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1、全国各地接二连三地发生了多起特大安全事故，造成严重的人员伤亡，特别是北京密云、吉林商厦等特大安全事故，引起了党中央和国务院的高度关注第1板块 力学选择题第1讲 平衡问题是历年高考的重点，特别是受力分析与平衡条件的应用在近几年高考中频繁考查。高考既可能在选择题中单独考查平衡问题，也可能在计算题中综合考查平衡问题。本讲主要解决的是选择题中的受力分析和共点力平衡问题，考查的角度主要包括：对各种性质的力的理解；共点力平衡条件的应用。用到的思想方法有：整体法和隔离法 假设法合成法 正交分解法矢量三角形法 相似三角形法等效思想 分解思想一、明“因”熟“力”，正确进行受力分析基础保分类考点1多选如图甲、乙所
2、示，倾角为的斜面上放置一滑块M，在滑块M上放置一个质量为m的物块，M和m相对静止，一起沿斜面匀速下滑，下列说法正确的是()A图甲中物块m受到摩擦力B图乙中物块m受到摩擦力C图甲中物块m受到水平向左的摩擦力D图乙中物块m受到与斜面平行向上的摩擦力解析：选BD对题图甲：设物块m受到摩擦力，则物块m受到重力、支持力、摩擦力，而重力、支持力平衡，若受到摩擦力作用，其方向与接触面相切，方向水平，则物块m受力将不平衡，与题中条件矛盾，故假设不成立，A、C错误。对题图乙：设物块m不受摩擦力，由于物块m匀速下滑，物块m必受力平衡，若物块m只受重力、支持力作用，由于支持力与接触面垂直，故重力、支持力不可能平衡，
3、则假设不成立，由受力分析知：物块m受到与斜面平行向上的摩擦力，B、D正确。2.(2017淄博实验中学一诊)如图所示，一质量均匀的实心圆球被直径AB所在的平面一分为二，先后以AB沿水平和竖直两种不同方向放置在光滑支架上，处于静止状态，两半球间的作用力分别为F和F，已知支架间的距离为AB长度的一半，则等于()A. B.C. D.解析：选A设两半球的总质量为m，当球以AB沿水平方向放置，可知Fmg；当球以AB沿竖直方向放置，以两半球为整体，隔离右半球受力分析如图所示，可得：Ftan ，根据支架间的距离为AB的一半，可得：30，则，则A正确。3.(2017全国卷)如图，一物块在水平拉力F的作用下沿水平
4、桌面做匀速直线运动。若保持F的大小不变，而方向与水平面成60角，物块也恰好做匀速直线运动。物块与桌面间的动摩擦因数为()A2 B.C. D.解析：选C当拉力水平时，物块做匀速运动，则Fmg，当拉力方向与水平方向的夹角为60时，物块也刚好做匀速运动，则Fcos 60(mgFsin 60)，联立解得，A、B、D项错误，C项正确。4(2017周口模拟)如图甲所示，质量为m的半球体静止在倾角为的平板上，当从0缓慢增大到90的过程中，半球体所受摩擦力Ff与的关系如图乙所示，已知半球体始终没有脱离平板，半球体与平板间的动摩擦因数为，最大静摩擦力与滑动摩擦力相等，重力加速度为g，则()AOq段图像可能是直线
5、 Bq段图像可能是直线Cq Dp解析：选D半球体在平板上恰好开始滑动的临界条件是：mgsin mgcos ，故有：tan ，解得：，即q，故C错误；在0之间时，Ff是静摩擦力，大小为mgsin ；在之间时，Ff是滑动摩擦力，大小为mgcos ；综合以上分析得Ff与关系如图中实线所示，故A、B错误；当时，Ffmgsin，即p，故D正确。受力分析是整个高中阶段物理知识的基础，能否正确进行受力分析是解答力学问题的关键。1熟悉各种力的特点，会判断弹力的方向，会判断和计算摩擦力。(1)弹力的方向一定与接触面或接触点的切面垂直，且指向受力物体。(2)两物体接触处有无静摩擦力，要根据物体间有无相对运动趋势或
