（浙江選考）2020版高考物理一輪復(fù)習(xí) 第2章 相互作用 第3講 共點(diǎn)力的平衡條件和應(yīng)用學(xué)案

第3講共點(diǎn)力的平衡條件和應(yīng)用知識(shí)排查受力分析1.受力分析：把研究對(duì)象(指定物體)在特定的物理環(huán)境中受到的所有力都找出來(lái)，并畫出受力示意圖的過(guò)程。2.受力分析的一般順序(1)畫出已知力。(2)分析場(chǎng)力(重力、電場(chǎng)力、磁場(chǎng)力)。(3)分析彈力。(4)分析摩擦力。共點(diǎn)力的平衡條件1.平衡狀態(tài)物體處于靜止或勻速直線運(yùn)動(dòng)的狀態(tài)，即a0。2.平衡條件F合0或如圖1甲所示，小球靜止不動(dòng)，如圖乙所示，物塊勻速運(yùn)動(dòng)。圖1則：小球F合0FNsin F推，F(xiàn)Ncos mg。物塊FxF1Ff0，F(xiàn)yF2FNmg0。平衡條件的推論1.二力平衡：如果物體在兩個(gè)共點(diǎn)力的作用下處于平衡狀態(tài)，這兩個(gè)力必定大小相等，方向相反。2.三力平衡：如果物體在三個(gè)共點(diǎn)力的作用下處于平衡狀態(tài)，其中任何一個(gè)力與其余兩個(gè)力的合力大小相等，方向相反。3.多力平衡：如果物體在多個(gè)共點(diǎn)力的作用下處于平衡狀態(tài)，其中任何一個(gè)力與其余幾個(gè)力的合力大小相等，方向相反。小題速練1.思考判斷(1)物體沿光滑斜面下滑時(shí)，受到重力、支持力和下滑力的作用()(2)加速度等于零的物體一定處于平衡狀態(tài)()(3)速度等于零的物體一定處于平衡狀態(tài)()(4)豎直上拋的小球到最高點(diǎn)時(shí)處于平衡狀態(tài)()(5)宇航員乘坐神舟十一號(hào)飛船繞地球做圓周運(yùn)動(dòng)時(shí)處于平衡狀態(tài)()答案(1)×(2)(3)×(4)×(5)×2.一個(gè)質(zhì)量為3 kg 的物體，被放置在傾角為30°的固定光滑斜面上，在如圖2所示的甲、乙、丙三種情況下處于平衡狀態(tài)的是(g10 m/s2)()圖2A.僅甲圖B.僅乙圖C.僅丙圖 D.甲、乙、丙圖答案B3.如圖3所示，在拉力F作用下，小球通過(guò)輕繩沿光滑的斜面緩慢地向上移動(dòng)，在此過(guò)程中，小球受到的拉力F和支持力FN的大小變化情況是()圖3A.F增大，F(xiàn)N減小B.F和FN均減小C.F和FN均增大D.F減小，F(xiàn)N不變解析法一設(shè)斜面傾角為，輕繩與斜面間的夾角為，小球質(zhì)量為m，對(duì)小球，由平衡條件得mgsin Fcos ，F(xiàn)sin FNmgcos ，小球沿光滑的斜面緩慢地向上移動(dòng)的過(guò)程中，增大，則F增大，F(xiàn)N減小，故A正確。法二圖解法：如圖所示：當(dāng)在繩的拉力作用下沿斜面緩慢向上移動(dòng)時(shí)，F(xiàn)與斜面的夾角增大，F(xiàn)增大，F(xiàn)N減小，故A正確。答案A受力分析1.受力分析的基本思路(1)研究對(duì)象的選取方法：整體法和隔離法。(2)基本思路2.整體法與隔離法3.受力分析的注意事項(xiàng)(1)只分析研究對(duì)象所受的力，不分析研究對(duì)象對(duì)其他物體所施加的力。(2)只分析性質(zhì)力，不分析效果力。(3)每分析一個(gè)力，都應(yīng)找出施力物體。(4)合力和分力不能同時(shí)作為物體所受的力。(5)應(yīng)結(jié)合運(yùn)動(dòng)狀態(tài)。(6)注意牛頓第三定律的應(yīng)用。(7)遇到彈力、摩擦力的判斷較復(fù)雜時(shí)可用假設(shè)法。