广州市2019年高中物理力学竞赛辅导资料专题04受力分析（含解析）.docx

专题04 受力分析一、平衡状态下的受力分析1L形木板P(上表面光滑)放在固定斜面上，轻质弹簧一端固定在木板上，另一端与置于木板上表面的滑块Q相连，如图1所示。若P、Q一起沿斜面匀速下滑，不计空气阻力。则木板P的受力个数为()图1A3 B4C5 D6【解析】选C在它们一起沿斜面匀速下滑的过程中，弹簧对Q必然有弹力，再选木板P为研究对象，它受到重力、斜面的支持力、斜面的摩擦力、Q对它的压力及弹簧对它的向下的弹力5个力的作用。2如图2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() 图2ABCmgtan Dmgcot 【解析】选A楔形石块受力如图。将弹力沿水平方向和竖直方向分解，由竖直方向受力平衡可得mg2Fcos(90)，解得F，故本题答案为A。3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.m Cm D2m【解析】如图所示，圆弧的圆心为O，悬挂小物块的点为c，由于abR，则aOb为等边三角形，同一条细线上的拉力相等，Tmg，合力沿aO方向，则aO为角平分线，由几何关系知，acb120，故绳的拉力的合力与物块的重力大小相等，即每条线上的拉力TGmg，所以小物块质量为m，故C对。4如图，滑块A置于水平地面上，滑块B在一水平力作用下紧靠滑块A(A、B接触面竖直)，此时A恰好不滑动，B刚好不下滑已知A与B间的动摩擦因数为1，A与地面间的动摩擦因数为2，最大静摩擦力等于滑动摩擦力A与B的质量之比为()A.B.C.D.【解析】 B对物体A、B整体在水平方向上有F2(mAmB)g；对物体B在竖直方向上有1FmBg；联立解得：，选项B正确5如图所示，斜面体A上的物块P，用平行于斜面体的轻弹簧拴接在挡板B上，在物块P上施加水平向右的推力F，整个系统处于静止状态，下列说法正确的是()A物块P与斜面之间一定存在摩擦力B轻弹簧一定被拉长C地面对斜面体A一定存在摩擦力D若增大推力F，则弹簧弹力一定减小【解析】C若物块P受到弹簧的弹力与物块的重力及推力F、支持力平衡，则不受摩擦力，选项A错误；若物块P受到支持力与物块的重力及推力F三力平衡，则无弹簧弹力，选项B错误；物块P、斜面A及弹簧相对静止，可看成一整体，受到的水平面的摩擦力等于推力F，选项C正确；增大推力F，根据此时静摩擦力的特点，即ffm，判断弹簧弹力减小、不变或者增大都有可能，选项D错误。6如图所示，a、b两个小球穿在一根光滑的固定杆上，并且通过一条细绳跨过定滑轮连接。已知b球质量为m，杆与水平面成角，不计所有摩擦，重力加速度为g。当两球静止时，Oa段绳与杆的夹角也为，Ob段绳沿竖直方向，则下列说法正确的是()Aa可能受到2个力的作用Bb可能受到3个力的作用C绳子对a的拉力等于mgDa的重力为mgtan 【解析】C对a、b受力分析可知，a一定受3个力，b一定受2个力作用，选项A、B错误；对b受力分析可知，b受绳子拉力等于mg，因此绳子对a的拉力等于mg，选项C正确；对a受力分析，Gasin mgcos ，可得：Ga，选项D错误。7如图所示，水平桌面上平放有一堆卡片，每一张卡片的质量均为m。用一手指以竖直向下的力压第1张卡片，并以一定速度向右移动手指，确保第1张卡片与第2张卡片之间有相对滑动。