1、山东青州一中 2012 届高三 一轮物理复习（人教版）第 2 章 相互作用来源:Z+X+X+K第 3 节 受力分析 共点力的平衡一、选择题(本大题共 10 小题，每小题 7 分，共计 70 分每小题至少一个答案正确)1作用在一个物体上的两个力，F 130 N、F 240 N，它们的夹角是 90，要使物体沿F1 的方向做匀速直线运动，必须再施加一个力 F3，它的大小是A30 N B35 NC50 N D70 N解析 由力的平衡条件，可知 F3 与前两个力的合力大小相等，方向相反，即 50 N，与物体速度方向无关答案 C2如图 2315 甲所示，物块 A 正从斜面体 B 上沿斜面下滑，而斜面体在水
2、平面上始终保持静止，物块沿斜面下滑运动的 vt 图象如图乙所示，则下面说法中正确的是来源:图 2315 来源:A物块 A 在沿斜面下滑的过程中受到两个力的作用B物块 A 在沿斜面下滑的过程中受到三个力的作用C地面对斜面体 B 有水平向左的摩擦力作用D斜面体 B 相对于地面没有水平向左或向右的运动趋势解析 由图乙可知，物块 A 沿斜面匀速下滑，故物块 A 一定受到重力、斜面对 A 的支持力和摩擦力三个力的作用，A 错误，B 正确；以 A、B 为一个系统，由于系统在水平方向上无加速度，水平方向合外力必定为零，故斜面体与地面之 间的摩擦力等于零，C 错误，D 正确答 案 BD图 23163(2010
3、安徽理综)L 型木板 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 2316 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A3 B4C5 D6解析 木板 P 上表面光滑， 对 Q 进行受力分析可知， 弹簧处于压缩状态，则木板 P 受重力GP、斜面 对 P 支持力 FN、弹簧弹力 F 弹 、斜面 对 P 的摩擦力 Ff 和 Q 对 P 的压力 F 压 共 5 个力的作用，选项 C 正确答案 C4用轻质细线把两个质量未知的小球悬挂起来，如图 2317(甲) 所示，今对小球 a 持续施加一个向左偏下 30的恒力，并
4、对小球 b 持续施加一个向右偏上 30的同样大的恒力，最后达到平衡，表示平衡状态的图可能是图 2317(乙) 中的图 2317解析 对 a、b 两球整体分析 ，可知上段绳应竖直，故 选 A.答案 A图 23185如图 2318 所示，A、 B 两球用劲度系数为 k1 的轻弹簧相连，B 球用长为 L 的细线悬于 O 点，A 球固定在 O 点正下方，且 O、A 间的距离恰为 L，此时绳子所受的拉力为 F1，现把 A、B 间的弹簧换成劲度系数为 k2 的轻弹簧，仍使系统平衡，此时绳子所受的拉力为 F2，则 F1 与 F2 的大小关系为AF 1 F2BF 1 F2CF 1 F2D因 k1、k 2 大小
5、关系未知，故无法确定解析 分析 B 球受力，由三角形相似可知 C 对答案 C图 23196如图 2319 所示，一个重为 30 N 的物体，放在倾角 30的斜面上静止不动，若用 F5 N 的竖直向上的力提物体，物体仍静止，下述结论正确的是A物体受到的摩擦力减小 2.5 N来源 :B物体对斜面的作用力减小 5 NC斜面受到的压力减小 5 ND物体受到的合外力减小 5 N解析 对物体受力分析可知，没施加 F 前，摩擦力 FfGsin 15 N ，支持力FN Gcos 15 N，物体对斜面的作用力大小等于 G30 N施加 F 后，摩擦力变为3Ff(GF)sin 12.5 N，支持力 变为 FN(G
6、F)cos 12.5 N，物体对斜面的作用力3大小变为 GF 25 N，故 A、B 对 C 错；物体始终静止在斜面上，合外力始终为 0，故 D错答案 AB7(2010安徽合肥一模)如图 2320 所示，在粗糙水平地面上放着一个截面为四分之一圆弧的柱状物体 A，A 的左端紧靠竖直墙，A 与竖直墙之间放一光滑圆球 B，整个装置处于静止状态，若把 A 向右移动少许后，它们仍处于静止状态，则图 2320AB 对墙的压力增大来源:学科网BA 与 B 之间的作用力增大C地面对 A 的摩擦力减小DA 对地面的压力减小解析 设物体 A 对圆球 B 的支持力 为 F1，竖直墙对圆球 B 的弹力为 F2；F1 与
7、竖直方向夹角 因物体 A 右移而减小对物体 B 由平衡条件得：F1cos m Bg；F1sin F 2，解得 F1 ，F2m Bgtan ， 减小，F 1 减小，F 2 减小， 选项 A、B 均错；对 A、B 整体分析mBgcos 可知，竖直方向，地面对整体支持力 FN(m Am B)g，与 无关，选项 D 错误；水平方向，地面对 A 的摩擦力 FfF 2，因 F2 减小，故 Ff 减小， 选项 C 正确答案 C图 23218顶端装有定滑轮的粗糙斜面体放在地面上，A 、B 两物体通过细绳连接，并处于静止状态(不计绳的质量和绳与滑轮间的摩擦) ，如图 2321 所示现用水平力 F 作用于物体 B
8、 上，缓慢拉开一小角度，此过程中斜面体与物体 A 仍然静止则下列说法正确的是A水平力 F 不变B物体 A 所受斜面体的摩擦力一定变大C物体 A 所受斜面体的作用力不变D斜面体所受地面的支持力一定不变解析 设物体 B 在力 F 作用下 缓慢拉开一个小 角度 ，拉开过程中 增大，此 时物体 B 受力平衡，水平力 Fmgtan 也增大，A 选项错；绳子拉力 FTmg/cos 也增大，由于原来物体 A 所受摩擦力的方向不清楚 (可能沿斜面向上也可能沿斜面向下 )，所以物体 A 所受斜面体的摩擦力的大小不一定增大，B 选项错误；物体 A 受到斜面体的弹力和摩擦力，这两个力的合力大小等于物体 A 受到的重
