【2015届备考】2014全国名校物理试题分类解析汇编：B单元+++力与物体的平衡.doc

目录B单元 力与物体的平衡1B1 力、重力、弹力1B2 摩擦力3B3 力的合成与分解6B4 受力分析 物体的平衡15B5 实验：探究弹力和弹簧伸长的关系26B6 实验：验证力的平行四边形定则29B7 力与平衡问题综合29B单元 力与物体的平衡B1 力、重力、弹力（2014重庆一中高一下学期期末）1. 如图所示，劲度系数为k的轻弹簧竖直放置，下端固定在水平地面上，一质量为m的小球，从离弹簧上端高h处自由释放，压上弹簧后与弹簧一起运动若以小球开始下落的位置为原点，沿竖直向下建一坐标系ox，则小球的速度 v随x的变化图象如图所示其中OA段为直线，AB段是与OA相切于A点的曲线，BC是平滑的曲线，则关于ABC各点对应的位置坐标及加速度，以下说法准确的是（ ）AxA=h，aA=0 BxB=h，aB=g CxB=h+mg/k，aB=0 DxC=h+mg/k，aC>g【知识点】 牛顿第二定律；胡克定律【答案解析】C 解析：A：由小球OA段是直线能够知道，其加速度恒定，故此段代表小球接触弹簧前的运动，故而能够知道A点的位置坐标为h，加速度为重力加速度，故A错误.B：由图知B点加速度为零，既此时弹力等于重力，此时弹簧形变量为：x，故B点坐标为：h+，故B错误.C：由B知C准确.D：小球过B后会继续会继续向下运动，故而D点的坐标应大于B点的坐标，由在B点时弹力已经等于重力，故在D点时弹力一定大于重力，小球加速度不为零，故D错误故选C【思路点拨】由小球OA段是直线能够知道，其加速度恒定，故此段代表小球接触弹簧前的运动，故而能够知道A点的位置坐标为h由图知B点加速度为零，既此时弹力等于重力，故由此能够求得弹簧形变量，继而能够知道B的坐标而D点的速度为零，即弹簧被压缩到最大，由此能够知此时弹力大于重力，故而此点的加速度一定不是零本题难点一是对图象的识别和理解，二是由图象分析小球的几个特殊运动阶段，对这种小球弹簧的一般分为三个阶段：自由落体，弹力小于重力，弹力大于重力各自运动性质不一样，应注意掌握ABM（2014浙江宁波效实中学高一下学期期末）2. 如图所示，物体质量为M，与弹簧A、B相连接，弹簧下端固定于地面上，弹簧A、B质量均不计，劲度系数分别为k1、k2。试求用手拉住弹簧A的上端，缓慢上移多大距离时能使弹簧B产生的弹力大小变成原来的2/3？【知识点】 胡克定律【答案解析】 解析：B弹簧原先处于压缩状态，压缩量 x1=，上弹簧无形变情况一：用手拉住弹簧A的上端，缓慢上移时，B弹簧仍处于压缩状态，压缩量 x2=,则物体M上升的距离为 S1=x1-x2=-=,由M受力平衡可知，A弹簧处于拉伸状态，伸长量 x3=则A的上端应上移 l1=S1+x3=+;情况二：用手拉住弹簧A的上端，缓慢上移时，B弹簧处于拉伸状态，伸长量 x2=则物体M上升的距离为 S2=x1+x2=+=,由M受力平衡可知，A弹簧处于拉伸状态，形变量x4=则A的上端应上移 l2=S2+x4=+.【思路点拨】题中要求弹簧B产生的弹力大小变成原来的，此时B弹簧有两种可能的状态：拉伸和压缩B原来处于压缩状态，后来处于拉伸或压缩状态，根据胡克定律分别求出B原来压缩量和后来的伸长量或压缩量，即可得到M上移的距离再根据胡克定律求出A的伸长量，加上M上移的距离就是A端上移的距离本题的解题关键是分析弹簧的状态，分析出A端上移的距离与弹簧形变量的关系，要注意不能漏解B2 摩擦力（2014黑龙江哈尔滨六中高二下学期期末）1. 