2019版高考物理總復習 第5課 受力分析 共點力平衡練習.doc

第5課受力分析共點力平衡1 受力分析與共點力平衡a應用隔離法解決多個物體的受力分析問題(1)(多選)(2016全國，6分)如圖所示，一光滑的輕滑輪用細繩OO懸掛于O點；另一細繩跨過滑輪，其一端懸掛物塊a，另一端系一位于水平粗糙桌面上的物塊b。外力F向右上方拉b，整個系統(tǒng)處于靜止狀態(tài)。若F方向不變，大小在一定范圍內(nèi)變化，物塊b仍始終保持靜止，則()A繩OO的張力也在一定范圍內(nèi)變化B物塊b所受到的支持力也在一定范圍內(nèi)變化C連接a和b的繩的張力也在一定范圍內(nèi)變化D物塊b與桌面間的摩擦力也在一定范圍內(nèi)變化答案：BD解析：由于物塊a、b均保持靜止，各繩角度保持不變，對a受力分析得，繩的拉力FTmag，所以物塊a受到繩的拉力保持不變?；唭蓚壤K的拉力相等，所以b受到繩的拉力大小、方向均保持不變，故C項錯誤。a、b受到繩的拉力大小、方向均不變，所以OO的張力不變，故A項錯誤。對b進行受力分析，如圖所示，由平衡條件得FTcos FfFcos ，F(xiàn)sin FNFTsin mbg。其中FT和mbg始終不變，當F大小在一定范圍內(nèi)變化時，支持力在一定范圍內(nèi)變化，故B項正確。摩擦力也在一定范圍內(nèi)發(fā)生變化，故D項正確。b應用整體法解決多個物體組成的系統(tǒng)受力分析問題(2)(2013山東理綜，6分)如圖所示，用完全相同的輕彈簧A、B、C將兩個相同的小球連接并懸掛，小球處于靜止狀態(tài)，彈簧A與豎直方向的夾角為30，彈簧C水平，則彈簧A、C的伸長量之比為()A.4 B4 C12 D21答案：D解析：把兩個小球和彈簧B看成整體，分析受力，由平衡條件可得FAsin 30FC，又FAkxA，F(xiàn)CkxC，聯(lián)立解得彈簧A、C的伸長量之比xAxC1sin 3021，故D項正確。c交替使用整體法與隔離法解決受力分析問題(3)(2015山東理綜，6分)如圖所示，滑塊A置于水平地面上，滑塊B在一水平力作用下緊靠滑塊A(A、B接觸面豎直)，此時A恰好不滑動，B剛好不下滑。已知A與B間的動摩擦因數(shù)為1，A與地面間的動摩擦因數(shù)為2，最大靜摩擦力等于滑動摩擦力。A與B的質(zhì)量之比為()A. B. C. D.答案：B解析：取B作為研究對象，B恰好不下滑時，1FmBg，取A、B整體作為研究對象，A恰好不滑動，則F2(mAgmBg)，所以，故B項正確。(4)(多選)(2018改編，6分)如圖所示，水平細桿上套一環(huán)A，環(huán)A與球B間用一輕繩相連，質(zhì)量分別為mA、mB，由于B球受到風力作用，環(huán)A與球B一起向右勻速運動，已知細繩與豎直方向的夾角為，則下列說法中正確的是()A輕繩拉力大小為B球B受到的風力大小為mBgtan C風力增大時，桿對環(huán)A的支持力不變D環(huán)A與水平細桿間的動摩擦因數(shù)為答案:BC解析：法一(隔離法)以球B為研究對象，受到重力、風力和拉力，三力平衡，則可得到拉力FT，風力FmBgtan ，故A項錯誤，B項正確。以環(huán)A為研究對象，則A受重力、繩子的拉力、桿對A的支持力和摩擦力，由牛頓第三定律得A受到繩的拉力FT，在豎直方向和水平方向分解A受到的拉力，再由平衡條件，豎直方向上桿對環(huán)A的支持力FNmAgFTcos (mAmB)g，故C項正確。水平方向上桿對A的摩擦力fFTsin mBgtan FFN(mAmB)g，解得，故D項錯誤。法二(整體法與隔離法)以B球為研究對象，B受到重力、風力和拉力，三力平衡，則可得到拉力FT，風力FmBgtan ，故A項錯誤，B項正確。