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1、B单元 力与物体的平衡目录B单元 力与物体的平衡1B1 力、重力、弹力1B2 摩擦力1B3 力的合成与分解4B4 受力分析 物体的平衡7B5 实验：探究弹力和弹簧伸长的关系15B6 实验：验证力的平行四边形定则15B7 力与平衡问题综合15B1 力、重力、弹力BFxA（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
2、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 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弹根据胡克定律，有F弹=k（x1+x） 由两式解得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
3、. 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FcosD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，当用与水平方向成角、大小为F的力推A，A所
4、受斜面的支持力增大，摩擦力f=N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=N，即f与N的比例系数为，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。当此车减速上坡时（仅考虑乘客与水平面之间的作用），则乘客（ ）
5、A处于超重状态B不受摩擦力的作用C受到向后（水平向左）的摩擦力作用D所受合力竖直向上【知识点】摩擦力的判断与计算；超重和失重【答案解析】C 解析：A、当此车减速上坡时，整体的加速度沿斜面向下，乘客具有向下的分加速度，所以根据牛顿运动定律可知乘客处于失重状态，故A错误B、C、对乘客进行受力分析，乘客受重力，支持力，由于乘客加速度沿斜面向下，而静摩擦力必沿水平方向，由于乘客有水平向左的分加速度，所以受到向后（水平向左）的摩擦力作用故B错误，C正确D、由于乘客加速度沿斜面向下，根据牛顿第二定律得所受力的合力沿斜面向下故D错误故选：C【思路点拨】当此车减速上坡时，整体的加速度沿斜面向下，对乘客进行受力
6、分析，根据加速度方向知道合力方向，根据合力方向确定摩擦力方向解决本题的关键知道乘客和车具有相同的加速度，通过汽车的加速度得出乘客的加速度以及能够正确地进行受力分析，运用牛顿第二定律求解（2014湖北襄阳五中、夷陵中学、钟祥一中五月联考）3. 如图所示，截面为三角形的钢坯A、B叠放在汽车的水平底板上，汽车底板与钢坯表面均粗糙，以下说法正确的是（ ）A汽车、钢坯都静止时，汽车底板对钢坯A有向左的静摩擦力作用B汽车、钢坯都静止时，钢坯A对B无摩擦力作用C汽车向左加速时，若汽车与钢坯相对静止，汽车底板对钢坯A有静摩擦力作用D汽车向左启动前后，若汽车与钢坯相对静止，钢坯A对B的弹力不变【知识点】物体受力
7、分析、弹力的概念和摩擦力有无的判定。【答案解析】解析：将AB两物体当作整体，可知A下表面不受到摩擦力，A错；B选项中，AB都静止时，隔离B，B受到三个力的作用：重力、A对B的支持力垂直于斜面、A对B的静摩擦力沿斜面向下，所以B选项错误；当汽车向左加速时，也就是汽车整体受到了水平向左的合力产生加速度，由此将AB当作整体，A下表面受到水平向左的静摩擦力，才能与车一起保持相对静止，具有向左的共同加速度，依此C项正确；汽车向左启动前后，若汽车与钢坯相对静止具有共同的速度和加速度，对B隔离分析，启动前，B受到支持力和摩擦力的合力竖直向上，大小与重力大小相等，启动后，支持力和摩擦力水平方向的合力向左，那就
8、可知，是弹力增大，即D错；故本题选择C答案。【思路点拨】本题要由物体运动状态对AB整体和隔离受力分析就不难求解本题。在高考中属于I级知识点要求。（2014江西师大附中三模）4. 在一次课外活动中，某同学用图甲所示装置测量放在水平光滑桌面上铁块A与金属板B间的动摩擦因数。已知铁块A的质量mA=0.5 kg，金属板B的质量mB=1 kg。用水平力F向左拉金属板B，使其一直向左运动，稳定后弹簧秤示数的放大情况如图甲所示，则A、B间的摩擦力Ff=_N，A、B间的动摩擦因数= 。（g取10 m/s2）。该同学还将纸带连接在金属板B的后面，通过打点计时器连续打下一系列的点，测量结果如图乙所示，图中各计数点