如图所示，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，下列说法正确的是（ ） AM处受到的支持力竖直向上 BN处受到的支持力竖直向下 CM处受到的静摩擦力沿MN方向 DN处受到的静摩擦力沿水平方向【知识点】摩擦力的判断与计算【答案解析】A 解析:A、M处受到的支持力的方向与地面垂直向上，即竖直向上，故A正确；N、N处受到的支持力的方向与原木P垂直向上，不是竖直向上，故B错误；C、原木相对于地有向左运动的趋势，则在M处受到的摩擦力沿地面向右，故C错误；D、因原木P有沿原木向下的运动趋势，所以N处受到的摩擦力沿MN方向，故D错误故选：A【思路点拨】支持力的方向是垂直于接触面指向被支持的问题，静摩擦力的方向是与相对运动趋势的方向相反，由此可判知各选项的正误解决本题的关键要掌握支持力和静摩擦力方向的特点，并能正确分析实际问题支持力是一种弹力，其方向总是与接触面垂直，指向被支持物静摩擦力方向与物体相对运动趋势方向相反（2014浙江宁波效实中学高一下学期期末）2. 如图所示，在粗糙水平面上放着一个三角形木块abc，在它的两个粗糙斜面上分别放有质量为m1和m2的两个物体，已知m1>m2。若三角形木块和两物体都是静止的，则粗糙水平面对三角形木块 （ ） A有摩擦力的作用，摩擦力的方向水平向右B有摩擦力的作用，摩擦力的方向水平向左C有摩擦力的作用，但摩擦力的方向不能确定，因m1、m2、1、2的数值均未给出D以上结论均不对【知识点】 摩擦力的判断与计算来源:学*科*网Z*X*X*K【答案解析】D 解析：将三个物体看作整体，则物体只受重力和支持力作用，水平方向没有外力，故三角形木块不受地面的摩擦力，故D正确； 故选：D【思路点拨】图中物体均处于平衡状态，故可以利用整体法进行受力分析求出地面对三角形木块的摩擦力关键是将多个物体看作是一个整体进行分析，这样可以简单的得出正确结果；如果采用隔离法逐个分析，受力分析容易出错，并且过程相当复杂（2014浙江宁波效实中学高一下学期期末）3. 某同学在做测定木板的动摩擦因数的实验时，设计了两种实验方案。方案A：木板水平固定，通过弹簧秤水平拉动木块，如图（a）所示；方案B：木块固定，通过细线水平拉动木板，如图（b）所示。来源:学_科_网来源:学科网ZXXK（1）上述两种方案中,你认为更合理的方案是 ，原因是 。（2）该实验中应测量的物理量是 。（3）除了实验必需的弹簧秤、木板、木块、细线外，该同学还准备了质量为200g的配重若干个。该同学在木块上加放配重，改变木块对木板的正压力（g=9.8m/s2），并记录了5组实验数据，如下表所示：实验次数12345配重（个数）01234弹簧秤读数（N）0.501.001.501.902.50测木块重（N）2.00请根据上述数据在图给出的坐标纸上作出木块所受摩擦力和压力的关系图象，由图象可测出木板和木块间的动摩擦因数是 。【知识点】 探究影响摩擦力的大小的因素【答案解析】（1）B 不受木板如何运动的限制（或摩擦力的测量更方便、准确） （2）木块的重力、每次拉木板时木块和木板间的摩擦力 （3）图象如下 0.25 解析：（1）方案A，通过弹簧测力计的示数来得到摩擦力的大小，木块只有在匀速运动的过程中，才能使用利用二力平衡条件，根据F=G得：=；所以要测量弹簧秤示数F和木块的重量G；方案B：无论长木板是否做匀速直线运动，木块都相对于木板滑动且始终处于平衡状态，这样拉力等于摩擦力，而且无论拉木板速度多少，摩擦力都一样，不改变摩擦力大小，所以容易操作；所以方案B更合理；要测量弹簧秤示数F和木块的重量G；（2）木块的重力G和弹簧秤的拉力F（3）图象如下 根据f=N 图象的斜率即摩擦因数 由图象求得=0.25【思路点拨】第一种方案要匀速，利用二力平衡条件求得，但是匀速运动难控制；第二种方案木块保持静止，一定平衡；根据平衡条件列式后确定待测量本题是探究性实验，关键明确实验原理，要尽量减小实验误差，难度不大，属于基础题B3 力的合成与分解（2014吉林一中高二三月月考）1. 