重難點(diǎn)03 靜態(tài)平衡、動態(tài)平衡及整體隔離思想(解析版)-2025年高考物理【熱重難點(diǎn)】專練(天津?qū)S茫第1頁
重難點(diǎn)03 靜態(tài)平衡、動態(tài)平衡及整體隔離思想(解析版)-2025年高考物理【熱重難點(diǎn)】專練(天津?qū)S茫第2頁
重難點(diǎn)03 靜態(tài)平衡、動態(tài)平衡及整體隔離思想(解析版)-2025年高考物理【熱重難點(diǎn)】專練(天津?qū)S茫第3頁
重難點(diǎn)03 靜態(tài)平衡、動態(tài)平衡及整體隔離思想(解析版)-2025年高考物理【熱重難點(diǎn)】專練(天津?qū)S茫第4頁
重難點(diǎn)03 靜態(tài)平衡、動態(tài)平衡及整體隔離思想(解析版)-2025年高考物理【熱重難點(diǎn)】專練(天津?qū)S茫第5頁
已閱讀5頁,還剩28頁未讀, 繼續(xù)免費(fèi)閱讀

下載本文檔

版權(quán)說明:本文檔由用戶提供并上傳,收益歸屬內(nèi)容提供方,若內(nèi)容存在侵權(quán),請進(jìn)行舉報或認(rèn)領(lǐng)

文檔簡介

重難點(diǎn)03靜態(tài)平衡、動態(tài)平衡及整體隔離思想考點(diǎn)2025考向預(yù)測考點(diǎn)1:靜態(tài)平衡問題(四大方法)高考對共點(diǎn)力平衡及牛二定律分析部分的考查內(nèi)容主要靜態(tài)平衡、動態(tài)平衡及整體隔離、命題常結(jié)合生產(chǎn)、生活中常見的物理情景,實(shí)現(xiàn)對平衡知識的考查。在考查方向上對單一物體和多個物體不同的狀態(tài)都有所體現(xiàn),解題方法主要是正交分解法、三角形法、相似三角形法、正弦定理法及豎小平大,同時整體法和隔離法伴隨永久,對學(xué)科核心素養(yǎng)的考查主要體現(xiàn)在運(yùn)動觀念、模型建構(gòu)、科學(xué)推理及嚴(yán)謹(jǐn)認(rèn)真的科學(xué)態(tài)度。考點(diǎn)2:動態(tài)平衡(五大方法)考點(diǎn)3:平衡態(tài)(無):外力看整體,內(nèi)力看隔離考點(diǎn)4:非平衡態(tài):動態(tài)共(力按質(zhì)量分配)考點(diǎn)5:非平衡態(tài):動態(tài)不共(系統(tǒng)牛二定律)【情境解讀】【高分技巧】1、四大方法解決靜態(tài)平衡問題①正交分解法Ⅰ:受力分析的步驟:第一步:明確研究對象,第二步:隔離受力物體,第三步:畫出受力示意圖Ⅱ:正交分解物體受到三個或三個以上共點(diǎn)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.如圖所示:力分解總結(jié):沿斜面分解順著斜面分解(發(fā)音為)垂直斜面分解垂著斜面分解(發(fā)音為)方程:②拉密定理(正弦定理)拉密原理法:如果在三個共點(diǎn)力作用下物體處于平衡狀態(tài),那么各力的大小分別與另外兩個力所夾角的正弦成正比。2、五大方法解決動態(tài)平衡問題①正交分解法標(biāo)志:“漸、緩、慢”適用條件:當(dāng)物體受三個以上的力而處于平衡狀態(tài)時,將各力沿著互相垂直的兩個方向分解,再根據(jù)列方程,可以很方便地解題.解題步驟:通常用正交分解法把矢量運(yùn)算轉(zhuǎn)化為標(biāo)量運(yùn)算。正交分解法平衡問題的基本思路是:

第一步:選取研究對象:處于平衡狀態(tài)的物體第二步:對研究對象進(jìn)行受力分析,畫受力圖;

第三步:建立直角坐標(biāo)系;第四步:根據(jù)和列方程;

第五步:解方程,求出結(jié)果,必要時還應(yīng)進(jìn)行討論。②三角形法標(biāo)志:“漸、緩、慢”適用條件:常用于解三力平衡且有一個力是恒力,另一個力方向不變的問題解題步驟:第一步:畫力的第二步:轉(zhuǎn)邊,以變方向力與交點(diǎn)為軸.③相似三角形法標(biāo)志:“漸、緩、慢”適用條件:常用于單物體解三力平衡且有兩個力方向變.解題步驟:第一步:畫力的第二步:找與其相似的幾何(盡量使與對應(yīng)的幾何邊為正值).第三步:列比例④正弦定理法標(biāo)志:“漸、緩、慢”適用條件:常用于找不到相似及兩力夾角不變.(簡稱萬能法)⑤豎小平大,豎直不變標(biāo)志:“漸、緩、慢”適用條件:Y字型及物體相互影響對方的位置,系統(tǒng)所受外力必為橫平豎直,內(nèi)力無所謂.3、平衡態(tài)(無):外力看整體,內(nèi)力看隔離Ⅰ:整體法與隔離法在進(jìn)行受力分析時,第一步就是選取研究對象。選取的研究對象可以是一個物體(質(zhì)點(diǎn)),也可以是由幾個物體組成的整體(質(zhì)點(diǎn)組)。Ⅱ:解答平衡問題常用的物理方法1.隔離法與整體法隔離法:為了弄清系統(tǒng)(接連體)內(nèi)某個物體的受力和運(yùn)動情況,一般可采用隔離法。運(yùn)用隔離法解題的基本步驟是:第一步:明確研究對象或過程、狀態(tài);

第二步:將某個研究對象、某段運(yùn)動過程或某個狀態(tài)從全過程中隔離出來;

