高考物理冲刺复习 物理精练38.doc

物理精练（38）
题： A 的质量是m ，A 、B 始终相对静止，共同沿水平面向右运动。

当a 1=0时和a 2=0.75g 时，B 对A 的作用力F B 各多大？
解析：一定要审清题：B 对A 的作用力F B 是B 对A 的支持力和摩擦力的合力。

而A 所受重力G =mg 和F B 的合力是F =ma 。

当a 1=0时，G 与 F B 二力平衡，所以F B 大小为mg
当a 2=0.75g A 所受合力F 的大小和方向，再根据平行四边形定则画出F B F B =1.25mg ，方向与竖直方向成37o
角斜向右上方。

例题： 轻绳AB 总长l ，用轻滑轮悬挂重G 固定，将B 端缓慢向右移动d 而使绳不断，求d 的最大可能值。

解析：以与滑轮接触的那一小段绳子为研究对象，在任何一个平衡位置都在滑轮对它的压力（大小为G ）和绳的拉力F 1、F 2共同作用下静止。

而同一根绳子上的拉力大小F 1、F 2总是相等的，它们的合力N 是
压力G 的平衡力，方向竖直向上。

因此以F 1、F 2为分力做力的合成的
平行四边形一定是菱形。

利用菱形对角线互相垂直平分的性质，结合相似形知识可得d ∶l =15∶4，所以d 最大为l 4
15
1、平衡条件的推论 推论（1）：若干力作用于物体使物体平衡，则其中任意一个力必与其他的力的合力等大、反向．
推论（2）：三个力作用于物体使物体平衡，若三个力彼此不平行．则这三个力必共点(作用线交于同一点).
推论（3）：三个力作用于物体使物体平衡，则这三个力的作用线必构成封闭的三角形． 2、三力汇交原理：物体在作用线共面的三个非平行力作用处于平衡状态时，这三个力的作用线必相交于一点．
3、解答平衡问题的常用方法 (1)拉密原理：如果在共点的三个力作用下物体处于平衡状态，那么各力的大小分别与另外两个力夹角的正弦成正比，其表达式为
.sin sin sin 3
322
11θθθF F F == (2)相似三角形法．
(3)正交分解法：共点力作用下物体的平衡条件(∑F =0)是合外力为零，求合力需要应用平行四边形定则，比较麻烦，通常用正交分解法把矢量运算转化为标量运算。

4、动态平衡问题：
动态平衡问题是指通过控制某一物理量，使物体的状态发生缓慢变化，而在这变化过程中，物体又始终处于一系列的平衡状态．
例题： 重
G 的光滑小球静止在固定斜面和竖直挡板之间。

若挡板逆时针缓慢转到水平位置，在该过程中，斜面和挡板对小球的弹力的大小F 1、F 2各如何变化？
解析：由于挡板是缓慢转动的，可以认为每个时刻小球都处于
静止状态，因此所受合力为零。

应用三角形定则，G 、F 1、F 2三
个矢量应组成封闭三角形，其中G 的大小、方向始终保持不变；
F 1的方向不变；F 2的起点在
G 的终点处，而终点必须在F 1所在的直线上，由作图可知，挡板逆时针转动90°过程，F 2矢量也逆时针转动90°，因此F 1逐渐变小，F 2先变小后变大。

（当F 2⊥F 1，即挡板与斜面垂直时，F 2最小）
5、物体的受力分析 ⑴明确研究对象
在进行受力分析时，研究对象可以是某一个物体，也可以是保持相对静止的若干个物体。

