新教材魯科版必修第一冊(cè)第4章第3節(jié)共點(diǎn)力的平衡課件（78張）

第3節(jié)共點(diǎn)力的平衡第4章力與平衡課標(biāo)解讀課標(biāo)要求素養(yǎng)要求1.知道共點(diǎn)力的平衡條件。2.會(huì)用正交分解法求解平衡問(wèn)題。3.會(huì)用作圖法和直角三角形的知識(shí)研究實(shí)際的共點(diǎn)力平衡問(wèn)題。1.物理觀念:形成清晰的相互作用的物理觀念。2.科學(xué)思維:能通過(guò)受力分析,確定平衡條件,在物理情境中建立平衡模型。3.科學(xué)探究:探究生活中共點(diǎn)力的平衡現(xiàn)象,培養(yǎng)一題多解的能力。4.科學(xué)態(tài)度與責(zé)任:認(rèn)識(shí)科學(xué)本質(zhì),體會(huì)物理學(xué)知識(shí)的實(shí)際應(yīng)用價(jià)值。自主學(xué)習(xí)·必備知識(shí)教材原句教材研習(xí)要點(diǎn)一物體的平衡狀態(tài)物理學(xué)中,把物體靜止?或做勻速直線運(yùn)動(dòng)時(shí)所處的狀態(tài)稱為平衡狀態(tài)?。要點(diǎn)二共點(diǎn)力的平衡條件若作用在物體上的幾個(gè)共點(diǎn)力的合力為0,就達(dá)到了力的平衡?。?物體速度處于大小不變的狀態(tài)是不是平衡狀態(tài)??只有共點(diǎn)力才能使物體達(dá)到力的平衡,處于平衡狀態(tài)嗎?提示不一定。提示不是,速度方向可能變化。?靜止?fàn)顟B(tài)指速度為0的狀態(tài),那么速度為零時(shí)一定處于靜止?fàn)顟B(tài)嗎?自主思考提示不一定,例如自由落體運(yùn)動(dòng)釋放的一瞬間速度為零,但不是靜止?fàn)顟B(tài)。名師點(diǎn)睛1.對(duì)靜止?fàn)顟B(tài)的理解:靜止與速度v=0不是一回事。物體保持靜止?fàn)顟B(tài),說(shuō)明v

=0,a=0,兩者同時(shí)成立。若僅是v=0,a≠0,如自由下落開(kāi)始時(shí)刻的物體,并非處

于靜止?fàn)顟B(tài)。2.共點(diǎn)力平衡的幾種常見(jiàn)類型(1)物體受兩個(gè)力平衡時(shí),這兩個(gè)力等大、反向、共線,是一對(duì)平衡力。(2)物體受三個(gè)力平衡時(shí),任意兩個(gè)力的合力與第三個(gè)力等大、反向、共線,

三力首尾相接一定是封閉的三角形如圖。(3)物體受三個(gè)以上的力平衡時(shí),其中任意一個(gè)力與另外幾個(gè)力的合力等大、反向、共線?；?dòng)探究·關(guān)鍵能力探究點(diǎn)一

物體的平衡條件情境探究認(rèn)真觀察以下三幅圖片,無(wú)論是人類的精妙技藝還是大自然的鬼斧神工,

這些平衡之美都令人驚嘆,那么立在桌面上的雞蛋、單腳站立的演員、頂在

石塊上面的大石頭,受力特點(diǎn)有什么相同之處呢?

