人教版高三物理二轮复习 第一篇 专题通关一 力与直线运动 2 力与物体的平衡课件.ppt

第2讲力与物体的平衡2021/8/9 星期一1【高考高考这样这样考考】1.(2014广广东东高考高考)如如图图所示所示,水平地面上堆放着原木水平地面上堆放着原木,关于原木关于原木P在支撑在支撑点点M、N处处受力的方向受力的方向,下列下列说说法正确的是法正确的是()A.M处处受到的支持力受到的支持力竖竖直向上直向上B.N处处受到的支持力受到的支持力竖竖直向上直向上C.M处处受到的静摩擦力沿受到的静摩擦力沿MN方向方向D.N处处受到的静摩擦力沿水平方向受到的静摩擦力沿水平方向2021/8/9 星期一2【解析解析】选选A。原木。原木P的支撑点的支撑点M、N处弹力垂直于接触面处弹力垂直于接触面,M处的支持处的支持力竖直向上力竖直向上,N处受到的支持力垂直处受到的支持力垂直MN斜向上斜向上,故故A项正确、项正确、B项错误项错误;M处受到的静摩擦力沿水平方向处受到的静摩擦力沿水平方向,C项错误项错误;N处受到的静摩擦力沿处受到的静摩擦力沿MN方方向向,D项错误。项错误。2021/8/9 星期一32.(2013新新课标课标全国卷全国卷)如如图图,在固定斜面上的一物在固定斜面上的一物块块受到一外力受到一外力F的的作用作用,F平行于斜面向上。若要物平行于斜面向上。若要物块块在斜面上保持静止在斜面上保持静止,F的取的取值应值应有一有一定范定范围围,已知其最大已知其最大值值和最小和最小值值分分别为别为F1和和F2(F20)。由此可求出。由此可求出()A.物物块块的的质质量量B.斜面的斜面的倾倾角角C.物物块块与斜面与斜面间间的最大静摩擦力的最大静摩擦力D.物物块对块对斜面的正斜面的正压压力力2021/8/9 星期一4【解析解析】选选C。设物块质量为。设物块质量为m,斜面的倾角为斜面的倾角为,最大静摩擦力为最大静摩擦力为fm,对对物块受力分析后物块受力分析后,根据物块的平衡条件建立方程根据物块的平衡条件建立方程,外力外力F最大时最大时,最大静最大静摩擦力方向沿斜面向下摩擦力方向沿斜面向下,有有mgsin+fm=F1;外力外力F最小时最小时,最大静摩擦力方最大静摩擦力方向沿斜面向上向沿斜面向上,有有mgsin-fm=F2;两式相减两式相减,可解得最大静摩擦力可解得最大静摩擦力fm,选项选项C正确正确;由这两个等式无法解出物块的质量和斜面的倾角及物块对斜面由这两个等式无法解出物块的质量和斜面的倾角及物块对斜面的正压力。的正压力。2021/8/9 星期一53.(多多选选)(2014浙江高考浙江高考)如如图图所示所示,水平地面上固定一个光滑水平地面上固定一个光滑绝缘绝缘斜面斜面,斜面与水平面的斜面与水平面的夹夹角角为为。一根。一根轻质绝缘细线轻质绝缘细线的一端固定在斜面的一端固定在斜面顶顶端端,另一端系有一个另一端系有一个带电带电小球小球A,细线细线与斜面平行。小球与斜面平行。小球A的的质质量量为为m、电电量量为为q。小球。小球A的右的右侧侧固定放置固定放置带带等量同种等量同种电电荷的小球荷的小球B,两球心的高度两球心的高度相同、相同、间间距距为为d。静。静电电力常量力常量为为k,重力加速度重力加速度为为g,两两带电带电小球可小球可视为视为点点电电荷。小球荷。小球A静止在斜面上静止在斜面上,则则()2021/8/9 星期一6A.小球小球A与与B之之间库仑间库仑力的大小力的大小为为 B.当当 时时,细线细线上的拉力上的拉力为为0C.当当 时时,细线细线上的拉力上的拉力为为0D.当当 时时,斜面斜面对对小球小球A的支持力的支持力为为02021/8/9 星期一7【解析解析】选选A、C。两球间库仑力为。两球间库仑力为F=,A项正确项正确;当细线上的拉当细线上的拉力为力为0时时,小球小球A受到库仑力、斜面支持力、重力受到库仑力、斜面支持力、重力,具体关系为具体关系为=mgtan,B项错误项错误,C项正确项正确;由受力分析可知由受力分析可知,斜面对小球的支持力不可斜面对小球的支持力不可能为能为0,所以所以D项错误。项错误。2021/8/9 星期一84.(2015山山东东高考高考)如如图图,滑滑块块A置于水平地面上置于水平地面上,滑滑块块B在一水平力作用在一水平力作用下下紧紧靠滑靠滑块块A(A、B接触面接触面竖竖直直),此此时时A恰好不滑恰好不滑动动,B刚刚好不下滑。已知好不下滑。