【优化探究】2015高考二轮专题复习1-1-1力与物体的平衡
【优化探究】2015高考物理二轮专题复习 素能提升 1-1-1 力与物体的平衡(含解析)新人教版
【优化探究】2015高考物理二轮专题复习素能提升 1-1-1 力与物体的平衡〔含解析〕新人教版1．(2014年高考广东卷)如下列图，水平地面上堆放着原木，关于原木P在支撑点M、N处受力的方向，如下说法正确的答案是()A．M处受到的支持力竖直向上B．N处受到的支持力竖直向上C．M处受到的静摩擦力沿MN方向D．N处受到的静摩擦力沿水平方向解析：支持力的方向与接触面垂直，所以M处的支持力的方向与地面垂直，即竖直向上，N 处支持力的方向与接触面垂直，即垂直MN向上，应当选项A正确，选项B错误；摩擦力的方向与接触面平行，与支持力垂直，应当选项C、D错误．答案：A2．(2014年高考山东卷)如图，用两根等长轻绳将木板悬挂在竖直木桩上等高的两点，制成一简易秋千．某次维修时将两轻绳各剪去一小段，但仍保持等长且悬挂点不变．木板静止时，F1表示木板所受合力的大小，F2表示单根轻绳对木板拉力的大小，如此维修后()A．F1不变，F2变大B．F1不变，F2变小C．F1变大，F2变大D．F1变小，F2变小解析：此题考查受力分析、物体的平衡．在轻绳被剪短前后，木板都处于静止状态，所以木板所受的合力都为零，即F1＝0.因两根轻绳等长，且悬挂点等高，故两根轻绳对木板的拉力相等，均为F2.对木板进展受力分析，如下列图，如此竖直方向的平衡方程为2F2cos θ＝G，轻绳剪去一段后，θ增大，cos θ减小，故F2变大．选项A正确．答案：A3．如下列图，将一劲度系数为k的轻弹簧一端固定在内壁光滑的半球形容器底部O′处(O为球心)，弹簧另一端与质量为m的小球相连，小球静止于容器壁的P点．容器半径为R、与水平面间的动摩擦因数为μ，OP 与水平方向的夹角θ＝30°.如下说法正确的答案是( )A ．容器相对于水平面有向左的运动趋势B ．容器对小球的作用力竖直向上C ．弹簧对小球的作用力大小为32mgD ．弹簧原长为R ＋mg k解析：由于容器和小球组成的系统处于平衡状态，故容器相对于水平面没有向左运动的趋势，A 项错；容器对小球的作用力是弹力，指向球心O ，B 项错；对小球进展受力分析，如下列图，由θ＝30°得小球受到容器的支持力和弹簧对小球的弹力大小均为mg ，C 项错；由几何知识知图中弹簧长度为R ，压缩量为mg k ，故原长为R ＋mg k ，D 项正确．答案：D4．(多项选择)竖直细杆上套有一个1 kg 的小圆环，圆环左侧系住一劲度系数k ＝500 N/m 的轻弹簧，弹簧与竖直方向的夹角θ＝37°，圆环始终静止，如此以下分析正确的答案是( )A ．当弹簧伸长量x ＝2.5 cm 时，圆环与竖直杆的摩擦力为零B ．当弹簧伸长量x ＝0.5 cm 时，圆环与竖直杆的弹力F ＝1.5 NC ．保持弹簧伸长量不变，适度减小θ，圆环与细杆之间的弹力变小D ．保持弹簧伸长量不变，适度减小θ，圆环与细杆之间的摩擦力变小解析：当kxcos 37°＝mg 时，圆环与竖直杆的摩擦力为零，此时x ＝2.5 cm ，A 对；弹簧伸长量x ＝0.5 cm 时，圆环与竖直杆的弹力F ＝kxsin 37°＝1.5 N ，B 对；保持弹簧伸长量不变，适度减小θ，圆环与竖直杆的弹力F ＝kxsin θ随之变小，C 对；保持弹簧伸长量不变，适度减小θ，弹簧弹力的竖直分量增大，但初始状态摩擦力的方向未知，故不能断定其摩擦力的变化情况，D 错．答案：ABC5．(多项选择)如下列图，质量为m 的木块A 放在质量为M 的三角形斜面B 上，现用大小均为F ，方向相反的水平力分别推A 和B ，它们均静止不动，如此( )A．A与B之间不一定存在摩擦力B．B与地面之间可能存在摩擦力C．B对A的支持力一定大于mgD．地面对B的支持力的大小一定等于(M＋m)g解析：木块A受力如图甲所示，Ff、FN分别为B对A的摩擦力、支持力，如果F与mg的合力与FN等大反向，如此Ff＝0，如果mgsin θ>Fcos θ，如此Ff沿斜面向上，如果mgsin θ<Fcos θ，如此Ff沿斜面向下，A正确；如果Ff＝0，如此B对A的支持力一定大于mg，如果Ff不等于零，B对A的支持力不一定大于mg，C错误；A、B整体受力如图乙所示，FN′为地面对B 的支持力，由平衡条件得FN′＝(M＋m)g，D正确；B与地面之间不存在摩擦力，B错误．