新高考物理一轮复习精讲精练第2章相互作用第3讲 共点力平衡(2份打包,原卷版+解析版)
展开一、受力分析
1.受力分析的一般步骤
2.整体法与隔离法
整体法不用画系统之间的作用力
3.受力分析的三个技巧
(1)不要把研究对象所受的力与研究对象对其他物体的作用力混淆.
(2)除了根据力的性质和特点进行判断,假设法是判断弹力、摩擦力有无及方向的常用方法.
(3)善于转换研究对象,尤其是弹力、摩擦力的方向不易判定的情形,可以分析与其接触物体的受力,再应用牛顿第三定律判定.
二、共点力平衡
(1)平衡状态:物体静止或做匀速直线运动.
(2)平衡条件:F合=0或Fx=0且Fy=0.
(3)常用推论
①二力平衡:两力大小相等,方向相反,作用在同一物体同一直线上
②若物体受n个作用力而处于平衡状态,则其中任意一个力与其余(n-1)个力的合力大小相等、方向相反.
③若三个共点力的合力为零,则表示这三个力的有向线段首尾相接组成一个封闭三角形(三个力不在同一直线上).
2.处理共点力平衡问题的基本思路
确定平衡状态(加速度为零)→巧选研究对象(整体法或隔离法)→受力分析→建立平衡方程→求解或作讨论.
知识训练
考点一、受力分析
例1、如图所示,物体A靠在竖直墙面上,在力F作用下,A、B保持静止。物体B的受力个数为( )
A.2 B.4
C.2或4 D.无法确定
例2、如图所示,有8个完全相同的长方体木板叠放在一起,每个木板的质量为100 g,某人用手在这叠木板的两侧各加一水平压力F,使木板水平静止。若手与木板之间的动摩擦因数为μ1=0.5,木板与木板之间的动摩擦因数为μ2=0.2,最大静摩擦力等于滑动摩擦力,g取10 m/s2。则水平压力F至少为( )
A.8 N B.15 N
C.16 N D.30 N
例3、(2022·湖南师范大学附属中学高三月考)如图所示,a、b两个小球穿在一根粗糙的固定杆上(球的小孔比杆的直径大),并且通过一条细绳跨过定滑轮连接.已知b球质量为m,杆与水平面成θ角,不计滑轮的一切摩擦,重力加速度为g.当两球静止时,Oa段绳与杆的夹角也为θ,Ob段绳沿竖直方向,则下列说法正确的是( )
A.a一定受到4个力的作用
B.b只可能受到2个力的作用
C.绳子对a的拉力有可能等于mg
D.a的质量一定为mtan θ
课堂随练
训练1、如图所示,水平面上的P、Q两物块的接触面水平,二者叠在一起在作用于Q上的水平恒定拉力F的作用下向右做匀速运动,某时刻撤去力F后,二者仍能不发生相对滑动.关于撤去F前后Q的受力个数的说法正确的是( )
A.撤去F前6个,撤去F后瞬间5个
B.撤去F前5个,撤去F后瞬间5个
C.撤去F前5个,撤去F后瞬间4个
D.撤去F前4个,撤去F后瞬间4个
训练2、如图所示,质量为M的三角形斜劈Q置于水平地面上,质量为m的木块P放在Q的斜面上,现用大小分别为F1、F2(F1>F2),方向相反的水平力分别推P和Q,它们均静止不动,g为重力加速度,则下列说法错误的是( )
A.P可能受到沿斜面向下的摩擦力
B.Q可能受五个力作用
C.Q可能受六个力作用
D.Q对P的支持力一定小于mg
训练3、(2021云南师大附中高三月考)如图所示,M、N两物体叠放在一起,在恒力F作用下,保持静止状态,则关于两物体受力情况的说法正确的是( )
A.物体N可能受到4个力
B.物体M可能受到6个力
C.物体M与墙之间一定没有弹力和摩擦力
D.物体M与物体N之间可能无摩擦力
考点二、共点力平衡
求解共点力平衡问题的常用方法:
1.合成法:一个力与其余所有力的合力等大反向,常用于非共线三力平衡.
2.正交分解法:Fx合=0,Fy合=0,常用于多力平衡.
