天津市武清區(qū)楊村第四中學(xué)高三物理 23受力分析、共點(diǎn)力的平衡復(fù)習(xí)課件

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1、1.(20111.(2011寧德模擬寧德模擬) )下列有關(guān)物體在共點(diǎn)力作用下所處狀態(tài)下列有關(guān)物體在共點(diǎn)力作用下所處狀態(tài)的說(shuō)法中正確的是的說(shuō)法中正確的是( )( )A.A.物體的速度在某一時(shí)刻等于零物體的速度在某一時(shí)刻等于零, ,物體就一定處于平衡狀態(tài)物體就一定處于平衡狀態(tài)B.B.物體相對(duì)于另一物體保持靜止物體相對(duì)于另一物體保持靜止, ,物體一定處于平衡狀態(tài)物體一定處于平衡狀態(tài)C.C.物體所受合力為零物體所受合力為零, ,就一定處于平衡狀態(tài)就一定處于平衡狀態(tài)D.D.物體做勻加速運(yùn)動(dòng)時(shí)物體做勻加速運(yùn)動(dòng)時(shí), ,物體處于平衡狀態(tài)物體處于平衡狀態(tài)【解析【解析】選選C.C.某一時(shí)刻速度為零的物體某一時(shí)刻速

2、度為零的物體, ,受力不一定為零受力不一定為零, ,故故不一定處于平衡狀態(tài)不一定處于平衡狀態(tài),A,A錯(cuò)錯(cuò); ;物體相對(duì)于另一物體靜止時(shí)物體相對(duì)于另一物體靜止時(shí), ,該物該物體不一定靜止體不一定靜止, ,如當(dāng)另一物體做變速運(yùn)動(dòng)時(shí)如當(dāng)另一物體做變速運(yùn)動(dòng)時(shí), ,該物體也做變速該物體也做變速運(yùn)動(dòng)運(yùn)動(dòng), ,此物體處于非平衡狀態(tài)此物體處于非平衡狀態(tài), ,故故B B錯(cuò)錯(cuò);C;C選項(xiàng)符合平衡條件的選項(xiàng)符合平衡條件的判斷判斷, ,為正確選項(xiàng)為正確選項(xiàng); ;物體做勻加速運(yùn)動(dòng)物體做勻加速運(yùn)動(dòng), ,所受合力不為零所受合力不為零, ,故不故不是平衡狀態(tài)是平衡狀態(tài),D,D錯(cuò)錯(cuò). .2.2.如圖所示，物體如圖所示，物體A

3、A、B B、C C疊放在水疊放在水平桌面上，力平桌面上，力F F作用在物體作用在物體C C上后，上后，各物體仍保持靜止?fàn)顟B(tài)，則以下各物體仍保持靜止?fàn)顟B(tài)，則以下說(shuō)法正確的是（說(shuō)法正確的是（ ）A.CA.C不受摩擦力作用不受摩擦力作用B.BB.B受向左的摩擦力作用受向左的摩擦力作用C.AC.A受各個(gè)摩擦力的合力為零受各個(gè)摩擦力的合力為零D.AD.A、B B、C C三個(gè)物體組成的整體所受摩擦力為零三個(gè)物體組成的整體所受摩擦力為零【解析【解析】選選C.C.各物體仍保持靜止?fàn)顟B(tài)，說(shuō)明各物體所受外力各物體仍保持靜止?fàn)顟B(tài)，說(shuō)明各物體所受外力的合力為零，的合力為零，C C必受水平向左的摩擦力的作用，必受水平向

4、左的摩擦力的作用，A A錯(cuò)誤；通過(guò)錯(cuò)誤；通過(guò)假設(shè)法可知假設(shè)法可知B B不可能受摩擦力作用，不可能受摩擦力作用，B B錯(cuò)誤；對(duì)三個(gè)物體由整錯(cuò)誤；對(duì)三個(gè)物體由整體法可知體法可知A A一定受地面向左的摩擦力，且大小等于一定受地面向左的摩擦力，且大小等于F F，C C對(duì)對(duì)A A的的摩擦力向右，大小為摩擦力向右，大小為F F，所以，所以A A所受摩擦力的合力為零，所受摩擦力的合力為零，C C正正確，確，D D錯(cuò)誤錯(cuò)誤. .3.3.如圖所示，物體如圖所示，物體m m靜止于傾靜止于傾斜角為斜角為的木板上，在的木板上，在緩慢緩慢增大直至物體開(kāi)始滑動(dòng)的過(guò)程增大直至物體開(kāi)始滑動(dòng)的過(guò)程中，下列說(shuō)法中正確的是中，下列

5、說(shuō)法中正確的是( )( )A.A.物體所受的摩擦力逐漸增大物體所受的摩擦力逐漸增大B.B.物體對(duì)木板的壓力逐漸增大物體對(duì)木板的壓力逐漸增大C.C.物體所受支持力和摩擦力的合力逐漸增大物體所受支持力和摩擦力的合力逐漸增大D.D.物體所受重力、支持力和摩擦力的合力逐漸增大物體所受重力、支持力和摩擦力的合力逐漸增大【解析【解析】選選A.A.物體在滑動(dòng)之前，所受摩擦力為靜摩擦力，通物體在滑動(dòng)之前，所受摩擦力為靜摩擦力，通過(guò)對(duì)重力分解為平行于斜面方向的分力和垂直于斜面方向的過(guò)對(duì)重力分解為平行于斜面方向的分力和垂直于斜面方向的分力可知，分力可知，f f靜靜=mgsin=mgsin，N=mgcosN=mgc

6、os，增大，增大，f f靜靜增大，增大，N N減小，減小，A A正確，正確，B B錯(cuò)誤；物體處于平衡狀態(tài)，物體所受外力的錯(cuò)誤；物體處于平衡狀態(tài)，物體所受外力的合力為零，物體所受支持力和摩擦力的合力大小等于物體的合力為零，物體所受支持力和摩擦力的合力大小等于物體的重力，方向豎直向上，大小不變，重力，方向豎直向上，大小不變，C C、D D錯(cuò)誤錯(cuò)誤. .4.(20114.(2011中山模擬中山模擬) )如圖所示，獵人非法獵猴，用兩根輕繩如圖所示，獵人非法獵猴，用兩根輕繩將猴子懸于空中，猴子處于靜止?fàn)顟B(tài)將猴子懸于空中，猴子處于靜止?fàn)顟B(tài). .以下相關(guān)說(shuō)法正確的以下相關(guān)說(shuō)法正確的是（是（ ）A.A.猴子受

7、到的三個(gè)力不是共點(diǎn)力猴子受到的三個(gè)力不是共點(diǎn)力B.B.繩拉猴子的力和猴子拉繩的力相互平衡繩拉猴子的力和猴子拉繩的力相互平衡C.C.地球?qū)镒拥囊εc猴子對(duì)地球的引力是一對(duì)作用力和反地球?qū)镒拥囊εc猴子對(duì)地球的引力是一對(duì)作用力和反作用力作用力D.D.人將繩子拉得越緊，猴子受到的合力越大人將繩子拉得越緊，猴子受到的合力越大【解析【解析】選選C.C.以猴子為研究對(duì)象，猴子自身的重力和兩根繩以猴子為研究對(duì)象，猴子自身的重力和兩根繩子的拉力在同一平面內(nèi)平衡，屬于共點(diǎn)力，子的拉力在同一平面內(nèi)平衡，屬于共點(diǎn)力，A A錯(cuò)誤；繩拉猴錯(cuò)誤；繩拉猴子的力和猴子拉繩的力是作用力和反作用力，地球?qū)镒拥淖拥牧秃镒永?/p>

8、繩的力是作用力和反作用力，地球?qū)镒拥囊秃镒訉?duì)地球的引力也是一對(duì)相互作用力，引力和猴子對(duì)地球的引力也是一對(duì)相互作用力，B B錯(cuò)誤，錯(cuò)誤，C C正正確；繩子拉得越緊，猴子仍然處于靜止?fàn)顟B(tài)，合力仍然為零，確；繩子拉得越緊，猴子仍然處于靜止?fàn)顟B(tài)，合力仍然為零，D D錯(cuò)誤錯(cuò)誤. .5.5.如圖所示，用繩如圖所示，用繩ACAC和和BCBC吊起一重物，繩與豎直方向夾角分吊起一重物，繩與豎直方向夾角分別為別為3030和和6060，ACAC繩能承受的最大拉力為繩能承受的最大拉力為150 N150 N，而，而B(niǎo)CBC繩繩能承受的最大拉力為能承受的最大拉力為100 N100 N，求物體的最大重力不能超過(guò)多，求

