2011新课标高考物理一轮复习精编解析版复习资料：第二章 相互作用(29页word)【.doc

第二章相互作用第1课时力重力与弹力1.关于力的概念，下列说法正确的是(A)A没有相互接触的物体间也可能有力的作用B力是使物体位移增加的原因C压缩弹簧时，手先给弹簧一个压力而使之压缩，弹簧压缩后再反过来给手一个弹力D力可以从一个物体传给另一个物体，而不改变其大小解析 有相互作用力存在的物体之间不一定是相互接触的，各种场力就是没有相互接触的物体间存在的力的作用，A对力是改变运动状态的原因，B错力的作用是相互的、同时的，没有先后顺序，C错力是物体间的相互作用，不能传递，D错2如图9所示，一根弹性杆的一端固定一个重量是2 N的小球，小球处于静止状态时，弹性杆对小球的弹力(D)A大小为2 N，方向平行于斜面向上B大小为1 N，方向平行于斜面向上C大小为2 N，方向垂直于斜面向上 图9D大小为2 N，方向竖直向上解析 弹性杆对小球的弹力与小球受到的重力等大反向，大小为2 N，方向竖直向上3(2010泉州市质检)如图10所示，将细线的一端系在右手中指上，另一端系上一个重为G的钩码用一支很轻的铅笔的尾部顶在细线上的某一点，使细线的上段保持水平，笔的尖端置于右手掌心铅笔与水平细线的夹角为，则(C)A中指受到的拉力为Gsin 图10B中指受到的拉力为Gcos C手心受到的压力为D手心受到的压力为3受力分析如右图所示FNcos=FTFNsin=FTGFTG=GFN= FT= C正确4.一个长度为L的轻弹簧，将其上端固定，下端挂一个质量为m的小球时，弹簧的总长度变为2L.现将两个这样的弹簧按如图11所示方式连接，A、B两小球的质量均为m，则两小球平衡时，B小球距悬点O的距离为(不考虑小球的大小)(C) 图11 A3LB4LC5LD6L解析 一根弹簧，挂一个质量为m的小球时，弹簧的总长度变为2L，伸长L，劲度系数kmg/L，若两个小球如题图示悬挂，则下面的弹簧伸长L，上面的弹簧受力2mg，伸长2L，则弹簧的总长为LLL2L5L.故C正确5图12所示中弹簧秤、绳和滑轮的重量均不计，绳与滑轮间的摩擦力不计，物体的重力都是G，在图甲、乙、丙三种情况下，弹簧秤的读数分别是F1、F2、F3，则(C)图12AF3F1F2 BF3F1F2CF1F2F3 DF1F2F3解析 由平衡条件可知三种情况下弹力都等于G.6(2009海南高考改编题)如图13所示，半径为R、内壁光滑的空心圆筒放在地面上，将两个重力都为G、半径都为r的球(R2r45 N，滑块就沿斜面滑动，故测力计的读数不可能为60 N.3一个质量为3 kg的物体，被放置在倾角为37的动摩擦因数0.2的固定斜面上，下列选项中所示的四种情况下可能处于平衡状态的是(令最大静摩擦力等于滑动摩擦力，sin 370.6，cos 370.8，g10 m/s2)(BCD)解析 物体与斜面间的最大静摩擦力Ffmmgcos 374.8 N假设物体不动，物体受斜面的静摩擦力沿斜面向上，由FFfmgsin 37可得：FfA9 NFfm，FfB3 NFfmFfC0，FfD4 Nn2所以该人能拿书的最大数目为21本8如图17所示，长方形斜面体倾角为37，其长为0.8 m，宽为0.6 m一重为20 N的木块原先在斜面体上部，当对它施加平行于AB边的恒力F时，刚好可使木块沿对角线AC匀速下滑，求木块与斜面间的动摩擦因数和恒力F的大小图17答案 9 N解析画出木块在斜面内的受力图如图所示，由于木块沿斜面向下做匀速直线运动，由平衡条件可知，重力沿斜面向下的分力mgsin 37与水平推力F的合力与木块受到的滑动摩擦力构成平衡力，由几何关系可得F=mgsin 37tan =200.6N=9 N物体受到的滑动摩擦力为Ff=由滑动摩擦公式得【反思总结】第3课时受力分析力的合成与分解1.