第二章第3节受力分析共点力的平衡..doc

第二章 第3节 受力分析、共点力的平衡 【例1】(2011·潍坊模拟)如图所示，小车M在恒力F作用下，沿水平地面做直线运动，由此可判断( ) A.若地面光滑，则小车一定受三个力作用 B.若地面粗糙，则小车可能受三个力作用 C.若小车做匀速运动，则小车一定受四个力的作用 D.若小车做加速运动，则小车可能受三个力的作用 【答案】选C、D. 【详解】先分析重力和已知力F，再分析弹力，由于F的竖直分力可能等于重力，因此地面可能对物体无弹力作用，则A错；F的竖直分力可能小于重力，则一定有地面对物体的弹力存在，若地面粗糙，小车受摩擦力作用，共四个力作用，B错；若小车做匀速运动，那么水平方向上所受摩擦力和F的水平分力平衡，这时小车一定受重力、恒力F、地面弹力、摩擦力四个力作用，则C对；若小车做加速运动，当地面光滑时，小车受重力和力F作用或受重力、力F、地面支持力作用，选项D正确. 【例2】(2011·深圳模拟)如图所示,小圆环A吊着一个质量为m2的物块并套在另一个竖直放置的大圆环上,有一细线一端拴在小圆环A上,另一端跨过固定在大圆环最高点B的一个小滑轮后吊着一个质量为m1的物块.如果小圆环、滑轮、绳子的大小和质量以及相互之间的摩擦都可以忽略不计,绳子又不可伸长,若平衡时弦AB所对应的圆心角为α,则两物块的质量比m1∶m2应为( ) 【答案】选C. 【详解】解法一：采取相似三角形法对小圆环A受力分析，如图所示，FT2与FN的合力与FT1平衡，由矢量三角形与几何三角形相似， 可知 得 解法二：采用正交分解法 建立如解法一中图所示的坐标系，可知：FT2=FN=m2g 解得 解法三：采用三力平衡的推论法 FT2与FN的合力与FT1平衡，则FT2与FN所构成的平行四边形为菱形，有 FT2=m2g,FT1=m1g 解得 【巩固练习】 1.（2011.安徽高考·T14）一质量为m的物块恰好静止在倾角为的斜面上。现对物块施加一个竖直向下的恒力F，如图所示。则物块（ ） A.仍处于静止状态 B.沿斜面加速下滑 C.受到的摩擦力不变 D.受到的合外力增大 【答案】选A. 【详解】无力F时受力情况如图a，使物体下滑的力 ，物体受到最大静摩擦力，“物体恰好静止”受最大静摩擦力可认为等于滑动摩擦力，，；当施加恒力F后，受力情况如图b， 使物体下滑的力为：，物体所受最大静摩擦力为：，即，两者相等物体仍处于静止状态。A正确，B错误；由于，故C错误;物体始终静止，则受到的合力始终为零，D错误。 物体不加力F时的受力情况，“恰好静止”物体所受静摩擦等于滑动摩擦，可求出摩擦因数，加力F后再进行受力分析，判断运动状态。 2.（2011·天津理综·T2）如图所示，A、B两物块叠放在一起，在粗糙的水平面上保持相对静止地向右做匀减速直线运动，运动过程中B受到的摩擦力（ ） A. 方向向左，大小不变 B. 方向向左，逐渐减小 C. 方向向右，大小不变 D. 方向向右，逐渐减小 【答案】选A． 【详解】根据题目条件得知，物体B具有水平向左的恒定加速度，由牛顿第二定律知，物体B受到的合外力水平向左且恒定，对物体B受力分析可知，物体B在水平方向的合外力就是物体A施加的静摩擦力，因此，物体B受到的摩擦力方向向左，且大小不变，保持恒定，选项A正确，其它选项都错。 解答本题时可按以下思路分析：A、B两物块保持相对静止地向右做匀减速直线运动，得出物体B的加速度方向，根据牛顿第二定律，求出合外力的方向，分析出摩擦力。 3.（2011·海南物理·T4）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端得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. 【答案】选C。 【详解】挂上钩码平衡后，bc绳与竖直方向成的角度。绳圈受力如图所示，又。联立以上两式解得：。故C正确。 4.（2011·海南物理·T5）如图，粗糙的水平地面上有一斜劈，斜劈上一物块正在沿斜面以速度匀速下滑，斜劈保持静止，则地面对斜劈的摩擦力（ ） A.等于零 B.不为零，方向向右 C.不为零，方向向左 D.不为零，较大时方向向左，较小时方向向右 【答案】选A。 【详解】以斜劈和物块整体为研究对象，整个系统处于平衡状态，合外力为零。所以地面对斜劈没有水平方向的摩擦力的作用。故A正确。 整体法分析系统受力情况，确定摩擦力的有无或方向。 5.（20