9、物體的最大重力不能超過(guò)多少？少？【解析【解析】重物受力分析如圖所示，由重物靜止有：重物受力分析如圖所示，由重物靜止有：T TBCBCsinsin 60 60T TACACsinsin 30 300 0 T TACACcoscos 30 30T TBCBCcoscos 60 60G G0 0 由式由式可知可知T TACAC T TBCBC，當(dāng)當(dāng)T TBCBC100 N100 N時(shí)，時(shí)，T TACAC173.2 N173.2 N，ACAC將斷將斷. .而當(dāng)而當(dāng)T TACAC150 N150 N時(shí)，時(shí)，T TBCBC86.6 N100 N.86.6 N100 N.將將T TACAC150 N150

10、N，T TBCBC86.6 N86.6 N，代入式，代入式解得解得G G173.2 N173.2 N，所以重物的最大重力不能超過(guò)，所以重物的最大重力不能超過(guò)173.2 N.173.2 N.3一、物體受力分析一、物體受力分析1.1.受力分析：就是把研究對(duì)象在給定物理環(huán)境中所受到的力受力分析：就是把研究對(duì)象在給定物理環(huán)境中所受到的力全部找出來(lái)，并畫(huà)出相應(yīng)的受力示意圖的過(guò)程全部找出來(lái)，并畫(huà)出相應(yīng)的受力示意圖的過(guò)程. .2.2.受力分析的方法受力分析的方法3.3.受力分析的基本步驟受力分析的基本步驟（1 1）明確研究對(duì)象：即確定受力分析的物體，研究對(duì)象可）明確研究對(duì)象：即確定受力分析的物體，研究對(duì)象可

11、以是單個(gè)物體，也可以是多個(gè)物體組成的系統(tǒng)；以是單個(gè)物體，也可以是多個(gè)物體組成的系統(tǒng)；（2 2）隔離物體分析：將研究對(duì)象從周?chē)矬w中隔離出來(lái)，）隔離物體分析：將研究對(duì)象從周?chē)矬w中隔離出來(lái)，進(jìn)而分析周?chē)心男┪矬w對(duì)它施加了力的作用；進(jìn)而分析周?chē)心男┪矬w對(duì)它施加了力的作用；（3 3）畫(huà)受力示意圖：在找出力的同時(shí)，畫(huà)出受力示意圖，）畫(huà)受力示意圖：在找出力的同時(shí)，畫(huà)出受力示意圖，作用點(diǎn)一般畫(huà)在物體的重心上，并準(zhǔn)確標(biāo)出各力的方向；作用點(diǎn)一般畫(huà)在物體的重心上，并準(zhǔn)確標(biāo)出各力的方向；（4 4）驗(yàn)證分析結(jié)果：檢查畫(huà)出的每一個(gè)力能否找出它的施）驗(yàn)證分析結(jié)果：檢查畫(huà)出的每一個(gè)力能否找出它的施力物體，檢查分析結(jié)果

12、能否使研究對(duì)象處于題意所給的運(yùn)動(dòng)力物體，檢查分析結(jié)果能否使研究對(duì)象處于題意所給的運(yùn)動(dòng)狀態(tài)狀態(tài). . 在對(duì)物體進(jìn)行受力分析時(shí)，要防止漏力或在對(duì)物體進(jìn)行受力分析時(shí)，要防止漏力或添力添力. .（1 1）受力分析的順序一般應(yīng)是先分析場(chǎng)力，再分析接觸力）受力分析的順序一般應(yīng)是先分析場(chǎng)力，再分析接觸力. .（2 2）對(duì)分析出的每一個(gè)力都能找出施力物體）對(duì)分析出的每一個(gè)力都能找出施力物體. .【例證【例證1 1】（】（20112011濰坊模擬）如圖濰坊模擬）如圖所示，小車(chē)所示，小車(chē)M M在恒力在恒力F F作用下，沿水平作用下，沿水平地面做直線(xiàn)運(yùn)動(dòng)，由此可判斷（地面做直線(xiàn)運(yùn)動(dòng)，由此可判斷（ ）A.A.若地面光

13、滑，則小車(chē)一定受三個(gè)力作用若地面光滑，則小車(chē)一定受三個(gè)力作用B.B.若地面粗糙，則小車(chē)可能受三個(gè)力作用若地面粗糙，則小車(chē)可能受三個(gè)力作用C.C.若小車(chē)做勻速運(yùn)動(dòng)，則小車(chē)一定受四個(gè)力的作用若小車(chē)做勻速運(yùn)動(dòng)，則小車(chē)一定受四個(gè)力的作用D.D.若小車(chē)做加速運(yùn)動(dòng)，則小車(chē)一定受四個(gè)力的作用若小車(chē)做加速運(yùn)動(dòng)，則小車(chē)一定受四個(gè)力的作用 【解題指導(dǎo)【解題指導(dǎo)】由物體由物體M M的運(yùn)動(dòng)狀態(tài)，分析物體的受力情的運(yùn)動(dòng)狀態(tài)，分析物體的受力情況，平衡狀態(tài)時(shí)，物體所受的合外力必為零，非平衡狀態(tài)時(shí)，況，平衡狀態(tài)時(shí)，物體所受的合外力必為零，非平衡狀態(tài)時(shí)，物體必有加速度物體必有加速度. .反之，由物體的受力情況，確定其運(yùn)動(dòng)狀反之

14、，由物體的受力情況，確定其運(yùn)動(dòng)狀態(tài)，注意分析摩擦力存在與否的兩種情況態(tài)，注意分析摩擦力存在與否的兩種情況. .【自主解答【自主解答】選選C.C.先分析重力和已知力先分析重力和已知力F F，再分析彈力，由，再分析彈力，由于于F F的豎直分力可能等于重力，因此地面可能對(duì)物體無(wú)彈力的豎直分力可能等于重力，因此地面可能對(duì)物體無(wú)彈力作用，則作用，則A A錯(cuò)；錯(cuò)；F F的豎直分力可能小于重力，則一定有地面對(duì)的豎直分力可能小于重力，則一定有地面對(duì)物體的彈力存在，若地面粗糙，小車(chē)受摩擦力作用，共四個(gè)物體的彈力存在，若地面粗糙，小車(chē)受摩擦力作用，共四個(gè)力作用，力作用，B B錯(cuò)；若小車(chē)做勻速運(yùn)動(dòng)，那么水平方向上所

15、受摩錯(cuò)；若小車(chē)做勻速運(yùn)動(dòng)，那么水平方向上所受摩擦力和擦力和F F的水平分力平衡，這時(shí)小車(chē)一定受重力、恒力的水平分力平衡，這時(shí)小車(chē)一定受重力、恒力F F、地、地面彈力、摩擦力四個(gè)力作用，則面彈力、摩擦力四個(gè)力作用，則C C對(duì)；若小車(chē)做加速運(yùn)動(dòng)，對(duì)；若小車(chē)做加速運(yùn)動(dòng)，當(dāng)?shù)孛婀饣瑫r(shí)，小車(chē)受重力和力當(dāng)?shù)孛婀饣瑫r(shí)，小車(chē)受重力和力F F作用或受重力、力作用或受重力、力F F、地面、地面支持力作用，若地面粗糙支持力作用，若地面粗糙, ,可能還受摩擦力可能還受摩擦力, ,即加速運(yùn)動(dòng)時(shí)可即加速運(yùn)動(dòng)時(shí)可能受兩個(gè)、三個(gè)或四個(gè)力作用能受兩個(gè)、三個(gè)或四個(gè)力作用,D,D錯(cuò)錯(cuò). .【變式訓(xùn)練】（【變式訓(xùn)練】（2011201

16、1揚(yáng)州模擬）如圖所示，小車(chē)內(nèi)有一固揚(yáng)州模擬）如圖所示，小車(chē)內(nèi)有一固定光滑的斜面，一個(gè)小球通過(guò)細(xì)繩與車(chē)頂相連，小車(chē)在水平定光滑的斜面，一個(gè)小球通過(guò)細(xì)繩與車(chē)頂相連，小車(chē)在水平面上做直線(xiàn)運(yùn)動(dòng)，細(xì)繩始終保持豎直，關(guān)于小球的受力情況，面上做直線(xiàn)運(yùn)動(dòng)，細(xì)繩始終保持豎直，關(guān)于小球的受力情況，下列說(shuō)法正確的是（下列說(shuō)法正確的是（ ）A.A.若小車(chē)靜止，繩對(duì)小球的拉若小車(chē)靜止，繩對(duì)小球的拉力可能為零力可能為零B.B.若小車(chē)靜止，斜面對(duì)小球的若小車(chē)靜止，斜面對(duì)小球的支持力一定為零支持力一定為零C.C.若小車(chē)向右運(yùn)動(dòng)，小球一定受兩個(gè)力的作用若小車(chē)向右運(yùn)動(dòng)，小球一定受兩個(gè)力的作用D.D.若小車(chē)向右運(yùn)動(dòng)，小球一定受三個(gè)

