2012相互作用及物體的平衡典型精練_第1頁
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第23頁共23頁2012相互作用及物體的平衡典型精練高考命題總結(jié)本單元是力學(xué)乃至整個物理學(xué)的基礎(chǔ),也是核心知識,對物體進行受力分析則是解決力學(xué)問題的關(guān)鍵.縱觀近幾年的高考試,可以看出本考點考查有如下幾類:一是對摩擦力、受力分析、力的合成和分解、共點力作用下物體的平衡等知識點的考查出現(xiàn)率幾乎高達(dá)100%;二是純屬靜力學(xué)的考題,物體受力不在一條直線上,通常為容易題或中等難度題,以選擇題的形式出現(xiàn);三是連接體的平衡問題,通??疾檎w法和隔離法,難度稍大一些;四是與其他知識綜合進行考查,如與動力學(xué)、力量、動量、電磁學(xué)等知識綜合,難度較大;五是重點考查學(xué)生運用知識解決實際問題、構(gòu)建物理模型的能力和綜合分析能力??键c基礎(chǔ)知識回顧一、常見的幾種力1.重力:常隨地理位置的變化而變化,方向豎直向下,有時認(rèn)為重力等于萬有引力,重心的位置與物體質(zhì)量分布和幾何形狀有關(guān)。2.彈力:(1)彈力的產(chǎn)生條件:接觸且發(fā)生形變(2)壓力和支持力的方向垂直于接觸面指向被壓或被支持的物體,若接觸面是球面,則彈力的作用線一定過球心,據(jù)此可建立與給定的幾何量之間的關(guān)系。繩的拉力一定沿繩,同一根輕繩各處的拉力都相等?!盎啞薄ⅰ肮饣瑨煦^”等不切斷繩子,各處的張力大小相等,而“結(jié)點”類則把繩子分成兩段,張力的大小常不一樣。桿的作用力未必沿桿,要結(jié)合所受的其他力和運動狀態(tài)來判斷。(3)彈簧彈力:3.對于摩擦力首先要明確是動摩擦力還是靜摩擦力,并明確其方向一定沿接觸面與相對運動或相對運動趨勢的方向相反,但與運動方向可以成任意角,如放在斜面體上的物體一起隨斜面向各個方向運動。摩擦力的計算:(1)滑動摩擦力可以用直接求解,有時需建立力的狀態(tài)方程利用其他力間接求解。(2)靜摩擦力大小在0到fm之間,所以要根據(jù)受力和運動情況用平衡或牛頓第二定律求解。4.電場力:電場力的方向,正電荷受電場力方向與場強方向一致,負(fù)電荷受電場力的方向與場強方向相反。電場力的大小:,若為勻強電場,電場力則為恒力,若為非勻強電場,電場力將與位置有關(guān)。5.磁場力:安培力的方向一定垂直于I和B決定的平面,用左手定則判定。在的情況下,。洛倫茲力的方向一定垂直于是v和B決定的平面,用左手定則判定。在的情況下,。注意:安培力是大量運動電荷所受洛倫茲力的宏觀表現(xiàn),是洛倫茲力的合力。二、物體的平衡1.平衡狀態(tài):物體處于靜止或勻速直線運動狀態(tài),叫體做平衡狀態(tài)。物體處于平衡狀態(tài)的本質(zhì)是加速度等于零。(1)若處于平衡狀態(tài)的物體僅受兩個力作用,這兩個力一定大小相等、方向相反、作用在一條直線上,即二力平衡.(2)若處于平衡狀態(tài)的物體受三個力作用,則這三個力中的任意兩個力的合力一定與另一個力大小相等、方向相反、作用在一條直線上.(3)若處于平衡狀態(tài)的物體受到三個或三個以上的力的作用,則宜用正交分解法處理,此時的平衡方程可寫成:F合=0,或2.平衡問題的常用解法:(1)合成法或分解法:當(dāng)物體只受三力作用處于平衡時,此三力必共面共點,將其中的任意兩個力合成,合力必定與第三個力大小相等方向相反;或?qū)⑵渲心骋粋€力(一般為已知力)沿另外兩個力的反方向進行分解,兩分力的大小與另兩個力大小相等.(2)正交分解法:當(dāng)物體受三個或多個力作用平衡時,一般用正交分解法進行計算.(3)圖解法:圖解法可以定性地分析物體受力的變化,適用于三力作用時物體的平衡.此時有一個力大小和方向都恒定,另一個力方向不變,第三個力大小和方向都改變,用圖解法即可判斷兩力大小變化的情況.(4)相似三角形法:通過力的三角形與幾何三角形相似求未知力。三、與電場力、磁場力有關(guān)的平衡解決此類問題,一定要按照解力學(xué)題目的思維程序和解題步驟做題,其中做好受力分析,畫好受力分析圖是關(guān)鍵。特別注意安培力和洛倫茲力常隨運動狀態(tài)的變化而變化,可能還導(dǎo)致加速度、速度的變化,所以必須具有辯證的觀點,做好動態(tài)分析。為了正確分析和,必須對和有一個思維定位,即:垂直v,垂直B,也就說垂直于v與B所決定的平面,但v與B未必垂直。同理垂直I,垂直B,也就說垂直于I與B所決定的平面,但I與B未必垂直。畫受力分析圖時,有些空間圖需轉(zhuǎn)化成平面圖,且在圖上的適當(dāng)位置標(biāo)出輔助方向,如磁場B,v的方向,I的方向?!纠}解析】ACACBFα例1.如圖所示,質(zhì)量為m,橫截面為直角三角形的物塊ABC,,AB邊靠在豎直墻面上,F(xiàn)是垂直于斜面BC的推力,現(xiàn)物塊靜止不動,則摩擦力的大小為多少?解析:物塊ABC受到重力、墻的支持力、摩擦力及推力四個力作用而平衡,由平衡條件不難得出靜摩擦力大小為。方法技巧:分析摩擦力時首先要明確是動摩擦還是靜摩。當(dāng)物體間存在滑動摩擦力時,其大小即可由公式計算,由此可看出它只與接觸面間的動摩擦因數(shù)及正壓力N有關(guān),而與相對運動速度大小、接觸面積的大小無關(guān)。正壓力是靜摩擦力產(chǎn)生的條件之一,但靜摩擦力的大小與正壓力無關(guān)(最大靜摩擦力除外)。當(dāng)物體處于平衡狀態(tài)時,靜摩擦力的大小由平衡條件來求;而物體處于非平衡態(tài)的某些靜摩擦力的大小應(yīng)由牛頓第二定律求。PQθ變式訓(xùn)練1:如圖所示,質(zhì)量分別為m和M的兩物體P和Q疊放在傾角為θ的斜面上,P、Q之間的動摩擦因數(shù)為μ1,Q與斜面間的動摩擦因數(shù)為μPQθA.0;B.μ1mgcosθ;C.μ2mgcosθ;D.(μ1+μ2)mgcosθ;答案:C解析:當(dāng)物體P和Q一起沿斜面加速下滑時,其加速度為:a=gsinθ-μ2gcosθ.因為P和Q相對靜止,所以P和Q之間的摩擦力為靜摩擦力,不能用公式求解。