第三步:畫出某狀態(tài)下的受力圖或運(yùn)動過程示意圖;第四步:選用正交分解或牛二定律列方程求解。2.整體法:當(dāng)只涉及研究系統(tǒng)而不涉及系統(tǒng)內(nèi)部某些物體的力和運(yùn)動時,一般可采用整體法。運(yùn)用整體法解題的基本步驟是:

第一步:明確研究的系統(tǒng)和運(yùn)動的全過程;第二步:畫出系統(tǒng)整體的受力圖和運(yùn)動全過程的示意圖;

第三步:選用正交分解或牛二定律列方程求解。4、非平衡態(tài)1:動態(tài)共(力按質(zhì)量分配)動態(tài)共問題解題思路:相同,方法1:先整體求加速度,再隔離求外力方法2:力按質(zhì)量分配模型總結(jié):輕繩相連加速度相同的連接體①方法1:整體隔離整體求加速度隔離求內(nèi)力得Ⅱ:板塊加速度相同的疊加體模型方法1:整體隔離整體:隔離:得.方法2:力按質(zhì)量分配Ⅲ:輕繩繞滑輪加速度相等模型 方法1:整體隔離隔離:隔離:得,若,且<<,.方法2:力按質(zhì)量分配5、非平衡態(tài)2:動態(tài)不共(系統(tǒng)牛二定律)系統(tǒng)的牛頓第二定律Ⅰ:等式左邊只剩下系統(tǒng)外力,等式右邊則是各個部分的質(zhì)量乘以相應(yīng)的加速度然后矢量相加。這個結(jié)論就是系統(tǒng)的牛頓第二定律,其通式為:或者:,我們通常對以下幾種特殊情況使用系統(tǒng)牛二定律①若,則②若,則③若,則④若,且,則(建議用時:40分鐘)【考向一:靜態(tài)平衡問題(四大方法)】1.(2024·天津·二模)海河九道灣,上上下下一共有74座橋,每一座橋都是天津人生活的一部分。如圖,設(shè)某座橋的橋體中有三塊相同的鋼箱梁1、2、3緊挨著水平排列,受到鋼索a、b、c拉力的方向相同,相鄰鋼箱梁間的作用力均沿著水平方向,下列說法正確的是(

)A.鋼箱梁3所受合力最大B.鋼索a、b、c上的拉力大小相同C.鋼箱梁1對2的作用力大于2對1的作用力D.鋼索a對鋼箱梁1作用力的豎直分力大于鋼箱梁1的重力【答案】B【詳解】A.3個鋼箱梁所受合力相同,均為0,選項A錯誤;BD.根據(jù)(θ為鋼繩與水平方向的夾角)可知,鋼索a、b、c上的拉力大小相同,鋼索a對鋼箱梁1作用力的豎直分力等于鋼箱梁1的重力,選項B正確,D錯誤;C.鋼箱梁1對2的作用力與2對1的作用力是一對相互作用力,等大反向,選項C錯誤。故選B。2.(2024·天津南開·一模)千斤頂在汽車維修、地震救災(zāi)中經(jīng)常用到。如圖所示是剪式(菱形)千斤頂,當(dāng)搖動把手時,螺紋桿迫使A、B間距離變小,千斤頂?shù)膬杀劭繑n(螺旋桿始終保持水平),從而將重物緩慢頂起。若物重為G,AB與AC間的夾角為θ,不計千斤頂桿件自重,下列說法正確的是()A.AC、BC兩桿受到的彈力大小均為B.當(dāng)時,AC、BC兩桿受到的彈力大小均為GC.搖動把手將重物緩慢頂起的過程,AC、BC桿受到的彈力將減小D.搖動把手將重物緩慢頂起的過程,重物受到的支持力將增大【答案】C【詳解】A.根據(jù)題意,設(shè)AC、BC兩桿受到的彈力大小均為,由平衡條件及幾何關(guān)系有解得故A錯誤;B.由A分析可知,當(dāng)時,AC、BC兩桿受到的彈力大小均為故B錯誤;C.搖動把手將重物緩慢頂起的過程,增大,增大,則減小,故C正確;D.搖動把手將重物緩慢頂起的過程,重物所受合力為零,則重物受到的支持力大小一直等于重物重力的大小,保持不變,故D錯誤。故選C。3.(2024·天津·模擬預(yù)測)質(zhì)量均勻分布的光滑球A與B通過輕繩連接,跨過兩輕質(zhì)定滑輪懸掛于平臺兩側(cè),初始狀態(tài)A球與水平面接觸且有擠壓,B球懸于空中,如圖所示,不計輕繩和滑輪間的摩擦,若A發(fā)生均勻的少量膨脹后,兩球仍能保持靜止?fàn)顟B(tài),則(

