高考物理一轮复习 第二章 微专题10 受力分析和共点力的平衡

受力分析和共点力的平衡1考点及要求：(1)力的合成和分解()；(2)共点力的平衡().2.方法与技巧：(1)整体法和隔离法；(2)静态平衡问题常用效果分解法和正交分解法；(3)动态平衡问题常用解析法和图解法1. (单个物体的受力分析)(多选)如图1所示，在水平力F作用下，木块A、B保持静止若木块A与B接触面是水平的，且F0.则关于木块B的受力个数可能是()图1A3个 B4个C5个 D6个2(整体法和隔离法分析两个或多个物体受力)如图2所示，水平桌面上叠放着A、B两物体，B物体受力F作用，A、B一起相对地面向右做匀减速直线运动，则B物体的受力个数为()图2A4个 B5个 C6个 D7个3(整体法和隔离法分析两个或多个物体受力)(多选)如图3所示，在恒力F作用下，a、b两物体一起沿粗糙竖直墙面匀速向上运动，则关于它们受力情况的说法正确的是()图3Aa一定受到4个力Bb可能受到4个力Ca与墙壁之间一定有弹力和摩擦力Da与b之间一定有摩擦力4(平衡条件的应用)在水平地面上固定一个上表面光滑的斜面体，在它上面放有质量为m的木块，用一根平行于斜面的细线连接一个轻环，并将轻环套在一根两端固定、粗糙的水平直杆上，整个系统处于静止状态，如图4所示，则杆对环的摩擦力大小为()图4Amgsin Bmgcos Cmgtan Dmgsin cos 5(用平衡条件分析动态平衡问题)如图5所示，A、B两物体的质量分别为M、，它们用细绳相连，跨过光滑的定滑轮，A置于倾角30的斜面上，B悬于斜面之外而处于静止状态，现在缓慢增加A物体的重量，整个系统始终保持静止，则在这个过程中()图5A绳子拉力逐渐减小BA所受的摩擦力逐渐增大CA对斜面的压力逐渐减小DA所受的合力逐渐增大6(用图解法分析动态平衡问题)如图6所示，顶端附有光滑定滑轮的斜面体静止在粗糙水平面上，三条细绳结于O点，一条绳跨过定滑轮平行于斜面连接物块P，一条绳连接小球Q，P、Q两物体处于静止状态，另一条绳OA在外力F的作用下使夹角90，且保持结点O位置不变，整个装置始终处于静止状态下列说法正确的是()图6A绳OA的拉力一直增大B斜面体对物块P的摩擦力的大小可能先减小后增大C地面对斜面体有向右的摩擦力D地面对斜面体的支持力大于物块P和斜面体的重力之和7如图7所示，用等长的两根轻质细线把两个质量相等的小球悬挂现对小球b施加一个水平向左的恒力F，同时对小球a施加一个水平向右的恒力3F，最后达到稳定状态，表示平衡状态的图可能是下列图中的()图78如图8所示，A、B、C三物块叠放并处于静止状态，水平地面光滑，其他接触面粗糙，以下受力分析正确的是()图8AA与墙面间存在压力BA与墙面间存在静摩擦力CA物块共受3个力作用DB物块共受5个力作用9如图9所示，一个人站在水平地面上的长木板上用力F向右推箱子，木板、人、箱子均处于静止状态，三者的质量均为m，重力加速度为g，则()图9A箱子受到的摩擦力方向向右B地面对木板的摩擦力方向向左C木板对地面的压力大小为3mgD若人用斜向下的力推箱子，则木板对地面的压力会大于3mg10如图10所示，一根轻质细绳跨过定滑轮连接两个小球A、B，它们都穿在一根光滑的竖直杆上，不计细绳与滑轮之间的摩擦，当两球平衡时OA绳与水平方向的夹角为60，OB绳与水平方向的夹角为30，则球A、B的质量之比和杆对A、B的弹力之比分别为()图10A. B.C. D.11.