提示均受兩個(gè)力作用,這兩個(gè)力大小相等,方向相反,作用在同一條豎直直

線上。探究歸納1.平衡狀態(tài):指物體保持靜止?fàn)顟B(tài)或勻速直線運(yùn)動(dòng)狀態(tài)。2.共點(diǎn)力平衡的條件:物體所受的合力為0。數(shù)學(xué)表達(dá)式有兩種:①F合=0;②

,Fx合和Fy合分別是將力進(jìn)行正交分解后,物體在x軸和y軸上所受的合力。探究應(yīng)用例

(多選)如圖,在粗糙水平面與豎直墻壁之間放置木塊A和質(zhì)量為m的光滑

球B,系統(tǒng)處于靜止?fàn)顟B(tài)。O為B的球心,C為A、B的接觸點(diǎn),CO與豎直方向夾

角為θ=60°,重力加速度為g。則

()

A.木塊A對(duì)球B的支持力大小為2mgB.地面對(duì)木塊A的摩擦力大小為mgC.若木塊A右移少許,系統(tǒng)仍靜止,地面對(duì)木塊A的支持力不變D.若木塊A右移少許,系統(tǒng)仍靜止,墻壁對(duì)球B的支持力變小ACD解析以球B為研究對(duì)象,受力分析如圖所示,木塊A對(duì)球B的支持力大

小為T=

=

=2mg,A正確;以整體為研究對(duì)象,水平方向的摩擦力大小等于墻與B之間的作用力F,則摩擦力f=F=mgtanθ=

mg,B錯(cuò)誤;把木塊A右移少許,系統(tǒng)仍靜止,地面對(duì)木塊A的支持力等于整體受到的重力,C正確;把木

塊A右移少許,系統(tǒng)仍靜止,θ變小,墻壁對(duì)球B的支持力mgtanθ變小,D正確。解題感悟

分析平衡問(wèn)題的基本思路分析解決平衡問(wèn)題,通常先確定研究對(duì)象,再進(jìn)行受力分析,然后根據(jù)平衡條

件建立未知量與已知量間的關(guān)系方程求解。若物體受到三個(gè)力的作用且處于平衡狀態(tài),則其中任意兩個(gè)力的合力必然與

第三個(gè)力大小相等、方向相反。這時(shí)可根據(jù)平行四邊形(或三角形)的幾何

關(guān)系列方程求解,也可用正交分解法求解。若物體在更多力的作用下處于平衡狀態(tài),則通常用正交分解法列方程求解,注意分析結(jié)果的物理意義。遷移應(yīng)用1.如圖所示,A、B兩個(gè)楔形物體疊放在一起,B靠在豎直墻壁上,在水平力F的

作用下,A、B靜止不動(dòng),則下列說(shuō)法正確的是

()

A.A、B之間一定存在摩擦力B.A一定受四個(gè)力C.B可能受四個(gè)力D.B一定受四個(gè)力C解析對(duì)A分析,可以肯定受到的三個(gè)力:A的重力GA、力F、B對(duì)A的支持

力N1,可能受到B沿接觸面方向的摩擦力,故A、B錯(cuò)誤;對(duì)A、B整體進(jìn)行受力

分析,受到四個(gè)力作用:力F,A、B的重力G,墻壁的支持力N、墻壁的摩擦力f,

如圖:對(duì)B分析,可以肯定受到的四個(gè)力:B的重力GB、墻壁的支持力N、墻壁的摩擦力f、A對(duì)B的壓力N1',可能受到A沿接觸面方向的摩擦力,故C正確,D錯(cuò)誤。2.(多選)如圖所示,某健身愛(ài)好者手拉著輕繩,在粗糙的水平地面上緩慢地移

動(dòng),保持輕繩始終平行于地面。為了鍛煉自己的臂力和腿部力量,可以在O點(diǎn)

懸掛不同的重物C,則

()A.若健身愛(ài)好者緩慢向右移動(dòng),繩OA拉力變大B.若健身愛(ài)好者緩慢向左移動(dòng),繩OB拉力變大C.若健身愛(ài)好者緩慢向右移動(dòng),繩OA、OB拉力的合力變大D.若健身愛(ài)好者緩慢向左移動(dòng),健身者與地面間的摩擦力變小AD解析設(shè)OA的拉力為FA,OB的拉力為FB,重物C的質(zhì)量為m,因O點(diǎn)始終

