物理二轮练习精练精析——2.3受力分析、共点力平衡

1、2019 版物理二轮练习精练精析2.3 受力分析、共点力平衡注意事项 ：认真阅读理解，结合历年的真题，总结经验，查找不足！重在审题，多思考，多理解！无论是单选、多选还是论述题，最重要的就是看清题意。在论述题中， 问题大多具有委婉性， 尤其是历年真题部分，在给考生较大发挥空间的同时也大大增加了考试难度。考生要认真阅读题目中提供的有限材料，明确考察要点， 最大限度的挖掘材料中的有效信息，建议考生答题时用笔将重点勾画出来，方便反复细读。 只有经过仔细推敲，揣摩命题老师的意图，积极联想知识点，分析答题角度，才能够将考点锁定，明确题意。【一】选择题 ( 此题共 8 小题，每题 9 分，至少一个答案正确，

2、选不全得 5 分，共 72 分)1.(2017 海南高考 ) 如图，粗糙的水平地面上有一斜劈，斜劈上一物块正在沿斜面以速度 v0 匀速下滑，斜劈保持静止， 那么地面对斜劈的摩擦力 (). 等于零b. 不为零，方向向右c.不为零，方向向左d.不为零， v0 较大时方向向左， v0 较小时方向向右2. 如下图，重 50n的物体 放在倾角为 37的粗糙斜面上，有一根原长为 10cm，劲度系数为 800n/m的弹簧，其一端固定在斜面顶端，另一端连接物体 后，弹簧长度为 14cm，现用一测力计沿斜面向下拉物体，假设物体与斜面间的最大静摩擦力为20n，当弹簧的长度仍为14cm时，测力计的读数不可能为().

3、10nb.20nc.40nd.0n3.(2018 洛阳模拟 ) 如下图，质量为 m的物体在与斜面平行向上的拉力 f 作用下，沿着水平地面上质量为m的粗糙斜面匀速上滑， 在此过程中斜面保持静止，那么地面对斜面(). 无摩擦力b. 支持力等于 (m+m)gc.支持力为 (m+m)g-fsin d.有水平向左的摩擦力，大小为fcos4.(2018 广州模拟 ) 如下图，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 . 以下关系正确的选项是 ().mgftanb.f=mgtanc.fnmgsi

4、nd.fn=mgtan5.(2018 郑州模拟 ) 如下图，重 20n的物体放在粗糙水平面上，用f=8n的力斜向下推物体， f 与水平面成 30角，物体与水平面间的动摩擦因数 =0.5, 物体与水平面间的最大静摩擦力认为等于滑动摩擦力，那么 (). 地面对物体的支持力为24nb. 物体所受的摩擦力为12nc.物体所受的合力为5nd.物体所受的合力为零6.2017 年 7 月我国“蛟龙”号载人潜水器下潜记录再创新高, 成功实现下潜 5km深度 . 设潜水器在下潜或上升过程中只受重力、海水浮力和海水阻力作用，其中 , 海水浮力 f 始终不变 , 所受海水阻力仅与潜水器速率有关 . 当潜水器的总质量

5、为m时恰好匀速下降 , 假设使潜水器以同样速率匀速上升 , 那么需要从潜水器储水箱向外排出水的质量为( 重力加速度为 g)().f)b.2f2(mmggc.fd.f2mg2m2g7.(2017 江苏高考 ) 如下图，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，假设接触面间的摩擦力忽略不计，那么石块侧面所受弹力的大小为 ().c.mgb.mg2sin2cos1d. 1mgtanmgcot228. 如下图，用细绳系住放在倾角为 的光滑斜面上的球， 当细绳由水平方向缓慢向上偏移至竖直方向的过程中，细绳上的拉力将(). 逐渐增大c.先增大后减小b. 逐渐减小

6、d.先减小后增大【二】计算题 ( 本大题共 2 小题，共 28 分，要有必要的文字说明和解题步骤，有数值计算的要注明单位 )9.(14 分) 如下图，两个质量均为m的小环套在一水平放置的粗糙长杆上，两根长度均为 l 的轻绳一端系在小环上，另一端系在质量为 m的木块上，两个小环之间的距离也为 l ，小环保持静止 . 试求：(1) 小环对杆的压力；(2) 小环与杆之间的动摩擦因数 至少为多大？10.(14 分) 如下图，在倾角为 的粗糙斜面上，有一个质量为 m的物体被水平力 f 推着静止于斜面上， 物体与斜面间的动摩擦因数为 ，且 tan ，假设物体恰好不下滑，那么推力 f 为多少？假设物体恰好不