對物體P運用牛頓第二定律得:mgsinθ-f=ma所以求得:f=μ2mgcosθ.即C選項正確。類型二:常規(guī)力平衡問題解決這類問題需要注意:此類題型常用分解法也可以用合成法,關(guān)鍵是找清力及每個力的方向和大小表示!多為雙方向各自平衡,建立各方向上的平衡方程后再聯(lián)立求解。[例2]一個質(zhì)量m的物體放在水平地面上,物體與地面間的摩擦因數(shù)為μ,輕彈簧的一端系在物體上,如圖所示.當(dāng)用力F與水平方向成θ角拉彈簧時,彈簧的長度伸長x,物體沿水平面做勻速直線運動.求彈簧的勁度系數(shù).[變式訓(xùn)練2]如圖,質(zhì)量為m的物體置于傾角為θ的斜面上,先用平行于斜面的推力F1作用于物體上,能使其能沿斜面勻速上滑,若改用水平推力作用于物體上,也能使物體沿斜面勻速上滑,則兩次力之比F1/F2=?ABθ類型三ABθ例3.如圖所示,質(zhì)量為M的直角三棱柱A放在水平地面上,三棱柱的斜面是光滑的,且斜面傾角為θ。質(zhì)量為m的光滑球放在三棱柱和光滑豎直墻壁之間,A和B都處于靜止?fàn)顟B(tài),求地面對三棱柱支持力和摩擦力各為多少?(M+m)gfF(M+m)gfFNmgNFθN-(M+m)g=0,F=f,可得N=(M+m)g再以B為研究對象,它受到重力mg,三棱柱對它的支持力NB,墻壁對它的彈力F的作用(如圖24所示)。而處于平衡狀態(tài),根據(jù)平衡條件有:NB.cosθ=mg,NB.sinθ=F,解得F=mgtanθ.所以f=F=mgtanθ.點評:若研究對象由多個物體組成,首先考慮運用整體法,這樣受力情況比較簡單,但整體法并不能求出系統(tǒng)內(nèi)物體間的相互作用力,故求系統(tǒng)間的作用力時需要使用隔離法。有時整體法和隔離法常常交替使用。變式訓(xùn)練3:如圖1所示,甲、乙兩個帶電小球的質(zhì)量均為m,所帶電量分別為q和-q,兩球間用絕緣細(xì)線連接,甲球又用絕緣細(xì)線懸掛在天花板上,在兩球所在的空間有方向向左的勻強電場,電場強度為E,平衡時細(xì)線都被拉緊.(1)平衡時可能位置是圖中的()(2)1、2兩根絕緣細(xì)線的拉力大小分別為() A., B., C.,D.,答案(1)A,(2)D解析:(1)若完全用隔離法分析,那么很難通過對甲球的分析來確定上邊細(xì)繩的位置,好像A、B、C都是可能的,只有D不可能.用整體法分析,把兩個小球看作一個整體,此整體受到的外力為豎直向下的重力2mg,水平向左的電場力qE(甲受到的)、水平向右的電場力qE(乙受到的)和上邊細(xì)繩的拉力;兩電場力相互抵消,則繩1的拉力一定與重力(2mg)等大反向,即繩1一定豎直,顯然只有A、D可能對.再用隔離法,分析乙球受力的情況.乙球受到向下的重力mg,水平向右的電場力qE,繩2的拉力F2,甲對乙的吸引力F引.要使得乙球平衡,繩2必須傾斜,如圖所示.故應(yīng)選A.(2)由上面用整體法的分析,繩1對甲的拉力F1=2mg.由乙球的受力圖可知因此有應(yīng)選D類型四:動態(tài)平衡與極值問題解決這類問題需要注意:(1)、三力平衡問題中判斷變力大小的變化趨勢時,可利用平行四邊形定則將其中大小和方向均不變的一個力,分別向兩個已知方向分解,從而可從圖中或用解析法判斷出變力大小變化趨勢,作圖時應(yīng)使三力作用點O的位置保持不變.F1F1F2G例4.重G的光滑小球靜止在固定斜面和豎直擋板之間。若擋板逆時針緩慢轉(zhuǎn)到水平位置,在該過程中,斜面和擋板對小球的彈力的大小F1、F2各如何變化?解:由于擋板是緩慢轉(zhuǎn)動的,可以認(rèn)為每個時刻小球都處于靜止?fàn)顟B(tài),因此所受合力為零。應(yīng)用三角形定則,G、F1、F2三個矢量應(yīng)組成封閉三角形,其中G的大小、方向始終保持不變;F1的方向不變;F2的起點在G的終點處,而終點必須在F1所在的直線上,由作圖可知,擋板逆時針轉(zhuǎn)動90°過程,F(xiàn)2矢量也逆時針轉(zhuǎn)動90°,因此F1逐漸變小,F(xiàn)2先變小后變大。(當(dāng)F2⊥F1,即擋板與斜面垂直時,F(xiàn)2最?。〨F2FGF2F1變式訓(xùn)練4:如圖所示,保持不變,將B點向上移,則BO繩的拉力將: A.逐漸減小 B.逐漸增大圖2-5-3 C.先減小后增大 D圖2-5-3[例5]如圖2-5-3所示,用細(xì)線AO、BO懸掛重力,BO是水平的,AO與豎直方向成α角.如果改變BO長度使β角減小,而保持O點不動,角α(α<450)不變,在β角減小到等于α角的過程中,兩細(xì)線拉力有何變化?F1F1F3F2甲F3F2F1乙F3F2F1丙受力如圖甲所示,根據(jù)平衡條件可知,這三個力必構(gòu)成一個閉合的三角形,如圖乙所示,由題意知,OC繩的拉力大小和方向都不變,OA繩的拉力方向不變,只有OB繩的拉力大小和方向都在變化,變化情況如圖丙所示,則只有當(dāng)時,OB繩的拉力最小,故C選項正確。[變式訓(xùn)練5]如圖所示,輕繩的一端系在質(zhì)量為m的物體上,另一端系在一個圓環(huán)上,圓環(huán)套在粗糙水平橫桿MN上,現(xiàn)用水平力F拉繩上一點,使物體處在圖中實線位置.然后改變F的大小使其緩慢下降到圖中虛線位置,圓環(huán)仍在原來位置不動,則在這一過程中,水平拉力F、環(huán)與橫桿的摩擦力f和環(huán)對桿的壓力N的變化情況是()A.F逐漸減小,f逐漸增大,N逐漸減小B.F逐漸減小,f逐漸減小,N保持不變C.F逐漸增大,f保持不變,N逐漸增大θD.F逐漸增大,f逐漸增大,N保持不變θ[變式訓(xùn)練6]如圖所示,小球用細(xì)線拴住放在光滑斜面上,用力推斜面向左運動,小球緩慢升高的過程中,細(xì)線的拉力將:()A.先增大后減小B.先減小后增大C.一直增大D.一直減?。圩兪接?xùn)練7]如圖是給墻壁粉刷涂料用的“涂料滾”的示意圖.使用時,用撐竿推著粘有涂料的涂料滾沿墻壁上下緩緩滾動,把涂料均勻地粉刷到墻上.撐竿的重量和墻壁的摩擦均不計,而且撐竿足夠長,粉刷工人站在離墻壁一定距離處緩緩上推涂料滾,該過程中撐竿對涂料滾的推力為F1,涂料滾對墻壁的壓力為F2,以下說法正確的是()(A)F1增大,F(xiàn)2減?。