處于平衡狀態(tài),根據(jù)平衡條件有:FAcosθ-mg=0,FAsinθ-FB=0,解得FA=

,FB=mgtanθ。當(dāng)健身愛(ài)好者緩慢向右移動(dòng)時(shí),θ變大,則FA、FB均變大,故選項(xiàng)A正

確;當(dāng)健身愛(ài)好者緩慢向左移動(dòng)時(shí),θ變小,則FA、FB均變小,因?yàn)榻∩韾?ài)好者所

受的摩擦力與OB繩拉力FB大小相等,故健身愛(ài)好者與地面間的摩擦力變小,

故選項(xiàng)B錯(cuò)誤,D正確;無(wú)論健身愛(ài)好者朝哪個(gè)方向移動(dòng),繩OA、OB拉力的合

力保持不變,大小等于重物C的重力mg,故選項(xiàng)C錯(cuò)誤。探究點(diǎn)二

共點(diǎn)力平衡的處理方法知識(shí)深化求解共點(diǎn)力平衡問(wèn)題的方法方法一:合成法適用于三力平衡問(wèn)題,根據(jù)任意兩個(gè)力的合力與第三個(gè)力大小相等、方向相

反,通過(guò)平行四邊形建立平衡關(guān)系。方法二:分解法物體受三個(gè)共點(diǎn)力的作用而平衡,將某一個(gè)力按力的作用效果分解,則其分力

和其他兩個(gè)力滿足平衡條件。方法三:圖解法在平衡問(wèn)題中,題目中出現(xiàn)“緩慢”一詞,則物體處于動(dòng)態(tài)平衡狀態(tài),處理此

類三力平衡問(wèn)題時(shí),一般在進(jìn)行受力分析,構(gòu)建力的三角形,利用圖解法解

題。題組過(guò)關(guān)1.如圖所示,用三根輕繩將A、B兩小球以及水平天花板上的固定點(diǎn)O兩兩連

接。然后用一水平方向的力F作用于A球上,此時(shí)三根輕繩均處于伸直狀態(tài),

且點(diǎn)O和B球間的輕繩恰好處于豎直方向,兩球均處于靜止?fàn)顟B(tài)。已知三根輕

繩的長(zhǎng)度之比l1∶l2∶l3=3∶4∶5,兩球質(zhì)量關(guān)系為mA=2mB=2m,重力加速度

為g,則下列說(shuō)法正確的是

()

BA.點(diǎn)O和B球間輕繩的拉力大小為2mgB.點(diǎn)O和A球間輕繩的拉力大小為

C.F的大小為

D.A、B兩球間輕繩的拉力大小為mg解析首先由平衡條件判定B球不受A、B兩球間輕繩的作用力,即A、B

兩球間輕繩無(wú)張力,TOB=mBg=mg,TAB=0,A、D錯(cuò)誤。隔離A球分析,A球受三個(gè)

力作用而處于平衡狀態(tài),這三個(gè)力能組成一個(gè)矢量三角形,如圖所示,F=mAg

tanθ=mAg·

=

,TOA=

=mAg·

=

,B正確,C錯(cuò)誤。

2.(多選)如圖所示,形狀相同的物塊A、B,其截面為直角三角形,相對(duì)擺放在粗

糙水平地面上,光滑球體C架在兩物塊的斜面上,系統(tǒng)處于靜止?fàn)顟B(tài),已知物塊

A、B的質(zhì)量都為M,θ=60°,光滑球體C質(zhì)量為m,重力加速度為g,則以下說(shuō)法正

確的是

()

BDA.地面對(duì)物塊A的摩擦力大小為

mgB.地面對(duì)物塊A的摩擦力大小為

mgC.物塊A對(duì)球體C的彈力大小為

mgD.物塊A對(duì)地面的壓力大小為Mg+

mg解析以球體C為研究對(duì)象,其受到斜向上的兩個(gè)彈力作用,兩個(gè)彈力的

合力豎直向上,大小等于光滑球體的重力,受力分析如圖所示,由幾何關(guān)系可

知,彈力大小為mg,C項(xiàng)錯(cuò)誤;以A為研究對(duì)象,C對(duì)A的正壓力大小為mg,其在水

平方向上的分力等于地面對(duì)物塊A的靜摩擦力大小,由此可知靜摩擦力大小

為

mg,A項(xiàng)錯(cuò)誤,B項(xiàng)正確;以A、B、C整體為研究對(duì)象,所受重力為2Mg+mg,支持力為2Mg+mg,由對(duì)稱性可知A所受地面支持力為Mg+