)A.兩球的質(zhì)量不可能相等 B.水平面對平臺一定有靜摩擦力的作用C.膨脹后平臺側(cè)面對A彈力變大 D.膨脹后A對地面壓力會變大【答案】CD【詳解】A.對B分析,受到繩子的拉力和重力,則對A分析,受到重力mAg、繩子斜向右上的拉力T、平臺的彈力F、水平面的支持力N,設(shè)為繩子與豎直方向的夾角,如圖所示,該拉力T在豎直方向上的分力大小與地面的支持力N的合力大小等于其重力mAg,則有即,即由上式可知,則有兩球的質(zhì)量有可能相等,A錯誤;B.對平臺及A、B為整體,則整體在水平方向不受力作用,水平面對平臺沒有靜摩擦力的作用,B錯誤;CD.膨脹后,變大,則根據(jù)共點(diǎn)力平衡條件可得,由此可知,膨脹后變大,T不變,地面對A的支持力N變大,由牛頓第三定律可知,A對地面壓力會變大;膨脹后平臺側(cè)面對A彈力F增大,選項CD正確。故選CD。4.(2024·天津靜?!つM預(yù)測)彈簧鎖在關(guān)門時免去了使用鑰匙的繁瑣,為我們的生活帶來了方便。緩慢關(guān)門時門鎖的示意圖如圖所示,關(guān)門方向為圖中箭頭方向,鎖舌所夾的角度為θ,若彈簧始終處于壓縮狀態(tài),門的寬度視為遠(yuǎn)大于鎖舌的尺寸,如圖所在的瞬間,門邊緣向內(nèi)的速度為v,則下列說法錯誤的是()A.關(guān)門時彈簧彈力變大B.如圖時鎖舌相對于門的速度為C.如果圖中的變小,關(guān)門時會更費(fèi)力D.關(guān)門時鎖舌對鎖殼的彈力等于彈簧的彈力【答案】D【詳解】A.關(guān)門時彈簧逐漸被壓縮,形變量變大,彈力變大,故A正確,不符合題意;B.鎖舌運(yùn)動時的速度如圖:則有,即故B正確,不符合題意;C.設(shè)關(guān)門時彈簧彈力為,鎖殼對鎖舌的作用力為,鎖舌受到的摩擦力為f,關(guān)門時鎖舌受力如圖則緩慢關(guān)門時有,,聯(lián)立可得可見如果圖中的變小,會變大,關(guān)門時會更費(fèi)力,故C正確,不符合題意;D.由C選項分析可知關(guān)門時鎖舌對鎖殼的彈力大于彈簧的彈力,故D錯誤,符合題意。故選D。5.(2024·天津·調(diào)研)如圖所示,地面上固定著一個傾角為的粗糙楔形物體C,在斜面上有一個質(zhì)量為0.050kg的物塊B,B與輕繩的一端連接,輕繩繞過固定在天花板上的定滑輪懸掛質(zhì)量為0.038kg的小球A。物塊B和滑輪間的細(xì)繩與斜面平行,此時物塊B恰好沒有上滑。已知最大靜摩擦力等于滑動摩擦力,重力加速度g取。求:(1)輕繩拉力F的大??;(2)物塊B與物體C之間的動摩擦因數(shù)μ;(3)A、B始終保持靜止,小球A的質(zhì)量的最小值?!敬鸢浮?1),(2),(3)【詳解】(1)對小球A受力分析由平衡條件有代入數(shù)據(jù)可知輕繩拉力F的大小為物塊B恰好不上滑,則物塊B受到沿斜面向下的最大靜摩擦力,對物塊B受力分析由平衡條件有,聯(lián)立解得物塊B與物體C之間的動摩擦因數(shù)為物塊B恰好不下滑時,此時繩的拉力最小,小球的質(zhì)量最小,對B受力分析由平衡條件有,對小球A受力分析由平衡條件有聯(lián)立解得A、B始終保持靜止,小球A的質(zhì)量的最小值為6.(2024·天津河?xùn)|·聯(lián)考)如圖所示,質(zhì)量為的小孩坐在的雪橇上,大人用與水平方向成斜向上的100N的拉力拉雪橇,他們一起沿水平地面向前做勻速直線運(yùn)動。(g求:(1)雪橇對地面的壓力大??;(2)雪橇與水平地面間的動摩擦因數(shù);(3)若大人用與水平方向成角斜向下的推力推雪橇,兩者一起沿水平方向勻速前進(jìn),求推力大小F0【答案】(1)160N,(2)0.5,(3)220N【詳解】(1)對小孩和雪橇整體受力分析得,豎直方向解得N=160N(2)水平方向,又,解得=0.5(3)若大人用與水平方向成角斜向下的推力推雪橇,根據(jù)共點(diǎn)力平衡條件有,,解得N【考向二:動態(tài)平衡(五大方法)】7.(2024·天津北辰·三模)圖甲為家用燃?xì)鉅t架,其有四個對稱分布的爪,若將總質(zhì)量一定的鍋放在爐架上,如圖乙所示(側(cè)視圖)。忽略爪與鍋之間的摩擦力,若鍋可以看作半徑為R的球面,正對的兩爪間距為d,則下列說法正確的是()A.R越大,爪與鍋之間的彈力越小 B.R越大,爪與鍋之間的彈力越大C.d越大,爪與鍋之間的彈力越大 D.d越大,鍋受到的合力越大【答案】AC【詳解】對鍋進(jìn)行受力分析如圖所示爐架的四個爪對鍋的彈力的合力與鍋受到的重力大小相等,方向相反,根據(jù)受力平衡可得根據(jù)幾何關(guān)系可得則越大,越大,爪與鍋之間彈力越??;同理d越大,越小,爪與鍋之間彈力越大,鍋受到的合力為零。故選AC。8.(2024·天津·一模)如圖所示,一粗糙斜面固定在地面上,斜面頂端裝有一光滑定滑輪。一細(xì)繩跨過滑輪,其一端懸掛物塊N,另一端與斜面上的物塊M相連,系統(tǒng)處于靜止?fàn)顟B(tài)。現(xiàn)用水平向左的拉力緩慢拉動N,直至懸掛N的細(xì)繩與豎直方向成45°.已知M始終保持靜止,則在此過程中()A.水平拉力的大小可能保持不變B.M所受細(xì)繩的拉力大小可能先減小后增加C.M所受斜面的摩擦力大小可能先減小后增加D.M所受斜面的摩擦力大小一定一直增加【答案】C【詳解】AB.因為物體N重力是不變量,根據(jù)共點(diǎn)力平衡關(guān)系知,水平方向的拉力和細(xì)繩的拉力合力不變,再根據(jù)矢量平行四邊形法則作圖,由圖可得,當(dāng)懸掛N的細(xì)繩與豎直方向的角度增大時,水平拉力在不斷增大,懸掛細(xì)繩的拉力也不斷增大。故AB錯誤;CD.對物體M做受力分析,因為細(xì)繩的拉力在不斷增大,物體在斜面方向受到重力的沿斜面的分力保持不變,因為物體平衡,故當(dāng)拉力小于重力分力時,摩擦力沿斜面向上,當(dāng)細(xì)繩的拉力在不斷增大時,摩擦力經(jīng)歷先減小后增大的過程。當(dāng)拉力大于重力分力時,摩擦力沿斜面向下。當(dāng)細(xì)繩的拉力在不斷增大時,摩擦力大小隨之增大。故C正確;D錯誤。故選C。9.(2024·天津紅橋·二模)如圖所示,將截面為三角形的斜面體固定在水平地面上,其右端點(diǎn)與豎直擋板靠在一起,在和之間放置一個光滑均勻的圓柱體,整個裝置處于靜止?fàn)顟B(tài)。若用外力使豎直擋板以點(diǎn)為軸緩慢地順時針轉(zhuǎn)動至擋板水平之前,物塊始終靜止不動,此過程中,下列說法正確的是()A.對的彈力先減小后增大 B.對的彈力先增大后減小C.對的彈力一直增大 D.對的彈力先減小后增大【答案】A【詳解】圓柱體Q受重力、斜面的支持力和擋板的彈力,如圖所示當(dāng)板繞O點(diǎn)順時針緩慢地轉(zhuǎn)向水平位置的過程中,圓柱體Q受的合力近似為零,根據(jù)平衡條件得知,斜面的支持力和擋板的彈力的合力與重力大小相等、方向相反,斜面對Q的支持力逐漸減小,擋板對Q的彈力先減小后增大,當(dāng)斜面的支持力與擋板的彈力垂直時,擋板的彈力最小。故選A。10.(2024·天津·二模)如圖所示,一根粗糙的水平橫桿上套有A、B兩個輕環(huán),系在兩環(huán)上的等長細(xì)繩拴住的書本處于靜止?fàn)顟B(tài),現(xiàn)將兩環(huán)距離變大后書本仍處于靜止?fàn)顟B(tài),下列說法正確的是()

