与FOM的交点在一个优弧上移动,由图可以 看出,在OM被拉到水平的过程中,绳MN中拉力一直增大且恰好达到最大值,绳OM中拉力先增大后减小,故A、D正确,B、C错误。,1.(2014上海单科,9,3分)如图,光滑的四分之一圆弧轨道AB固定在竖直平面内,A端与水平面相切。穿在轨道上的小球在拉力F作用下,缓慢地由A向B运动,F始终沿轨道的切线方向,轨道对球的弹力为N。在运动过程中() A.F增大,N减小B.F减小,N减小 C.F增大,N增大D.F减小,N增大,C组教师专用题组,答案A由题意知,小球在由A运动到B过程中始终处于平衡状态。设某一时刻小球运动至如图所示位置,则对球由平衡条件得:F=mg sin ,N=mg cos ,在运动过程中,增大,故F增大,N减小,A正确。,2.(2017天津理综,8,6分)(多选)如图所示,轻质不可伸长的晾衣绳两端分别固定在竖直杆M、N上的a、b两点,悬挂衣服的衣架挂钩是光滑的,挂于绳上处于静止状态。如果只人为改变一个条件,当衣架静止时,下列说法正确的是() A.绳的右端上移到b,绳子拉力不变 B.将杆N向右移一些,绳子拉力变大 C.绳的两端高度差越小,绳子拉力越小 D.若换挂质量更大的衣服,则衣架悬挂点右移,答案AB本题考查物体受力分析、物体的平衡。衣架挂钩为“活结”模型,oa、ob为一根绳,两端拉力相等,设绳aob长为L,M、N的水平距离为d,bo延长线交M于a,由几何知识知ao=ao,sin =,由平衡条件有2F cos =mg,则F=,当b上移到b时,d、L不变,不变,故F不变,选项 A正确,C错误。将杆N向右移一些,L不变,d变大,变大,cos 变小,则F变大,选项B正确。只改变m,其他条件不变,则sin 不变,不变,衣架悬挂点不变,选项D错误。,解题关键绳的“活结”模型两端受力相等 如果只改变a、b的高度差,不改变a、b间的水平距离,绳与竖直杆的夹角不变,在b点移动过程中,“活结”对应的位置如图所示。,考点一三种常见的力力的合成与分解 1.(2018江苏如东中学、姜堰中学等五校联考,6)如图所示,一辆运送沙子的自卸卡车装满沙子,沙粒之间的动摩擦因数为1,沙子与车厢底板的动摩擦因数为2(21),车厢的倾角用表示,下列说法正确的是(设最大静摩擦力等于滑动摩擦力)() A.要顺利地卸干净全部沙子,应满足tan 2 C.只卸去部分沙子,车上还留有一部分沙子,应满足tan 21 D.只卸去部分沙子,车上还留有一部分沙子,应满足2tan 1,三年模拟,A组 20162018年高考模拟基础题组,答案D放在斜面上的物体恰不下滑时有mg sin =mg cos ,即=tan 是物体恰好不会下滑的临界条件,由此可知,A、B均错,1tan 时, 沙粒会下滑;2tan 时,沙粒将全部从车厢底板滑下,可见C错,D正确。,成果分享=tan 时,静止在斜面上的物体恰好不下滑;tan 时,物体沿斜面下滑。,2.(2017江苏三市二模,1)质量为M的磁铁,吸在竖直放置的磁性黑板上静止不动。某同学沿着黑板面,用水平向右的恒力F轻拉磁铁,磁铁向右下方做匀速直线运动,则磁铁受到的摩擦力f () A.大小为MgB.大小为 C.大小为FD.方向水平向左,答案B磁铁在竖直面内受恒力F、重力Mg、摩擦力f作用做匀速运动,由合力为零可得摩擦力大小f=,方向与速度v的方向相反,故只有B正确。,3.(2017江苏南师附中期中)质量分别为2 kg、1 kg、2 kg的三个木块a、b、c和两个劲度系数均为500 N/m的相同轻弹簧p、q用轻绳连接如图,其中a放在光滑水平桌面上。开始时p弹簧处于原长,木块都处于静止。现用水平力缓慢地向左拉p弹簧的左端,直到c木块刚好离开水平地面为止,g取10 m/s2。该过程p弹簧的左端向左移动的距离是() A.6 cmB.8 cmC.10 cmD.12 cm,答案D当F=0时,对b,由受力平衡得,kx1=mbg,x1=2 cm(x1为压缩量)。