专题01 力与物体的平衡-2018高三物理二轮专题复习《名师伴你学》
构建知识网络：
考情分析：
受力分析问题与物体的平衡问题是力学的基本问题，在近几年的高考中频频出现。主要考查：力的产生条件、力的大小和方向判断、力的合成与分解、平衡条件的应用、动态平衡问题的分析、连接体问题的分析等。涉及的思想方法有：整体法与隔离法、假设法、正交分解法、矢量三角形法、等效思想等
重点知识梳理：
一、几种常见的力
1．重力
(1)大小：G＝mg(不同高度、纬度、星球，g不同)
(2)方向：竖直向下
2．弹力
(1)大小：一般由力的平衡条件或牛顿第二定律求解弹簧的弹力：F＝kx.
(2)方向：与引起形变的力的方向相反(压力、支持力垂直于接触面；绳的拉力沿绳指向绳收缩的方向)．
3．摩擦力
(1)大小：静摩擦力0
F2 C．F1=F2G
【答案】B
【解析】：由平衡条件，在竖直方向上有 (n为绳条数，为绳与竖直方向夹角，F这每根绳的拉力)，得，l1F2，B正确
【变式训练7】 (2017·青州检测)如图所示，完全相同的四个足球彼此相互接触叠放在水平面上，每个足球的质量都是m，不考虑转动情况，下列说法正确的为（ ）
A．下面每个球对地面的压力均为
B．下面的球不受地面给的摩擦力
C．下面每个球受地面给的摩擦力均为
D．上面球对下面每个球的压力均为
【答案】AD
【名师提醒】
在力的合成与分解的实际问题中，经常遇到物体受到多个非共面力作用而处于平衡状态的情况，而在这类平衡问题中，又常有图形结构对称的特点，结构的对称性往往对应着物体受力的对称性。解决这类问题的方法是根据物体受力的对称性，结合力的合成与分解知识及平衡条件列出方程，求解结果
专题一 课时跟踪训练
一、单项选择题
1.如图所示，两梯形木块A、B叠放在水平地面上，A、B之间的接触面倾斜．A的左侧靠在光滑的竖直墙面上，关于两木块的受力，下列说法正确的是( )
A．A、B之间一定存在摩擦力作用
B．木块A可能受三个力作用
C．木块A一定受四个力作用
D．木块B受到地面的摩擦力作用方向向右
【答案】B
2.(2017·连云港高三检测)如图，支架固定在水平地面上，其倾斜的光滑直杆与地面成30°角，两圆环A、B穿在直杆上，并用跨过光滑定滑轮的轻绳连接，滑轮的大小不计，整个装置处于同一竖直平面内。圆环平衡时，绳OA竖直，绳OB与直杆间夹角为30°。则环A、B的质量之比为( )
A．1∶ B.1∶2
C.∶1 D.∶2
【答案】A
【解析】 分别对A、B两圆环受力分析，运用合成法，如图：
以A为研究对象，则A只能受到重力和绳子的拉力的作用，杆对A不能有力的作用，否则A水平方向受力不能平衡。所以：T＝mAg；以B为研究对象，根据共点力平衡条件，结合图可知，绳子的拉力T与B受到的支持力N与竖直方向之间的夹角都是30°，所以T与N大小相等，得：mBg＝2×Tcos 30°＝T，故mA∶mB＝1∶。
3.(2017·苏南联考)蹦床可简化为如图所示的完全相同的网绳构成的正方形，点O、a、b、c等为网绳的结点。当网水平张紧时，若质量为m的运动员从高处竖直落下，并恰好落在O点，当该处下凹至最低点时，网绳aOe、cOg均成120°向上的张角，此时O点受到的向下的冲击力为F，则这时O点周围每根网绳的拉力的大小为( )
