高考物理常見難題大盤點(diǎn)共點(diǎn)力作用下的物體的平衡

1、1/92013高考物理常見難題大盤點(diǎn)：共點(diǎn)力作用下的物體的平衡1.如圖1-14所示， 用兩根長度相等的輕繩，下端懸掛一個質(zhì)量m的物體，上端分別固定在水平大花板上的MN點(diǎn)，MN可距為已知兩繩所能承受的最大拉力為T,則每根繩的長度不得短于解答假設(shè)兩繩的拉力都為T,受力分析如圖1-15所示。繩與大花板的夾角為0,根據(jù)平衡條件得mg=2Tsin0,設(shè)繩子長為L,根據(jù)幾何關(guān)系可得cos,2LTs根據(jù)式得L=。.4T2(mg)22.如圖1-16所示，A、B兩.均勻直桿上端分別用細(xì)線懸掛于天花板上，下端擱在水平地面上，處于靜止?fàn)顟B(tài)，懸掛A桿的繩傾斜,懸掛B桿的繩恰好豎直.則關(guān)于兩桿的受力情況，下列說法中正確

2、的有()。(A)A、B都受三個力作用(B)A、B都受四個力作用(C)A受三個力，B受四個力(D)A受四個力，B受三個力解答對AB桿進(jìn)行受力分析可知，它們都受到重力、彈力和繩子拉力的作用。對B來說這三個力都是在豎直方向上， 所以能保持平衡， 地面沒有摩擦力作用。對A來說重力和彈力在豎直方向上，而繩子拉力是傾斜的，它有水平分量，要使定有摩擦力的作用，因此A受四個力。本題的正確選項為(D)。3.如圖1-17所示， 質(zhì)量為M的大圓環(huán)，用輕繩懸掛于大花板上，兩個質(zhì)量均為m的小環(huán)同時從等高處由靜止滑下，當(dāng)兩小圓環(huán)滑至與圓心等高時所受到的摩擦力均為f,則此時大環(huán)對繩的拉力大小是()。(A)Mg(B)(雄2m

3、g本題的正確答案為Ts,；4T2(mg)2A也能平衡，地面對AG圖1-15圖1-172013高考物理常見難題大盤點(diǎn)共點(diǎn)力作用下的物體的平衡圖1-232/9(C)M計2f(D)(雄2mg+2f解答大圓環(huán)的受力分析如圖1-18所示，根據(jù)平衡條件可得T=M02f,本題的正確選項為(C)。Mg圖1-183/94.如圖1-19所示，AB兩物體用細(xì)繩相連跨過光滑輕小滑輪懸掛起來，B物體放在水平地面上，A、B兩物體均靜止，現(xiàn)將B物體稍向左移一點(diǎn)，A、B兩物體仍靜止，則此時與原來相比()。(A)繩子拉力變大(B)地面對物體B的支持力變大(C)地面對物體B的摩擦力變大(D)物體B受的合力變大解答由于A始終處于平

4、衡狀態(tài)，所以繩子拉力T不變，始終為1-20所示，根據(jù)平衡條件可得TsinNGB,Tcosf,由題意e變小，由式可得N變大，由式可知f變大。本題的正確選項為(B)(C)。5.如圖1-21所示，斜面的傾角=37，斜面上的物體A重10N.物體A和斜面間的動摩擦因數(shù)為=0.2,為使物體A在斜面上做勻速運(yùn)動，定滑輪所吊的物體B的重力大小應(yīng)為多大？解答由于A物體的運(yùn)動方向不知道，所以應(yīng)分情況討論：(1)當(dāng)A物體沿斜面向上勻速運(yùn)動時，受力分析如圖1-22所示，根據(jù)平衡條件可得T=f+Gsin9,N=Gcos0,f=N,T=GB,由以上式可解得GBGAcossin7.6N。(2)當(dāng)A物體沿斜面向下勻速運(yùn)動時，

5、同理可得T+f=Gsin9,N=Gcos0,f=N,T=GB,由式可得GBGAsincos4.4N。A所以物體B的重力大小應(yīng)為7.6N或4.4N。6.如圖1-23所示，AB兩長方體木塊放在水平面上,上面，用水平力F拉木塊A,使AB、C一起沿水平面向右勻速運(yùn)動，則()。圖1-19G。B物體的受力如圖2013高考物理常見難題大盤點(diǎn)共點(diǎn)力作用下的物體的平衡圖1-234/9(A)A對C的摩擦力向右它們高度相等，長木板C放在它們5/9(B)C對A的摩擦力向右(C)B對C的摩擦力向右(D)C對B的摩擦力向右解答由于C靠A對它的摩擦力作用使其向右運(yùn)動，所以A對C摩擦力向右。同理B靠C對它的摩擦力作為動力使其