答案：AD6．半圆柱体P放在粗糙的水平面上，有一挡板MN，延长线总是过半圆柱体的轴心O，但挡板与半圆柱体不接触，在P和MN之间放有一个光滑均匀的小圆柱体Q，整个装置处于静止状态，如图是这个装置的截面图．假设用外力使MN绕O点缓慢地顺时针转动，在MN到达水平位置前，发现P始终保持静止，在此过程中，如下说法中正确的答案是()A．MN对Q的弹力逐渐增大B．MN对Q的弹力先增大后减小C．P、Q间的弹力先减小后增大D．Q所受的合力逐渐增大解析：对小圆柱体Q进展受力分析，其受到半圆柱体P的弹力F1，挡板的弹力F2和重力G，将三力平移，得到如下列图的矢量三角形．由几何知识可知，当MN绕O点缓慢地顺时针转动时，β角减小，α角保持不变，根据正弦定理有Gsin α＝F1sin β＝F2sinα－β，可得F1减小、F2增大．由于Q始终处于平衡状态，所以合力一直为零．答案：A课时跟踪训练选择题1．如下列图，用一根长为l的细绳一端固定在O点，另一端悬挂质量为m的小球A，为使细绳与竖直方向成30°角且绷紧，且小球A 处于静止状态，如此对小球施加的最小的力是( )A.3mgB.32mgC.12mgD.33mg解析：小球A 受重力mg 、绳的拉力FT 、外力F 三个力的作用，合力为零，如此mg 与F 的合力一定与FT 等大反向，画出力的三角形可知，当F 与FT 垂直时F 最小，Fmin ＝mgsin 30°＝12mg ，选项C 正确．答案：C2．如下列图，金属棒MN 两端由等长的轻质细线水平悬挂，处于竖直向上的匀强磁场中，棒中通以由M 向N 的电流，平衡时两悬线与竖直方向夹角均为θ.如果仅改变如下某一个条件，θ角的相应变化情况是( )A ．棒中的电流变大，θ角变大B ．两悬线等长变短，θ角变小C ．金属棒质量变大，θ角变大D ．磁感应强度变大，θ角变小解析：选取导体棒为研究对象进展受力分析，其受重力G 、绳的拉力FT 、安培力F 三个力的作用，利用平衡条件得tan θ＝F G ＝BIL mg ，逐项分析变化条件：B 项，线长变化→力不变→θ不变；C 项，m↑→tan θ↓→θ↓；A 项，I↑→tan θ↑→θ↑；D 项，B↑→tan θ↑→θ↑.综上所述只有A 正确．答案：A3．(2014年湖南长沙质检)如下列图，斜面小车M 静止在光滑水平面上，一边紧贴墙壁，假设在斜面上加一物体m ，且M 、m 相对静止，如此此时小车受力个数为( )A ．3B ．4C ．5D ．6解析：取小车M 和物体m 整体分析，由平衡条件知，墙壁对车无作用力，再取小车受力分析，受重力、地面支持力、物体m 的压力和物体m 的摩擦力，共四个力的作用，B 正确． 答案：B4．如下列图，一重为8 N 的球固定在AB 杆的上端，今用测力计水平拉球，使杆发生弯曲，此时测力计的示数为6 N ，如此AB 杆对球作用力的大小为( )A ．6 NB ．8 NC ．10 ND ．12 N解析：球受竖直向下的重力、测力计水平向右的拉力和杆的弹力作用，重力和拉力的合力与杆的弹力等大、反向，故AB 杆对球的作用力的大小为G2＋F2＝82＋62 N ＝10 N ，C 正确． 答案：C5．有一直角V 形槽固定在水平面上，其截面如下列图，BC 面与水平面间夹角为60°，有一质量为m 的均匀正方体木块放在槽内，木块与BC 面间的动摩擦因数为μ，与AB 面间无摩擦．现用垂直于纸面向里的力推木块使之沿槽运动，如此木块所受的摩擦力为( )A.12μmgB.32μmgC.22μmg D ．μmg解析：由受力分析可知BC 面对木块的支持力为FBC ＝mgsin 30°，木块运动后木块受到的摩擦力为Ff ＝μFBC ＝μmgsin 30°＝12μmg ，正确选项为A.答案：A6．如下列图，重50 N 的物体A 放在倾角为37°的粗糙斜面上，有一根原长为10 cm ，劲度系数为800 N/m 的弹簧，其一端固定在斜面顶端，另一端连接物体A 后，弹簧长度为14 cm ，现用一测力计沿斜面向下拉物体，假设物体与斜面间的最大静摩擦力为20 N ，当弹簧的长度仍为14 cm 时，测力计的读数不可能为( )A ．10 NB ．20 NC ．40 ND ．0 N解析：A 在斜面上处于静止状态时合力为零，A 在斜面上受五个力的作用，分别为重力、支持力、弹簧弹力、摩擦力、拉力F ，当摩擦力的方向沿斜面向上时，F ＋mgsin 37°≤Ffm ＋k(l －l0)，F≤22 N ，当摩擦力沿斜面向下时，F 的最小值为零，即拉力的取值范围为0≤F≤22 N ，应当选C. 