(2009福州十中高三第二次阶段性考试)两倾斜的滑杆上分别套有A、B两个圆环，两圆环上分别用细线悬吊着一个物体，如图14所示当它们都沿滑杆向下滑动时，A的悬线与滑杆垂直，B的悬线竖直向下，则(AD) 图14AA圆环与滑杆无摩擦力BB圆环与滑杆无摩擦力CA圆环做的是匀速运动DB圆环做的是匀速运动解析 由于A圆环与物体的连线与滑杆垂直，对物体研究，将物体的重力沿滑杆的方向和垂直于滑杆的方向分解，则沿滑杆向下的分力产生的加速度为gsin ，对整体研究，整体沿滑杆向下运动，整体要有沿滑杆向下的加速度必须是A圆环与滑杆的摩擦力为零，A正确；对B圆环连接的物体研究，由于连接圆环与物体的绳竖直向下，物体受到的合力如果不为零，合力必定沿竖直方向，合力在垂直于滑杆的方向上的分力必产生加速度，这与题意矛盾，物体在垂直于滑杆的方向上速度为零，因此物体受到的合力必为零，物体和圆环一起做匀速运动，D正确2.有两个互成角度的共点力夹角为，它们的合力F随变化的关系如图15所示，那么这两个力的大小分别是(C)A1 N和6 NB2 N和5 NC3 N和4 ND3.5 N和3.5 N 图15解析 设两分力分别为F1、F2，由图知F1F27 N，|F1F2|1 N解得F14 N，F23 N，故选C.3(2010新泰模拟)如图所示，F1、F2、F3恰好构成封闭的直角三角形(顶角为直角)下列四个图中，这三个力的合力最大的是(C)解析 A选项中把F2平移到F1和F3的箭尾处，F2和F3构成的平行四边形的对角线正好和F1重合，即合力的大小为F1，方向与F1同向，则F1、F2、F3三个力的合力为2F3；同样的方法，B选项中把F3平移，可以求得合力为零；C选项中把F3平移，可以求得合力为2F1；D选项中把F1平移，可以求得合力为2F2，又因为图中的线段的长短表示力的大小，所以位于斜边上的F1最大4(2009安徽联考)一物体受到三个共面共点力F1、F2、F3的作用，三力的矢量关系如图16所示(小方格边长相等)，则下列说法正确的是(B)图16A三力的合力有最大值F1F2F3，方向不确定B三力的合力有惟一值3F3，方向与F3同向C三力的合力有惟一值2F3，方向与F3同向D由题给条件无法求出合力大小解析 根据三力的图示，知F1、F2在竖直方向分力的大小均为3个单位，方向相反，在水平方向的分力分别为6个单位和2个单位，方向与F3方向相同根据用正交分解法求合力的思想知，3个力的合力为12个单位，与F3的方向相同，大小是F3的3倍，即F合3F3.选项B正确.5如图17所示，人曲膝下蹲时，膝关节弯曲的角度为，设此时大、小腿部的肌群对膝关节的作用力F的方向水平向后，且大腿骨、小腿骨对膝关节的作用力大致相等，那么脚掌所受地面竖直向上的弹力约为(D)图17A. B. C. D.6(2010焦作市高三联考)在倾角为的斜面上，一条质量不计的皮带一端固定在斜面上端，另一端绕过一中间有一圈凹槽的圆柱体，并用与斜面夹角为的力拉住，使整个装置处于静止状态，如图18所示不计一切摩擦，圆柱体质量为m，求拉力F的大小和斜面对圆柱体的弹力FN的大小 图18某同学分析过程如下：将拉力F沿斜面和垂直于斜面方向进行分解沿斜面方向：Fcos mgsin 沿垂直于斜面方向：Fsin FNmgcos 问：你同意上述分析过程吗？