˙)F1減小,F(xiàn)2增大(C)F1、、F2均增大(D)F1、、F2均減小類型四:相似三角形法求解平衡問題例6.如圖所示整個裝置靜止時,繩與豎直方向的夾角為30o。AB連線與OB垂直。若使帶電小球A的電量加倍,帶電小球B重新穩(wěn)定時繩的拉力多大?解析:小球A電量加倍后,球B仍受重力G、繩的拉力T、庫倫力F,但三力的方向已不再具有特殊的幾何關(guān)系。若用正交分解法,設(shè)角度,列方程,很難有結(jié)果。此時應(yīng)改變思路,并比較兩個平衡狀態(tài)之間有無必然聯(lián)系。于是變正交分解為力的合成,注意觀察,不難發(fā)現(xiàn):AOB與FBT′圍成的三角形相似,則有:AO/G=OB/T。說明系統(tǒng)處于不同的平衡狀態(tài)時,拉力T大小不變。由球A電量未加倍時這一特殊狀態(tài)可以得到:T=Gcos30o。球A電量加倍平衡后,繩的拉力仍是Gcos30o。BOBOAC變式訓(xùn)練8:如右圖所示,輕繩的A端固定在天花板上,B端系一重為G的小球,小球靜止在固定的光滑大球表面上,己知AB繩長為l,大球半徑為R,天花板到大球頂點的豎直距離AC=d,角ABO>90o。求繩中張力和大球?qū)π∏虻闹С至Γㄐ∏蛑睆胶雎圆挥嫞〨FNF解析:選小球為研究對象,受到重力G、繩的拉力F和大球支持力FN的作用(如圖所示)。由于小球處于平衡狀態(tài),所以G、F、FN組成一個封閉三角形。根據(jù)數(shù)學(xué)知識可以看出三角形AOB跟三角形GFNFF/L=G/(d+R)=FN/R解得F=G?L/(d+R)FN=G?R/(d+R)類型五:平衡物體的臨界和極值問題例7.重量為G的木塊與水平地面間的動摩擦因數(shù)為μ,一人欲用最小的作用力F使木塊做勻速運動,則此最小作用力的大小和方向應(yīng)如何?解析:方法1:木塊在運動過程中受摩擦力作用,要減小摩擦力,應(yīng)使作用力F斜向上,設(shè)當(dāng)F斜向上與水平方向的夾角為α?xí)r,F(xiàn)的值最小。木塊受力分析如圖29所示,由平衡條件知:GFFNFfGFFNFfxyα解上述二式得:。令tanφ=μ,則,GFFGFFNFfααGF1φF可見當(dāng)時,F(xiàn)有最小值,即。方法2:由于Ff=μFN,故不論FN如何改變,F(xiàn)f與FN的合力F1的方向都不會發(fā)生改變,如圖30所示,合力F1與豎直方向的夾角一定為,可見F1、F和G三力平衡,應(yīng)構(gòu)成一個封閉三角形,當(dāng)改變F與水平方向夾角時,F(xiàn)和F1的大小都會發(fā)生改變,且F與F1方向垂直時F的值最小。由幾何關(guān)系知:。點評:臨界狀態(tài)也可理解為“恰好出現(xiàn)”和“恰好不出現(xiàn)”某種現(xiàn)象的狀態(tài)。平衡物體的臨界問題的求解方法一般是采用假設(shè)推理法,即先假設(shè)怎樣,然后再根據(jù)平衡條件及有關(guān)知識列方程求解。類型六:連接體的平衡問題圖2-5-1圖2-5-1[例8]有一個直角支架AOB,AO是水平放置,表面粗糙.OB豎直向下,表面光滑.OA上套有小環(huán)P,OB套有小環(huán)Q,兩環(huán)質(zhì)量均為m,兩環(huán)間由一根質(zhì)量可以忽略、不可伸長的細(xì)繩相連,并在某一位置平衡,如圖2-5-1所示.現(xiàn)將P環(huán)向左移一小段距離,兩環(huán)再次達(dá)到平衡,那么移動后的平衡狀態(tài)和原來的平衡狀態(tài)相比較,AO桿對P的支持力FN和細(xì)繩上的拉力F的變化情況是:()A.FN不變,F(xiàn)變大B.FN不變,F(xiàn)變小C.FN變大,F(xiàn)變大D.FN變大,F(xiàn)變?。圩兪接?xùn)練9]如圖所示,一個半球形的碗放在桌面上,碗口水平,O是球心,碗的內(nèi)表面光滑。一根輕質(zhì)桿的兩端固定有兩個小球,質(zhì)量分別是m1,m2.當(dāng)它們靜止時,m1、m2與球心的連線跟水平面分別成60°,30°角,則碗對兩小球的彈力大小之比是() A.1:2 B.C.1: D.:2類型七:電場、磁場中的平衡問題例9.如圖所示,勻強電場方向向右,勻強磁場方向垂直于紙面向里,一質(zhì)量為帶電量為q的微粒以速度與磁場垂直、與電場成45?角射入復(fù)合場中,恰能做直線運動,求電場強度E的大小,磁感強度B的大小。解析:由于帶電粒子所受洛侖茲力與垂直,電場力方向與電場線平行,知粒子必須還受重力才能做勻速直線運動。假設(shè)粒子帶負(fù)電受電場力水平向左,則它受洛侖茲力就應(yīng)斜向右下與垂直,這樣粒子不能做直線運動,所以粒子應(yīng)帶正電,畫出受力分析圖根據(jù)合外力為零可得,(1)(2)由(1)式得,由(1),(2)得變式訓(xùn)練10:如圖所示,AB、CD是兩根足夠長的固定平行金屬導(dǎo)軌,兩導(dǎo)軌間距離為,導(dǎo)軌平面與水平面的夾角為。在整個導(dǎo)軌平面內(nèi)都有垂直于導(dǎo)軌平面斜向上方的勻強磁場,磁感強度為B。在導(dǎo)軌的A、C端連接一個阻值為R的電阻。一根垂直于導(dǎo)軌放置的金屬棒,質(zhì)量為,從靜止開始沿導(dǎo)軌下滑。求棒的最大速度。(已知和導(dǎo)軌間的動摩擦因數(shù)為,導(dǎo)軌和金屬棒的電阻不計)解析:本題的研究對象為棒,畫出棒的平面受力圖,如圖。棒所受安培力F沿斜面向上,大小為,則棒下滑的加速度。棒由靜止開始下滑,速度不斷增大,安培力F也增大,加速度減小。當(dāng)=0時達(dá)到穩(wěn)定狀態(tài),此后棒做勻速運動,速度達(dá)最大。。解得棒的最大速度。專題訓(xùn)練一如圖所示,豎直放置的輕彈簧一端固定在地面上,另一端與斜面體P相連,P與斜放在其上的固定檔板MN接觸且處于靜止?fàn)顟B(tài),則斜面體P此刻受到的外力的個數(shù)有可能是A.2個 B.3個 C.4個 D.5個FAB2.如圖所示,質(zhì)量均可忽略的輕繩與輕桿,承受彈力的最大值一定,F(xiàn)AB滑輪在A點正上方(滑輪大小及摩擦均可不計),B端吊一重物。