,D項(xiàng)正確。

探究點(diǎn)三

正交分解法處理平衡問(wèn)題知識(shí)深化物體在多個(gè)共點(diǎn)力作用下平衡時(shí),合力總等于零,則物體受到共點(diǎn)力作用時(shí)處

于平衡狀態(tài)的條件:它們?cè)谒椒较蛏系姆至Φ暮狭Φ扔诹?在豎直方向上的

分力的合力也等于零。1.正交分解法解題步驟:(1)明確研究對(duì)象(研究對(duì)象的選擇盡量能聯(lián)系已知條件與所求物理量);(2)受力分析;(3)以研究對(duì)象為坐標(biāo)原點(diǎn)建立平面直角坐標(biāo)系。2.正交分解法中坐標(biāo)軸方向的選取有以下技巧:(1)研究水平面上的物體時(shí),通常沿水平方向和豎直方向建立坐標(biāo)軸;(2)研究斜面上的物體時(shí),通常沿斜面方向和垂直斜面方向建立坐標(biāo)軸;(3)研究在桿或繩的作用下轉(zhuǎn)動(dòng)的物體時(shí),通常沿桿或繩方向和垂直桿或繩的

方向建立坐標(biāo)軸;(4)使盡量多的力落在坐標(biāo)軸上,減少力的分解個(gè)數(shù);使各待分解的力與坐標(biāo)

軸的夾角為特殊值;(5)對(duì)于運(yùn)動(dòng)的物體,通常沿物體運(yùn)動(dòng)方向和垂直物體運(yùn)動(dòng)方向建立。題組過(guò)關(guān)1.用三根輕繩將質(zhì)量為m的物塊懸掛在空中,如圖所示。已知ac繩和bc繩與豎

直方向的夾角分別為30°和60°,則ac繩和bc繩中的張力分別為

()

A.

mg,

mg

B.

mg,

mgC.mg,mgD.mg,

mgA解析設(shè)ac繩中的拉力為F1,bc繩中的拉力為F2,以水平方向?yàn)閤軸,豎直方

向?yàn)閥軸,建立平面直角坐標(biāo)系,并將F1和F2進(jìn)行正交分解,則對(duì)三根繩的結(jié)點(diǎn)

受力分析,有水平方向:F1sin30°=F2sin60°;豎直方向:F1cos30°+F2cos60°

=F,又因豎直繩上的拉力F=mg,由以上三式可得F1=

mg,F2=

mg,故A正確。2.(★)如圖所示,質(zhì)量為m的物體置于傾角為θ的固定斜面上。物體與斜面之

間的動(dòng)摩擦因數(shù)為μ,用平行于斜面的推力F1作用于物體上使其能沿斜面勻

速上滑,若改用水平推力F2作用于物體上,也能使物體沿斜面勻速上滑,則兩

次的推力之比

為

()

A.cosθ+μsinθ

B.cosθ-μsinθC.1+μtanθ

D.1-μtanθB解析兩種情況下分別對(duì)物體進(jìn)行受力分析,如圖甲、乙所示,對(duì)甲圖,沿

斜面方向F1-mgsinθ-Ff1=0,垂直于斜面方向FN1-mgcosθ=0,Ff1=μFN1,聯(lián)立可解

得F1=mgsinθ+μmgcosθ。

對(duì)乙圖,沿斜面方向F2cosθ-mgsinθ-Ff2=0,垂直于斜面方向FN2-F2sinθ-mgcos

θ=0,Ff2=μFN2,聯(lián)立可解得F2=

,所以

=cosθ-μsinθ,故B正確。課堂檢測(cè)評(píng)價(jià)檢測(cè)·素養(yǎng)提升1.關(guān)于平衡狀態(tài),下列說(shuō)法正確的是