在匀强电场中，将一质量为m、电荷量为q的小球由静止释放，带电小球的运动轨迹为一直线，该直线与竖直方向的夹角为，如图所示则匀强电场的场强大小为（）A最大值是 B最小值为C唯一值是 D以上都不对【知识点】电场强度；力的合成与分解的运用；牛顿第二定律【答案解析】B 解析：带电小球所受合力方向与竖直方向的夹角为，根据平行四边形定则可知，当电场力方向与合力方向垂直时，场强最小，如图所示则所以Emin，选项B正确【思路点拨】本题采用作图法分析场强取得最小值的条件，也可以采用函数法分析电场力与的关系，确定最小值的条件B A （2014黑龙江哈尔滨六中高二下学期期末） 2. 如图所示，A、B两球完全相同，质量均为m，用两根等长的细线悬挂在升降机天花板上，两球之间连接劲度系数为k的轻质弹簧。当升降机以加速度a竖直向上加速运动时，两根细线间夹角为，则弹簧的长度与原长相比缩短了（ ） A BC D 【知识点】共点力平衡的条件及其应用；力的合成与分解的运用；牛顿第二定律【答案解析】C 解析：对球A受力分析，受重力mg、拉力T、弹簧的弹力F而向上做匀加速直线运动，如图,则有牛顿第二定律可知： -mg=ma,即：F=m（g+a）tan根据胡克定律，有F=kx,解得x=故选：C【思路点拨】以A物体受力分析，A受重力、拉力及弹簧的弹力而向上做匀加速直线运动；F与T的合力竖直向上，由牛顿第二定律及力的合成可求得弹簧的弹力；再由胡克定律可解出形变量本题考查牛顿第二定律及力的合成与分解的应用，注意物体竖直向上运动；本题也可以分别对水平和竖直两个方向列式计算，竖直方向由牛顿第二定律，水平方向受力平衡（2014黑龙江哈尔滨六中高二下学期期末）3. 已知两个共点力F1和F2不共线，若F1的大小和方向保持不变，F2的方向也保持不变，仅增大F2的大小。在F2逐渐增大的过程中，关于合力F的大小，下列说法正确的是（ ） A若F1和F2的夹角为锐角，F一定不断增大 B若F1和F2的夹角为锐角，F有可能先减小后增大 C若F1和F2的夹角为钝角，F有可能先减小后增大 D若F1和F2的夹角为钝角，F有可能先增大后减小【知识点】合力的大小与分力间夹角的关系【答案解析】AC 解析：AB如果夹角的范围为：090，根据平行四边形定则作图，如图：从图中可以看出，合力一定增大；故A正确，B错误；CD如果夹角的范围为：90180，根据平行四边形定则作图，如图从图中可以看出，合力有可能先减小后增加，存在相等的可能；若F1F2，合力一定是增加；故C正确，D错误；故选：AC【思路点拨】两个不在同一条直线上的力合成时遵循平行四边形定则，根据平行四边形定则作图分析即可题关键根据平行四边形定则作图，从图中直接得到结论；也可以用余弦定理列式求解分析（2014浙江宁波效实中学高一下学期期末）4. 假期里，一位同学在厨房里协助妈妈做菜，对菜刀发生了兴趣。他发现菜刀的刀刃前部和后部的厚薄不一样，如图所示，菜刀横截面为等腰三角形，刀刃前部的横截面顶角较小，后部的顶角较大，他先后做出过几个猜想,其中合理的是 （ ）A刀刃前部和后部厚薄不匀，仅是为了打造方便,外形美观,跟使用功能无关刀刃横截面B在刀背上加上同样的压力时，分开其他物体的力跟刀刃厚薄无关C在刀背上加上同样的压力时，顶角越大，分开其他物体的力越大D在刀背上加上同样的压力时，顶角越小，分开其他物体的力越大【知识点】 力的合成【答案解析】D 解析：把刀刃部分抽象后，可简化成一个等腰三角劈，设顶角为2，背宽为d，侧面长为l，如图乙所示当在劈背施加压力F后，产生垂直侧面的两个分力F1、F2，使用中依靠着这两个分力分开被加工的其他物体由对称性知，这两个分力大小相等（F1=F2），因此画出力分解的平行四边形，实为菱形，如图丙所示在这个力的平行四边形中，取其四分之一考虑（图中阴影部分），根据它跟半个劈的直角三角形的相似关系，由关系式，得F1=F2由此可见，刀背上加上一定的压力F时，侧面分开其他物体的力跟顶角的大小有关，顶角越小，sin的值越小，F1和F2越大但是，刀刃的顶角越小时，刀刃的强度会减小，碰到较硬的物体刀刃会卷口甚至碎裂，实际制造过程中为了适应加工不同物体的需要，所以做成前部较薄，后部较厚使用时，用前部切一些软的物品（如鱼、肉、蔬菜、水果等），用后部斩劈坚硬的骨头之类的物品，俗话说：“前切后劈”，指的就是这个意思故D正确故选：D【思路点拨】根据力的平行四边形定则可知，相同的压力下，顶角越小，分力越大；相同的顶角下，压力越大，分力越大考查力的平行四边形定则，体现了控制变量法，同时学会用三角函数来表示力与力的关系（2014浙江宁波效实中学高一下学期期末）5. 