若同意，按照这种分析方法求出F及FN的大小；若不同意，指明错误之处并求出你认为正确的结果答案 见解析解析不同意平行于斜面的皮带对圆柱体也有力的作用，其受力如右图所示式应改为：Fcos Fmgsin 由得Fmg将代入，解得FNmgcos Fsin mgcos mgsin 7如图19所示，在轻质细线的下端悬挂一个质量为m的物体，若用力F拉物体，使细线偏离竖直方向的夹角为，且始终保持角不变，求拉力F的最小值 图19答案 mgsin 解析以物体为研究对象，始终保持角不变，说明处于静止状态物体受到的细线的张力FT与拉力F的合力F与物体的重力等大反向由于细线的张力FT和合力F的方向均不变，根据各力的特点可组成矢量三角形如右图所示，由图解可以看出，当F垂直于力FT时，F有最小值，Fmin=Fsin ，因F=mg，故Fmin=mgsin .【反思总结】一、选择题(本题共10小题，每小题5分，共50分)1(2008广东2)人站在自动扶梯的水平踏板上，随扶梯斜向上匀速运动，如图1所示，以下说法正确的是()A人受到重力和支持力的作用B人受到重力、支持力和摩擦力的作用 图1C人受到的合外力不为零D人受到的合外力方向与速度方向相同解析人匀速运动合外力为零重力和支持力都在竖直方向，故水平方向不受力，摩擦力为零答案A2(2009安徽安庆二模)如图2所示，在水平力作用下，木块A、B保持静止若木块A与B的接触面是水平的，且F0.则关于木块B的受力个数可能是()A3个或4个 B3个或5个C4个或5个 D4个或6个 图2解析物体B静止，必受到重力、斜面的支持力、A给的压力和水平向左的摩擦力这4个力，斜面给的摩擦力可有可无，故C正确答案C3(2010济宁调研)如图3所示，位于水平桌面上的物块P，由跨过定滑轮的轻绳与物块Q相连，从滑轮到P和到Q的两段绳都是水平的，已知Q与P之间以及P与桌面之间的动摩擦因数都是，两物块的质量都是m，滑轮的质量、滑轮轴上的摩擦都不计若用一水平向右的力F拉P使它做匀速运动，则F的大小为()图3A4mg B3mg C2mg Dmg解析以Q为研究对象，Q在水平方向受绳的拉力F1和P对Q的摩擦力Ff1作用，由平衡可知：F1Ff1mg以P为研究对象，水平方向受外力F，绳的拉力F2、Q对P的摩擦力Ff1和地面对P的摩擦力Ff2，由平衡条件知：FF2Ff1Ff2Ff2FN2mg，由牛顿第三定律知：F1F2mg，Ff1Ff1mg代入得：F4mg答案A4(2009江苏苏州教学调研)如图4所示，质量为m的物体静止在倾角为的斜面上关于物体之所以能静止在斜面上的原因，同学之间有不同的看法，你认为正确的是()A物体所受的重力小于物体所受的摩擦力 图4B物体所受的下滑力小于物体所受的摩擦力C物体所受的重力和弹力的合力小于或等于物体与斜面间的最大静摩擦力D物体所受的弹力和最大静摩擦力的合力等于物体所受的重力解析物体受重力、弹力、摩擦力这三个力，故B错；这三个力合力为零，所以摩擦力等于重力沿斜面方向的分力，故A错；但摩擦力不一定就是最大静摩擦力，故D错答案C5(2009山东济南期末)物体b在水平推力F作用下，将物体a挤压在竖直墙壁上，如图5所示a、b处于静止状态，关于a、b两物体的受力情况，下列说法正确的是()Aa受到两个摩擦力的作用书馆 Ba共受到四个力的作用 图5Cb共受到三个力的作用Da受到墙壁摩擦力的大小不随F的增大而增大解析a、b处于静止状态，对b受力分析可知，b必受竖直向上的静摩擦力与其重力平衡，由牛顿第三定律可知，a所受b给的摩擦力竖直向下，则a必受墙给的竖直向上的静摩擦力来平衡，故a受到两个摩擦力作用，A正确；分别对a、b受力分析可知，a受5个力，b受4个力，故B、C错；把A、B作为整体分析，知D正确答案AD6(2010山东济南质检)如图6所示，用细绳将条形磁铁A竖直挂起，再将小铁块B吸在条形磁铁A的下端，静止后将细绳烧断，A、B同时下落，不计空气阻力，则下落过程中()A小铁块B的加速度一定为gB小铁块B只受一个力的作用 