设最大静摩擦力与滑动摩擦力相同，手指与第1张卡片之间的动摩擦因数为1，卡片之间、卡片与桌面之间的动摩擦因数均为2，且有12，则下列说法正确的是()A任意两张卡片之间均可能发生相对滑动B上一张卡片受到下一张卡片的摩擦力一定向左C第1张卡片受到手指的摩擦力向左D最后一张卡片受到水平桌面的摩擦力向右【解析】B对第一张卡片而言，手指对第一张卡片的滑动摩擦力为1F，由于与第二张之间有相对滑动，则2(Fmg)1F；则对第二张卡片而言，第一张卡片对第二张卡片的静摩擦力为2(Fmg)，而下一张卡片对第二张卡片的最大静摩擦力为2(F2mg)2(Fmg)成立，可知第二张卡片也不会产生滑动，以此类推，故任意两张卡片之间均不可能发生相对滑动，选项A错误；对任意一张卡片来说，上表面受到的静摩擦力向右，下表面受到的下一张的静摩擦力向左，选项B正确；第1张卡片受到手指的摩擦力向右，选项C错误；最后一张卡片受到水平桌面的摩擦力向左，选项D错误。8 (多选)如图甲、乙所示，一物块在粗糙斜面上，在平行斜面向上的外力F的作用下，斜面和物块始终处于静止状态。当外力F按照图乙的规律变化时，下列说法中正确的是()A地面对斜面的摩擦力逐渐减小B地面对斜面的摩擦力逐渐增大C物块对斜面的摩擦力可能一直增大D物块对斜面的摩擦力可能一直减小【解析】AC将两者看做一个整体，整体受到重力，支持力，拉力和地面的摩擦力，因为两物体始终处于静止状态，所以合力为零，故有fFcos ，当F逐渐减小时，地面对斜面的摩擦力在减小，A正确，B错误；隔离小物块，若拉力的最大值大于重力平行斜面的分力，静摩擦力沿着斜面向下，则：Ffmgsin 0，故拉力减小后，静摩擦力先减小后反向增加；若拉力的最大值小于重力的平行斜面的分力，静摩擦力沿着斜面向上，则：Ffmgsin 0，故拉力减小后，静摩擦力一直增大，故C正确，D错误。9如图所示，质量为m的物体A静止在倾角为30、质量为M的斜面体B上。现用水平力F推物体A，在F由零增大至mg再逐渐减为零的过程中，A和B始终保持静止。对此过程下列说法正确的是()A地面对B的支持力大于(Mm)gBA对B的压力的最小值为mg，最大值为mgCA受到摩擦力的最小值为0，最大值为mgDA受到摩擦力的最小值为0，最大值为mg【解析】D对A、B整体应用平衡条件可得地面对B的支持力等于(Mm)g，A项错；对A受力分析如图所示。当F0时，A对B的压力最小，如图(1)为FN1mgcos mg，当Fmg，A对B的压力最大，如图(2)为FN2mgcos 30mgsin 30mg，B项错；当Fcos 30mgsin 30，即Fmg(在0mg之间)时，A受的静摩擦力为零，当Fmg时，如图(2)，由平衡条件得：摩擦力FfFcos 30mgsin 30mg，最大，故C项错，D项正确。10如图所示，斜面放置于粗糙水平地面上，物块A通过跨过光滑定滑轮的轻质细绳与物块B连接，系统处于静止状态，现对B施加一水平力F使B缓慢地运动，使绳子偏离竖直方向一个角度(A与斜面均保持静止)，在此过程中()A斜面对物块A的摩擦力一直增大B绳对滑轮的作用力不变C地面对斜面的摩擦力一直增大D地面对斜面的支持力一直增大【解析】C因为物块A一直保持静止，沿平行于斜面方向受到的静摩擦力和重力沿斜面向下的分力，以及绳子的拉力，三者大小关系不能确定，所以无法判断静摩擦力的变化，A错误；设细绳与竖直方向夹角为，则有：Fmgtan ；因为过程中在增大，所以拉力在增大，因为滑轮受到两端绳子的压力，而绳拉力的大小在变化，所以绳子对滑轮的作用力也在变化，B错误；将A、B和斜面体看做一个整体，整体在水平方向上受到拉力F和地面给的摩擦力，拉力在增大，所以摩擦力在增大，C正确；整体在竖直方向上只受重力和支持力，所以地面对斜面的支持力不变，D错误。11(多选)如图3所示，甲、乙两物体用压缩的轻质弹簧连接静置于倾角为的粗糙斜面体上，斜面体始终保持静止，则下列判断正确的是() 图3A物体甲一定受到4个力的作用B物体甲所受的摩擦力方向一定沿斜面向下C物体乙所受的摩擦力不可能为零D水平面对斜面体无摩擦力作用【解析】CD若压缩的弹簧对甲向上的弹力大小恰好等于m甲gsin ，则甲只受三个力作用，A、B错误；因弹簧对乙有沿斜面向下的弹力，乙的重力也有沿斜面向下的分力，故乙一定具有向下运动的趋势，乙一定受沿斜面向上的摩擦力作用，C正确；取甲、乙和斜面为一整体分析受力，由水平方向合力为零可得，水平面对斜面体无摩擦力作用，D正确。