如图甲所示为杂技表演的安全网示意图，网绳的结构为正方格形，O、a、b、c、d为网绳的结点，安全网水平张紧后，若质量为m的运动员从高处落下，并恰好落在O点上，该处下凹至最低点时，网绳dOe，bOg均成120向上的张角，如图乙所示。若此时O点受到的向下的冲击力大小为F，则此时O点周围每根网绳承受的力的大小为 （ ）A B C D【知识点】 力的合成；力的合成的平行四边形定则【答案解析】B 解析：因每根绳的合力应为；而绳受力后成120度角，作出平行四边形可知，由几何关系可知：当合力为时，两分力也为；故每根绳承受的力大小为； 故选B【思路点拨】O点的冲击力被两根绳所承受，故可以为每根绳承受一半的力，则绳子两端的力的合力应等于 ，由平形四边形定则可求得每根绳所承受的力本题应注意绳子张力的特点，同一根绷紧的绳，其上的各部分张力相等；两个大小相等的力若其夹角为120，则合力与分力大小相等（2014浙江宁波效实中学高一下学期期末）6. 如图所示，在力的合成实验中，使b弹簧按图示位置开始沿顺时 针方向缓慢转动，在这个过程中，保持O点位置不变和a弹簧的拉伸方向不变。则整个过程中关于a、b弹簧的读数变化是（ ） Aa增大，b减少 Ba减少，b增大 Ca减少，b先增大后减少 Da减少，b先减少后增大【知识点】 验证力的平行四边形定则【答案解析】D 解析：该题本质上考查了物体的动态平衡，由题意可知：保持O点位置不动，即合力大小方向不变，弹簧测力计A的拉伸方向不变，即一个分力方向不变，求另一个分力的变化情况，可采用“图解法”进行根据题意，以O点为研究对象，力的图示为：由图可知A的读数一直减小，B读数先减小后增大故选D【思路点拨】正确解答本题的关键是：熟练应用“图解法”解答动态平衡问题；本题实质为物体的动态平衡本题结合实验考查了物体的动态平衡，要熟练应用各种方法处理动态平衡问题，注意平时练习中加强训练（2014浙江宁波效实中学高一下学期期末）7. 在粗糙水平地面上与墙平行放着一个截面为半圆的柱状物体A，A与竖直墙之间放一光滑圆球B，整个装置处于静止状态。现对B加一竖直向下的力F, F的作用线通过球心，设B对墙的作用力为F1，B对A的作用力为F2，地面对A的摩擦力为F3，地面对A的支持力为F4。若F缓慢增大而整个装置仍保持静止，截面如图所示,则在此过程中（ ）AF1保持不变，F4保持不变 BF1缓慢增大，F4缓慢增大CF2缓慢增大，F3缓慢增大 D F2缓慢增大，F3保持不变【知识点】 共点力平衡的条件及其应用；力的合成与分解的运用来源:Zxxk.Com【答案解析】BC 解析：以B球为研究对象，将F与B重力G的合力按效果进行分解，如图，设BA连线与竖直方向夹角为，由平衡条件得： B对墙的作用力：F1=（F+GB）tan，当F增大时，F1缓慢增大 B对A的作用力：F2=，F1缓慢增大，则F2缓慢增大再以整体为研究对象，根据平衡条件，则有地面对A的支持力：F4=GA+GB+F，F增大则F4缓慢增大地面对A的摩擦力：F3=F1，由前面分析F1增大则F3缓慢增大故选：BC【思路点拨】先以B球为研究对象，运用分解法，分析墙对B的作用力F1、对B的作用力F2的变化，再以整体为研究对象，分析受力，由平衡条件分析地面对A的支持力和摩擦力的变化，判断地面对A的作用力为F3的变化情况本题采用隔离法和整体法结合处理的，也可以运用隔离法研究，分析受力情况是解答的基础来源:学,科,网Z,X,X,K（2014重庆一中高二下学期期末）ABF300水平滑道8. 