高考物理考点一遍过专题受力分析共点力平衡.doc

专题09 受力分析、共点力平衡一、受力分析1．基本步骤：（1）确定研究对象——点、单个物体或系统；（2）隔离物体分析——先分析场力（重力、电场力、磁场力），再分析接触力（先弹力后摩擦力），最后分析其他力；（3）画受力示意图2．关键条件：光滑——不计摩擦；轻——重力不计；忽略空气阻力等二、共点力平衡1．整体法和隔离法：当分析相互作用的两个或两个以上的物体整体的受力情况及分析外力对系统的作用时，宜用整体法；在分析系统内各物体（或一个物体各部分）间的相互作用时常用隔离法对一些较复杂问题，通常需要多次选取研究对象，交替使用整体法和隔离法2．动态平衡分析方法：（1）解析法：列平衡方程求出未知量与已知量的关系式，根据函数关系分析判断2）图解法：根据平行四边形定则或三角形定则作出变化的图示，由几何关系分析判断3．临界、极值问题：（1）两接触物体脱离与不脱离的临界条件是相互作用力为0（主要体现为两物体间的弹力为0）；（2）绳子断与不断的临界条件为绳中张力达到最大值；（3）绳子绷紧与松驰的临界条件为绳中张力为0；（4）存在摩擦力作用的两物体间发生相对滑动或相对静止的临界条件为静摩擦力达到最大；（5）由平衡条件列方程，物理量在数学上有极值（如三角函数）。

如图所示，水平面上A、B两物块的接触面水平，二者叠放在一起在作用于B上的水平恒定拉力F的作用下沿地面向右做匀速运动，某时刻撤去力F后，二者仍不发生相对滑动，关于撤去F前后下列说法正确的是A．撤去F之前A受3个力作用B．撤去F之前B受4个力作用C．撤去F前后，A的受力情况不变D．A、B间的动摩擦因数不小于B与地面间的动摩擦因数【参考答案】D【名师点睛】解决力学问题，关键就是运动状态分析和受力分析，由平衡条件或牛顿第二定律，结合运动状态列式分析，是解决中学大部分问题的必经途径1．如图所示，将一长方形木块锯开为A、B两部分后，静止放置在水平地面上则A．A受到两个力作用B．B受到五个力作用C．A对B的作用力方向垂直于它们的接触面向下D．A对B的作用力方向竖直向下【答案】D【解析】对B受力分析，受重力、地面的支持力，A对B的静摩擦力与压力，处于平衡状态，因此B受四个力作用，B错误；对A受力分析，受重力、B对A的支持力与静摩擦力共三个力作用，A错误；根据共点力的平衡条件可知，A、B间作用力与沿竖直方向，因此A对B的作用力方向竖直向下，C错误，D正确2．如图所示，粗糙水平面上叠放着P、Q两木块，用水平向右的力F推Q使它们保持相对静止一起向右运动，P、Q受力的个数可能为A．P受2个力，Q受5个力 B．P受3个力，Q受5个力C．P受3个力，Q受6个力 D．P受4个力，Q受6个力【答案】AC 如图所示，轻绳AO和BO共同吊起质量为m的重物。