【典例】(2018·溫州中學(xué)期中)如圖4所示，質(zhì)量為m的物體A以一定的初速度v沿粗糙斜面上滑，物體A在上滑過(guò)程受到的力有()圖4A.沖力、重力、斜面的支持力、摩擦力B.重力、對(duì)斜面的正壓力、摩擦力C.重力、斜面的支持力、摩擦力D.重力、斜面的支持力、摩擦力、對(duì)斜面的正壓力、下滑力解析物體必受重力，物體與斜面體相互擠壓，故斜面對(duì)物體一定有支持力，方向垂直于斜面向上，物體相對(duì)于粗糙斜面向上滑動(dòng)，一定與斜面體間有摩擦力，摩擦力阻礙物體間的相對(duì)滑動(dòng)，物體相對(duì)于斜面體向上滑動(dòng)，故一定受到沿斜面向下的滑動(dòng)摩擦力，物體依靠慣性運(yùn)動(dòng)，沒(méi)有向上的沖力，也找不到施力物體，重力有使物體下滑的趨勢(shì)，無(wú)下滑力，同樣也找不到施力物體，故選項(xiàng)C正確。答案C1.(2016·10月浙江選考)中國(guó)女排在2016年奧運(yùn)會(huì)比賽中再度奪冠。圖5為比賽中精彩瞬間的照片，此時(shí)排球受到的力有()圖5A.推力B.重力、推力C.重力、空氣對(duì)球的作用力D.重力、推力、空氣對(duì)球的作用力解析排球受重力、空氣阻力，但排球與手不接觸，排球不受推力，故C正確。答案C2.在水平桌面上疊放著木塊P和Q，用水平力F推Q，使P、Q兩木塊一起沿水平桌面勻速滑動(dòng)，如圖6所示，以下說(shuō)法中正確的是()圖6A.P受三個(gè)力，Q受六個(gè)力B.P受四個(gè)力，Q受六個(gè)力C.P受兩個(gè)力，Q受五個(gè)力D.以上答案均不正確解析分析木塊P受豎直方向的重力G和支持力FN的作用，木塊Q受重力G，地面的支持力FN，P木塊的壓力FN、水平推力F和地面對(duì)木塊Q的摩擦力Ff。答案C3.如圖7所示，質(zhì)量為M的楔形物塊靜置在水平地面上，其斜面的傾角為。斜面上有一質(zhì)量為m的小物塊，小物塊與斜面之間存在摩擦。用恒力F沿斜面向上拉小物塊，使之勻速上滑。在小物塊運(yùn)動(dòng)的過(guò)程中，楔形物塊始終保持靜止，重力加速度為g。則地面對(duì)楔形物塊的支持力的大小為()圖7A.(Mm)g B.(Mm)gFC.(Mm)gFsin D.(Mm)gFsin 解析勻速沿斜面上滑的小物塊和楔形物塊都處于平衡狀態(tài)，可將二者看作一個(gè)處于平衡狀態(tài)的整體，由豎直方向受力平衡可得(Mm)gFNFsin ，解得FN(Mm)gFsin 。答案D共點(diǎn)力作用下物體的平衡1.平衡中的研究對(duì)象選取(1)單個(gè)物體；(2)能看成一個(gè)物體的系統(tǒng)；(3)一個(gè)結(jié)點(diǎn)。2.靜態(tài)平衡問(wèn)題的解題“五步驟”3.平衡問(wèn)題常見處理方法方法內(nèi)容合成法物體受三個(gè)共點(diǎn)力的作用而平衡，則任意兩個(gè)力的合力一定與第三個(gè)力大小相等，方向相反分解法物體受三個(gè)共點(diǎn)力的作用而平衡，將某一個(gè)力按力的效果分解，則其分力和其他兩個(gè)力滿足平衡條件正交分解法物體受到三個(gè)或三個(gè)以上力的作用時(shí)，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(duì)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(gè)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(shí)求解未知力4.