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高考物理二轮专题复习受力分析与物体平衡.docx

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2008高考物理二轮专题复习受力分析与物体平衡06年[全国卷II]15.如图,位于水平桌面上的物块P,由跨过定滑轮的轻绳与物块Q相连,从滑轮到P和到Q的两段绳都是水平的。已知Q与P之间以及P与桌面之间的动摩擦因数都是μ,两物块的质量都是m,滑轮的质量、滑轮轴上的摩擦都不计,若用一水平向右的力F拉P使它做匀速运动,则F的大小为A4μmgB3μmgC2μmgDμmg答案:A[北京卷]19.木块A、B分别重50N和60N,它们与水平地面之间的动磨擦因数均为0.25;夹在A、B静止不动。现用F=1N的水平拉力作用在木块B上。

如图所示.力F作用后静止不动.现用F=1N的水平拉力作用在木块B上,如图所示力F作用后A.木块A所受摩擦力大小是12.5NB.木块A所受摩擦力大小是11.5NC.木块B所受摩擦力大小是9ND.木块B所受摩擦力大小是7N答案:C07年全国卷Ⅰ如图所示,在倾角为300的足够长的斜面上有一质量为m的物体,它受到沿斜面方向的力F的作用。力F可按图(a)、(b)(c)、(d)所示的四种方式随时间变化(图中纵坐标是F与mg的比值,力沿斜面向上为正)。已知此物体在t=0时速度为零,若用v1、v2、v3、v4分别表示上述四种受力情况下物体在3秒末的速率,则这四个速率中最大的是(C)A、v1B、v2C、v3D、v4北京卷图示为高速摄影机拍摄到的子弹穿过苹果瞬间的照片。

该照片经过放大后分析出,在曝光时间内,子弹影响前后错开的距离约为子弹长度的1%~2%。已知子弹飞行速度约为500m/s,因此可估算出这幅照片的曝光时间最接近(B)A、103sB、106sC、109sD、1012s([例1]2003全国36)如图1-1所示,一质量为M的楔形块放在水平桌面上,它的顶角为90,两底角为α和β;a、b是两个位于斜面上的质量均为m的木块。已知所有接触面都是光滑的。现发现a、b沿斜面下滑,而楔形块静止不动,这时楔形块对水平桌面的压力等于()A.Mg+mgB.Mg+2mgC.Mg+mg(sinα+sinβ)D.Mg+mg(cosα+cosβ)析与解:由于各接触面是光滑的。

a、b两物体均加速下滑,aM图1-1bβ分析M受力:如图1-2所示,a对M的压力为Fa=mgcosα,b对M的压力为Fb=mgcosβ。由正交分解,楔形块M在竖直方向上合力为零,有N=G+Fbcosβ+Facosα=G+mgcos2α+mgcos2βxNMy因为α和β互余,cos2α+cos2β=1,故N=Mg+mg点评:本题是多体情况下物体的平衡及单体在某一方向上的βFbGβFa平衡问题,正确进行受力分析并建立相应方程是解决问题的关键。

其中物体a、b在垂直运动方向上的平衡关系是解题的突破口。图1-2[例2](03高考科研测试题)如图1-3(a)所示,将一条轻而柔软的细绳一端固定于天花板上的A点,另一端固定在竖直墙壁上的B点,A和B点到O点的距离相等,绳的长度为OA的两倍。如图1-3(b)所示为一质量和半径可忽略的动滑轮K,滑轮下悬挂一质量为m的重物。设摩擦力可忽略,现将动滑轮和重物一起挂到细绳上,在达到平衡时,绳所受的拉力是多大?析与解:如图1-4所示,平衡时,因为绳与滑轮之间的接触是完全光滑、无摩擦的,故两边AOAOBF1θ1θ2BF2(a)(b)θ图1-3图1-4绳的拉力F1=F2。

水平方向的平衡,有F1cosθ1=F2cosθ2,得θ1=θ2=θ由几何关系可知,cosθ=1/2,θ=60再由竖直方向力的平衡,得2Fsinθ=mgF=mg/2sinθ=3mg/3点评:本题中,两侧绳子的拉力相等是解题的关键,而应用几何知识计算相应角度的大小则是解题的突破口。还可进一步讨论,若将B点上下移动或A点左右移动,绳子的拉力如何变化?[例3]如图1-5所示,三根不可伸长的轻绳,一端系在半径为r0的环1上,彼此间距相等。绳穿过半径为r0的第3个圆环,另一端用同样方式系在半径为2r0的圆环2上,环1固定在水平天花上,整个系统处于平衡。

试求第2个环中心与第3个环中心之距离。(三个环都是用同种金属丝制13作的)析与解:因为环2的半径为环3的2倍,环2的周长为环3的2倍,三2环又是用同种金属丝制成的,所以环2的质量为环3的2倍。设环3的图1-53质量为m,则三根绳承受的重量为3mg(以2、两环的系统为研究对象),即环1与环3之间每根绳的张力T1=mg,是相同的。对环2(受力如图1-6),平衡时,有3T2cosα=2mg又T1=T2=mg得cosα=2/3环2与环3中心间的距离T1T2T2T11T13T22xx=r0ctgα=r0cosα21cosα25r0图1-6点评:本题先以2、3环为研究对象。