图6C小铁块B可能只受二个力的作用D小铁块B共受三个力的作用解析烧断细绳后，A、B一起做自由落体运动，加速度为g，故A正确；分析B受力可知，除了受竖直向下的重力外，一定还受到A的竖直向上的引力，而B的加速度又为g，所以必还受到一个与引力等大反向的力(A对B的弹力)，故B、C错，D对答案AD7(2009山东济宁质检)如图7所示，一质量为m的木块靠在粗糙竖直的墙上，且受到水平力F的作用，下列说法正确的是()A若木块静止，则受到的静摩擦力大小等于mg，方向竖直向上 图7B若木块静止，当F增大时，木块受到的静摩擦力随之增大C若木块与墙壁间的动摩擦因数为，则撤去F后，木块受到的滑动摩擦力大小等于mgD若撤去F，木块沿墙壁下滑时，木块不受滑动摩擦力作用解析木块静止时，受力平衡，竖直方向始终只受重力和静摩擦力，且二力等大反向，故A对，B错；如撤去F，则木块与墙间无弹力，也就不存在摩擦力，故C错，D对答案AD8(2009浙江嘉兴基础测试)如图8所示，倾角为30，重为80 N的斜面体静止在水平面上一根弹性轻杆一端垂直固定在斜面体上，杆的另一端固定一个重为2 N的小球，小球处于静止状态时，下列说法正确的是() 图8A斜面有向左运动的趋势B地面对斜面的支持力为80 NC球对弹性轻杆的作用力为2 N，方向竖直向下D弹性轻杆对小球的作用力为2 N，方向垂直斜面向上解析把小球、杆和斜面作为整体受力分析可知，仅受重力和地面的支持力，且二力平衡，故A、B错；对小球受力分析知，只受竖直向下的重力和杆给的竖直向上的弹力(杆对小球的力不一定沿杆)，故C对，D错答案C9(2010威海模拟)如图9所示，不可伸长的轻绳一端固定于墙上O点，拉力F通过一轻质定滑轮和轻质动滑轮作用于绳另一端，则重物m在力F的作用下缓慢上升的过程中，拉力F变化为(不计一切摩擦)()A变大 B变小 图9C不变 D无法确定解析取物体为研究对象，其缓慢上升，属平衡态，所以合力为零物体受三个力作用，其中竖直向下的重力是恒力故不变，在上升过程中两个绳子拉力间的夹角逐渐变大，根据三力平衡特点，绳子拉力逐渐变大，故A项正确答案A10.(2009抚顺一调)如图10所示，在倾角为的固定光滑斜面上，质量为m的物体受外力F1和F2的作用，F1方向水平向右，F2方向竖直向上若物体静止在斜面上，则下列关系正确的是() 图10AF1sin F2cos mgsin ，F2mgBF1cos F2sin mgsin ，F2mgCF1sin F2cos mgsin ，F2mgDF1cos F2sin mgsin ，F2mg解析对m受力分析如右图所示m处于平衡状态，则任意垂直的两个方向上合力都为零，在平行斜面方向上，有mgsin F1cos F2sin ，且F2mg，故选B.答案B二、计算题(本题共3小题，第11、12题各16分，第13题18分，共50分)11(2009广东深圳九校联考)第29届奥林匹克运动会在北京举办，请解答与奥运会有关的物理学问题：(取重力加速度g10 m/s2)举重运动员在抓举比赛中，为了减少杠铃上升的高度和发力，抓杠铃的两手间要有较大距离某运动员成功抓举杠铃时，测得两手臂间的夹角为120度，运动员质量为75 kg，举起的杠铃为125 kg，示意图如图11 图11所示，求该运动员每只手臂对杠铃的作用力大小解析设运动员一只手臂对杠铃的作用力大小为F，两手臂间的夹角为：2120，对杠铃由平衡条件得：2Fcos mg代入数据得：F1 250 N.