A. B. C. D.
【答案】B
4.(2017·宿迁模拟)如图所示，在竖直放置的穹形光滑支架上，一根不可伸长的轻绳通过光滑的轻质滑轮悬挂一重物G。现将轻绳的一端固定于支架上的A点，另一端从B点沿支架缓慢地向C点靠近。则绳中拉力大小变化的情况是( )
A．先变小后变大 B.先变小后不变
C．先变大后不变 D．先变大后变小
【答案】C
【解析】 当轻绳的右端从B点移到直杆最上端时，设两绳的夹角为2θ。以滑轮为研究对象，分析受力情况，作出受力图如图甲所示。
根据平衡条件得2Fcos θ＝mg，得到绳子的拉力F＝，所以在轻绳的右端从B
点移到直杆最上端的过程中，θ增大，cos θ减小，则F变大。
当轻绳的右端从直杆最上端移到C点时，如图乙，设两绳的夹角为2α。设绳子总长为L，两直杆间的距离为s，由数学知识得到sin α＝，L、s不变，则α保持不变。再根据平衡条件可知，两绳的拉力F保持不变。所以绳中拉力大小变化的情况是先变大后不变。C正确。
5.(2017·衡水检测)如图所示，有一质量不计的杆AO，长为R，可绕A自由转动。用绳在O点悬挂一个重为G的物体，另一根绳一端系在O点，另一端系在圆弧形墙壁上的C点。当点C由图示位置逐渐向上沿圆弧CB移动过程中(保持OA与地面夹角θ不变)，OC绳所受拉力的大小变化情况是( )
A．逐渐减小 B．逐渐增大
C．先减小后增大 D．先增大后减小
【答案】C
6.如图所示，在一个倾角为θ的斜面上，有一个质量为m，带负电的小球P(可视为点电荷)，空间存在着方向垂直斜面向下的匀强磁场，带电小球与斜面间的摩擦力不能忽略，它在斜面上沿图中所示的哪个方向运动时，有可能保持匀速直线运动状态( )
A.v1方向 B.v2方向 C.v3方向 D.v4方向
【答案】C
二、多项选择题
7.(多选)(2017·杭州市五校联盟“一诊”)如图所示，质量为m的长方体物块放在水平放置的钢板C上，物块与钢板间的动摩擦因数为μ，由于光滑固定导槽A、B的控制，该物块只能沿水平导槽运动。现使钢板以速度v1向右匀速运动，同时用水平力F拉动物块使其以速度v2(v2的方向与v1的方向垂直，沿y轴正方向)沿槽匀速运动，以下说法正确的是( )
A．若拉力F的方向在第一象限，则其大小一定大于μmg
B．若拉力F的方向在第二象限，则其大小可能小于μmg
C．若拉力F的方向沿y轴正方向，则此时F有最小值，其值为μmg
D．若拉力F的方向沿y轴正方向，则此时F有最小值，其值为μmg
【答案】BD
8.(2017·开封模拟)如图所示，质量均为m的小球A、B用劲度系数为k1的轻弹簧相连，B球用长为L的细绳悬于O点，A球固定在O点正下方，当小球B平衡时，绳子所受的拉力为T1，弹簧的弹力为F1；现把A、B间的弹簧换成原长相同但劲度系数为k2(k2>k1)的另一轻弹簧，在其他条件不变的情况下仍使系统平衡，此时绳子所受的拉力为T2，弹簧的弹力为F2，则下列关于T1与T2、F1与F2大小之间的关系正确的是( )
A．T1>T2 B.T1＝T2
C．F1F1；故A、D错误，B、C正确。
9.如图所示，光滑绝缘的水平桌面上，固定着一个带电量为＋Q的小球P，带电量分别为－q和＋2q的小球M和N，由绝缘细杆相连，静止在桌面上，P与M相距L，P、M和N视为点电荷，下列说法正确的是( )
A．M与N的距离大于L
B．P、M和N在同一直线上
C．在P产生的电场中，M、N处的电势相同
D．M、N及细杆组成的系统所受合外力为零
【答案】BD
10.(多选)如图所示，倾角为30°的斜面体静止在水平地面上，轻绳一端连着斜面上的物体A(轻绳与斜面平行)，另一端通过两个滑轮相连于天花板上的P点.动滑轮上悬挂质量为m的物块B，开始时悬挂动滑轮的两绳均竖直.现将P点缓慢向右移动，直到动滑轮两边轻绳的夹角为90°时，物体A刚好要滑动.假设最大静摩擦力等于滑动摩擦力，物体A与斜面间的动摩擦因数为.整个过程斜面体始终静止，不计滑轮的质量及轻绳与滑轮的摩擦.下列说法正确的是( )
A.物体A的质量为m
B.物体A受到的摩擦力一直增大
C.地面对斜面体的摩擦力水平向左并逐渐减小
D.斜面体对地面的压力逐渐减小
【答案】AB
【解析】同一条绳子上的拉力相等，对B受力分析，当两条绳子的夹角为90°时，绳子的拉力为FT＝mgsin45°＝mg，对A受力分析，在沿斜面方向上有：A受到沿斜面向下的最大静摩擦力，重力沿斜面向下的分力和绳子的拉力，故有mAgsin30°＋Ffm＝FT，Ffm＝μmAgcos30°，解得mA＝m，A正确；当两个轻绳都是竖直方向时，绳子的拉力最小，此时mAgsin30°
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