專題高中力學(xué)受力分析總結(jié)及題型分析

1、專題二受力分析共點(diǎn)力的平衡一、 共點(diǎn)力作用下物體的平衡（受力分析）1、受力分析(1)、受力分析的一般順序先分析重力，然后分析接觸力(彈力、摩擦力 )，最后分析其他力(電力、磁力、浮力等)所有物體都要進(jìn)行力分析，不得遺漏。摩擦力：在不知是否有摩擦力時(shí)，可以假設(shè)為有摩擦力，摩擦力方向一定沿切線（與接觸面平行）方向。彈力 方向：一定與接觸面垂直。2、共點(diǎn)力作用下物體的平衡(1)、平衡狀態(tài) :物體處于靜止或勻速直線運(yùn)動(dòng)的狀態(tài)(2)、共點(diǎn)力的平衡條件：任意方向：f合0 或者任意方向建立的坐標(biāo)3、共點(diǎn)力平衡的幾條重要推論(1)、二力平衡：如果物體在兩個(gè)共點(diǎn)力的作用下處于平衡狀態(tài)，這兩個(gè)力必定大小相等，方向

2、相反(2)、三力平衡 ：如果物體在三個(gè)共點(diǎn)力的作用下處于平衡狀態(tài)，其中任意兩個(gè)力的合力一定與第三個(gè)力大小相等，方向相反（作用在一條直線上）(3)、多力平衡：如果物體受多個(gè)力作用處于平衡狀態(tài)，其中任何一個(gè)力與其余力的合力大小相等，方向相反（作用在一條直線上） 解讀：共點(diǎn)力的平衡條件及推論. （1） 、物體受力平衡： （比如，靜止、勻速直線運(yùn)動(dòng)），任何方向建立的坐標(biāo)系，在坐標(biāo)軸上均受力平衡（同一條直線上，大小相等，方向相反）。（2） 、例如，物體受三個(gè)力作用，且平衡，任意方向建立坐標(biāo)，其中任意兩個(gè)力的合力，一定與第三個(gè)力在同一條直線上，大小相等，方向相反。（題 2、 3）題型分析2受力分析和平衡條

3、件的應(yīng)用滑滑梯是小孩很喜歡的娛樂活動(dòng)如圖 2所示，一個(gè)小孩正在滑梯上勻速下滑，則() a小孩所受的重力與小孩所受的彈力大小相等圖 2 b小孩所受的重力與小孩所受的摩擦力大小相等c小孩所受的彈力和摩擦力的合力與小孩所受的重力大小相等d小孩所受的重力和彈力的合力與小孩所受的摩擦力大小相等分析：如果 物體 受三個(gè)力平衡，任意兩個(gè)力的合力，一定與第三個(gè)力在同一條直線上，大小相等，方向相反。cd 3受力分析和平衡條件的應(yīng)用如圖 3 所示，在傾角為的斜面上，放著一個(gè)質(zhì)量為m 的光滑小球，小球被豎直的木板擋住，則小球?qū)δ景宓膲毫Υ笮?) amgcosbmgtanc. d.圖 3 解析：取光滑小球?yàn)檠芯繉?duì)象

4、，對(duì)小球進(jìn)行受力分析，由于小球是光滑的，因此小球不會(huì)受到摩擦力的作用，建立如圖所示的直角坐標(biāo)系，由于小球靜止，則有坐標(biāo)軸上的力平衡。x軸：fn1sin fn20，y 軸： fn1cos mg 0 解得： fn1， fn2mgtan由牛頓第三定律（作用力與反作用力）可知，小球?qū)δ景宓膲毫閒n2fn2mgtan . 4受力分析和平衡條件的應(yīng)用如圖 4 所示，質(zhì)量為m 的滑塊靜止置于傾角為 30 的粗糙斜面上，一根輕彈簧一端固定在豎直墻上的p 點(diǎn)，另一端系在滑塊上，彈簧與豎直方向的夾角為30 ，則() a滑塊可能受到三個(gè)力作用b彈簧一定處于壓縮狀態(tài)圖 4 c斜面對(duì)滑塊的支持力大小可能為零d斜面對(duì)滑

