適用于老高考舊教材廣西專版2023屆高考物理二輪總復(fù)習(xí)第二部分專題一第1講力與物體的平衡課件

第1講力與物體的平衡專題一內(nèi)容索引010203考情分析?備考定向核心梳理?規(guī)律導(dǎo)引高頻考點(diǎn)?探究突破04新題演練?能力遷移05怎樣得高分考情分析?備考定向命題熱點(diǎn)考題統(tǒng)計第1講

力與物體的平衡熱點(diǎn)一

物體的受力分析及靜態(tài)平衡2016卷Ⅲ,17;2017卷Ⅲ,17;2020卷Ⅲ,17熱點(diǎn)二

共點(diǎn)力作用下物體的動態(tài)平衡2016卷Ⅱ,14;2017卷Ⅰ,21;2019卷Ⅰ,19熱點(diǎn)三

在電場力、磁場力作用下的平衡近五年無直接命題熱點(diǎn)四

平衡中的臨界和極值問題2016卷Ⅰ,19;2019卷Ⅱ,16命題熱點(diǎn)考題統(tǒng)計第2講

力與物體的直線運(yùn)動熱點(diǎn)一

勻變速直線運(yùn)動的規(guī)律、圖像及應(yīng)用2016卷Ⅰ,21;2018卷Ⅱ,19;2018卷Ⅲ,18;2019卷Ⅰ,18;2020卷Ⅰ,24;2022甲卷,15熱點(diǎn)二

連接體的求解方法2020卷Ⅱ,22;2022乙卷,15;2022甲卷,19熱點(diǎn)三

牛頓運(yùn)動定律與運(yùn)動學(xué)的綜合應(yīng)用2016卷Ⅰ,18;2017卷Ⅱ,24;2018卷Ⅰ,15;2019卷Ⅲ,16;2019卷Ⅲ,20;2020卷Ⅱ,25;2020卷Ⅲ,25;2021卷Ⅱ,14;2021卷Ⅰ,21命題熱點(diǎn)考題統(tǒng)計第3講

力與物體的曲線運(yùn)動熱點(diǎn)一

運(yùn)動的合成與分解近五年無直接命題熱點(diǎn)二

拋體(類平拋)運(yùn)動的規(guī)律2017卷Ⅰ,15;2018卷Ⅲ,17;2019卷Ⅱ,19;2020卷Ⅱ,16;2022甲卷,24熱點(diǎn)三

圓周運(yùn)動問題2017卷Ⅱ,14;2020卷Ⅰ,16;2021卷Ⅱ,15命題熱點(diǎn)考題統(tǒng)計第4講

萬有引力與航天熱點(diǎn)一

天體運(yùn)動問題2016卷Ⅰ,17;2017卷Ⅱ,19;2018卷Ⅲ,15;2019卷Ⅲ,15;2020卷Ⅰ,15;2022乙卷,14熱點(diǎn)二

中心天體質(zhì)量和密度的估算2018卷Ⅰ,20;2018卷Ⅱ,16;2019卷Ⅰ,21;2020卷Ⅱ,15;2021卷Ⅰ,18熱點(diǎn)三

航天器的運(yùn)行及變軌問題2017卷Ⅲ,14;2019卷Ⅱ,14;2020卷Ⅲ,16;2021卷Ⅱ,18命題規(guī)律

近幾年高考命題點(diǎn)主要有:①勻變速直線運(yùn)動規(guī)律及其公式、圖像。②力的合成與分解、共點(diǎn)力的平衡。③牛頓運(yùn)動定律與勻變速直線運(yùn)動規(guī)律及其公式、圖像的綜合。④牛頓運(yùn)動定律、力的合成與分解、拋體運(yùn)動和圓周運(yùn)動的綜合。⑤萬有引力定律及其應(yīng)用。主要以選擇題的形式出現(xiàn)。近幾年關(guān)于萬有引力與航天的題目,出現(xiàn)的頻率較高,復(fù)習(xí)時應(yīng)引起足夠重視,特別是衛(wèi)星變軌問題。核心梳理?規(guī)律導(dǎo)引【知識脈絡(luò)梳理】