例1、(2020·全国卷Ⅲ·17)如图,悬挂甲物体的细线拴牢在一不可伸长的轻质细绳上O点处;绳的一端固定在墙上,另一端通过光滑定滑轮与物体乙相连.甲、乙两物体质量相等.系统平衡时,O点两侧绳与竖直方向的夹角分别为α和β.若α=70°,则β等于( )
A.45° B.55° C.60° D.70°
例2、(2017·全国卷Ⅲ)一根轻质弹性绳的两端分别固定在水平天花板上相距80 cm的两点上,弹性绳的原长也为80 cm。将一钩码挂在弹性绳的中点,平衡时弹性绳的总长度为100 cm;再将弹性绳的两端缓慢移至天花板上的同一点,则弹性绳的总长度变为(弹性绳的伸长始终处于弹性限度内)( )
A.86 cm B.92 cm
C.98 cm D.104 cm
例3、如图所示,两个质量均为m的小球通过两根轻弹簧A、B连接,在水平外力F作用下,系统处于静止状态,弹簧实际长度相等.弹簧A、B的劲度系数分别为kA、kB,且原长相等.弹簧A、B与竖直方向的夹角分别为θ与45°.设A、B中的拉力分别为FA、FB,小球直径相比弹簧长度可忽略,重力加速度为g,则( )
A.tan θ=eq \f(1,2) B.kA=kB
C.FA=eq \r(3)mg D.FB=2mg
例4、如图所示,质量为m的物体置于倾角为θ的固定斜面上,物体与斜面之间的动摩擦因数为μ,先用平行于斜面的推力F1作用于物体上使其能沿斜面匀速上滑,若改用水平推力F2作用于物体上,也能使物体沿斜面匀速上滑,则两次的推力之比eq \f(F1,F2)为( )
A.cs θ+μsin θ B.cs θ-μsin θ
C.1+μtan θ D.1-μtan θ
课堂随练
训练1、(2022·株洲统一检测)如图,这是汽车内常备的两种类型的千斤顶,甲是菱形,乙是y形。摇动手柄,使螺旋杆转动,A、B间距离发生改变,从而实现重物的升降。若物重均为G,螺旋杆保持水平,AB与BC之间的夹角都为θ,不计杆件自重,则甲、乙两千斤顶螺旋杆的拉力大小之比为( )
A.1∶1 B.1∶2
C.2∶1 D.2∶3
训练2、(2022·黑龙江鹤岗市第一中学高三月考)如图甲所示,A、B两小球通过两根轻绳连接并悬挂于O点,已知两轻绳OA和AB的长度之比为eq \r(3)∶1,A、B两小球质量分别为2m和m,现对A、B两小球分别施加水平向右的力F1和水平向左的力F2,两球恰好处于如图乙的位置静止,此时B球恰好在悬点O的正下方,轻绳OA与竖直方向成30°,则( )
A.F1=F2 B.F1=eq \r(3)F2
C.F1=2F2 D.F1=3F2
训练3、(多选)如图所示,竖直杆固定在木块C上,两者总重为20 N,放在水平地面上。轻细绳a连接小球A和竖直杆顶端,轻细绳b连接小球A和B,小球B重为10 N。当用与水平方向成30°角的恒力F作用在小球B上时,A、B、C刚好保持相对静止且一起水平向左做匀速运动,绳a、b与竖直方向的夹角分别恒为30°和60°,则下列判断正确的是( )
A.力F的大小为10 N
B.地面对C的支持力大小为40 N
C.地面对C的摩擦力大小为10 N
D.A球重为10 N
训练4、如图所示,墙上有两个钉子分别固定在点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b点的光滑钉子悬挂一质量为m1的重物。在绳上距a端 SKIPIF 1 < 0 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 SKIPIF 1 < 0 为( )
A. SKIPIF 1 < 0 B.2 C. SKIPIF 1 < 0 D. SKIPIF 1 < 0
考点三、绳、杆模型
1.一根绳(活绳)上各个点的受力大小均相等;绳打结(死结)处每段绳的受力大小不一定相等。