A.桿對B環(huán)的支持力不變B.A環(huán)對桿的摩擦力變小C.桿對B環(huán)的作用力不變D.與A環(huán)相連的細(xì)繩對書本的拉力變大【答案】AD【詳解】A.設(shè)書的質(zhì)量為m,以A、B兩個輕環(huán)及書系統(tǒng)為研究對象,根據(jù)平衡條件,解得桿對B環(huán)的支持力始終等于書重力的一半,故支持力不變,故A正確;B.設(shè)繩與豎直方向夾角為,對A環(huán)受力分析,根據(jù)平衡條件,解得將兩環(huán)距離變大,變大,tan變大,A環(huán)受到的摩擦力變大,故B錯誤;C.同理,桿對B環(huán)的摩擦力變大,由于桿對B環(huán)的支持力不變,則合力變大,故桿對B環(huán)的作用力變大,故C錯誤;D.兩繩的合力等于書的重力,兩環(huán)距離變大,兩繩的夾角變大,根據(jù)平行四邊形定則可知繩的拉力變大,故D正確。故選AD。11.(2025·內(nèi)蒙古·模擬預(yù)測)2024年9月,國內(nèi)起重能力最大的雙臂架變幅式起重船“二航卓越”號交付使用。若起重船的鋼纜和纜繩通過圖示兩種方式連接:圖(a)中直接連接,鋼纜不平行;圖(b)中通過矩形鋼架連接,鋼纜始終平行。通過改變鋼纜長度(纜繩長度不變),勻速吊起構(gòu)件的過程中,每根纜繩承受的拉力()A.圖(a)中變大B.圖(a)中變小 C.圖(b)中變大 D.圖(b)中變小【答案】A【詳解】設(shè)纜繩與豎直方向的夾角為,假設(shè)由n根纜繩,設(shè)構(gòu)件的質(zhì)量為m,對構(gòu)件受力分析由平衡條件解得每根纜繩承受的拉力為圖(a)勻速吊起構(gòu)件的過程中,纜繩與豎直方向的夾角變大,則每根纜繩承受的拉力變大;圖(b)勻速吊起構(gòu)件的過程中,纜繩與豎直方向的夾角不變,則每根纜繩承受的拉力不變。故選A。12.(2025·全國·模擬預(yù)測)圖示是一學(xué)生背書包站立的簡化模型,關(guān)于該學(xué)生,下列說法正確的是(