答案：C7．(多项选择)如图，物体P 静止于固定的斜面上，P 的上外表水平，现把物体Q 轻轻地叠放在P 上，如此( )A ．P 向下滑动B ．P 静止不动C ．P 所受的合力增大D ．P 与斜面间的静摩擦力增大解析：设斜面倾角为θ，P 、Q 的质量分别为M 、m ，因物体P 静止于固定的斜面上，如此动摩擦因数μ≥tan θ，所受合力F1＝0，静摩擦力Ff1＝Mgsin θ.把物体Q 轻轻地叠放在P 上，选P 、Q 整体为研究对象，如此(M ＋m)·gsin θ≤μ(M ＋m)gcos θ，故P 、Q 仍处于静止状态，P 所受的合力F2＝0，即F1＝F2，P 与斜面间的静摩擦力Ff2＝(M ＋m)gsin θ>Ff1，应当选项B 、D 正确，选项A 、C 错误．答案：BD8．(多项选择)(2014年江苏省苏北四市联考)如下列图，一个质量为m 的滑块静止置于倾角为30°的粗糙斜面上，一根轻弹簧一端固定在竖直墙上的P 点，另一端系在滑块上，弹簧与竖直方向的夹角为30°.如此如下说法正确的答案是( )A ．滑块可能受到三个力作用B ．弹簧一定处于压缩状态C ．斜面对滑块的支持力大小可能为零D ．斜面对滑块的摩擦力大小一定等于12mg解析：轻弹簧可能处于自然伸长状态，也可能处于压缩状态，还可能处于伸长状态；当轻弹簧处于自然伸长状态时，滑块受重力、斜面的支持力和静摩擦力作用，所以选项A 正确，选项B 错误；假设斜面对滑块的支持力大小为零，如此滑块只受弹簧的弹力和重力，这两个力不在一条直线上，所以滑块不会静止在斜面上，选项C 错误；当滑块静止在斜面上时，沿斜面方向受力平衡，因此摩擦力等于重力沿斜面的分力，选项D 正确．答案：AD9．(多项选择)如下列图，倾角为30°的斜面体固定在水平地面上，一根不可伸长的轻绳两端分别系着小球A 和物块B ，跨过固定于斜面体顶端的滑轮O(可视为质点)．A 的质量为m ，B 的质量为4m.开始时，用手托住A ，使OA 段绳恰处于水平伸直状态(绳中无拉力)，OB 绳平行于斜面，此时B 静止不动．将A 由静止释放，在其下摆过程中B 始终保持静止．如此在绳子到达竖直位置之前，如下说法正确的答案是( )A ．物块B 受到的摩擦力一直沿着斜面向上B ．物块B 受到的摩擦力先减小后增大C ．绳子的张力一直增大D ．地面对斜面体的支持力始终等于A 、B 和斜面体的重力之和解析：小球A 下摆过程中，物体B 始终保持静止，如此小球A 不对外做功，机械能守恒，小球A 速度不断增大，到最低点时速度最大，这时小球A 对绳的拉力最大，故绳子的张力一直增大，选项C 正确．设r 为小球A 到滑轮的绳长，到达最低点时，小球A 的速度为v ，如此由机械能守恒定律得，mgr ＝12mv2，又由牛顿第二定律得F －mg ＝m v2r ，所以小球A 对绳的拉力为F ＝m v2r ＋mg ＝3mg ，此时物块B 在平行于斜面的方向上所受摩擦力为Ff ＝F －4mgsin 30°＝3mg －2mg ＝mg ，方向沿斜面向下，由此可知物块B 受到的摩擦力先沿斜面向上，为2mg ，后逐渐减少到零，再沿斜面向下逐渐增大到mg ，选项A 错误，B 正确．A 下摆过程中整体处于失重状态，所以地面对斜面体的支持力小于A 、B 和斜面体的重力之和，选项D 错误． 答案：BC10．如下列图，固定在水平地面上的物体P ，左侧是光滑圆弧面，一根轻绳跨过物体P 顶点上的小滑轮，一端系有质量m ＝4 kg 的小球，小球与圆心的连线跟水平方向的夹角θ＝60°，绳的另一端水平连接物块3，三个物块重均为50 N ，作用在物块2的水平力F ＝20 N ，整个系统平衡，g 取10 m/s2，如此以下正确的答案是 ( )A ．1和2之间的摩擦力是20 NB ．2和3之间的摩擦力是20 NC ．3与桌面间摩擦力为20 ND ．物块3受6个力作用解析：隔离物块1，分析受力，由平衡条件可得，1和2之间的摩擦力是0，选项A 错误．轻绳的拉力为mgcos 60°＝20 N ．对物块1、2、3整体分析受力，由平衡条件可知，3与桌面间摩擦力为零，选项C 错误．对物块1、2整体分析受力，由平衡条件可知，2和3之间的摩擦力是20 N ，选项B 正确．