如图11所示，不计重力的轻杆OP能以O点为圆心在竖直平面内自由转动，P端用轻绳PB挂一重物，用一根轻绳通过滑轮系住P端在力F的作用下，当杆OP和竖直方向的夹角(090的过程，OA拉力的方向变化如图从1位置到2位置到3位置所示，可见OA的拉力先减小后增大，OP绳的拉力一直增大，选项A错误；若开始时P受绳子的拉力比较小，则斜面对P的摩擦力沿斜面向上，OP绳拉力一直增大，则摩擦力可能先减小后反向增大，选项B正确；以斜面和P、Q整体为研究对象受力分析，根据平衡条件，斜面受地面的摩擦力与F沿水平方向的分力等大反向，故摩擦力方向向左，选项C错误；以斜面体和P、Q整体为研究对象受力分析，根据竖直方向受力平衡：NFcos M斜gMPgMQg，式中为F与竖直方向的夹角，由图分析可知Fcos 的最大值即为MQg(当F竖直向上时)，故Fcos M斜gMPg，选项D正确7D对两个球整体受力分析，水平方向受向左的F和向右的3F，故上面绳子一定向右偏；设上面绳子与竖直方向夹角为，则：Tsin 2FTcos 2mg设下面绳子与竖直方向夹角为，则：Tsin FTcos mg联立可得：故选D.8C以三个物块组成的整体为研究对象，水平方向上：地面光滑，对C没有摩擦力，根据平衡条件得知，墙对A没有压力，因而也没有摩擦力故A、B错误对A：受到重力、B的支持力和摩擦力三个力作用故C正确先对A、B整体研究：水平方向上，墙对A没有压力，则由平衡条件分析可知，C对B没有摩擦力再对B分析，受到重力、A的压力和摩擦力、C的支持力，共四个力作用故D错误9C人用力F向右推箱子，对箱子受力分析，受推力、重力、支持力、静摩擦力，根据平衡条件，箱子受到的摩擦力方向向左，与推力平衡，故A错误；对三个物体的整体受力分析，受重力和支持力，不受静摩擦力，否则不平衡，故地面对木板没有静摩擦力，故B错误；对三个物体的整体受力分析，受重力和支持力，根据平衡条件，支持力等于重力，根据牛顿第三定律，支持力等于压力，故压力等于重力，为3mg，故C正确；若人用斜向下的力推箱子，对三个物体的整体受力分析，受重力和支持力，故压力依然等于3mg，故D错误10A分别对A、B两球受力分析，运用合成法，如图：由几何知识得：Tsin 2mAgTsin mBg故mAmBsin 2sin 2cos 11杆的弹力N则：11B对点P受力分析，设杆的弹力为N，绳子的拉力为F，如图所示根据平衡条件得，FF，N与F的合力与重力大小相等，方向相反由三角形相似法得：.当缓慢增大时，PQ增大，而G、OQ不变，故F逐渐增大12AD由题意知，若保持挡板不动，球受到重力、斜面与挡板对球的弹力，三力之间的夹角为120，可知三力大小相等，由牛顿第三定律知球对斜面的压力大小也为G，则选项A正确；若挡板从图示位置顺时针方向缓慢转动60，由动态分析图(图略)可知球对斜面的压力逐渐减小，球对挡板的压力先逐渐减小后逐渐增大，则选项B、C错误；若保持挡板不动，使小车水平向右做匀加速直线运动，由牛顿第二定律知，球受到合力方向向右，斜面对球的弹力将增大，而球对挡板的压力可能减少到零，则选项D正确13B隔离物体B进行受力分析，因不确定mAg和mBgsin 的大小关系，故斜面体C对物体B的静摩擦力大小和方向无法确定，选项A错误；对物体B和斜面体C整体进行受力分析，增大mAg，导致细线的拉力变大，其水平向左的分力变大，根据平衡条件，地面对斜面体C水平向右的静摩擦力也必将变大，选项B正确；当悬挂定滑轮的细线的拉力等于mAg时，两细线间的夹角为120，由题设条件可知，连接物体A和物体B间的细线间夹角不会达到120，选项C错误；当斜面C向左移动时，滑轮也将向左移动，导致角变小，选项D错误