動(dòng)態(tài)平衡問(wèn)題解決方法(1)動(dòng)態(tài)平衡：是指平衡問(wèn)題中的一部分力是變力，是動(dòng)態(tài)力，力的大小和方向均要發(fā)生變化，所以叫動(dòng)態(tài)平衡，這是力平衡問(wèn)題中的一類難題。(2)基本思路：化“動(dòng)”為“靜”，“靜”中求“動(dòng)”。(3)基本方法：圖解法和解析法。圖解法是利用力的平行四邊形(或矢量三角形)中角與邊長(zhǎng)的變化情況來(lái)直接確定物理量的變化情況?！镜淅?】如圖8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的作用下靜止于P點(diǎn)。設(shè)滑塊所受支持力為FN，OP與水平方向的夾角為，重力加速度為g。下列關(guān)系正確的是()圖8A.F B.Fmgtan C.FN D.FNmgtan 解析方法一合成法滑塊受力如圖甲，由平衡條件知tan F，F(xiàn)N。方法二效果分解法將重力按產(chǎn)生的效果分解，如圖乙所示，F(xiàn)G2，F(xiàn)NG1。方法三正交分解法將滑塊受的力沿水平、豎直方向分解，如圖丙所示，mgFNsin ，F(xiàn)FNcos ，聯(lián)立解得F，F(xiàn)N。方法四力的三角形法將三力首尾依次相連，構(gòu)成矢量三角形，如圖丁所示，sin ，tan 得FNF故選項(xiàng)C正確。答案C【典例2】如圖9所示，電燈懸掛于兩墻壁之間，更換水平繩OA使連接點(diǎn)A向上移動(dòng)而保持O點(diǎn)位置和OB繩的位置不變，則在A點(diǎn)向上移動(dòng)的過(guò)程中()圖9A.繩OB的拉力逐漸增大B.繩OB的拉力不變C.繩OA的拉力先增大后減小D.繩OA的拉力先減小后增大解析在繩OA的連接點(diǎn)A向上移動(dòng)的過(guò)程中，結(jié)點(diǎn)O始終處于平衡狀態(tài)。取結(jié)點(diǎn)O為研究對(duì)象，受力情況如圖所示，圖中F1、F2、F3分別是繩OA、繩OB、電線對(duì)結(jié)點(diǎn)O的拉力，F(xiàn)3是F1和F2的合力，且F3F3。在A點(diǎn)向上移動(dòng)的過(guò)程中，F(xiàn)3的大小和方向都保持不變，F(xiàn)2的方向保持不變。由圖可知，當(dāng)繩OA垂直于OB時(shí)，繩OA的拉力最小，所以繩OA的拉力先減小后增大，繩OB的拉力逐漸減小，選項(xiàng)D正確。答案D1.如圖10所示，有一只重為G的蜻蜓在空中沿虛線方向勻速直線飛行，在此過(guò)程中，蜻蜓受到空氣對(duì)它的作用力的方向是()圖10A.a方向 B.b方向C.c方向 D.d方向解析 蜻蜓做勻速直線運(yùn)動(dòng)，蜻蜓受重力和空氣的作用力而處于平衡狀態(tài)，故空氣對(duì)蜻蜓的作用力的方向豎直向上，即沿a方向，故選項(xiàng)A正確。答案A2.如圖11所示，光滑斜面的傾角為37°，一個(gè)可以看成質(zhì)點(diǎn)的小球在輕質(zhì)細(xì)線的拉力作用下靜止在斜面上，細(xì)線與斜面間的夾角也為37°，若小球的重力為G，sin 37°0.6，cos 37°0.8，則手對(duì)細(xì)線的拉力等于()圖11A.G B.C. D.解析對(duì)小球受力分析，小球受到細(xì)線的拉力F、斜面的支持力和小球的重力作用，在沿斜面方向上，F(xiàn)cos 37°Gsin 37°，解得FGtan 37°G，故選項(xiàng)C正確。答案C3.半圓柱體P放在粗糙的水平地面上，其右端有豎直擋板MN。在P和MN之間放有一個(gè)光滑均勻的小圓柱體Q，整個(gè)裝置處于靜止?fàn)顟B(tài)。如圖12所示是這個(gè)裝置的縱截面圖。