隔离物块3，分析受力，物块3受到重力、物块1、2的压力、物块2对物块3向右的摩擦力、轻绳的拉力、桌面的支持力5个力作用，选项D 错误． 答案：B11．(多项选择)(2014年山东德州二模)如下列图，将两个一样的木块a 、b 置于固定在水平面上的粗糙斜面上．a 、b 之间用一轻弹簧连接．b 的右端用细绳与固定在斜面上的挡板相连．开始时a 、b 均静止，弹簧处于压缩状态，细绳上有拉力．如下说法正确的答案是( )A ．a 所受的摩擦力一定不为零B ．b 所受的摩擦力一定不为零C ．细绳剪断瞬间a 所受摩擦力不变D ．细绳剪断瞬间b 所受摩擦力可能为零解析：弹簧处于压缩状态，a 所受的摩擦力方向向上，一定不为零，选项A 正确；b 所受的摩擦力可能为零，选项B 错误；细绳剪断瞬间a 所受摩擦力不变，b 所受摩擦力可能为零，选项C 、D 正确．答案：ACD12.如下列图，在一绝缘斜面C 上有一带正电的小物体A 处于静止状态，现将一带正电的小球B 沿以A 为圆心的圆弧缓慢地从P 点转到A 正上方的Q 点处，P 、A 在同一水平线上，且在此过程中物体A 和斜面C 始终保持静止不动，A 、B 可视为质点．关于此过程，如下说法正确的答案是( )A ．物体A 受到斜面的支持力先增大后减小B ．物体A 受到斜面的支持力一直增大C ．地面对斜面C 的摩擦力先增大后减小D ．地面对斜面C 的摩擦力先减小后增大解析：对小物体A 受力分析如图甲，设斜面倾角为θ，F 与垂直斜面方向的夹角为α，如此FN＝mgcos θ＋Fcos α，F ＝k qBqA r2，B 向上转，α减小，FN 增大，当α＝0°时，FN 达最大，然后减小，故A 正确，B 错误．对整体受力分析如图乙，随着F 向下转，Ff′在减小，故C 、D 均错误．答案：A13．如下列图，相互垂直的固定绝缘光滑挡板PO 、QO 竖直放置在重力场中，a 、b 为两个带有同种电荷的小球(可以近似看成点电荷)，当用水平向左的作用力F 作用于b 时，a 、b 紧靠挡板处于静止状态．现假设稍改变F 的大小，使b 稍向左移动一小段距离，如此当a 、b 重新处于静止状态后( )A ．a 、b 间电场力增大B ．作用力F 将减小C ．地面对b 的支持力变大D ．地面对b 的支持力变小解析：带电小球a 受力变化问题符合图解法的特征．使b 稍向左移动一小段距离后，二者连线与竖直方向夹角减小，即F 库与竖直方向夹角减小，如图分析知F 库减小，FN 减小，选项A 错误．球a 、b 之间的库仑力可以看成内力，故把a 、b 当成一个整体可知水平作用力F 与FN 平衡，故F 减小，B 正确．地面对b 球的支持力等于两个小球的重力，故不变，C 、D 都错误．答案：B14．(多项选择)(2014年郑州质检)如下列图，物体A 、B 用细绳与弹簧连接后跨过滑轮．A 静止在倾角为45°的粗糙斜面上，B 悬挂着．mA ＝3mB ，不计滑轮摩擦，现将斜面倾角由45°减小到30°，那么如下说法中正确的答案是( )A ．弹簧的弹力不变B ．物体A 对斜面的压力将减小C ．物体A 受到的静摩擦力将减小D ．弹簧的弹力与A 受到的静摩擦力都不变解析：对物体A 受力分析如下列图，设此时FfA 沿斜面向上，由平衡条件可得mAgsin 45°＝F＋FfA ，可得FfA ＝(322－1)mBg ，当斜面倾角为30°时，可得FfA′＝(32－1)mBg ＝12mBg.可见，物体A 受的静摩擦力方向沿斜面向上，且变小，所以物体A 不会相对斜面滑动，弹簧的弹力始终等于物体B 的重力不变，故A 、C 正确，D 错误；物体A 对斜面的压力由FN ＝mAgcos 45°变为FN′＝mAgcos 30°，变大了，故B 错误．答案：AC。
高考物理二轮复习训练：1-1-1 力与物体的平衡a 含解析
1．[2015·衡水一调]如图，一质量为m的滑块静止置于倾角为30°的粗糙斜面上，一根轻弹簧一端固定在竖直墙上的P点，另一端系在滑块上，弹簧与斜面垂直，则()A．滑块不可能只受到三个力作用B．弹簧不可能处于伸长状态C．斜面对滑块的支持力大小可能为零D．斜面对滑块的摩擦力大小一定等于12mg答案D解析弹簧与斜面垂直，所以物体要想静止在斜面上必须受斜面的摩擦力，这样才能平衡重力沿斜面的分力，有摩擦力则必有斜面对滑块的支持力，弹簧不知是伸长、压缩还是原长，所以D正确。
