(學(xué)生版)高考物理精講：專題1+受力分析+物體的平衡(高考定位+審題破題,含原創(chuàng)題組及解析)

1、考試定位受力分析、物體的平衡問題是力學(xué)的基本問題，在高考中是級要求，主要考查力的產(chǎn)生條件、力的大小方向的判斷(難點(diǎn)：彈力、摩擦力)、力的合成與分解、平衡條件的應(yīng)用、動態(tài)平衡問題的分析、連接體問題的分析，涉及的思想方法有：整體法與隔離法、假設(shè)法、正交分解法、矢量三角形法、等效思想等高考試題命題特點(diǎn)：這部分知識單獨(dú)考查一個知識點(diǎn)的試題非常少，大多數(shù)情況都是同時涉及到幾個知識點(diǎn)，而且都是牛頓運(yùn)動定律、功和能、電磁學(xué)的內(nèi)容結(jié)合起來考查，考查時注重物理思維與物理能力的考核考題1對物體受力分析的考查例1(雙選)如圖1所示，質(zhì)量為m的木塊A放在質(zhì)量為M的三角形斜面B上，現(xiàn)用大小均為F，方向相反的水平力分別推

2、A和B，它們均靜止不動，則()圖1AA與B之間不一定存在摩擦力BB與地面之間可能存在摩擦力CB對A的支持力一定大于mgD地面對B的支持力的大小一定等于(Mm)g1(單選)(2014·廣東·14)如圖2所示，水平地面上堆放著原木，關(guān)于原木P在支撐點(diǎn)M、N處受力的方向，下列說法正確的是()圖2AM處受到的支持力豎直向上BN處受到的支持力豎直向上CM處受到的靜摩擦力沿MN方向DN處受到的靜摩擦力沿水平方向2(單選)如圖3所示，一根輕桿的兩端固定兩個質(zhì)量均為m的相同小球A、B，用兩根細(xì)繩懸掛在天花板上，虛線為豎直線，30°，60°，求輕桿對A球的作用力()圖3A

3、mgB.mgC.mg D.mg3(單選)如圖4所示，用質(zhì)量為M的吸鐵石，將一張質(zhì)量為m的白紙壓在豎直固定的磁性黑板上某同學(xué)沿著黑板面，用水平向右的恒力F輕拉白紙，白紙未移動，則此時黑板對白紙的摩擦力的大小為()圖4AF BmgC. D.1合理的選取研究對象如果題目中給出的物體不止一個，在分析物體受力情況時，往往不能直接判斷它與其接觸的物體間是否有相互作用的彈力和摩擦力，這時可以采用隔離法(或整體法)，先分析其他物體(或整體)的受力情況，再分析被研究物體的受力情況2結(jié)合運(yùn)動狀態(tài)及時修正由于彈力和摩擦力都是被動力，它們的方向和大小與物體的運(yùn)動狀態(tài)有密切的關(guān)系，所以分析物體的受力情況時，除了根據(jù)力產(chǎn)

4、生的條件判斷外，還必須根據(jù)物體的運(yùn)動狀態(tài)，結(jié)合牛頓第二定律及時進(jìn)行修正考題2對靜態(tài)平衡問題的考查例2(單選)如圖5所示，傾角為60°的斜面固定在水平面上，輕桿B端用鉸鏈固定在豎直墻上，A端頂住質(zhì)量為m、半徑為R的勻質(zhì)球并使之在圖示位置靜止，此時A與球心O的高度差為，不計(jì)一切摩擦，輕桿可繞鉸鏈自由轉(zhuǎn)動，重力加速度為g，則有()圖5A輕桿與水平面的夾角為60°B輕桿對球的彈力大小為2mgC斜面對球的彈力大小為mgD球所受的合力大小為mg，方向豎直向上4(單選)完全相同的兩物體P、Q，質(zhì)量均為m，疊放在一起置于水平面上，如圖6所示現(xiàn)用兩根等長的細(xì)線系在兩物體上，在細(xì)線的結(jié)點(diǎn)處施加