9、力和绳子拉力 FT的合力，拉力 FT发生变化，所以物体 A 受斜面体的作用力也 发生变化 ，C 选项错误；将两个物体 A、B 和斜面体看成一个整体，在 F 作用过程中，整体在 竖直方向的受力情况不变，故斜面体所受地面的支持力不变，D 选项正确来源:答案 D图 23229(2009江苏高考)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 (如图 2322)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)A. m B. m来源 :32 22C. m D. m12 34解析 对画框进行受力分析，并把两绳拉力作用点平移至重
10、心处，如右图所示，则有：来源:2FT1cos 2F T2cos mg.其中 FT1F T210 N.所以 cos .12设挂钉间距为 x，则有：sin .x2L2x212x m，A 正确32答案 A10(2010苏北四市三次联考) 如图 2223 所示，ACB 是一光滑的、足够长的、固定在竖直平面内的”形框架，其中 CA、CB 边与竖直方向的夹角均为 .P、Q 两个轻质小环分别套在 CA、CB 上，两根细绳的一端分别系在 P、Q 环上，另一端和一绳套系在一起，结点为 O.将质量为 m 的钩码挂在绳套上，OP、OQ 两根细绳拉直后的长度分别用 l1、l 2 表示，若 l1l 223，则两绳受到的
11、拉力之比 F1 F2 等于图 2223A11 B23C32 D49解析 系统最终将处于平衡状 态，两个 轻质小环 P、Q 分别受到两个力作用，一是框架对它们的支持力，垂直 AC、BC 边向外，二是细绳拉力， 这两个力是平衡力根据等腰三角形知识可 知两细绳与水平方向的夹角相等， 对结点 O 受力分析，其水平方向的合力为零，可得出两细绳受到的拉力相等，即 F1F 2 等于 11，本题选 A.注意题目中提到的”轻质小环”可以不计重力，绳子的 长短并不能代表力的大小，要与力的平行四边形定则中的边长区别开来，力的平行四边形定 则中边长的长与短代表着力的大小答案 A11.（2011 海南）如图，墙上有两个
12、钉子 a 和 b，它们的连 线与水平方向的夹角为 45，两者的高度差为 l。一条不可伸长的轻质细绳一端固定于 a 点，另一端跨过光滑钉子 b 悬挂一质量为 m1 的重物。在绳子距 a 端 得 c 点有一固2l定绳圈。若绳圈上悬挂质量为 m2 的钩码，平衡后绳的 ac 段正好水平，则重物和钩码的质量比 为12mA. B. 2 C. D. 来源:55解析：平衡后设绳的 BC 段与水平方向成 角，则： 对节点 C2tan,si5分析三力平衡，在竖直方向上有： 得： ，选 C21simg12sim12.（2011 海南）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
13、保持静止，则地面对斜劈的摩擦力A.等于零 B.不为零，方向向右C.不为零，方向向左D.不为零，v 0 较大时方向向左，v 0 较小时方向向右解析：斜劈和物块都平衡对斜劈和物块整体受力分析知地面对斜劈的摩擦力为零，选 A二、计算题(本大题共 2 小题，共 30 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)图 232413(14 分) 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 F 拉住，使整个装置处于静止状态，如图 2324 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
14、小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 .垂直于斜面方向：Fsin F Nmgcos .问：你认为上述分析过程正确吗？若正确，按照这种分析方法求出 F 及 FN的大小；若不正确，指明错 误之处并求出你认为正确的结果答案 不正确，平行于斜面的皮带对圆柱体也有力的作用，其受力如右图式应改为：Fcos F mgsin .来源:由得 Fmg sin 1 cos .将代入，解得：FN mgcos Fsin mgcos mgsin sin 1 cos .14(16 分) 某同学表演魔术时，将一小型条形磁铁藏在自己的袖子里，然后对着一悬挂的金属小球指
15、手画脚，结果小球在他神奇的功力下飘动起来假设当隐藏的小磁铁位于小球的左上方某一位置 C(QCS30)时，金属小球偏离竖直方向的夹角 也是 30，如图 2325 所示已知小球的质量为 m，该同学(含磁铁)的质量为 M，求此时：图 2325(1)悬挂小球的细线的拉力大小为多少？(2)该同学受到地面的支持力和摩擦力大小各为多少？解析 (1)以小球为研究对象，受力分析如图甲所示， 则由平衡条件得Fsin 30F Csin 30FCcos 30F cos 30mg解得 FF C mg.33(2)以小球和该同学整体为研究对象 ，受力分析如 图乙所示，同理有 FfFsin 30FN Fcos 30(Mm)g将 F 值代入解得 Ff mg36FN Mg mg.12答案 (1) mg (2)Mg mg mg33 12 36