6、向右運(yùn)動， 所以C對B的摩擦力也向右，C對A和B對C的摩擦力方向可根據(jù)牛頓第三定律得到。本題的正確選項為(A)(D)。7.如圖1-24所示，質(zhì)量為g5kg的物體，置于傾角為=30。的粗糙斜面塊上，用一平行于斜面的大小為30N的力推物體， 使其沿斜面向上勻速運(yùn)動.求地面對斜面塊M的靜摩擦力是多少？解答把Mm作為一個整體進(jìn)行受力分析，如圖所示，根據(jù)水平方向的平衡條件可得f=Fcos0,其中F=30N,0=30,代入可得f=1*/3No所以地面對斜面M的靜摩擦力為1即No8.如圖1-26所示， 物體A、B疊放在傾角為=37的斜面上，并通過細(xì)線跨過光滑滑輪相連，細(xì)線與斜面平行，兩物體質(zhì)量分別為mi=5

7、kg,mi=10kg,A、B間動摩擦因數(shù)為=0.1,B與斜面間的動摩擦因數(shù)為2=0.2，現(xiàn)對A施一平行于斜面向下的拉力F,使A平行于斜面向下勻速運(yùn)動，求F的大小。解答A、B的受力分析如圖1-27所示，對于A根據(jù)平衡條件可得F+migsina=T+f1,N=mAgcosa,f1=p,1N1,對于B有f1+f2+-mgsina=T,N2=N+mgcosa,f2=2N2,由以上各式可解得代入數(shù)據(jù)可得F=62No所以沿斜面向下拉力F的大小為62N。9.如圖1-28所示， 在一粗糙水平面上有兩個質(zhì)量分別為m和m的木塊1和2,中間用一原長為I、勁度系數(shù)為k的輕彈簧連接起來，木塊與地面間的滑動摩擦因數(shù)為.現(xiàn)

8、用一水平F21mAgcos2mAmgcosmtmAgsin1-25圖1-262013高考物理常見難題大盤點(diǎn)共點(diǎn)力作用下的物體的平衡圖1-236/9力向右拉木塊2,當(dāng)兩木塊一起勻速運(yùn)動時兩木塊之間的距離是(2013高考物理常見難題大盤點(diǎn)共點(diǎn)力作用下的物體的平衡7/9.,mim2、1()gkm1m2解答對木塊1進(jìn)行受力分析，它在水平方向受彈簧拉力和滑動摩擦力的作用，這兩力平衡有kxmg,可得xmg,k所以此時彈簧的總長度為1一m1g。k本題的正確選項為(A)。10.S和S2表示勁度系數(shù)分別為ki和k2的兩根彈簧，kik2；a 和b表示質(zhì)量分別為 ma和mb的兩個小物體，mamb，將彈簧與物塊按圖1

9、-29方式懸掛起來，現(xiàn)要求兩根彈簧的總長度最大，則應(yīng)使()。(A)SI在上，a 在上(B)SI在上，b在上(C)S2在上，a 在上(D)S2在上，b在上解答先討論a、b的懸掛位置。對于上面彈簧而言，無論a、b怎么放，它的伸長量不變。對于下面彈簧，下面所掛物體越重，其伸長量越大。所以應(yīng)該重一點(diǎn)的物體在下面，即b在上、a在下。再討論兩根彈簧的位置，可比較兩種情況的伸長量若 SI在上：XImagmbgkmagk2，若S2在上：X2magmbgk2京。k由于k1k2，所以XI90),物體保持靜止?fàn)顟B(tài)，在旋轉(zhuǎn)過程中，設(shè)繩為 TI，繩OB的拉力為T2,則()。(A)lmg(B)k13m2)g(C)1m2g

10、(D)k圖1-28圖1-292013高考物理常見難題大盤點(diǎn)共點(diǎn)力作用下的物體的平衡FfPP TBAO14.如圖1-36所示，相距4m的兩根柱子上拴著一根5m長的細(xì)繩，細(xì)繩上有一光滑的小滑圖1-36解答在斜面平面內(nèi)物體的受力分析如圖1-33所示，根據(jù)平5/9(A)T1先減小后增大實(shí)線所示，假設(shè)轉(zhuǎn)過0角度的受力如圖中虛線所示，當(dāng)轉(zhuǎn)過90時，T1=mgTa=0。12.質(zhì)量為0.8kg的物塊靜止在傾角為30。的斜面上，若用平行于斜面沿水平方向大小等于3N的力推物塊， 物塊仍保持靜止， 如圖1-32所示，則物塊所受的摩擦力大小等于()。(A)5N(B)4N(C)3N(D)3.3N圖1-322fmgsin