A.書包帶適當(dāng)變長,包帶對肩膀的拉力變大B.書包帶適當(dāng)變短,包帶對肩膀的拉力不變C.學(xué)生略微向前傾斜,包帶對肩膀的拉力不變D.學(xué)生略微向前傾斜,包帶對肩膀的拉力變小【答案】D【詳解】A.對書包受力分析,如圖所示,當(dāng)書包帶變長時,重力和拉力的夾角變小,不變,方向不變,則拉力變小,由牛頓第三定律可知,包帶對肩膀的拉力變小,A錯誤;B.當(dāng)書包帶變短時,重力和拉力的夾角變大,拉力變大,由牛頓第三定律可知,包帶對肩膀的拉力變大,B錯誤;CD.若學(xué)生略微向前傾斜,和的夾角不變,且二者的合力不變,等于G,和G的夾角變小,T和的夾角變大,則變小,變大,由牛頓第三定律可知,包帶對肩膀的拉力變小,C錯誤,D正確。故選D?!究枷蛉浩胶鈶B(tài)(無):外力看整體,內(nèi)力看隔離】13.(2024·天津河西·模擬預(yù)測)如圖所示,傾角為α的粗糙斜劈放在粗糙水平面上,物體a放在斜劈上,輕質(zhì)細(xì)線一端固定在物體a上,另一端繞過光滑的滑輪固定在c點(diǎn),滑輪2下懸掛物體b,系統(tǒng)處于靜止?fàn)顟B(tài).若將固定點(diǎn)c向上移動少許,而a與斜劈始終靜止,則下列說法正確的是()A.細(xì)線對物體a的拉力變大 B.斜劈對地面的壓力不變C.斜劈對物體a的摩擦力減小 D.地面對斜劈的摩擦力為零【答案】B【詳解】AC.令b物體上的繩子與豎直方向的夾角為,定滑輪與墻壁之間的距離為d,兩者之間的繩長為l,如圖所示根據(jù)幾何關(guān)系有根據(jù)受力分析有當(dāng)固定點(diǎn)c向上移動少許時,可知l、d不變,則b物體上的繩子與豎直方向的夾角不變,所以T不變,由于T不變,則a物體的受力沒有發(fā)生變化,所以斜劈對a的摩擦力不變,故AC錯誤;BD.將斜劈、物體a和b當(dāng)成一個整體,整體受到重力、地面的支持力,斜向右上方的繩子拉力,地面的摩擦力(方向向左),由于繩子上的力沒變,所以支持力和摩擦力不變,利用牛頓第三定律知斜劈對地面的壓力也不變,故B正確,D錯誤。故選B。14.(2024·天津南開·調(diào)研)如圖所示,質(zhì)量的木塊套在水平固定桿上,并用輕繩與質(zhì)量的小球相連。今用跟水平方向成60°角的力拉著球并帶動木塊一起向右勻速運(yùn)動,運(yùn)動中M、m相對位置保持不變,g取求:(1)輕繩與水平方向夾角θ和輕繩的拉力T的大??;(2)桿對木塊的支持力FN大小及方向和木塊與水平桿間的動摩擦因數(shù)μ?!敬鸢浮?1),,(2),方向豎直向上,【詳解】(1)題意知小球受到重力、拉力F和輕繩拉力T而處于平衡狀態(tài),如圖所示。對小球,由平衡條件得,水平方向豎直方向聯(lián)立解得,(2)把木塊和小球作為整體,整體受到重力、桿給的支持力、桿給的摩擦力和拉力F處于平衡狀態(tài),由平衡條件,豎直方向,解得方向豎直向上,由平衡條件,水平方向,又因為,聯(lián)立解得15.(2024·天津河西·聯(lián)考)如圖,在置于水平地面的楔狀物體P的斜面上有一小物塊Q,Q受水平外力F的作用。已知P和Q始終保持靜止,則()A.只增加P的質(zhì)量,P與地面間摩擦力的大小一定增加B.只增加外力F的大小,P與地面間摩擦力的大小一定增加C.只增加Q的質(zhì)量,P與Q間摩擦力的大小一定增加D.只增加外力F的大小,P與Q間摩擦力的大小一定增加【答案】B【詳解】AB.對PQ整體受力分析可知,地面對P的摩擦力與力F等大反向,可知只增加P的質(zhì)量,P與地面間摩擦力的大小不變;只增加外力F的大小,P與地面間摩擦力的大小一定增加,選項A錯誤,B正確;C.設(shè)斜面傾角為θ,對Q分析可知,若開始時Q受靜摩擦力沿斜面向下,則則只增加Q的質(zhì)量,P與Q間摩擦力的大小減小,或者先減小后反向增加,選項C錯誤;D.對Q分析可知,若開始時Q受靜摩擦力沿斜面向上,則則只增加外力F的大小,P與Q間摩擦力減小,或者先減小后增加,選項D錯誤。故選B。16.(2024·天津西青·聯(lián)考)如圖所示,輕繩的一端固定在P點(diǎn),跨過兩個光滑的滑輪連接斜面C上的物體B,輕繩與斜面上表面平行,輕質(zhì)動滑輪下端懸掛物塊A,A、B、C均處于靜止?fàn)顟B(tài)。已知,,,動滑輪兩側(cè)輕繩的夾角為106°,斜面傾角為37°,取,,求:(1)動滑輪兩側(cè)輕繩上拉力FT大?。?2)B受到的摩擦力Ff;(3)斜面C對水平面的壓力FN'大小?!敬鸢浮?1),(2),方向沿斜面向下,(3)【詳解】(1)由幾何關(guān)系得,動滑輪兩側(cè)輕繩與豎直方向夾角為53°,對連接A的動滑輪受力分析,如圖所示:將滑輪受到的力正交分解,列出豎直方向的平衡方程對A受力分析得,聯(lián)立解得(2)對物體受力分析,如圖所示物體B受力平衡,將物體B受到的力正交分解,列出沿斜面方向的平衡方程,解得,方向沿斜面向下。(3)對B、C整體受力分析,如圖所示將整體受到的力正交分解,列出豎直方向的平衡方程解得根據(jù)牛頓第三定律,C對水平面壓力大小為17.(2024·天津北辰·調(diào)研)如圖所示,重物A被繞過小滑輪P的細(xì)線所懸掛,質(zhì)量為m=4kg的重物B放在質(zhì)量為M=20kg、傾角θ=30°的粗糙的斜面上;小滑輪P被一根斜拉短線系于天花板上的O點(diǎn);是三根線的結(jié)點(diǎn),水平拉著B物體,沿豎直方向拉著勁度系數(shù)為50N/m的彈簧;彈簧、細(xì)線、小滑輪受到的重力和細(xì)線與滑輪間的摩擦力均可忽略,整個裝置處于靜止?fàn)顟B(tài),g取10m/s2。若懸掛小滑輪的斜線OP的張力是,求:(1)重物A的質(zhì)量;(2)彈簧的形變量多大;(3)重物B受到的摩擦力和支持力多大;(4)地面給斜面的支持力和摩擦力多大?!敬鸢浮?1),(2),(3),,(4),【詳解】(1)小滑輪兩側(cè)繩子上的張力大小相等,均等于重物A的重力,其方向互成角,由于小滑輪受力平衡,則小滑輪兩側(cè)繩子對小滑輪拉力的合力與斜線OP對小滑輪的拉力等大反向,即,其中,求得(2)設(shè)彈簧的形變量為,對點(diǎn)受力分析,如圖所示由點(diǎn)豎直方向受力平衡及胡克定律,得,求得(3)由點(diǎn)水平方向受力平衡得,求得對重物B受力分析,如圖所示由重物B沿斜面方向和垂直斜面方向受力平衡得,求得,(4)對物體B和斜面組成的整體受力分析,如圖所示根據(jù)豎直方向和水平方向受力平衡得,18.(2024·天津紅橋·調(diào)研)如圖所示,一個半球形的碗放在桌面上,碗口水平,O點(diǎn)為其球心,碗的內(nèi)表面及碗口是光滑的。一根細(xì)線跨在碗口上,線的兩端分別系有質(zhì)量為和的小球,當(dāng)它們處于平衡狀態(tài)時,質(zhì)量為的小球與O點(diǎn)的連線與水平面的夾角,則兩小球的質(zhì)量之比為()A. B. C.3 D.【答案】A【詳解】對小球受力分析,受重力和細(xì)線拉力,由于二力平衡,由平衡條件可得,對小球受力分析,如圖所示由幾何關(guān)系可知,力與x軸的夾角為,由共點(diǎn)力平衡條件可得,在x軸方向則有在y軸方向則有由牛頓第三定律可知,與大小相等,方向相反。聯(lián)立以上各式解得故選A?!究枷蛩模悍瞧胶鈶B(tài):動態(tài)共(力按質(zhì)量分配)】19.(2024·天津·聯(lián)考)如圖甲所示,A、B兩長方體疊放在一起,放在光滑的水平面上,物體B從靜止開始受到一個水平變力的作用,該力與時間的關(guān)系如圖乙所示,運(yùn)動過程中A、B始終保持相對靜止,則在0~2t0時間內(nèi),下列說法正確的是()A.t0時刻,A、B間的靜摩擦力最小B.t0時刻,A、B的速度最小C.0時刻和2t0時刻,A受到的靜摩擦力方向相同D.2t0時刻,A、B離出發(fā)點(diǎn)最近【答案】A【詳解】A.整體為研究對象,t0時刻整體所受的合力為零,根據(jù)牛頓第二定律可知此時加速度最小,且加速度為0,再以A為研究對象,根據(jù)牛頓第二定律分析得知A受到的靜摩擦力故A正確;B.