()A.豎直上拋的物體到達(dá)最高點(diǎn)時(shí),處于平衡狀態(tài)B.木塊放在斜面體的斜面上,隨斜面體一起向右勻速運(yùn)動(dòng),木塊處于平衡狀態(tài)C.木塊放在斜面體的斜面上,隨斜面體一起向右勻加速運(yùn)動(dòng),木塊處于平衡狀態(tài)D.靜止在勻加速運(yùn)動(dòng)的列車內(nèi)的水平桌面上的杯子,處于平衡狀態(tài)解析豎直上拋的物體在最高點(diǎn)受到重力作用,合力不為零。勻速運(yùn)動(dòng)

或靜止的物體,所受合外力為零,處于加速運(yùn)動(dòng)中的物體所受合外力不為0。B2.如圖所示,在水平晾衣桿上晾曬床單時(shí),為了使床單盡快晾干,可在床單間支

撐輕質(zhì)小木棍。小木棍的位置不同時(shí),兩側(cè)床單間的夾角θ也將不同。設(shè)床

單重力為G,晾衣桿對(duì)床單的作用力大小為F。下列說(shuō)法正確的是

()

A.θ越大,F越大CB.θ越大,F越小C.無(wú)論θ取何值,都有F=GD.只有當(dāng)θ=120°時(shí),才有F=G解析以床單和木棍整體為研究對(duì)象,整體受到重力G和晾衣桿的支持

力F,由平衡條件可知F=G,與θ取何值無(wú)關(guān),C項(xiàng)正確。3.(★)如圖所示,某同學(xué)在沙料場(chǎng)中發(fā)現(xiàn)沙子堆積時(shí)會(huì)形成圓錐形,且堆積過(guò)

程中圓錐的底角保持不變,他測(cè)得某堆沙子的底部周長(zhǎng)約為63m,他查閱資料

發(fā)現(xiàn)沙子之間的動(dòng)摩擦因數(shù)約為0.8,若最大靜摩擦力等于滑動(dòng)摩擦力,則這

堆沙子的最大高度約為

()

A.4m

B.8mC.12m

D.16mB解析沙堆底面為圓,根據(jù)圓的周長(zhǎng)C=2πr可得r=10m,以最上層一粒沙

子為研究對(duì)象,分析受力可知,受豎直向下的重力、垂直斜面向上的彈力和沿

斜面向上的摩擦力,且摩擦力為最大靜摩擦力,設(shè)斜面和地面夾角為θ,故滿足

μmgcosθ=mgsinθ,解得tanθ=0.8,設(shè)高度為h,由tanθ=

,解得h=8m。素養(yǎng)視角科學(xué)思維“活結(jié)”“死結(jié)”模型與“活桿”“死桿”模型1.“活結(jié)”與“死結(jié)”模型(1)“活結(jié)”:一般是由輕繩跨過(guò)光滑滑輪或者繩上掛一光滑掛鉤而形成的。

繩子雖然因“活結(jié)”而彎曲,但實(shí)際上是同一根繩,所以由“活結(jié)”分開(kāi)的兩

段繩子上彈力的大小一定相等,兩段繩子合力的方向一定沿這兩段繩子夾角

的角平分線。(2)“死結(jié)”:兩側(cè)的繩因結(jié)而變成了兩根獨(dú)立的繩,因此由“死結(jié)”分開(kāi)的

兩段繩子上的彈力不一定相等。2.“活桿”與“死桿”模型(1)“活桿”:即輕桿用轉(zhuǎn)軸或鉸鏈連接,當(dāng)桿處于平衡狀態(tài)時(shí),桿所受到的彈