5、一水平拉力F，兩物體始終保持靜止?fàn)顟B(tài)，則下列說法不正確的是(重力加速度為g)()圖6A物體P受到細(xì)線的拉力大小為B兩物體間的摩擦力大小為C物體Q對地面的壓力大小為2mgD地面對Q的摩擦力大小為F5(單選)在如圖所示的A、B、C、D四幅圖中，滑輪本身的重力忽略不計(jì)，滑輪的軸O安裝在一根輕木桿P上，一根輕繩ab繞過滑輪，a端固定在墻上，b端下面掛一個質(zhì)量都是m的重物，當(dāng)滑輪和重物都靜止不動時，圖A、C、D中桿P與豎直方向夾角均為，圖B中桿P在豎直方向上，假設(shè)A、B、C、D四幅圖中滑輪受到木桿彈力的大小依次為FA、FB、FC、FD，則以下判斷中正確的是()AFAFBFCFDBFDFAFBFCCFAF

6、CFDFBDFCFAFBFD6(單選)傾角為45°的斜面固定在墻角，一質(zhì)量分布均勻的光滑球體在大小為F的水平推力作用下靜止在如圖7所示的位置，F(xiàn)的作用線通過球心，設(shè)球所受重力大小為G，豎直墻對球的彈力大小為F1，斜面對球的彈力大小為F2，則下列說法正確的是()圖7AF1一定大于F BF2一定大于GCF2一定大于F DF2一定大于F1共點(diǎn)力平衡問題的求解思路和方法1求解共點(diǎn)力平衡問題的一般思路2常用求解方法(1)正交分解法(2)合成法考題3對動態(tài)平衡問題的考查例3(雙選)如圖8所示，傾角為的斜面體c置于水平地面上，小物塊b置于斜面上，通過細(xì)繩跨過光滑的定滑輪與沙漏a連接，連接b的一段細(xì)

7、繩與斜面平行在a中的沙子緩慢流出的過程中，a、b、c都處于靜止?fàn)顟B(tài)，則()圖8Ab對c的摩擦力一定減小Bb對c的摩擦力方向可能平行斜面向上C地面對c的摩擦力方向一定向右D地面對c的摩擦力一定減小7(單選)如圖9甲，手提電腦散熱底座一般設(shè)置有四個卡位用來調(diào)節(jié)角度某同學(xué)將電腦放在散熱底座上，為了獲得更好的舒適度，由原卡位4緩慢地調(diào)至卡位1(如圖乙)，電腦始終靜止在底座上，則()圖9A電腦受到的支持力變大B電腦受到的摩擦力變小C散熱底座對電腦的作用力變大D散熱底座對電腦的作用力不變8(單選)如圖10將兩個質(zhì)量均為m的小球a、b用細(xì)線相連懸掛于O點(diǎn)，用力F拉小球a，使整個裝置處于靜止?fàn)顟B(tài)，且懸線Oa與

8、豎直方向的夾角為30°，則F的最小值為()圖10A.mg BmgC.mg D.mg9(單選)(2014·山東·14)如圖11所示，用兩根等長輕繩將木板懸掛在豎直木樁上等高的兩點(diǎn)，制成一簡易秋千，某次維修時將兩輕繩各剪去一小段，但仍保持等長且懸掛點(diǎn)不變木板靜止時，F(xiàn)1表示木板所受合力的大小，F(xiàn)2表示單根輕繩對木板拉力的大小，則維修后()圖11AF1不變，F(xiàn)2變大BF1不變，F(xiàn)2變小CF1變大，F(xiàn)2變大DF1變小，F(xiàn)2變小1當(dāng)受力物體的狀態(tài)發(fā)生“緩慢”變化時，物體所處的狀態(tài)仍為平衡狀態(tài)，分析此類問題的方法有解析法和矢量三角形法2分析動態(tài)平衡問題時需注意以下兩個方面：(

