高考物理 常见难题大盘点 共点力作用下的物体的平衡

《高考物理 常见难题大盘点 共点力作用下的物体的平衡》由会员分享，可在线阅读，更多相关《高考物理 常见难题大盘点 共点力作用下的物体的平衡（9页珍藏版）》请在金锄头文库上搜索。

1、2013 高考物理 常见难题大盘点 共点力作用下的物体的平衡 1 / 9 20132013 高考物理常见难题大盘点：共点力作用下的物体的平衡高考物理常见难题大盘点：共点力作用下的物体的平衡 1如图 1-14 所示，用两根长度相等的轻绳，下端悬挂一个质量 为m的物体，上端分别固定在水平天花板上的M、N点，MN间距 为s，已知两绳所能承受的最大拉力为T，则每根绳的长度不得短 于_ 解答 假设两绳的拉力都为T，受力分析如图 1- 15 所示。设 绳与天花板的夹角为，根据平衡条件得 mg=2Tsin, 设绳子长为L，根据几何关系可得 , cos 2 s L 根据式得 L=。 22 4() Ts Tmg

2、 本题的正确答案为“” 。 22 4() Ts Tmg 2如图 1-16 所示，A、B两均匀直杆上端分别用细线悬挂于天花 板上，下端搁在水平地面上，处于静止状态，悬挂A杆的绳倾斜， 悬挂B杆的绳恰好竖直则关于两杆的受力情况，下列说法中正 确的有（ ） 。 (A)A、B都受三个力作用 (B)A、B都受四个力作用 (C)A受三个力，B受四个力 (D)A受四个力，B受三个力 解答对A、B杆进行受力分析可知，它们都受到重力、弹力和绳子拉力的作用。对 B来说这三个力都是在竖直方向上，所以能保持平衡，地面没有摩擦力作用。对A来说重 力和弹力在竖直方向上，而绳子拉力是倾斜的，它有水平分量，要使A也能平衡，地

3、面对 A一定有摩擦力的作用，因此A受四个力。 本题的正确选项为（D） 。 3如图 1-17 所示，质量为M的大圆环，用轻绳悬挂于天花板上， 两个质量均为m的小环同时从等高处由静止滑下，当两小圆环滑至 与圆心等高时所受到的摩擦力均为f，则此时大环对绳的拉力大小是 （ ） 。 (A)Mg (B)（M2m）g (C)Mg2f (D)（M2m）g2f 解答大圆环的受力分析如图 1- 18 所示，根据平衡条件可 得 TMg+2f ， 本题的正确选项为（C） 。 图 1-17 MN s 图 1-14 图 1-18 Mg f f T T T G 图 1-15 A B 图 1-16 2013 高考物理 常见难

4、题大盘点 共点力作用下的物体的平衡 2 / 9 4如图 1-19 所示，A、B两物体用细绳相连跨过光滑轻小滑轮悬 挂起来，B物体放在水平地面上，A、B两物体均静止，现将B物体 稍向左移一点，A、B两物体仍静止，则此时与原来相比（ ） 。 (A)绳子拉力变大 (B)地面对物体B的支持力变大 (C)地面对物体B的摩擦力变大 (D)物体B受的合力变大 解答由于A始终处于平衡状态，所以绳子拉力T不变，始终为GA。B物体的受力如 图 1-20 所示，根据平衡条件可得 ， sin B TNG ， cosTf 由题意变小，由式可得N变大，由式可知f变 大。 本题的正确选项为（B） （C） 。 5如图 1-2

5、1 所示，斜面的倾角37，斜面上的物体A重 10N物体A和斜面间的动摩擦因数为0.2，为使物体A在斜 面上做匀速运动，定滑轮所吊的物体B的重力大小应为多大? 解答由于A物体的运动方向不知道，所以应分情况讨论： （1）当A物体沿斜面向上匀速运动时，受力分析如图 1- 22 所示，根据平衡条件可得 T=f +GAsin ， N= GAcos ， f =N ， T = GB ， 由以上式可解得。cossin7.6N BA GG （2）当A物体沿斜面向下匀速运动时，同理可得 T+f=GAsin ， N= GAcos ， f=N , T = GB ， 由式可得 。sincos4.4N B A GG 所以