17、力的作用若小車(chē)向右運(yùn)動(dòng)，小球一定受三個(gè)力的作用【解析【解析】選選B.B.若小車(chē)靜止，則小球受力平衡，由于斜面光滑，若小車(chē)靜止，則小球受力平衡，由于斜面光滑，不受摩擦力，小球受重力、繩子的拉力，重力和拉力都沿豎不受摩擦力，小球受重力、繩子的拉力，重力和拉力都沿豎直方向；如果受斜面的支持力，則小球沒(méi)法達(dá)到平衡，因此直方向；如果受斜面的支持力，則小球沒(méi)法達(dá)到平衡，因此小車(chē)靜止時(shí)，斜面對(duì)小球的支持力一定為零，繩子的拉力大小車(chē)靜止時(shí)，斜面對(duì)小球的支持力一定為零，繩子的拉力大小等于重力大小，故小等于重力大小，故A A項(xiàng)錯(cuò)誤，項(xiàng)錯(cuò)誤，B B正確；若小車(chē)向右勻速運(yùn)動(dòng)，正確；若小車(chē)向右勻速運(yùn)動(dòng)，小球受重力和繩子

18、的拉力兩個(gè)力的作用；若小車(chē)向右做減速小球受重力和繩子的拉力兩個(gè)力的作用；若小車(chē)向右做減速運(yùn)動(dòng)，則一定受斜面的支持力，可能受繩子的拉力，也可能運(yùn)動(dòng)，則一定受斜面的支持力，可能受繩子的拉力，也可能不受繩子的拉力，故不受繩子的拉力，故C C、D D錯(cuò)誤錯(cuò)誤. .二、處理平衡問(wèn)題常用的方法和解題步驟二、處理平衡問(wèn)題常用的方法和解題步驟1.1.常用方法常用方法（1 1）力的合成法）力的合成法物體在三個(gè)共點(diǎn)力作用下處于平衡狀態(tài)，則任意兩個(gè)力的合物體在三個(gè)共點(diǎn)力作用下處于平衡狀態(tài)，則任意兩個(gè)力的合力一定與第三個(gè)力大小相等，方向相反力一定與第三個(gè)力大小相等，方向相反.“.“力的合成法力的合成法”是是解決三力平

19、衡問(wèn)題的基本方法解決三力平衡問(wèn)題的基本方法. .（2 2）正交分解法）正交分解法物體受到三個(gè)或三個(gè)以上力的作用時(shí)，常用正交分解法列平物體受到三個(gè)或三個(gè)以上力的作用時(shí)，常用正交分解法列平衡方程求解：衡方程求解：F Fx x=0=0，F(xiàn) Fy y=0.=0.為方便計(jì)算，建立坐標(biāo)系時(shí)使盡可為方便計(jì)算，建立坐標(biāo)系時(shí)使盡可能多的力落在坐標(biāo)軸上能多的力落在坐標(biāo)軸上. .（3 3）三角形法）三角形法對(duì)受三力作用而平衡的物體，將力的矢量圖平移使三力組成對(duì)受三力作用而平衡的物體，將力的矢量圖平移使三力組成一個(gè)首尾依次相接的封閉力三角形，進(jìn)而處理物體平衡問(wèn)題一個(gè)首尾依次相接的封閉力三角形，進(jìn)而處理物體平衡問(wèn)題的方

20、法叫做三角形法；力的三角形法在處理動(dòng)態(tài)平衡問(wèn)題時(shí)的方法叫做三角形法；力的三角形法在處理動(dòng)態(tài)平衡問(wèn)題時(shí)方便、直觀、容易方便、直觀、容易. .（4 4）相似三角形法）相似三角形法物體受到三個(gè)共點(diǎn)力的作用而處于平衡狀態(tài)，畫(huà)出其中任意物體受到三個(gè)共點(diǎn)力的作用而處于平衡狀態(tài)，畫(huà)出其中任意兩個(gè)力的合力與第三個(gè)力等值反向的平行四邊形，其中可能兩個(gè)力的合力與第三個(gè)力等值反向的平行四邊形，其中可能有力三角形與題設(shè)圖中的幾何三角形相似，進(jìn)而力三角形與有力三角形與題設(shè)圖中的幾何三角形相似，進(jìn)而力三角形與幾何三角形對(duì)應(yīng)成比例，根據(jù)比值便可計(jì)算出未知力的大小幾何三角形對(duì)應(yīng)成比例，根據(jù)比值便可計(jì)算出未知力的大小與方向與方

21、向. .（5 5）受力對(duì)稱(chēng)法）受力對(duì)稱(chēng)法研究對(duì)象所受力若具有對(duì)稱(chēng)性，則求解時(shí)可把復(fù)雜的運(yùn)算轉(zhuǎn)研究對(duì)象所受力若具有對(duì)稱(chēng)性，則求解時(shí)可把復(fù)雜的運(yùn)算轉(zhuǎn)化為簡(jiǎn)單的運(yùn)算，或者將復(fù)雜的圖形轉(zhuǎn)化為直觀而簡(jiǎn)單的圖化為簡(jiǎn)單的運(yùn)算，或者將復(fù)雜的圖形轉(zhuǎn)化為直觀而簡(jiǎn)單的圖形，所以在分析問(wèn)題時(shí)，首先應(yīng)明確物體受力是否具有對(duì)稱(chēng)形，所以在分析問(wèn)題時(shí)，首先應(yīng)明確物體受力是否具有對(duì)稱(chēng)性性. .2.2.解題步驟解題步驟（1 1）選取研究對(duì)象：根據(jù)題目要求，選取一個(gè)平衡體（單）選取研究對(duì)象：根據(jù)題目要求，選取一個(gè)平衡體（單個(gè)物體或系統(tǒng)，也可以是結(jié)點(diǎn)）作為研究對(duì)象個(gè)物體或系統(tǒng)，也可以是結(jié)點(diǎn)）作為研究對(duì)象. .（2 2）畫(huà)受力圖：對(duì)研

22、究對(duì)象進(jìn)行受力分析，畫(huà)出受力示意）畫(huà)受力圖：對(duì)研究對(duì)象進(jìn)行受力分析，畫(huà)出受力示意圖圖. .（3 3）建立坐標(biāo)系：選取合適的方向建立直角坐標(biāo)系）建立坐標(biāo)系：選取合適的方向建立直角坐標(biāo)系. .（4 4）列方程求解：根據(jù)平衡條件列出平衡方程，解平衡方）列方程求解：根據(jù)平衡條件列出平衡方程，解平衡方程，對(duì)結(jié)果進(jìn)行討論程，對(duì)結(jié)果進(jìn)行討論. . 處理平衡狀態(tài)的方法很多，至于采取什處理平衡狀態(tài)的方法很多，至于采取什么方法，要針對(duì)不同的物理問(wèn)題靈活處理，不能死套方法么方法，要針對(duì)不同的物理問(wèn)題靈活處理，不能死套方法. .【例證【例證2 2】（】（20112011深圳模擬）深圳模擬）如圖所示如圖所示, ,小圓環(huán)

23、小圓環(huán)A A吊著一個(gè)質(zhì)量為吊著一個(gè)質(zhì)量為m m2 2的物塊并套在另一個(gè)豎直放置的大的物塊并套在另一個(gè)豎直放置的大圓環(huán)上圓環(huán)上, ,有一細(xì)線(xiàn)一端拴在小圓環(huán)有一細(xì)線(xiàn)一端拴在小圓環(huán)A A上上, ,另一端跨過(guò)固定在大圓環(huán)最高點(diǎn)另一端跨過(guò)固定在大圓環(huán)最高點(diǎn)B B的一個(gè)小滑輪后吊著一個(gè)質(zhì)量為的一個(gè)小滑輪后吊著一個(gè)質(zhì)量為m m1 1的物塊的物塊. .如果小圓環(huán)、滑輪、繩子的大小和質(zhì)量以及相互之如果小圓環(huán)、滑輪、繩子的大小和質(zhì)量以及相互之間的摩擦都可以忽略不計(jì)間的摩擦都可以忽略不計(jì), ,繩子又不可伸長(zhǎng)繩子又不可伸長(zhǎng), ,若平衡時(shí)弦若平衡時(shí)弦ABAB所所對(duì)應(yīng)的圓心角為對(duì)應(yīng)的圓心角為,則兩物塊的質(zhì)量比則兩物塊的質(zhì)