12.如图4所示，一个半球形的碗放在桌面上，碗口水平，O点为其球心，碗的内表面及碗口是光滑的。一根细线跨在碗口上，线的两端分别系有质量为m1和m2的小球。当它们处于平衡状态时，质量为m1的小球与O点的连线与水平线的夹角为90，质量为m2的小球位于水平地面上，设此时质量为m2的小球对地面压力大小为FN，细线的拉力大小为FT，则() 图4AFN(m2m1)gBFNm2gCFTm1gDFT(m2m1)g【解析】选B分析小球m1的受力情况，由物体的平衡条件可得，绳的拉力FT0，故C、D均错误；分析m2受力，由平衡条件可得：FNm2g，故A错误，B正确。13如图5所示，a、b两个质量相同的球用线连接，a球用线挂在天花板上，b球放在光滑斜面上，系统保持静止(线的质量不计)，以下图示哪个是正确的()图5【解析】选B把a、b两个质量相同的球看作整体，所受重力竖直向下，所受斜面支持力垂直斜面向上，根据平衡条件，要使系统保持静止，悬挂在天花板上的细线应斜向右上方，但A图中小球a、b不可能处于平衡状态，故只有B图示正确。14如图6，一不可伸长的光滑轻绳，其左端固定于O点，右端跨过位于O点的固定光滑轴悬挂一质量为M的物体；OO段水平，长度为L；绳上套一可沿绳滑动的轻环。现在轻环上悬挂一钩码，平衡后，物体上升L。则钩码的质量为() 图6A.MB.MC.MD.M【解析】选D平衡后，物体上升L，说明环下移后将绳子拉过来的长度为L，取环重新平衡的位置为A点，则OAOAL，由图可得mgMg，选项D正确。15如图7所示，滑轮本身的质量可忽略不计，滑轮轴O安在一根轻木杆B上，一根轻绳AC绕过滑轮，A端固定在墙上，且绳保持水平，C端挂一重物，BO与竖直方向夹角45，系统保持平衡。若保持滑轮的位置不变，改变夹角的大小，则滑轮受到木杆作用力大小变化情况是()图7A只有角变小，作用力才变大B只有角变大，作用力才变大C不论角变大或变小，作用力都是变大D不论角变大或变小，作用力都不变【解析】D由于两侧细绳中拉力不变，若保持滑轮的位置不变，则滑轮受到木杆作用力大小不变，与夹角没有关系，选项D正确，A、B、C错误。16.如图8所示为位于水平面上的小车，固定在小车上的支架的斜杆与竖直杆的夹角为，在斜杆的下端固定有质量为m的小球。下列关于斜杆对小球的作用力F的判断中，正确的是() 图8A小车静止时，Fmgsin ，方向沿杆向上B小车静止时，Fmgcos ，方向垂直于杆向上C小车向右匀速运动时，一定有Fmg，方向竖直向上D小车向右匀加速运动时，一定有Fmg，方向一定沿杆向上【解析】小车静止或匀速向右运动时，小球的加速度为零，合力为零，由平衡条件可得，杆对球的作用力竖直向上，大小为Fmg，故A、B错误，C正确；若小车向右匀加速运动，小球的合力沿水平方向向右，由牛顿第二定律可得：Fymg，Fxma，Fmg，tan ，当a的取值合适时，可以等于，但不一定相等，故D错误。17.如图9所示，一重为10 N的球固定在支杆AB的上端，用一段绳子水平拉球，使杆发生弯曲，已知绳的拉力为7.5 N，则AB杆对球的作用力() 图9A大小为7.5 NB大小为10 NC方向与水平方向成53角斜向右下方D方向与水平方向成53角斜向左上方【解析】D对小球进行受力分析可得，AB杆对球的作用力、绳子对球的拉力的合力，与小球重力等值反向，令AB杆对小球的作用力与水平方向夹角为，可得：tan ，53，故D项正确。18如图所示，与水平面夹角为30的固定斜面上有一质量m1.0 kg的物体。