当c木块刚好离开水平地面时,对c有kx2=mcg,x2=4 cm(x2为伸长量);对b木块有kx3=mbg+kx2,解得x3=6 cm。由以上分析可知,p弹簧的左端应左移12 cm,故D正确。,4.(2018江苏盐城月考,7)(多选)如图所示,一个教学用的直角三角板的边长分别为a、b、c,被沿两直角边的细绳A、B悬吊在天花板上,且斜边恰好平行天花板,过直角的竖直线为MN。设A、B两绳对三角形薄板的拉力分别为Fa和Fb,已知Fa和Fb及薄板的重力为在同一平面的共点力,则下列判断正确的是() A.薄板所受重力的反作用力的作用点在MN的延长线上 B.薄板的重心不在MN线上 C.两绳对薄板的拉力Fa和Fb之比为FaFb=ba D.两绳对薄板的拉力Fa和Fb是由于细绳发生形变而产生,答案ACD三角板受重力和两细绳的拉力处于平衡状态,这三个力必为共点力,故三角板重心必在MN线上,又知作用力与反作用力作用在同一条直线上,故B错,A正确。弹力是因施力物体发生形变产生的,故D正确。Fa与Fb的合力与薄板重力平衡,如图所示,由几何关系有= =,故C正确。,规律总结物体在三个非平行力作用下处于平衡状态,则此三个力必为共点力。,5.(2018江苏常州月考,8)(多选)如图所示,在倾斜的滑杆上套一个质量为m的圆环,圆环通过轻绳拉着一个质量为M的物体,在圆环沿滑杆向下滑动的过程中,悬挂物体的轻绳始终处于竖直方向,不计空气阻力。则() A.物体做匀速运动 B.环只受三个力作用 C.环一定受四个力作用 D.物体的重力小于悬绳对物体的拉力,答案AC物体的运动轨迹为平行于杆的直线,而受力方向均在竖直方向,故小球所受合力必为零,做匀速运动,重力等于悬绳的拉力,故A对,D错。环与小球的运动相同,所受合力必为零,所以必受摩擦力,此外还受重力、支持力、悬绳的拉力,故B错,C对。,6.(2018江苏镇江月考,14)如图所示,ab是一根沿水平方向拉直的琴弦,长为L,现用一只弹簧测力计从琴弦的中点竖直向上拉,使琴弦的中点向上发生侧移量d(dL),此时弹簧测力计的示数为F。已知弹簧测力计的量程为0F0,全部刻度的长度为x0,求:(琴弦重力不计) (1)弹簧测力计中弹簧的劲度系数; (2)此时琴弦中张力的大小。,解析(1)由胡克定律得F0=kx0, 解得弹簧测力计中弹簧的劲度系数k= (2)设琴弦中的张力大小为FT,由力的平衡得 2FT sin =F(为琴弦与水平虚线的夹角) 由于dL,由数学知识可知 sin tan = 解得FT=F,答案(1)(2)F,考点二受力分析共点力的平衡 1.(2018江苏如东中学、姜堰中学等五校联考,3)如图所示,两个截面半径均为r,质量均为m的半圆柱体A、B放在粗糙水平面上,A、B截面圆心间的距离为l,在A、B上放一个截面半径为r,质量为2m的光滑圆柱体C,A、B、C处于静止状态,则() A.B对地面的压力大小为3mg B.地面对A的作用力沿A、C圆心连线方向 C.l越小,A、C间的弹力越小 D.l越小,地面对A、B的摩擦力越大,答案C对A、B、C整体分析,并结合对称性及牛顿第三定律可知,A和B对地面的压力大小均为2mg,故A选项错。半圆柱体A受力情况如甲图所示,由平衡条件可知,地面对A的作用力与重力mg和C对A的压力FCA的合力平衡,故B选项错。圆柱体C受力情况如乙图所示,由平衡条件和对称性可知,FAC=FBC=,再结合图中几何关系可得FAC=,由此式可见,l越小, FAC越小,故C选项正确。由甲图可见,FfA=FAC sin =mgtan =mg=,由 此式可知,l越小,FfA越小,故D选项错。,解题思路“先整体、后隔离”是解决连接体问题的常规思路,本题亦如此。,2.