2.活杆(杆可绕支点转动)受到的合力一定沿杆方向;固定杆(不可绕支点转动)受到的合力方向可以是任意方向。
例1、(2022·辽宁葫芦岛市模拟)如图所示,细绳一端固定在A点,跨过与A等高的光滑定滑轮B后在另一端悬挂一个沙桶Q.现有另一个沙桶P通过光滑轻质挂钩挂在AB之间,稳定后挂钩下降至C点,∠ACB=120°,下列说法正确的是( )
A.若只增加Q桶内的沙子,再次平衡后C点位置不变
B.若只增加P桶内的沙子,再次平衡后C点位置不变
C.若在两桶内增加相同质量的沙子,再次平衡后C点位置不变
D.若在两桶内增加相同质量的沙子,再次平衡后沙桶Q位置上升
例2、如图,两个轻环a和b套在位于竖直面内的一段固定圆弧上;一细线穿过两轻环,其两端各系一质量为m的小球.在a和b之间的细线上悬挂一小物块.平衡时,a、b间的距离恰好等于圆弧的半径.不计所有摩擦.小物块的质量为( )
A.eq \f(m,2) B.eq \f(\r(3),2)m C.m D.2m
例3、如图甲所示,轻绳AD跨过固定在水平横梁BC右端的光滑定滑轮挂住一个质量为m1的物体,∠ACB=30°;图乙所示的轻杆HG一端用铰链固定在竖直墙上,另一端G通过细绳EG拉住,EG与水平方向成30°角,轻杆的G点用细绳GF拉住一个质量为m2的物体,重力加速度为g,则下列说法正确的是( )
A.图甲中BC对滑轮的作用力为eq \f(m1g,2)
B.图乙中HG杆受到绳的作用力为m2g
C.细绳AC段的拉力FAC与细绳EG段的拉力FEG之比为1∶1
D.细绳AC段的拉力FAC与细绳EG段的拉力FEG之比为m1∶2m2
课堂随练
训练1、如图所示,用两根承受的最大拉力相等、长度不等的细绳AO、BO(AO>BO)悬挂一个中空铁球,当在球内不断注入铁砂时,则( )
A.绳AO先被拉断
B.绳BO先被拉断
C.绳AO、BO同时被拉断
D.条件不足,无法判断
训练2、(多选)李强同学设计的一个小实验如图所示,他将细绳的一端系在手指上,细绳的另一端系在直杆的A端,杆的左端顶在掌心上,组成一个“三角支架”。在杆的A端悬挂不同的重物,并保持静止。通过实验会感受到( )
A.细绳是被拉伸的,杆是被压缩的
B.杆对手掌施加的作用力的方向沿杆由C指向A
C.细绳对手指施加的作用力的方向沿细绳由B指向A
D.所挂重物质量越大,细绳和杆对手的作用力也越大
考点四、受力分析中的临界问题
1.问题特点
(1)临界问题:当某物理量变化时,会引起其他物理量的变化,从而使物体所处的平衡状态能够“恰好出现”或“恰好不出现”。在问题描述中常用“刚好”“刚能”“恰好”等语言叙述。
(2)极值问题:一般是指在力的变化过程中出现最大值和最小值问题。
2.两种方法
(1)解析法:根据平衡条件列方程,用二次函数、讨论分析、三角函数以及几何法等求极值。
(2)极限法:选取某个变化的物理量将问题推向极端(“极大”“极小”等),从而把比较隐蔽的临界现象暴露出来。
例1、如图所示,一工人手持砖夹提着一块砖匀速前进,手对砖夹竖直方向的拉力大小为F。已知砖夹的质量为m,重力加速度为g,砖夹与砖块之间的动摩擦因数为μ,最大静摩擦力等于滑动摩擦力。若砖块不滑动,则砖夹与砖块一侧间的压力的最小值是( )
A. SKIPIF 1 < 0 B. SKIPIF 1 < 0 C. SKIPIF 1 < 0 D. SKIPIF 1 < 0
例2、如图所示,用一根长为l的细绳一端固定在O点,另一端悬挂质量为m的小球A,为使细绳与竖直方向成30°角且绷紧,小球A处于静止状态,对小球施加的最小的力是( )
A.eq \r(3)mg B.eq \f(\r(3),2)mg C.eq \f(1,2)mg D.eq \f(\r(3),3)mg