已知A与与B间间的的动动摩擦因数摩擦因数为为1,A与地面与地面间间的的动动摩擦因数摩擦因数为为2,最大静摩擦力最大静摩擦力等于滑等于滑动动摩擦力。摩擦力。A与与B的的质质量之比量之比为为()2021/8/9 星期一9【解析解析】选选B。对。对B,1F=mBg,对对AB整体整体,2(mA+mB)g=F,联立解得联立解得 B正确。正确。2021/8/9 星期一10【考情分析考情分析】主要主要题题型：型：选择题选择题、计计算算题题命命题题特点：特点：1.考考查查角度：既可能角度：既可能针对针对摩擦力和摩擦力和弹弹力的大小、方向力的大小、方向,分力与合力的关分力与合力的关系等系等单单一知一知识识点点进进行考行考查查,又可能又可能针对针对受力分析受力分析问题问题、共点力平衡、共点力平衡问问题题、动态动态平衡平衡问题问题等等综综合合进进行考行考查查。有。有时还结时还结合合电场电场、磁、磁场场知知识进识进行行考考查查。2021/8/9 星期一112.考查方式：主要以选择题的形式单独考查考查方式：主要以选择题的形式单独考查,也融合在综合题中进行考也融合在综合题中进行考查。查。2021/8/9 星期一12【主干回顾主干回顾】2021/8/9 星期一13【要素扫描要素扫描】(1)几种常几种常见见力：力：重力、重力、_、_、电场电场力、力、_、洛、洛伦伦兹兹力。力。(2)受力分析受力分析顺顺序：序：场场力力_其他力。其他力。(3)共点力平衡。共点力平衡。平衡状平衡状态态：物体：物体_或或_。平衡条件：平衡条件：F合合=0或或_,_。弹弹力力摩擦力摩擦力安培力安培力接触力接触力静止静止匀速直匀速直线线运运动动Fx=0 Fy=02021/8/9 星期一14常用推常用推论论：若三个共点力的合力：若三个共点力的合力为为零零,则则其中两个力的合力与第三其中两个力的合力与第三个力个力_;若物体受若物体受n个力的作用而个力的作用而处处于平衡状于平衡状态态,则则其中任意其中任意一个力与其余一个力与其余(n-1)个力的合力个力的合力_、_。(4)处处理平衡理平衡问题问题的基本思路：确定平衡状的基本思路：确定平衡状态态_建立平衡方程建立平衡方程求解、求解、讨论讨论。等大反向等大反向大小相等大小相等方向相反方向相反巧巧选选研究研究对对象象进进行受力分析行受力分析2021/8/9 星期一15热热点考向点考向1物体的受力分析物体的受力分析【典例典例1】(多多选选)(2015济济宁二模宁二模)如如图图甲、乙所示甲、乙所示,倾倾角角为为的斜面上放的斜面上放置一滑置一滑块块M,在滑在滑块块M上放置一个上放置一个质质量量为为m的物的物块块,M和和m相相对对静止静止,一起一起沿斜面匀速下滑沿斜面匀速下滑,下列下列说说法正确的是法正确的是()2021/8/9 星期一16A.图图甲中物甲中物块块m受到摩擦力受到摩擦力B.图图乙中物乙中物块块m受到摩擦力受到摩擦力C.图图甲中物甲中物块块m受到水平向左的摩擦力受到水平向左的摩擦力D.图图乙中物乙中物块块m受到与斜面平行向上的摩擦力受到与斜面平行向上的摩擦力2021/8/9 星期一17【解解题题探究探究】(1)分析分析图图甲的思甲的思维轨维轨迹：迹：_。(2)分析分析图图乙的思乙的思维轨维轨迹：迹：_。假假设设m受摩擦力受摩擦力物体物体处处于平衡状于平衡状态态而受力而受力不平衡不平衡结论结论：假：假设设不成立不成立,物物块块m不受摩擦力不受摩擦力假假设设m不受摩擦力不受摩擦力物物块处块处于平衡状于平衡状态态而受而受力不平衡力不平衡结论结论：假：假设设不成立不成立,物物块块m受到与斜面平行向上的摩擦力受到与斜面平行向上的摩擦力2021/8/9 星期一18【解析解析】选选B、D。对图甲：设物块受到摩擦力。对图甲：设物块受到摩擦力,则物块受到重力、支则物块受到重力、支持力、摩擦力持力、摩擦力,而重力、支持力平衡而重力、支持力平衡,摩擦力方向水平摩擦力方向水平,则物块受力将不则物块受力将不平衡平衡,与题中条件矛盾与题中条件矛盾,故假设不成立故假设不成立,A、C错误。对图乙：设物块不受错误。对图乙：设物块不受摩擦力摩擦力,由于物块匀速下滑由于物块匀速下滑,物块必受力平衡物块必受力平衡,若物块只受重力、支持力若物块只受重力、支持力作用作用,由于支持力与接触面垂直由于支持力与接触面垂直,重力竖直向下重力竖直向下,故重力、支持力不可能故重力、支持力不可能平衡平衡,则假设不成立。由受力分析知：物块受到与斜面平行向上的摩则假设不成立。由受力分析知：物块受到与斜面平行向上的摩擦力擦力,B、D正确。