5、塊的摩擦力大小一定等于mg分析：沿斜面（一般沿受力多的面）建立坐標(biāo)系，坐標(biāo)軸上的力平衡，根據(jù)選項(xiàng)中條件假設(shè)成立。分解到坐標(biāo)軸如果不平衡則假設(shè)不成立。ad 二、受力分析圖解法1、應(yīng)用圖解法解題時(shí)，物體的受力特點(diǎn)是：(1)、受三個(gè)共點(diǎn)力；(2)、一個(gè)力大小、方向不變，一個(gè)力方向不變，另一個(gè)力大小、方向都變. （3） 、力的大?。海淳€長度比例，相似三角形對(duì)應(yīng)成比例，抓住不變量（比如恒定力，重力等）表示變化過程中線段長不變，以不變量為準(zhǔn)根據(jù)平行四邊形法則畫出其他變化量。2、畫受力示意圖 邊分析邊將力一一畫在受力示意圖上，準(zhǔn)確標(biāo)出力的方向，標(biāo)明各力的符號(hào)、大?。ú蛔兞吭谧兓^程中畫圖時(shí)長度保持不變），

6、在原圖上進(jìn)行比較變化過程例題 6 圖解法的應(yīng)用如圖 6 所示，一定質(zhì)量的物塊用兩根輕繩懸在空中，其中繩 oa 固定不動(dòng)，繩ob 在豎直平面內(nèi)由水平方向向上轉(zhuǎn)動(dòng)，則在繩 ob 由水平轉(zhuǎn)至豎直的過程中，繩ob 的張力大小將 () a一直變大b一直變小圖6 c先變大后變小d先變小后變大解析在繩 ob 轉(zhuǎn)動(dòng)的過程中，繩 oa 固定不動(dòng)， o不動(dòng)，物塊始終處于靜止?fàn)顟B(tài)，所受合力始終為零，如圖為繩ob 轉(zhuǎn)動(dòng)過程中結(jié)點(diǎn)o 受力示意圖，由圖可知，繩ob 的張力先變小后變大三、整體法與隔離法當(dāng)涉及物體較多時(shí)，就要考慮采用整體法和隔離法(1)整體法 同時(shí)滿足這兩個(gè)條件即可采用整體法運(yùn)動(dòng)狀態(tài)相同（靜止或勻速直線）時(shí)

7、，作為一個(gè)整體建立坐標(biāo)進(jìn)行受力分析，或求出共同加速度 a=a1=a2 （2）隔離法： 物體必須從系統(tǒng)中隔離出來，獨(dú)立地進(jìn)行受力分析，進(jìn)而分析周圍物體有哪些對(duì)它施加了力的作用把力分解到建立的坐標(biāo)軸上進(jìn)行受力分析，列出方程5整體法和隔離法的應(yīng)用(2010 山東理綜 17)如圖 5 所示，質(zhì)量分別為 m1、m2的兩個(gè)物體通過輕彈簧連接，在力f 的作用下一起沿水平方向做勻速直線運(yùn)動(dòng)(m1在地面上， m2在空中 )，力 f 與水平方向成 角則 m1所受支持力fn和摩擦力ff正確的是() 圖 5 afnm1gm2gfsin bfnm1gm2gfcoscfffcos dfffsin解析勻速直線運(yùn)動(dòng)，一定是平

8、衡（坐標(biāo)軸上合力為0）且有共同加速度將 m1、m2和彈簧看做整體，受力分析如圖所示根據(jù)平衡條件得fffcosfnfsin (m1m2)g則 fn(m1m2)gfsin故選項(xiàng) a、c 正確四、假設(shè)法在受力分析時(shí)，若不能確定某力是否存在，可先對(duì)其作出存在或不存在的假設(shè)，然后再就該力存在與否對(duì)物體運(yùn)動(dòng)狀態(tài)影響的不同來判斷該力是否存在例如， 摩擦力： 如果 在不知是否有摩擦力時(shí)，可以假設(shè)為有摩擦力，摩擦力方向一定沿切線（與接觸面平行）方向；有摩擦力就必須有壓力n（根據(jù)摩擦力公式f=n ) 例 1如圖 7 所示，在恒力f 作用下， a、b 兩物體一起沿粗糙豎直墻面勻速向上運(yùn)動(dòng)，則關(guān)于它們受力情況的說法正