例3、(2022·常州一模)歼20战斗机安装了我国自主研制的矢量发动机,能够在不改变飞机飞行方向的情况下,通过转动尾喷口方向改变推力的方向,使战斗机获得很多优异的飞行性能。已知在歼20战斗机沿水平方向超音速匀速巡航时升阻比(垂直机身向上的升力和平行机身向后的阻力之比)为eq \r(15)。飞机的重力为G,使飞机实现节油巡航模式的最小推力是( )
A.G B.eq \f(G,\r(15)) C.eq \f(G,16) D.eq \f(G,4)
课堂随练
训练1、已知两个共点力的合力为50 N,分力F1的方向与合力F的方向成30°角,分力F2的大小为30 N。则( )
A.F1的大小是唯一的 B.F2的方向是唯一的
C.F2有两个可能的方向 D.F2可取任意方向
训练2、(2020·湖南七校联考)如图所示,光滑圆环竖直固定,A为最高点,橡皮条上端固定在A点,下端连接一套在圆环上的轻质小环,小环位于B点,AB与竖直方向的夹角为30°,用光滑钩拉橡皮条中点,将橡皮条中点拉至C点时,钩的拉力大小为F,为保持小环静止于B点,需给小环施加一作用力F′,下列说法中正确的是( )
A.若F′沿水平方向,则F′=eq \f(\r(3),2)F
B.若F′沿竖直方向,则F′=eq \f(\r(3),3)F
C.F′的最小值为eq \f(\r(3),6)F
D.F′的最大值为eq \f(\r(3),3)F
训练3、(2013年全国)如图,在固定斜面上的一物块受到一外力的作用,F平行于斜面上。若要物块在斜面上保持静止,F的取值应有一定范围,已知其最大值和最小值分别为F1和F2(F2>0).由此可求出( )
A.物块的质量 B.斜面的倾角
C.物块与斜面间的最大静摩擦力 C.物块对斜面的正压力
考点五、动态平衡问题
1.动态平衡:物体所受的力中有些是变力,是动态力,力的大小和方向均要发生变化,但变化过程中的每一个状态均可视为平衡状态,所以叫作动态平衡。
2.分析动态平衡问题的常用方法
(1)解析法
①列平衡方程求出未知量与已知量的关系表达式;
②根据已知量的变化情况来确定未知量的变化情况。
(2)图解法
①根据已知量的变化情况,画出平行四边形边、角的变化;
②确定未知量大小、方向的变化。
例1、(2020·天津市部分区二模)如图所示,重量为G的光滑足球,用由若干条轻质丝线组成的网兜兜住,通过悬绳悬挂于光滑墙的A点,悬绳与丝线结于B点,悬绳与墙面间的夹角为α,则下列说法正确的是( )
A.悬绳拉力的大小为Gcsα
B.墙壁对足球的支持力大小为Gsinα
C.将丝线和悬绳的结点由B点上移到C点,悬绳的拉力增大
D.将丝线和悬绳的结点由B点上移到C点,墙壁对足球的支持力不变
例2、(2016全国1)如图,一光滑的轻滑轮用细绳 SKIPIF 1 < 0 悬挂于 SKIPIF 1 < 0 点;另一细绳跨过滑轮,其一端悬挂物块 SKIPIF 1 < 0 ,另一端系一位于水平粗糙桌面上的物块 SKIPIF 1 < 0 。外力 SKIPIF 1 < 0 向右上方拉 SKIPIF 1 < 0 ,整个系统处于静止状态。若 SKIPIF 1 < 0 方向不变,大小在一定范围内变化,物块 SKIPIF 1 < 0 仍始终保持静止,则( )
A.绳 SKIPIF 1 < 0 的张力也在一定范围内变化
B.物块 SKIPIF 1 < 0 所受到的支持力也在一定范围内变化
C.连接 SKIPIF 1 < 0 和 SKIPIF 1 < 0 的绳的张力也在一定范围内变化
D.物块 SKIPIF 1 < 0 与桌面间的摩擦力也在一定范围内变化