某货物中转站天车可在水平滑道滑动，简易图如题图所示，天车A与下挂货物B用一根不可伸长的轻绳相连现用大小为104 N、与水平方向成30角的力F拉B，使A、B一起向右匀速运动，运动过程中A、B保持相对静止已知A、B的质量分别为kg、 kg，重力加速度为10 m/s2，问： （1）轻绳与水平方向的夹角；（2）天车A与水平滑道之间的动摩擦因数.【知识点】 共点力平衡的条件及其应用；力的合成与分解的运用【答案解析】（1） 30 （2） 解析：（1）隔离物体B，设轻绳拉力为T，由正交分解法和平衡条件，在水平方向上：TcosFcos30在竖直方向上：TsinmBg-Fsin30由式得30（2） 以A、B整体为研究对象，由平衡条件，在水平方向上fFcos30在竖直方向上FN（mAmB）gFsin30 且fFN， 由得 【思路点拨】对B分析，由共点力的平衡条件可求得绳子的拉力及绳子的方向；对整体受力分析，由共点力的平衡条件可求得A受到的摩擦力，由滑动摩擦力公式可求得动摩擦因数本题要注意应用整体法与隔离法的正确使用，注意应用整体法时一定要分清内力与外力，正确的受力分析（2014浙江宁波效实中学高一下学期期末）9. 一根弹性细绳原长为l，劲度系数为k，将其一端穿过一个光滑小孔O（其在水平地面上的投影点为O），系在一个质量为m的滑块A上，A放在水平地面上。小孔O离绳固定端的竖直距离为l，离水平地面高度为h（h<），滑块A与水平地面间的最大静摩擦力为正压力的倍。问： （1）当滑块与O点距离为r时，弹性细绳对滑块A的拉力为多大？（2）滑块处于怎样的区域内时可以保持静止状态？【知识点】 胡克定律；力的合成与分解的运用；共点力平衡的条件及其应用【答案解析】：（1）k （2）滑块可以静止在以O为圆心，为半径的圆域内的任意位置 解析:（1）由几何关系知，弹性绳的伸长量为：X= fmNFmg又由胡克定律知，弹性绳对滑块A的拉力大小应等于弹性绳的弹力大小，即：T=kX =k （2）设A静止时离O的最大距离为r，此位置处A受力如下图所示，由平衡条件及摩擦力公式和胡克定律，有：N+Fcosmg0 Fsinfm0 来源:学科网ZXXKfm=N F=kh/cos 由以上四式，解得： 可见，滑块可以静止在以O为圆心，为半径的圆域内的任意位置【思路点拨】弹性细绳（遵循胡克定律）在弹性限度内，受到的拉力与伸长量成正比对滑块受力分析，利用平衡状态条件和最大静摩擦力知识解决问题对物体进行受力分析，运用平衡状态条件列出力与力的关系，根据题目的条件中找到临界状态物理量之间的关系是通过物理规律联系的，找到一个物理量的范围可以找出其他物理量的范围B4 受力分析 物体的平衡（2014吉林一中高二三月月考）1. 如图所示，在光滑绝缘水平面上放置3个电荷量均为q（q0）的相同小球，小球之间用劲度系数均为k0的轻质弹簧绝缘连接当3个小球处在静止状态时，每根弹簧长度为l.已知静电力常量为k，若不考虑弹簧的静电感应，则每根弹簧的原长为（）ABC D【知识点】库仑定律；共点力平衡的条件及其应用；探究弹力和弹簧伸长的关系【答案解析】C 解析：对第三个小球受力分析，第三个小球受三个力的作用，它们的关系是 k0x，解得 x；所以弹簧的原长为 l0lxl故选C【思路点拨】对小球进行正确的受力分析是解决本题的关键，分析清楚小球受到的各个力的作用，由平衡条件列方程可以求得弹簧的长度（2014黑龙江哈尔滨六中高二下学期期末）2. 