2．[2015·枣庄模拟]如图所示，斜面上放有两个完全相同的物体a、b，两物体间用一根细线连接，在细线的中点加一与斜面垂直的拉力F，使两物体均处于静止状态。
则下列说法正确的是() A．a、b两物体的受力个数一定相同B．a、b两物体对斜面的压力相同C．a、b两物体受到的摩擦力大小一定相等D．当逐渐增大拉力F时，物体b先开始滑动答案B解析对b受力分析可知，当绳的拉力沿斜面分力与b重力沿斜面分力大小相等时b可以不受斜面的摩擦，而a必受斜面摩擦才能平衡，所以A错，C错，且a受摩擦力始终大于b受摩擦力，随F增大，a和斜面间的摩擦会先达到最大值，所以D错，B正确。
3．[2015·沈阳检测]如图所示，在倾角为θ的光滑斜面上，放置一质量为m的金属棒，棒长为L，棒中通有垂直纸面向里的电流，电流大小为I。
若使金属棒静止在斜面上，则下面关于磁感应强度B的判断正确的是()A．B的方向垂直斜面向上，B＝mg sinθIL，B为最小值B．B的方向平行斜面向上，B＝mg sinθIL，B为最小值C．B的方向竖直向上，B＝mgIL，此时金属棒对斜面无压力D．B的方向水平向左，B＝mgIL，此时金属棒对斜面无压力答案D解析金属棒所受重力竖直向下，B的方向垂直斜面向上时，由左手定则可知安培力方向平行斜面向下，支持力垂直斜面向上，金属棒不可能平衡，A项错；当B的方向平行斜面向上时，安培力垂直斜面向上，金属棒不可能平衡，B项错；B的方向竖直向上时，安培力水平向右，支持力垂直斜面向上，金属棒不可能静止，C项错；若B的方向水平向左时，安培力竖直向上，当B＝mgIL时，安培力BIL＝mg，金属棒静止，对斜面无压力，D项正确。
高考物理二轮专题复习 第1部分 专题知识攻略 1-1-1 力与物体的平衡课件 新人教版
[解析] 选重物 M 及两个木块 m 组成的系统为研究对象，系统受力
情况如图甲所示，根据平衡条件有 2Ff＝(M＋2m)g，即 Ff＝M＋22mg，
与两挡板间距离无关，故挡板间距离稍许增大后，Ff不变，所以选项 A
错误，选项 B 正确．将绳的张力 F 沿 OO1、OO2 两个方向分解为 F1、
F2，如图乙所示，则
F1＝F2＝2cFos
，当挡板间距离稍许增大后， θ
F
不
变，θ 变大，cos θ 变小，故 F1 变大；选左边木块 m 为研究对象，其受
力情况如图丙所示，根据平衡条件得 FN＝F1sin θ，当挡板间距离稍许增
大后，F1 变大，θ 变大，sin θ 变大，因此 FN 变大，故选项 C 错误，选
项 D 正确．
3377°°＝01.5＝2.
所以121≤FG≤2，故选 B、D.
[答案] BD
【借题发挥】 1．受力分析的顺序 一般按照“一重、二弹、三摩擦、四其他”的顺序，结合整体法 与隔离法分析物体的受力情况． 2．处理平衡问题的基本思路
【针对训练1】 (2014年苏北四市二次调考)如图所示，吊床用绳
子拴在两棵树上的等高位置．某人先坐在吊床上，后躺在吊床上，均
A．Ff变小 B．Ff不变 C．FN变小 D．FN变大
[审题指导] (1)以整个系统为研究对象，由竖直方向的平衡条件， 结合系统对称的特点，得出Ff的大小变化规律．
(2)分析O点受力，根据两硬杆夹角的变化得出杆对m弹力的变化 特点．
(3)以m为研究对象，用隔离法对mቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ行受力分析，得出FN的变化 规律．
A．3 B．2 C．5 D．0.5 [审题指导] (1)物体A可能受静摩擦力的作用，也可能不受静摩擦 力的作用，静摩擦力的方向可能沿斜面向上，也可能沿斜面向下． (2)求出物体A恰好不上滑或恰好不下滑时的水平推力是解题的关 键．
高考二轮总复习课件物理专题1力与运动第1讲力与物体的平衡
如果物体受到三个力的作用,其中一个力的大小、方向均不变,另一个力的
方向不变,此时可用图解法,画出不同状态下力的矢量图,判断第三个力的
变化情况。
命题角度3 相似三角形法
如果物体受到三个力的作用,其中一个力的大小、方向均不变,另外两个力
的方向都发生变化,可以用力三角形与几何三角形相似的方法求解力的变
2.(命题角度2)如图所示,水平台面上放置一个带有底座的倒三脚支架,每根
支架与水平面均成45°角且任意两支架之间夹角相等。一个质量为m的
均匀光滑球体放在三脚架里,重力加速度为g,则每根支架所受球体的压力
大小是( B )
1
A.6mg
2
mg
3
B.