AO与BO垂直，BO与竖直方向的夹角为θ，OC连接重物，则A．AO所受的拉力大小为mgsin θB．AO所受的拉力大小为C．BO所受的拉力大小为mgcos θD．BO所受的拉力大小为【参考答案】AC【详细解析】以结点O为研究对象，受OC的拉力mg、AO的拉力、BO的拉力，如图所示根据平衡条件有，，AC正确，BD错误学%【名师点睛】本题的解题关键是分析结点的受力情况，作出力的图示，然后根据共点力平衡条件列式求解要特别注意三角函数的运用1．如图甲所示，某工地上起重机将重为G的正方形工件缓缓吊起，四根质量不计等长的钢绳，一端分别固定在正方形工件的四个角上，另一端汇聚于一处挂在挂钩上，绳端汇聚处到每个角的距离均与正方形工件的对角线长度相等，如图乙所示则每根钢绳的受力大小为A． B． C． D．【答案】D【解析】设每根钢丝绳的拉力为F，由几何关系可得每根绳与竖直方向的夹角为30；根据共点力的平衡条件可得，解得，选D如图所示，物体B的上表面水平，当A、B相对静止沿斜面匀速下滑时，斜面在水平面上保持静止不动，则下列判断正确的有A．物体C受水平面的摩擦力方向一定水平向右B．水平面对物体C的支持力小于三物体的重力大小之和C．物体B、C都只受4个力作用D．物体B的上表面一定是粗糙的【参考答案】C【详细解析】由于物体匀速下滑，对整体来说，合力为零，水平面对C没有摩擦力，A错误；水平面对C的支持力等于三者重力之和，B错误；由于A匀速运动，所以A只受重力和支持力作用，A和B之间没有摩擦力，B的上表面可以是光滑的，D错误；B受重力、A的压力、C的支持力和摩擦力共4个力作用，C受重力、地面的支持力、B的压力和摩擦力共4个力作用，C正确。

名师点睛】理论上使用隔离法即可分析清楚各受力情况，但适当地选取对象，使用整体法，可以略去一部分物体间的相互作用力，使分析过程更加简单、直观1．如图所示，乙烷球棍模型是由6个氢原子球和2个碳原子球组成，其中，下层的3个氢原子与碳原子之间用铰链轻杆连接，碳氢键与碳碳键间的夹角为60，各层碳氢键间的夹角为120，已知，每个氢原子模型球的质量为m0，每个碳原子模型球的质量为3m0，共价键的质量不计若假设碳碳键的张力和底层碳氢键的张力分别为为F1、F2,，则关于F1、F2的值正确的是A．F1=6m0g，F2=9m0g B．F1=9m0g，F2=4m0gC．F1=6m0g，F2=6m0g D．F1=4m0g，F2=9m0g【答案】C2．如图所示，两段等长细线串接着两个质量相等的小球a、b，悬挂于O点现在两个小球上分别加上水平方向的外力，其中作用在b球上的力大小为F、作用在a球上的力大小为2F，则此装置平衡时的位置可能是A． B． C． D．【答案】A 如图所示，斜面与水平面、斜面与挡板间的夹角均为30，一小球放置在斜面与挡板之间，挡板对小球的弹力为FN1，斜面对小球的弹力为FN2，以挡板与斜面连接点所形成的水平直线为轴，将挡板从图示位置开始缓慢地转到水平位置，不计摩擦，在此过程中A．FN1始终减小，FN2始终增大B．FN1始终增大，FN2始终减小C．FN1始终减小，FN2先减小后增大D．FN1先减小后增大，FN2始终减小【参考答案】D【详细解析】受力分析如图，将FN1与FN2合成，其合力与重力等大反向如图所示。

挡板转动时，挡板给球的弹力FN1与斜面给球的弹力FN2合力大小方向不变，其中FN2的方向不变，挡板转动过程中，FN1的方向如图中a、b、c的规律变化，为满足平行四边形定则，其大小变化规律为先变小后变大，其中挡板与斜面垂直时为最小，与此对应，FN2的大小一直减小，故选D名师点睛】求解三个力的动态平衡问题，一般是采用图解法，即先作出两个变力的合力（应该与不变的那个力等大反向），然后过合力的末端画方向不变的那个力的平行线，另外一个变力的末端必落在该平行线上，这样就能很直观地判断两个变力是如何变化的了，如果涉及到最小值的问题，还可以采用解析法，即采用数学求极值的方法求解1．如图所示，一只松鼠沿着较粗均匀的树枝从右向左缓慢爬行，在松鼠从A运动到B的过程中，下列说法正确的是A．松鼠对树枝的弹力保持不变B．松鼠对树枝的弹力先减小后增大C．松鼠对树枝的摩擦力先减小后增大D．树枝对松鼠的作用力先减小后增大【答案】C【解析】设树枝的切线与水平方向的夹角为θ，松鼠所受的弹力，从A到B的过程中，θ先减小后增大，则弹力先增大后减小，AB错误；松鼠所受的摩擦力，从A到B的过程中，θ先减小后增大，则摩擦力先减小后增大，C正确；树枝对松鼠的作用力与松鼠的重力等大反向，所以树枝对松鼠的作用力大小不变，D错误。