9、確的是() aa 一定受到4 個(gè)力bb 可能受到4 個(gè)力ca 與墻壁之間一定有彈力和摩擦力圖 7 da 與 b 之間一定有摩擦力解析（整體法） a、b 兩物體 一起沿粗糙豎直墻面勻速向上 運(yùn)動(dòng)。 將 a、b 看成整體，其受力圖如圖甲所示，(可以假設(shè)為有摩擦力，摩擦力方向一定沿切線（與接觸面平行）方向；有摩擦力就必須有壓力n（根據(jù)摩擦力公式f=n ) 假如有摩擦力f，則一定有向右的彈力（壓力）n，在水平方向不平衡。說明a 與墻壁之間沒有彈力和摩擦力作用；（隔離法）對(duì)物體b 進(jìn)行受力分析，勻速直線運(yùn)動(dòng)，個(gè)方向受力平衡；如圖乙所示，b受到 3 個(gè)力作用， 所以 a 受到 4 個(gè)力作用（b 對(duì) a的摩

10、擦力、 彈力，重力，恒力 f)， 答案ad 。甲乙五、學(xué)會(huì)分析動(dòng)態(tài)平衡問題和極值問題用圖解法進(jìn)行動(dòng)態(tài)平衡的分析1動(dòng)態(tài)平衡：是指平衡問題中的一部分力是變力，是動(dòng)態(tài)力，力的大小和方向均要發(fā)生變化，所以叫動(dòng)態(tài)平衡，這是力平衡問題中的一類難題2基本思路：化“動(dòng)”為 “靜”，“靜” 中求 “動(dòng)”3基本方法：圖解法和解析法4 共點(diǎn)力平衡中的臨界與極值問題的處理方法（1 臨界問題當(dāng)某物理量變化時(shí)，會(huì)引起其他幾個(gè)物理量的變化，從而使物體所處的平衡狀態(tài)“恰好出現(xiàn) ”或“恰好不出現(xiàn) ”，在問題的描述中常用“ 剛好 ”、“剛能 ”、“恰好 ” 等語言敘述 常見的臨界狀態(tài)有：（1）、兩接觸物體脫離與不脫離的臨界條件：

11、是相互作用力為0(主要體現(xiàn)為兩物體間的彈力為0)；（2）、繩子斷與不斷的臨界條件：為繩中張力達(dá)到最大值；繩子繃緊與松馳的臨界條件為繩中張力為0；（3）、存在摩擦力作用的兩物體間發(fā)生相對(duì)滑動(dòng)或相對(duì)靜止的臨界條件：為靜摩擦力達(dá)到最大研究的基本思維方法：假設(shè)推理法（2 極值問題平衡物體的極值，一般指在力的變化過程中的最大值和最小值問題一般用圖解法或解析法進(jìn)行分析例 5如圖 15 所示，兩個(gè)完全相同的球，重力大小均為g，兩球與水平地面間的動(dòng)摩擦因數(shù)都為 ，且假設(shè)最大靜摩擦力等于滑動(dòng)摩擦力，一根輕繩兩端固結(jié)在兩個(gè)球上，在繩的中點(diǎn)施加一個(gè)豎直向上的拉力，當(dāng)繩被拉直后，兩段繩間的夾角為 ，求當(dāng) f 至少為多

12、大時(shí)，兩球?qū)D15 會(huì)發(fā)生滑動(dòng)審題指導(dǎo)兩球發(fā)生滑動(dòng)的臨界狀態(tài)是摩擦力達(dá)到最大靜摩擦力的狀態(tài)，即繩上拉力的水平分量等于小球受到的最大靜摩擦力時(shí)解析對(duì) 結(jié)點(diǎn) o 受力分析 如圖甲所示，由平衡條件得：f1f2對(duì) 任一球 (如右球 )受力分析如圖乙所示，球發(fā)生滑動(dòng)的臨界條件是：f2sinfn， 又 f2cosfn g.聯(lián)立解得： f受力分析的基本思路考點(diǎn)一受力分析突破訓(xùn)練 1如圖 8 所示，在斜面上，木塊a 與 b 的接觸面是水平的繩子呈水平狀態(tài)，兩木塊均保持靜止則關(guān)于木塊a 和木塊 b 可能的受力個(gè)數(shù)分別為() a2 個(gè)和 4 個(gè)b3 個(gè)和 4 個(gè)圖 8 c4 個(gè)和 4 個(gè)d4 個(gè)和 5 個(gè)答案ac