(2017江苏高考真题二模,1)如图所示,质量为m的木块被斜向上的推力F压在天花板上且处于静止状态,则下列判断中正确的是() A.木块可能只受两个力作用 B.木块可能只受三个力作用 C.木块一定受四个力作用 D.若推力F逐渐增大,木块将可能滑动,答案C木块受重力和推力F,其中推力F可分解为水平向右的力Fx和竖直向上的力Fy,因木块静止,故所受合力为零,水平方向必有向左的摩擦力,因而木块必与天花板相互挤压,所以受四个力作用;当推力F增大时,其水平分力增加量小于最大静摩擦力的增加量,故仍将静止。,考查点本题考查共点力的平衡、物体受力分析、力的分解、摩擦力等,要求考生有较高的分析能力,为中等难度题。,温馨提示木块受力如图所示,由平衡条件可知,F cos (F sin -mg),则有F cos F sin ,故F水平分力的增加量小于最大静摩擦力的增加量。,3.(2016江苏南京、盐城二模,1)如图所示,在粗糙水平地面上放着一个物体A,A的左端紧靠竖直墙,A与竖直墙之间放一光滑圆球B,整个装置处于静止状态。若把A向右移动少许后,它们仍处于静止状态。则下列判断中正确的是() A.球B对墙的压力增大 B.球B对柱状物体A的压力增大 C.地面对柱状物体A的摩擦力不变 D.地面对柱状物体A的支持力不变,答案D以A、B整体为研究对象,在竖直方向上,地面对A的支持力始终等于A、B的总重力,故D正确;地面对A的摩擦力等于墙对B的弹力,对B球用作图法分析,如图所示,A向右移动时,A对B的弹力由1位置变到2位置,可见,F1、F2均减小,故C错;再由牛顿第三定律知A、B错。,解题思路这是一个动态平衡的问题,采用“作图法”分析,简单易行。,其他解法解析法。如图所示,球受重力GB、墙对它的弹力F1、圆弧面的支持力F2,由平衡条件可得F1=,F2=,当把A向右移动少许时,增大,则F1、F2均减小。,4.(2018江苏南京调研,6)(多选)如图所示,一光滑斜面固定在地面上,重力为G的物体在一水平推力F的作用下处于静止状态。若斜面的倾角为,则() A.F=G cos B.F=G tan C.物体对斜面的压力N=G cos D.物体对斜面的压力N=,答案BD物体受力如图所示,由平衡条件有F=G tan ,故A错,B对。由牛顿第三定律可知物体对斜面的压力等于斜面对物体的支持力N=,故C错,D正确。,5.(2018江苏淮安期中,8)(多选)如图所示,一半球支撑面顶部有一小孔。质量分别为m1和m2的A、B小球(视为质点),通过一根穿过半球顶部小孔的细线相连,不计所有摩擦。小球B静止在球面上时,其平衡位置与半球面的球心连线跟水平方向的夹角为。以下结论正确的是 () A.m1=m2 sin B.m1=m2 cos C.m1=m2 tan D.将B向下移动一些后,B将不能回到原来位置,答案BD小球B受力如图所示,由平衡条件有 FT=m2g cos ,对A分析可知,FT=m1g,故有m1=m2 cos ,可见A、C均错,B正确。B下移一些后,将减小,则m2 cos 增大,故小球B将会继续下滑,可见D正确。,6.(2017江苏南京调研,14)如图所示,一根光滑的丝带两端分别系住物块A、C,丝带绕过两定滑轮,在两滑轮之间的丝带上放置了球B,D通过细绳跨过定滑轮水平牵引C,整个系统处于静止状态。已知MA= kg,MC=2 kg,MD=0.5 kg,B球两侧丝带与竖直方向的夹角为60,连接C物块 的丝带与水平面夹角为30,此时C恰能保持静止状态。求:(g=10 m/s2) (1)球B的质量m; (2)物块C与地面间的摩擦力f;,(3)物块C与地面的动摩擦因数(假设滑动摩擦力等于最大静摩擦力)。