【規(guī)律方法導(dǎo)引】

1.知識規(guī)律(1)受力分析四關(guān)鍵。①選對象:首先要選定研究對象,將其從系統(tǒng)中隔離出來。②定順序:先分析場力,后分析接觸力。③明規(guī)律:只分析性質(zhì)力,不分析效果力。④找關(guān)系:兩物體之間存在摩擦力,一定存在相互作用的彈力。(2)平衡問題兩推論。①若物體受n個作用力而處于平衡狀態(tài),則其中任意一個力與其余(n-1)個力的合力大小相等、方向相反。②若三個共點(diǎn)力的合力為零,且這三個共點(diǎn)力不在一條直線上,則表示這三個力的有向線段首尾相接能組成一個封閉三角形。(3)受力分析四方法。①假設(shè)法:在受力分析時,若不能確定某力是否存在,可先假設(shè)其存在,然后分析該力對物體運(yùn)動狀態(tài)的影響,以此來判斷假設(shè)是否成立。②整體法:將加速度相同的幾個相互關(guān)聯(lián)的物體作為一個整體進(jìn)行受力分析的方法。③隔離法:將所研究的對象從周圍的物體中分離出來,單獨(dú)進(jìn)行受力分析的方法。④動力學(xué)分析法:對做加速運(yùn)動的物體進(jìn)行受力分析時,應(yīng)用牛頓運(yùn)動定律進(jìn)行分析求解的方法。2.思想方法(1)物理思想:等效思想。(2)物理方法:假設(shè)法、圖解法、矢量三角形法、整體與隔離法、正交分解法、轉(zhuǎn)換研究對象法等。高頻考點(diǎn)?探究突破命題熱點(diǎn)一物體的受力分析及靜態(tài)平衡常以選擇題的形式考查整體法與隔離法的應(yīng)用,?？疾樯婕澳Σ亮Φ氖芰Ψ治?。例1如圖所示,一根質(zhì)量為m1的勻質(zhì)繩子,兩端分別固定在同一高度的兩個釘子上,中點(diǎn)懸掛一質(zhì)量為m2的物體。系統(tǒng)平衡時,繩子中點(diǎn)兩側(cè)的切線與豎直方向的夾角為α,釘子處繩子的切線方向與豎直方向的夾角為β,則(

)思維導(dǎo)引

答案:B

解析:

以質(zhì)量為m2的物體為研究對象,有2FT1cos

α=m2g①以繩子和物體整體為研究對象,有2FT2cos

β=(m1+m2)g②以一側(cè)繩子為研究對象,水平方向有FT1sin

α=FT2sin

β③由①②③得

,選項B正確,A、C、D錯誤。例2(2020·山東卷)如圖所示,一輕質(zhì)光滑定滑輪固定在傾斜木板上,質(zhì)量分別為m和2m的物塊A、B,通過不可伸長的輕繩跨過滑輪連接,A、B間的接觸面和輕繩均與木板平行。A與B間、B與木板間的動摩擦因數(shù)均為μ,設(shè)最大靜摩擦力等于滑動摩擦力。當(dāng)木板與水平面的夾角為45°時,物塊A、B剛好要滑動,則μ的值為(

)思維導(dǎo)引

答案:C

解析:

物體A、B剛好要滑動,說明兩者間摩擦力為最大靜摩擦力,FfAB=μmgcos

45°,B與木板間的摩擦力也為最大靜摩擦力,FfB木=3μmgcos

45°,對A有,繩子拉力FT=mgsin

45°+FfBA=mgsin

45°+μmgcos

45°,對B有,2mgsin

45°=FT+FfAB+FfB木,聯(lián)立得μ=,選項C正確,A、B、D錯誤。規(guī)律方法

解決靜態(tài)平衡問題的方法及注意問題1.解決靜態(tài)平衡問題的四種常用方法合成法物體受三個共點(diǎn)力的作用而平衡,則任意兩個力的合力一定與第三個力大小相等,方向相反分解法物體受三個共點(diǎn)力的作用而平衡,將某一個力沿另兩個力的方向分解,則其分力和其他兩個力滿足平衡條件正交分解法當(dāng)物體受到三個或三個以上力的作用時,將物體所受的力分解為相互垂直的兩組,每組力都滿足平衡條件力的三角形法對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首尾依次相接的矢量三角形,根據(jù)正弦定理、余弦定理或相似三角形等數(shù)學(xué)知識可求解未知力2.注意問題(1)單體平衡重點(diǎn)考查三力平衡的求解方法。對于三力平衡,如果是特殊角度,一般采用力的合成法:

分析物體的受力,把某兩個力進(jìn)行合成,將三力轉(zhuǎn)化為二力,構(gòu)成一對平衡力。對于非特殊角,可采用相似三角形法:

利用矢量三角形與幾何三角形相似的關(guān)系,建立方程求解。(2)對于多體平衡問題,主要運(yùn)用整體法與隔離法求解。求系統(tǒng)內(nèi)各部分之間的相互作用力時用隔離法,求系統(tǒng)受到的外力時用整體法,即將整個系統(tǒng)作為一個研究對象。具體應(yīng)用時,首先考慮整體法,對于用整體法不能解決的,再交替使用這兩種方法。拓展訓(xùn)練1(2022·廣西玉林檢測)2021年8月1日,在東京奧運(yùn)會女子鉛球決賽中,中國選手以20.58米的成績奪冠。如圖所示,甲、乙為兩個質(zhì)量均為m、半徑均為r的光滑鉛球,兩球放在一個半徑為R的圓筒形容器中,圓筒形容器放置在水平地面上,已知r<R<2r,假設(shè)所有接觸面都是光滑的,兩個鉛球質(zhì)量分布均勻,重力加速度大小為g,當(dāng)兩球靜止時,下列說法正確的是(

)A.兩球?qū)A筒側(cè)面的壓力大小相等,筒底所受的壓力大小為2mgB.兩球?qū)A筒側(cè)面的壓力大小相等,筒底所受的壓力大小為mgC.兩球?qū)A筒側(cè)面的壓力大小不相等,筒底所受的壓力大小為2mgD.兩球?qū)A筒側(cè)面的壓力大小不相等,筒底所受的壓力大小為mgA解析:

以整體為研究對象進(jìn)行受力分析如圖所示,根據(jù)二力平衡可得,水平方向兩球受到圓筒兩側(cè)的壓力FN1和FN2大小相等,方向相反,根據(jù)牛頓第三定律可知,兩球?qū)A筒側(cè)面的壓力大小相等;豎直方向根據(jù)共點(diǎn)力的平衡條件可得地面對甲球的支持力FN3等于兩個球的重力,為FN3=2mg,根據(jù)牛頓第三定律可知筒底所受的壓力大小為2mg。由以上分析可知選項A正確,B、C、D錯誤。命題熱點(diǎn)二共點(diǎn)力作用下物體的動態(tài)平衡常以選擇題的形式考查物體所受某幾個力的大小變化情況。例3(2021·湖南卷)質(zhì)量為m1的凹槽靜止在水平地面上,內(nèi)壁為半圓柱面,截面如圖所示,A為半圓的最低點(diǎn),B為半圓水平直徑的端點(diǎn)。凹槽恰好與豎直墻面接觸,內(nèi)有一質(zhì)量為m2的小滑塊。用推力F推動小滑塊由A點(diǎn)向B點(diǎn)緩慢移動,力F的方向始終沿圓弧的切線方向,在此過程中所有摩擦均可忽略,下列說法正確的是(

)A.推力F先增大后減小B.凹槽對滑塊的支持力先減小后增大C.墻面對凹槽的壓力先增大后減小D.水平地面對凹槽的支持力先減小后增大思維導(dǎo)引

答案:C

解析:

對小滑塊受力分析,如圖甲所示,由題意可知,推力F與凹槽對滑塊的支持力FN始終垂直,即α+β始終為90°,在小滑塊由A點(diǎn)向B點(diǎn)緩慢移動的過程中,α減小,β增大,由平衡條件得F=m2gcos

α、FN=m2gsin

α,可知推力F一直增大,凹槽對滑塊的支持力FN一直減小,選項A、B錯誤。對小滑塊和凹槽整體受力分析,如圖乙所示,根據(jù)平衡條件可得,墻面對凹槽的壓力大小FN1=Fsin