若用外力使MN保持豎直并緩慢地向右移動(dòng)，在Q落到地面以前，發(fā)現(xiàn)P始終保持靜止。在此過(guò)程中，下列說(shuō)法中正確的是()圖12A.MN對(duì)Q的彈力逐漸減小B.地面對(duì)P的摩擦力逐漸增大C.P、Q間的彈力先減小后增大D.Q受到P和MN的合力逐漸增大解析對(duì)圓柱體Q受力分析，如圖所示，P對(duì)Q的彈力為F，MN對(duì)Q的彈力為FN，擋板MN向右運(yùn)動(dòng)時(shí)，F(xiàn)和豎直方向的夾角逐漸增大，如圖所示，而圓柱體所受重力大小不變，所以F和FN的合力大小不變，故選項(xiàng)D錯(cuò)誤；由圖可知，F(xiàn)和FN都在不斷增大，故選項(xiàng)A、C都錯(cuò)誤；對(duì)P、Q整體受力分析知，地面對(duì)P的摩擦力大小等于FN，所以地面對(duì)P的摩擦力逐漸增大，選項(xiàng)B正確。答案B處理平衡問(wèn)題的三點(diǎn)說(shuō)明(1)物體受三力平衡時(shí)，利用力的效果分解法或合成法比較簡(jiǎn)單。(2)物體受四個(gè)或四個(gè)以上的力作用時(shí)，一般采用正交分解法。(3)物體只受三個(gè)力的作用且三力構(gòu)成普通三角形，可考慮使用相似三角形法。平衡中的臨界、極值問(wèn)題1.臨界問(wèn)題當(dāng)某物理量變化時(shí)，會(huì)引起其他幾個(gè)物理量的變化，從而使物體所處的平衡狀態(tài)“恰好出現(xiàn)”或“恰好不出現(xiàn)”，在問(wèn)題的描述中常用“剛好”“剛能”“恰好”等語(yǔ)言敘述。2.極值問(wèn)題平衡物體的極值，一般是指在力的變化過(guò)程中的最大值和最小值問(wèn)題。3.解題思路解決共點(diǎn)力平衡中的臨界、極值問(wèn)題“四字訣”【典例】如圖13所示，質(zhì)量為m的物體放在水平地面上，物體與地面間的動(dòng)摩擦因數(shù)為，對(duì)物體施加一個(gè)與水平方向成角的力F，已知最大靜摩擦力等于滑動(dòng)摩擦力，重力加速度為g，試求：要使物體在水平地面上運(yùn)動(dòng)，力F的取值范圍。圖13解析要使物體能夠運(yùn)動(dòng)，水平方向的力必須要大于等于最大靜摩擦力，當(dāng)力F有極小值時(shí)，物體恰好在水平地面上做勻速直線運(yùn)動(dòng)，由平衡條件可得：Fmincos FNFminsin FNmg聯(lián)立，解得Fmin當(dāng)力F取最大值時(shí)，物體將要脫離水平面，此時(shí)地面對(duì)物體的支持力恰好為零，則：Fmaxsin mg解得Fmax則物體在水平地面上運(yùn)動(dòng)時(shí)F的范圍為F答案F1.如圖14所示，一根長(zhǎng)為l的細(xì)繩一端固定在O點(diǎn)，另一端懸掛質(zhì)量為m的小球A，為使細(xì)繩與豎直方向成30°角且繃緊，小球A處于靜止，對(duì)小球A施加的最小的力是(重力加速度為g)()圖14A.mg B.mgC.mg D.mg解析如圖所示，球受重力mg、繩的拉力FT、外力F三個(gè)力作用，合力為0。則mg與F的合力一定與FT等大反向，畫出力的三角形可知，當(dāng)F與FT垂直時(shí)F最小，F(xiàn)minmgsin 30°mg，選項(xiàng)C正確。答案C2.如圖15所示，一物塊受一恒力F作用，現(xiàn)要使該物塊沿直線AB運(yùn)動(dòng)，應(yīng)該再加上另一個(gè)力的作用，則加上去的這個(gè)力的最小值為()圖15A.Fcos B.Fsin C.Ftan D.解析要使物塊沿AB方向運(yùn)動(dòng)，恒力F與另一個(gè)力的合力必沿AB方向，當(dāng)另一個(gè)力與AB方向垂直時(shí)為最小，故FFsin ，B正確。