答案1 250 N12(2010南宁高三月考)如图12所示，轻绳AB总长为l，用轻滑轮悬挂重为G的物体绳能承受的最大拉力是2G，将A端固定，将B端缓慢向右移动d而使绳不断，求d的最大值图12解析如右图所示，以与滑轮接触的那一小段绳子为研究对象，在任何一个平衡位置都在滑轮对它的压力(大小为G)和绳的拉力F1、F2共同作用下静止而同一根绳子上的拉力大小F1、F2总是相等的，它们的合力FN是压力G的平衡力，方向竖直向上因此以F1、F2为分力作力的合成的平行四边形一定是菱形利用菱形对角线互相垂直平分的性质，结合相似三角形知识可得dl= 4，所以d最大为l.答案l13(2010许昌第一次调研)如图13所示是一种研究劈的作用的装置，托盘A固定在细杆上，细杆放在固定的圆孔中，下端有滚轮，细杆只能在竖直方向上移动，在与托盘连接的滚轮正下面的底座上也固定一个滚轮，轻质劈放在两滚轮之间，劈背的宽度为a，侧面的长度为l，劈尖上固定的细线通过滑轮悬挂质量为m的砝码，调整托盘上所放砝码的质量M，可以使劈在任何位置时都不发生移动忽略一切摩擦和劈、托盘、细杆与滚轮的重力，若al，试求M是m的多少倍？图13解析分析托盘和劈的受力，如图甲、乙所示托盘受向下的重力F3Mg，劈对滚轮的支持力F1，圆孔的约束力F2.劈受两个滚轮的作用力F4、F5，细线的拉力F6mg.对托盘有：F3=Mg=F1cos ，则Mg= F4 对劈有：F6=mg=2F4sin ，则mg= F4因为F1与F4是作用力与反作用力，所以F1=F4由上三式得：M= 代入数据得：M=1.5m答案1.5第4课时共点力作用下物体的平衡1.甲、乙双方同学在水平地面上进行拔河比赛，正僵持不下的情景如图6所示如果地面对甲方所有队员的总的摩擦力为6 000 N，同学甲1和乙1对绳子的水平拉力均为500 N绳上的A、B两点分别位于甲1和乙1、乙1和乙2之间不考虑绳子的质量，下面有关说法正确的是 (AD)图6A地面对乙方队员的总的摩擦力是6 000 NBA处绳上的张力为0CB处绳上的张力为500 NDB处绳上的张力为5 500 N解析 双方同学“正僵持不下”，暗示了双方同学正处于静止平衡状态先以“甲方全体同学”为研究对象，“地面对甲方所有队员的总的摩擦力为6 000 N”，根据二力平衡判断A处绳上的张力为6 000 N；同理以“乙方全体同学”为研究对象确定地面对乙方所有队员的总的摩擦力为6 000 N；A处绳上的张力为6 000 N，而乙1对绳子的水平拉力为500 N，则B处绳上的张力为5 500 N；正确答案是A、D.2(2009江门市第二次模拟考试)如图7所示，是一直升机通过软绳打捞河中物体，物体质量为m，由于河水的流动将物体冲离使软绳偏离竖直方向，当直升机相对地面静止时，绳子与竖直方向成角度，下列说法正确的是(BD)A绳子的拉力为B绳子的拉力可能小于mg 图6C物体受到河水的作用力等于绳子拉力的水平分力D物体受到河水的作用力大于绳子拉力的水平分力解析 由题意知，河中物体处于静止状态，则F合=0.对物体受力分析，受重力mg、绳拉力FT、河水的作用力F，如右图所示并正交分解力，得Fsin +FTcos =mgFcos =FTsin 由此分析知B、D项正确3(2009宁德市质检)如图8所示，放在水平桌面上的木块A处于静止状态，所挂的砝码和托盘的总质量为0.6 kg，弹簧秤此时的读数为2 N；若轻轻取走盘中的部分砝码，使砝码和托盘的总质量减少到0.3 kg，那么此装置将会出现的情况是(g10 m/s2，不计滑轮摩擦)(B) 图7A弹簧秤的读数将变小B木块A仍处于静止状态C木块A对桌面的摩擦力不变D木块A所受的合力将要变大解析 