,答案(1) kg(2)10 N(3),解析(1)对B受力分析,受重力和两侧丝带的拉力,根据平衡条件,知:2MAgsin 30=mg, 解得:m= kg; (2)对C受力分析,受重力、两个拉力、支持力和摩擦力,根据平衡条件,知水平方向受力平衡:MAg cos 30=MDg+f,解得f=10 N; (3)对C,竖直方向受力平衡,支持力:N=MCg-MAg sin 30=15 N, 由f=N知=。,考查点本题考查了受力分析、摩擦力、平衡条件的应用等知识;看上去复杂,实际上为考生熟悉的问题,为中等难度题。,温馨提示注意研究对象的选取。,1.(2018江苏连云港调研,4)如图所示,质量为M的楔形物块静止在水平地面上,其斜面的倾角为。斜面上有一质量为m的小物块,小物块与斜面之间存在摩擦。用恒力F沿斜面向上拉小物块,使之匀速上滑。在小物块运动的过程中,楔形物块始终保持静止。地面对楔形物块的支持力为() A.(M+m)gB.(M+m)g-F C.(M+m)g+F sin D.(M+m)g-F sin ,B组 20162018年高考模拟综合题组 (时间：20分钟 分值：40分),一、选择题（每题3分，共6分）,答案D小物块匀速上滑,楔形物块静止,均为平衡状态,将两物体作为系统,在竖直方向有Mg+mg=N+F sin ,得N=(Mg+mg)-F sin ,即D正确,A、B、C错误。,解题关键运用“整体法”的条件是系统内各物体的加速度相同。,2.(2017江苏盐城中学阶段检测,3)如图所示,三根细线共同系于O点,其中OA在竖直方向上,OB水平并跨过定滑轮悬挂一个重物,OC的C点固定在地面上,整个装置处于静止状态。若OC缩短并使C点右移,同时保持O点位置不变,装置仍然保持静止状态,则细线OA上的拉力FA和OC上的拉力FC与原先相比是() A.FA、FC都减小B.FA、FC都增大 C.FA增大,FC减小D.FA减小,FC增大,答案B以O点为研究对象,受三力FA、FB、FC且合力为零。如图:构成力的矢量三角形,若OC缩短且C点右移,FB大小、方向不变,FA方向不变,而图中夹角变大,仍然满足合力为零,可知FA、FC都增大。,考查点本题考查共点力的平衡和分析动态平衡问题的方法。为中等难度题。,方法指导三个共点力的合力为零时,三力的矢量一定组成闭合三角形。当一个力恒定、一个力方向恒定时,可利用该三角形定性分析力的变化。,3.(2018江苏南通摸底,9)如图所示,三个重均为100 N的物块,叠放在水平桌面上,各接触面水平,水平拉力F=20 N作用在物块2上,三条轻质细绳结于O点,与物块3连接的绳水平,与天花板连接的绳与水平方向成45角,竖直绳上悬挂重为20 N的小球P。整个装置处于静止状态。则( ) A.水平绳的拉力大小为20 N B.物块1和2之间的摩擦力大小为20 N C.桌面对物块3的支持力大小为320 N D.物块3受5个力的作用,二、多项选择题(每小题4分,共12分),答案AD对结点O受力分析可知,水平绳的拉力大小等于小球P的重力20 N,选项A正确;对物块1受力分析可知,物块1和2之间的摩擦力为0,选项B错误;桌面对物块3的支持力大小为300 N,选项C错误;物块3受重力、桌面的支持力、绳的拉力、物块2对它的压力和摩擦力,共5个力的作用,选项D正确。,考点本题考查共点力的平衡、受力分析等知识点,情景看上去复杂,实则不难。,4.(2018江苏扬州月考,10)如图所示,质量为m的小正方体和质量为M的大正方体放在两竖直墙和水平面间,处于静止状态。小正方体和大正方体接触的面与竖直方向的夹角为,重力加速度为g,若不计一切摩擦,下列说法正确的是() A.水平面对大正方体的弹力大小等于(M+m)g B.水平面对大正方体的弹力大小等于(M+m)g cos C.墙面对小正方体的弹力大小为mg tan D.墙面对小正方体的弹力大小为mg/ tan ,答案AD对两物体组成的系统受力分析可知,水平面对大正方体的支持力等于(M+m)g,墙面对大正方体和小正方体的弹力为一对平衡力;再对小正方体分析,受力如图所示,由平衡条件可得,F1=。