9、间的时间间隔为0.1 s，可求得拉金属板的水平力F= N【知识点】探究影响摩擦力的大小的因素【答案解析】2.50 0.50 4.50 解析：A处于平衡状态，所受摩擦力等于弹簧秤示数，Ff=F=2.50N根据Ff=mAg，解得：=0.5由题意可知，金属板做匀加速直线运动，根据x=aT2，其中x=2cm=0.02m，T=0.1s，所以解得：a=2.0m/s2根据牛顿第二定律得：F-Ff=mBa，带入数据解得F=4.5N【思路点拨】拉动B过程中，A处于平衡状态，其所受滑动摩擦力大小等于弹簧秤示数，根据平衡条件列式求解；根据x=aT2求出金属板的加速度，然后根据牛顿第二定律，即可求出水平拉力大小B3
10、力的合成与分解（2014黑龙江大庆铁人中学模拟）1. 如图所示，带支架的平板小车沿水平面向左做直线运动，小球A用细线悬挂于支架前端，质量为m的物块B始终相对于小车静止地摆放在右端。B与小车平板间的动摩擦因数为。若某时刻观察到细线偏离竖直方向角，则此刻小车对物块B产生的作用力的大小和方向为（ ）Amg，竖直向上 Bmg，斜向左上方Cmgtan，水平向右 Dmg，斜向右上方【知识点】牛顿第二定律；力的合成与分解的运用【答案解析】D解析：以A为研究对象，分析受力如图，根据牛顿第二定律得：mAgtan=mAa，得a=gtan，方向水平向右再对B研究得：小车对B的摩擦力f=ma=mgtan，方向水平向右
11、，小车对B的支持力大小为N=mg，方向竖直向上，则小车对物块B产生的作用力的大小为F=，方向斜向右上方故选D【思路点拨】先以A为研究对象，根据牛顿第二定律求出加速度再对B研究，由牛顿第二定律求解小车对物块B产生的摩擦力大小和方向，再对支持力进行合成，得到小车对B的作用力的大小和方向（2014湖南长沙模拟）2. 运动员手持乒乓球拍托球沿水平面匀加速跑，设球拍和球质量分别为M、m，球拍平面和水平面之间的夹角为，球拍与球保持相对静止，它们间摩擦及空气阻力不计，则（ ）A球拍对球的作用力 B运动员对球拍的作用力为C运动员的加速度为 D若运动员的加速度大于，球一定沿球拍向上运动【知识点】牛顿第二定律；力
12、的合成与分解的运用【答案解析】C 解析：A、B、C对网球：受到重力mg和球拍的支持力N，作出力图如图，根据牛顿第二定律得： Nsin=ma Ncos=mg解得，a=gtan，N=以球拍和球整体为研究对象，如图2，根据牛顿第二定律得：运动员对球拍的作用力为F=故AB错误，C正确 D、当agtan时，网球将向上运动，由于gsin与gtan的大小关系未知，故球不一定沿球拍向上运动故D错误故选C【思路点拨】本题是两个作用下产生加速度的问题，分析受力情况是解答的关键，运用正交分解，根据牛顿第二定律求解（2014湖南长沙模拟）3. 如图所示，小车静止在光滑水平地面上，小车的上表面由光滑的斜面AB和粗糙的平
13、面BC组成（它们在B处由极短的光滑圆弧平滑连接），小车右侧与竖直墙壁之间连接着一个力传感器，当传感器受压力时，其示数为正值；当传感器受拉力时，其示数为负值。一个小滑块（可视为质点）从A点由静止开始下滑，经B至C点的过程中，传感器记录到的力F随时间t变化的关系如下面四图表示，其中可能正确的是（ ）tF0AtF0BtF0CtF0DA【知识点】牛顿第二定律；力的合成与分解的运用【答案解析】D 解析：滑块先匀加速下滑后匀减速向左滑动；滑块加速下滑时，受重力和支持力，故对斜面体有向右下方的恒定压力，故传感器示数为正且恒定不变；滑块匀减速向左滑动时，对小车有向左的摩擦力，故传感器受到拉力且恒定；故ABC错
14、误，D正确；故选D【思路点拨】本题关键是对斜面体受力分析，确定受力方向，基础题（2014江西师大附中三模）4. 如图所示，物块在力F作用下向右沿水平方向匀速运动，则物块受到的摩擦力Ff与拉力F的合力方向应该是（）A水平向右B竖直向上C向右偏上D向左偏上【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：分析物体的受力情况：重力、地面的支持力、摩擦力和力F，根据平衡条件则知，摩擦力Ff与拉力F的合力方向与重力、支持力的合力方向相反，而重力、支持力的合力方向竖直向下，则物块受的摩擦力Ff与拉力 F的合力方向竖直向下故选B【思路点拨】分析物体的受力情况：重力、地面的支持力、
15、摩擦力和力F，根据平衡条件则知，摩擦力Ff与拉力F的合力方向与重力、支持力的合力方向的关系，由重力、支持力的合力方向来确定摩擦力Ff与拉力F的合力的方向B4 受力分析 物体的平衡（2014黑龙江大庆铁人中学模拟）1. 如图所示，三个重均为100N的物块，叠放在水平桌面上，各接触面水平，水平拉力F=20N 作用在物块2上，三条轻质绳结于O点，与物块3连接的绳水平，与天花板连接的绳与水平方向成45o角，竖直绳悬挂重为20N的小球P。整个装置处于静止状态。则（ ）A物块1和2之间的摩擦力大小为20NB水平绳的拉力大小为15NC桌面对物块3的支持力大小为320ND物块3受5个力的作用【知识点】共点力平衡的条件及其应用；摩擦力的判断与计算；物体的弹性和弹力