α=m2gsin

2α,水平地面對凹槽的支持力FN2=m1g+m2g-Fcos

α,在小滑塊由A點(diǎn)向B點(diǎn)緩慢移動的過程中,α由

逐漸減小到零,根據(jù)數(shù)學(xué)知識可知墻面對凹槽的壓力先增大后減小,水平地面對凹槽的支持力一直減小,選項C正確,D錯誤。規(guī)律方法

分析動態(tài)平衡問題的三個常用方法1.解析法:一般把力進(jìn)行正交分解,兩個方向上列平衡方程,寫出所要分析的力與變化角度的關(guān)系,然后判斷各力的變化趨勢。2.圖解法:能用圖解法分析動態(tài)變化的問題有三個顯著特征:(1)物體一般受三個力作用;(2)其中有一個大小、方向都不變的力;(3)還有一個方向不變的力。3.相似三角形法:物體一般受三個力作用而平衡,系統(tǒng)內(nèi)一定總存在一個與矢量三角形相似的三角形,這種情況下采用相似三角形法解決問題簡單快捷。拓展訓(xùn)練2(多選)(2021·山東濟(jì)寧月考)如圖所示,傾角為45°的斜面體放置于粗糙水平地面上,物塊A通過跨過光滑輕小定滑輪的柔軟輕繩與小球B連接。初始時,小球B在水平向右的拉力F作用下使輕繩OB段與水平拉力F的夾角θ=120°,整個系統(tǒng)處于靜止?fàn)顟B(tài),已知mA=2mB=2m,重力加速度大小取g。現(xiàn)將小球B向右上方緩慢拉起,并保持夾角θ不變,從初始位置到輕繩OB段到達(dá)水平位置的過程中,斜面體與物塊A均保持靜止不動,則在此過程中(

)C.地面對斜面體的支持力逐漸增大D.物塊A所受的摩擦力逐漸增大AD解析:

對小球B,設(shè)繩子拉力為FT,FT與豎直方向夾角為α,F與豎直方向夾角方向的夾角為α',則對于A、B及斜面這個整體,在豎直方向有3mg+m斜g=FN+Fsin

α',因為F及α'均逐漸增大,所以地面對斜面的支持力逐漸減小,C命題熱點(diǎn)三在電場力、磁場力作用下的平衡常以選擇題的形式考查導(dǎo)體棒受到的安培力,帶電體受到的電場力、洛倫茲力。例4(多選)如圖所示,用兩根長度相同的絕緣細(xì)線把一個質(zhì)量為0.1kg的小球A懸掛到水平板的M、N兩點(diǎn),A上帶有Q=3.0×10-6C的正電荷。兩線夾角為120°,兩線上的拉力大小分別為F1和F2。A的正下方0.3m處放有一帶等量異種電荷的小球B,B與絕緣支架的總質(zhì)量為0.2kg(重力加速度g取10m/s2,靜電力常量k=9.0×109

N·m2/C2,A、B球可視為點(diǎn)電荷),則(

)A.支架對地面的壓力大小為2.0NB.兩線上的拉力大小F1=F2=1.9NC.將B水平右移,使M、A、B在同一直線上,此時兩線上的拉力大小F1=1.225N,F2=1.0ND.將B移到無窮遠(yuǎn)處,兩線上的拉力大小F1=F2=0.866N思維導(dǎo)引

答案:BC解析:

由庫侖定律得F庫=k=0.9

N,支架對地面壓力F壓=FN=mBg-F庫=1.1

N,A項錯誤。取小球A為研究對象,則

2F1·cos

60°=mAg+F庫,解得F1=F2=1.9

N,B項正確。若將小球B移至無窮遠(yuǎn),則2F1·cos

60°=mAg,解得F1=F2=1

N,D項錯誤。將B水平右移,使M、A、B共線,則AB間距l(xiāng)AB'=0.6

m,F庫'==0.225

N。取小球A為研究對象,則水平方向上F1·cos

30°=F2·cos

30°+F庫'·cos

30°,豎直方向上F1·sin

30°+F2·sin

30°=mAg+F庫'·sin

30°,以上兩式聯(lián)立得F1=1.225

N,F2=1.0

N,C項正確。例5(多選)如圖所示,在傾角為θ的斜面上固定兩根足夠長的光滑平行金屬導(dǎo)軌PQ、MN,相距為l,導(dǎo)軌處于磁感應(yīng)強(qiáng)度為B的勻強(qiáng)磁場中,磁場方向垂直導(dǎo)軌平面向下。有兩根質(zhì)量均為m的金屬棒a、b,先將a棒垂直導(dǎo)軌放置,用跨過光滑定滑輪的細(xì)線與物塊c連接,連接a棒的細(xì)線平行于導(dǎo)軌,由靜止釋放c,此后某時刻,將b也垂直導(dǎo)軌放置,a、c此刻起做勻速運(yùn)動,b棒剛好能靜止在導(dǎo)軌上。a棒在運(yùn)動過程中始終與導(dǎo)軌垂直,兩棒與導(dǎo)軌接觸良好,導(dǎo)軌電阻不計。則(