24、量比m m1 1mm2 2應(yīng)為（應(yīng)為（ ） B.sinB.sinA.cos22C.2sin2D.2cos2 【解題指導(dǎo)【解題指導(dǎo)】根據(jù)物體所處平衡狀態(tài)，分析物體受力情根據(jù)物體所處平衡狀態(tài)，分析物體受力情況，然后選取解決平衡狀態(tài)的方法求解況，然后選取解決平衡狀態(tài)的方法求解. .【自主解答【自主解答】選選C.C.解法一：采取相似三角形法解法一：采取相似三角形法對(duì)小圓環(huán)對(duì)小圓環(huán)A A受力分析，如圖所示，受力分析，如圖所示，T T2 2與與N N的合力與的合力與T T1 1平衡，由矢量平衡，由矢量三角形與幾何三角形相似，可知三角形與幾何三角形相似，可知得得21m gm gR2Rsin2，12m2sin

25、m2解法二解法二：采用正交分解法：采用正交分解法建立如解法一中圖所示的坐標(biāo)系，可知：建立如解法一中圖所示的坐標(biāo)系，可知：T T2 2=N=m=N=m2 2g g 解得解得解法三：采用三力平衡的推論法解法三：采用三力平衡的推論法T T2 2與與N N的合力與的合力與T T1 1平衡，則平衡，則T T2 2與與N N所構(gòu)成的平行四邊形為菱形，所構(gòu)成的平行四邊形為菱形，有有T T2 2=m=m2 2g,Tg,T1 1=m=m1 1g g解得解得2112T sinTm g,212m2sinm2212T sinT212m2sinm2【變式訓(xùn)練】如圖所示【變式訓(xùn)練】如圖所示, ,質(zhì)量為質(zhì)量為M M的直角三

26、棱柱的直角三棱柱A A放在水平地放在水平地面上面上, ,三棱柱的斜面是光滑的三棱柱的斜面是光滑的, ,且斜面傾角為且斜面傾角為 .質(zhì)量為質(zhì)量為m m的的光滑球放在三棱柱和光滑豎直墻壁之間光滑球放在三棱柱和光滑豎直墻壁之間,A,A和和B B都處于靜止?fàn)疃继幱陟o止?fàn)顟B(tài)態(tài), ,求地面對(duì)三棱柱的支持力和摩擦力各為多少求地面對(duì)三棱柱的支持力和摩擦力各為多少? ?【解析【解析】選取選取A A和和B B整體為研究對(duì)象整體為研究對(duì)象, ,它受它受到重力到重力(M+m)g(M+m)g, ,地面支持力地面支持力N,N,墻壁的彈力墻壁的彈力F F和地面的摩擦力和地面的摩擦力f f的作用如圖所示的作用如圖所示, ,處

27、于處于平衡狀態(tài)平衡狀態(tài). .根據(jù)平衡條件有根據(jù)平衡條件有:N-(M+m)g:N-(M+m)g=0=0，F(xiàn)=fF=f可得可得N=(M+m)gN=(M+m)g再以再以B B為研究對(duì)象為研究對(duì)象, ,它受到重力它受到重力mgmg、三棱柱對(duì)它的支持力、三棱柱對(duì)它的支持力F FABAB、墻壁對(duì)它的彈力墻壁對(duì)它的彈力F F的作用如圖所示的作用如圖所示, ,處于平衡狀態(tài)處于平衡狀態(tài), ,根據(jù)平衡根據(jù)平衡條件有條件有: :豎直方向上豎直方向上:F:FABABcoscos=mg=mg水平方向上水平方向上:F:FABABsinsin=F=F解得解得F=mgtanF=mgtan，所以，所以f=F=mgtanf=F=

28、mgtan. .答案答案: : (M+m)g mgtan (M+m)g mgtan三、動(dòng)態(tài)平衡、臨界與極值問(wèn)題三、動(dòng)態(tài)平衡、臨界與極值問(wèn)題1.1.動(dòng)態(tài)平衡問(wèn)題：通過(guò)控制某些物理量，使物體的狀態(tài)發(fā)生動(dòng)態(tài)平衡問(wèn)題：通過(guò)控制某些物理量，使物體的狀態(tài)發(fā)生緩慢的變化，而在這個(gè)過(guò)程中物體又始終處于一系列的平衡緩慢的變化，而在這個(gè)過(guò)程中物體又始終處于一系列的平衡狀態(tài)狀態(tài). .2.2.臨界問(wèn)題：當(dāng)某物理量變化時(shí)，會(huì)引起其他幾個(gè)物理量的臨界問(wèn)題：當(dāng)某物理量變化時(shí)，會(huì)引起其他幾個(gè)物理量的變化，從而使物體所處的平衡狀態(tài)變化，從而使物體所處的平衡狀態(tài)“恰好出現(xiàn)恰好出現(xiàn)”或或“恰好不恰好不出現(xiàn)出現(xiàn)”，在問(wèn)題的描述中常用

29、，在問(wèn)題的描述中常用“剛好剛好”、“剛能剛能”、“恰好恰好”等語(yǔ)言等語(yǔ)言. .3.3.極值問(wèn)題：平衡物體的極值，一般指在力的變化過(guò)程中的極值問(wèn)題：平衡物體的極值，一般指在力的變化過(guò)程中的最大值和最小值問(wèn)題最大值和最小值問(wèn)題. .4.4.解決動(dòng)態(tài)平衡、臨界與極值問(wèn)題的常用方法解決動(dòng)態(tài)平衡、臨界與極值問(wèn)題的常用方法 (1) (1)處理平衡中的臨界問(wèn)題和極值問(wèn)題時(shí)，處理平衡中的臨界問(wèn)題和極值問(wèn)題時(shí)，首先要正確地進(jìn)行受力分析和變化過(guò)程分析，找出平衡的臨首先要正確地進(jìn)行受力分析和變化過(guò)程分析，找出平衡的臨界點(diǎn)和極值點(diǎn)界點(diǎn)和極值點(diǎn). .(2)(2)在高考命題中，常結(jié)合各種力考查平衡中的臨界問(wèn)題和在高考命題

30、中，常結(jié)合各種力考查平衡中的臨界問(wèn)題和極值問(wèn)題，借此考查學(xué)生利用數(shù)學(xué)知識(shí)解決問(wèn)題的能力以及極值問(wèn)題，借此考查學(xué)生利用數(shù)學(xué)知識(shí)解決問(wèn)題的能力以及綜合推理能力綜合推理能力. .【例證【例證3 3】如圖所示，光滑水平地面上放】如圖所示，光滑水平地面上放有截面為有截面為 圓周的柱狀物體圓周的柱狀物體A A，A A與墻面與墻面之間放一光滑的圓柱形物體之間放一光滑的圓柱形物體B B，對(duì)，對(duì)A A施加施加一水平向左的力一水平向左的力F F，整個(gè)裝置保持靜止，整個(gè)裝置保持靜止. .若將若將A A的位置向左移動(dòng)稍許，整個(gè)裝置仍的位置向左移動(dòng)稍許，整個(gè)裝置仍保持平衡，則以下說(shuō)法錯(cuò)誤的是保持平衡，則以下說(shuō)法錯(cuò)誤的是

31、A.A.水平外力水平外力F F增大增大B.B.墻對(duì)墻對(duì)B B的作用力減小的作用力減小C.C.地面對(duì)地面對(duì)A A的支持力不變的支持力不變D.BD.B對(duì)對(duì)A A的作用力減小的作用力減小14 【解題指導(dǎo)【解題指導(dǎo)】解答本題時(shí)可按以下思路分析：解答本題時(shí)可按以下思路分析：【標(biāo)準(zhǔn)解答【標(biāo)準(zhǔn)解答】選選A.A.（1 1）先用整體法分析）先用整體法分析. .把把A A、B B看做整體，看做整體，受力分析，可得地面對(duì)受力分析，可得地面對(duì)A A的支持力等于的支持力等于A A、B B兩物體的總重兩物體的總重力力.A.A的位置向左移動(dòng)稍許后，地面對(duì)的位置向左移動(dòng)稍許后，地面對(duì)A A的支持力不變，的支持力不變，C C正

32、確正確. .由整體法還可確定墻對(duì)由整體法還可確定墻對(duì)B B的彈力的彈力N N1 1和力和力F F相等相等. .（2 2）再用隔離法分析）再用隔離法分析. .以物體以物體B B為研究對(duì)象，受力分析如圖，為研究對(duì)象，受力分析如圖，則墻對(duì)則墻對(duì)B B的彈力的彈力N N1 1=Gtan=Gtan，A A的位置向左移動(dòng)，的位置向左移動(dòng)，減小，則減小，則N N1 1減小，減小，F(xiàn) F也減小，也減小，A A錯(cuò)誤，錯(cuò)誤，B B正確正確. . 減小，減小，N N減小，減小，D D正確正確. .GNcos，【變式訓(xùn)練】（【變式訓(xùn)練】（20112011南平模擬）如圖所示，傾角為南平模擬）如圖所示，傾角為的斜的斜面體