現(xiàn)將繩的一端拴在桿的B端,用拉力F將B端緩慢上拉(均未斷),在AB桿達(dá)到豎直前()A.繩子越來越容易斷B.繩子越來越不容易斷C.AB桿越來越容易斷D.AB桿越來越不容易斷3.在粗糙水平地面上與墻平行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圓球B,整個裝置處于靜止?fàn)顟B(tài)?,F(xiàn)對B加一豎直向下的力F,F(xiàn)的作用線通過球心,設(shè)墻對B的作用力為F1,B對A的作用力為F2,地面對A的作用力為F3。若F緩慢增大而整個裝置仍保持靜止,截面如圖所示,在此過程中() A.F1保持不變,F(xiàn)3緩慢增大 B.F1緩慢增大,F(xiàn)3保持不變 C.F2緩慢增大,F(xiàn)3緩慢增大 D.F2緩慢增大,F(xiàn)3保持不變4.用輕彈簧豎直懸掛的質(zhì)量為m物體,靜止時彈簧伸長量為L0現(xiàn)用該彈簧沿斜面方向拉住質(zhì)量為2m的物體,系統(tǒng)靜止時彈簧伸長量也為L0斜面傾角為30,如圖所示。則物體所受摩擦力()A.等于零B.大小為,方向沿斜面向下 C.大于為,方向沿斜面向上ABθPQABθPQ5.如圖所示,豎直絕緣墻壁上的Q處有一固定的質(zhì)點A,在Q的正上方的P點用絲線懸掛另一質(zhì)點B,A、B兩質(zhì)點因為帶電而相互排斥,致使懸線與豎直方向成θ角,由于緩慢漏電使A、B兩質(zhì)點的帶電量逐漸減小。在電荷漏完之前懸線對懸點P的拉力大?。ǎ〢.保持不變 B.先變大后變小C.逐漸減小 D.逐漸增大7.如圖所示,固定在小車上的支架的斜桿與豎直桿的夾角為θ,在斜桿下端固定有質(zhì)量θ為m的小球,下列關(guān)于桿對球的作用力F的判斷中,正確的是 ()θA.小車靜止時,F(xiàn)=mgsinθ,方向沿桿向上。B.小車靜止時,F(xiàn)=mgcosθ,方向垂直桿向上。C.小車向右以加速度a運動時,一定有F=ma/sinθ.D.小車向左以加速度a運動時,,方向斜向左上方,與豎直方向的夾角為α=arctan(a/g).8.如圖所示,A與B兩個物體用輕繩相連后,跨過無摩擦的定滑輪,A物體在Q位置時處于靜止?fàn)顟B(tài),若將A物體移到P位置,仍然能夠處于靜止?fàn)顟B(tài),則A物體由Q移到P后,作用于A物體上的力中增大的是()A.地面對A的摩擦力B.地面對A的支持力C.繩子對A的拉力 D.A受到的重力ABCFθθ11.如圖所示,物體的質(zhì)量為2kg,兩根輕繩AB和AC的一端連接于豎直墻上,另一端系于物體上,在物體上另施加一個方向與水平線成θ=60ABCFθθ13.如圖所示,木板A的質(zhì)量為m,滑塊B的質(zhì)量為M,木板A用繩拴住,繩與斜面平行,B沿傾角為θ的斜面在A木板下勻速下滑.若M=2m,A、B間以及B與斜面間的動摩擦因數(shù)相同,試求此動摩擦因數(shù)μ。參考答案專題訓(xùn)練一1.答案:AC2.B解析:因為輕桿,力的作用點在桿的一端,故桿中的作用力沿桿的方向。對B點受力分析,如圖,當(dāng)θ角減小時,繩中拉力減小。桿受到的壓力沿桿的方向,故桿無所謂易斷不易斷。故B項正確。3.C解析:用整體法進行分析,可知F1和F3的大小相等。力F產(chǎn)生了兩個作用效果,一個是使B壓緊豎直墻面的力F‘1,其與墻對B的作用力F1是作用力與反作用力,F(xiàn)‘1=F1。一個是壓緊A的力F2,當(dāng)力F緩慢增大時,合力的方向和兩個分力的方向都沒有發(fā)生變化,所以當(dāng)合力增大時兩個分力同時增大,C正確4.A解析:豎直掛時,彈簧的倔強系數(shù)k=mg/L0,把質(zhì)量為2m的物體放在斜面上由受力分析可知物體受彈簧的拉力為kL0=mg,與重力沿斜面向下的分力相等,根據(jù),從而可知摩擦力為0,A項正確。,5.A解析:對B球進行受力分析,由相似三角形法,可知A項正確。7.DFαFαamg且大小等于球的重力mg.小車向右以加速度a運動,設(shè)小球受桿的作用力方向與豎直方向的夾角為α,如圖所示。根據(jù)牛頓第二定律有:Fsinα=ma,Fcosα=mg.,兩式相除得:tanα=a/g.mamgFmamgFα有F=ma/sinθ.小車向左以加速度a運動,根據(jù)牛頓第二定律知小球所受重力mg和桿對球的作用力F的合力大小為ma,方向水平向左。根據(jù)力的合成知三力構(gòu)成圖所示的矢量三角形,,方向斜向左上方,與豎直方向的夾角為:α=arctan(a/g).8.答案:AB11.解:作出A受力圖如圖所示,由平衡條件有:F.cosθ-F2-F1cosθ=0GF2FGF2F1Fxyθθ要使兩繩都能繃直,則有:F1由以上各式可解得F的取值范圍為:。13.解:對B受力分析,如圖所示:NNNN/F1F2mgF1=μmgcosθF2=μ(M+m)gcosθ又因為M=2m所以μ=θFθF1(2011安徽).一質(zhì)量為m的物塊恰好靜止在傾角為的斜面上。現(xiàn)對物塊施加一個豎直向下的恒力F,如圖所示。則物塊A.仍處于靜止?fàn)顟B(tài)B.沿斜面加速下滑C.受到的摩擦力不便D.受到的合外力增大答案:A解析:由于質(zhì)量為m的物塊恰好靜止在傾角為的斜面上,說明斜面對物塊的作用力與物塊的重力平衡,斜面與物塊的動摩擦因數(shù)μ=tan。對物塊施加一個豎直向下的恒力F,使得合力仍然為零,故物塊仍處于靜止?fàn)顟B(tài),A正確,B、D錯誤。摩擦力由mgsin增大到(F+mg)sin,C錯誤。[來源:學(xué)+科+網(wǎng)]2.(2011海南).如圖,墻上有兩個釘子a和b,它們的連線與水平方向的夾角為45°,兩者的高度差為l。一條不可伸長的輕質(zhì)細(xì)繩一端固定于a點,另一端跨過光滑釘子b懸掛一質(zhì)量為m1的重物。在繩子距a端得c點有一固定繩圈。若繩圈上懸掛質(zhì)量為m2的鉤碼,平衡后繩的ac段正好水平,則重物和鉤碼的質(zhì)量比為A.B.2C.D.解析:平衡后設(shè)繩的BC段與水平方向成α角,則:對節(jié)點C分析三力平衡,在豎直方向上有:得:,選C3.(2011海南).