重庆市兼善中学蔡家校区2015年高考物理受力分析复习题（无答案）

发布时间：2018-09-02 18:37:09

受力分析

一、知识梳理与方法总结

1.平衡状态

物体处于静止状态或匀速直线运动的状态，即F合＝0。

2.共点力的平衡条件

F合＝0或Fx＝0、Fy＝0

3.平衡条件的推论

(1)二力平衡：如果物体在两个共点力的作用下处于平衡状态，这两个力必定大小相等，方向相反。

(2)三力平衡：如果物体在三个共点力的作用下处于平衡状态，其中任何一个力与其余两个力的合力大小相等，方向相反；并且这三个力的矢量可以形成一个矢量三角形。（常解直角△）

(3)多力平衡：如果物体在多个共点力的作用下处于平衡状态，其中任何一个力与其余几个力的合力大小相等，方向相反。（常用正交分解法）

4.处理平衡问题的常用方法

(1)力的合成法：

物体在三个共点力作用下处于平衡状态，则任意两个力的合力一定与第三个力大小相等，方向相反。“力的合成法”是解决三力平衡问题的基本方法。

(2)正交分解法：

物体受到三个或三个以上力的作用时，常用正交分解法列平衡方程求解：Fx＝0，Fy＝0。为方便计算，建立坐标系时以使尽可能多的力落在坐标轴上为原则。

(3)相似三角形法：

物体受到三个共点力的作用而处于平衡状态，画出其中任意两个力的合力与第三个力等值反向的平行四边形，其中可能有力三角形与题设图中的几何三角形相似，进而力三角形与几何三角形对应成比例，根据比值便可计算出未知力的大小与方向。

二、分类例析：

1.共点的三力平衡

物体在三个力的作用下处于平衡状态，要求我们分析三力之间的相互关系的问题叫三力平衡问题，这是物体受力平衡中最重要、最典型也最基础的平衡问题.

「例1」如图所示，将细线的一端系在右手中指上，另一端系上一个重为G的钩码．用一支很轻的铅笔的尾部顶在细线上的某一点，使细线的上段保持水平，笔的尖端置于右手掌心．铅笔与水平细线的夹角为θ，则(　　 )

A．中指受到的拉力为Gsin θ B．中指受到的拉力为Gcos θ

C．手心受到的压力为 D．手心受到的压力为

「例2」如图所示，光滑半球形容器固定在水平面上，O为球心．一质量为m的小滑块，在水平力F的作用下静止于P点．设滑块所受支持力为FN，OP与水平方向的夹角为θ.下列关系正确的是(　　)

A．F＝ B．F＝mgtan θ

C．FN＝ D．FN＝mgtan θ

「例3」如图所示，一个半球形的碗放在桌面上，碗口水平，O点为其球心，碗的内表面及碗口是光滑的．一根细线跨在碗口上，线的两端分别系有质量为m1和m2的小球，当它们处于平衡状态时，质量为m1的小球与O点的连线与水平线的夹角为α＝60°，则两小球的质量比为 (　　)

A. B. C. D.

2.动态平衡问题

　　通过控制某些物理量，使物体的状态发生缓慢的变化，而在这个过程中物体又始终处于一系列的平衡状态，在问题的描述中常用“缓慢”等语言叙述。

◆在分析这类问题时，要注意物体“变中有不变”的平衡特点，在变中寻找不变量。即将两个发生变化的力进行合成，利用它们的合力为恒力的特点进行分析。在解决这类问题时，常用图解法。

◆图解法分析动态平衡问题的一般步骤

(1)选某一状态对物体进行受力分析；

(2)根据平衡条件画出平行四边形；

(3)根据已知量的变化情况，画出平行四边形的边角变化；

(4)确定未知量大小、方向的变化

「例4」如图所示，在细绳的下端挂一物体，用力F拉物体，使线绳偏离竖直方向α角，且保持α角不变，当拉力F与水平方向夹角β为多大时，拉力F的值最小（）

A．β=900 B．β=π/2

C．β=α D．β=2α

「例5」如图所示，重物通过细线拴在AB细线上的O点，B沿竖直挡板PQ缓缓竖直向下移动，保持O点位置不变，如图所示，那么OA和OB细线上的拉力将怎样变化？

反思与总结：

◆1.图解法分析物体动态平衡问题时，一般物体只受三个力作用，且其中一个力大小、方向均不变，另一个力的方向不变，第三个力大小、方向均变化。

◆2.当大小方向均可改变的分力与方向不变、大小可变的分力垂直时，其中方向可变的分力存在最小值。

3.多力平衡问题

物体在四个或四个以上的力作用下的平衡问题叫多力平衡问题．处理多力平衡问题的思路有以下两种：

(1)化多力为三力，利用三力问题的处理方法进行分析．

　　在多力问题中，如果将某些力先合成，考虑其合力与剩余力之间的关系，即可将多力问题转化为三力问题，用我们前面讨论的方法加以分析和研究．

(2)利用正交分解法分析求解

「例6」一个质量为m=2.0 kg的物体,放在倾角为θ=30°的斜面上静止不动.若用竖直向上的力F=5.0 N提物体,物体仍静止,下述结论正确的是 ( )