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，则维修后（ ） AF1不变，F2变大 BF1不变，F2变小 CF1变大，F2变大 DF1变小，F2变小【知识点】共点力平衡的条件及其应用；物体的弹性和弹力【答案解析】A 解析：木板静止时，受重力和两个拉力而平衡，故三个力的合力为零，即：F1=0；根据共点力平衡条件，有：2F2cos=mg解得：F2=当细线变短时，细线与竖直方向的夹角增加，故cos减小，拉力F2变大故选：A【思路点拨】木板静止时，受重力和两个拉力而平衡，根据共点力平衡条件并结合正交分解法列式分析即可本题是简单的三力平衡问题，关键是受力分析后运用图示法分析，不难（2014黑龙江哈尔滨六中高二下学期期末）3. 如图所示，质量为m的物体置于倾角为的固定斜面上，物体与斜面之间的动摩擦因数为。先用平行于斜面的推力F1作用于物体上，使其沿斜面匀速上滑（图甲）；若改用水平推力F2作用于物体上，仍能使物体沿斜面匀速上滑（图乙），则两次的推力大小之比F1F2为（ ） AcossinBcossin C1tanD1tan【知识点】共点力平衡的条件及其应用；力的合成与分解的运用【答案解析】B 解析：F1作用时，物体的受力情况如图1，根据平衡条件得F1=mgsin+FNFN=mgcos解得：F1=mgsin+mgcosF2作用时，物体的受力情况如图2，根据平衡条件得F2cos=mgsin+FNFN=mgcos+F2sin解得：F2所以故选B【思路点拨】以物体为研究对象，分析受力情况，作出力图，根据平衡条件运用正交分解法求解F1与F2的大小，再求它们的比值本题是物体的平衡问题，受力分析，作出力图是正确解题的关键中等难度（2014黑龙江哈尔滨六中高二下学期期末）4. 两个可视为质点的小球a和b，用质量可忽略的刚性细杆相连并放置在光滑的半球面内，如图所示。已知细杆长度是球半径的倍，当两球处于静止状态时，细杆与水平面的夹角15，则（ ）来源:Z*xx*k.Com A杆对a、b球作用力大小相等且方向沿杆方向 B小球a和b的质量之比为1 C小球a和b的质量之比为1 D半球面对a、b球的弹力之比为3【知识点】共点力平衡的条件及其应用；物体的弹性和弹力【答案解析】AC 解析：A、对轻杆，受两个球的弹力是一对平衡力，根据牛顿第三定律，杆对a、b球作用力大小相等且方向沿杆方向，故A正确；B、C、两球都受到重力、细杆的弹力和球面的弹力的作用，过O作竖直线交ab于c点，设球面的半径为R，则oac与左侧力三角形相似；oac与右侧力三角相似；则由几何关系可得： ,即：由题，细杆长度是球面的半径的倍，根据几何知识知图中=45.在oac中，根据正弦定理，有：则则 故B错误，C正确；D、根据平衡条件，有：, 故；故D错误；故选：AC【思路点拨】分别对两球及整体受力分析，由几何关系可得出两球受力的大小关系，及平衡时杆与水平方向的夹角；注意本题要用到相似三角形及正弦定理本题的难点在于几何关系的确定，对学生的要求较高，只有找出合适的几何关系，才能找出突破本题的关键（2014江苏扬州中学高二下学期期末）5. 如图所示，倾角为的斜面体C置于水平面上，B置于斜面上，通过细绳跨过光滑的定滑轮与A相连接，连接B的一段细绳与斜面平行，A、B、C都处于静止状态则（ ）AB受到C的摩擦力可能为零BC受到水平面的摩擦力一定为零C水平面对C的支持力与B、C的总重力大小相等D现将细绳剪断，若B物体依然静止在斜面上，则水平面对C的摩擦力为零【知识点】 共点力平衡的条件及其应用；力的合成与分解的运用【答案解析】AD 解析：A、当B受到绳子的拉力与B的重力在斜面上的分力大小不相等，即mBgsinmAg时，B在斜面上有运动趋势，此时BC间有摩擦力故A正确B、把BC当做一个整体进行受力分析，可知绳子的拉力在水平方向上的分量不为零，整体有向右的运动趋势，所以C受到地面的摩擦力不会为零故B错误C、把BC当做一个整体进行受力分析，在竖直方向上有：N+mAgsin=（mB+mC）g 