33、面體C C置于水平面上，置于水平面上，B B置于斜面置于斜面上，通過(guò)細(xì)繩跨過(guò)光滑的定滑輪上，通過(guò)細(xì)繩跨過(guò)光滑的定滑輪與與A A相連接，連接相連接，連接B B的一段細(xì)繩與的一段細(xì)繩與斜面平行，斜面平行，A A、B B、C C都處于靜止都處于靜止?fàn)顟B(tài)狀態(tài). .則（則（ ）A.BA.B受到受到C C的摩擦力一定不為零的摩擦力一定不為零B.CB.C受到水平面的摩擦力一定為零受到水平面的摩擦力一定為零C.C.水平面對(duì)水平面對(duì)C C的支持力與的支持力與B B、C C的總重力大小相等的總重力大小相等D.D.若將細(xì)繩剪斷，若將細(xì)繩剪斷，B B物體依然靜止在斜面上，水平面對(duì)物體依然靜止在斜面上，水平面對(duì)C C的

34、摩的摩擦力為零擦力為零【解析【解析】選選D.D.若繩對(duì)若繩對(duì)B B的拉力恰好與的拉力恰好與B B的重力沿斜面向下的分的重力沿斜面向下的分力相等，則力相等，則B B與與C C間的摩擦力為零，間的摩擦力為零，A A項(xiàng)錯(cuò)誤；利用整體法判項(xiàng)錯(cuò)誤；利用整體法判斷，斷，C C一定受到水平面向左的摩擦力，一定受到水平面向左的摩擦力，B B項(xiàng)錯(cuò)誤；同理在豎直項(xiàng)錯(cuò)誤；同理在豎直方向利用整體法判斷，水平面對(duì)方向利用整體法判斷，水平面對(duì)C C的支持力小于的支持力小于B B、C C的總重的總重力，力，C C項(xiàng)錯(cuò)誤；將細(xì)繩剪斷后，利用整體法判斷項(xiàng)錯(cuò)誤；將細(xì)繩剪斷后，利用整體法判斷BCBC系統(tǒng)在水系統(tǒng)在水平方向不受外力作

35、用，平方向不受外力作用，D D項(xiàng)正確項(xiàng)正確. .【例證【例證4 4】如圖所示，一根輕彈簧上端固定在】如圖所示，一根輕彈簧上端固定在O O點(diǎn)，下端拴一點(diǎn)，下端拴一個(gè)鋼球個(gè)鋼球P P，球處于靜止?fàn)顟B(tài)，球處于靜止?fàn)顟B(tài). .現(xiàn)對(duì)球施加一個(gè)方向向右的外力現(xiàn)對(duì)球施加一個(gè)方向向右的外力F F，使球緩慢偏移，在移動(dòng)中的每個(gè)時(shí)刻，都可以認(rèn)為鋼球，使球緩慢偏移，在移動(dòng)中的每個(gè)時(shí)刻，都可以認(rèn)為鋼球處于平衡狀態(tài)處于平衡狀態(tài). .若外力若外力F F的方向始終水平，移動(dòng)中彈簧與豎直的方向始終水平，移動(dòng)中彈簧與豎直方向的夾角方向的夾角9090且彈簧的伸長(zhǎng)量不超過(guò)其彈性限度，則且彈簧的伸長(zhǎng)量不超過(guò)其彈性限度，則圖中給出的彈簧

36、伸長(zhǎng)量圖中給出的彈簧伸長(zhǎng)量x x與與coscos的函數(shù)關(guān)系圖象中，最接近的函數(shù)關(guān)系圖象中，最接近的是的是【標(biāo)準(zhǔn)解答【標(biāo)準(zhǔn)解答】選選D.D.對(duì)鋼球受力分析，對(duì)鋼球受力分析，如圖所示，受重力如圖所示，受重力mgmg、水平拉力、水平拉力F F、彈簧彈力彈簧彈力kxkx，則水平拉力，則水平拉力F F與重力與重力mgmg的合力的合力F F1 1必與彈簧彈力必與彈簧彈力kxkx大小相等，大小相等，方向相反，可知方向相反，可知 即即x x與與coscos成反比關(guān)系，所以圖象成反比關(guān)系，所以圖象D D正確正確. .mgxkcos， 因思維定勢(shì)不能準(zhǔn)確進(jìn)行受力分析因思維定勢(shì)不能準(zhǔn)確進(jìn)行受力分析（20112011

37、三明模擬）如圖所示，物體三明模擬）如圖所示，物體A A靠在豎直的墻面靠在豎直的墻面C C上，在豎直向上的力上，在豎直向上的力F F作用下，作用下，A A、B B物體均保持靜止，則物體物體均保持靜止，則物體A A受力分析示意圖正確的是（受力分析示意圖正確的是（ ）【易錯(cuò)分析【易錯(cuò)分析】在解答本題時(shí)易犯錯(cuò)誤具體分析如下：在解答本題時(shí)易犯錯(cuò)誤具體分析如下：【正確解答【正確解答】先隔離先隔離B B進(jìn)行受力分析，進(jìn)行受力分析，B B保持靜止，所受合力保持靜止，所受合力為零，為零，B B受到自身重力受到自身重力G GB B和已知和已知F F作用時(shí)，還受作用時(shí)，還受A A給的垂直接給的垂直接觸面斜向下的彈力

38、觸面斜向下的彈力N NABAB, ,又又B B保持靜止，故保持靜止，故B B必受必受A A給的沿接觸面給的沿接觸面向下的摩擦力向下的摩擦力f fABAB. .受力分析圖如圖甲所示；再隔離分析受力分析圖如圖甲所示；再隔離分析A A，受，受到自身重力到自身重力G GA A和和B B給給A A的反作用力的反作用力N NBABA和和f fBABA. . 墻面墻面C C有沒(méi)有給有沒(méi)有給A A彈彈力作用，可以把力作用，可以把A A、B B視為一個(gè)整體，假設(shè)墻面視為一個(gè)整體，假設(shè)墻面C C對(duì)對(duì)A A、B B整體整體有彈力作用，則有彈力作用，則A A、B B整體不可能處于靜止?fàn)顟B(tài)，因此假設(shè)是整體不可能處于靜止

39、狀態(tài)，因此假設(shè)是錯(cuò)誤的錯(cuò)誤的. .由于墻面由于墻面C C對(duì)對(duì)A A、B B整體沒(méi)有彈力作用整體沒(méi)有彈力作用, ,也不會(huì)有摩擦也不會(huì)有摩擦力作用力作用, ,據(jù)此分析據(jù)此分析A A正確正確. .正確答案：正確答案：A A1.1.（20112011紹興模擬）如圖所示，紹興模擬）如圖所示，a a、b b是兩個(gè)質(zhì)量相同的球，是兩個(gè)質(zhì)量相同的球，a a、b b間用細(xì)線(xiàn)連接，間用細(xì)線(xiàn)連接，a a球用細(xì)線(xiàn)掛在天花板上，球用細(xì)線(xiàn)掛在天花板上，b b球放在光滑球放在光滑斜面上，兩個(gè)小球在系統(tǒng)保持靜止時(shí)所處的位置在下列各圖斜面上，兩個(gè)小球在系統(tǒng)保持靜止時(shí)所處的位置在下列各圖中正確的是（中正確的是（ ）【解析【解析】

40、選選B.B.細(xì)線(xiàn)只能產(chǎn)生拉力，不能承受壓力或產(chǎn)生推力，細(xì)線(xiàn)只能產(chǎn)生拉力，不能承受壓力或產(chǎn)生推力，故故A A圖中的圖中的a a、b b兩球所受合力都不能為零，而兩球所受合力都不能為零，而C C、D D圖中圖中a a球受球受重力和兩繩的拉力，此時(shí)合力不等于零，重力和兩繩的拉力，此時(shí)合力不等于零，B B圖中的兩球所受圖中的兩球所受合力都可以為零，選合力都可以為零，選B.B.2.2.（20112011佛山模擬）用一輕繩將小球佛山模擬）用一輕繩將小球P P系于系于光滑墻壁上的光滑墻壁上的O O點(diǎn)，在墻壁和球點(diǎn)，在墻壁和球P P之間夾有一之間夾有一矩形物塊矩形物塊Q Q，如圖所示，如圖所示.P.P、Q Q

41、均處于靜止?fàn)顟B(tài)，均處于靜止?fàn)顟B(tài)，則下列相關(guān)說(shuō)法正確的是（則下列相關(guān)說(shuō)法正確的是（ ）A.PA.P物體受物體受5 5個(gè)力個(gè)力 B.QB.Q受到受到3 3個(gè)力個(gè)力C.C.若繩子變長(zhǎng)，繩子的拉力將變小若繩子變長(zhǎng)，繩子的拉力將變小D.D.若繩子變短，若繩子變短，Q Q受到的靜摩擦力將增大受到的靜摩擦力將增大【解析【解析】選選C.C.因墻壁光滑，故墻壁和因墻壁光滑，故墻壁和Q Q之間無(wú)摩擦力，之間無(wú)摩擦力，Q Q處于處于平衡狀態(tài)，一定受重力、平衡狀態(tài)，一定受重力、P P對(duì)對(duì)Q Q的壓力、墻壁對(duì)的壓力、墻壁對(duì)Q Q的彈力以及的彈力以及P P對(duì)對(duì)Q Q向上的靜摩擦力，而向上的靜摩擦力，而P P受重力、繩子的