13、d 解析(1)、若繩子的拉力為零，以a、b 為研究對(duì)象， b 和斜面之間一定有靜摩擦力，a、b 的受力圖如圖，所以選項(xiàng)a 正確(2)、若繩子上有拉力，對(duì)a、b 分別畫受力圖可知，a 受到重力、b 對(duì) a 的支持力、繩子的拉力和b 對(duì) a 的靜摩擦力而平衡，b 受到重力、 a 對(duì) b 的壓力、斜面對(duì)b 的支持力和a 對(duì) b 的靜摩擦力，斜面對(duì)b 的摩擦力可有可無，所以選項(xiàng)c、d 正確， b 錯(cuò)誤考點(diǎn)二平衡問題的常用處理方法平衡問題是指當(dāng)物體處于平衡狀態(tài)時(shí)，利用平衡條件求解力的大小或方向的問題處理方法常有力的合成法、正交分解法、三角形法則例 2如圖 9 所示，在傾角為的斜面上，放一質(zhì)量為m 的小球

14、，小球被豎直的木板擋住，不計(jì)摩擦，則球?qū)醢宓膲毫κ?) amgcos bmgtanc.dmg解析解法一(正交分解法 ) 對(duì)小球受力分析如圖甲所示，小球靜止， 處于平衡狀態(tài)， 沿水平和豎直方向建立坐標(biāo)系，將 fn2正交分解，列平衡方程為fn1fn2sin ，mgfn2cos . 可得：球?qū)醢宓膲毫n1 fn1mgtan ，所以 b 正確解法二(力的合成法 ) 如圖乙所示，小球處于平衡狀態(tài)，合力為零fn1與 fn2的合力一定與mg 平衡，即等大反向解三角形可得：fn1mgtan ，所以，球?qū)醢宓膲毫n1 fn1mgtan .所以 b 正確解法三(三角形法則 ) 如圖丙所示，小球處于平衡狀

15、態(tài)，合力為零，所受三個(gè)力經(jīng)平移首尾順次相接，一定能構(gòu)成封閉三角形，解得：fn1 mgtan ，故球?qū)醢宓膲毫?fn1 fn1mgtan .所以 b 正確丙共點(diǎn)力作用下物體平衡的一般解題思路突破訓(xùn)練 2如圖 10 所示，一直桿傾斜固定，并與水平方向成30 的夾角；直桿上套有一個(gè)質(zhì)量為0.5kg 的圓環(huán)，圓環(huán)與輕彈簧相連，在輕彈簧上端施加一豎直向上、大小f 10n 的力，圓環(huán)處于靜止?fàn)顟B(tài)，已知直桿與圓環(huán)之間的動(dòng)摩擦因數(shù)為0.7，g10m/s2.下列圖 10 說法正確的是() a圓環(huán)受到直桿的彈力，方向垂直直桿向上b圓環(huán)受到直桿的彈力大小等于2.5n c圓環(huán)受到直桿的摩擦力，方向沿直桿向上d圓環(huán)受

16、到直桿的摩擦力大小等于2.5n 解析對(duì)小環(huán)受力分析如圖所示：由于 f10nmg 5n，所以桿對(duì)環(huán)的彈力fn垂直桿向下，桿對(duì)環(huán)還有沿桿向下的靜摩擦力ff，則 fn與 ff的合力應(yīng)豎直向下，大小為f合fmg5n，所以 fnf合cos30n，fff合sin302.5n綜上可知選項(xiàng)d 正確考點(diǎn)三用圖解法進(jìn)行動(dòng)態(tài)平衡的分析1動(dòng)態(tài)平衡：是指平衡問題中的一部分力是變力，是動(dòng)態(tài)力，力的大小和方向均要發(fā)生變化，所以叫動(dòng)態(tài)平衡，這是力平衡問題中的一類難題2基本思路：化“動(dòng)”為 “靜”，“靜” 中求 “動(dòng)”3基本方法：圖解法和解析法例 3如圖 11 所示，兩根等長的繩子ab 和 bc 吊一重物靜止，兩根繩子與水平方

17、向夾角均為60 .現(xiàn)保持繩子ab 與水平方向的夾角不變，將繩子 bc 逐漸緩慢地變化到沿水平方向，在這一過程中，繩子bc 的拉力變化情況是()圖 11 a增大b先減小后增大c減小d先增大后減小解析抓住不變量，變量畫出可能線條解法一合成法：對(duì)力的處理(求合力 )采用合成法，應(yīng)用合力為零求解時(shí)采用圖解法(畫動(dòng)態(tài)平行四邊形法)作出力的平行四邊形，如圖甲所示由圖可看出，fbc先減小后增大解法二正交分解法：對(duì)力的處理(求合力 )采用正交分解法，應(yīng)用合力為零求解時(shí)采用解析法如圖乙所示，將fab、fbc分別沿水平方向和豎直方向分解，由兩方向合力為零分別列出方程：fabcos60 fbcsin ， fabsi