如圖,粗糙的水平地面上有一斜劈,斜劈上一物塊正在沿斜面以速度v0勻速下滑,斜劈保持靜止,則地面對斜劈的摩擦力()A.等于零B.不為零,方向向右C.不為零,方向向左D.不為零,v0較大時方向向左,v0較小時方向向右解析:斜劈和物塊都平衡對斜劈和物塊整體受力分析知地面對斜劈的摩擦力為零,選A4.(2011山東).如圖所示,將兩相同的木塊a、b至于粗糙的水平地面上,中間用一輕彈簧連接,兩側(cè)用細(xì)繩固定于墻壁。開始時a、b均靜止。彈簧處于伸長狀態(tài),兩細(xì)繩均有拉力,a所受摩擦力,b所受摩擦力,現(xiàn)將右側(cè)細(xì)繩剪斷,則剪斷瞬間()A.大小不變B.方向改變C.仍然為零D.方向向右答案:AD解析:對b進行受力分析,剪斷前b受重力、支持力、向左彈簧的拉力和繩的拉力由于它所受摩擦力,所以彈簧的拉力和繩的拉力是一對平衡力,當(dāng)將右側(cè)細(xì)繩剪斷瞬間,繩的拉力消失,但彈簧的拉力不變,所以b受摩擦力方向向右,C錯誤,D正確;由于細(xì)繩剪斷瞬間,彈簧的彈力不變,所以大小不變,A正確,B錯誤。5.(2011江蘇)如圖所示,石拱橋的正中央有一質(zhì)量為m的對稱楔形石塊,側(cè)面與豎直方向的夾角為α,重力加速度為g,若接觸面間的摩擦力忽略不計,旵石塊側(cè)面所受彈力的大小為A.B.C.D.答案:A6.(2011江蘇).如圖所示,傾角為α的等腰三角形斜面固定在水平面上,一足夠長的輕質(zhì)綢帶跨過斜面的頂端鋪放在斜面的兩側(cè),綢帶與斜面間無摩擦?,F(xiàn)將質(zhì)量分別為M、m(M>m)的小物塊同時輕放在斜面兩側(cè)的綢帶上。兩物塊與綢帶間的動摩擦因數(shù)相等,且最大靜摩擦力與滑動摩擦力大小相等。在α角取不同值的情況下,下列說法正確的有A.兩物塊所受摩擦力的大小總是相等B.兩物塊不可能同時相對綢帶靜止C.M不可能相對綢帶發(fā)生滑動D.m不可能相對斜面向上滑動答案:AC本題的關(guān)鍵是“輕質(zhì)綢帶”。

第1步分析:因綢帶是輕質(zhì)模型,質(zhì)量可視為零,故無論如何運動,所受合力為零,即受力平衡,而題中綢帶在斜面上所受三力,一是斜面向上支撐的彈力,另二個為二側(cè)的摩擦力,因平衡,故二側(cè)摩擦力必定相等。故選項A正確。

第2步分析:是否會出現(xiàn)M相對綢帶滑動呢?結(jié)論是也不會。因一旦滑動,則綢帶左側(cè)所受摩擦力即為與M之間的滑動摩擦力,將會比綢帶右側(cè)所受摩擦力大,綢帶無法平衡,故選項C正確。

第3步分析:是否會出現(xiàn)二物體一起相對斜面靜止,結(jié)論是不會。因靜平衡時二物體皆需與自身下滑力(重力沿斜面向下的分力)平衡,而二物下滑力不同,致二摩擦力不同,與選項A矛盾。

第4步分析:是否會出現(xiàn)二物體皆向下運動,即M向左側(cè)運動,m向右側(cè)運動,結(jié)論是也不會。因一旦這樣運動,綢帶二側(cè)皆受滑動摩擦力,而兩邊的滑動摩擦力不同,也與選項A矛盾。

第5步分析:綜合第3、4分析可知,只有這樣的運動是可能的。M向左側(cè)運動(與綢帶無相對滑動,為靜摩擦力),m或靜止在斜面上(與綢帶間有滑動)或向上運動(與綢帶間有滑動)或與綢帶一起向上運動(與綢帶間有靜摩擦力),此類運動情境可致綢帶二側(cè)所受摩擦力相等。

即二物塊是可能相對綢帶靜止的(三者一起運動),故選項B錯誤。

即m是可能相對斜面向上運動的(說“可能”是因為也可能相對斜面靜止),故選項D錯誤。7.(2011朝陽一模)18.如圖所示,質(zhì)量為m的小物塊靜止在傾角為θ的固定斜面上。某時刻開始對小物塊施加一個平行斜面向上的拉力F,F(xiàn)由零開始逐漸增大,當(dāng)F增大到F0時,小物塊開始沿斜面向上運動。則F0的大小(D)θmA.一定小于θmB.一定等于C.一定大于F45°D.可能等于,也可能大于F45°8.(2011東城一模)15.傾角為45°的斜面固定于豎直墻上,為使質(zhì)量分布均勻的光滑球靜止在如圖所示的位置,需用一個水平推力F作用于球上,F(xiàn)的作用線通過球心。設(shè)球受到的重力為G,豎直墻對球的彈力為N1,斜面對球的彈力為N2,則下列說法正確的是(C)A.N1一定等于F B.N2一定大于N1C.N2一定大于G D.F一定小于G9.(2011朝陽二模)19.如圖所示,A、B為豎直墻壁上等高的兩點AO、BO為長度相等的兩根輕繩,CO為一根輕桿。轉(zhuǎn)軸C在AB中點D的正下方,AOB在同一水平面上?!螦OB=90°,∠COD=60°。若在O點處用輕繩懸掛一個質(zhì)量為m的物體,則平衡后繩AO所受拉力的大小為(D)A.B.C.D.3m30010.(2011順義期末)1.用輕彈簧豎直懸掛質(zhì)量為m的物體,靜止時彈簧伸長量為L。現(xiàn)用該彈簧沿斜面向上拉住質(zhì)量為3m的物體,系統(tǒng)靜止時彈簧伸長量也為L3300A.等干零B.大小為EQ\f(1,2)mg,方向沿斜面向上OC.大小為EQ\f(eq\r(,3),2)mg,方向沿斜面向上OD.大小為mg,方向沿斜面向上11.(2011朝陽期末)2.如圖所示,質(zhì)量均為m的兩個小球,分別用兩根等長的細(xì)線懸掛在O點,兩球之間夾著一根勁度系數(shù)為k的輕彈簧,靜止時彈簧是水平的,若兩根細(xì)線之間的夾角為,則彈簧的形變量為A.B.C.D.a(chǎn)bθ圖112.(2011昌平期末)13.如圖1所示,水平地面上有一楔形物塊a,其斜面上靜止一小物塊b。現(xiàn)用力F沿不同方向作用在小物塊b上,小物塊b仍保持靜止,如圖2所示。則a、babθ圖1aab①θFab②θFab③θFab④θF圖2A.①③B.②④C.②③D.③④13.(2011東城期末)8.如圖所示,兩根直木棍AB和CD(可視為相同的圓柱體)相互平行,固定在同一個水平面上,一個圓柱形工件P架在兩木棍之間。工件在水平向右的推力F的作用下,恰好能向右勻速運動。若保持兩木棍在同一水平面內(nèi),但將它們間的距離稍微增大一些后固定。仍將圓柱形工件P架在兩木棍之間,用同樣的水平推力F向右推該工件,則下列說法中正確的是 (A) A.工件可能靜止不動 B.工件一定向右勻速運動 C.工件一定向右減速運動 D.