6、根据平衡条件进行判断。(3)利用公式求解滑动摩擦力时，一定要注意接触面间压力的分析，不能简单地代入重力。2受力分析的一般步骤二、灵活应用“整体、隔离法”，巧选研究对象基础保分类考点1.多选(2017长沙月考)如图所示，物体A、B、C叠放在水平桌面上，水平力F作用于C物体，使A、B、C以相同的速度向右匀速运动，那么关于它们的受力下列说法正确的是()A由于B向右运动，所以B受到向左的摩擦力BC受到的摩擦力方向水平向左CA受到两个摩擦力作用D由于不知A与水平桌面之间是否光滑，所以无法判断A与水平桌面间是否存在摩擦力解析：选BC由于B向右匀速运动，所以B不受摩擦力作用，选项A错误；物体C受到向右的拉力
7、和向左的摩擦力作用，选项B正确；A受到C对A的向右的摩擦力作用，同时受到地面向左的摩擦力作用，选项C正确，D错误。2.(2018届高三山东省实验中学调研)如图所示，质量为M的斜面体A放在粗糙水平面上，用轻绳拴住质量为m的小球B置于斜面上，轻绳与斜面平行且另一端固定在竖直墙面上，不计小球与斜面间的摩擦，斜面体与墙不接触，整个系统处于静止状态。则()A水平面对斜面体没有摩擦力作用B水平面对斜面体有向左的摩擦力作用C斜面体对水平面的压力等于(Mm)gD斜面体对水平面的压力小于(Mm)g解析：选D以斜面体和小球整体为研究对象受力分析，水平方向：fTcos ，方向水平向右，故A、B错误；竖直方向：N(m
8、M)gTsin ，可见N(Mm)g，根据牛顿第三定律：斜面体对水平面的压力NN(Mm)g，故C错误，D正确。3.将一横截面为扇形的物体B放在水平面上，一小滑块A放在物体B上，如图所示，除了物体B与水平面间的摩擦力之外，其余接触面的摩擦力均可忽略不计，已知物体B的质量为M，滑块A的质量为m，当整个装置静止时，滑块A与物体B接触的一面与竖直挡板之间的夹角为。已知重力加速度为g，则下列选项正确的是()A物体B对水平面的压力大小为MgB物体B受水平面的摩擦力大小为mgtan C滑块A与竖直挡板之间的弹力大小为D滑块A对物体B的压力大小为解析：选C以滑块A为研究对象进行受力分析，并运用合成法，如图所示，
9、由几何知识得，挡板对滑块A的弹力大小为FN1，C正确；物体B对滑块A的弹力大小为FN2，根据牛顿第三定律，滑块A对物体B的压力大小为，D错误；以滑块A和物体B组成的系统为研究对象，在竖直方向上受力平衡，则水平面对物体B的支持力FN(Mm)g，故水平面所受压力大小为(Mm)g，A错误；A和B组成的系统在水平方向上受力平衡，则水平面对物体B的摩擦力大小为FfFN1，B错误。4.(2017珠海一中期末)如图所示，水平固定且倾角为37(sin 370.6，cos 370.8)的光滑斜面上有两个质量均为m1 kg的小球A、B，它们用劲度系数为k200 N/m 的轻质弹簧连接，弹簧的原长为l020 cm，
10、现对B施加一水平向左的推力F，使A、B均在斜面上以加速度a4 m/s2 向上做匀加速运动，此时弹簧的长度l和推力F的大小分别为()A0.15 m,25 NB0.25 m,25 NC0.15 m,12.5 N D0.25 m,12.5 N解析：选B以整体为研究对象受力分析，沿斜面方向有：Fcos 372mgsin 372ma，以A为研究对象，沿斜面方向有：kxmgsin 37ma，xll0，解得F25 N，由得：l0.25 m，故B正确，A、C、D错误。1整体法和隔离法对比2整体、隔离法的应用技巧(1)不涉及系统内力时，优先考虑应用整体法，即“能整体、不隔离”。(2)需要应用“隔离法”的，也要先