42、拉力、受重力、繩子的拉力、Q Q對(duì)對(duì)P P的彈力、的彈力、Q Q對(duì)對(duì)P P的摩擦力的摩擦力. .把把P P、Q Q視為一整體，豎直方向有視為一整體，豎直方向有Fcos=(mFcos=(mQ Q+m+mP P)g)g，其中，其中為繩子和墻壁的夾角，為繩子和墻壁的夾角，F(xiàn) F為繩子的為繩子的拉力，易知，繩子變長(zhǎng)，拉力變小，拉力，易知，繩子變長(zhǎng)，拉力變小，P P、Q Q之間的靜摩擦力不之間的靜摩擦力不變變. .故選故選C.C.3.3.（20112011?？谀M）如圖所示，輕桿?？谀M）如圖所示，輕桿ABAB下端固定在豎直墻上，上端有一光滑下端固定在豎直墻上，上端有一光滑的輕質(zhì)小滑輪，一根細(xì)繩一端的輕

43、質(zhì)小滑輪，一根細(xì)繩一端C C系在墻系在墻上，繞過(guò)滑輪另一端系一質(zhì)量為上，繞過(guò)滑輪另一端系一質(zhì)量為m m的物的物體，當(dāng)體，當(dāng)C C端緩慢地上移過(guò)程中，桿對(duì)滑端緩慢地上移過(guò)程中，桿對(duì)滑輪的作用力將（輪的作用力將（ ）A.A.變小變小 B.B.變大變大C.C.不變不變 D.D.無(wú)法確定無(wú)法確定【解析【解析】選選A.A.桿對(duì)滑輪的作用力的大小等于兩段繩子上拉力桿對(duì)滑輪的作用力的大小等于兩段繩子上拉力的合力的大小，由于兩段繩子上拉力相等，都等于的合力的大小，由于兩段繩子上拉力相等，都等于G G，設(shè)繩，設(shè)繩子夾角為子夾角為，則，則F F合合= = 當(dāng)當(dāng)C C上移時(shí)，上移時(shí)，變大，則變大，則F F合合減減小

44、，桿對(duì)滑輪的作用力將減小，小，桿對(duì)滑輪的作用力將減小，A A正確正確. .2Gcos2，4.4.（20112011青島模擬）半圓柱體青島模擬）半圓柱體P P放放在粗糙的水平地面上，其右端有固在粗糙的水平地面上，其右端有固定放置的豎直擋板定放置的豎直擋板MN.MN.在在P P和和MNMN之間之間放有一個(gè)光滑均勻的小圓柱體放有一個(gè)光滑均勻的小圓柱體Q Q，整個(gè)裝置處于靜止?fàn)顟B(tài)整個(gè)裝置處于靜止?fàn)顟B(tài). .如圖所示是這個(gè)裝置的縱截面圖如圖所示是這個(gè)裝置的縱截面圖. .外外力使力使MNMN保持豎直，緩慢地向右移動(dòng)，在保持豎直，緩慢地向右移動(dòng)，在Q Q落到地面以前，發(fā)落到地面以前，發(fā)現(xiàn)現(xiàn)P P始終保持靜止始

45、終保持靜止. .在此過(guò)程中，下列說(shuō)法中正確的是（在此過(guò)程中，下列說(shuō)法中正確的是（ ）A.MNA.MN對(duì)對(duì)Q Q的彈力逐漸減小的彈力逐漸減小B.B.地面對(duì)地面對(duì)P P的摩擦力逐漸增大的摩擦力逐漸增大C.PC.P、Q Q間的彈力先減小后增大間的彈力先減小后增大D.QD.Q所受的合力逐漸增大所受的合力逐漸增大 【解析【解析】選選B.B.以整體為研究對(duì)象，以整體為研究對(duì)象，MNMN對(duì)對(duì)Q Q的彈力和地面對(duì)的彈力和地面對(duì)P P的的摩擦力是一對(duì)平衡力，以摩擦力是一對(duì)平衡力，以Q Q為對(duì)象畫(huà)受力分析圖，可知為對(duì)象畫(huà)受力分析圖，可知MNMN右右移時(shí)移時(shí)MNMN對(duì)對(duì)Q Q的彈力和的彈力和P P、Q Q間的彈力都

46、是增大的；間的彈力都是增大的；Q Q始終處于平始終處于平衡狀態(tài)，因此合力始終為零，故只有衡狀態(tài)，因此合力始終為零，故只有B B正確正確. .5.5.（20112011哈師大附中模擬）兩哈師大附中模擬）兩個(gè)相同的小球個(gè)相同的小球A A和和B B，質(zhì)量均為，質(zhì)量均為m m，用長(zhǎng)度相同的兩根細(xì)線(xiàn)把用長(zhǎng)度相同的兩根細(xì)線(xiàn)把A A、B B兩兩球懸掛在水平天花板上的同一點(diǎn)球懸掛在水平天花板上的同一點(diǎn)O O，并用長(zhǎng)度相同的細(xì)線(xiàn)連接，并用長(zhǎng)度相同的細(xì)線(xiàn)連接A A、B B兩小球，然后，用一水平兩小球，然后，用一水平方向的力方向的力F F作用在小球作用在小球A A上，此時(shí)三根細(xì)線(xiàn)均處于直線(xiàn)狀態(tài)，上，此時(shí)三根細(xì)線(xiàn)均處

47、于直線(xiàn)狀態(tài)，且且OBOB細(xì)線(xiàn)恰好處于豎直方向，如圖所示細(xì)線(xiàn)恰好處于豎直方向，如圖所示. .如果不考慮小球的如果不考慮小球的大小，兩小球均處于靜止?fàn)顟B(tài)，則：大小，兩小球均處于靜止?fàn)顟B(tài)，則：（1 1）OBOB繩對(duì)小球的拉力為多大？繩對(duì)小球的拉力為多大？（2 2）OAOA繩對(duì)小球的拉力為多大？繩對(duì)小球的拉力為多大？（3 3）作用力）作用力F F為多大？為多大？【解析【解析】（1 1）對(duì)）對(duì)B B分析分析, ,可知可知ABAB繩中張力為繩中張力為0 0，有，有mg-Tmg-TB B=0 =0 得得T TB B=mg=mg(2)(2)對(duì)球?qū)η駻 A，受力分析如圖：，受力分析如圖：T TA Acos60c

48、os60-mg=0,-mg=0,T TA Asin60sin60-F=0,-F=0,得：得：T TA A=2mg=2mg（3 3）由以上各式可知：）由以上各式可知：F= mgF= mg答案：答案：（1 1）mg (2)2mg (3) mgmg (2)2mg (3) mg33一、選擇題（本大題共一、選擇題（本大題共1010小題，每小題小題，每小題7 7分，共分，共7070分分. .每小題每小題只有一個(gè)選項(xiàng)正確）只有一個(gè)選項(xiàng)正確）1.(20101.(2010廣東高考廣東高考) )如圖為節(jié)日里懸掛燈籠的一種方式，如圖為節(jié)日里懸掛燈籠的一種方式，A A、B B點(diǎn)等高，點(diǎn)等高，O O為結(jié)點(diǎn)，輕繩為結(jié)點(diǎn)，

49、輕繩AOAO、BOBO長(zhǎng)度相等，拉力分別為長(zhǎng)度相等，拉力分別為F FA A 、F FB B，燈籠受到的重力為，燈籠受到的重力為 G.G.下列表述正確的是（下列表述正確的是（ ）A.FA.FA A一定小于一定小于G GB.FB.FA A與與F FB B大小相等大小相等C.FC.FA A與與F FB B是一對(duì)平衡力是一對(duì)平衡力D.FD.FA A與與F FB B大小之和等于大小之和等于G G【解析【解析】選選B.B.對(duì)結(jié)點(diǎn)對(duì)結(jié)點(diǎn)O O進(jìn)行受力分析進(jìn)行受力分析. .拉力拉力F FA A、F FB B的合力與重的合力與重力力G G平衡，由于輕繩平衡，由于輕繩AOAO、OBOB等長(zhǎng)且等長(zhǎng)且A A、B B兩