工件一定向右加速運動14.(2011豐臺期末)5.如圖2所示,輕彈簧的一端與物塊P相連,另一端固定在木板上。先將木板水平放置,并使彈簧處于拉伸狀態(tài)。緩慢抬起木板的右端,使傾角逐漸增大,直至物塊P剛要沿木板向下滑動,在這個過程中,物塊P所受靜摩擦力的大小變化情況是(A)PA.先減小后增大B.先增大后減小PC.一直增大D.保持不變15.(2011通州期末)12.在研究摩擦力特點的實驗中,將木塊放在水平木板上,木板放在光滑地水平面上,如圖甲所示,將木塊固定,用力沿水平方向拉木板,拉力從0開始逐漸增大。分別用力傳感器采集拉力和木塊受到的摩擦力,并用計算機繪制出摩擦力,隨拉力F變化的圖像,如圖乙所示。已知木塊質(zhì)量為0.78kg,木板質(zhì)量為1.04kg。(重力加速度g取10m/s)正確的是(B)A.此實驗方法與教材中不一致,是錯誤的B.此實驗方法可行,可算出動摩擦因數(shù)是0.4C.此實驗方法可行,可算出動摩擦因數(shù)是0.3D.上述說法均不正確Mθ16.(2011西城期末)4.物塊M在靜止的傳送帶上勻速下滑時,傳送帶突然轉(zhuǎn)動,傳送帶轉(zhuǎn)動的方向如圖中箭頭所示。則傳送帶轉(zhuǎn)動后MθA.M將減速下滑B.M仍勻速下滑C.M受到的摩擦力變小D.M受到的摩擦力變大17.(2010·江蘇物理·1)如圖所示,一塊橡皮用細(xì)線懸掛于O點,用鉛筆靠著線的左側(cè)水平向右勻速移動,運動中始終保持懸線豎直,則橡皮運動的速度(A)大小和方向均不變(B)大小不變,方向改變(C)大小改變,方向不變(D)大小和方向均改變答案:A18.(2010·新課標(biāo)·15)一根輕質(zhì)彈簧一端固定,用大小為的力壓彈簧的另一端,平衡時長度為;改用大小為的力拉彈簧,平衡時長度為.彈簧的拉伸或壓縮均在彈性限度內(nèi),該彈簧的勁度系數(shù)為A、B、C、D、答案:C,解析:根據(jù)胡克定律有:,,解得:k=19.(2010·江蘇物理·3)如圖所示,置于水平地面的三腳架上固定著一質(zhì)量為m的照相機,三腳架的三根輕質(zhì)支架等長,與豎直方向均成角,則每根支架中承受的壓力大小為(A)(B)(C)(D)答案:D20.(2010·新課標(biāo)·18)如圖所示,一物塊置于水平地面上.當(dāng)用與水平方向成角的力拉物塊時,物塊做勻速直線運動;當(dāng)改用與水平方向成角的力推物塊時,物塊仍做勻速直線運動.若和的大小相等,則物塊與地面之間的動摩擦因數(shù)為A、B、C、D、1-答案:B解析:物體受重力mg、支持力N、摩擦力f、已知力F處于平衡,根據(jù)平衡條件,有,,聯(lián)立解得:θab右左21.(2010·海南物理·θab右左A.繩的張力減小,b對a的正壓力減小B.繩的張力增加,斜面對b的支持力增加C.繩的張力減小,地面對a的支持力增加D.繩的張力增加.地面對a的支持力減小FNmgFFNmgFθ【解析】在光滑段運動時,系統(tǒng)及物塊b處于平衡狀態(tài),因此有,;當(dāng)它們剛運行至軌道的粗糙段時,系統(tǒng)有水平向右的加速度,此時有兩種可能,一是物塊b仍相對靜止,豎直方向加速度為零,則仍成立,但,因此繩的張力將減小,而地面對a的支持力不變;二是物塊b相對于a向上滑動,具有向上的加速度,是超重,因此繩的張力減小,地面對a的支持力增大,C正確。22.(2010·安徽·19)L型木板P(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,另一端與置于木板上表面的滑塊Q相連,如圖所示。若P、Q一起沿斜面勻速下滑,不計空氣阻力。則木板P的受力個數(shù)為A.3B.4【答案】C【解析】P、Q一起沿斜面勻速下滑時,由于木板P上表面光滑,滑塊Q受到重力、P的支持力和彈簧沿斜面向上的彈力。木板P受到重力、斜面的支持力、斜面的摩擦力、Q的壓力和彈簧沿斜面向下的彈力,所以選項C正確。23.((09·天津·1)物塊靜止在固定的斜面上,分別按圖示的方向?qū)ξ飰K施加大小相等的力F,A中F垂直于斜面向上。B中F垂直于斜面向下,C中F豎直向上,D中F豎直向下,施力后物塊仍然靜止,則物塊所受的靜摩擦力增大的是(D)解:四個圖中都是靜摩擦。A圖中fA=Gsinθ;B圖中fB=Gsinθ;C圖中fC=(G-F)sinθ;D圖中fC=(G+F)sinθ。24.(09·廣東物理·7)某緩沖裝置可抽象成圖所示的簡單模型。圖中為原長相等,勁度系數(shù)不同的輕質(zhì)彈簧。下列表述正確的是(BD)A.緩沖效果與彈簧的勁度系數(shù)無關(guān)B.墊片向右移動時,兩彈簧產(chǎn)生的彈力大小相等C.墊片向右移動時,兩彈簧的長度保持相等D.墊片向右移動時,兩彈簧的彈性勢能發(fā)生改變解析:不同彈簧的緩沖效果與彈簧的勁度系數(shù)有關(guān),A錯誤;在墊片向右運動的過程中,由于兩個彈簧相連,則它們之間的作用力等大,B正確;由于兩彈簧的勁度系數(shù)不同,由胡克定律可知,兩彈簧的型變量不同,則兩彈簧的長度不相等,C錯誤;在墊片向右運動的過程中,由于彈簧的彈力做功,則彈性勢能將發(fā)生變化,D正確。25.(09·江蘇物理·2)用一根長1m的輕質(zhì)細(xì)繩將一副質(zhì)量為1kg的畫框?qū)ΨQ懸掛在墻壁上,已知繩能承受的最大張力為,為使繩不斷裂,畫框上兩個掛釘?shù)拈g距最大為(取)(A)A.B.C.D.解析:熟練應(yīng)用力的合成和分解以及合成與分解中的一些規(guī)律,是解決本題的根本;一個大小方向確定的力分解為兩個等大的力時,合力在分力的角平分線上,且兩分力的夾角越大,分力越大。題中當(dāng)繩子拉力達(dá)到F=10N的時候,繩子間的張角最大,即兩個掛釘間的距離最大;畫框受到重力和繩子的拉力,三個力為共點力,受力如圖。繩子與豎直方向的夾角為θ,繩子長為L0=1m,則有,兩個掛釘?shù)拈g距離,解得m,A項正確。26.(09·廣東理科基礎(chǔ))建筑工人用圖所示的定滑輪裝置運送建筑材料。質(zhì)量為70.0kg的工人站在地面上,通過定滑輪將20.0kg的建筑材料以0.500m/s2的加速度拉升,忽略繩子和定滑輪的質(zhì)量及定滑輪的摩擦,則工人對地面的壓力大小為(g取lOm/s2)(B)A.510NB.490NC.890ND.910N解析:對建筑材料進行受力分析。