18、n60 fbccos fb，聯(lián)立解得fbcsin(30 )fb/2，顯然，當(dāng) 60 時(shí)， fbc最小，故當(dāng)增大時(shí)， fbc先減小后增大解析動(dòng)態(tài)平衡問題的常用方法方法步驟解析(1)列平衡方程求出未知量與已知量的關(guān)系表達(dá)式突破訓(xùn)練3如圖 12 所示，一光滑小球靜止放置在光滑半球面的底端，用豎直放置的光滑擋板水平向右緩慢地推動(dòng)小球，則在小球運(yùn)動(dòng)的過程中 (該過程小球未脫離球面)，木板對(duì)小球的推力f1、半球面對(duì)小球的支持力f2的變化情況正確的是() 圖 12 af1增大， f2減小bf1增大， f2增大cf1減小， f2減小df1減小， f2增大答案b 解析作出球在某位置時(shí)的受力分析圖，如圖所示在小球

19、運(yùn)動(dòng)的過程中， f1的方向不變， f2與豎直方向的夾角逐漸變大，畫力的動(dòng)態(tài)平行四邊形，由圖可知f1、f2均增大，選項(xiàng)b 正確7 整體法與隔離法在平衡問題中的應(yīng)用例 4如圖 13 所示，質(zhì)量為m、半徑為r 的半球形物體a 放在水平地面上，通過最高點(diǎn)處的釘子用水平細(xì)線拉住一質(zhì)量為m、半徑為 r 的光滑球b.以下說法正確的有() aa 對(duì)地面的壓力等于(m m)g 圖 13 ba 對(duì)地面的摩擦力方向向左cb 對(duì) a 的壓力大小為mgd細(xì)線對(duì)小球的拉力大小為mg解析對(duì)整體受力分析， 可以確定a 與地面間不存在摩擦力，地面對(duì) a 的支持力等于a、b 的總重力；再對(duì)b 受力分析，借助兩球心及釘子位置組成的

20、三角形，根據(jù)幾何關(guān)系和力的合成分解知識(shí)求得a、 b 間的彈力大小為mg，細(xì)線的拉力大小為mg. 答案ac 突破訓(xùn)練 4如圖 14 所示，截面為三角形的木塊a 上放置一鐵塊b，三角形木塊豎直邊靠在豎直且粗糙的墻面上，現(xiàn)用豎直向上的作用力f，推動(dòng)木塊與鐵塊一起向上勻速運(yùn)動(dòng)，運(yùn)動(dòng)過程中鐵塊與木塊始終保持相對(duì)靜止，則下列說法正確的是() 圖 14 a木塊 a 與鐵塊 b 間一定存在摩擦力法(2)根據(jù)已知量的變化情況來確定未知量的變化情況圖解法(1)根據(jù)已知量的變化情況，畫出平行四邊形邊、角的變化(2)確定未知量大小、方向的變化b木塊與豎直墻面間一定存在水平彈力c木塊與豎直墻面間一定存在摩擦力d豎直向上

21、的作用力f 大小一定大于鐵塊與木塊的重力之和答案a 解析鐵塊 b 處于平衡狀態(tài)，故鐵塊b 受重力、斜面對(duì)它的垂直斜面向上的支持力和沿斜面向上的靜摩擦力，選項(xiàng)a 正確；將 a、b 看做一個(gè)整體，豎直方向：fgagb，選項(xiàng) d 錯(cuò)誤；整體水平方向不受力，故木塊與豎直墻面間不存在水平彈力，沒有彈力也就沒有摩擦力，選項(xiàng)b、c 均錯(cuò) . 突破訓(xùn)練 5如圖 16 所示， ac、cd、bd 為三根長度均為l 的輕繩， 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 輕繩保持水平，在d 點(diǎn)上可施加力的最小值為()圖 16 amgb.mgc.mgd.mg答案c 解析

