1、年物理高考能力突破：2.3受力分析 共點力的平衡一、單項選擇題(此題共4小題，每題7分，共28分，每題只有一個選項符合題意)1.(·高考)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，那么地面對斜劈的摩擦力( )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2.如下列圖，重50 n的物體a放在傾角為37°的粗糙斜面上，有一根原長為10 cm，勁度系數為800 n/m的彈簧，其一端固定在斜面頂端，另一端連接物體a后，彈簧長度為14 cm，現用一測力計沿斜面向下拉物體，假設物體與斜面間的最大靜

2、摩擦力為20 n，當彈簧的長度仍為14 cm時，測力計的讀數不可能為( )a.10 nb.20 nc.40 nd.0 n3.(·模擬)如下列圖，100個大小相同，質量均為m且光滑的小球，靜止放置于兩相互垂直且光滑的平面上，平面ab與水平面的夾角為30°.那么第2個小球對第3個小球的作用力大小為( ) a.b.48 mgc.49 mgd.98 mg4.(易錯題)如下列圖，用細繩系住放在傾角為的光滑斜面上的球，當細繩由水平方向緩慢向上偏移至豎直方向的過程中，細繩上的拉力將( )二、不定項選擇題(此題共3小題，每題7分，共21分，每題至少一個選項符合題意)5.(·n,o

3、p與水平方向的夾角為.以下關系正確的選項是( )a.b.f=mgtanc.n=mgtan6.(創新題)年7月我國“蛟龍號載人潛水器下潛記錄再創新高,成功實現下潛5 km深度.設潛水器在下潛或上升過程中只受重力、海水浮力和海水阻力作用，其中,海水浮力f始終不變,所受海水阻力僅與潛水器速率有關.當潛水器的總質量為m時恰好勻速下降,假設使潛水器以同樣速率勻速上升,那么需要從潛水器儲水箱向外排出水的質量為(重力加速度為g)( )a.b.c.d.7.(·高考)如下列圖，石拱橋的正中央有一質量為m的對稱楔形石塊，側面與豎直方向的夾角為,重力加速度為g，假設接觸面間的摩擦力忽略不計，那么石塊側面所

4、受彈力的大小為( )a.b.c.d.三、計算題(本大題共3小題，共51分，要有必要的文字說明和解題步驟，有數值計算的要注明單位)8.(預測題)(14分)如下列圖，兩個質量均為m的小環套在一水平放置的粗糙長桿上，兩根長度均為l的輕繩一端系在小環上，另一端系在質量為m的木塊上，兩個小環之間的距離也為l，小環保持靜止.試求：(1)小環對桿的壓力；(2)小環與桿之間的動摩擦因數至少為多大？9.(易錯題)(16分)如下列圖，輕桿bc的c點用光滑鉸鏈與墻壁固定，桿的b點通過水平細繩ab使桿與豎直墻壁保持30°的夾角.假設在b點懸掛一個定滑輪(不計重力)，某人用它勻速地提起重物.重物的質量m=30

5、 kg，人的質量m=50 kg，g取10 m/s2.試求：(1)此時地面對人的支持力的大小；(2)輕桿bc和繩ab所受力的大小.10.(21分)如下列圖，在傾角為的粗糙斜面上，有一個質量為m的物體被水平力f推著靜止于斜面上，物體與斜面間的動摩擦因數為，且tan，假設物體恰好不下滑，那么推力f為多少？假設物體恰好不上滑，那么推力f為多少？(最大靜摩擦力等于滑動摩擦力) 答案解析1.【解析】選a.以斜劈和物塊整體為研究對象，整個系統處于平衡狀態，合外力為零.所以地面對斜劈沒有水平方向的摩擦力的作用，故a正確.【變式備選】如下列圖，一傾角為的斜面體置于固定在光滑水平地面上的物體a、b之間，斜面體恰好

6、與物體a、b接觸，一質量為m的物體c恰能沿斜面勻速下滑，此時斜面體與a、b均無作用力，假設用平行于斜面的力f沿斜面向下推物體c，使其加速下滑，那么以下關于斜面體與物體a、b間的作用力的說法正確的選項是( )a.對物體a、b均無作用力向左的壓力，大小為fcosc.對物體b有向右的壓力，大小為mgcossind.對物體a有向左的壓力，大小為mgcossin【解析】選a.物體c恰能沿斜面勻速下滑，那么c與斜面間的滑動摩擦力，用力f推物體c使其加速運動，c與斜面間的滑動摩擦力不變；以斜面為研究對象，c對斜面的壓力在水平方向向右的分力為f1=mgcossin，c對斜面的摩擦力在水平方向向左的分力為f2=