9、1)在動態(tài)平衡問題中，一定要抓住不變的量(大小或方向)，此題中不變的量是力F3和F1的合力的大小和方向，然后分析其他量的變化(2)當(dāng)物體受到一個大小和方向都不變、一個方向不變、一個大小和方向都變化的三個力作用，且題目只要求定性討論力的大小而不必進(jìn)行定量計(jì)算時，首先考慮用圖解法考題4應(yīng)用平衡條件解決電學(xué)平衡問題例4(雙選)(6分)如圖12所示，粗糙程度均勻的絕緣空心斜面ABC放置在水平面上，CAB30°，斜面內(nèi)部O點(diǎn)(與斜面無任何連接)固定一個正點(diǎn)電荷，一帶負(fù)電可視為質(zhì)點(diǎn)的小物體可以分別靜止在M、P、N點(diǎn)，P為MN的中點(diǎn)，OMON，OMAB，則下列判斷正確的是()圖12A小物體在M、P

10、、N點(diǎn)靜止時一定都是受4個力B小物體靜止在P點(diǎn)時受到的摩擦力最大C小物體靜止在P點(diǎn)時受到的支持力最大D小物體靜止在M、N點(diǎn)時受到的支持力相等如圖13所示，在勻強(qiáng)磁場中有一傾斜的平行金屬導(dǎo)軌，導(dǎo)軌間距為L，長為3d，導(dǎo)軌平面與水平面的夾角為，在導(dǎo)軌的中部刷有一段長為d的薄絕緣涂層勻強(qiáng)磁場的磁感應(yīng)強(qiáng)度大小為B，方向與導(dǎo)軌平面垂直質(zhì)量為m的導(dǎo)體棒從導(dǎo)軌的頂端由靜止釋放，在滑上涂層之前已經(jīng)做勻速運(yùn)動，并一直勻速滑到導(dǎo)軌底端導(dǎo)體棒始終與導(dǎo)軌垂直，且僅與涂層間有摩擦，接在兩導(dǎo)軌間的電阻為R，其他部分的電阻均不計(jì)，重力加速度為g.求：圖13(1)導(dǎo)體棒與涂層間的動摩擦因數(shù)；(2)導(dǎo)體棒勻速運(yùn)動的速度大小v；

11、(3)整個運(yùn)動過程中，電阻產(chǎn)生的焦耳熱Q.知識專題練訓(xùn)練1題組1物體受力分析1(單選)如圖1所示，A、B、C三物塊疊放并處于靜止?fàn)顟B(tài)，水平地面光滑，其它接觸面粗糙，則()圖1AA與墻面間存在壓力BA與墻面間存在靜摩擦力CA物塊共受4個力作用DB物塊共受4個力作用2(單選)輕質(zhì)彈簧A的兩端分別連在質(zhì)量均為m的小球上，兩球均可視為質(zhì)點(diǎn)另有兩根與A完全相同的輕質(zhì)彈簧B、C，且B、C的一端分別與兩個小球相連，B的另一端固定在天花板上，C的另一端用手牽住，如圖2所示適當(dāng)調(diào)節(jié)手的高度與用力的方向，保持B彈簧軸線跟豎直方向夾角為37°不變(已知sin 37°0.6，cos 37°

12、;0.8)，當(dāng)彈簧C的拉力最小時，B、C兩彈簧的形變量之比為()圖2A11 B35C43 D543(雙選)如圖3所示，固定的半球面右側(cè)是光滑的，左側(cè)是粗糙的，O點(diǎn)為球心，A、B為兩個完全相同的小物塊(可視為質(zhì)點(diǎn))，小物塊A靜止在球面的左側(cè)，受到的摩擦力大小為F1，對球面的壓力大小為FN1；小物塊B在水平力F2作用下靜止在球面的右側(cè)，對球面的壓力大小為FN2，已知兩小物塊與球心連線和豎直方向的夾角均為，則()圖3AF1F2cos 1 BF1F2sin 1CFN1FN2cos21 DFN1FN2sin214(單選)如圖4所示，在粗糙水平面上放置A、B、C、D四個小物塊，各小物塊之間由四根完全相同的