细绳的一端与物体相连。另一端经摩擦不计的定滑轮与固定的弹簧秤相连。物体静止在斜面上，弹簧秤的示数为4.9 N。关于物体受力的判断(取g9.8 m/s2)。下列说法正确的是()A斜面对物体的摩擦力大小为零B斜面对物体的摩擦力大小为4.9 N，方向沿斜面向上C斜面对物体的支持力大小为4.9 N，方向竖直向上D斜面对物体的支持力大小为4.9 N，方向垂直斜面向上【解析】因物体的重力沿斜面方向的分力mgsin 3019.80.5 N4.9 N，与弹簧秤的示数相等，故斜面对物体的摩擦力大小为0，则选项A正确，选项B错误；斜面对物体的支持力大小为mgcos 3019.8 N4.9 N，方向垂直斜面向上，则选项C、D错误。19如图所示，质量分别为m1、m2的两个物体通过轻弹簧连接，在力F的作用下一起沿水平方向做匀速直线运动(m1在地面，m2在空中)，力F与水平方向成角则m1所受支持力N和摩擦力f正确的是()ANm1gm2gFsinBNm1gm2gFcosCfFcosDfFsin【解析】本题考查整体法和隔离法及受力分析、物体平衡条件应用等知识点，意在考查考生对新情景的分析能力和综合运用知识的能力把两个物体看做一个整体，由两个物体一起沿水平方向做匀速直线运动可知水平方向fFcos，选项C正确，D错误；设轻弹簧中弹力为F1，弹簧方向与水平方向的夹角为，隔离m2，分析受力，由平衡条件知，在竖直方向有，Fsinm2gF1sin，隔离m1，分析受力，由平衡条件知，在竖直方向有，m1gNF1sin，联立解得，Nm1gm2gFsin，选项A正确，B错误20. 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()AF增大，N减小 BF减小，N减小CF增大，N增大 DF减小，N增大【解析】选A小球一直受到重力、支持力、拉力作用，根据共点力平衡，有：Fmgsin ，Nmgcos (是小球转过的角度)，随着夹角的增大，支持力逐渐减小，拉力逐渐增大，A项正确。21.如图，一不可伸长的光滑轻绳，其左端固定于O点，右端跨过位于O点的固定光滑轴悬挂一质量为M的物体；OO段水平，长度为L；绳上套一可沿绳滑动的轻环。现在轻环上悬挂一钩码，平衡后，物体上升L。则钩码的质量为()A. M B.MC.M D.M【解析】选D平衡后，物体上升L，说明环下移后，将绳子拉过来的长度为L，取环重新平衡的位置为A点，则OAOAL，由图可得mgMg，选项D正确。22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C物块对斜面的正压力【解析】选C本题考查受力分析、力的分解、摩擦力、平衡条件及其相关知识，意在考查考生分析解决问题的能力。设斜面倾角为，斜面对物块的最大静摩擦力为f。平行于斜面的外力F取最大值F1时，最大静摩擦力f方向沿斜面向下，由平衡条件可得：F1fmgsin ；平行于斜面的外力F取最小值F2时，最大静摩擦力f方向沿斜面向上，由平衡条件可得：fF2mgsin ；联立解得物块与斜面间的最大静摩擦力f(F1F2)/2，选项C正确。23如图所示，用完全相同的轻弹簧A、B、C将两个相同的小球连接并悬挂，小球处于静止状态，弹簧A与竖直方向的夹角为30，弹簧C水平，则弹簧A、C的伸长量之比为()A.4 B4C12 D21【解析】选D本题考查共点力平衡问题，意在考查考生利用整体法处理平衡问题的能力。将两小球及弹簧B视为一个整体系统，该系统水平方向受力平衡，故有kxAsin 30kxC，可得xAxC21，D项正确。24如图，一小球放置在木板与竖直墙面之间。设墙面对球的压力大小为N1，球对木板的压力大小为N2。以木板与墙连接点所形成的水平直线为轴，将木板从图示位置开始缓慢地转到水平位置。