22、對(duì) c 點(diǎn)進(jìn)行受力分析，如圖所示，由平衡條件及幾何知識(shí)可知，輕繩cd 對(duì) c 點(diǎn)的拉力大小fcdmgtan30 ，對(duì) d 點(diǎn)進(jìn)行受力分析，輕繩cd 對(duì) d 點(diǎn)的拉力大小f2fcdmgtan30 ，f1 方向一定，則當(dāng)f3垂直于繩 bd 時(shí)， f3最小，由幾何關(guān)系可知，f3fcdsin60 mg. 高考題組1(2012 山東理綜 17)如圖 17 所示，兩相同輕質(zhì)硬桿oo1、 oo2 可繞其兩端垂直紙面的水平軸o、o1、 o2轉(zhuǎn)動(dòng)，在o 點(diǎn)懸掛一重物 m，將兩相同木塊m 分別緊壓在豎直擋板上，此時(shí)整個(gè)系統(tǒng)保持靜止ff表示木塊與擋板間摩擦力的大小，fn表示木塊與擋板間正壓力的大小若擋板間的距離稍許

23、增大后，圖17 系統(tǒng)仍靜止且o1、 o2始終等高，則() aff變小bff不變 cfn變小dfn變大解析選重物 m 及兩個(gè)木塊m 組成的系統(tǒng)為研究對(duì)象，系統(tǒng)受力情況如圖甲所示，根據(jù)平衡條件有2ff(m2m)g，即 ff，與兩擋板間距離無關(guān)，故擋板間距離稍許增大后，甲ff不變，所以選項(xiàng)a 錯(cuò)誤，選項(xiàng)b 正確；如圖乙所示，將繩的張力f 沿 oo1、oo2兩個(gè)方向分解為f1、f2，則 f1f2，當(dāng)擋板間距離稍許增大后，f 不變， 變大， cos變小，故 f1變大；選左邊木塊m 為研究對(duì)象，其受力情況如圖丙所示，根據(jù)平衡條件得 fnf1sin ，當(dāng)兩擋板間距離稍許增大后，f1變大， 變大， sin變大

24、，因此fn變大，故選項(xiàng)c 錯(cuò)誤，選項(xiàng)d 正確乙丙2(2011 江蘇 1)如圖 18 所示，石拱橋的正中央有一質(zhì)量為m 的對(duì)稱楔形石塊，側(cè)面與豎直方向的夾角為 ，重力加速度為g.若接觸面間的摩擦力忽略不計(jì)，則石塊側(cè)面所受彈力的大小為()圖 18 a. b. c.mgtand.mgcot解析以楔形石塊為研究對(duì)象，它受到豎直向下的重力和垂直側(cè)面斜向上的兩個(gè)支持力，利用正交分解法可解得：2fsin mg，則 f， a 正確模擬題組3如圖 19 所示，位于傾角為 的斜面上的物塊b 由跨過定滑輪的輕繩與物塊a 相連從滑輪到a、b 的兩段繩都與斜面平行已知 a 與 b 之間及 b 與斜面之間均不光滑，若用一

25、沿斜面向下的力 f 拉 b 并使它做勻速直線運(yùn)動(dòng)，則b 受力的個(gè)數(shù)為()圖 19 a4 個(gè)b5 個(gè)c6 個(gè)d7 個(gè)答案d 解析對(duì) b 進(jìn)行受力分析，它受重力、斜面的支持力、拉力f、輕繩沿斜面向上的拉力、物塊 a 對(duì) b 的壓力、物塊a 與 b 之間的滑動(dòng)摩擦力、b 與斜面間的滑動(dòng)摩擦力，因此b共受 7個(gè)力作用4如圖 20 所示，物體b 的上表面水平，當(dāng)a、b 相對(duì)靜止沿斜面勻速下滑時(shí)，斜面保持靜止不動(dòng)，則下列判斷正確的有() a物體 b 的上表面一定是粗糙的b物體 b、c 都只受 4 個(gè)力作用圖 20 c物體 c 受水平面的摩擦力方向一定水平向右d水平面對(duì)物體c 的支持力小于三物體的重力大小之