3 2
C. mg
2
1
D. mg
3
解析 光滑球体受重力和三个支持力,三个支持力与竖直方向的夹角均为
B.小球可能带正电
C.电场强度大小为
2
解析 带电小球做匀速直线运动,受力平衡,由平衡条件可得受力情况只能
如图中所示,所以小球带负电,B项错误;由左手定则可判断匀强磁场的方向
垂直纸面向里,A项错误;由共点力的平衡条件得qEcos 30°=qvBsin 30°,
的石磨。木柄AB静止时,连接AB的轻绳处于绷紧状
态。O点是三根轻绳的结点,F、F1和F2分别表示三根
绳的拉力大小,F1=F2且∠AOB=60°。下列关系式正确
的是(
D)
A.F=F1
B.F=2F1
C.F=3F1
D.F= 3 F1
解析 对O点进行受力分析,如图所示,由几何关系可知θ=30°。根据平衡条
时要将所学物理知识与实际情境联系起来,抓住问题实质,将问题转化为熟
2015年高考物理二轮专题辅导与训练课件：1.1 力与物体的平衡
的摩擦力、地面对它的支持力都没有变化 。 _____________________________________
【解析】选A。物体A沿斜面匀速下滑时，物体A和斜面体组成 的系统受重力和地面的支持力而处于平衡状态，地面对斜面体 的摩擦力为零。对物体A施加沿斜面方向的推力时，物体 A所受 斜面的支持力和摩擦力没有发生变化，因此斜面体受力情况没 有发生变化，不受地面的摩擦力作用，故选项 A正确。
专题一 力与直线运动 第1讲 力与物体的平衡
【主干回顾】
【核心精华】 知识规律 (1)受力分析四关键。 ①选对象：首先要选定研后分析接触力。 ③明规律：只分析性质力，不分析效果力。 ④找关系：两物体间存在摩擦力，一定存在相互作用的弹力。
(2)物体受力平衡三要点。 ①平衡状态：物体静止或匀速运动。 ②平衡条件：F合=0或Fx=0，Fy=0。 ③平衡关系：物体受到的任一个力都和其余力的合力等大反向。
原木P在支撑点M、N处受力的方向，下列说法正确的是( )
A.M处受到的支持力竖直向上
B.N处受到的支持力竖直向上 C.M处受到的静摩擦力沿MN方向 D.N处受到的静摩擦力沿水平方向
【解析】选A。原木P的支撑点M、N处弹力垂直于接触面，M处 的支持力竖直向上，N处受到的支持力垂直MN斜向上，故A项正 确、B项错误；M处受到的静摩擦力沿水平方向，C项错误；N处 受到的静摩擦力沿MN方向，D项错误。
(2)受力分析的基本步骤：
明确研究对象→隔离物体分析→画受力示意图→验证受力合理
性。
(3)善于变换研究对象：若不能直接判断研究对象与接触的物 体间是否有相互作用的弹力和摩擦力，可以采用变换研究对象， 借助其他物体的受力判定。
【对点训练】
1.(2014·广东高考)如图所示，水平地面上堆放着原木，关于
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高三物理二轮复习专题一 力和物体的平衡各种性质的力：1．重力：方向：竖直向下 , 大小： G = mg (g 随高度、纬度而变化 )2．弹力：产生条件：接触、形变. 方向：沿形变恢复的方向大小： F = kx（ x 为伸长量或压缩量； K 为倔强系数，只与弹簧的原长、粗细和材料有关 )3．摩擦力：产生条件：有弹力、有相对运动或相对运动趋势方向：总是与相对运动或相对运动趋势方向相反大小：滑动摩擦力： f=N ；静摩擦力： 由物体的平衡条件或牛顿第二定律求解4．万有引力： F=G 5．库仑力： F=K ( 真空、点电荷 )6．电场力： F=Eq (F与电场强度的方向可以相同，也可以相反)7．安培力 ： 磁场对电流的作用力公式： F= BIL （ B I ） 方向：左手定则8．洛仑兹力：磁场对运动电荷的作用力公式： f=BqV (BV)方向：左手定则洛仑兹力永不做功【专题训练】1．在下列运动状态下，物体处于平衡状态的有（C ）A ．秋千摆到最低点时dyszplgB ．蹦床运动员上升到最高点速度为零时C ．水平匀速运动的传送带上的货物相对于传送带静止时D ．宇航员翟志刚、刘伯明、景海鹏乘坐“神舟七号”进入轨道做圆周运动时dyszplg2．如图所示，质量均为 m 的两个小球， 分别用两根等长的细线悬挂在O 点，两球之间夹着一根劲度系数为 k 的轻弹簧，静止时弹簧是水平的，若两根细线之间的夹角为 α，则弹簧的形变量为（ A ）O A ．mgtanα．2mgtanαBαk2k2高三物理二轮复习C．mgtanαD．2mgtanαk k3．如图所示， A、B 为竖直墙面上等高的两点，AO、BO为长度相等的两根轻绳，CO为一根轻杆（即：杆在 O端所受的力沿杆OC方向）．转轴 C在 AB中点 D 的正下方，AOB 在同一水平面内．∠AOB=90°，∠ COD=60°．若在 O 点处悬挂一个质量为 m 的物体，则平衡后绳 AO 所受的拉力为：（ D ）3mg BA ． mgB ．DOA3C．1mg D ．6mg Cm 664．如图所示， A、 B 为水平正对放置的平行金属板，板间距离为d。
高中物理二轮复习专题复习
专题一：力与物体平衡考点例析一、夯实基础知识(一).力的概念：力是物体对物体的作用。
1.力的基本特征（1）力的物质性：力不能脱离物体而独立存在。
（2）力的相互性：力的作用是相互的。
（3）力的矢量性：力是矢量，既有大小，又有方向。
（4）力的独立性：力具有独立作用性，用牛顿第二定律表示时，则有合力产生的加速度等于几个分力产生的加速度的矢量和。
2.力的分类：（1）按力的性质分类：如重力、电场力、磁场力、弹力、摩擦力、分子力、核力等（2）按力的效果分类：如拉力、推力、支持力、压力、动力、阻力等．（二）、常见的三类力。
》1.重力：重力是由于地球的吸引而使物体受到的力。