11、隔离“简单”的物体，如待求量少，或受力少，或处于边缘处的物体。(3)各“隔离体”间的关联力，表现为作用力与反作用力，对整体系统则是内力。(4) 实际问题通常需要交叉应用整体、隔离法。(5)在某些特殊情形中，研究对象可以是物体的一部分，或绳子的结点、力的作用点等。三、“程序法”破解“静态平衡”问题重难增分类考点1破解“静态平衡”问题的一般程序2处理平衡问题的常用方法方法解读合成法物体受三个共点力的作用而平衡，则任意两个力的合力一定与第三个力等大、反向分解法三力平衡时，还可以将某一个力按力的效果分解，则其分力和其他两个力分别平衡正交分解法物体受三个或三个以上力的作用时，将所有力分解为相互垂直的两组
12、，每组力分别平衡典例如图所示，匀强电场方向垂直于倾角为的绝缘粗糙斜面向上，一质量为m的带正电荷的滑块静止于斜面上。关于该滑块的受力，下列说法中正确的是(当地重力加速度为g)()A滑块可能只受重力、电场力、摩擦力三个力的作用B滑块所受的摩擦力大小一定为mgsin C滑块所受的电场力大小可能为mgcos D滑块对斜面的压力大小一定为mgcos 审题指导(1)滑块静止于斜面上，说明滑块处于平衡状态。(2)匀强电场垂直于斜面向上，说明滑块所受电场力大小恒定，方向垂直斜面向上。解析选B滑块一定受重力和电场力作用，在沿斜面方向，要受力平衡，一定受摩擦力，而有摩擦力一定有支持力，所以滑块一定受四个力作用，选
13、项A错误。在沿斜面方向上有：fmgsin ，选项B正确。在垂直斜面方向有：mgcos NqE，则电场力一定小于mgcos ，支持力一定小于mgcos ，根据牛顿第三定律知，滑块对斜面的压力一定小于mgcos ，故选项C、D错误。1.多选如图所示，倾角为的斜面体C置于水平地面上，小物体B置于斜面体C上，通过细绳跨过光滑的轻质定滑轮与物体A相连接，连接物体B的一段细绳与斜面平行，已知A、B、C均处于静止状态，定滑轮通过细杆固定在天花板上，则下列说法中正确的是()A物体B可能不受静摩擦力作用B斜面体C与地面之间可能不存在静摩擦力作用C细杆对定滑轮的作用力沿杆竖直向上D将细绳剪断，若物体B仍静止在斜面
14、体C上，则此时斜面体C与地面之间一定不存在静摩擦力作用解析：选AD对物体B进行受力分析，由共点力的平衡条件可得，如果mAgmBgsin ，则物体B一定不受静摩擦力作用，反之，则一定会受到斜面体C对其作用的静摩擦力，选项A正确；将物体B和斜面体C看成一个整体，则该整体受到一个大小为mAg、方向沿斜面向上的细绳的拉力，该拉力在水平向左方向上的分量为mAgcos ，故地面一定会给斜面体一个方向水平向右、大小为mAgcos 的静摩擦力，选项B错误；由于连接物体A和物体B的细绳对定滑轮的合力方向不是竖直向下，故细杆对定滑轮的作用力方向不是竖直向上，选项C错误；若将细绳剪断，将物体B和斜面体C看成一个整体，则该整体受竖直向下的重力和地面对其竖直向上的支持力，故斜面体C与地面之间一定不存在静摩擦力作用，选项D正确。2.(2017山西右玉一模)如图所示，物块A和滑环B用绕过光滑定滑轮的不可伸长的轻绳连接，滑环B套在与竖直方向成37的粗细均匀的固定杆上，连接滑环B的绳与杆垂直并在同一竖直平面内，滑环B恰好不能下滑，滑环和杆间的动摩擦因数为0.4，设滑环和杆间的最大静摩擦力等于滑动摩擦力，则物块A和滑环B的质量之比为()A.B.C.D.解析：选C设物块A和滑环B的质量分别为m1、m2，若杆对B的弹力垂直于杆向下，因滑环B恰好不能下滑，则由平