利用整體法，豎直方向上桿對環(huán)A的支持力FN(mAmB)g，故C項正確。水平方向上有F(mAmB)g，解得，故D項錯誤。d應用力的合成與分解解決三力平衡問題(5)(多選)(2017天津理綜，6分)如圖所示，輕質(zhì)不可伸長的晾衣繩兩端分別固定在豎直桿M、N上的a、b兩點，懸掛衣服的衣架鉤是光滑的，掛于繩上處于靜止狀態(tài)。如果只人為改變一個條件，當衣架靜止時，下列說法正確的是()A繩的右端上移到b，繩子拉力不變B將桿N向右移一些，繩子拉力變大C繩的兩端高度差越小，繩子拉力越小D若換掛質(zhì)量更大的衣服，則衣架懸掛點右移答案：AB解析：設兩桿間距離為d，繩長為l，Oa、Ob段長度分別為la和lb，則llalb，兩部分繩子與豎直方向夾角為，受力分析如圖所示。繩子中各部分張力相等，F(xiàn)aFbF，2Fcos mg，dlasin lbsin ，即sin ，F(xiàn)，d和l均不變，則sin 為定值，為定值，cos 為定值，繩子的拉力保持不變，故A項正確，C項、D項均錯誤。將桿N向右移一些，d增大，則sin 增大，cos 減小，繩子的拉力增大，故B項正確。e應用正交分解法解決多力平衡問題(6)(2013全國，6分)如圖所示，在固定斜面上的一物塊受到一外力F的作用，F(xiàn)平行于斜面向上。若要物塊在斜面上保持靜止，F(xiàn)的取值應有一定范圍，已知其最大值和最小值分別為F1和F2(F20)。由此可求出()A物塊的質(zhì)量B斜面的傾角C物塊與斜面間的最大靜摩擦力D物塊對斜面的正壓力答案：C解析：物塊受與斜面平行的外力F作用，而在斜面上靜止，此時摩擦力的大小和方向?qū)㈦SF的變化而變化。設斜面傾角為，物體受力F1時，將物體所受的力正交分解，如圖(a)所示，圖（a）由平衡條件Fx0得F1mgsin Ffmax0。物體受力F2時，將物體所受的力正交分解，如圖(b)所示，故F2mgsin Ffmax0，上式聯(lián)立解得Ffmax，由上面兩個等式無法解出物塊的質(zhì)量和斜面的傾角及物塊對斜面的正壓力，故C項正確，A項、B項、D項均錯誤。圖（b）f應用圖解法或解析法解決動態(tài)平衡問題(7)(2016全國，6分)質(zhì)量為m的物體用輕繩AB懸掛于天花板上。用水平向左的力F緩慢拉動繩的中點O，如圖所示。用T表示繩OA段拉力的大小，在O點向左移動的過程中()AF逐漸變大，T逐漸變大 BF逐漸變大，T逐漸變小CF逐漸變小，T逐漸變大 DF逐漸變小，T逐漸變小答案：A解析：法一(圖解法)，OB上拉力的大小等于物體的重力，OA、OB上的拉力與F構成一個三角形，如圖所示，其中mg大小、方向都不變，F(xiàn)的方向不變，當O點向左移動時，T與水平方向的夾角減小，如圖所示，可知，T增大，F(xiàn)增大，故A項正確。法二(解析法)，由圖可得，T，F(xiàn)mgtan ，O向左移動的過程變大，故T增大，F(xiàn)增大，故A項正確。(8)(2018改編，6分)一輕桿AB用鉸鏈連接在一豎直平面上，B端用輕繩懸掛重物P，再系一輕繩穿過定滑輪O用力FT拉住使重物靜止，如圖所示。現(xiàn)緩慢地拉細繩，使輕桿AB向上轉動，則在此過程中輕桿AB的彈力大小FN和繩子拉力大小FT的變化情況是()AFN增大，F(xiàn)T減小 BFN減小，F(xiàn)T減小CFN不變，F(xiàn)T減小 DFN不變，F(xiàn)T增大答案：C解析：B端受三力平衡，受力情況如圖所示，B端所受的三力組成的力的三角形與三角形OAB相似，則有，在輕桿AB緩慢向上轉動的時候，AB的長度不變，故桿AB的彈力大小FN不變，OB段的長度減小，故繩子拉力大小FT減小，故C項正確。