不计摩擦，在此过程中()AN1始终减小，N2始终增大BN1始终减小，N2始终减小CN1先增大后减小，N2始终减小DN1先增大后减小，N2先减小后增大【解析】对小球受力分析，如图所示。根据物体的平衡条件，可将三个力构建成矢量三角形，随着木板顺时针缓慢转到水平位置，球对木板的压力大小N2逐渐减小，墙面对球的压力大小N1逐渐减小，故B对。25如图所示，半圆形槽半径R30 cm，质量m1 kg的小物块在沿半径方向的轻弹簧挤压下处于静止状态。已知弹簧的劲度系数k50 N/m，自由长度L40 cm，一端固定在圆心O处，弹簧与竖直方向的夹角为37。取g10 m/s2，sin 370.6，cos 370.8。则（）A物块对槽的压力大小是15 NB物块对槽的压力大小是13 NC槽对物块的摩擦力大小是6 ND槽对物块的摩擦力大小是8 N【解析】物块受重力mg、支持力N、弹簧的弹力F、沿半圆形槽切线向上的静摩擦力f，根据共点力平衡条件，切线方向上有mgsin 37f，半径方向上有Fmgcos 37N，根据胡克定律，Fkx50（0.40.3） N5 N，解得f6 N，N13 N，选项B、C正确。26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【解析】本题考查力的平衡，意在考查考生受力分析的能力题中每根支架对照相机的作用力F沿每根支架向上，这三个力的合力等于照相机的重力，所以有3Fcos30mg，得Fmg，故选项D正确27(多选)如图10所示，两相同轻质硬杆OO1、OO2可绕其两端垂直纸面的水平轴O、O1、O2转动，在O点悬挂一重物M，将两相同木块m紧压在竖直挡板上，此时整个系统保持静止。Ff表示木块与挡板间摩擦力的大小，FN表示木块与挡板间正压力的大小。若挡板间的距离稍许增大后，系统仍静止且O1、O2始终等高，则()图10AFf变小BFf不变CFN变小DFN变大【解析】BD对O点受力分析如图甲所示。竖直方向有2FTcos Mg，所以FT，当增大时，FT增大。对m受力分析如图乙所示，FTFT。水平方向有FTsin FN，当增大时，FT增大，FT增大，sin 增大，所以FN增大；竖直方向有FTcos mgFf，解得Ffmg，所以Ff不变。28如图11所示，小球用细绳系住，绳的另一端固定于O点。现用水平力F缓慢推动斜面体，小球在斜面上无摩擦地滑动，细绳始终处于直线状态，当小球升到接近斜面顶端时细绳接近水平，此过程中斜面对小球的支持力FN以及绳对小球的拉力FT的变化情况是() 图11AFN保持不变，FT不断增大BFN不断增大，FT不断减小CFN保持不变，FT先增大后减小DFN不断增大，FT先减小后增大【解析】D推动斜面时，小球始终处于平衡状态，根据共点力的平衡条件解决问题。选小球为研究对象，其受力情况如图所示，用平行四边形定则作出相应的“力三角形OAB”，其中OA的大小、方向均不变，AB的方向不变，推动斜面时，FT逐渐趋于水平，B点向下转动，根据动态平衡，FT先减小后增大，FN不断增大，选项D正确。29.气象研究小组用图示简易装置测定水平风速。在水平地面上竖直固定一直杆，质量为m的薄空心塑料球用细线悬于杆顶端O，当水平风吹来时，球在水平风力的作用下飘起来。已知风力大小正比于风速，当风速v0=3m/s时，测得球平衡时细线与竖直方向的夹角=30。则A细线拉力与风力的合力大于mg B若风速增大到某一值时， 可能等于90C细线拉力的大小为 D=60时，风速v=6m/s【解析】A、小球受重力、拉力、风力处于平衡，如图所示，则拉力和风力的合力等于重力，选项A错误.B、风速增大，不可能变为90，因为绳子拉力在竖直方向上的分力与重力平衡，故B错误C、由合成法可求得，选项C正确。