6、物体B的重力大小应为 7.6N 或 4.4N。 6如图 1-23 所示，A、B两长方体木块放在水平面上，它们高度相等，长木板C放在它们 上面，用水平力F拉木块A，使A、B、C一起沿水平面向右匀速运动，则（ ） 。 A B 图 1-19 A B 图 1-21 f A B 图 1-20 N T GB A B 图 1-22 N T f GA 2013 高考物理 常见难题大盘点 共点力作用下的物体的平衡 3 / 9 (A)A对C的摩擦力向右 (B)C对A的摩擦力向右 (C)B对C的摩擦力向右 (D)C对B的摩擦力向右 解答 由于C靠A对它的摩擦力作用使其向右运动，所以A对C摩擦力向右。同理B 靠C对它

7、的摩擦力作为动力使其向右运动，所以C对B的摩擦力也向右，C对A和B对C 的摩擦力方向可根据牛顿第三定律得到。 本题的正确选项为（A） （D） 。 7如图 1-24 所示，质量为m5kg 的物体，置于倾角为30的粗糙斜面块上，用一平 行于斜面的大小为 30N 的力推物体，使其沿斜面向上匀速运动求地面对斜面块M的静摩 擦力是多少？ 解答 把M、m作为一个整体进行受力分析，如图 1- 25 所示，根据水平方向的平衡条件可得 f=Fcos, 其中F=30N，=30，代入可得f=15N。 3 所以地面对斜面M的静摩擦力为 15N。 3 8如图 1-26 所示，物体A、B叠放在倾角为37的斜 面上，并通过

8、细线跨过光滑滑轮相连，细线与斜面平行，两物 体质量分别为mA5kg，mB10kg，A、B间动摩擦因数为 0.1，B 与斜面间的动摩擦因数为20.2，现对A施一 平行于斜面向下的拉力F，使A平行于斜面向下匀速运动，求 F的大小。 解答 A、B的受力分析如图 1- 27 所示，对于A根据平衡 条件可得 F+ mAgsinaT+ f1 ， N1=mAgcosa ， f1=1N1 ， 对于B有 f1 + f2 + mBgsina=T ， N2= N1 + mBgcosa ， f2=2 N2 ， 由以上各式可解得 ， 12 2coscossin AABBA Fm gmmgmmg 代入数据可得F=62N。

9、 所以沿斜面向下拉力F 的大小为 62N。 9如图 1-28 所示，在一粗糙水平面上有两个质量分别为m1和m2的木块 1 和 2，中间用一 AB C F 图 1-23 B A F 图 1-26 f 图 1-25 F m M (M+m)g N F N1 mAg f1 T A f1 N1 N2 f2 mBg T 图 1-27 B 2013 高考物理 常见难题大盘点 共点力作用下的物体的平衡 4 / 9 原长为 、劲度系数为k的轻弹簧连接起来，木块与地面间的滑动摩擦因数为现用一l 水平力向右拉木块 2，当两木块一起匀速运动时两木块之间的距离是（ ） 。 (A) (B) gm k l 1 gmm k

10、l） 21 ( (C) (D) gm k l 2 g mm mm k l）（ 21 21 解答 对木块 1 进行受力分析，它在水平方向受弹簧拉力和滑动摩擦力的作用，这两 力平衡有 ， 1 k xm g 可得 ， 1 xm g k 所以此时弹簧的总长度为。gm k l 1 本题的正确选项为（A） 。 10S1和 S2表示劲度系数分别为和的两根弹簧，；和表示质 1 k 2 k 1 k 2 kab 量分别为和的两个小物体，将弹簧与物块按图 1-29 方式悬 a m b m a m b m 挂起来，现要求两根弹簧的总长度最大，则应使( )。 (A)S1在上，在上a (B)S1在上，在上b (C)S2在