2．如图，水平细杆上套一环A，环A与球B间用一轻绳相连，质量分别为、，由于球B受到水平风力作用，环A与球B一起向右匀速运动已知细绳与竖直方向的夹角为θ，则A．环A与水平细杆间的动摩擦因数为B．若风力缓慢增大，杆对环A的作用力增大C．若风力缓慢增大，杆对环A的支持力增大D．若球B受到风力缓慢上升，细绳的拉力逐渐减小【答案】A 如图所示，一辆运送沙子的自卸卡车，装满沙子沙粒之间的动摩擦因数为μ1，沙子与车厢底部材料的动摩擦因数为μ2，车厢的倾角用θ表示（已知μ2>μ1），下列说法正确的是A．要顺利地卸干净全部沙子，应满足tan θ>μ2B．要顺利地卸干净全部沙子，应满足sin θ>μ2C．只卸去部分沙子，车上还留有一部分沙子，应满足μ2>tan θ>μ1D．只卸去部分沙子，车上还留有一部分沙子，应满足μ2>μ1>tan θ【参考答案】AC【详细解析】由μ2>μ1，可知越是上层的沙子越容易卸下，当与车厢底部接触的沙子从车上卸下时，全部沙子就能顺利地卸干净，则有，得tan θ>μ2，A正确，B错误；与车厢底部不接触的沙子卸下，而与车厢底部接触的沙子未卸下时，只卸去部分沙子，车上还留有一部分沙子，应有，得足μ2>tan θ>μ1，C正确，D错误。

【名师点睛】物体在倾角为θ的粗糙斜面上下滑的临界条件为：动摩擦因数μ=tan θ1．如图所示，绳与杆均不计重力，承受力的最大值一定A端用铰链固定，滑轮O在A点正上方(滑轮大小及摩擦均可忽略)，B端挂一重物P现施加拉力T将B缓慢上拉(绳和杆均未断)，则在杆竖立前A．绳子越来越容易断 B．绳子越来越不容易断C．杆越来越容易断 D．杆越来越不容易断【答案】B2．粗糙水平面上放置质量分别为m和2m的四个木块，其中两个质量为m的木块间用一不可伸长的轻绳相连木块间的动摩擦因数均为μ，可认为最大静摩擦力等于滑动摩擦力现用水平拉力F拉其中一个质量为2m的木块，使四个木块一起匀速前进，则需要满足的条件是A．木块与水平面间的动摩擦因数最大为B．木块与水平面间的动摩擦因数最大为C．水平拉力F最大为2μmgD．水平拉力F最大为6μmg【答案】AC【解析】对左侧两木块，绳子的拉力T=3μmg，对右上木块，所受静摩擦力f=T≤μmg，可得木块与水平面间的动摩擦因数μ≤，A正确，B错误；对所有木块，水平拉力F=6μ′mg≤2μmg，C正确，D错误。

1．如图所示，重力为G的质点M，与三根劲度系数相同的轻质弹簧A、B、C相连，C处于竖直方向，静止时，相邻弹簧间的夹角均为120，已知弹簧A和B对质点的作用力的大小均为2G，则弹簧C对质点的作用力大小可能为A．0 B．G C．2G D．3G2．如图所示，放在水平地面上的物体a上叠放着物体b，a和b间用轻质弹簧相连，已知弹簧处于压缩状态，整个装置处于静止状态，则关于a、b的受力分析正确的是A．b受4个力的作用，其中摩擦力的方向水平向右B．a受4个力的作用，其中a受到b对它的摩擦力方向水平向左C．地面对a的摩擦力向右D．地面对a无摩擦力作用3．在竖直墙壁间有半圆球A和圆球B，其中圆球B的表面光滑，半圆球A与左侧墙壁之间的动摩擦因数为两球心之间连线与水平方向成30的夹角，两球恰好不下滑，设最大静摩擦力等于滑动摩擦力，则半球圆A和圆球B的质量之比为A． B． 。