答案B3.質(zhì)量為M的木楔傾角為，在水平面上保持靜止，當(dāng)將一質(zhì)量為m的木塊放在木楔斜面上時(shí)，它正好勻速下滑。如果用與木楔斜面成角的力F拉著木塊勻速上升，如圖16所示(已知木楔在整個(gè)過(guò)程中始終靜止，重力加速度為g)。圖16(1)當(dāng)時(shí)，拉力F有最小值，求此最小值；(2)當(dāng)時(shí)，木楔對(duì)水平面的摩擦力是多大？解析木塊在木楔斜面上勻速向下運(yùn)動(dòng)時(shí)，有mgsin mgcos ，即tan 。(1)木楔在力F作用下沿斜面向上勻速運(yùn)動(dòng)，有Fcos mgsin FfFsin FNmgcos FfFN解得F則當(dāng)時(shí)，F(xiàn)有最小值，為Fminmgsin 2。(2)因?yàn)槟緣K及木楔均處于平衡狀態(tài)，整體受到地面的摩擦力等于F的水平分力，即FfFcos ()當(dāng)F取最小值mgsin 2時(shí)，F(xiàn)fFmincos 2mgsin 2cos 2mgsin 4。答案(1)mgsin 2(2)mgsin 4涉及極值的臨界問(wèn)題的三種解答方法(1)圖解法根據(jù)平衡條件作出力的矢量圖，如只受三個(gè)力，則這三個(gè)力構(gòu)成封閉矢量三角形，然后根據(jù)矢量圖進(jìn)行動(dòng)態(tài)分析，確定最大值和最小值。(如T1的求解方法)(2)假設(shè)推理法先假設(shè)某種臨界情況成立，然后根據(jù)平衡條件及有關(guān)知識(shí)進(jìn)行論證、求解。(3)數(shù)學(xué)方法根據(jù)物體的平衡條件列方程，在解方程時(shí)采用數(shù)學(xué)知識(shí)求極值。通常用到的數(shù)學(xué)知識(shí)有二次函數(shù)求極值、討論公式求極值、三角函數(shù)求極值以及幾何法求極值等。(如T3的求解方法)題源：人教版必修1·P91·T1在光滑墻壁上用網(wǎng)兜把足球掛在A點(diǎn)，足球與墻壁的接觸點(diǎn)為B(圖4.76)。足球的質(zhì)量為m，懸繩與墻壁的夾角為，網(wǎng)兜的質(zhì)量不計(jì)。求懸繩對(duì)球的拉力和墻壁對(duì)球的支持力。圖4.76題源拓展在上題中緩慢增加懸繩的長(zhǎng)度，其他條件不變，則懸繩對(duì)足球的拉力F和墻壁對(duì)足球的支持力FN的變化情況是()A.F逐漸變大 B.F逐漸變小C.FN逐漸變大 D.FN保持不變答案B鏈接高考1.(2016·全國(guó)卷，14)質(zhì)量為m的物體用輕繩AB懸掛于天花板上。用水平向左的力F緩慢拉動(dòng)繩的中點(diǎn)O，如圖17所示。用T表示繩OA段拉力的大小，在O點(diǎn)向左移動(dòng)的過(guò)程中()圖17A.F逐漸變大，T逐漸變大B.F逐漸變大，T逐漸變小C.F逐漸變小，T逐漸變大D.F逐漸變小，T逐漸變小解析對(duì)O點(diǎn)受力分析如圖所示，F(xiàn)與T的變化情況如圖，由圖可知在O點(diǎn)向左移動(dòng)的過(guò)程中，F(xiàn)逐漸變大，T逐漸變大，故選項(xiàng)A正確。答案A2.(2017·4月浙江選考)重型自卸車?yán)靡簤貉b置使車廂緩慢傾斜到一定角度，車廂上的石塊就會(huì)自動(dòng)滑下。以下說(shuō)法正確的是()圖18A.在石塊下滑前后自卸車與石塊整體的重心位置不變B.自卸車車廂傾角越大，石塊與車廂的動(dòng)摩擦因數(shù)越小C.自卸車車廂傾角變大，車廂與石塊間的正壓力減小D.