11、上，在上a (D)S2在上，在上b 解答 先讨论a、b的悬挂位置。对于上面弹簧而言，无论a、b怎么放，它的伸长量 不变。对于下面弹簧，下面所挂物体越重，其伸长量越大。所以应该重一点的物体在下面， 即b在上、a在下。 再讨论两根弹簧的位置，可比较两种情况的伸长量 若S1在上： ， 1 12 aba m gm gm g x kk 若S2在上： 。 2 21 aba m gm gm g x kk 由于，所以 x1x2，应选择S2在上。 1 k 2 k 本题的正确选项为（D） 。 11如图 1-30 所示，物体G用两根绳子悬挂，开始时绳OA水平， 21 图 1-28 图 1-29 A B O G 图

12、1-30 2013 高考物理 常见难题大盘点 共点力作用下的物体的平衡 5 / 9 现将两绳同时顺时针转过 90，且保持两绳之间的夹角不变（90） ，物体保持静止 状态，在旋转过程中，设绳OA的拉力为T1，绳OB的拉力为T2，则（ ） 。 (A)T1先减小后增大 (B)T1先增大后减小 (C)T2逐渐减小 (D)T2最终变为零 解答 刚开始时O点受到绳OA、OB的作用力如图 1-31 实线所示，假设转过角度的受力如图中虚线所示，当转 过 90时，T1=mg, T2=0。 经过比较可得：T1先增大后减小，T2逐渐减小。 本题的正确选项为（B） （C） （D） 。 12质量为 0.8kg 的物块静

13、止在倾角为 30的斜面上，若用平 行于斜面沿水平方向大小等于 3N 的力推物块，物块仍保持静 止，如图 1-32 所示，则物块所受的摩擦力大小等于( )。 (A)5N (B)4N (C)3N (D)N33 解答 在斜面平面内物体的受力分析如图 1-33 所示，根据平 衡条件得 ， 2 2 sinfFmg 其中F3N，m0.8kg， =30，代入得 f=5N。 本题的正确选项为（A） 。 13如图 1-34 所示，水平放置的两固定光滑硬杆OA、OB成 角，在两杆上各套一轻环P、Q，两环用细绳相连，现用 一大小为F的恒力沿OB方向拉圆环Q，当两环处于平衡状态 时，绳子的拉力大小为_ 。 解答当两环

14、平衡时，如图 1- 35 所示，P所受弹力 方向必垂直OA，否则P无法平衡。Q受三力作用处于平衡 状态，由平衡条件得 ，sinTF 得 。 sin F T 本题的正确 答案为“” 。 sin F 14如图 1-36 所示，相距 4m 的两根柱子上拴着一根 5m 长的细绳，细绳上有一光滑的小滑 F 图 1-32 A B P Q O 图 1-34 f F mgsin 图 1-33 T2 T2 T1 T1 图 1-31 A B P O 图 1-35 N F T 2013 高考物理 常见难题大盘点 共点力作用下的物体的平衡 6 / 9 轮，吊着 180N 的重物，静止时AO，BO绳所受的拉力各是多少？

15、 解答 同一条绳子拉力处处相等，所以T1=T2=T，且与竖直线夹角 均为，如图 1- 37 所示，根据平衡条件得 , 2cosTmg 延长BO至墙于C点，过C作水平线交右墙于D点，根据几何关系 得AO=OC，而AO+BO=5m，所以BC=OB+OC=5m，在 BCD中，有 ， 3 cos 5 由式得， 5 150N 6 Tmg 所以静止时AO、BO绳子所受拉力各是“150N，150N” 。 15如图 1-38 所示，A、B两小球固定在水平放置的细杆上，相 距为l，两小球各用一根长也是l的细绳连接小球C，三个小球 的质量都是m求杆对小球A的作用力的大小和方向 解答 C球受力如图 1- 39 所示，根据平衡条件有 ，2 cos30Tmg 得 T=mg, 3 3 A球受力如图 1- 40 所示，根据平衡条件有 , sin60Tm