根據(jù)牛頓第二定律有,得繩子的拉力大小等于F=210N,然后再對人受力分析由平衡的知識得,得FN=490N,根據(jù)牛頓第三定律可知人對地面間的壓力為490N.B對。27.(09·浙江·14)如圖所示,質(zhì)量為m的等邊三棱柱靜止在水平放置的斜面上。已知三棱柱與斜面之間的動摩擦因數(shù)為,斜面的傾角為,則斜面對三棱柱的支持力與摩擦力的大小分別為(A)A.mg和mgB.mg和mgC.mg和mgD.mg和mg解析:受力如圖所示,,。28.(09·浙江·16)如圖所示,在光滑絕緣水平面上放置3個電荷量均為的相同小球,小球之間用勁度系數(shù)均為的輕質(zhì)彈簧絕緣連接。當(dāng)3個小球處在靜止?fàn)顟B(tài)時,每根彈簧長度為已知靜電力常量為,若不考慮彈簧的靜電感應(yīng),則每根彈簧的原長為(C)A.B.C.D.解析:第三個小球受三個力的作用FF23F13它們的關(guān)系是,得29.(08·山東理綜·16)用輕彈簧豎直懸掛質(zhì)量為m的物體,靜止時彈簧伸長量為L.現(xiàn)用該彈簧沿斜面方向拉住質(zhì)量為2m的物體,系統(tǒng)靜止時彈簧伸長量也為L.斜面傾角為300,如圖所示.則物體所受摩擦力()A.等于零B.大小為,方向沿斜面向下C.大小為,方向沿斜面向上D.大小為mg,方向沿斜面向上答案A解析豎直懸掛時mg=kL ①沿斜面拉2m物體時,設(shè)物體受摩擦力為f,方向沿斜面向下,則kL=2mgsin30°+f ②由①②得f=0.30.(08·全國Ⅱ·16)如右圖,一固定斜面上兩個質(zhì)量相同的小物塊A和B緊挨著勻速下滑,A與B的接觸面光滑.已知A與斜面之間的動摩擦因數(shù)是B與斜面之間動摩擦因數(shù)的2倍,斜面傾角為α.B與斜面之間的動摩擦因數(shù)是()A. B.C. D.答案A解析對于AB做勻速直線運動,根據(jù)共點力的平衡條件有:2mgsinα-3μmgcosα=0所以B與斜面間的動摩擦因數(shù)為:μ=tanα.31.(08·廣東理科基礎(chǔ)·12)質(zhì)量為m的物體從高處靜止釋放后豎直下落,在某時刻受到的空氣阻力為f,加速度為a=,則f的大小是 ()A. B. C. D.答案B解析由牛頓第二定律得mg-f=ma,得,f=mg-ma=.32.(08·廣東理科基礎(chǔ)·9)探究彈力和彈簧伸長的關(guān)系時,在彈性限度內(nèi),懸掛15N重物時,彈簧長度為0.16m,懸掛20N重物時,彈簧長度為0.18m,則彈簧的原長L0和勁度系數(shù)k分別為()A.L0=0.02mk=500N/m B.L0=0.10mk=500N/mC.L0=0.02mk=250N/m D.L0=0.10mk=250N/m答案D解析由胡克定律知F1=k(L1-L0) ①F2=k(L2-L0) ②由①②解得:L0=0.1m,k=250N/m.33.(08·廣東理科基礎(chǔ)·2)人站在自動扶梯的水平踏板上,隨扶梯斜向上勻速運動,如圖所示.以下說法正確的是()A.人受到重力和支持力的作用 B.人受到重力、支持力和摩擦力的作用C.人受到的合外力不為零 D.人受到的合外力方向與速度方向相同答案A解析由于人做勻速運動,所以人所受的合外力為零,水平方向不可能受力的作用.34.(09·北京·18)如圖所示,將質(zhì)量為m的滑塊放在傾角為的固定斜面上?;瑝K與斜面之間的動摩擦因數(shù)為。若滑塊與斜面之間的最大靜摩擦力合滑動摩擦力大小相等,重力加速度為g,則(C)A.將滑塊由靜止釋放,如果>tan,滑塊將下滑B.給滑塊沿斜面向下的初速度,如果<tan,滑塊將減速下滑C.用平行于斜面向上的力拉滑塊向上勻速滑動,如果=tan,拉力大小應(yīng)是2mgsinD.用平行于斜面向下的力拉滑塊向下勻速滑動,如果=tan,拉力大小應(yīng)是mgsin解析:對處于斜面上的物塊受力分析,要使物塊沿斜面下滑則mgsinθ>μmgcosθ,故μ<tanθ,故AB錯誤;若要使物塊在平行于斜面向上的拉力F的作用下沿斜面勻速上滑,由平衡條件有:F-mgsinθ-μmgcosθ=0故F=mgsinθ+μmgcosθ,若μ=tanθ,則mgsinθ=μmgcosθ,即F=2mgsinθ故C項正確;若要使物塊在平行于斜面向下的拉力F作用下沿斜面向下勻速滑動,由平衡條件有:F+mgsinθ-μmgcosθ=0則F=μmgcosθ-mgsinθ若μ=tanθ,則mgsinθ=μmgcosθ,即F=0,故D項錯誤。35.(09·海南物理·1)兩個大小分別為和()的力作用在同一質(zhì)點上,它們的合力的大小F(C)A. B.C. D.答案:C解析:共點的兩個力合成,同向時最大為+,反向時最小為-。36.(08·北京理綜·20)有一些問題你可能不會求解,但是你仍有可能對這些問題的解是否合理進行分析和判斷.例如從解的物理量單位,解隨某些已知量變化的趨勢,解在一些特殊條件下的結(jié)果等方面進行分析,并與預(yù)期結(jié)果、實驗結(jié)論等進行比較,從而判斷解的合理性或正確性.舉例如下:如圖所示.質(zhì)量為M、傾角為θ的滑塊A放于水平地面上,把質(zhì)量為m的滑塊B放在A的斜面上,忽略一切摩擦,有人求得B相對地面的加速度a=,式中g(shù)為重力加速度.對于上述解,某同學(xué)首先分析了等號右側(cè)量的單位,沒發(fā)現(xiàn)問題.他進一步利用特殊條件對該解做了如下四項分析和判斷,所得結(jié)論都是“解可能是對的”.但是,其中有一項是錯誤的.請你指出該項()A.當(dāng)θ=0°時,該解給出a=0,這符合常識,說明該解可能是對的B.當(dāng)θ=90°時,該解給出a=g,這符合實驗結(jié)論,說明該解可能是對的C.當(dāng)Mm時,該解給出a=gsinθ,這符合預(yù)期的結(jié)果,說明該解可能是對的D.當(dāng)mM時,該解給出a=,這符合預(yù)期的結(jié)果,說明該解可能是對的答案D解析B沿斜面下滑的過程中,B的加速度大小a≤g,選項D中a=≥g,這與實際情況不符,故正確答案為D.37.