26、和答案b 解析當(dāng) a、b 相對(duì)靜止沿斜面勻速下滑時(shí)，斜面保持靜止不動(dòng)，a、b、c 均處于平衡態(tài)，a 受重力、 b 的支持力作用， a、b 之間沒有摩擦力，物體 b 的上表面可以是粗糙的，也可以是光滑的，a 錯(cuò)； b 受重力、 c 施加的垂直斜面向上的彈力和沿斜面向上的摩擦力以及 a 的壓力作用，取a、b、c 為整體，由平衡條件知水平面對(duì)c 無摩擦力作用，水平面對(duì)c 的支持力等于三物體重力大小之和，c 受重力、 b 的壓力和摩擦力、水平面的支持力作用，所以b 對(duì)， c、d 錯(cuò)(限時(shí)： 45 分鐘 ) 題組 1應(yīng)用整體法和隔離法對(duì)物體受力分析1(2010 安徽理綜 19)l 型木板 p(上表面光滑

27、 )放在固定斜面上，輕質(zhì)彈簧一端固定在木板上，另一端與置于木板上表面的滑塊 q 相連，如圖1 所示若p、q 一起沿斜面勻速下滑，不計(jì)空氣阻力則木板p 的受力個(gè)數(shù)為()圖 1 a3 b4 c 5 d6 解析p 受重力、斜面的支持力、彈簧的彈力、q 對(duì) p的壓力及斜面對(duì)p 的摩擦力，共5 個(gè)力2如圖 2所示， a 和 b 兩物塊的接觸面是水平的，a 與 b 保持相對(duì)靜止一起沿固定粗糙斜面勻速下滑，在下滑過程中b 的受力個(gè)數(shù)為() a3 個(gè)b4 個(gè)圖 2 c5 個(gè)d6 個(gè)解析a 與 b 相對(duì)靜止一起沿斜面勻速下滑，可先將二者當(dāng)做整體進(jìn)行受力分析，再對(duì)b 單獨(dú)進(jìn)行受力分析，可知b 受到的力有：重力gb

28、、a 對(duì) b 的壓力、斜面對(duì)b 的支持力和摩擦力，選項(xiàng)b 正確3如圖 3所示，一光滑斜面固定在地面上，重力為g 的物體在一水平推力 f 的作用下處于靜止?fàn)顟B(tài)若斜面的傾角為 ，則() afgcos圖 3 bfgsinc物體對(duì)斜面的壓力fngcosd物體對(duì)斜面的壓力fn解析物體所受三力如圖所示，根據(jù)平衡條件，f、fn的合力與重力等大反向，有fgtan ，fn fn，故只有d 選項(xiàng)正確4如圖 4所示，質(zhì)量為m 的物體在與斜面平行向上的拉力f 作用下，沿著水平地面上質(zhì)量為m 的粗糙斜面勻速上滑，在此過程中斜面保持靜止，則地面對(duì)斜面() 圖 4 a無摩擦力b支持力等于 (mm)gc支持力為 (mm)gf

29、sin d有水平向左的摩擦力，大小為fcos解析把 m、m 看做一個(gè)整體， 則在豎直方向上有fnfsin (mm)g， 方向水平向左，所以 fn(m m)gfsin ，在水平方向上，fffcos ，選項(xiàng) c、d 正確5如圖 5所示，質(zhì)量為m 的直角三棱柱a 放在水平地面上，三棱柱的斜面是光滑的，且斜面傾角為 .質(zhì)量為 m 的光滑球 b 放在三棱柱和光滑豎直墻之間a、b 處于靜止?fàn)顟B(tài)，現(xiàn)對(duì)b 加一豎直向下的力f，f 的作用線過球心設(shè)墻對(duì)b 的作用力為f1，b 對(duì) a 的作用力為f2，圖 5 地面對(duì) a 的支持力為f3， 地面對(duì) a 的摩擦力為f4， 若 f 緩慢增大而且整個(gè)裝置仍保持靜止，在此過

30、程中() af1保持不變， f3緩慢增大bf2、f4緩慢增大cf1、f4緩慢增大 df2緩慢增大， f3保持不變解析a、b 整體豎直方向上有f3fmgmg，f3隨 f 增大而增大；水平方向上有f1f4.b 球的受力分析如圖所示，平移f1、f2與 (mgf)構(gòu)成力的三角形，由圖可知，當(dāng)f 緩慢增大時(shí)， f1、f2都增大，則f2增大， f4f1也增大，選項(xiàng)b、c 正確題組 2動(dòng)態(tài)平衡問題的分析6如圖 6所示，用一根細(xì)線系住重力為g、半徑為 r 的球，其與傾角為 的光滑斜面劈接觸，處于靜止?fàn)顟B(tài)，球與斜面的接觸面非常小，細(xì)線懸點(diǎn)o 固定不動(dòng)，在斜面劈從圖示位置緩慢水平向左移動(dòng)直至繩子與斜面平行的過程中