当木块静止时，F合0，对木块受力分析知，水平方向除了受向右的拉力F16 N，向左的拉力F22 N，还受到向左的静摩擦力Ff4 N当木块受到向右的拉力变为3 N时，木块不会动，则F合0，弹簧秤读数不变，受静摩擦力变为1 N，故只有B项正确4(2010湖北黄冈中学高三月考)在固定于地面的斜面上垂直安放了一个挡板，截面为圆的柱状物体甲放在斜面上，半径与甲相等的光滑圆球乙被夹在甲与挡板之间，乙没有与斜面接触而处于静止状态，如图9所示现在从球心处对甲施加一平行于斜面向下的力F使甲沿斜面方向缓慢地移动，直至甲与挡板接触为止设乙对挡板的压力为F1，甲对斜面的压力为F2，在此过程中(D) 图9AF1缓慢增大，F2缓慢增大BF1缓慢增大，F2缓慢减小CF1缓慢减小，F2缓慢增大DF1缓慢减小，F2保持不变解析 对乙受力分析如图所示，从图示可以看出，随着甲沿斜面方向缓慢地移动过程，挡板对乙的压力F1逐渐减小，因此乙对挡板的压力为F1也缓慢减小，对甲乙整体研究，甲对斜面的压力F2始终等于两者重力沿垂直斜面方向的分力，因此大小不变，D正确5细线AO和BO下端系一个物体P，细线长AOBO，A、B两个端点在同一水平线上开始时两线刚好绷直，BO线处于竖直方向，如图10所示，细线AO、BO的拉力设为FA和FB，保持端点A、B在同一水平线上，A点不动，B点向右移动；使A、B逐渐 图10远离的过程中，物体P静止不动，关于细线的拉力FA和FB的大小随AB间距离变化的情况是(A)AFA随距离增大而一直增大BFA随距离增大而一直减小CFB随距离增大而一直增大DFB随距离增大而一直减小解析 A点不动，即FA的方向不变，B向右移，FB的大小方向都发生变化，以O点为研究对象，由平衡知识，通过作平行四边形可知FA一直增大，FB先减小后增大，所以A正确6如图11所示，木棒AB可绕B点在竖直平面内转动，A端被绕过定滑轮吊有重物的水平绳和绳AC拉住，使棒与地面垂直，棒和绳的质量及绳与滑轮的摩擦均可忽略，如果把C端拉至离B端的水平距离远一些的C点，AB仍沿竖直方向，装置仍然平衡，那么AC绳受的张力F1和棒受的压力F2的变化是(D) 图11AF1和F2均增大 BF1增大，F2减小CF1减小，F2增大 DF1和F2均减小解析 对杆A端受力分析如右图所示，F1与F3的合力等于F2，当C端远离时，变大，由F1= ，F2=Gcot ，知变大，sin 变大，cot 变小，所以F1、F2均变小7如图12所示，由两根短杆组成的一个自锁定起重吊钩，将它放入被吊的空罐内，使其张开一定的夹角压紧在罐壁上，当钢绳匀速向上提起时，两杆对罐壁越压越紧，若摩擦力足够大，就能将重物提升起来，罐越重，短杆提供的压力越大，称为“自锁定装置” 图12若罐质量为m，短杆与竖直方向夹角为60，求吊起该重物时，短杆对罐壁的压力(短杆质量不计)答案 mg解析对O点受力分析如右图所示，两根短杆的弹力F(沿杆)的合力与绳子的拉力FT(FT=mg)等大反向，故2Fcos =mg 对短杆对罐壁的作用力F进行效果分解如右图所示短杆对罐壁的压力F1=Fsin 由两式得：F1mg一、选择题(本题共10小题，每小题5分，共50分)1(2009山东16)如图1所示，光滑半球形容器固定在水平面上，O为球心，一质量为m的小滑块，在水平力F的作用下静止于P点设滑块所受支持力为FN.OP与水平方向的夹角为.