(08·廣東理科基礎(chǔ)·6)如圖所示,質(zhì)量為m的物體懸掛在輕質(zhì)支架上,斜梁OB與豎直方向的夾角為θ.設(shè)水平橫梁OA和斜梁OB作用于O點的彈力分別為F1和F2,以下結(jié)果正確的是()A.F1=mgsinθB.F1= C.F2=mgcosθD.F2=答案D解析O點受力如圖所示.由圖可知F1=mgtanθ,F2=.38.(09·廣東物理·11)如圖所示,表面粗糙的斜面固定于地面上,并處于方向垂直紙面向外、磁感應(yīng)強度為B的勻強磁場中。質(zhì)量為m、帶電量為+Q的小滑塊從斜面頂端由靜止下滑。在滑塊下滑的過程中,下列判斷正確的是(CD)A.滑塊受到的摩擦力不變B.滑塊到地面時的動能與B的大小無關(guān)C.滑塊受到的洛倫茲力方向垂直斜面向下D.B很大時,滑塊可能靜止于斜面上解析:取物塊為研究對象,小滑塊沿斜面下滑由于受到洛倫茲力作用,如圖所示,C正確;N=mgcosθ+qvB,由于v不斷增大,則N不斷增大,滑動摩擦力f=μN,摩擦力增大,A錯誤;滑塊的摩擦力與B有關(guān),摩擦力做功與B有關(guān),依據(jù)動能定理,在滑塊下滑到地面的過程中,滿足,所以滑塊到地面時的動能與B有關(guān),B錯誤;當(dāng)B很大,則摩擦力有可能很大,所以滑塊可能靜止在斜面上,D正確。39.(09·寧夏·21)水平地面上有一木箱,木箱與地面之間的動摩擦因數(shù)為?,F(xiàn)對木箱施加一拉力F,使木箱做勻速直線運動。設(shè)F的方向與水平面夾角為,如圖,在從0逐漸增大到90°的過程中,木箱的速度保持不變,則(AC)A.F先減小后增大B.F一直增大C.F的功率減小D.F的功率不變40.(09·海南物理·3)兩剛性球a和b的質(zhì)量分別為和、直徑分別為個(>)。將a、b球依次放入一豎直放置、內(nèi)徑為的平底圓筒內(nèi),如圖所示。設(shè)a、b兩球靜止時對圓筒側(cè)面的壓力大小分別為和,筒底所受的壓力大小為.已知重力加速度大小為g。若所以接觸都是光滑的,則(A)A.B.C.D.答案:A解析:對兩剛性球a和b整體分析,豎直方向平衡可知F=(+)g、水平方向平衡有=。41.(09·山東·16)如圖所示,光滑半球形容器固定在水平面上,O為球心,一質(zhì)量為m的小滑塊,在水平力F的作用下靜止P點。設(shè)滑塊所受支持力為FN。OF與水平方向的夾角為0。下列關(guān)系正確的是(A)A. B.F=mgtanC. D.FN=mgtan解析:對小滑塊受力分析如圖所示,根據(jù)三角形定則可得,,所以A正確??键c:受力分析,正交分解或三角形定則。提示:支持力的方向垂直于接觸面,即指向圓心。正交分解列式求解也可。42.(09·安徽·17)為了節(jié)省能量,某商場安裝了智能化的電動扶梯。無人乘行時,扶梯運轉(zhuǎn)得很慢;有人站上扶梯時,它會先慢慢加速,再勻速運轉(zhuǎn)。一顧客乘扶梯上樓,恰好經(jīng)歷了這兩個過程,如圖所示。那么下列說法中正確的是(C)FNFNmgfaB.顧客始終處于超重狀態(tài)C.顧客對扶梯作用力的方向先指向左下方,再豎直向下D.顧客對扶梯作用的方向先指向右下方,再豎直向下解析:在慢慢加速的過程中顧客受到的摩擦力水平向左,電梯對其的支持力和摩擦力的合力方向指向右上,由牛頓第三定律,它的反作用力即人對電梯的作用方向指向向左下;在勻速運動的過程中,顧客與電梯間的摩擦力等于零,顧客對扶梯的作用僅剩下壓力,方向沿豎直向下。43.(09·山東·24)(15分)如圖所示,某貨場而將質(zhì)量為m1=100kg的貨物(可視為質(zhì)點)從高處運送至地面,為避免貨物與地面發(fā)生撞擊,現(xiàn)利用固定于地面的光滑四分之一圓軌道,使貨物中軌道頂端無初速滑下,軌道半徑R=1.8m。地面上緊靠軌道次排放兩聲完全相同的木板A、B,長度均為l=2m,質(zhì)量均為m2=100kg,木板上表面與軌道末端相切。貨物與木板間的動摩擦因數(shù)為1,木板與地面間的動摩擦因數(shù)=0.2。(最大靜摩擦力與滑動摩擦力大小相等,取g=10m/s2)(1)求貨物到達(dá)圓軌道末端時對軌道的壓力。(2)若貨物滑上木板4時,木板不動,而滑上木板B時,木板B開始滑動,求1應(yīng)滿足的條件。(3)若1=0。5,求貨物滑到木板A末端時的速度和在木板A上運動的時間。解析:(1)設(shè)貨物滑到圓軌道末端是的速度為,對貨物的下滑過程中根據(jù)機械能守恒定律得,①設(shè)貨物在軌道末端所受支持力的大小為,根據(jù)牛頓第二定律得,②聯(lián)立以上兩式代入數(shù)據(jù)得③根據(jù)牛頓第三定律,貨物到達(dá)圓軌道末端時對軌道的壓力大小為3000N,方向豎直向下。(2)若滑上木板A時,木板不動,由受力分析得④若滑上木板B時,木板B開始滑動,由受力分析得⑤聯(lián)立④⑤式代入數(shù)據(jù)得⑥。(3),由⑥式可知,貨物在木板A上滑動時,木板不動。設(shè)貨物在木板A上做減速運動時的加速度大小為,由牛頓第二定律得⑦設(shè)貨物滑到木板A末端是的速度為,由運動學(xué)公式得⑧聯(lián)立①⑦⑧式代入數(shù)據(jù)得⑨設(shè)在木板A上運動的時間為t,由運動學(xué)公式得⑩聯(lián)立①⑦⑨⑩式代入數(shù)據(jù)得??键c:機械能守恒定律、牛頓第二定律、運動學(xué)方程、受力分析44.(09·安徽·22)(14分)在2008年北京殘奧會開幕式上,運動員手拉繩索向上攀登,最終點燃了主火炬,體現(xiàn)了殘疾運動員堅忍不拔的意志和自強不息的精神。為了探究上升過程中運動員與繩索和吊椅間的作用,可將過程簡化。一根不可伸縮的輕繩跨過輕質(zhì)的定滑輪,一端掛一吊椅,另一端被坐在吊椅上的運動員拉住,如圖所示。設(shè)運動員的質(zhì)量為65kg,吊椅的質(zhì)量為15kg,不計定滑輪與繩子間的摩擦。重力加速度取。當(dāng)運動員與吊椅一起正以加速度上升時,試求(1)運動員豎直向下拉繩的力;FFFF(m人+m椅)ga答案:440N,275N解析

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