)A.物塊c的質(zhì)量是2msinθB.回路中電流方向俯視為順時針C.b棒放上后,a棒受到的安培力為2mgsinθD.b棒放上后,a棒中電流大小是

思維導(dǎo)引

答案:AD

解析:

由右手定則可知回路中電流方向俯視為逆時針,B錯誤。因為a、b、c都處于平衡狀態(tài),分別列三個平衡方程FT=mgsin

θ+F安a,F安b=mgsin

θ,FT=mcg,而且a、b中電流相等,所以F安a=F安b=BIl,聯(lián)立解以上四個方程,可得F安a=F安b=mgsin

θ,mc=2msin

θ,電流大小為

,A、D正確,C錯誤。拓展訓(xùn)練3(2021·重慶育才中學(xué)高三二模)質(zhì)量均勻分布的直導(dǎo)體棒放置于四分之一的光滑圓弧軌道上,其截面如圖所示。導(dǎo)體棒中通有大小為I的電流,空間存在磁感應(yīng)強(qiáng)度大小為B的勻強(qiáng)磁場,磁場的方向豎直向上。導(dǎo)體棒平衡時,導(dǎo)體棒與圓心的連線跟豎直方向的夾角為θ(θ<45°),軌道對導(dǎo)體棒的支持力為FN。下列說法正確的是(

)A.若僅將電流I緩慢增大,則θ逐漸減小B.若僅將電流I緩慢增大,則FN逐漸增大C.若僅將磁場方向沿逆時針緩慢轉(zhuǎn)過90°,則θ逐漸減小D.若僅將磁場方向沿逆時針緩慢轉(zhuǎn)過90°,則FN逐漸增大B解析:

對導(dǎo)體棒進(jìn)行受力分析,如圖甲所示,若僅將電流I緩慢增大,安培力F逐漸增大,則θ逐漸增大,FN逐漸增大,A錯誤,B正確。對導(dǎo)體棒受力分析,如圖乙所示,安培力F水平向右,沿垂直半徑方向根據(jù)平衡條件可知Fcos

θ=mgsin

θ,若僅將磁場方向沿逆時針緩慢轉(zhuǎn)過90°,假設(shè)導(dǎo)體棒不動,則安培力沿垂直半徑方向的分力先增大后減小,沿半徑方向向下的分力逐漸減小到零,后來沿半徑方向向上的分力增大,所以θ先增大再減小,FN逐漸減小,C、D錯誤。甲

乙

命題熱點(diǎn)四平衡中的臨界和極值問題以選擇題或計算題形式考查臨界條件下各個物理量大小的計算問題。

例6如圖所示,質(zhì)量為m的物體,放在一固定斜面上,當(dāng)斜面傾角為30°時恰能沿斜面勻速下滑。對物體施加一大小為F的水平向右的恒力,物體可沿斜面勻速向上滑行。設(shè)最大靜摩擦力等于滑動摩擦力,當(dāng)斜面傾角增大并超過某一臨界角θ0時,不論水平恒力F多大,都不能使物體沿斜面向上滑行,試求:(1)物體與斜面間的動摩擦因數(shù);(2)臨界角θ0的大小。思維導(dǎo)引

解析:

(1)由題意可知,當(dāng)斜面的傾角為30°時,物體恰好能沿斜面勻速下滑,由平衡條件可得FN=mgcos

30°,mgsin

30°=μFN,解得μ=tan

30°=。(2)設(shè)斜面傾角為α,對物體受力分析如圖所示。當(dāng)物體無法向上滑行時,有Fcos

α≤mgsin

α+FfFN=mgcos

α+Fsin

αFf=μFN聯(lián)立解得F(cos

α-μsin

α)≤mgsin

α+μmgcos

α若不論水平恒力F多大,上式都成立,則有cos

α-μsin

α≤0故θ0=60°。

規(guī)律方法

(1)平衡問題的臨界狀態(tài)是指物體所處的平衡狀態(tài)將要被破壞而尚未被破壞的狀態(tài),可理解成“恰好出現(xiàn)”或“恰好不出現(xiàn)”,在問題的描述中常用“剛好”“剛能”“恰好”等語言敘述,解臨界問題的基本方法是假設(shè)推理法。(2)臨界問題往往是和極值問題聯(lián)系在一起的。解決此類問題重在形成清晰的物理圖景,分析清楚物理過程,從而找出臨界條件或達(dá)到極值的條件。要特別注意可能出現(xiàn)的多種情況。拓展訓(xùn)練4(2022·黑龍江哈爾濱一模)如圖所示,半徑相同、質(zhì)量分布均勻的圓柱體E和半圓柱體M靠在一起,E表面光滑,所受重力為G;M下表面粗糙,E、M均靜止在水平地面上?，F(xiàn)過E的軸心施以水平作用力F,可使圓柱體E被緩慢拉離水平地面,并緩慢地滑到M的頂端,在上述全過程中,M始終處于靜止?fàn)顟B(tài)。對該過程的分析,下列說法正確的是(

)A.地面所受M的壓力一直增大B.地面對M的摩擦力一直增大C.水平作用力F的大小一直增大D.E、M間的壓力最大值為2GD解析:

將圓柱體E和半圓柱體M視為一整體,以整體為研究對象,因為整體處于平衡狀態(tài),在豎直方向有FN'=GM+GE,可知地面支持力大小保持不變,根據(jù)牛頓第三定律可知地面所受M的壓力大小不變,選項A錯誤。以圓柱體E為研究對象,令兩圓心連線與地面夾角為θ,依題意有FNsin

θ=G,FNcos

θ=F,解得FN=,依題意θ從30°增大到90°,則可知FN逐漸變小,F逐漸變小;將圓柱體E和半圓柱體M視為一整體,因為整體處于平衡狀態(tài),則水平方向有Ff=F,因過程中水平拉力F一直在變小,地面對M的摩擦力也一直變小,選項B、C錯誤。因開始時θ最小,則此時E與M之間的壓力FN最大,則有FN=

=2G,選項D正確。新題演練?能力遷移1.(2022·廣西欽州質(zhì)檢)物理興趣小組的某同學(xué)課外閱讀唐代《耒耜經(jīng)》,發(fā)現(xiàn)其記載了起土省力的曲轅犁。設(shè)牛用大小為F的拉力通過耕索拉犁,F與豎直方向的夾角為α,忽略耕索質(zhì)量,耕地過程中,下列說法正確的是(

)A.耕索對曲轅犁拉力的水平分力為FcosαB.耕索對曲轅犁拉力的豎直分力為FtanαC.曲轅犁勻速前進(jìn)時,耕索對犁的拉力小于犁對耕索的拉力D.曲轅犁加速前進(jìn)時,耕索對犁的拉力等于犁對耕索的拉力D解析:

將拉力F正交分解如圖所示,則在x方向Fx=Fsin

α,在y方向Fy=Fcos

α,選項A、B錯誤。耕索對犁的拉力與犁對耕索的拉力是一對相互作用力,根據(jù)牛頓第三定律,無論是加速還是勻速,它們都大小相等,方向相反,選項C錯誤,D正確。2.(2022·廣西柳州二模)如圖所示,某同學(xué)通過一細(xì)繩拉動木箱,使木箱沿水平面運(yùn)動,細(xì)繩與水平方向的夾角為α。已知細(xì)繩能承受的最大拉力為100N,木箱和地面的動摩擦因數(shù)為μ=0.5,則木箱的質(zhì)量不能超過(木箱可視為質(zhì)點(diǎn),sinα=0.6,重力加速度g取10m/s2)(

)A.10kg B.16kgC.22kg D.28kgC解析:

若要滿足沿水平面運(yùn)動,受力分析可得水平方向FTcos

α=μFN豎直方向FTsin

α+FN=mg令FT=100

N,代入其他數(shù)據(jù)解得m=22

kg選項C正確,A、B、D錯誤。3.(2021·福建寧德質(zhì)檢)矢量發(fā)動機(jī)是噴口可向不同方向偏轉(zhuǎn)以產(chǎn)生不同方向推力的一種發(fā)動機(jī)。一飛機(jī)以速度v斜向上直線飛行,已知飛機(jī)受到重力G、發(fā)動機(jī)推力F1、與速度方向垂直的升力F2和與速度方向相反的空氣阻力Ff。下列受力分析示意圖可能正確的是(

)A解析:

飛機(jī)受到重力G、發(fā)動機(jī)推力F1、升力F2和空氣阻力Ff,重力的方向豎直向下,升力F2的方向與速度方向垂直,為右上方,空氣阻力Ff的方向與速度的方向相反,為右下方,為了使合力沿速度方向,則發(fā)動機(jī)推力F1的方向為左上方,綜上分析可知,A正確,B、C、D錯誤。4.(2021·廣東深圳高三二模)被譽(yù)為“中國天眼”的射電天文望遠(yuǎn)鏡(FAST)的示意圖如圖所示,質(zhì)量為3×104kg的饋源艙用對稱的六索六塔裝置懸吊在球面鏡正上方,相鄰塔頂?shù)乃骄嚯x為300m,每根連接塔頂和饋源艙的繩索長600m,不計繩索重力,則每根繩索承受的拉力大約為(

)A.4×105NB.6×104NC.1×105ND.3×104NB解析:

將各塔頂連接起來,得到正六邊形,由幾何關(guān)系可得饋源艙到塔頂?shù)乃骄嚯x等于相鄰塔頂?shù)乃骄嚯x,為300

m,可知每根繩索與豎直方向的夾角為30°,由平衡條件可得6Fcos

30°=mg,解得F==6×104

N,所以B正確,A、C、D錯誤。5.如圖所示,固定在豎直平面內(nèi)的光滑圓環(huán)的最高點(diǎn)有一個光滑的小孔。質(zhì)量為m的小球套在圓環(huán)上。一根細(xì)線的下端系著小球,上端穿過小孔用手拉住?，F(xiàn)拉動細(xì)線,使小球沿圓環(huán)緩慢上移。在移動過程中手對線的拉力F和環(huán)對小球的彈力FN

的大小變化情況是(

)A.F減小,FN

不變

B.F不變,FN

減小C.F不變,FN

增大

D.F增大,FN

減小A解析:

對小球受力分析,其所受的三個力組成一個閉合三角形,如圖所示,力三角形與圓內(nèi)的三角形相似,由幾何關(guān)系可知

,小球上移時mg不變,R不變,l減小,F減小,FN不變,A正確。6.周末,某同學(xué)在家用拖把拖地,如圖甲所示。他沿推桿方向?qū)ν习咽┘油屏,此時推力與水平方向的夾角為θ1,且拖把剛好做勻速直線運(yùn)動,如圖乙所示。拖把與水平方向的夾角從θ1逐漸減小到θ2的過程中,拖把的速度保持不變,則(

)A.推力F保持不變B.推力F的功率變小C.地面對拖把的支持力FN變大D.地面對拖把的摩擦力Ff不變B解析:

設(shè)拖把與地面之間的動摩擦因數(shù)為μ,拖把勻速運(yùn)動時,受到重力、支持力、推力和摩擦力,處于平衡狀態(tài),受力示意圖如圖所示。將推拖把的力沿豎直方向和水平方向分解,由平衡條件得,豎直方向上有Fsin

θ1+mg=FN,水平方向上有Fcos

θ1-Ff=0,Ff=μFN,聯(lián)立解得故拖把與水平方向的夾角從θ1逐漸減小到θ2,則推力F變小,故A錯誤;又知怎樣得高分繩上的“死結(jié)”和“活結(jié)”模型分析【典例示范】

如圖甲所示,細(xì)繩AD跨過固定的水平輕桿BC右端的定滑輪掛住一個質(zhì)量為m1的物體,∠ACB=30°;圖乙中輕桿HG一端用鉸鏈固定在豎直墻上,另一端G通過細(xì)繩EG拉住,EG與水平方向也成30°,輕桿的G點(diǎn)用細(xì)繩GF拉住一個質(zhì)量為m2的物體。求:(1)細(xì)繩AC段的拉力FTAC與細(xì)繩EG的拉力FTEG之比;(2)輕桿BC對C端的支持力;(3)輕桿HG對G端的支持力。思維流程

步驟1:判斷與物體相連的細(xì)繩拉力題圖甲和乙中的兩個物體都處于平衡狀態(tài),根據(jù)平衡的條件,首先判斷與物體相連的細(xì)繩,其拉力大小等于物體的重力步驟2:選取研究對象,畫受力分析圖分別取C點(diǎn)和G點(diǎn)為研究對象,進(jìn)行受力分析如圖丙和丁所示,根據(jù)平衡規(guī)律可求解

丙

丁步驟3:求兩細(xì)繩的拉力之比(1)圖丙中細(xì)繩AD跨過定滑輪拉住質(zhì)量為m1的物體,物體處于平衡狀態(tài),細(xì)繩AC段的拉力FTAC=