绳子的拉力在竖直方向上的分量mAgsin不为零，所以水平面对C的支持力与B、C的总重力大小不相等故C错误D、若将细绳剪断，B物体依然静止在斜面上，以BC为整体进行受力分析，受重力和地面的支持力作用，在水平方向没有力作用，所以水平面对C的摩擦力为零故D正确故选：AD【思路点拨】充分利用整体法和隔离体法对物体进行受力分析，结合摩擦力产生的条件，可判断各接触面是否存在摩擦力；把BC看做一个整体进行受力分析，可判定地面的支持力和二者重力的关系该题考察到了摩擦力的判断，常用的方法有：假设法：利用假设法判断摩擦力的有无及方向；反推法：从研究物体表现出的运动状态这个结果反推出它必须具有的条件，分析组成条件的相关因素中摩擦力所起的作用，就容易判断摩擦力的有无及方向了；利用牛顿第三定律来判断：此法的关键是抓住“力是成对出现的”，先确定受力较少的物体受到的静摩擦力的方向，再根据“反向”确定另一物体受到的静摩擦力的方向（2014黑龙江哈尔滨六中高二下学期期末）6. 如图所示，质量为m的物体置于倾角为的固定斜面上，物体与斜面之间的动摩擦因数为。先用平行于斜面的推力F1作用于物体上，使其沿斜面匀速上滑（图甲）；若改用水平推力F2作用于物体上，仍能使物体沿斜面匀速上滑（图乙），则两次的推力大小之比F1F2为（ ） AcossinBcossin C1tanD1tan【知识点】共点力平衡的条件及其应用；力的合成与分解的运用来源:学*科*网【答案解析】B 解析：F1作用时，物体的受力情况如图1，根据平衡条件得F1=mgsin+FNFN=mgcos解得F1=mgsin+mgcosF2作用时，物体的受力情况如图2，根据平衡条件得F2cos=mgsin+FNFN=mgcos+F2sin解得：F2所以故选B【思路点拨】以物体为研究对象，分析受力情况，作出力图，根据平衡条件运用正交分解法求解F1与F2的大小，再求它们的比值本题是物体的平衡问题，受力分析，作出力图是正确解题的关键中等难度（2014浙江宁波效实中学高一下学期期末）a7. 如图，当车厢向右加速行驶时，一质量为m 的物块紧贴在车壁上，相对于车壁静止，随车一起运动，则下列说法正确的是（ ）A在竖直方向上，车壁对物块的摩擦力与物块的重力等大B在水平方向上，车壁对物块的弹力是由于物块发生了弹性形变C若车厢加速度变小，车壁对物块的弹力也变小D若车厢加速度变大，车壁对物块的摩擦力也变大 【知识点】 牛顿第二定律；力的合成与分解的运用【答案解析】AC 解析：A、物块与车厢具有相同的加速度，在竖直方向上的合力为零，则物块所受的摩擦力和重力平衡故A正确B、在水平方向上，车厢壁对物块的弹力是由于车厢发生了弹性形变故B错误C、物块与车厢具有相同的加速度，根据牛顿第二定律得，N=ma，加速度减小，车厢壁对物块的弹力减小故C正确D、车厢的加速度增大，根据牛顿第二定律知，N=ma，弹力增大，但是摩擦力和重力平衡，摩擦力保持不变故D错误故选：AC【思路点拨】物块和车厢具有相同的加速度，抓住物块竖直方向上平衡，水平方向上产生加速度，结合牛顿第二定律分析求解本题考查了牛顿第二定律的基本运用，注意车厢的加速度增大时，弹力增大，此时最大静摩擦力增大，而静摩擦力仍然与重力平衡，保持不变（2014河南十校高二联考）8.【知识点】共点力平衡的条件及其应用；力的合成与分解的运用【答案解析】B 解析：据题意，保持滑轮的位置不变，处于静止状态，其合力为零，重物也静止，则知绳子的拉力大小始终等于重物的重力大小，保持不变，两绳的夹角也不变，故析两绳拉力的合力保持不变使杆向下转动一个角度到虚线位置的过程中，根据平衡条件知，杆对滑轮P的作用力与两绳拉力的合力大小相等、方向相反，所以杆对滑轮P的作用力保持不变故B正确，ACD错误故选B【思路点拨】本题关键要滑轮为研究对象，抓住不变的条件：两绳子的拉力不变，其合力不变，由平衡条件就能分析知道杆对滑轮P的作用力是保持不变的（2014黑龙江哈尔滨六中高二下学期期末）9. 