正确。2021/8/9 星期一19【典例典例2】(2015南京二模南京二模)如如图图所示所示,匀匀强强电场电场方向垂直于方向垂直于倾倾角角为为的的绝缘绝缘粗糙斜面向上粗糙斜面向上,一一质质量量为为m的的带带正正电电荷的滑荷的滑块块静止于斜面上。关于静止于斜面上。关于该该滑滑块块的受力的受力,下列下列说说法中正确的是法中正确的是(当地重力加速度当地重力加速度为为g)()A.滑滑块块可能只受重力、可能只受重力、电场电场力、摩擦力三个力的作用力、摩擦力三个力的作用B.滑滑块块所受的摩擦力大小一定所受的摩擦力大小一定为为mgsinC.滑滑块块所受的所受的电场电场力大小可能力大小可能为为mgcosD.滑滑块对块对斜面的斜面的压压力大小一定力大小一定为为mgcos2021/8/9 星期一20【名名师师解解读读】(1)命命题题立意：考立意：考查查学生学生进进行受力分析及行受力分析及应应用平衡条件的能力。用平衡条件的能力。(2)关关键键信息：滑信息：滑块块静止于斜面上、匀静止于斜面上、匀强强电场电场方向垂直于斜面向上。方向垂直于斜面向上。(3)答答题题必必备备：知道摩擦力与：知道摩擦力与弹弹力的关系：力的关系：弹弹力是力是产产生摩擦力的条件之生摩擦力的条件之一一,能能应应用平衡条件列式求解。用平衡条件列式求解。(4)易易错错警示：警示：误认为误认为在垂直斜面方向上在垂直斜面方向上,滑滑块块受到的受到的电场电场力可以与重力可以与重力在垂直斜面方向上的分力平衡力在垂直斜面方向上的分力平衡,滑滑块块可以不受支持力而可以不受支持力而错选错选A、C。2021/8/9 星期一21【解析解析】选选B B。滑块一定受重力和电场力作用。滑块一定受重力和电场力作用,在沿斜在沿斜面方向面方向,要受力平衡要受力平衡,一定受摩擦力一定受摩擦力,而有摩擦力一定而有摩擦力一定有支持力有支持力,所以滑块一定受四个力作用所以滑块一定受四个力作用,选项选项A A错误。错误。在沿斜面方向上有：在沿斜面方向上有：f=mgsin,f=mgsin,选项选项B B正确。在垂直正确。在垂直斜面方向有：斜面方向有：mgcos=N+qE,mgcos=N+qE,则电场力一定小于则电场力一定小于mgcos,mgcos,支持力一支持力一定小于定小于mgcos,mgcos,根据牛顿第三定律知根据牛顿第三定律知,滑块对斜面的压力一定小于滑块对斜面的压力一定小于mgcos,mgcos,故选项故选项C C、D D错误。错误。2021/8/9 星期一22【题组过题组过关关】1.(2015苏苏州一模州一模)用用质质量量为为M的吸的吸铁铁石石,将一将一张质张质量量为为m的白的白纸压纸压在在竖竖直固定的磁性黑板上。某同学沿着黑板面直固定的磁性黑板上。某同学沿着黑板面,用水平向右的恒力用水平向右的恒力F轻轻拉白拉白纸纸,白白纸纸未移未移动动,则则此此时时黑板黑板对对白白纸纸的摩擦力的大小的摩擦力的大小为为()2021/8/9 星期一23【解析解析】选选D。对吸铁石和白纸整体进行受力分析。对吸铁石和白纸整体进行受力分析,在垂直于黑板平面在垂直于黑板平面方向上受吸引力、黑板表面的支持力方向上受吸引力、黑板表面的支持力,在平行于黑板平面内受竖直向在平行于黑板平面内受竖直向下的重力下的重力(M+m)g、水平拉力、水平拉力F和黑板表面的摩擦力和黑板表面的摩擦力f作用作用,由于纸未被由于纸未被拉动拉动,所以摩擦力为静摩擦力所以摩擦力为静摩擦力,根据共点力平衡条件可知根据共点力平衡条件可知,摩擦力摩擦力f与与(M+m)g和和F的合力等值反向的合力等值反向,因此有因此有f=,故选项故选项D正确。正确。2021/8/9 星期一242.(多多选选)如如图图所示所示,木木块块b放在一固定斜面上放在一固定斜面上,其上表面水平其上表面水平,木木块块a放在放在b上。用平行于斜面向上的力上。用平行于斜面向上的力F作用于作用于a,a、b均保持静止。均保持静止。则则木木块块b的受的受力个数可能是力个数可能是()A.2个个B.3个个C.4个个D.5个个2021/8/9 星期一25【解析解析】选选C、D。b一定受到的力有重力、一定受到的力有重力、a对对b的压力、的压力、a对对b的摩擦的摩擦力、斜面对力、斜面对b的支持力的支持力,共四个力共四个力;b还可能受到斜面对它的摩擦力的作还可能受到斜面对它的摩擦力的作用用,故选项故选项C、D正确。正确。2021/8/9 星期一26【加固加固训练训练】在斜面上等高在斜面上等高处处,静止着两个相同的物静止着两个相同的物块块A和和B。