下列关系正确的是() 图1AF BFmgtan CFN DFNmgtan 解析小滑块受力分析如右图所示，根据平衡条件得FNsin =mgFNcos =F所以F=FN=因此只有选项A正确答案A2(2009江苏2)如图2所示，用一根长1 m的轻质细绳将一幅质量为1 kg 的画框对称悬挂在墙壁上，已知绳能承受的最大张力为10 N，为使绳不断裂，画框上两个挂钉的间距最大为(g取10 m/s2) () 图2A. m B. mC. m D. m解析绳子恰好不断时的受力分析如图所示，由于FN=mg=10 N，绳子的最大拉力也是10 N，可知F1、F2之间的最大夹角为120，由几何关系知两个挂钉之间的最大间距L=cos 302 m= m.答案A3(2009天津1)物块静止在固定的斜面上，分别按图示的方向对物块施加大小相等的力F，A中F垂直于斜面向上，B中F垂直于斜面向下，C中F竖直向上，D中F竖直向下，施力后物块仍然静止，则物块所受的静摩擦力增大的是()解析对物块受力分析，由平衡条件知A、B两种情况不会改变摩擦力的大小，C中F竖直向上，静摩擦力减小，D中F竖直向下，静摩擦力由mgsin 变为(mg+F)sin ，增大，故D对答案D4(2009浙江14)如图3所示，质量为m的等边三棱柱静止在水平放置的斜面上已知三棱柱与斜面之间的动摩擦因数为，斜面的倾角为30，则斜面对三棱柱的支持力与摩擦力的大小分 图3别为()A.mg和mg B.mg和mgC.mg和mg D.mg和mg解析对三棱柱进行受力分析，受重力mg、支持力FN和静摩擦力Ff作用处于平衡，由平衡条件可知，FNmgcos 30mg，Ffmgsin 30mg，故选A.答案A5(2008广东6)如图4所示，质量为m的物体悬挂在轻质支架上，斜梁OB与竖直方向的夹角为.设水平横梁OA和斜梁OB作用于O点的弹力分别为F1和F2，以下结果正确的是()AF1mgsin BF1 图4CF2mgcos DF2解析对悬挂的物体由力的平衡条件可知绳子的拉力等于其重力，绳子拉O点的力也等于重力求OA和OB的弹力，选择的研究对象为作用点O，受力分析如右图所示，由平衡条件可知，F1和F2的合力与FT等大反向，由平行四边形定则和几何关系得：F1=mgtan ，F2=，则D正确答案D6(2008山东16)如图5所示，用轻弹簧竖直悬挂质量为m的物体，静止时弹簧伸长量为x.现用该弹簧沿斜面方向拉住质量为2m的物体，系统静止时弹簧伸长量也为x.斜面倾角为30，则物体所受摩擦力() 图5A等于零B大小为mg，方向沿斜面向下C大小为mg，方向沿斜面向上D大小为mg，方向沿斜面向上解析竖直悬挂时mgkx 沿斜面拉2m物体时，设物体受摩擦力为Ff，方向沿斜面向下，则kx2mgsin 30Ff由得Ff0答案A7(2008海南2)如图6所示，质量为M的楔形物块静置在水平地面上，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 图6地面对楔形物块的支持力为()A(Mm)g B(Mm)gFC(Mm)gFsin D(Mm)gFsin 解析匀速上滑的小物块和静止的楔形物块都处于平衡状态，对整体，由竖直方向受力平衡得(Mm)gFNFsin ，故FN(Mm)gFsin .D选项正确答案D8(2008天津19)在粗糙水平地面上与墙平行放着一个截面为半圆的柱状物体A，A与竖直墙之间放一光滑圆球B，整个装置处于静止状态现对B加一竖直向下的力F，F的作用线通过球心，设墙对B的作用力为F1，B对A的作用力为F2，地面对A的摩擦力为F3.