石塊開始下滑時(shí)，受到的摩擦力大于重力沿斜面方向的分力解析物體的重心的位置跟形狀還有質(zhì)量分布有關(guān)，石塊下滑前后，質(zhì)量分布變化，形狀變化，所以重心改變，選項(xiàng)A錯(cuò)誤；石塊與車廂的動(dòng)摩擦因數(shù)與車廂傾角無(wú)關(guān)，選項(xiàng)B錯(cuò)誤；對(duì)石塊受力分析如圖所示，F(xiàn)Nmgcos ，F(xiàn)fmgsin ，車廂的傾角變大，所以車廂與石塊間的正壓力減小，選項(xiàng)C正確；石塊下滑時(shí)，重力的分力大于受到的摩擦力，選項(xiàng)D錯(cuò)誤。答案C活頁(yè)作業(yè)(時(shí)間：30分鐘)A組基礎(chǔ)過(guò)關(guān)1.(2018·嘉興一中高三期末)如圖1所示，一把重為G的梯子僅在一石塊的支持下處于靜止?fàn)顟B(tài)，此時(shí)梯子受到石塊作用力的大小與方向分別是()圖1A.大于G、沿梯子斜向上B.等于G、沿梯子斜向上C.等于G、豎直向上D.小于G、豎直向上答案C2.(2018·寧波余姚中學(xué)期中)去年，李世石的人機(jī)對(duì)決引起了全世界的關(guān)注。解說(shuō)圍棋的棋盤如圖2所示。棋盤豎直放置。棋盤和棋子都是磁性材料制成，能吸在棋盤上，不計(jì)棋子之間的相互作用力，下列說(shuō)法正確的是()圖2A.棋子共受三個(gè)力作用B.棋子對(duì)棋盤的壓力大小等于其所受重力的大小C.磁性越強(qiáng)的棋子，所受的摩擦力越大D.減小棋子的質(zhì)量，棋子所受到的摩擦力減小解析小棋子受到重力G、棋盤面的吸引力F、彈力FN和靜摩擦力f，共四個(gè)力作用，故A錯(cuò)誤；棋子對(duì)棋盤的壓力大小與重力無(wú)關(guān)，故B錯(cuò)誤；根據(jù)豎直方向上二力平衡知：fG，即摩擦力與磁性強(qiáng)弱無(wú)關(guān)，故C錯(cuò)誤；根據(jù)豎直方向上二力平衡知：fG，減小棋子的質(zhì)量，棋子所受的摩擦力減小，故D正確。答案D3.如圖3所示，一重球用輕質(zhì)繩子懸掛著，且與光滑斜面接觸，處于靜止?fàn)顟B(tài)，若繩子保持豎直狀態(tài)，則重球受到的力有()圖3A.重力和繩子的拉力B.重力、繩子的拉力和斜面的支持力C.重力、斜面的彈力和斜面的靜摩擦力D.重力、繩子的拉力、斜面的支持力和下滑力解析可以用假設(shè)法進(jìn)行判斷。假設(shè)沒(méi)有此斜面小球依然會(huì)處于靜止?fàn)顟B(tài)，說(shuō)明斜面對(duì)小球沒(méi)有力的作用，A項(xiàng)正確。答案A4.(2018·北京朝陽(yáng)期末)某同學(xué)在單杠上做引體向上，在下列四種情況下分別處于靜止?fàn)顟B(tài)。其中該同學(xué)單臂受力最小的是()解析將人所受的重力按照效果進(jìn)行分解，由于大小方向確定的一個(gè)力分解為兩個(gè)等大的力時(shí)，合力在分力的角平分線上，且兩分力的夾角越大，分力越大，因而B圖中人單臂受力最小。答案B5.如圖4所示，A、B疊放在水平面上，水平力F作用在A上，使二者一起向右做勻速直線運(yùn)動(dòng)，下列說(shuō)法正確的是()圖4A.A、B之間無(wú)摩擦力B.A受到的靜摩擦力水平向右C.B受到A的靜摩擦力水平向右D.地面對(duì)B的摩擦力為靜摩擦力，水平向右解析 對(duì)A物體，由于A勻速運(yùn)動(dòng)，由二力平衡可知，B對(duì)A的靜摩擦力必與F等值反向，故A、B錯(cuò)誤；對(duì)B物體，由力的作用的相互性可知，A對(duì)B的靜摩擦力一定與B對(duì)A的靜摩擦力反向，故B受到A的靜摩擦力水平向右，故C正確；對(duì)A、B整體分析，由于A、B一起向右勻速運(yùn)動(dòng)，則地面對(duì)B的摩擦力一定為滑動(dòng)摩擦力，且水平向左，故D錯(cuò)誤。