在解决比较复杂的问题时，灵活地选取研究对象可以使问题简洁地得到解决。

研究对象确定以后，只分析研究对象以外的物体施予研究对象的力（既研究对象所受的外力），而不分析研究对象施予外界的力。

⑵按顺序找力
必须是先场力（重力、电场力、磁场力），后接触力；接触力中必须先弹力，后摩擦力（只有在有弹力的接触面之间才可能有摩擦力）。

⑶只画性质力，不画效果力
画受力图时，只能按力的性质分类画力，不能按作用效果（拉力、压力、向心力等）画力，否则将出现重复。

⑷需要合成或分解时，必须画出相应的平行四边形（或三角形）
在解同一个问题时，分析了合力就不能再分析分力；分析了分力就不能再分析合力，千万不可重复。

例题： 如图所示，倾角为θ的斜面A 固定在水平面上。

木块B 、C 的质量分别为M 、m ，始终保持相对静止，共同沿斜面下滑。

B 的上表面保持水平，A 、B 间的动摩擦因数为μ。

⑴当B 、C 共同匀速下滑；⑵当B 、C 共同加速下滑时，分别求B 、C 所受的各力。

解析：⑴先分析C 受的力。

这时以C 为研究对象，重力G 1=mg ，B 对C 的弹力竖直向上，大小N 1= mg ，由于C 在水平方向没有加速度，所以B 、C 间无摩擦力，即f 1=0。

再分析B 受的力，在分析 B 与A 间的弹力N 2和摩擦力f 2体为对象较好，A 对该整体的弹力和摩擦力就是A 对B 的弹力f 2，得到B 受4个力作用：重力G 2=Mg ，C 对B 的压力竖直向下，1A 对B 的弹力N 2=(M +m )g cos θ，A 对B 的摩擦力f 2=(M +m )g sin θ
⑵由于B 、C 共同加速下滑，加速度相同，所以先以B 、C 整体为对象求A 对B 的弹力N 2、摩擦力f 2，并求出a ；再以C 为对象求B 、C 间的弹力、摩擦力。

这里，f 2是滑动摩擦力N 2=(M +m )g cos θ， f 2=μN 2=μ(M +m )g cos θ 沿斜面方向用牛顿第二定律：(M +m )g sin θ-μ(M +m )g cos θ=(M +m )a 可得a =g (sin θ-μcos θ)。

B 、C 间的弹力N 1、摩擦力f 1则应以C 为对象求得。

由于C 所受合力沿斜面向下，而所受的3个力的方向都在水平或
F 2
F 1
竖直方向。

这种情况下，比较简便的方法是以水平、竖直方向建立直角坐标系，分解加速度a 。

分别沿水平、竖直方向用牛顿第二定律： f 1=ma cos θ，mg-N 1= ma sin θ，
可得：f 1=mg (sin θ-μcos θ) cos θ N 1= mg (cos θ+μsin θ)cos θ 由本题可以知道：①灵活地选取研究对象可以使问题简化；②灵活选定坐标系的方向也可以使计算简化；③在物体的受力图的旁边标出物体的速度、加速度的方向，有助于确定摩擦力方向，也有助于用牛顿第二定律建立方程时保证使合力方向和加速度方向相同。

6、物体平衡问题的一般解题步骤
(1)审清题意，选好研究对象。

(2)隔离研究对象，分析物体所受外力，画出物体受力图。

(3)建立坐标系或确定力的正方向． (4)列出力的平衡方程并解方程． (5)对所得结果进行检验和讨论．
例题： 一航天探测器完成对月球的探测任务后，在离开月球的过程中，由静止开始沿着与月球表面成一倾斜角的直线飞行，先加速运动，再匀速运动。

探测器通过喷气而获得推动力。

以下关于喷气方向的描述中正确的是 A.探测器加速运动时，沿直线向后喷气
B.探测器加速运动时，竖直向下喷气
C.探测器匀速运动时，竖直向下喷气
解析：探测器沿直线加速运动时，所受合力F 合方向与
运动方向相同，而重力方向竖直向下，由平行四边形定
则知推力方向必须斜向上方，因此喷气方向斜向下方。

匀速运动时，所受合力为零，因此推力方向必须竖直向上，喷气方向竖直向下。

选C
例题：重G 的均匀绳两端悬于水平天花板上的A 、B 两点。

静止时绳两端的切线方向与天花板成α角。

求绳的A 端所受拉力F 1和绳中点C 处的张力F 2。

解析：以AC 段绳为研究对象，根据判定定理，虽然AC 所受的三个力分别作用在不同的点（如图中的A 、C 、P 点），但它们必为共点力。

设它们延长线的交点为O ，用平行四边形定则作图可得：α
αtan 2,sin 221G
F G F =
=
例题：用与竖直方向成α=30°斜向右上方，大
小为F 的推力把一个重量为G 的木块压在粗糙竖直墙上保持静止。

求墙对木块的正压力大小N 和墙对木块的摩擦力大小f 。

解析：从分析木块受力知，重力为G ，竖直向下，推力F 与竖直成30°斜向右上方，墙
对木块的弹力大小跟F 的水平分力平衡，所以N =F /2，墙对木块的摩擦力是静摩擦力，其大小和方向由F 的竖直分力和重力大小的关系而决定：
当G F 3
2=
时，
f =0；当G F 3
2>时，G F f -=
23，
方向竖直向下；
当G F 3
2<时，F G f 23-=，
方向竖直向上。

F 2 F
F
例题：有一个直角支架AOB，AO水平放置,表面粗糙, OB竖直向下,
A.F N不变，f变大
B.F N不变，f变小
C.F N变大，f变大
解析：以两环和细绳整体为对象求F N，可知竖直方向上始终二力平
衡，F N=2mg不变；以Q环为对象，在重力、细绳拉力F和OB压力N
作用下平衡，设细绳和竖直方向的夹角为α，则P环向左移的过程
中α将减小，N=mg tanα也将减小。

再以整体为对象，水平方向只有OB对Q的压力N和OA 对P环的摩擦力f作用，因此f=N也减小。

答案选B。

参考答案。