11、,F2其中F=3N,昨0.8kg,0=30,代入得f=5N。FImgsin9圖1-33解答同一條繩子拉力處處相等，所以 TI=T2=T,且與豎直線夾角均圖1-3113.如圖1-34所示，水平放置的兩固定光滑硬桿OAOB成角，在兩桿上各套一輕環(huán)P、Q兩環(huán)用細(xì)繩相連，現(xiàn)用一大小為F的恒力沿OB方向拉圓環(huán)Q當(dāng)兩環(huán)處于平衡狀態(tài)時，繩子的拉力大小為。O解答當(dāng)兩環(huán)平衡時，如圖1-35所示，P所受彈力方向必垂直O(jiān)A否則P無法平衡。Q受三力作用處于平衡狀態(tài)，由平衡條件得本題的正確答案為“Fsin圖1-34TsinF,FTsin圖1-35NAQAOFB2013高考物理常見難題大盤點(diǎn)共點(diǎn)力作用下的物體的平衡9/9

12、arctan登。為。，如圖1-37所示，根據(jù)平衡條件得2Tcosmg,延長BO至墻于C點(diǎn)，過C作水平線交右墻于D點(diǎn)，根據(jù)幾何關(guān)系得所以BC=OBOC=5m在BCD43,有3cos-,55由式得T-mg150N,所以靜止時AOBO的子所受拉力各是“150N,150N”。AOOC而AGBO=5m15.如圖1-38所示，AB兩小球固定在水平放置的細(xì)桿上，相距為l,兩小球各用一根長也是l的細(xì)繩連接小球C,三個小球的質(zhì)量都是m求桿對小球A的作用力的大小和方向.解答C球受力如圖1-39所示，根據(jù)平衡條件有2Tcos30mg,r得T=mg3A球受力如圖1-40所示，根據(jù)平衡條件有圖1-37Tsin60mgN

13、,(2Tcos60.3由可礙N=mg2f3f=mg6*mg因此桿對小球A的作用力 F=JN2f2,代入可得F=Jmg與豎直方向成a角,3tana所以桿對小球A的作用力大小為J7mg,方向為豎直向上偏左3a角，其中a=2013高考物理常見難題大盤點(diǎn)共點(diǎn)力作用下的物體的平衡10/992013高考物理常見難題大盤點(diǎn)共點(diǎn)力作用下的物體的平衡11/916.如圖1-41所示， 兩個重都為G半徑都為r的光滑均勻小圓柱，靠放在半徑為R(42r)的弧形凹面內(nèi)，處于靜止?fàn)顟B(tài)，試求凹面對小圓柱的彈力及小圓柱相互間的彈力大小.解答設(shè)大圓弧圓心為O,兩小圓柱的圓心分別為O2、Q,連接QQ,連線必定經(jīng)過兩圓柱的切點(diǎn)，設(shè)切

14、點(diǎn)為A,連接OA令ZOOA為0,根據(jù)幾何關(guān)系得17.如圖1-43，跨過兩個定滑輪的輕繩上系著兩個質(zhì)量分別為m、m2和M的重物，兩滑輪的懸掛點(diǎn)在同一高度，不計摩擦.求當(dāng)整個系統(tǒng)處于平衡狀態(tài)時，三個重物質(zhì)量之間的關(guān)系.解答各物體的受力如圖1-44所示，由平衡條件可得TImg,T2m2g,對于M受三力作用平衡，則三力構(gòu)成一個封閉的三角形，如圖1-45所示，由三角形知識可得222222MmmMm2m1sin1,sin22Mm2Mm2cos左邊圓柱的受力如圖22Rrr21-42N1cosG,N1sinN2,由得NIcosR2rRtgOR2rR所示，根據(jù)平衡條件得R2rRrGoR2rR所以凹面對小圓柱的彈力為巨r(nóng))G,小圓柱相(R2r)R互間的彈力大小為rG.(R2r)R圖1-41圖1-43圖1-442013高考物理常見難題大盤點(diǎn)共點(diǎn)力作用下的物體的平衡12/9對于此系統(tǒng)，必須滿足：01-,02-o可解得三個重物質(zhì)量之間應(yīng)市街足的關(guān)系為 Mm1m2,且222Mm1m。Mg匕圖1-4518.如圖1-46所示，質(zhì)量為m的物體放在水平地面上，物體與地面間的動摩擦因數(shù)為土3想用大小為F的力推動物體沿水平地面滑動，推力方向與水