根据共点力平衡知风力F=mgtan，变为原来的2倍，则风力变为原来的3倍，因为风力大小正比于风速和球正对风的截面积，所以风速v=9m/s，故D错误。30如图甲所示，两段等长细线串接着两个质量相等的小球a、b，悬挂于O点现在两个小球上分别加上水平方向的外力，其中作用在b球上的力大小为F、作用在a球上的力大小为2F，则此装置平衡时的位置可能如图乙中()【解析】本题主要考查共点力平衡的条件及其应用和力的合成与分解的运用，意在考查学生灵活应用整体法和隔离法解决问题的能力设两个小球的质量均为m，Oa与ab和竖直方向的夹角分别为、.以两个小球组成的整体为研究对象，分析其受力情况，如图1所示，根据平衡条件可知，Oa绳的方向不可能沿竖直方向，且有tan.以b球为研究对象，分析其受力情况，如图2所示，由平衡条件得：tan.因此.选项C正确31.如图所示，两段等长的细线将质量分别为2m和m的小球A、B悬挂在O点，小球A受到水平向右、大小为4F的恒力作用，小球B受到水平向左、大小为F的恒力作用，当系统处于静止状态时，可能出现的状态是（）【解析】设系统处于静止状态时，小球A的悬线张力为TA与竖直方向夹角为、小球B的悬线张力为TB与竖直方向夹角为，分析小球B的受力应满足、，由此可知小球B的悬线张力方向应为斜向右上方，故D错误；分析小球A的受力有、，联立可得，因悬线等长可知B正确、AC错误。32.如图所示半圆柱体P固定在水平地面上，其右端有一固定放置的竖直挡板MN在半圆柱体P和MN之间放有一个光滑均匀的小圆柱体Q，整个装置处于平衡状态现使MN保持竖直并且缓慢地向右平移，在Q滑落到地面之前的此过程中，下列说法中正确的是（）A MN对Q的弹力逐渐减小 BMN对Q的弹力保持不变CP对Q的作用力逐渐增大 DP对Q的作用力先增大后减小【解析】对圆柱体Q受力分析，受到重力、杆MN的支持力和半球P对Q的支持，如图：重力的大小和方向都不变，杆MN的支持力方向不变、大小变，半球P对Q的支持力方向和大小都变，然后根据平衡条件，得到N1=mgtan，N2,由于不断增大，故N1不断增大，N2也不断增大，故C正确。33.某小孩在广场游玩时，将一氢气球系在了水平地面上的砖块上，在水平风力的作用下，处于如图12所示的静止状态。若水平风速缓慢增大，不考虑气球体积及空气密度的变化，则下列说法中正确的是（）A细绳受到的拉力逐渐减小B砖块受到的摩擦力可能为零C砖块可能被绳子拉离地面 D砖块对地面的压力保持不变【解析】以气球和砖块整体为研究对象，分析受力如图1，根据平衡条件得：竖直方向：N+F1=G1+G2，水平方向：f=F，气球所受的浮力F1、气球的重力G1、砖块的重力G2都不变，则地面对砖块的支持力N不变，地面受到砖块的压力也不变在砖块滑动前，当风力F增大时，砖块所受的摩擦力增大，当砖块滑动后受到的摩擦力f=N保持不变，B错误。由于地面对砖块的支持力N=G1+G2-F1保持不变，与风力无关，所以当风力增大时，砖块连同气球一起不可能被吹离地面，C错误。以气球为研究对象，分析受力如图2所示：气球受力：重力G1、空气的浮力F1、风力F、绳子的拉力T设绳子与水平方向的夹角为，当风力增大时，将减小根据平衡条件得竖直方向有：F1=G1+Tsin，当减小时，sin减小，而F1、G1都不变，则绳子拉力T增大故A错误故选：D二、非平衡状态下受力分析34(多选)如图，物块a、b和c的质量相同，a和b，b和c之间用完全相同的轻弹簧S1和S2相连，通过系在a上的细线悬挂于固定点O，整个系统处于静止状态现将细线剪断将物块a的加速度的大小记为a1，S1和S2相对于原长的伸长分别记为l1和l2，重力加速度大小为g.