力方向一定沿著桿,否則會(huì)引起桿的轉(zhuǎn)動(dòng)。如圖甲所示,若C為轉(zhuǎn)軸,則輕桿在

緩慢轉(zhuǎn)動(dòng)中,彈力方向始終沿桿的方向。

(2)“死桿”:若輕桿被固定不發(fā)生轉(zhuǎn)動(dòng),則桿所受到的彈力方向不一定沿桿

的方向。如圖乙所示,水平橫梁的一端A插在墻壁內(nèi),另一端裝有一個(gè)小滑輪

B,一輕繩的一端C固定于墻壁上,另一端跨過(guò)滑輪后懸掛重物m?；唽?duì)繩子

的作用力應(yīng)為圖丙中兩段繩中拉力F1和F2的合力F的反作用力,即“死桿”彈

力的方向不沿桿的方向。素養(yǎng)演練1.(2021湖北沙市中學(xué)高一期中)如圖所示,繩與桿均不計(jì)重力,A端用鉸鏈固

定,滑輪O在A點(diǎn)正上方(滑輪大小及摩擦均可忽略),B端吊一重物P。現(xiàn)施加

拉力FT使B緩慢下放(均未斷),在桿達(dá)到水平前

()A.繩子拉力越來(lái)越小B.繩子拉力越來(lái)越大

BC.桿的彈力越來(lái)越小

D.桿的彈力越來(lái)越大解析

以B點(diǎn)為研究對(duì)象,分析受力情況:重物的拉力F(等于重物的重

力G)、輕桿的支持力FN和繩子的拉力FT,按如圖所示合成。根據(jù)三角形相似可得

=

=

解得FN=G

,FT=G

,將B緩慢下放,∠BAO緩慢變大,AB、AO保持不變,BO變大,則FN保持不變,FT變大,故B項(xiàng)正確。2.(★)(2021福建廈門湖濱中學(xué)月考)如圖甲所示,輕繩AD跨過(guò)固定在水平橫

梁BC右端的定滑輪拉住一個(gè)質(zhì)量為M1=10kg的物體,∠ACB=30°;圖乙中輕桿

HP一端用鉸鏈固定在豎直墻上,另一端P通過(guò)輕繩EP拉住,EP與水平方向也

成30°,輕桿的P點(diǎn)用輕繩PQ拉住一個(gè)質(zhì)量為M2=10kg的物體。g取10m/s2,求:

(1)輕繩AC段的張力FAC與輕繩EP的張力FEP之比;(2)橫梁BC對(duì)C端的支持力;(3)輕桿HP對(duì)P端的支持力。答案(1)

(2)100N,方向與水平方向成30°角斜向右上方(3)100

N,方向水平向右解析分別對(duì)C點(diǎn)和P點(diǎn)受力分析,如圖所示

(1)圖1中輕繩AD跨過(guò)定滑輪拉住質(zhì)量為M1的物體,物體處于平衡狀態(tài),繩AC

段的拉力FAC=FCD=M1g圖2中則有FEPsin30°=FPQ=M2g解得FEP=2M2g所以得

=

=

(2)圖1中,根據(jù)幾何關(guān)系得FC=FAC=M1g=100N方向與水平方向成30°角斜向右上方(3)圖2中,根據(jù)平衡條件有FEPsin30°=M2g,FEPcos30°=FP可得FP=

=

M2g=100

N,方向水平向右規(guī)律總結(jié)

“死結(jié)”“活結(jié)”模型的特點(diǎn)1.“死結(jié)”模型的三個(gè)特點(diǎn)(1)“死結(jié)”是不可以沿繩子移動(dòng)的結(jié)。(2)“死結(jié)”兩側(cè)的繩因打結(jié)而變成了兩根獨(dú)立的繩。(3)“死結(jié)”分開(kāi)的兩段繩子上的彈力不一定相等。2.“活結(jié)”模型的3個(gè)特點(diǎn)(1)“活結(jié)”是可以沿繩子移動(dòng)的結(jié)點(diǎn)。(2)“活結(jié)”一般是由繩跨過(guò)滑輪或者繩上掛一光滑掛鉤而形成的。繩子雖