（1）重力的大小：重力大小等于mg，g是常数，通常等于kg．（2）重力的方向：竖直向下的．（3）重力的作用点—重心：重力总是作用在物体的各个点上，但为了研究问题简单，我们认为一个物体的重力集中作用在物体的一点上，这一点称为物体的重心．①质量分布均匀的规则物体的重心在物体的几何中心．②不规则物体的重心可用悬线法求出重心位置．2.弹力：发生弹性形变的物体，由于要恢复原状，对跟它接触的物体会产生力的作用，这种力叫做弹力．(1)弹力产生的条件：①物体直接相互接触；②物体发生弹性形变．;（2）弹力的方向：跟物体恢复形状的方向相同．○一般情况：凡是支持物对物体的支持力，都是支持物因发生形变而对物体产生的弹力；支持力的方向总是垂直于支持面并指向被支持的物体．○一般情况：凡是一根线(或绳)对物体的拉力，都是这根线(或绳)因为发生形变而对物体产生的弹力；拉力的方向总是沿线（或绳）的方向．○弹力方向的特点：由于弹力的方向跟接触面垂直，面面结触、点面结触时弹力的方向都是垂直于接触面的．（3）弹力的大小：①与形变大小有关,弹簧的弹力F=kx②可由力的平衡条件求得．3．滑动摩擦力：一个物体在另一个物体表面上存在相对滑动的时候，要受到另一个物体阻碍它们相对滑动的力，这种力叫做滑动摩擦力．（1）产生条件：①接触面是粗糙；②两物体接触面上有压力；③两物体间有相对滑动．（2）方向：总是沿着接触面的切线方向与相对运动方向相反．（3）大小：与正压力成正比，即Fμ=μF N4．静摩擦力：当一个物体在另一个物体表面上有相对运动趋势时，所受到的另一个物体对它的力，叫做静摩擦力．（1）产生条件：①接触面是粗糙的；②两物体有相对运动的趋势；③两物体接触面上有压力．、（2）方向：沿着接触面的切线方向与相对运动趋势方向相反．（3）大小：由受力物体所处的运动状态根据平衡条件或牛顿第二定律来计算．（三）、力的合成与分解1.合力和力的合成：一个力产生的效果如果能跟原来几个力共同作用产生的效果相同，这个力就叫那几个力的合力，求几个力的合力叫力的合成．2.力的平行四边形定则：求两个互成角度的共点力的合力，可以用表示这两个力的线段为邻边作平行四边形，合力的大小和方向就可以用这个平行四边形的对角线表示出来。
2015届高考物理二轮分项测试：力与物体的平衡
力、重力、弹力（2014·广东惠州一中第一次调研）1. 如图所示，轻质弹簧的劲度系数为k ，小球所受重力为G ，平衡时小球在A 处．今用力F 竖直向下压小球使弹簧缩短x ，让小球静止在B 处，则（ ）A ．小球在A 处时弹簧的弹力为零B ．小球在B 处时弹簧的弹力为kxC ． 小球在A 处时弹簧的弹性势能较大D ． 小球在B 处时弹簧的弹性势能较大【知识点】 胡克定律．【答案解析】D解析：A 、小球处于A 位置时，保持静止状态，受重力和弹力，二力平衡，故弹力等于重力，即mg=kx1 ①故A 错误；B 、小球处于B 位置时，保持静止状态，受重力、压力F 和弹簧弹力，根据共点力平衡条件F+G=F 弹 ②根据胡克定律，有F 弹=k （x1+x ） ③由①③两式解得F 弹=G+kx 故B 错误；C 、D 、弹簧压缩量越大，弹性势能越大，因而C 错误，D 正确；故选D ．【思路点拨】小球处于A 位置时，保持静止状态，受力平衡；在B 位置同样受力平衡，可根据共点力平衡条件求解力；弹簧压缩量越大，弹性势能越大．本题关键根据胡克定律和平衡条件分两次列式；同时要注意小球在A 位置时，弹簧就已经有压缩量．B2 摩擦力（2014·湖南十三校第二次联考）1. 如图所示，一质量为m 的物体A 恰能在倾角为01的斜面体上匀速下滑。
若用与水平方向成θ角、大小为F 的力推A ，使A 加速下滑，斜面体始终静止。
下列关于斜面体受地面的摩擦力的说法正确的是（ ）A ．方向水平向右，大小为mgcos asln aB ．方向水平向左，大小为mgcos asm 01C ．方向水平向左，大小为Fcos θD ．大小为0【知识点】摩擦力的判断与计算．【答案解析】D解析：对A 匀速下滑时受力分析，受重力、支持力、滑动摩擦力，根据平衡条件：摩擦力与支持力的合力应该与重力等大反向，即斜面对滑块的作用力方向竖直向上，根据牛顿第三定律，则物块对斜面的作用力方向竖直向下，当用与水平方向成θ角、大小为F的力推A，A 所受斜面的支持力增大，摩擦力f=μN也增大，但是支持力N与摩擦力f仍然成比例的增大，其合力的方向仍然竖直向上，保持不变，则物块对斜面的作用力的方向仍然竖直向下，只是数值上变大，故斜面没有运动的趋势，不受地面的摩擦力；故选：D．【思路点拨】本题的关键是知道A匀速下滑时：f=μN，即f与N的比例系数为μ，当F增加后，物块所受摩擦力与支持力仍然成比例的增大，故其合力方向始终没变（2014·江西师大附中、鹰潭一中5月联考）2. 为了让乘客乘车更为舒适，某探究小组设计了一种新的交通工具，乘客的座椅能随着坡度的变化而自动调整，使座椅始终保持水平，如图所示。
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θ 小一些，所以拉力大些，故选项 A 正确，选项 B
山
错误；吊床对该人的作用力大小为人的重力，所以选
东
金
项 C、D 错误．
太
答案：A
阳 书
业
有
限
公
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析典例 规范 答题
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热点2 多个物体的平衡问题 1．利用整体、隔离思维法对物体受力分析
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2．注意问题
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(1)在实际问题中，通常需要交叉应用隔离、整体思维法．
(2)对两个以上的物体叠加组成的整体进行受力分析时，一般先采
用整体思维法后用隔离思维法，即“先整体，后隔离”． 山 东 金 太 阳 书 业 有 限 公 司
37°－0.5×cos 37°＋0.5×sin
37°＝0.2＝ 2 ； 37° 1.1 11
设物体刚好不上滑时 F＝F2，则
F2cos θ＝μFN＋Gsin θ，
FN＝F2sin θ＋Gcos θ，
得F2＝sin G cos
37°＋0.5×cos 37°－0.5×sin
3377°°＝01.5＝2.