在剪断的瞬间()Aa13gBa10Cl12l2Dl1l2【解析】AC设物体的质量为m，剪断细线的瞬间，细线的拉力消失，弹簧还没有来得及改变，所以剪断细线的瞬间a受到重力和弹簧S1的拉力T1，剪断前对b、c和弹簧组成的整体分析可知T12mg，故a受到的合力FmgT1mg2mg3mg，故加速度a13g，A正确，B错误；设弹簧S2的拉力为T2，则T2mg，根据胡克定律Fkx可得l12l2，C正确，D错误35(多选)如图所示，完全相同的磁铁A、B分别位于铁质车厢竖直面和水平面上，A、B与车厢间的动摩擦因数均为，小车静止时，A恰好不下滑，现使小车加速运动，为保证A、B无滑动，则()A速度可以向左，加速度可以小于gB加速度一定向右，不能超过(1)gC加速度一定向左，不能超过gD加速度一定向左，不能超过(1)g【解析】AD当小车处于静止时，A恰好不下滑，此时mgfFN，要保证A静止，则A与小车之间的弹力不能减小，所以加速度一定向左，要保证B静止，B在水平方向上受到摩擦力，竖直方向上受到小车的支持力、重力和吸引力，对小车产生加速度的合力等于摩擦力，要保证B静止，则受到的摩擦力不能超过最大静摩擦力，即ma(mgFN)，解得a(1)g，故D正确。36.如图所示，轻绳的一端固定在小车支架上，另一端拴着两个质量不同的小球。当小车水平向右运动且两段轻绳与竖直方向的夹角始终均为的过程中，若不计空气阻力，下列说法正确的是()A两个小球的加速度相等B两段轻绳中的张力可能相等C小车的速度越大，越大D小车的加速度越大，越大【解析】AD两个小球随小车水平向右运动，夹角始终均为，说明三者相对静止，有共同的加速度，故A正确；把两个小球看作一个整体，则有Tcos (Mm)g，对末端的小球有Tcos mg，所以两段轻绳中的张力不可能相等，B错误；把两个小球看作一个整体Tcos (Mm)g，Tsin (Mm)a，则agtan ，所以加速度越大，越大，与小车的速度无关，故C错误，D正确。37、如图所示，一固定杆与水平方向夹角为，将一质量为m1的滑块套在杆上，通过轻绳悬挂一个质量为m2的小球，杆与滑块之间的动摩擦因数为.若滑块与小球保持相对静止以相同的加速度a一起运动，此时绳子与竖直方向夹角为，且gsin，又滑块与小球保持相对静止，故滑块的加速度必须大于gsin，则滑块只有沿着杆减速上滑才符合要求，选项D正确38.如图13所示，当小车向右加速运动时，物块M相对车厢静止于竖直车厢壁上，当车的加速度增大时() 图13AM受静摩擦力增大BM对车厢壁的压力减小CM仍相对于车厢静止DM受静摩擦力减小【解析】C分析M受力情况如图所示，因M相对车厢壁静止，有FfMg，与水平方向的加速度大小无关，A、D错误。水平方向，FNMa，FN随a的增大而增大，由牛顿第三定律知，B错误。因FN增大，物体与车厢壁的最大静摩擦力增大，故M相对于车厢仍静止，C正确。39乘坐“空中缆车”饱览大自然的美景是旅游者绝妙的选择。若某一缆车沿着坡度为30的山坡以加速度a上行，如图14所示。在缆车中放一个与山坡表面平行的斜面，斜面上放一个质量为m的小物块，小物块相对斜面静止(设缆车保持竖直状态运行)。则()图14A小物块受到的摩擦力方向平行斜面向上B小物块受到的摩擦力方向平行斜面向下C小物块受到的滑动摩擦力为mgmaD小物块受到的静摩擦力为ma【解析】A小物块相对斜面静止，因此小物块与斜面间的摩擦力是静摩擦力。缆车以加速度a上行，小物块的加速度也为a，以物块为研究对象，则有Ffmgsin 30ma，Ffmgma，方向平行斜面向上，故A正确，B、C、D均错误。