50、點(diǎn)等高，由對(duì)稱(chēng)性?xún)牲c(diǎn)等高，由對(duì)稱(chēng)性可知可知F FA A與與F FB B大小相等，但由于大小相等，但由于AOBAOB大小未知，所以無(wú)法確定大小未知，所以無(wú)法確定F FA A與與G G的數(shù)量關(guān)系的數(shù)量關(guān)系.F.FA A與與F FB B的大小之和要大于的大小之和要大于G G，故只有，故只有B B正確正確. .2.2.如圖是一種測(cè)定風(fēng)力的儀器的原理圖，質(zhì)量為如圖是一種測(cè)定風(fēng)力的儀器的原理圖，質(zhì)量為m m的金屬球，的金屬球，固定在一細(xì)長(zhǎng)的輕金屬絲下端，能繞懸點(diǎn)固定在一細(xì)長(zhǎng)的輕金屬絲下端，能繞懸點(diǎn)O O在豎直平面內(nèi)轉(zhuǎn)在豎直平面內(nèi)轉(zhuǎn)動(dòng)，無(wú)風(fēng)時(shí)金屬絲自然下垂，有風(fēng)時(shí)金屬絲將偏離豎直方向動(dòng)，無(wú)風(fēng)時(shí)金屬絲自然下垂

51、，有風(fēng)時(shí)金屬絲將偏離豎直方向一定角度一定角度，角，角的大小與風(fēng)力的大小與風(fēng)力F F的大小有關(guān)，下列關(guān)于風(fēng)的大小有關(guān)，下列關(guān)于風(fēng)力力F F與與的關(guān)系式正確的是（的關(guān)系式正確的是（ ）A.FA.FmgtanmgtanB.FB.FmgsinmgsinC.FC.FmgcosmgcosD.FD.Fmg/cosmg/cos【解析【解析】選選A.A.金屬球受三個(gè)力，重力、繩子的拉力、水平風(fēng)金屬球受三個(gè)力，重力、繩子的拉力、水平風(fēng)力，由三力平衡作出受力示意圖，由力的合成或分解可得出力，由三力平衡作出受力示意圖，由力的合成或分解可得出風(fēng)力與重力關(guān)系是風(fēng)力與重力關(guān)系是F Fmgmgtantan，A A正確正確.

52、.3.3.（20112011蕪湖模擬）如圖所示，長(zhǎng)木板蕪湖模擬）如圖所示，長(zhǎng)木板L L的一端固定在鉸的一端固定在鉸鏈上，物塊放在木板上，開(kāi)始木板鏈上，物塊放在木板上，開(kāi)始木板位于水平位置位于水平位置. .在木板向下轉(zhuǎn)動(dòng)，在木板向下轉(zhuǎn)動(dòng)，角逐漸增大的過(guò)程中，摩擦力角逐漸增大的過(guò)程中，摩擦力f f的大小隨的大小隨角變化最有可能的角變化最有可能的是圖中（是圖中（ ）【解析【解析】選選B.B.當(dāng)當(dāng)較小時(shí)物塊與木板間的摩擦力為靜摩擦力，較小時(shí)物塊與木板間的摩擦力為靜摩擦力，摩擦力大小與物塊重力沿板方向的分力大小相等，其大小為：摩擦力大小與物塊重力沿板方向的分力大小相等，其大小為：f=mgsinf=mgs

53、in，按正弦規(guī)律變化；當(dāng)，按正弦規(guī)律變化；當(dāng)較大時(shí)物塊與木較大時(shí)物塊與木板間的摩擦力為滑動(dòng)摩擦力，摩擦力大小為：板間的摩擦力為滑動(dòng)摩擦力，摩擦力大小為：f=mgcosf=mgcos，按余弦規(guī)律變化，故選按余弦規(guī)律變化，故選B.B.4.4.完全相同的直角三角形滑塊完全相同的直角三角形滑塊A A、B B如圖所示疊放，設(shè)如圖所示疊放，設(shè)A A、B B接接觸的斜面光滑，觸的斜面光滑，A A與桌面的動(dòng)摩擦因數(shù)為與桌面的動(dòng)摩擦因數(shù)為，現(xiàn)在，現(xiàn)在B B上施加一上施加一水平推力水平推力F F，恰好使，恰好使A A、B B保持相對(duì)靜止且一起勻速運(yùn)動(dòng)，則保持相對(duì)靜止且一起勻速運(yùn)動(dòng)，則A A對(duì)桌面的動(dòng)摩擦因數(shù)對(duì)桌面

54、的動(dòng)摩擦因數(shù)跟斜面傾角跟斜面傾角的關(guān)系為（的關(guān)系為（ ）A.=tanA.=tanB.B.=2tan=2tanC. C. D.D.與與無(wú)關(guān)無(wú)關(guān)1tan2 【解析【解析】選選C.C.設(shè)兩三角形滑塊的質(zhì)量均設(shè)兩三角形滑塊的質(zhì)量均為為m m，對(duì)整體有：，對(duì)整體有：F=F=2mg=2mg.2mg=2mg.滑塊滑塊B B受力如圖所示，則對(duì)受力如圖所示，則對(duì)B B有：有：NcosNcos=mg=mg，NsinNsin=F=F，可解得，可解得1tan .2 5.5.如圖所示，質(zhì)量分別為如圖所示，質(zhì)量分別為m m1 1、m m2 2的兩個(gè)物體通過(guò)輕彈簧連接，的兩個(gè)物體通過(guò)輕彈簧連接，在力在力F F的作用下一起沿

55、水平方向做勻速直線(xiàn)運(yùn)動(dòng)（的作用下一起沿水平方向做勻速直線(xiàn)運(yùn)動(dòng)（m m1 1在地面，在地面，m m2 2在空中），力在空中），力F F與水平方向成與水平方向成角，則角，則m m1 1所受支持力所受支持力N N和摩和摩擦力擦力f f正確的是（正確的是（ ）A.N=mA.N=m1 1g-Fsing-FsinB.N=mB.N=m1 1g+mg+m2 2g-Fcosg-FcosC.f=FcosC.f=FcosD.f=FsinD.f=Fsin【解析【解析】選選C.C.本題可通過(guò)整體法對(duì)系統(tǒng)進(jìn)行受力分析，則本題可通過(guò)整體法對(duì)系統(tǒng)進(jìn)行受力分析，則m m1 1所受支持力所受支持力N=mN=m1 1g+mg+m2

56、 2g-Fsing-Fsin，地面的摩擦力，地面的摩擦力f=Fcosf=Fcos，C C正正確確. .6.6.如圖所示，輕質(zhì)光滑滑輪兩側(cè)用細(xì)繩連著兩個(gè)物體如圖所示，輕質(zhì)光滑滑輪兩側(cè)用細(xì)繩連著兩個(gè)物體A A與與B B，物體物體B B放在水平地面上，放在水平地面上，A A、B B均靜止均靜止. .已知已知A A和和B B的質(zhì)量分別為的質(zhì)量分別為m mA A、m mB B，繩與水平方向的夾角為，繩與水平方向的夾角為，則（，則（ ）A.A.物體物體B B受到的摩擦力可能為受到的摩擦力可能為0 0B.B.物體物體B B受到的摩擦力為受到的摩擦力為m mA AgsingsinC.C.物體物體B B對(duì)地面的

57、壓力可能為對(duì)地面的壓力可能為0 0D.D.物體物體B B對(duì)地面的壓力為對(duì)地面的壓力為m mB Bg gm mA Agsingsin【解析【解析】選選D.D.對(duì)對(duì)B B受力分析如圖所示，受力分析如圖所示，則水平方向上：則水平方向上：f fTcosTcos，由于，由于T Tm mA Ag g，所以，所以f fm mA Agcosgcos，故，故A A、B B錯(cuò)；錯(cuò)；豎直方向上：豎直方向上：N NB BTsinTsinm mB Bg g. .所以所以N NB Bm mB Bg gTsinTsinm mB Bg gm mA Agsingsin，故故C C錯(cuò)錯(cuò)D D對(duì)對(duì). .7.(20117.(2011

58、莆田模擬莆田模擬) )如圖所示如圖所示, ,勻強(qiáng)電場(chǎng)方向與傾斜的天花勻強(qiáng)電場(chǎng)方向與傾斜的天花板垂直板垂直, ,一帶正電的物體在天花板上處于靜止?fàn)顟B(tài)一帶正電的物體在天花板上處于靜止?fàn)顟B(tài), ,則下列判則下列判斷正確的是斷正確的是( )( )A.A.天花板與物體間的彈力一定不為零天花板與物體間的彈力一定不為零B.B.天花板對(duì)物體的摩擦力可能為零天花板對(duì)物體的摩擦力可能為零C.C.物體受到天花板的摩擦力隨物體受到天花板的摩擦力隨電場(chǎng)強(qiáng)度電場(chǎng)強(qiáng)度E E的增大而增大的增大而增大D.D.逐漸增大電場(chǎng)強(qiáng)度逐漸增大電場(chǎng)強(qiáng)度E E時(shí)時(shí), ,物體有可能會(huì)運(yùn)動(dòng)物體有可能會(huì)運(yùn)動(dòng)【解析【解析】選選A.A.物體受力如圖物體