然因“活結(jié)”而彎曲,但實(shí)際上是同一根繩。(3)“活結(jié)”分開(kāi)的兩段繩子上彈力的大小一定相等,兩段繩子合力的方向一

定沿這兩段繩子夾角的角平分線。基礎(chǔ)達(dá)標(biāo)練1.如圖是在商場(chǎng)里常見(jiàn)的斜面電梯,重力為G的乘客隨電梯勻速上行,則乘客

受到電梯的摩擦力和支持力的合力為F,則F的大小及方向是

()

A.F=G,方向豎直向上

B.F=G,方向斜向上C.F>G,方向豎直向上D.F>G,方向斜向上

A解析乘客隨電梯勻速上行,則乘客受力平衡,合力為零;乘客受重力、電梯

的摩擦力和支持力,則摩擦力和支持力的合力F與重力等大反向。2.如圖所示,彈簧測(cè)力計(jì)、繩和滑輪的重力不計(jì),摩擦力不計(jì),物體重力都

是G。在甲、乙、丙三種情況下,彈簧測(cè)力計(jì)的讀數(shù)分別是F1、F2、F3,則

()

A.F3>F1=F2

B.F1>F2=F3C.F1=F2=F3

D.F3=F1>F2D解析對(duì)甲圖,彈簧測(cè)力計(jì)的拉力為F1=G,對(duì)乙圖,由平衡條件得F2=Gsin60°

=

G,對(duì)丙圖,F3=G,故F3=F1>F2。3.如圖甲所示,一只小鳥沿著較粗的樹(shù)枝從A緩慢移動(dòng)到B,將該過(guò)程抽象為質(zhì)

點(diǎn)從圓弧A點(diǎn)移動(dòng)到B點(diǎn),如圖乙所示。對(duì)此過(guò)程下列說(shuō)法正確的是

()

A.樹(shù)枝對(duì)小鳥的合力減小B.樹(shù)枝對(duì)小鳥的摩擦力增大C.樹(shù)枝對(duì)小鳥的摩擦力不變D.樹(shù)枝對(duì)小鳥的彈力增大D解析整個(gè)過(guò)程中,樹(shù)枝對(duì)小鳥的合力大小一直等于小鳥重力大小,小鳥向B

移動(dòng)過(guò)程中,相當(dāng)于斜面上的靜止物體在斜面傾角逐漸減小時(shí)的情況。4.如圖所示,質(zhì)量為m的小球靜止在擋板和豎直墻壁之間,擋板與水平面的夾

角為45°,墻壁與擋板對(duì)小球的彈力大小分別記為F1、F2,重力加速度為g,不計(jì)

一切摩擦,下列判斷正確的是

()

A.F1=mg,F2=mg

DB.F1=

mg,F2=mgC.F1=

mg,F2=

mg

D.F1=mg,F2=

mg解析對(duì)小球受力分析,合力為0,根據(jù)平行四邊形定則可知

=tan45°,

=cos45°,解得F1=mg,F2=

mg,故選D。素養(yǎng)提升練5.(多選)如圖所示,C是水平地面,A、B是兩個(gè)長(zhǎng)方形物塊,F是作用在物塊B上

沿水平方向的力,物塊A和B以相同的速度做勻速直線運(yùn)動(dòng)。由此可知A、B

間的動(dòng)摩擦因數(shù)μ1和B、C間的動(dòng)摩擦因數(shù)μ2有可能是

()

A.μ1=0,μ2=0

B.μ1=0,μ2≠0C.μ1≠0,μ2=0

D.μ1≠0,μ2≠0BD解析由平衡條件分析可知,A不受摩擦力,則知A、B間的動(dòng)摩擦因數(shù)μ1

可能為零,也可能不為零;以整體為研究對(duì)象,地面對(duì)B一定有摩擦力,則B與地

面之間的動(dòng)摩擦因數(shù)μ2一定不為零。6.如圖將質(zhì)量為m的小球a用細(xì)線與天花板相連懸掛于O點(diǎn),用力F拉小球a,使

整個(gè)裝置處于靜止?fàn)顟B(tài),且細(xì)線與豎直方向的夾角θ=30°,則F的最小值為

()