A.物体受到的合外力减小5.0 N

B.物体受到的摩擦力减小5.0 N

C.斜面受到的压力减小5.0 N

D.物体对斜面的作用力减小5.0 N

「例7」直角劈形木块(截面如图)质量M＝2kg,用外力顶靠在竖直墙上,已知木块与墙之间最大静摩擦力和木块对墙的压力成正比,即fm＝kFN，比例系数k＝0.5,则垂直作用于BC边的外力F应取何值木块才能保持静止?

(g＝10m/s2,sin37°=0.6，cos37°＝0.8)

4.连接体的平衡问题

当一个系统（两个及两个以上的物体）处于平衡状态时，系统内的每一个物体都处于平衡状态，当求系统内各部分相互作用时用隔离法（否则不能暴露物体间的相互作用），求系统受到的外力时，用整体法，即将整个系统作为一个研究对象，具体应用中，一般两种方法交替使用。

「例8」如图所示，位于水平桌面上的物块P质量为2m，由跨过定滑轮的轻绳与质量为m的物块Q相连，从滑轮到P和到Q的两段绳都是水平的。已知Q与P之间以及P与桌面之间的动摩擦因数都是，滑轮的质量、滑轮轴上的摩擦都不计。若用一水平向右的力F拉Q使它做匀速运动，则F的大小为（　　　）

A． B． C． D．

「例9」跨过定滑轮的轻绳两端，分别系着物体A和物体B，物体A放在倾角为θ的斜面上，如图所示．已知物体A的质量为m，物体A与斜面的动摩擦因数为μ(μθ)，滑轮的摩擦不计，要使物体A静止在斜面上，求物体B的质量的取值范围(按最大静摩擦力等于滑动摩擦力处理)．

三、强化训练(课时1)

1.下列几组共点力分别作用于同一物体上，有可能使物体做匀速直线运动的是(　　)

A．1 N、5 N、3 N B．3 N、4 N、8 N

C．4 N、10 N、5 N D．4 N、12 N、8 N

2.一个物体受三个共点力的作用，这三个力大小相等，互成120°.则下列说法正确的是(　　)

A．物体一定做匀速直线运动　　 B．物体所受合力可能不为零

C．物体所受合力一定为零　　　 D．物体可能做匀变速曲线运动

3.测定风力的仪器原理如图所示，它的细长金属直杆一端固定于悬点O，另一端悬挂着一个质量为m金属球．无风时，金属直杆自然下垂，当受到沿水平方向吹来的风时，金属直杆将偏离竖直方向一定角度θ，风力越大，偏角越大．下列关于风力F与偏角θ小球质量m之间的关系式正确的是(　　)

A．F＝mgsin θ　　 B．F＝mgcos θ C．F＝mgtan θ D．F＝mgcot θ

4.如图所示，质量为m的物体悬挂在轻质的支架上，斜梁OB与竖直方向的夹角为θ。设水平横梁OA和斜梁OB作用于O点的弹力分别为F1和F2。以下结果正确的是( )

A．　 B．

C．　　 D．

5.三段不可伸长的细绳OA、OB、OC能存受的最大拉力相同，它们共同悬挂一重物，如图。其中OB是水平的，A端、B端固定。若逐渐增加C端所挂物体的质量，则最先断的绳是( )

A．必定是OA B．必定是OB

C．必定是OC D．可能是OB，也可能是OC

6.如右图所示，不可伸长、长度为L的轻质细线一端固定在竖直墙上的O点，另一端A通过一个轻质动滑轮沿水平面从P点向Q点缓慢移动一段距离，动滑轮下吊一重物，不计一切摩擦，则细线上张力的变化情况为(　　)

A．变大 B．变小 C．不变 D．无法确定

7.如图所示，质量为m的木箱在与水平面成θ的推力F作用下,在水平地面上滑行，已知木箱与地面间的动摩擦因数为μ，那物体受到的滑动摩擦力大小为(　 )

A．μ mg B．μ (mg+Fsinθ) C．Fcosθ D．μ (mg+Fcosθ)

8.如图所示，质量为m的物体置于水平地面上，受到一个与水平面方向成α角的拉力F作用，恰好做匀速直线运动，则物体与水平面间的动摩擦因数为(　 )

A．Fcosα/(mg－Fsinα) B．Fsinα/(mg－Fsinα)

C．(mg－Fsinα)/Fcosα D．Fcosα/mg

9. 如图所示，质量为m的均匀球用两个细绳悬挂在天花板和竖直墙壁之间，AC绳与竖直方向的夹角为30°,BC绳处于水平状态．求三根细绳受到的拉力大小？

10.轻绳的两端A、B固定在天花板上，绳能承受的最大拉力为120N．现用挂钩将一重物挂在绳子上，结果挂钩停在C点，如图所示，两端与竖直方向的夹角分别为37°和53°．求：(sin370=0.6；cos370=0.8)

(1)此重物的最大重力不应超过多少?

