高一物理 连接体受力分析(5页).doc

-高一物理 连接体受力分析-第 - 5 - 页掌握母题100例，触类旁通赢高考高考题千变万化，但万变不离其宗。千变万化的新颖高考题都可以看作是由母题衍生而来。研究母题，掌握母题解法，使学生触类旁通，举一反三，可使学生从题海中跳出来，轻松备考，事半功倍。母题十五、连接体受力分析【解法归纳】对于平衡状态的连接体，一般采用隔离两个物体分别进行受力分析，利用平衡条件列出相关方程联立解答。典例15（2011海南物理）如图，墙上有两个钉子a和b，它们的连线与水平方向的夹角为45°，两者的高度差为l。一条不可伸长的轻质细绳一端固定于a点，另一端跨过光滑钉子b悬挂一质量为m1的重物。在绳子距a端的c点有一固定绳圈。若绳圈上悬挂质量为m2的钩码，平衡后绳的ac段正好水平，则重物和钩码的质量比为A. B. 2 C. D.【解析】：根据题述画出平衡后绳的ac段正好水平的示意图，对绳圈c分析受力，画出受力图。由平行四边形定则和图中几何关系可得=，选项C正确。【答案】：C【点评】此题考查受力方向、物体平衡等相关知识点。图2衍生题1（2010山东理综）如图2所示，质量分别为m1、m2的两个物体通过轻弹簧连接，在力F的作用下一起沿水平方向做匀速直线运动（m1在地面，m2在空中），力F与水平方向成q角，则m1所受支持力N和摩擦力f正确的是AN= m1g+ m2g- FsinqBN= m1g+ m2g- FcosqCf=FcosqDf=Fsinq【解析】把两个物体看作一个整体，由两个物体一起沿水平方向做匀速直线运动可知水平方向f=Fcosq，选项C正确D错误；设轻弹簧中弹力为F1，弹簧方向与水平方向的夹角为，隔离m2，分析受力，由平衡条件，在竖直方向有，Fsinq=m2g+ F1sin， 隔离m1，分析受力，由平衡条件，在竖直方向有，m1g=N+ F1sin，联立解得，N= m1g+ m2g- Fsinq，选项A正确B错误。【答案】AC【点评】 本题考查整体法和隔离法受力分析、物体平衡条件的应用等知识点，意在考查考生对新情景的分析能力和综合运用知识的能力。PQ衍生题2（2005天津理综卷）如图所示，表面粗糙的固定斜面顶端安有滑轮，两物块P、Q用轻绳连接并跨过滑轮（不计滑轮的质量和摩擦），P悬于空中，Q放在斜面上，均处于静止状态。当用水平向左的恒力推Q时，P、Q仍静止不动，则 Q受到的摩擦力一定变小Q受到的摩擦力一定变大轻绳上拉力一定变小轻绳上拉力一定不变解析：由于两物块P、Q用轻绳连接并跨过滑轮，当用水平向左的恒力推Q时，P、Q仍静止不动，则轻绳上拉力等于物块P的重力，轻绳上拉力一定不变，选项C错误D正确。由于题述没有给出两物块P、Q质量的具体关系，斜面粗糙程度未知，用水平向左的恒力推Q前，Q受到的摩擦力方向未知。当用水平向左的恒力推Q时，Q受到的摩擦力变化情况不能断定，所以选项AB错误。【答案】D衍生题3（2003天津理综卷,19）如图所示，一个半球形的碗放在桌面上，碗口水平，O点为其球心，碗的内表面及碗口是光滑的。一根细线跨在碗口上，线的两端分别系元质量为m1和m2的小球，当它们处于平衡状态时，质量为m1的小球与O点的连线与水平线的夹角为=60°，两小球的质量比为A. B. C. D. 衍生题4 (2012湖北荆州中学质检)一光滑圆环固定在竖直平面内，环上套着两个小球A和B（中央有孔），A、B间由细绳连接着，它们处于如图所示位置时恰好都能保持静止状态。此情况下，B球与环中心O处于同一水平面上，AB间的细绳呈伸直状态，与水平线成30°夹角。已知B球的质量为m，求细绳对B球的拉力和A球的质量。解析：设细绳中拉力为T，光滑圆环对A球弹力为NA，对B球弹力为NB。对B球，受力分析如图所示。Tsin300=mg. T=2mg 。对A球，受力分析如图D-1所示。在水平方向Tcos300=NAsin300 . 在竖直方向NAcos300=mAg+Tsin300 联立解得mA=2m。衍生题4（2012武汉摸底测试）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放置在一个光滑的半球面内，如图所示。已知小球a和b的质量之比为 ，细杆长度是球面半径的 倍。两球处于平衡状态时，细杆与水平面的夹角是：（ ）A45°B30°C22.5°D15°【解析】设细杆对两球的弹力大小为T，小球a、b的受力情况如图110乙所示图110乙其中球面对两球的弹力方向指向圆心，即有：cos 解得：45°故FNa的方向为向上偏右，即145°45°FNb的方向为向上偏左，即2（45°）45°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，由几何关系可得：解得：FNaFNb取a、b及细杆组成的整体为研究对象，由平衡条件得：FNa·sin 1FNb·sin 2即 FNb·sin（45°）FNb·sin（45°）解得：15°【答案】D