整體在t0時間內(nèi),AB從靜止開始做加速運(yùn)動,在t0~2t0時間內(nèi),力反向,故物體向原方向做減速運(yùn)動,所以t0時刻,A、B速度最大,故B錯誤;C.由圖示可知,0與2t0時刻,整體合力等大反向,由牛頓第二定律可知,加速度也等大反向,由于A所受的合外力為摩擦力,根據(jù)牛頓第二定律分析得知A受到的靜摩擦力可知0與2t0時刻A受到的靜摩擦力也是等大反向,故C錯誤;D.整體在t0時間內(nèi),AB從靜止開始做加速運(yùn)動,在t0~2t0時間內(nèi),力反向,故物體向原方向做減速運(yùn)動,它們的位移逐漸增大,對稱性可知2t0時刻速度剛好減為0,故D錯誤。故選A。20.(2024·天津武清·聯(lián)考)有一種娛樂項目,在小孩的腰間左右兩側(cè)系上彈性極好的橡皮繩,小孩可在橡皮繩的作用下在豎直方向上下跳躍。如圖所示,質(zhì)量為m的小孩靜止懸掛時,兩橡皮繩的拉力大小均恰為,重力加速度為g,以下說法正確的是()A.此時橡皮繩與水平方向夾角為60度B.若小孩向上彈起,其速度最大時橡皮繩剛好恢復(fù)原長C.若圖中右側(cè)橡皮繩突然斷裂,則小孩在此瞬時加速度大小為g,沿斷裂繩的原方向斜向下D.若拴在腰間左右兩側(cè)的是懸點(diǎn)等高、完全相同的兩根非彈性繩,則小孩左側(cè)非彈性繩斷裂時,小孩的加速度大小為【答案】CD【詳解】A.根據(jù)題意,設(shè)此時橡皮繩與水平方向夾角為,由平衡條件有解得故A錯誤;B.若小孩向上彈起,其速度最大時,加速度為零,所受合外力為零,兩彈性繩拉力的合力等于小孩的重力,彈性繩處于拉長狀態(tài),故B錯誤;C.靜止時受到重力和兩根橡皮繩的拉力,處于平衡狀態(tài),合力為零,三個力中任意兩個力的合力與第三個力等值、反向、共線,右側(cè)橡皮繩突然斷裂,此瞬間,右側(cè)橡皮條拉力變?yōu)榱?,而左?cè)橡皮繩的拉力不變,重力也不變,故左側(cè)橡皮繩拉力與重力的合力與右側(cè)橡皮繩斷開前的拉力方向相反、大小相等,等于mg,故加速度,方向沿原斷裂繩的方向斜向下,故C正確;D.若拴在腰間左右兩側(cè)的是懸點(diǎn)等高、完全相同的兩根非彈性繩,則左側(cè)非彈性繩在腰間斷裂時,左側(cè)繩子拉力瞬間變?yōu)榱?,右?cè)繩子的拉力發(fā)生突變,將重力沿繩垂直繩分解,沿繩方向該瞬間合力為零,垂直繩子方向有,解得,故D正確。故選CD。21.(2025·四川·模擬預(yù)測)如圖,原長為l0的輕彈簧豎直放置,一端固定于地面,另端連接厚度不計、質(zhì)量為m1的水平木板X。將質(zhì)量為m2的物塊Y放在X上,豎直下壓Y,使X離地高度為l,此時彈簧的彈性勢能為Ep,由靜止釋放,所有物體沿豎直方向運(yùn)動。則()A.若X、Y恰能分離,則B.若X、Y恰能分離,則C.若X、Y能分離,則Y的最大離地高度為D.若X、Y能分離,則Y的最大離地高度為【答案】AD【詳解】AB.將質(zhì)量為m2的物塊Y放在X上由靜止釋放,兩物體一起向上加速,若X、Y恰能分離,則到達(dá)原長時速度剛好為零,則彈性勢能剛好全部轉(zhuǎn)化為系統(tǒng)的重力勢能,由機(jī)械能守恒定律可知,故A正確,B錯誤;CD.若X、Y能分離,則兩物體到達(dá)原長時還有速度為,有,經(jīng)過原長后兩物體分離,物體Y的動能全部變成重力勢能,上升的高度為,則有則Y的最大離地高度為,故C錯誤,D正確。故選AD。22.(2024·河北·模擬預(yù)測)如圖,傾角θ=37°的固定斜面上放置著一個小物塊B,小物塊B通過輕繩跨過定滑輪與物塊A連接,A距地面的高度h=2.4m,已知和斜面之間的動摩擦因數(shù)μ=0.5,物塊A、B的質(zhì)量分別為mA=2kg、mB=1kg,現(xiàn)將A由靜止釋放,A每次落地后速度立刻減為0,但不與地面粘連,g=10m/s2,sin37°=0.6,求:(1)A落地前瞬間的速度大??;(2)A第一次離開地面后能上升的最大高度?!敬鸢浮?1)4m/s,(2)【詳解】(1)釋放A、B后,對A、B整體分析有解得A下落過程有,解得(2)A落地后,對B分析有,解得A落地后,B減速為零之前沿斜面向上運(yùn)動的位移大小,解得B開始沿斜面向下運(yùn)動,有,解得輕繩再次繃緊前B的速度大小為,解得輕繩繃緊時,有,解得輕繩繃緊后,對A、B整體有,解得A能上升的最大高度,解得23.(2024·河北·模擬預(yù)測)如圖所示,斜面點(diǎn)處固定有一輕質(zhì)彈簧,彈簧處于原長時其末端在點(diǎn)處,斜面段光滑,段粗糙且足夠長。兩個可視為質(zhì)點(diǎn)、質(zhì)量均為的物塊、靜置于彈簧上。若將物塊取走,物塊運(yùn)動的最大速度為。已知物塊與段之間的動摩擦因數(shù),斜面傾角為,重力加速度取。(1)求彈簧的勁度系數(shù);(2)若物塊的質(zhì)量為,取走物塊,求物塊在離開彈簧時的速度;(3)在(2)的條件下,求物塊在點(diǎn)上方運(yùn)動的總時間。【答案】(1),(2),(3)【詳解】(1)初始時兩物塊靜止,設(shè)此時彈簧壓縮量為,對物塊、,由平衡條件得取走物塊后,物塊速度最大時所受合力為零,設(shè)此時彈簧壓縮量為,對有,聯(lián)立解得即物塊有最大速度時沿斜面向上的位移為,對物塊,由動能定理得,聯(lián)立解得(2)若物塊的質(zhì)量,靜止時,設(shè)此時彈簧壓縮量為,由平衡條件得取走物塊后,物塊在彈簧原長處離開彈簧,此時彈簧彈力為0,對物塊,由動能定理得,聯(lián)立解得(3)物塊在段運(yùn)動時受摩擦力作用,設(shè)向上滑行和向下滑行的加速度大小分別為、,由牛頓第二定律得,解得設(shè)物塊向下滑行經(jīng)過點(diǎn)時的速度為,由運(yùn)動學(xué)公式得解得由(2)可知,故設(shè)物塊每次經(jīng)過點(diǎn)的速度大小依次為、、、、、、,其中、、、表示向上經(jīng)過點(diǎn)的速度大小,、、、…表示向下經(jīng)過點(diǎn)的速度大小,由運(yùn)動過程知,每次向上經(jīng)過點(diǎn)時的速度大小之比同理,每次向下經(jīng)過點(diǎn)的速度大小之比為設(shè)物塊每次從點(diǎn)向上運(yùn)動到最高點(diǎn)的時間依次為、、、,從最高點(diǎn)向下運(yùn)動到點(diǎn)的時間依次為、、、,有、、、,、、、24.(2024·陜西寶雞·模擬預(yù)測)如圖所示,一輕繩通過一光滑定滑輪,兩端各系一質(zhì)量分別為和的物體,放在地面上,當(dāng)?shù)馁|(zhì)量發(fā)生變化時,的加速度a的大小、速度v的大小、繩對的作用力F與的關(guān)系大體如圖中的()A. B.C. D.【答案】B【詳解】AB.分析可知,系統(tǒng)靜止,此時的加速度為0、速度為0、拉力為,當(dāng)時,系統(tǒng)開始運(yùn)動,設(shè)加速度大小為a,則由牛頓第二定律得,解得故加速度a與成非線性曲線,且隨增加,加速度a趨于g,故A錯誤,B正確;C.以上分析可知,的速度為0,當(dāng)時,加速度a與成非線性曲線,且加速度隨著隨增加而增大,而加速度是描述速度變化快慢的物理量,故速度著隨增大而增加的越大越快。故C錯誤;D.以上分析可知當(dāng),系統(tǒng)靜止,由平衡條件可知,繩子拉力可知拉力F與成正比;當(dāng)時,系統(tǒng)開始運(yùn)動,對研究,則由牛頓第二定律得,又因為,聯(lián)立以上得故F與成非線性曲線,且隨增加,F(xiàn)趨于,故D錯誤。故選B?!究枷蛭澹悍瞧胶鈶B(tài):動態(tài)不共(系統(tǒng)牛二定律)】25.(2024·廣東梅州·三模)如圖甲所示,高空滑索是一種勇敢者的運(yùn)動項目。如果某人用輕繩通過輕質(zhì)滑環(huán)懸吊在足夠長的傾斜鋼索上運(yùn)動,鋼索與水平地面的夾角為,在下滑過程中可能會出現(xiàn)如圖乙(輕繩與鋼索垂直)和如圖丙(輕繩沿豎直方向)所示的兩種情形,已知人的質(zhì)量為m,重力加速度為g,不計空氣阻力,則下列說法中錯誤的是()