A.

mg

B.

mg

C.

mg

D.

mgA解析以小球?yàn)檠芯繉?duì)象受力分析,如圖所示,由力的矢量三角形可知,當(dāng)F與

細(xì)線方向垂直時(shí),F有最小值,最小值為F=mgsinθ=

mg。

7.如圖所示,輕質(zhì)光滑定滑輪兩側(cè)用細(xì)繩連著兩個(gè)物體A與B,物體B放在水平

地面上,A、B均靜止。已知A和B的質(zhì)量分別為mA、mB,繩與水平方向間的夾

角為θ,重力加速度為g,則

()

A.物體B受到的摩擦力可能為0BB.物體B受到的摩擦力為mAgcosθC.物體B對(duì)地面的壓力可能為0D.物體B對(duì)地面的壓力為mBg-mAgcosθ解析由于B相對(duì)地面靜止,則B所受的摩擦力為靜摩擦力,且B受力平衡,有f=

mAgcosθ,A錯(cuò)誤,B正確;由B受力平衡有FN=mBg-mAgsinθ,C、D錯(cuò)誤。8.(多選)如圖所示,光滑的大圓環(huán)固定在豎直平面上,圓心為O點(diǎn),P為環(huán)上最高

點(diǎn),輕彈簧的一端固定在P點(diǎn),另一端拴接一個(gè)套在大環(huán)上的小球Q,小球靜止

在圖示位置,彈簧與豎直方向的夾角為30°,則

()

A.小球受三個(gè)力的作用B.大圓環(huán)對(duì)小球的力的方向一定沿OQ指向外ABDC.彈簧可能處于壓縮狀態(tài)也可能處于伸長(zhǎng)狀態(tài)D.小球所受大圓環(huán)的力的大小等于重力大小解析

ABD對(duì)小球進(jìn)行受力分析如圖所示,彈簧處于伸長(zhǎng)狀態(tài),A正確,C錯(cuò)

誤;大圓環(huán)對(duì)小球的支持力方向垂直于接觸面,故一定沿OQ指向圓外,B正確;

根據(jù)三角形相似有

=

=

,由幾何關(guān)系可得PQ=

OP=

OQ,可知大圓環(huán)對(duì)小球的力等于小球的重力,D正確。9.如圖所示,一物塊置于粗糙水平地面上,當(dāng)用與水平方向夾角為θ的力F1推物

塊時(shí),物塊所受摩擦力為f1,物塊對(duì)地面的壓力為N1,物塊做勻速直線運(yùn)動(dòng)。當(dāng)

改用與豎直方向夾角為θ的力F2拉物塊時(shí),物塊所受摩擦力為f2,物塊對(duì)地面的

壓力為N2,物塊仍做勻速直線運(yùn)動(dòng)。以下判斷可能正確的是

()

A.F1=F2

B.f1<f2C.N1<N2

D.f1<f1

A解析設(shè)物塊與地面間的動(dòng)摩擦因數(shù)為μ,則F1cosθ=μ(mg+F1sinθ),F2sinθ=

μ(mg-F2cosθ),若F1=F2,求得μ=

,可知物塊與地面間的動(dòng)摩擦因數(shù)為特定值時(shí),這種情況可能發(fā)生,A正確。因?yàn)閒1=μ(mg+F1sinθ),f2=μ(mg-F2cosθ),

則f1>f2;因?yàn)镹1=mg+F1sinθ,N2=mg-F2cosθ,則N1>N2,因?yàn)镕1cosθ=f1,則F1>f

1,B、C、D錯(cuò)誤。10.(多選)如圖所示,輕桿BC的一端用鉸鏈接于C點(diǎn),另一端懸掛重物(重物所

受重力為G),并用細(xì)繩繞過(guò)定滑輪用力F拉住。開(kāi)始時(shí)∠BCA>90°,現(xiàn)用力F

使∠BCA緩慢減小,到BC接近豎直位置的過(guò)程中,桿BC的彈