40如图15所示，在倾角为30的光滑固定斜面上，有两个质量均为m的小球A、B，它们用劲度系数为k的轻弹簧连接，现对A施加一水平向右的恒力，使A、B均静止在斜面上，此时弹簧的长度为L，下列说法正确的是() 图15A弹簧的原长为LB水平恒力大小为mgC撤掉恒力的瞬间小球A的加速度为gD撤掉恒力的瞬间小球B的加速度为g【解析】C分析小球B受力，由平衡条件可得：kxmgsin ，解得x，弹簧的原长为LxL，A错误；分析小球A受力，由平衡条件可得：Fcos mgsin kx，解得：Fmg，B错误；撤去F的瞬间，弹簧弹力不变，故B球的加速度为零，由mgsin kxmaA可得：小球A此时的加速度为aAg，C正确。41(多选)一斜面固定在水平面上，在斜面顶端有一长木板，木板与斜面之间的动摩擦因数为，木板上固定一轻质弹簧测力计，弹簧测力计下面连接一个光滑的小球，如图16所示，当木板固定时，弹簧测力计示数为F1，现由静止释放后，木板沿斜面下滑，稳定时弹簧测力计的示数为F2，若斜面的高为h，底边长为d，则下列说法正确的是() 图16A稳定后弹簧仍处于伸长状态B稳定后弹簧一定处于压缩状态CD【解析】AD平衡时，对小球分析F1mgsin ；木板运动后稳定时，对整体分析有：agsin gcos ；则agsin ，根据牛顿第二定律得知，弹簧对小球的弹力应沿斜面向上，弹簧处于拉伸状态，对小球有mgsin F2ma，而tan ；联立以上各式计算可得。故A、D正确。42.如图17所示，质量为m的球置于斜面上，被一个竖直挡板挡住。现用一个力F拉斜面，使斜面在水平面上做加速度为a的匀加速直线运动，忽略一切摩擦，以下说法中正确的是() 图17A若加速度足够小，竖直挡板对球的弹力可能为零B若加速度足够大，斜面对球的弹力可能为零C斜面和挡板对球的弹力的合力等于maD挡板对球的弹力不仅有，而且是一个定值【解析】D球在重力、斜面的支持力和挡板的弹力作用下做加速运动，则球受到的合力水平向右，为ma，如图：设斜面倾角为，挡板对球的弹力为F1，由正交分解法得：F1FNsin ma，FNcos G，解之得F1maGtan ，可见，弹力为一定值，选项D正确。43如图18所示，某一弹簧测力计外壳的质量为m，弹簧及与弹簧相连的挂钩质量忽略不计。将其放在光滑水平面上，现用两水平拉力F1、F2分别作用在与弹簧相连的挂钩和与外壳相连的提环上，关于弹簧测力计的示数，下列说法正确的是() 图18A只有F1F2时，示数才为F1B只有F1F2时，示数才为F2C不论F1、F2关系如何，示数均为F1D不论F1、F2关系如何，示数均为F2【解析】C弹簧测力计的示数一定等于弹簧挂钩上的拉力F1，与F1、F2的大小关系无关，C正确。44小车上固定一根弹性直杆A，杆顶固定一个小球B(如图19所示)，现让小车从光滑斜面上自由下滑，在下图的情况中杆发生了不同的形变，其中正确的是() 图19 图20【解析】C小车沿光滑的斜面下滑时的加速度agsin ，即小球沿斜面方向的合力为mgsin ，杆只对小球施加了垂直于斜面向上的支持力，故C正确。45如图所示，细线的一端系一质量为m的小球，另一端固定在倾角为的光滑斜面体顶端，细线与斜面平行。在斜面体以加速度a水平向右做匀加速直线运动的过程中，小球始终静止在斜面上，小球受到细线的拉力T和斜面的支持力为FN分别为(重力加速度为g)()ATm(gsin acos )FNm(gcos asin )BTm(gcos asin )FNm(gsin acos )CTm(acos gsin )FNm(gcos asin )DTm(asin gcos )FNm(gsin acos )【解析】A本题考查受力分析和牛顿第二定律，意在考查考生对力和运动关系的理解。对小球受力分析，并沿水平、竖直方向正交分解。水平方向：Tcos FNsin ma，竖直方向：Tsin FNcos mg。联立求解得选项A正确。46(多选)如图21所示，将两相同的木块a、b置于粗糙的水平地面上，中间用一轻弹簧连接，两侧用细绳系于墙壁。开始时a、b均静止，弹簧处于伸长状态，两细绳均有拉力，a所受摩擦力F