A.圖乙中,人一定勻加速下滑B.圖乙中,鋼索對輕環(huán)的作用力大小為mgC.圖丙中,人一定勻速下滑D.圖丙中,鋼索對輕環(huán)無摩擦力【答案】D【詳解】A.圖乙中,人受到重力和輕繩的拉力,由于兩個力不共線,且合力方向斜向下,故人只能勻加速下滑,故A正確,不符合題意;B.圖乙鋼索對人的作用力大小,故B正確,不符合題意;C.圖丙中,人受到重力和輕繩的拉力,兩力均沿豎直方向,若合力不為零,則合力必沿豎直方向,與速度不共線,人不可能做直線運(yùn)動,因此合力一定為零,人一定勻速下滑,故C正確,不符合題意;D.圖丙中,輕環(huán)也做勻速運(yùn)動,所受合力為零,輕繩對輕環(huán)的拉力與鋼索對輕環(huán)的支持力不在一條直線上,合力不可能為零,因此輕環(huán)一定受到鋼索的摩擦力,三力平衡,故D錯誤,符合題意。故選D。26.(2024·云南文山·一模)某礦場工人利用運(yùn)輸箱向井底運(yùn)送物資,其簡化圖如圖所示。某次運(yùn)送物資過程中,運(yùn)輸箱先從靜止做勻加速直線運(yùn)動,接著做勻速直線運(yùn)動,最后做勻減速直線運(yùn)動,到達(dá)井底時速度恰好為零。已知勻加速和勻減速直線運(yùn)動的時間均為t,勻速運(yùn)動的時間為,下落的總高度為h。則物資()A.勻加速運(yùn)動階段處于超重狀態(tài)B.整個運(yùn)動過程的最大速度大小為C.勻減速運(yùn)動階段的加速度大小為D.勻加速和勻減速運(yùn)動階段所受運(yùn)輸箱的作用力相同【答案】C【詳解】A.勻加速運(yùn)動階段加速度豎直向下,物資處于失重狀態(tài),A錯誤;B.設(shè)勻速階段的速度大小為v,由題意可得,解得,B錯誤;C.由速度與時間關(guān)系有,得,C正確;D.由題意知勻加速和勻減速階段加速度大小等,設(shè)物資的質(zhì)量為M,在勻加速階段,得在勻減速階段,得故兩階段運(yùn)輸箱對物資的作用力大小不同,D錯誤。故選C。27.(2024·江蘇南通·模擬預(yù)測)如圖所示,在光滑水平地面上,有一鐵塊P沿粗糙斜面體Q下滑,關(guān)于P、Q之間的相互作用力.下列說法正確的是()A.Q對P的作用力方向豎直向上 B.P對Q的作用力垂直斜面向下C.P對Q做功大于Q對P做功 D.P對Q做功小于Q對P做功【答案】D【詳解】A.鐵塊P下滑過程中水平方向加速度向左,Q對P的作用力在水平方向有分力,不是豎直向上,故A錯誤;B.P對Q的作用力指的是壓力和滑動摩擦力的合力,故不是垂直斜面,故B錯誤;CD.根據(jù)功能關(guān)系,P對Q做功等于Q的機(jī)械能的增加量,Q對P做功等于P的機(jī)械能的減小量,P的機(jī)械能的減小量等于Q的機(jī)械能的增加量加上內(nèi)能,故P對Q做功小于Q對P做功,故C錯誤,D正確。故選D。28.(2024·廣東汕頭·二模)長木板B放置在傾角為θ的固定斜面上,一小物塊A置于長木板的