例3、(2020·四川宜宾一诊)(多选)如图所示,粗糙水平地面上放着一个截面为半圆的柱状物体A,A与竖直墙壁之间放一光滑半圆球B,整个装置处于平衡状态。已知A、B的质量分别为m和M,A、B两物体的半径均为R,B的圆心到水平地面的竖直距离为eq \r(2)R,重力加速度为g,下列说法正确的是( )
A.地面对A的支持力大小为(m+M)g
B.地面对A的摩擦力大小为eq \r(2)Mg
C.将A往左缓慢移动少许,竖直墙壁对B的弹力减小
D.将A往左缓慢移动少许,A、B之间的弹力保持不变
例4、(2019 年全国1)如图,一粗糙斜面固定在地面上,斜面顶端装有一光滑定滑轮。一细绳跨过滑轮,其一端悬挂物块N。另一端与斜面上的物块M相连,系统处于静止状态。现用水平向左的拉力缓慢拉动N,直至悬挂N的细绳与竖直方向成45°。已知M始终保持静止,则在此过程中( )
A.水平拉力的大小可能保持不变
B.M所受细绳的拉力大小一定一直增加
C.M所受斜面的摩擦力大小一定一直增加
D.M所受斜面的摩擦力大小可能先减小后增加
课堂随练
训练1、(2016·全国卷Ⅱ)质量为m的物体用轻绳AB悬挂于天花板上。用水平向左的力F缓慢拉动绳的中点O,如图所示。用T表示绳OA段拉力的大小,在O点向左移动的过程中( )
A.F逐渐变大,T逐渐变大
B.F逐渐变大,T逐渐变小
C.F逐渐变小,T逐渐变大
D.F逐渐变小,T逐渐变小
训练2、(2022·江西八所重点中学联考)如图甲所示,推力F垂直斜面作用在斜面体上,斜面体静止在竖直墙面上,若将斜面体改成如图乙所示放置,用相同大小的推力F垂直斜面作用到斜面体上,则下列说法正确的是( )
A.墙面受到的压力一定变小
B.斜面体受到的摩擦力一定变小
C.斜面体受到的摩擦力可能变大
D.斜面体可能沿墙面向上滑动
训练3、(2020·江西赣州十五县(市)(上)期中)如图所示,小球放在光滑的墙与装有铰链的光滑薄板之间,薄板在F作用下逆时针缓慢转动,在墙与薄板之间的夹角θ缓慢地从90°逐渐减小的过程中( )
A.小球对薄板的压力可能小于小球的重力
B.小球对薄板的压力一直增大
C.小球对墙的压力先减小,后增大
D.小球对墙的压力不可能大于小球的重力
训练4、(2020·江苏百校大联考)如图所示,表面粗糙的斜面体C置于粗糙的水平地面上,斜面体C上有一物块A,通过跨过光滑定滑轮的细绳与小盒B连接,连接A的一段细绳与斜面平行,连接B的一段细绳竖直。现向小盒B内缓慢加入适量细沙,A、B、C始终处于静止状态。下列说法正确的是( )
A.斜面体C对物块A的摩擦力可能沿斜面向上
B.斜面体C对物块A的摩擦力一定增大
C.地面对斜面体C的支持力一定增大
D.地面对斜面体C的摩擦力可能减小
考点六 相似三角形法
例1、如图所示,AC是上端带定滑轮的固定竖直杆,质量不计的轻杆BC一端通过铰链固定在C点,另一端B悬挂一重为G的重物,且B端系有一根轻绳并绕过定滑轮A。现用力F拉绳,开始时∠BCA>90°,使∠BCA缓慢减小,直到杆BC接近竖直杆AC。此过程中,杆BC所受的力( )
A.大小不变 B.逐渐增大
C.逐渐减小 D.先增大后减小
例2、(2017·天津高考)(多选)如图所示,轻质不可伸长的晾衣绳两端分别固定在竖直杆M、N上的a、b两点,悬挂衣服的衣架挂钩是光滑的,挂于绳上处于静止状态。如果只人为改变一个条件,当衣架静止时,下列说法正确的是( )
A.绳的右端上移到b′,绳子拉力不变
B.将杆N向右移一些,绳子拉力变大
C.绳的两端高度差越小,绳子拉力越小
D.若换挂质量更大的衣服,则衣架悬挂点右移
课堂随练
训练1、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,有一细绳一端拴在小圆环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A、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,绳子不可伸长,平衡时弦AB所对的圆心角为α,则两物块的质量之比m1∶m2应为( )