13、輕彈簧相互連接，正好組成一個菱形，BAD120°，整個系統(tǒng)保持靜止?fàn)顟B(tài)已知A物塊所受的摩擦力大小為f，則D物塊所受的摩擦力大小為()圖4A.f BfC.f D2f題組2靜態(tài)平衡問題5(單選)如圖5所示，登山者連同設(shè)備總重量為G.某時刻纜繩和豎直方向的夾角為，若登山者手拉纜繩的力大小也為G，則登山者腳對巖石的作用力()圖5A方向水平向右B方向斜向右下方C大小為Gtan D大小為Gsin 6(雙選)如圖6所示，質(zhì)量為M的木板C放在水平地面上，固定在C上的豎直輕桿的頂端分別用細(xì)繩a和b連接小球A和小球B，小球A、B的質(zhì)量分別為mA和mB，當(dāng)與水平方向成30°角的力F作用在小球B上

14、時，A、B、C剛好相對靜止一起向右勻速運(yùn)動，且此時繩a、b與豎直方向的夾角分別為30°和60°，則下列判斷正確的是()圖6A力F的大小為2 mBgB地面對C的支持力等于(MmAmB)gC地面對C的摩擦力大小為mBgDmAmB7(單選)體育器材室里，籃球擺放在如圖7所示的球架上已知球架的寬度為d，每個籃球的質(zhì)量為m、直徑為D，不計(jì)球與球架之間的摩擦，則每個籃球?qū)σ粋?cè)球架的壓力大小為()圖7A.mg B.C. D.8(雙選)如圖8所示，在粗糙水平地面上放著一個截面為半圓的柱狀物體A，A與豎直墻之間放一光滑半圓球B，整個裝置處于靜止?fàn)顟B(tài)已知A、B兩物體的質(zhì)量分別為mA和mB，則下

15、列說法正確的是()圖8AA物體對地面的壓力大小為mAgBA物體對地面的壓力大小為(mAmB)gCB物體對A物體的壓力大于mBgD地面對A物體沒有摩擦力 題組3動態(tài)平衡問題9(單選)如圖9所示，三根細(xì)線共系于O點(diǎn)，其中OA在豎直方向上，OB水平并跨過定滑輪懸掛一個重物，OC的C點(diǎn)固定在地面上，整個裝置處于靜止?fàn)顟B(tài)若OC加長并使C點(diǎn)左移，同時保持O點(diǎn)位置不變，裝置仍然處于靜止?fàn)顟B(tài)，則細(xì)線OA上拉力FA和OC上的拉力FC與原先相比是()圖9AFA、FC都減小BFA、FC都增大CFA增大，F(xiàn)C減小DFA減小，F(xiàn)C增大10(雙選)如圖10所示，物體A、B用細(xì)繩與彈簧連接后跨過滑輪，A靜止在傾角為45&#

16、176;的粗糙斜面上，B懸掛著已知質(zhì)量mA3mB，不計(jì)滑輪摩擦，現(xiàn)將斜面傾角由45°減小到30°，且A、B仍處于靜止?fàn)顟B(tài)，那么下列說法中正確的是()圖10A彈簧的彈力大小將不變B物體A對斜面的壓力將減小C物體A受到的靜摩擦力將減小D彈簧的彈力及A受到的靜摩擦力都不變11(單選)如圖11所示，兩塊相互垂直的光滑擋板OP、OQ，OP豎直放置，小球a、b固定在輕彈簧的兩端水平力F作用于b時，a、b緊靠擋板處于靜止?fàn)顟B(tài)現(xiàn)保證b球不動，使擋板OP向右緩慢平移一小段距離，則()圖11A彈簧變長 B彈簧變短C力F變大 Db對地面的壓力變大題組4應(yīng)用平衡條件解決電學(xué)平衡問題12(雙選)(2014·廣東·20)如圖12所示，光滑絕緣的水平桌面上，固定著一個帶電量為Q的小球P.帶電量分別為q和2q的小球M和N，由絕緣細(xì)桿相連，靜止在桌面上P與M相距L、M和N視為點(diǎn)電荷，下列說法正確的是()圖12AM與N的距離大于LBP、M和N在同一直線上C在P產(chǎn)生的電場中，M、N處的電勢相同DM、N及細(xì)桿組成