答案C6.(2018·嘉興模擬)如圖5所示，一物體放在自動(dòng)扶梯上，隨自動(dòng)扶梯勻速斜向下運(yùn)動(dòng)，則物體受到的外力有()圖5A.1個(gè) B.2個(gè)C.3個(gè) D.4個(gè)解析物體勻速運(yùn)動(dòng)，由受力分析知物體受豎直向下的重力和豎直向上的支持力，故B選項(xiàng)正確。答案B7.如圖6所示，物體A靠在豎直墻面上，在力F作用下，A、B保持靜止。物體A的受力個(gè)數(shù)為()圖6A.2 B.3C.4 D.5 解析先以A、B整體為研究對(duì)象，A、B整體只受到向上的推力F和重力(注意墻壁對(duì)A無(wú)彈力)；再以A為研究對(duì)象，A受豎直向下的重力，B對(duì)A的支持力和摩擦力，所以A受到三個(gè)力的作用。 答案B8.(2018·東陽(yáng)中學(xué)期中)在某駕校的訓(xùn)練場(chǎng)地上，有一段圓弧形坡道，如圖7所示，若將同一輛車先后停放在a點(diǎn)和b點(diǎn)，下述分析和比較正確的是()圖7A.車在a點(diǎn)受坡道的合外力大于在b點(diǎn)受的合外力B.車在a點(diǎn)受坡道的摩擦力大于在b點(diǎn)受的摩擦力C.車在a點(diǎn)受到的支持力大于在b點(diǎn)受的支持力D.車在a點(diǎn)受的重力的下滑分力大于在b點(diǎn)受的重力的下滑分力解析將同一輛車先后停放在a點(diǎn)和b點(diǎn)，處于靜止?fàn)顟B(tài)，則合力都為零，所以在a、b兩點(diǎn)所受的合力相等，故A錯(cuò)誤；根據(jù)平衡條件有，F(xiàn)Nmgcos ，fmgsin ，b點(diǎn)的傾角大于a點(diǎn)的傾角，所以a點(diǎn)的支持力大于b點(diǎn)的支持力，a點(diǎn)所受的摩擦力小于b點(diǎn)所受的摩擦力，車在a點(diǎn)重力的下滑分力小于b點(diǎn)重力的下滑分力，故C正確，B、D錯(cuò)誤。答案CB組能力提升9.用一輕繩將小球P系于光滑墻壁上的O點(diǎn)，在墻壁和球P之間夾有一長(zhǎng)方體物塊Q，如圖8所示。P、Q均處于靜止?fàn)顟B(tài)，下列說(shuō)法中，正確的是()圖8A.P受3個(gè)力B.Q受3個(gè)力C.若繩子變長(zhǎng)，繩子的拉力將變小D.若繩子變短，Q受到的靜摩擦力將增大解析小球P受重力、細(xì)繩的拉力、Q對(duì)P的支持力和Q對(duì)P的摩擦力作用；物塊Q受到重力、墻對(duì)Q的支持力、P對(duì)Q的壓力及摩擦力作用；對(duì)小球P及物塊Q的整體，繩子的拉力FT，若繩子變長(zhǎng)，減小，則繩子的拉力將變?。粚?duì)物塊Q而言，向下的重力等于P對(duì)Q向上的摩擦力，若繩子變短，Q受到的靜摩擦力大小不變。選項(xiàng)C正確。答案C10.(2018·杭州市余杭四校期中)自卸式運(yùn)輸車是車廂配有自動(dòng)傾卸裝置的汽車，又稱為翻斗車、工程車，由汽車底盤、液壓舉升機(jī)構(gòu)、取力裝置和貨廂組成。如圖9所示，在車廂由水平位置逐漸抬起的過(guò)程中，有關(guān)貨物所受車廂的支持力FN和摩擦力Ff，下列說(shuō)法中正確的是()圖9A.摩擦力Ff逐漸增大B.摩擦力Ff先增大后減小C.支持力FN逐漸增大D.支持力FN先減小后不變解析 設(shè)貨廂底板與水平方向夾角為，在增大過(guò)程中，若貨物沒(méi)有滑動(dòng)，受力分析則有FNmgcos ，F(xiàn)fmgsin ，滑動(dòng)后受力分析有FNmgcos ，F(xiàn)fmgcos ，故隨著的增大，F(xiàn)N一直減小，F(xiàn)f先增大后減小，選項(xiàng)B正確，A、C、D錯(cuò)誤。