A.cs eq \f(α,2) B.sin eq \f(α,2)
C.2sin eq \f(α,2) D.2cs eq \f(α,2)
训练2、(2020·吉林省吉林市第一次调研)(多选)如图所示,质量为m的小球套在竖直固定的光滑圆环上,在圆环的最高点有一个光滑小孔,一根轻绳的下端系着小球,上端穿过小孔用力F拉住,开始时绳与竖直方向夹角为θ,小球处于静止状态,现缓慢拉动轻绳,使小球沿光滑圆环上升一小段距离,则下列关系正确的是( )
A.绳与竖直方向的夹角为θ时,F=2mgcsθ
B.小球沿光滑圆环上升过程中,轻绳拉力逐渐增大
C.小球沿光滑圆环上升过程中,小球所受支持力逐渐增大
D.小球沿光滑圆环上升过程中,小球所受支持力大小不变
同步练习
1、如图所示,三个重均为100 N的物块,叠放在水平桌面上,各接触面水平,水平拉力F=20 N,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45°角,竖直绳悬挂重为20 N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20 N
B.水平绳的拉力大小为20 N
C.桌面对物块3的支持力大小为320 N
D.物块3受4个力的作用
2、(2019·全国卷Ⅲ)用卡车运输质量为m的匀质圆筒状工件,为使工件保持固定,将其置于两光滑斜面之间,如图所示。两斜面Ⅰ、Ⅱ固定在车上,倾角分别为30°和60°。重力加速度为g。当卡车沿平直公路匀速行驶时,圆筒对斜面Ⅰ、Ⅱ压力的大小分别为F1、F2,则( )
A.F1=eq \f(\r(3),3)mg,F2=eq \f(\r(3),2)mg B.F1=eq \f(\r(3),2)mg,F2=eq \f(\r(3),3)mg
C.F1=eq \f(1,2)mg,F2=eq \f(\r(3),2)mg D.F1=eq \f(\r(3),2)mg,F2=eq \f(1,2)mg
3、(2020·山东菏泽高三上学期期中)某压榨机的结构示意图如图所示,其中B为固定铰链,若在A铰链处作用一垂直于竖直壁的力F,则由于力F的作用,使滑块C压紧物体D。设C与D的接触面光滑,C与竖直壁的接触面也光滑,铰链的重力及滑块C的重力不计,图中a=0.6 m,b=0.1 m,则物体D所受压力的大小与力F的比值为( )
A.3∶1 B.4∶1
C.5∶1 D.6∶1
4、(2019·天津高考)2018年10月23日,港珠澳跨海大桥正式开通。为保持以往船行习惯,在航道处建造了单面索(所有钢索均处在同一竖直面内)斜拉桥,其索塔与钢索如图所示。下列说法正确的是( )
A.增加钢索的数量可减小索塔受到的向下的压力
B.为了减小钢索承受的拉力,可以适当降低索塔的高度
C.索塔两侧钢索对称且拉力大小相同时,钢索对索塔的合力竖直向下
D.为了使索塔受到钢索的合力竖直向下,索塔两侧的钢索必须对称分布
5、把一个重为G的物体,用一个水平力F=kt(k为恒量,t为时间)压在竖直且足够高的平整的墙上,如图所示,从t=0开始物体所受的摩擦力Ff随时间t的变化关系可能正确的是( )
6、(2022·天津南开区期末)刀、斧、凿等切削工具的刃部叫作劈,用斧头劈木柴的示意图如图所示。劈的纵截面是一个等腰三角形,使用劈的时候,垂直劈背加一个力F,这个力产生两个作用效果,使劈的两个侧面推压木柴,把木柴劈开。设劈背的宽度为d,劈的侧面长为l,不计斧头的自身重力,则劈的侧面推压木柴的力约为( )
A.eq \f(d,l)F B.eq \f(l,d)F C.eq \f(l,2d)F D.eq \f(d,2l)F