两物。两物块块之之间连间连接着一个接着一个轻质弹轻质弹簧簧,劲劲度系数度系数为为k,斜面的斜面的倾倾角角为为,两物两物块块和斜面和斜面间间的的动动摩擦因数均摩擦因数均为为,则弹则弹簧的最大伸簧的最大伸长长量是量是()2021/8/9 星期一27【解析解析】选选D。物块静止在斜面上。物块静止在斜面上,在斜面这个平面内共有三个力作在斜面这个平面内共有三个力作用在物块上用在物块上,一个是重力沿斜面向下的分力一个是重力沿斜面向下的分力mgsin,静摩擦力静摩擦力Ffmgcos方向不确定方向不确定,弹簧弹力沿水平方向弹簧弹力沿水平方向,大小为大小为kx,三者关系如三者关系如图所示图所示,则弹力和则弹力和mgsin的合力大小等于静摩擦力的合力大小等于静摩擦力,当静摩擦力最大当静摩擦力最大时时,弹力最大弹力最大,此时此时kx=得得x=,D正确。正确。2021/8/9 星期一28热热点考向点考向2共点力平衡条件的共点力平衡条件的应应用用【典例典例3】(多多选选)(2015广广东东高考高考)如如图图所示所示,三条三条绳绳子的一端都系在子的一端都系在细细直杆直杆顶顶端端,另一端都固定在水平地面上另一端都固定在水平地面上,将杆将杆竖竖直直紧压紧压在地面上。若三在地面上。若三条条绳长绳长度不同度不同,下列下列说说法正确的有法正确的有()A.三条三条绳绳中的中的张张力都相等力都相等B.杆杆对对地面的地面的压压力大于自身重力力大于自身重力C.绳绳子子对对杆的拉力在水平方向的合力杆的拉力在水平方向的合力为为零零D.绳绳子拉力的合力与杆的重力是一子拉力的合力与杆的重力是一对对平衡力平衡力2021/8/9 星期一29【名名师师解解读读】(1)命命题题立意：考立意：考查查学生学生进进行受力分析和行受力分析和应应用平衡条件的能力。用平衡条件的能力。(2)关关键键信息：信息：“杆杆竖竖直直紧压紧压在地面上在地面上”“”“三条三条绳长绳长度不同度不同”。(3)答答题题必必备备：正确：正确进进行受力分析行受力分析,根据某一方向上的平衡条件分析根据某一方向上的平衡条件分析问问题题。(4)易易错错警示：忽略三条警示：忽略三条绳长绳长度特点度特点,误误以以为为三条三条绳张绳张力相等。力相等。2021/8/9 星期一30【解析解析】选选B、C。由受力分析可得。由受力分析可得,三条绳子不等长三条绳子不等长,即与地面夹角不即与地面夹角不等等,故其张力不相等故其张力不相等,A错误错误;杆受地面支持力与重力和绳子向下的分力杆受地面支持力与重力和绳子向下的分力平衡平衡,故对地面的压力应与重力和绳子向下分力的和等大故对地面的压力应与重力和绳子向下分力的和等大,B正确正确;杆在杆在水平方向处于平衡状态水平方向处于平衡状态,故三绳水平方向合力为零故三绳水平方向合力为零,C正确正确;杆的重力、杆的重力、杆受绳的拉力和地面的支持力三力平衡杆受绳的拉力和地面的支持力三力平衡,D错误。错误。2021/8/9 星期一31【典例典例4】(2015徐州一模徐州一模)如如图图所示所示,静止在光滑地面上的小静止在光滑地面上的小车车,由光滑由光滑的斜面的斜面AB和粗糙的平面和粗糙的平面BC组组成成(它它们们在在B处处平滑平滑连连接接),小小车车右右侧侧与与竖竖直直墙墙壁之壁之间连间连接着一个力接着一个力传传感器感器,当当传传感器受感器受压时压时,其示数其示数为为正正值值,当当传传感感器被拉器被拉时时,其示数其示数为负值为负值。一个小滑。一个小滑块块从小从小车车A点由静止开始下滑至点由静止开始下滑至C点的点的过过程中程中,传传感器感器记录记录到的力到的力F随随时间时间t的关系的关系图图中可能正确的是中可能正确的是()2021/8/9 星期一322021/8/9 星期一33【解解题题探究探究】AB阶阶段的思段的思维轨维轨迹：迹：_。BC阶阶段的思段的思维轨维轨迹：迹：_。小小车车受力分析：滑受力分析：滑块对块对小小车车有垂直于斜面向下有垂直于斜面向下恒定的恒定的压压力力传传感器感器对对小小车车有向左的有向左的弹弹力力小小车车以大小不以大小不变变的力的力压压传传感器感器小小车车受力分析：滑受力分析：滑块对块对小小车车有方向向左的摩擦有方向向左的摩擦力力传传感器感器对对小小车车有向右的有向右的弹弹力力小小车对传车对传感器有向左的拉力感器有向左的拉力2021/8/9 星期一34【解析解析】选选D。当滑块在光滑的斜面。