答案B11.(2017·11月浙江選考)疊放在水平地面上的四個(gè)完全相同的排球如圖10所示，質(zhì)量均為m，相互接觸。球與地面間的動(dòng)摩擦因數(shù)均為，則()圖10A.上方球與下方三個(gè)球間均沒(méi)有彈力B.下方三個(gè)球與水平地面間均沒(méi)有摩擦力C.水平地面對(duì)下方三個(gè)球的支持力均為mgD.水平地面對(duì)下方三個(gè)球的摩擦力均為mg解析將四個(gè)球看做一個(gè)整體，地面的支持力與球的重力平衡，設(shè)地面上一個(gè)球受的支持力大小為FN，因此3FN4mg，則FNmg，所以選項(xiàng)C正確；最上面的球?qū)ο旅嫒齻€(gè)球肯定有彈力，選項(xiàng)A錯(cuò)誤；對(duì)地面上的其中一個(gè)球做受力分析，如圖所示。由此受力分析可知，選項(xiàng)B錯(cuò)誤；由于小球受到的是靜摩擦力，因此不能通過(guò)FFN求解，選項(xiàng)D錯(cuò)誤。答案C12.(2017·全國(guó)卷，17)一根輕質(zhì)彈性繩的兩端分別固定在水平天花板上相距80 cm的兩點(diǎn)上，彈性繩的原長(zhǎng)也為80 cm。將一鉤碼掛在彈性繩的中點(diǎn)，平衡時(shí)彈性繩的總長(zhǎng)度為100 cm；再將彈性繩的兩端緩慢移至天花板上的同一點(diǎn)，則彈性繩的總長(zhǎng)度變?yōu)?彈性繩的伸長(zhǎng)始終處于彈性限度內(nèi))()A.86 cm B.92 cm C.98 cm D.104 cm解析設(shè)彈性繩的勁度系數(shù)為k。掛鉤碼后，彈性繩兩端點(diǎn)移動(dòng)前，左、右兩段繩的伸長(zhǎng)量L10 cm，兩段繩的彈力FkL，對(duì)鉤碼受力分析，如圖甲所示，sin ，cos 。根據(jù)共點(diǎn)力的平衡條件可得，鉤碼的重力為G2kLcos 。將彈性繩的兩端緩慢移至天花板上的同一點(diǎn)時(shí)，受力圖如圖乙所示。設(shè)彈性繩伸長(zhǎng)量為L(zhǎng)，彈力為FkL，鉤碼的重力為G2kL，聯(lián)立解得LL6 cm。彈性繩的總長(zhǎng)度變?yōu)長(zhǎng)02L92 cm，故選項(xiàng)B正確，A、C、D錯(cuò)誤。 甲 乙答案B13.(多選)如圖11所示，在固定好的水平和豎直的框架上，A、B兩點(diǎn)連接著一根繞過(guò)光滑的輕小滑輪的不可伸長(zhǎng)的細(xì)繩，重物懸掛于滑輪下，處于靜止?fàn)顟B(tài)。若按照以下的方式緩慢移動(dòng)細(xì)繩的端點(diǎn)，則下列判斷正確的是()圖11A.只將繩的左端移向A點(diǎn)，拉力變小B.只將繩的左端移向A點(diǎn)，拉力不變C.只將繩的右端移向B點(diǎn)，拉力變小D.只將繩的右端移向B點(diǎn)，拉力變大解析設(shè)滑輪兩側(cè)繩子與豎直方向的夾角為，繩子的長(zhǎng)度為L(zhǎng)，B點(diǎn)到墻壁的距離為s，根據(jù)幾何知識(shí)和對(duì)稱性，得：sin 以滑輪為研究對(duì)象，設(shè)繩子拉力大小為FT，根據(jù)平衡條件得：2FTcos mg，得FT當(dāng)只將繩的左端移向A點(diǎn)，s和L均不變，則由式知，F(xiàn)T不變，故A錯(cuò)誤，B正確；當(dāng)只將繩的右端移向B點(diǎn)，s增加，而L不變，則由式知，增大，cos 減小，則由式知，F(xiàn)T增大，故C錯(cuò)誤，D正確。答案BD21