再以2环为研究对象,并利用对称性,体现了思维的灵活性。而研究对象的选取是解题的关键,由轻质绳子的张力处处相等而得到的T1=T2是非常重要的结论,在许多问题的讨论中都用到,应予以重视。[例4](2001全国7)如图1-7所示,q1、q2、q3分别表示在一条直线上的三个点电荷,已知q1与q2之间的距离为l1,q2与q3之间的距离为l2,且每个电荷都处于平衡状态:q1l1q2l2q3(1)如q2为正电荷,则q1为电荷,q3为电图1-7荷。(2)q1、q2、q3三者电荷量大小之比是:::。

析与解:(1)每个电荷都处于平衡状态,所受合力为零,若q2为正电荷,q1、q3受平衡力的作用,必有q1、q3为负电荷。(2)以q1、q2、q3分别为研究对象,由物体平衡条件和库仑定律,有(l)2l2(l)2:1:1l解得qqk12=kl21qqk12=kl21qqk13+l12l+lqqq1:2:3=12qq12+l12qq23l22qq=k23l222l+l12经典考题反思2巩固提高训练点评:这是一道自由电荷组的平衡问题。

各个电荷都要平衡,必定满足“大夹小,邻相异”的规律,即中间电量小,相邻的为异种电荷。巩固提高训练1.如图1/-1所示,轻质光滑滑轮两侧用细绳连接着两个物体A和B,物体B放在水平地面上,A、B均静止。已知A和B的质量分别为mA、mB,绳与水平方向的夹角为θ,则()A.物体B受到的摩擦力可能为0B.物体B受到的摩擦力为mAgcosθC.物体B对地面的压力可能为0D.物体B对地面的压力为mBg-mAgsinθ2.如图1/-2所示,竖直绝缘墙壁上的Q处有一固定的质点A,在Q的正上方图1/-1PθBAQ图1/2的P点用丝线悬挂另一质点B。

A、B两质点因为带电而相互排斥,致使悬线与竖直方向成θ角,由于漏电使A、B两质点的带电量逐渐减小,在电荷漏电完之前,悬线对悬点P的拉力大小()A.变大B.变小C.不变D.无法确定3.如图1/-3所示,在一根水平直杆上套着a、b两个轻环,在环下用两根等长的轻绳拴着一个重物,把两环分开放置。静止时,杆对a环的摩擦力大小为f,支持力大小为N。若稍稍缩短两环间的距离,但仍静止,则N和f如何变化?()A.N变大,f变小B.N变小,f变大C.N不变,f变大D.N不变,f变小ab图1/-34.一氢气球下系一小重物G。

重物只在重力和绳的拉力作用下作匀速直线运动,不计空气阻力和风的影响,而重物匀速运动的方向如图1-13中箭头所示的虚线方向,图1-13A~D中,气球和重物在运动中所处的位置正确的是()Fvvvv图1/-5ABCD图1/-4(5.04福建模拟)如图1/-5所示,物体在斜向上的恒力F的作用下沿水平面作直线运动,下列判断正确的是()A.若水平面光滑,物体一定受三个力的作用B.若水平面粗糙,物体一定受四个力的作用C.若物体做匀速直线运动,则一定受四个力作用D。

若物体做匀加速直线运动,则一定受四个力作用4545图1/-6242216.(04南京模拟)有一直角V型槽,固定在水平面上,槽的两侧壁与水平面夹角均为45,如图1/-6所示。有一质量为m的正方体均匀木块放在槽内,木块与槽两侧壁间的动摩擦因数分别为μ1和μ2(μ1>μ2)。现用水平力推木块使之沿槽运动,则木块受到的摩擦力为()m+m222A.12mgB.(m+m)mgC.(m+m)mgD.mmg12127.(07年闽清)光滑细线两端分别连接着光滑小球A和B。

A、B两小球的质量分别为m1和m2,小球A搁在水平固定放置的光滑圆柱体上,如图所示,小球A与圆柱截面的圆心O的连线与竖直线夹角为600,B球悬在空中,整个系统静止,则m1:m2等于:()A.1B.C.D.23图31图32:8.(07江苏致远)如图43所示,质量为m的小球用水平弹簧系住,并用倾角为30的光滑木板AB托住,小球恰好处于静止状态,当木板AB突然向下撤离的瞬间,小球的加速度为()A、023gB、大小为,方向竖直向下23gC、大小为3。

方向垂直于木板向下图433gD、大小为3,方向水平向右7.(04黄冈模拟)如图1/-7所示,不计重力的细绳AB与竖直墙间的夹角为60,轻杆BC与竖直墙间的夹角为30,杆可绕C自由转动。若细绳能承受的最大拉力为200N,轻杆能承受的最大压力为300N,则在B点最多能挂多重的物体?A60B308.(05黄冈模拟)如图1/-8所示,质量为m的物体放在水平放置的钢板C上,C与钢板的动摩擦因数为μ。由于受固定光滑导槽AB的控制,物体只能沿水平导槽运动。现使钢板以速度V1向右运动。

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