59、受力如圖, ,由于物體靜止由于物體靜止, ,由平衡條件知由平衡條件知, ,沿天花板方向沿天花板方向:f=mgsin:f=mgsin, ,所以所以A A對(duì)對(duì),B,B、C C錯(cuò)錯(cuò). .垂直于天花板方垂直于天花板方向向:qE=mgcos+N:qE=mgcos+N, ,當(dāng)當(dāng)E E增大時(shí)增大時(shí),N,N增大增大, ,物體仍靜止不動(dòng)物體仍靜止不動(dòng),D,D錯(cuò)錯(cuò), ,故選故選A.A.8.8.如圖所示，頂端裝有定滑輪的粗糙斜面體放在水平地面上，如圖所示，頂端裝有定滑輪的粗糙斜面體放在水平地面上，A A、B B兩物體通過(guò)細(xì)繩連接，并處于靜止?fàn)顟B(tài)兩物體通過(guò)細(xì)繩連接，并處于靜止?fàn)顟B(tài)( (不計(jì)繩的質(zhì)量不計(jì)繩的質(zhì)量和繩與滑

60、輪間的摩擦和繩與滑輪間的摩擦) )，現(xiàn)用水平向右的力，現(xiàn)用水平向右的力F F作用于物體作用于物體B B上，上，緩慢拉開(kāi)一小角度，此過(guò)程中斜面體與物體緩慢拉開(kāi)一小角度，此過(guò)程中斜面體與物體A A仍然靜止，在仍然靜止，在此過(guò)程中下列說(shuō)法錯(cuò)誤的是（此過(guò)程中下列說(shuō)法錯(cuò)誤的是（ ）A.A.水平力水平力F F增大增大B.B.斜面體所受地面的支持力一定不變斜面體所受地面的支持力一定不變C.C.物體物體A A所受斜面體的摩擦力一定變大所受斜面體的摩擦力一定變大D.D.地面對(duì)斜面體的摩擦力一定變大地面對(duì)斜面體的摩擦力一定變大【解析【解析】選選C.C.設(shè)在水平向右的力設(shè)在水平向右的力F F作用下，物體作用下，物體

61、B B所受繩子的所受繩子的拉力與豎直方向成拉力與豎直方向成角，則由角，則由F=GF=GB Btantan可知，水平拉力可知，水平拉力F F隨隨角增大而增大，角增大而增大，A A正確；由于斜面體與物體正確；由于斜面體與物體A A始終靜止，則始終靜止，則系統(tǒng)合外力為零，即在豎直方向地面對(duì)斜面體支持力大小為系統(tǒng)合外力為零，即在豎直方向地面對(duì)斜面體支持力大小為（G GA A+G+GB B），地面對(duì)斜面體摩擦力的大?。?，地面對(duì)斜面體摩擦力的大小等于等于F F的大小，在增大，的大小，在增大，B B、D D正確；正確；由于由于A A所受斜面體摩擦力方向未知，所受斜面體摩擦力方向未知，物體物體A A所受斜面體

62、的摩擦力有可能變大，所受斜面體的摩擦力有可能變大，也可能變小，也可能變小，C C錯(cuò)誤錯(cuò)誤. .9.(20109.(2010安徽高考安徽高考)L)L型木板型木板P P（上表面光滑）放在固定斜面上，（上表面光滑）放在固定斜面上，輕質(zhì)彈簧一端固定在木板上，另輕質(zhì)彈簧一端固定在木板上，另一端與置于木板上表面的滑塊一端與置于木板上表面的滑塊Q Q相連，如圖所示相連，如圖所示. .若若P P、Q Q一起沿斜面勻速下滑，不計(jì)空氣阻一起沿斜面勻速下滑，不計(jì)空氣阻力力. .則木板則木板P P 的受力個(gè)數(shù)為（的受力個(gè)數(shù)為（ ）A.3 B.4 C.5 D.6A.3 B.4 C.5 D.6【解析【解析】選選C.PC.

63、P、Q Q一起沿斜面勻速下滑時(shí)，由于木板一起沿斜面勻速下滑時(shí)，由于木板P P上表上表面光滑，滑塊面光滑，滑塊Q Q受到重力、受到重力、P P的支持力和彈簧沿斜面向上的彈的支持力和彈簧沿斜面向上的彈力力. .木板木板P P受到重力、斜面的支持力、斜面對(duì)它的摩擦力、受到重力、斜面的支持力、斜面對(duì)它的摩擦力、Q Q的壓力和彈簧沿斜面向下的彈力，所以選項(xiàng)的壓力和彈簧沿斜面向下的彈力，所以選項(xiàng)C C正確正確. .10.10.如圖所示，如圖所示，A A、B B兩物體的質(zhì)量分別為兩物體的質(zhì)量分別為m mA A、m mB B，且，且m mA Am mB B，整個(gè)系統(tǒng)處于靜止?fàn)顟B(tài)整個(gè)系統(tǒng)處于靜止?fàn)顟B(tài). .滑輪的

64、質(zhì)量和一切摩擦均不計(jì)，如滑輪的質(zhì)量和一切摩擦均不計(jì)，如果繩一端由果繩一端由Q Q點(diǎn)緩慢地向左移到點(diǎn)緩慢地向左移到P P點(diǎn)，整個(gè)系統(tǒng)重新平衡后，點(diǎn)，整個(gè)系統(tǒng)重新平衡后，物體物體A A的高度和兩滑輪間繩與水平方向的夾角的高度和兩滑輪間繩與水平方向的夾角的變化情況的變化情況是（是（ ）A.A.物體物體A A的高度升高的高度升高B.B.物體物體A A的高度降低的高度降低C.C.角變大角變大D.D.角變小角變小 【解題提示【解題提示】本題的處理關(guān)鍵點(diǎn)是能分析出繩的一本題的處理關(guān)鍵點(diǎn)是能分析出繩的一端由端由Q Q點(diǎn)緩慢移到點(diǎn)緩慢移到P P點(diǎn)過(guò)程中，繩子的張力大小不變這一隱含點(diǎn)過(guò)程中，繩子的張力大小不變這一

65、隱含條件，再利用動(dòng)滑輪共點(diǎn)力平衡條件，用豎直方向的合力為條件，再利用動(dòng)滑輪共點(diǎn)力平衡條件，用豎直方向的合力為零判斷夾角零判斷夾角的變化情況，至于物體的變化情況，至于物體A A的升降通過(guò)觀察容易的升降通過(guò)觀察容易判斷出來(lái)判斷出來(lái). .【解析【解析】選選A.A.最終平衡時(shí)，繩的拉力最終平衡時(shí)，繩的拉力F F大小仍為大小仍為m mA Ag g，由二力，由二力平衡可得平衡可得2Fsin2Fsinm mB Bg g，故，故角不變，但因懸點(diǎn)由角不變，但因懸點(diǎn)由Q Q到到P P，左，左側(cè)部分繩子變長(zhǎng)，故側(cè)部分繩子變長(zhǎng)，故A A應(yīng)升高，所以應(yīng)升高，所以A A正確正確. .二、非選擇題（本大題共二、非選擇題（本

66、大題共2 2小題，共小題，共3030分，要有必要的文字分，要有必要的文字說(shuō)明和解題步驟，有數(shù)值計(jì)算的要注明單位）說(shuō)明和解題步驟，有數(shù)值計(jì)算的要注明單位）11.11.（1414分）（分）（20112011汕頭模擬）如圖所示，小球被輕質(zhì)細(xì)汕頭模擬）如圖所示，小球被輕質(zhì)細(xì)繩系住斜吊著放在靜止的光滑斜面上，設(shè)小球質(zhì)量繩系住斜吊著放在靜止的光滑斜面上，設(shè)小球質(zhì)量m=1 kgm=1 kg，斜面傾角斜面傾角=30=30，懸線(xiàn)與豎直方向夾角，懸線(xiàn)與豎直方向夾角=30=30，光滑斜面，光滑斜面的質(zhì)量為的質(zhì)量為3 kg3 kg，置于粗糙水平面上，置于粗糙水平面上，g=10 m/sg=10 m/s2 2. .求：求：（1 1）懸線(xiàn)對(duì)小球拉力的大?。揖€(xiàn)對(duì)小球拉力的大小. .（2 2）地面對(duì)斜面的摩擦力的）地面對(duì)斜面的摩擦力的大小和方向大小和方向. .【解析【解析】（1 1）以小球?yàn)檠芯繉?duì)象，受力分析如圖）以小球?yàn)檠芯繉?duì)象，受力分析如圖. .由平衡條件可得由平衡條件可得F=mg F=mg （2 2分）分）2Tcos302Tcos30=F =F （2 2分）分）解得解得 （3 3分）分）mg10 3T N2co