当滑块在光滑的斜面AB上运动时上运动时,滑块对小车有斜向右滑块对小车有斜向右下方、大小不变的压力下方、大小不变的压力,因此传感器对小车有向左的弹力因此传感器对小车有向左的弹力,大小不变大小不变,方方向为正。当滑块在粗糙的平面向为正。当滑块在粗糙的平面BC上运动时上运动时,滑块对小车有方向向左、滑块对小车有方向向左、大小不变的摩擦力大小不变的摩擦力,因此传感器对小车有向右的拉力因此传感器对小车有向右的拉力,大小不变大小不变,方向为方向为负负,故正确答案为故正确答案为D。2021/8/9 星期一35【迁移迁移训练训练】2021/8/9 星期一36迁移迁移1：改：改变变考考查查角度：受力分析角度：受力分析【典例典例4】中中,滑滑块块分分别别在斜面在斜面AB和平面和平面BC上运上运动时动时,关于滑关于滑块块受力个受力个数数,下列下列说说法正确的是法正确的是()A.滑滑块块在斜面在斜面AB上运上运动时动时受三个力受三个力,在平面在平面BC上运上运动时动时受两个力受两个力B.滑滑块块在斜面在斜面AB上运上运动时动时受两个力受两个力,在平面在平面BC上运上运动时动时受三个力受三个力C.滑滑块块在斜面在斜面AB上运上运动时动时受三个力受三个力,在平面在平面BC上运上运动时动时受三个力受三个力D.滑滑块块在斜面在斜面AB上运上运动时动时受两个力受两个力,在平面在平面BC上运上运动时动时受两个力受两个力2021/8/9 星期一37【解析解析】选选B。滑块在斜面。滑块在斜面AB上运动时受重力、支持力两个力的作用上运动时受重力、支持力两个力的作用,在平面在平面BC上运动时受重力、支持力、摩擦力三个力的作用上运动时受重力、支持力、摩擦力三个力的作用,选项选项B正确。正确。2021/8/9 星期一38迁移迁移2：改：改变变考考查查角度：平衡条件角度：平衡条件应应用用若若【典例典例4】中中,斜面斜面AB的的倾倾角角为为,小小车车的的质质量量为为M,滑滑块块的的质质量量为为m,滑滑块块与平面与平面BC间间的的动动摩擦因数摩擦因数为为,则则滑滑块块在斜面在斜面AB和平面和平面BC上运上运动时动时,传传感器的示数分感器的示数分别别是多少是多少?2021/8/9 星期一39【解析解析】滑块在斜面滑块在斜面ABAB上运动时上运动时,小车受力分析如图：小车受力分析如图：根据平衡条件：根据平衡条件：N N2 2sin=Fsin=F1 1,又因为：又因为：N N2 2=mgcos,=mgcos,所以：所以：F F1 1=mgsincos,=mgsincos,2021/8/9 星期一40滑块在平面滑块在平面BCBC上运动时上运动时,小车受力分析如图：小车受力分析如图：根据平衡条件：根据平衡条件：F F2 2=f=f又因为：又因为：f=mgf=mg所以：所以：F F2 2=mg=mg答案：答案：mgsincosmgsincosmgmg2021/8/9 星期一41迁移迁移3：改：改变变受力情况受力情况若若【典例典例4】中中,使滑使滑块带块带正正电电,并在滑并在滑块块运运动动的空的空间间加上垂直加上垂直纸纸面向外面向外的匀的匀强强磁磁场场,若小滑若小滑块块从小从小车车A点由静止开始下滑至点由静止开始下滑至C点的点的过过程中程中,小滑小滑块块不脱离小不脱离小车车,则传则传感器感器记录记录到的力到的力F随随时间时间t的关系的关系图图中可能正确的是中可能正确的是()2021/8/9 星期一42【解析解析】选选A。当滑块在光滑的斜面。当滑块在光滑的斜面AB上做匀加速运动时上做匀加速运动时,滑块对斜面滑块对斜面有斜向右下方的压力有斜向右下方的压力FN=mgcos-qvB(为斜面的倾角为斜面的倾角),因此传感器对小因此传感器对小车有向左的弹力车有向左的弹力,大小随大小随v的增大而减小的增大而减小,方向为正。当滑块在粗糙的平方向为正。当滑块在粗糙的平面面BC上因受摩擦力减速运动时上因受摩擦力减速运动时,滑块对小车有方向向左的摩擦力滑块对小车有方向向左的摩擦力,大小大小为为f=(mg-qvB),因此小车对传感器有向左的拉力因此小车对传感器有向左的拉力,大小随大小随v的减小而增大的减小而增大,方向为负方向为负,故选项故选项A正确。正确。