7、mgsincos，那么f1=f2，說明斜面與地面間無摩擦力，斜面相對地面沒有運動趨勢，斜面對物體a、b均無作用力，故a正確.2.【解題指南】解答此題時可按以下思路分析：(1)物體a所受的靜摩擦力方向可能沿斜面向上或向下.(2)根據平衡條件列方程，求出拉力的范圍.【解析】選c.a在斜面上處于靜止狀態時合外力為零，a在斜面上受五個力的作用，分別為重力、支持力、彈簧彈力、摩擦力、拉力f，當摩擦力的方向沿斜面向上時,，f22 n，當摩擦力沿斜面向下時，f最小值為零，即拉力的取值范圍為0f22 n,應選c.體重力沿斜面方向的分力，大小等于98 mgsin30°=49 mg.所以選項c正確.4.

8、 【解析】選d.球的重力有兩個效果，即拉細繩和壓斜面，用圖解法分析，作出力的分解圖如下列圖，由圖可知，當細繩由水平方向逐漸向上偏移至豎直方向時，細繩上的拉力f2將先減小后增大，當f2和f1的方向垂直時，f2有極小值；而球對斜面的壓力f1逐漸減小，故d正確.5.【解析】選a、c.小滑塊受力如下列圖，由平衡條件得，水平方向f-fncos=0,豎直方向fnsin-mg=0,解得,故a、c正確，b、d錯誤.【變式備選】(·模擬)如下列圖，重20 n的物體放在粗糙水平面上，用f=8 n的力斜向下推物體，f與水平面成30°角，物體與水平面間的動摩擦因數=0.5,物體與水平面間的最大靜摩

9、擦力認為等于滑動摩擦力，那么( )a.地面對物體的支持力為24 nb.物體所受的摩擦力為12 nc.物體所受的合力為5 nd.物體所受的合力為6.9 n【解析】選a.將f沿水平和豎直方向分解，那么豎直方向fn=fsin30°+g=24 n,a正確；物體受到的最大靜摩擦力ffm=fn=12 nfcos30°= n,物體保持靜止狀態，物體所受的合力為零，c、d錯誤；由物體的平衡條件得摩擦力ff=fcos30°= n,b錯誤.6.【解析】選a.由于以同樣速率勻速上升,那么所受的阻力相等.設減少的質量為m,運動過程中受到的阻力為ff.在勻速下降過程中:f+ff=mg;在上

10、升過程中:f= (m-m)g+ff.聯立兩式解得,a選項正確.7.【解析】選a.石塊受力如下列圖，由力的平衡條件可知2fsin=mg，所以有f=，a正確.8.【解析】(1)對整體由平衡條件得：2fn-(m+2m)g=0(3分)解得： (2分)由牛頓第三定律得，小環對桿的壓力為： (1分)(2)對m由平衡條件得：2ftcos30°-mg=0(3分)小環剛好不滑動，此時小環受到的靜摩擦力到達最大值，那么： ftsin30°-f n=0(3分)解得動摩擦因數至少為： (2分)答案：(1)(2)9. 【解析】(1)因勻速提起重物，那么ft=mg，且繩對人的拉力為mg，所以地面對人的

11、支持力為：fn=mg-mg=(50-30)×10 n=200 n，方向豎直向上.(4分)(2)定滑輪對b點的拉力方向豎直向下，大小為2mg，桿對b點的彈力方向沿桿的方向，如下列圖，由共點力平衡條件得：fab=2mgtan30°=2×30×10× (6分)fbc= (6分)答案：(1)200 n (2) n n10.【解析】因為tan,那么f=0時，物體不能靜止在斜面上，當物體恰好不下滑時，受力如圖甲所示：由平衡條件得： (3分) (3分) 又有： (3分)解得： (3分)當物體恰好不上滑時，受力如圖乙所示：由平衡條件得： (3分) (2分)又有： (2分)解得： (2分)答案：【總結提升】平衡問題的分析技巧對于平衡類問題，應當首先分清是靜態平衡還是動態平衡問題.(1)對于靜態平衡問題，應領先分析物體的受力情況，根據平衡條件列出平衡方程，解方程對結果進行討論.(2)對于動態平衡問題，應先分析物體的受力情況，結合具體情況采用相應的方法.如果物體所受的力較少，可以采用合成的方法.如果物體受到三個力的作用而處于動態平衡，假設其中的一個力