综上可见,A、D正确。,解题关键对于连接体问题,多数采用“先整体,后隔离”的思路解题。,5.(2018江苏南通一模,9)如图所示,质量均为m的A、B两物块与劲度系数为k的轻弹簧两端相连,置于足够长、倾角为30的斜面上,处于静止状态,物块A下表面光滑,物块B与斜面间的最大静摩擦力为f,重力加速度为g,现给物块A施加沿斜面向上的恒力,使A、B两物块先后开始运动,弹簧始终在弹性限度内,则() A.当物块B刚开始运动时,弹簧伸长量最大 B.在物块B开始运动前,物块A可能一直做加速运动 C.物块A沿斜面向上运动的距离为时,速度达到最大 D.当物块A沿斜面向上运动的距离为时,物块B开始运动,答案BD物块B刚开始运动时的速度小于A的速度,弹簧继续伸长,所以当物块B刚开始运动时,弹簧伸长量不是最大,故A错误;物块B开始运动时,对B有kx1=mg sin 30+f,在物块B开始运动前,可能有Fmgsin 30+kx1,物块A一直做加速运动,故B正确;原来系统静止时,对A有kx0=mg sin 30,当A的合力为零时速度最大,此时有F=mg sin 30+kx2,物块沿斜面向上运动的距离为s=x0+x2,联立解得s=,故C错误;物块B刚开始运动时,物块A沿斜面向上运动的距离为s=x0+x1,联立解 得s=,故D正确。,解题思路根据A的受力情况,判断其运动情况;分析B的运动状态,判断弹簧伸长量的变化。当A的合力为零时速度最大;当物块B刚开始运动时,弹簧的弹力等于重力沿斜面向下的分力与最大静摩擦力之和。,6.(2018江苏盐城摸底,13)(14分)如图所示,在倾角=30的斜面上放一木板A,重为GA=100 N,板上放一重为GB=500 N的木箱B,斜面上有一固定的挡板,先用平行于斜面的绳子把木箱与挡板拉紧,然后在木板上施加一平行斜面方向的拉力F,使木板从木箱下匀速抽出,此时,绳子的拉力T=400 N。设木板与斜面间的动摩擦因数1=,求: (1)B所受摩擦力fB和A、B间的动摩擦因数2; (2)拉力F的大小。,三、非选择题(共22分),解析(1)对B受力分析如图,由平衡条件得 沿斜面方向:GB sin +fB=T 解得fB=150 N,方向沿斜面向下 垂直斜面方向:NB=GB cos =250 N A、B间动摩擦因数2= (2)以A、B整体为研究对象,受力分析如图, 由平衡条件得:F=fA+T-(GA+GB) sin NA=(GA+GB) cos ,答案(1)150 N,方向沿斜面向下(2)325 N,fA=1NA 解得F=325 N,方法指导只要物体的加速度相同,就可以把它们组成一个系统,采用“整体法”解题。如本题中A、B虽然发生相对运动,但加速度均为零,故可以把A、B作为整体进行研究。,7.(2017江苏镇江阶段检测,14)(8分)如图所示,质量为m的匀质细绳,一端系在天花板上的A点,另一端系在竖直墙壁上的B点,平衡后最低点为C点。现测得AC段绳长是BC段绳长的n倍,且绳子B端的切线与墙壁的夹角为。试求绳子在C处和在A处的弹力分别为多大。(重力加速度为g),答案 tan ,解析对CB段绳子受力分析,受重力、墙壁的拉力、AC绳子对其向左的拉力,如图所示, 根据平衡条件,有: TB cos =mgTB sin =T 联立解得:T= tan ; 再对AC段绳子受力分析,受重力、BC绳子对其向右的拉力,墙壁的拉力,如图所示,根据平衡条件,有:TA sin =mg TA cos =TT=T 解得:TA=,考查点本题考查受力分析、研究对象的选取、平衡条件的应用等知识,为中等难度题。,温馨提示解决本题的难点是选取研究对象。采用隔离法,将绳子分成AC和BC两段,分别研究。,
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