2021/8/9 星期一43【加固加固训练训练】一一质质量量为为M、倾倾角角为为的斜面体在水平地面上的斜面体在水平地面上,质质量量为为m的小木的小木块块(可可视为质视为质点点)放在斜面上放在斜面上,现现用一平行于斜面的、大小恒定的用一平行于斜面的、大小恒定的拉力拉力F作用于小木作用于小木块块上上,拉力在斜面所在的平面内拉力在斜面所在的平面内绕绕小木小木块块旋旋转转一周的一周的过过程中程中,斜面体和木斜面体和木块块始始终终保持静止状保持静止状态态,下列下列说说法中正确的是法中正确的是()2021/8/9 星期一44A.小木小木块块受到斜面的最大摩擦力受到斜面的最大摩擦力为为B.小木小木块块受到斜面的最大摩擦力受到斜面的最大摩擦力为为F-mgsinC.斜面体受到地面的最大摩擦力斜面体受到地面的最大摩擦力为为FD.斜面体受到地面的最大摩擦力斜面体受到地面的最大摩擦力为为Fcos2021/8/9 星期一45【解析解析】选选C。对小木块受力分析可知。对小木块受力分析可知,当拉力当拉力F沿斜面向下时沿斜面向下时,小木块小木块受到斜面的静摩擦力最大受到斜面的静摩擦力最大,其最大值为其最大值为F+mgsin,故选项故选项A、B均错误均错误;以以斜面体和木块整体为研究对象斜面体和木块整体为研究对象,受力分析可知受力分析可知,当拉力当拉力F与水平面平行时与水平面平行时,斜面体受地面的静摩擦力最大斜面体受地面的静摩擦力最大,最大值为最大值为F,选项选项C正确正确,D错误。错误。2021/8/9 星期一46热热点考向点考向3共点力作用下物体的共点力作用下物体的动态动态平衡平衡【典例典例5】如如图为图为一秋千示意一秋千示意图图。用两根等。用两根等长轻绳长轻绳将一座椅将一座椅悬悬挂在挂在竖竖直支架上等高的两点。由于直支架上等高的两点。由于长长期使用期使用,导导致两根支架向内致两根支架向内发发生了稍生了稍许许的的倾倾斜斜,如如图图中虚中虚线线所示所示,但两但两悬悬挂点仍等高。座椅静止挂点仍等高。座椅静止时时用用F表示所受表示所受绳绳子拉力的合力大小子拉力的合力大小,F1表示表示单单根根轻绳对轻绳对座椅拉力的大小座椅拉力的大小,则则与与倾倾斜前斜前相比相比()2021/8/9 星期一47A.F不不变变,F1变变小小 B.F不不变变,F1变变大大C.F变变小小,F1变变小小 D.F变变大大,F1变变大大2021/8/9 星期一48【解解题题探究探究】(1)分析座椅的受力情况。分析座椅的受力情况。提示：提示：座椅受竖直向下的重力和两根轻绳分别对它的拉力。座椅受竖直向下的重力和两根轻绳分别对它的拉力。(2)两根支架向内两根支架向内倾倾斜斜对绳对绳子子产产生什么影响生什么影响?提示：提示：两根支架向内倾斜后两根支架向内倾斜后,绳子拉力与竖直方向的夹角减小。绳子拉力与竖直方向的夹角减小。2021/8/9 星期一49【解析解析】选选A。对座椅进行受力分析如图所示。对座椅进行受力分析如图所示,由平衡条件得：由平衡条件得：2F1cos=F=G,当两根支架向内发生了稍许倾斜后当两根支架向内发生了稍许倾斜后,减小减小,cos增大增大,则则F1减小减小,F不变不变,故选项故选项A正确。正确。2021/8/9 星期一50【规规律律总结总结】解决解决动态动态平衡平衡问题问题方法的方法的选选取取(1)图图解法：如果物体受到三个力的作用解法：如果物体受到三个力的作用,其中一个力的大小、方向均其中一个力的大小、方向均不不变变,并且并且还还有另一个力的方向不有另一个力的方向不变变,此此时时可用可用图图解法解法,画出不同状画出不同状态态下下力的矢量力的矢量图图,判断各个力的判断各个力的变变化情况。化情况。2021/8/9 星期一51(2)解析法：如果物体受到多个力的作用解析法：如果物体受到多个力的作用,可进行正交分解可进行正交分解,利用解析法利用解析法,建立平衡方程建立平衡方程,根据自变量的变化确定因变量的变化。根据自变量的变化确定因变量的变化。(3)相似三角形法：如果物体受到三个力的作用相似三角形法：如果物体受到三个力的作用,其中的一个力大小、其中的一个力大小、方向均不变方向均不变,另外两个力的方向都发生变化另外两个力的方向都发生变化,可以用力三角形与几何三可以用力三角形与几何三角形相似的方法。角形相似的方法。2021/8/9 星期一52【题组过题组过关关】1.(2015长长沙二模沙二模)如如图图所示所示,固定在固定在竖竖直平面内的光滑直平面内的光滑圆环圆环的最高点有的最高点有一个光滑的小孔。一个光滑的小孔。质质量量为为m的小球套在的小球套在圆环圆环上上,一根一根细线细线的下端系着小的下端系着小球球,上端穿上端穿过过小孔用手拉住。小孔用手拉住。