所以121≤FG≤2，故选 B、D. [答案] BD
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(1)明确研究对象——即确定分析受力的物体，研究对象可以是单个
物体，也可以是多个物体组成的系统．
(2)隔离物体分析——将研究对象从周围的物体中隔离出来，进而分
析周围物体有哪些对它施加了力的作用．
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(3)画受力示意图——边分析边将力一一画在受力物体上，准确标出
金 太
力的方向，标明各力的符号．
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【借题发挥】
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1．受力分析的顺序
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一般按照“一重、二弹、三摩擦、四其他”的顺序，结合整体法
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素 能 与隔离法分析物体的受力情况．
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2．处理平衡问题的基本思路
稍许增大后，系统仍静止且O1、O2始终等高，则( )
A．Ff变小 B．Ff不变
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C．FN变小
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D．FN变大
书 业
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[审题指导] (1)以整个系统为研究对象，由竖直方向的平衡条件，
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结合系统对称的特点，得出Ff的大小变化规律．
F2，则( )
A．坐着比躺着时F1大
山
B．躺着比坐着时F1大
东 金
C．坐着比躺着时F2大
太 阳
D．躺着比坐着时F2大
书
业
有
限
公
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解析：设绳子与水平方向的夹角为 θ，在竖直方向上由平衡条件有
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提 升 G＝2F1sin θ，所以 F1＝2sGin θ，因坐着比躺着的夹角
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(4)检查画出的每一个力能否找出它的施力物体，检查分析结果能 业
有 否使研究对象处于题目所给的运动状态，防止出现漏力、添力或错力 限
现象．
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2．受力分析时应注意以下几点
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(1)只分析研究对象受的力(即研究对象以外的物体给研究对象的
业 有
(2)求出物体A恰好不上滑或恰好不下滑时的水平推力是解题的关
限 公
键．
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[解析] 设物体刚好不下滑时 F＝F1，则
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F1cos θ＋μFN＝Gsin θ，
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FN＝F1sin θ＋Gcos θ.
答题
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得F1＝sin G cos
析典例 规范
平力F，如图所示．设最大静摩擦力与滑动摩擦力相等，如果物体A能
答题
悟高考 在斜面上静止，水平推力F与G的比值可能是(sin 37°＝0.6，cos 37°
素能
提 升 ＝0.8)( )
A．3
B．2
山
C．5
东
金
D．0.5
太
[审题指导]
(1)物体A可能受静摩擦力的作用，也可能不受静摩
阳 书
擦力ห้องสมุดไป่ตู้作用，静摩擦力的方向可能沿斜面向上，也可能沿斜面向下．
第1部分 专题知识攻略
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专题一 力与运动
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第1讲 力与物体的平衡
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热点1 共点力作用下的平衡问题
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1．受力分析的基本步骤
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析典例 规范
【针对训练1】 (2014年苏北四市二次调考)如图所示，吊床用绳
答题
悟高考 子拴在两棵树上的等高位置．某人先坐在吊床上，后躺在吊床上，均
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提 升 处于静止状态．设吊床两端系绳的拉力为F1、吊床对该人的作用力为
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规 范 力)，而不分析研究对象给其他物体的作用力．
答题
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(2)只分析性质力，如重力、弹力、摩擦力、电场力、磁场力等，
提 升 不分析效果力，如向心力等．
(3)考虑了分力就不能再同时考虑合力，反之亦然．
(4)物体的受力情况与运动情况相对应．
山
3．共点力平衡条件的推论
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(1)若物体受n个共点力的作用而处于平衡状态，则其中任意一个
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力与其余(n－1)个力的合力大小相等、方向相反．
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(2)若三个共点力的合力为零，则表示这三个力的有向线段能首尾 有
相接组成一个封闭三角形．
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[例1] (多选)倾角θ＝37°的斜面与水平面保持静止，斜面上有一
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重为G的物体A，物体A与斜面间的动摩擦因数μ＝0.5.现给A施以一水
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[例2] (多选)如图所示，两相同轻质硬杆OO1、OO2可绕其两端垂
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直纸面的水平轴O、O1、O2转动．在O点悬挂一重物M，将两相同木块
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m紧压在竖直挡板上，此时整个系统保持静止．Ff表示木块与挡板间
提 升 摩擦力的大小，FN表示木块与挡板间正压力的大小．若挡板间的距离