若F缓慢增大而整个装置仍保持静止，截面如上图7所示， 图7在此过程中()AF1保持不变，F3缓慢增大BF1缓慢增大，F3保持不变CF2缓慢增大，F3缓慢增大DF2缓慢增大，F3保持不变解析B的受力如下图甲所示，因为F和G的方向始终沿竖直方向，当F增大时，F1、F2都缓慢增大，F1F1，F2F2，所以F1、F2都缓慢增大A物体受力如图乙所示由图乙知F2sin F3，所以F3缓慢增大答案C9(2010安徽皖南八校二次联考)如图8所示，一端可绕O点自由转动的长木板上方放一个物块，手持木板的另一端，使木板从水平位置沿顺时针方向缓慢旋转，则在物块相对于木板滑动前()A物块对木板的压力不变B木板对物块的支持力不变C物块对木板的作用力减小 图8D物块受到的静摩擦力增大解析作出木板与物体在转动过程中的一个状态下的受力示意图(见右图)，由共点力平衡条件知Ffmgsin(90)，FNmgcos(90)，因减小故Ff增大，FN减小另外FN和Ff的合力与G等大反向，构成平衡力，故FN和Ff静的合力不变缓慢转动时，板对物块的作用力不变答案D10(2009广东四校联考)如图9所示是给墙壁粉刷涂料用的“涂料滚”的示意图使用时，用撑竿推着粘有涂料的涂料滚沿墙壁上下缓缓滚动，把涂料均匀地粉刷到墙上撑竿的重力和墙壁的摩擦均不计，且撑竿足够长粉刷工人站在离墙壁一定距离处缓缓上推涂料滚，设该过程中撑竿对涂料滚的推力为F1，涂料滚对墙壁的压力为F2，则() 图9AF1增大，F2减小 BF1增大，F2增大CF1减小，F2减小 DF1减小，F2增大解析设撑竿与竖直方向的夹角为，涂料滚的重力为G.涂料滚受力平衡，对其受力分析可得，推力F1=G/cos ，涂料滚对墙的压力等于墙对涂料滚的弹力，则F2=Gtan ，撑竿上升过程角变小，则F1减小，F2也减小，故C正确答案C二、计算题(本题共3小题，第11题15分，第12题17分，第13题18分，共50分)11(2010合肥35中第一次质量抽测试卷)一光滑圆环固定在竖直平面内，环上套着两个小球A和B(中央有孔)，A、B间由细绳连接着，它们处于如图10所示位置时恰好都能保持静止状态此情况下，B球与环中心O处于同一水平面上，A、B间的细绳呈伸直状态，且与水平线成30角已知B球的质量为3 kg，求细绳对B球的拉力和A球的质量(g取10 m/s2)解析对B球受力分析如下图所示，物体B处于平衡状态有：FTsin 30mBgFT=2mBg=2310 N=60 N物体A处于平衡状态有：在水平方向：FTcos 30=FNAsin 30在竖直方向：FNAcos 30=mAg+FTsin 30由上两式解得：mA=2mB=6 kg答案60 N6 kg12(2009海南联考)如图11所示，人重600 N，木块A重400 N，人与木块、木块与水平面间的动摩擦因数均为0.2，现人用水平力拉绳，使他与木块一起向右做匀速直线运动，滑轮摩擦不计，求：(1)人对绳的拉力 图11(2)人脚对A的摩擦力的方向和大小解析设绳子的拉力为FT，物体与地面间的摩擦力为FfA.(1)取人和木块为整体，并对其进行受力分析，如右图所示，由题意可知FfA=(mA+m人)g=200 N.由于系统处于平衡状态，故2FT=FfA所以FT=100 N.(2)取人为研究对象，对其进行受力分析，如右图所示由于人处于平衡状态，故FT=Ff人=100 N由于人与木块A处于相对静止状态，故人与木块A之间的摩擦力为静摩擦力由牛顿第三定律可知人脚对木块的摩擦力方向向右，大小为100 N.答案(1)100 N(2)200 N方向向右13.(2010宁夏银川调研)两根长度相等的轻绳，下端悬挂一质量为m的物体，上端分别固定在水平天花板上的M、N点，M、N两点间的距离为l，如图12所示，已知两根绳子所能承受的最大拉力均为FT，则每根绳子的长度不得短于多少？ 图12解析物体受力如图所示，在M、N两点距离一定时，绳子越短，拉力越大，设最大拉力为FT时，绳长为L.对物