现现拉拉动细线动细线,使小球沿使小球沿圆环缓圆环缓慢上移慢上移,在移在移动过动过程中手程中手对线对线的拉力的拉力F和和环对环对小球的小球的弹弹力力FN的大小的大小变变化情况化情况是是()2021/8/9 星期一53A.F减小减小,FN不不变变 B.F不不变变,FN减小减小C.F不不变变,FN增大增大 D.F增大增大,FN减小减小2021/8/9 星期一54【解析解析】选选A A。对小球受力分析。对小球受力分析,其所受的三个力组成一个闭合三角形其所受的三个力组成一个闭合三角形,如图所示如图所示,力三角形与圆内的三角形相似力三角形与圆内的三角形相似,由几何关系可知由几何关系可知 小球缓慢上移时小球缓慢上移时mgmg不变不变,R,R不变不变,L,L减小减小,F,F减小减小,F,FN N不变不变,选项选项A A正确。正确。2021/8/9 星期一552.如如图图所示所示,一光滑小球静置在光滑半球面上一光滑小球静置在光滑半球面上,被被竖竖直放置的光滑直放置的光滑挡挡板板挡挡住住,现现水平向右水平向右缓缓慢地移慢地移动挡动挡板板,则则在小球运在小球运动动的的过过程中程中(该过该过程小球程小球未脱离球面且球面始未脱离球面且球面始终终静止静止),挡挡板板对对小球的推力小球的推力F、半球面、半球面对对小球的支小球的支持力持力FN的的变变化情况是化情况是()A.F增大增大,FN减小减小B.F增大增大,FN增大增大C.F减小减小,FN减小减小D.F减小减小,FN增大增大2021/8/9 星期一56【解析解析】选选B。某时刻小球的受力如图所示。某时刻小球的受力如图所示,设小球设小球与半球面的球心连线跟竖直方向的夹角为与半球面的球心连线跟竖直方向的夹角为,则则F=mgtan,FN=,随着挡板向右移动随着挡板向右移动,越来越越来越大大,则则F和和FN都要增大。都要增大。2021/8/9 星期一57【加固加固训练训练】(多多选选)半半圆圆柱体柱体P放在粗糙的水平面上放在粗糙的水平面上,有一有一挡挡板板MN,延延长长线总线总是是过过半半圆圆柱体的柱体的轴轴心心O,但但挡挡板与半板与半圆圆柱不接触柱不接触,在在P和和MN之之间间放放有一个光滑均匀的小有一个光滑均匀的小圆圆柱体柱体Q,整个装置整个装置处处于静止状于静止状态态,如如图图是是这这个装个装置的截面置的截面图图。若用外力使。若用外力使MN绕绕O点点缓缓慢地慢地顺时针转动顺时针转动,在在MN到达水平到达水平位置前位置前,发现发现P始始终终保持静止保持静止,在此在此过过程中程中,下列下列说说法中正确的是法中正确的是()2021/8/9 星期一58A.MN对对Q的的弹弹力逐力逐渐渐增大增大B.P、Q间间的的弹弹力先减小后增大力先减小后增大C.P对对Q的的弹弹力逐力逐渐渐减小减小D.Q所受的合力逐所受的合力逐渐渐增大增大2021/8/9 星期一59【解析解析】选选A、C。Q的受力三角形如图所示的受力三角形如图所示,重力大小、方向都不变重力大小、方向都不变,当挡板当挡板MN顺时针转动时顺时针转动时,MN与竖直方向的夹角变大与竖直方向的夹角变大,所以所以P对对Q的弹力的弹力逐渐减小逐渐减小,MN对对Q的弹力逐渐增大。的弹力逐渐增大。A、C选项正确。选项正确。2021/8/9 星期一60含有摩擦力的受力分析含有摩擦力的受力分析问题问题【典例典例】(多多选选)如如图图所示所示,一个一个质质量量为为m的滑的滑块块静止置于静止置于倾倾角角为为30的粗糙斜面上的粗糙斜面上,一根一根轻弹轻弹簧一端固定在簧一端固定在竖竖直直墙墙上的上的P点点,另一端系在滑另一端系在滑块块上上,弹弹簧与簧与竖竖直方向的直方向的夹夹角角为为30。则则()2021/8/9 星期一61A.滑块可能受到三个力作用滑块可能受到三个力作用B.弹簧一定处于压缩状态弹簧一定处于压缩状态C.斜面对滑块的支持力大小可能为零斜面对滑块的支持力大小可能为零D.斜面对滑块的摩擦力大小一定等于斜面对滑块的摩擦力大小一定等于 mg2021/8/9 星期一62【阅阅卷卷说说明明】本本题题抽抽样统计难样统计难度度为为0.52,区分度区分度为为0.55。有。有18.6%的学的学生生错选错选B,有有12.1%的学生的学生错选错选C,有有16.6%的学生只的学生只选选A而漏而漏选选D。2021/8/9 星期一63【试试卷卷评评析析】错误错误角度角度(1)：误认为弹误认为弹簧一定簧一定处处于于压缩压缩状状态态错错因剖析：不能全面分析因剖析：不能全面分析弹弹簧的三种可能状簧的三种可能状态态：压缩压缩状状态态、伸、伸长长状状态态、原原长长状状态态,仅仅凭直凭直觉认为弹觉认为弹簧簧处处于于压缩压缩状状态态,导导致所分析的致所分析的结结果片面果片面,错错选选B或漏或漏选选A。