(2)若将挂钩换成一个光滑的小滑轮，重物的最大重力可达多大?

11.如图，物体的质量m=1.1kg，物体与地面间的动摩擦因数μ=0.5，取g=10m/s2，

(1)若沿水平向右方向施加一恒力F'，如图甲所示，使物体匀速向右运动，求F'的大小。

(2)若沿与水平方向成37°斜向右上加一恒力F，如图乙所示，使物体匀速向右运动，求F的大小。 (已知sin37°=0.6，cos37°=0.8)

12.如图所示，绿妹将重10N的气球用细绳拴在水平地面上，空气对其的浮力为16N．由于受到水平方向的风力的影响，系气球的绳子与水平方向成=60°角．由此可知，绳子的拉力和水平方向的风力分别为多大?

13.重为40N的物体与竖直墙壁的动摩擦因数为0.4，若用斜向上与水平面成θ=53°的推力F=50N托住物体。物体处于静止，如图所示。这时物体受到的摩擦力是多少？要使物体能匀速下滑，推力F的大小应变为多大？

课时2

1.如图所示，将半径为R 的半球体放在地面上，一质量为m的小朋友(可视为质点)坐在球面上，他与球心的连线与水平地面之间的夹角为θ、与半球体间的动摩擦因数为μ，小朋友和半球体均处于静止状态，则下列说法正确的是(　　)

A．地面对半球体的摩擦力方向水平向左

B．小朋友对半球体的压力大小为mgcos θ

C．小朋友所受摩擦力的大小为μmgsin θ

D．小朋友所受摩擦力的大小为mgcos θ

2.如图所示，物体静止于光滑水平面上，水平力F作用于物体的O点，如果要使物体所受的合力方向沿着，应对物体再加一个力，这个力的最小值是（）

A．Fcosθ B．Fsinθ C．Ftanθ D．Fcotθ

3.一轻杆BO，其O端用光滑铰链固定在竖直轻杆AO上，B端挂一重物，且系一细绳，细绳跨过杆顶A处的光滑小滑轮，用力F拉住，如图所示．现将细绳缓慢往左拉，使杆BO与杆AO间的夹角θ逐渐减小，则在此过程中，拉力F及杆BO所受压力FN的大小变化情况是(　　)

A．FN先减小，后增大 B．FN始终不变

C．F先减小，后增大 D．F始终不变

4.如图所示，在倾斜角为30°的斜面上有一重12N的物块，被沿斜面向上的大小为10N的恒力F推着沿斜面匀速上行。则在推力F突然取消的瞬时，物块受到的合力大小为（）

A.6N B.10N C.4N D.2N

5.如图所示，质量为m，横截面为直角三角形的物块ABC，，AB边靠在竖直墙面上，物块与墙面间的动摩擦因数为μ。F是垂直于斜面BC的推力，物块沿墙面匀速下滑，则摩擦力的大小为（）

A. B. C. D.

6.如图所示，将质量为m的滑块放在倾角为θ的固定斜面上．滑块与斜面之间的动摩擦因数为μ.若滑块与斜面之间的最大静摩擦力与滑动摩擦力大小相等，重力加速度为g，则(　　)

A．将滑块由静止释放，如果μ＞tan θ，滑块将下滑

B．给滑块沿斜面向下的初速度，如果μ＜tan θ，滑块将减速下滑

C．用平行于斜面向上的力拉滑块向上匀速滑动，如果μ＝tan θ，拉力大小应是2mgsin θ

D．用平行于斜面向下的力拉滑块向下匀速滑动，如果μ＝tan θ，拉力大小应是mgsin θ

7.如图所示，木板B放在粗糙的水平面上，木块A放在B的上面，A的右端通过一不可伸长的轻绳固定在直立墙壁上，用水平力F向左拉动B，使B以速度v做匀速运动，这时绳水平，张力为T.下面说法正确的是(　　)

A．T＝F

B．木块A受到的是静摩擦力，大小等于T

C．木板B受到一个静摩擦力，一个滑动摩擦力，合力大小等于F

D．若木板B以2v的速度匀速运动，则拉力仍为F

8.两个相同的可视为质点的小球A和B，质量均为m，用长度相同的两根细线把A、B两球悬挂在水平天花板上的同一点O，并用长度相同的细线连接A、B两个小球，然后用一水平方向的力F作用在小球A上，此时三根线均处于伸直状态，且OB细线恰好处于竖直方向，如图1所示．如果两小球均处于静止状态，则力F的大小为(　　)