31、，下述正確的是() 圖 6 a細(xì)繩對(duì)球的拉力先減小后增大b細(xì)繩對(duì)球的拉力先增大后減小c細(xì)繩對(duì)球的拉力一直減小d細(xì)繩對(duì)球的拉力最小值等于gsin解析以小球?yàn)檠芯繉?duì)象，對(duì)其受力分析如圖所示，因題中“緩慢 ”移動(dòng)，故小球處于動(dòng)態(tài)平衡，由圖知在題設(shè)的過程中，ft一直減小，當(dāng)繩子與斜面平行時(shí)，ft與 fn垂直， ft有最小值，且ftmingsin ，故選項(xiàng) c、d 正確7如圖 7所示，傾角為 30 的斜面體放在水平地面上，一個(gè)重為g 的球在水平力f 的作用下，靜止于光滑斜面上，此時(shí)水平力的大小為 f；若將力f 從水平方向逆時(shí)針轉(zhuǎn)過某一角度后，仍保持f 的大小不變，且小球和斜面依然保持靜止，此時(shí)水平地面對(duì)

32、斜面體的圖7 摩擦力為ff.那么 f 和 ff的大小分別是() afg，ffgb fg，ffgcfg，ffgd fg，ff g解析根據(jù)題意可知， 水平力 f 沿斜面向上的分力fcos gsin ，所以 f gtan ，解得fg；根據(jù)題意可知，力f 轉(zhuǎn)過的角度 60 ，此時(shí)把小球和斜面體看成一個(gè)整體，水平地面對(duì)斜面體的摩擦力和力f 的水平分力大小相等，即fffcos g. 8在固定于地面的斜面上垂直安放了一個(gè)擋板，截面為圓的柱狀物體甲放在斜面上，半徑與甲相等的光滑圓球乙被夾在甲與擋板之間，乙沒有與斜面接觸而處于靜止?fàn)顟B(tài)，如圖8 所示現(xiàn)在從球心處對(duì)甲施加一平行于斜面向下的力f，使甲沿斜面方向緩慢圖

33、8 地移動(dòng)，直至甲與擋板接觸為止設(shè)乙對(duì)擋板的壓力為f1，甲對(duì)斜面的壓力為f2，在此過程中() af1緩慢增大， f2緩慢增大bf1緩慢增大， f2緩慢減小cf1緩慢減小， f2緩慢增大df1緩慢減小， f2保持不變解析對(duì)整體受力分析，如圖甲所示，垂直斜面方向只受兩個(gè)力：甲、乙重力在垂直于斜面方向的分力和斜面對(duì)甲的支持力f2，且 f2gcos 0，即 f2保持不變，由牛頓第三定律可知，甲對(duì)斜面的壓力f2也保持不變； 對(duì)圓球乙受力分析如圖乙、丙所示，當(dāng)甲緩慢下移時(shí)，fn與豎直方向的夾角減小，f1減小甲乙丙題組 3平衡條件的應(yīng)用9如圖 9所示，重50n 的物體 a 放在傾角為37 的粗糙斜面上，有一

34、根原長為10cm，勁度系數(shù)為800n/m 的彈簧，其一端固定在斜面頂端，另一端連接物體a 后，彈簧長度為14cm，現(xiàn)用一測(cè)力計(jì)沿斜面向下拉物體，若物體與斜面間的最大靜圖9 摩擦力為20n，當(dāng)彈簧的長度仍為14cm 時(shí)，測(cè)力計(jì)的讀數(shù)不可能為() a10n b20n c40n d0n 解析a 在斜面上處于靜止?fàn)顟B(tài)時(shí)合外力為零，a 在斜面上受五個(gè)力的作用，分別為重力、 支持力、彈簧彈力、摩擦力、拉力 f， 當(dāng)摩擦力的方向沿斜面向上時(shí)，f mgsin37ffmk(ll0)，解得 f22n，當(dāng)摩擦力沿斜面向下時(shí)，f 最小值為零，即拉力的取值范圍為0f 22n，故 c 不可能10 2011 年 7月我國“蛟龍”號(hào)載人潛水器成功實(shí)現(xiàn)下潛5km 深度設(shè)潛水器在下潛或上升過程中只受重力、海水浮力和海水阻力作用，其中，海水浮力f 始終不變，所受海水阻力僅與潛水