溫馨提示

  • 1. 本站所有資源如無特殊說明,都需要本地電腦安裝OFFICE2007和PDF閱讀器。圖紙軟件為CAD,CAXA,PROE,UG,SolidWorks等.壓縮文件請下載最新的WinRAR軟件解壓。
  • 2. 本站的文檔不包含任何第三方提供的附件圖紙等,如果需要附件,請聯(lián)系上傳者。文件的所有權(quán)益歸上傳用戶所有。
  • 3. 本站RAR壓縮包中若帶圖紙,網(wǎng)頁內(nèi)容里面會有圖紙預(yù)覽,若沒有圖紙預(yù)覽就沒有圖紙。
  • 4. 未經(jīng)權(quán)益所有人同意不得將文件中的內(nèi)容挪作商業(yè)或盈利用途。
  • 5. 人人文庫網(wǎng)僅提供信息存儲空間,僅對用戶上傳內(nèi)容的表現(xiàn)方式做保護(hù)處理,對用戶上傳分享的文檔內(nèi)容本身不做任何修改或編輯,并不能對任何下載內(nèi)容負(fù)責(zé)。
  • 6. 下載文件中如有侵權(quán)或不適當(dāng)內(nèi)容,請與我們聯(lián)系,我們立即糾正。
  • 7. 本站不保證下載資源的準(zhǔn)確性、安全性和完整性, 同時也不承擔(dān)用戶因使用這些下載資源對自己和他人造成任何形式的傷害或損失。

最新文檔

評論

0/150

提交評論