2021/8/9 星期一64错误错误角度角度(2)：误认为误认为斜面斜面对对滑滑块块的摩擦力大小可以的摩擦力大小可以变变化化错错因剖析：因剖析：认为弹认为弹簧簧弹弹力不同力不同时时,会会导导致斜面与滑致斜面与滑块块之之间间的的弹弹力不同力不同,进进一步一步导导致斜面与滑致斜面与滑块块之之间间的摩擦力不同。没有的摩擦力不同。没有认识认识到斜面与滑到斜面与滑块块之之间间的摩擦力是静摩擦力的摩擦力是静摩擦力,它的大小取决于滑它的大小取决于滑块块所受重力在沿斜面方向所受重力在沿斜面方向的分力的大小。的分力的大小。2021/8/9 星期一65【纠纠偏措施偏措施】1.掌握掌握弹弹力大小、方向的判断方法力大小、方向的判断方法,掌握摩擦力大小、方向的判断方法掌握摩擦力大小、方向的判断方法,尤其注意区尤其注意区别别所研究的摩擦力是静摩擦力所研究的摩擦力是静摩擦力还还是滑是滑动动摩擦力。摩擦力。2.考考虑虑周全可能出周全可能出现现的各种情况的各种情况,能分情况逐一能分情况逐一讨论讨论。3.善于善于结结合运合运动动状状态态及及时时修正修正,分析物体的受力情况分析物体的受力情况时时,除根据力除根据力产产生生的条件判断外的条件判断外,还还必必须须根据物体的运根据物体的运动动状状态态,结结合平衡条件及合平衡条件及时时修正。修正。2021/8/9 星期一664.必要必要时时,灵活灵活变换变换研究研究对对象象,若不能直接判断研究若不能直接判断研究对对象与接触的物体象与接触的物体间间是否有相互作用的是否有相互作用的弹弹力和摩擦力力和摩擦力,可以采用可以采用变换变换研究研究对对象象,借助其他借助其他物体的受力分析判定。物体的受力分析判定。2021/8/9 星期一67【规规范解答范解答】选选A、D。弹弹簧可能恰好簧可能恰好处处于原于原长长,滑滑块块只受到重力、斜只受到重力、斜面支持力和摩擦力三个力作用面支持力和摩擦力三个力作用,选项选项A正确、正确、B错误错误;将滑将滑块块隔离受力分隔离受力分析析,将滑将滑块块所受重力分解所受重力分解为为沿斜面方向和垂直斜面方向沿斜面方向和垂直斜面方向,由平衡条件可由平衡条件可知知,斜面斜面对对滑滑块块的摩擦力大小一定等于的摩擦力大小一定等于 mg,斜面斜面对对滑滑块块的支持力大小的支持力大小一定不一定不为为零零,选项选项C错误错误、D正确。正确。2021/8/9 星期一68【类题试类题试做做】1.如如图图所示所示,物体物体A和和B一起沿斜面匀速下滑一起沿斜面匀速下滑,则则物体物体A受到的力是受到的力是()A.重力、重力、B对对A的支持力的支持力B.重力、重力、B对对A的支持力、下滑力的支持力、下滑力C.重力、重力、B对对A的支持力、摩擦力的支持力、摩擦力D.重力、重力、B对对A的支持力、摩擦力、下滑力的支持力、摩擦力、下滑力2021/8/9 星期一69【解析解析】选选A。隔离物体。隔离物体A,用假设法分析用假设法分析,物体物体A匀速下滑匀速下滑,处于平衡状处于平衡状态态,竖直方向上受重力和支持力平衡竖直方向上受重力和支持力平衡,假设受摩擦力作用假设受摩擦力作用,则摩擦力一定则摩擦力一定在水平方向上在水平方向上,无论水平向左还是水平向右无论水平向左还是水平向右,物体都不能处于平衡状态物体都不能处于平衡状态,这与题意不符这与题意不符,故不受摩擦力的作用故不受摩擦力的作用,C、D错误错误;下滑力不是实际存在的下滑力不是实际存在的性质力性质力,B错误错误;所以物体所以物体A只受两个力的作用：重力和只受两个力的作用：重力和B对对A的支持力。的支持力。正确答案为正确答案为A。2021/8/9 星期一702.(多多选选)如如图图所示所示,C为为固定在地面上的斜面体固定在地面上的斜面体,A、B是两个是两个长长方形物体方形物体,F是作用在物体是作用在物体B上的沿上的沿斜面方向的力斜面方向的力,物体物体A和和B以相同的速度做匀速直以相同的速度做匀速直线线运运动动。由此可知。由此可知,A、B间间的的动动摩擦因数摩擦因数1和和B、C间间的的动动摩擦因数摩擦因数2有可能是有可能是()A.1=0,2=0 B.1=0,20C.10,2=0 D.10,202021/8/9 星期一71【解析解析】选选C C、D D。以。以A A、B B整体为研究对象整体为研究对象,有有F=(m