质量为M、长为L的杆水平放置，杆两端A、B系着长为3L的不可伸长且光滑的柔软轻绳，绳上套着一质量为m的小铁环。已知重力加速度为g，不计空气影响。（1）现让杆和环均静止悬挂在空中，如图甲，求绳中拉力的大小；（2）若杆与环保持相对静止，在空中沿AB方向水平向右做匀加速直线运动，此时环恰好悬于A端的正下方，如图乙所示。求此状态下杆的加速度大小a；为保持这种状态需在杆上施加一个多大的外力，方向如何？【知识点】共点力平衡的条件及其应用；力的合成与分解的运用；牛顿第二定律【答案解析】（1） mg；（2）g； （m+M）g，方向与水平方向夹角为60斜向右上方 解析：（1）以环为研究对象，环处于静止状态，合力为零，分析受力右图所示，设两绳的夹角为2则sin=，得cos=设绳子的拉力大小为T，由平衡条件得2Tcos=mg解得，Tmg（2）对环：设绳子的拉力大小为T，则根据牛顿第二定律得：竖直方向：T+Tcos60=mg水平方向：Tsin60=ma，解得ag设外力大小为F，方向与水平方向成角斜向右上方对整体：由牛顿第二定律得：水平方向：Fcos=（M+m）a竖直方向：Fsin=（M+m）g解得，F（m+M）g，=60即外力方向与水平方向夹角为60斜向右上方【思路点拨】（1）以环为研究对象，环处于静止状态，合力为零，根据平衡条件求解绳中拉力的大小；（2）以环为研究对象，由正交分解法，根据牛顿第二定律求解加速度；对整体研究，由正交分解法，根据牛顿第二定律求解外力的大小和方向本题中铁环与动滑轮相似，两侧绳子拉力大小相等，运用正交分解法研究平衡状态和非平衡情况（2014浙江宁波效实中学高一下学期期末）10. 如图所示，物体的重量为2kg，两根轻绳AB和AC的一端连接于竖直墙上，另一端系于物体上，在物体上另施加一个方向与水平线成=60的拉力F，若要使两绳都能伸直，求拉力F的大小范围。【知识点】共点力平衡的条件及其应用【答案解析】 解析:作出物体A受力如图所示，由平衡条件 FyFsinF1sinmg0 FxFcosF2F1cos0 由式分别得FF1 F 要使两绳都能绷直，则有F10 ，F20 由式得F有最大值FmaxN由式得F有最小值FminN 综合得F的取值范围【思路点拨】对A球受力分析，受到拉力F，重力mg，两根细绳的拉力FB、FC，根据共点力平衡条件列方程，然后根据两根细线的拉力都要大于或等于零分析判断本题关键是对小球受力分析，列平衡方程，然后找出最大和最小两种临界情况讨论即可（2014重庆一中高一下学期期末）11. 如图所示，质量为m=6.0kg的滑块C,放在L=1.44m的水平木板AB上，当板的A端被缓慢抬高h=0.48m且到A*时，滑块恰好沿板匀速下滑，已知g=10m/s2,取=1.4.则滑块与板间的动摩擦因数=? 【知识点】 牛顿第二定律 受力分析 共点力平衡【答案解析】 0.35 解析:设当长板的A*端抬高到0.48m时，斜面与水平面的夹角为，由三角函数可得 代入数据可得 由三角函数关系可知 代入数据可得 即 A*NF1DGF2f对滑块受力分析，滑块受重力G、滑动摩擦力f、斜面的支持力N，分解重力G为沿斜面向下的分力F1 和垂直于斜面的分力F2，如图所示 由于滑块均速下滑，合外力为零，则有 由滑动摩擦力公式可知 联立以上各式可得 = 【思路点拨】物体匀速下滑，木块受力平衡，然后受力分析，正交分解列平衡方程求解B5 实验：探究弹力和弹簧伸长的关系（2014黑龙江大庆铁人中学高一下学期期末）1. 一同学要研究轻质弹簧的弹性势能与弹簧长度改变量的关系。实验装置如下图甲所示，在离地面高为h的光滑水平桌面上，沿着与桌子右边缘垂直的方向放置一轻质弹簧，其左端固定，右端与质量为m的小刚球接触。将小球向左压缩弹簧一段距离后由静止释放，使小球沿水平方向射出桌面，小球在空中飞行落到位于水平地面的记录纸上留下痕迹。重力加速度为g（1）若测得某次压缩弹簧释放后小球落点P