7、(2021·内蒙古呼和浩特市高三质量普查调研)如图甲,在挪威的两座山峰间夹着一块岩石,吸引了大量游客前往观赏。该景观可简化成如图乙所示的模型,右壁竖直,左壁稍微倾斜。设左壁与竖直方向的夹角为θ,由于长期的风化,θ将会减小。石头与山崖间的摩擦很小,可以忽略不计。若石头质量一定,且始终保持静止,下列说法正确的是( )
A.山崖左壁对石头的作用力将增大
B.山崖右壁对石头的作用力不变
C.山崖对石头的作用力减小
D.石头受到的合力将增大
8、如图所示,在高度不同的两水平台阶上放有质量分别为m1、m2的两物体,物体间用轻弹簧相连,弹簧与竖直方向的夹角为θ。在m1左端施加水平拉力F,使m1、m2均处于静止状态。已知m1表面光滑,重力加速度为g,则下列说法正确的是( )
A.弹簧可能处于原长状态
B.弹簧弹力的大小为eq \f(m2g,csθ)
C.地面对m2的摩擦力大小为F
D.地面对m2的支持力可能为零
9、(2020·云南红河自治州二模)拖把是由拖杆和拖把头构成的擦地工具,如图甲所示。设拖把头的质量为m,拖杆质量可以忽略,拖把头与地板之间的动摩擦因数为常数μ。当某同学用与水平方向成θ角的力F1推拖把时,拖把对地面的摩擦力为f1,压力为N1,拖把做匀速直线运动,如图乙所示;另一同学用与竖直方向成θ角的力F2拉拖把时,拖把对地面的摩擦力为f2,压力为N2,拖把也做匀速直线运动,如图丙所示。0<θ<eq \f(π,2),以下判断可能正确的是( )
A.F1=F2 B.f1<f2
C.N1<N2 D.F1<f1
10、(多选)如图所示,质量均为m的小球A、B用劲度系数为k1的轻弹簧相连,B球用长为L的细绳悬于O点,A球固定在O点正下方,当小球B平衡时,绳子所受的拉力为T1,弹簧的弹力为F1;现把A、B间的弹簧换成原长相同但劲度系数为k2(k2>k1)的另一轻弹簧,在其他条件不变的情况下仍使系统平衡,此时绳子所受的拉力为T2,弹簧的弹力为F2,则下列关于T1与T2、F1与F2大小之间的关系,正确的是( )
A.T1>T2 B.T1=T2
C.F1
A.eq \f(1,3) B.eq \f(1,4) C.eq \f(1,5) D.eq \f(1,6)
12、(2022·重庆市三峡联盟模拟)如图所示,一轻杆两端固定两个小球A、B,A球的质量是B球质量的3倍,轻绳跨过滑轮连接A和B,一切摩擦不计,平衡时OA和OB的长度之比为( )
A.1∶2 B.2∶1
C.1∶3 D.1∶4
13、如图所示,两质量均为m的小球a、b固定在轻杆两端,用等长的细线悬挂在O点,整个系统静止时,细线和轻杆构成正三角形。用力F缓慢拉动小球b,保持两细线张紧,最终使连接a球的细线竖直。重力加速度大小为g。则连接a球的细线竖直时,力F的最小值是( )
A.eq \f(1,2)mg B.eq \f(\r(3),2)mg
C.mg D.eq \r(3)mg
14、如图所示,通过轻绳和滑轮从矿井中提升重物,光滑动滑轮下吊重物,轻绳a左端固定在井壁的M点,另一端固定在光滑的轻质滑环N上,轻绳b的下端系在滑环N上并竖直向上绕过光滑定滑轮,滑环N套在竖直杆上。在右侧地面上拉动轻绳b使重物缓慢上升的过程中,下列说法正确的是( )
A.绳a的拉力变大
B.绳b的拉力变大
C.杆对滑环的弹力变大
D.绳b的拉力始终比绳a的小 整体法
隔离法
概念
将加速度相同的几个物体作为一个整体来分析的方法
将研究对象与周围物体分隔开来分析的方法
选用原则
研究系统外的物体对系统整体的作用力或求系统整体的加速度
研究系统内物体之间的相互作用力
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