7、上滑，那么推力 f 为多少？ ( 最大静摩擦力等于滑动摩擦力)答案解析1.【解析】选. 以斜劈和物块整体为研究对象，整个系统处于平衡状态，合外力为零 . 所以地面对斜劈没有水平方向的摩擦力的作用，故正确 .【变式备选】如下图，一倾角为的斜面体置于固定在光滑水平地面上的物体、b 之间，斜面体恰好与物体、b接触，一质量为 m的物体 c恰能沿斜面匀速下滑，此时斜面体与、b 均无作用力，假设用平行于斜面的力f 沿斜面向下推物体c，使其加速下滑，那么以下关于斜面体与物体、b 间的作用力的说法正确的选项是 (). 对物体、b 均无作用力b. 对物体有向左的压力，大小为fcos 来源 :c.对物体 b 有向

8、右的压力，大小为mgcossin d.对物体有向左的压力，大小为mgcossin 【解析】选 . 物体 c恰能沿斜面匀速下滑， 那么 c与斜面间的滑动摩擦力 ff mgsin ，用力 f 推物体 c使其加速运动， c与斜面间的滑动摩擦力不变；以斜面为研究对象， c对斜面的压力在水平方向向右的分力为 f1=mgcossin ，c对斜面的摩擦力在水平方向向左的分力为 f2=mgsincos，那么 f1=f2，说明斜面与地面间无摩擦力，斜面相对地面没有运动趋势，斜面对物体 、b 均无作用力，故 正确 .2. 【解题指南】解答此题时可按以下思路分析：(1) 物体 所受的静摩擦力方向可能沿斜面向上或向下

9、 .(2) 根据平衡条件列方程，求出拉力的范围 .【解析】选 c.在斜面上处于静止状态时合外力为零，在斜面上受五个力的作用，分别为重力、支持力、弹簧弹力、摩擦力、拉力f，当摩擦力的方向沿斜面向上时, fmgsin37ff mk ll0，f22n，当摩擦力沿斜面向下时， f 最小值为零，即拉力的取值范围为 0f22n, 应选 c.3. 【解析】选 c、d.由于 m沿着斜面匀速上滑 ，可把 m和斜面看做整体. 整体受力如下图，根据平衡条件得， fn=(m+m)g-fsin ,f f =fcos, 选项、b错误 ,c、d 正确 .4【.解析】选、c.小滑块受力如下图，由平衡条件得，水平方向 f-fn

10、cos=0, 竖直方向 f sin -mg=0,解得mg ,fnmg, 故 、c正确，b、nftansind错误 .5. 【解析】选 、d.将 f 沿水平和竖直方向分解，那么竖直方向fn=fsin30 +g=24n, 正确；物体受到的最大静摩擦力 ff 12 nfcos30 4 3 n ,fmn物体保持静止状态，物体所受的合力为零，c错误， d正确；由物体的平衡条件得摩擦力fffcos304 3 n ,b 错误 .6.【解析】选 . 由于以同样速率匀速上升 , 那么所受的阻力相等 . 设减少的质量为 m,运动过程中受到的阻力为 ff . 在匀速下降过程中:f+f=mg;在上升过程中 :f=(m

11、-m)g+f. 联立两式解得f,ffm 2(m)g选项正确 .7. 【解析】选 . 石块受力如下图，由力的平衡条件可知 2fsin =mg，所以有 f= mg， 正确 .2sin8. 【解析】选 d.球的重力有两个效果，即拉细绳和压斜面，用图解法分析，作出力的分解图如下图，由图可知，当细绳由水平方向逐渐向上偏移至竖直方向时，细绳上的拉力 f2 将先减小后增大，当 f2 和f1 的方向垂直时， f2 有极小值；而球对斜面的压力f1 逐渐减小，故 d正确 .9. 【解析】 (1) 对整体由平衡条件得：2fn-(m+2m)g=0(3 分)解得：1 mg mgfn2(2 分)由牛顿第三定律得，小环对杆

12、的压力为：f n1mg mg2(1 分)(2) 对 m由平衡条件得：2ftcos30-mg=0(3 分)小环刚好不滑动，此时小环受到的静摩擦力达到最大值，那么：ftsin30 - fn=0(3 分)解得动摩擦因数 至少为：3m3(m2m)(2 分)答案： (1) 1(2)3mmgmg2m)23(m10. 【解析】因为 tan , 那么 f=0 时，物体不能静止在斜面上，当物体恰好不下滑时，受力如图甲所示：由平衡条件得：mgsinfcosf101f(2 分)fn1mgcos fsin01(2 分)又有： ff1fn1(2 分)解得：sincos mgf1sincos(2 分)当物体恰好不上滑时，受力如图乙所示：由平衡条件得：mgsinff 2f2 cos0(2 分)fn 2 mgcosf2 sin 0(1 分)又有： ff 2fn 2(1 分)解得：cossinfmg2cossin(2 分)答案： sincosmgcossinsincoscosmgsin【总结提升】平衡问题的分析技巧对于平衡类问题，应当首先分清是静态平衡还是动态平衡问题.(1) 对于静态平衡问题，应当先分析物体的受力情况，根据平衡条件列出平衡方程，解方程对结果进行讨论 .(2) 对于动态平衡问题，应先分析物体的受力情况，结合具体情况采用相应的方法 .如果物体所受的力较少，可以采用合成的方法.如果物体受到三个力的