2018版高考物理二轮复习第一板块力学选择题锁定9大命题区间第1讲明“因”熟“力”破解平衡问题讲义

第1讲 ?? 明“因”熟“力”，破解平衡问题

[考法·学法]

平衡问题是历年高考的重点，特别是受力分析与平衡条件的应用在近几年高考中频繁考查。高考既可能在选择题中单独考查平衡问题，也可能在计算题中综合考查平衡问题。本讲主要解决的是选择题中的受力分析和共点力平衡问题，考查的角度主要包括：①对各种性质的力的理解；②共点力平衡条件的应用。 一、明“因”熟“力”，正确进行受力分析基础保分类考点

[全练题点]

1．[多选]如图甲、乙所示，倾角为θ的斜面上放置一滑块M，在滑块M上放置一个质量为

用到的思想方法有： ①整体法和隔离法 ②假设法 ③合成法 ④正交分解法 ⑤矢量三角形法 ⑥相似三角形法 ⑦等效思想 ⑧分解思想

m的物块，M和m相对静止，一起沿斜面匀速下滑，下列说法正确的是( )

A．图甲中物块m受到摩擦力 B．图乙中物块m受到摩擦力

C．图甲中物块m受到水平向左的摩擦力 D．图乙中物块m受到与斜面平行向上的摩擦力

解析：选BD 对题图甲：设物块m受到摩擦力，则物块m受到重力、支持力、摩擦力，而重力、支持力平衡，若受到摩擦力作用，其方向与接触面相切，方向水平，则物块m受力将不平衡，与题中条件矛盾，故假设不成立，A、C错误。对题图乙：设物块m不受摩擦力，由于物块m匀速下滑，物块m必受力平衡，若物块m只受重力、支持力作用，由于支持力与接触面垂直，故重力、支持力不可能平衡，则假设不成立，由受力分析知：物块m受到与斜面平行向上的摩擦力，B、D正确。

2.(2017·淄博实验中学一诊)如图所示，一质量均匀的实心圆球被直径AB所在的平面一分为二，先后以AB沿水平和竖直两种不同方向放置在光滑支架上，处于静止状态，两半球间的作用力分别为F和F′，已知支架间的距离为AB长度的一半，则

FF′

等于( )

A.3 23C.

3

B.

3 23 3

D.

1

解析：选A 设两半球的总质量为m，当球以AB沿水平方向放置，可知F＝mg；

2当球以AB沿竖直方向放置，以两半球为整体，隔离右半球受力分析如图所示，可得：F′＝tan θ，根据支架间的距离为AB的一半，可得：θ＝30°，

2则

mgF1＝＝3，则A正确。 F′tan θ3.(2017·全国卷Ⅱ)如图，一物块在水平拉力F的作用下沿水平桌面做匀速直线运动。若保持F的大小不变，而方向与水平面成60°角，物块也恰好做匀速直线运动。物块与桌面间的动摩擦因数为( ) A．2－3 3 3

B.

3 63 2

C. D.

解析：选C 当拉力水平时，物块做匀速运动，则F＝μmg，当拉力方向与水平方向的夹角为60°时，物块也刚好做匀速运动，则Fcos 60°＝μ(mg－Fsin 60°)，联立解得μ＝A、B、D项错误，C项正确。

4．(2017·周口模拟)如图甲所示，质量为m的半球体静止在倾角为θ的平板上，当θ从0缓慢增大到90°的过程中，半球体所受摩擦力Ff与θ的关系如图乙所示，已知半球体始终没有脱离平板，半球体与平板间的动摩擦因数为重力加速度为g，则( )

3

，最大静摩擦力与滑动摩擦力相等，3

3，3

π

A．O～q段图像可能是直线 B．q～段图像可能是直线

2πC．q＝

4

D．p＝

2

mg解析：选D 半球体在平板上恰好开始滑动的临界条件是：mgsin θ＝μmgcos θ，故有：

μ＝tan θ，解得：θ＝，即q＝，故C错误；θ在0～之间时，Ff是静摩擦力，大

ππ

小为mgsin θ；θ在～之间时，Ff是滑动摩擦力，大小为μmgcos θ；综合以上分析

62得Ff与θ关系如图中实线所示，故A、B错误；当θ＝故D正确。

[全能备考]

受力分析是整个高中阶段物理知识的基础，能否正确进行受力分析是解答力学问题的关键。 1．熟悉各种力的特点，会判断弹力的方向，会判断和计算摩擦力。 (1)弹力的方向一定与接触面或接触点的切面垂直，且指向受力物体。

(2)两物体接触处有无静摩擦力，要根据物体间有无相对运动趋势或根据平衡条件进行判断。 (3)利用公式求解滑动摩擦力时，一定要注意接触面间压力的分析，不能简单地代入重力。 2．受力分析的一般步骤

ππmgmg时，Ff＝mgsin＝，即p＝，6622

π

6π6π6

二、灵活应用“整体、隔离法”，巧选研究对象基础保分类考点

[全练题点]

1.[多选](2017·长沙月考)如图所示，物体A、B、C叠放在水平桌面上，水平力F作用于C物体，使A、B、C以相同的速度向右匀速运动，那么关于它们的受力下列说法正确的是( ) A．由于B向右运动，所以B受到向左的摩擦力 B．C受到的摩擦力方向水平向左 C．A受到两个摩擦力作用

D．由于不知A与水平桌面之间是否光滑，所以无法判断A与水平桌面间是否存在摩擦力 解析：选BC 由于B向右匀速运动，所以B不受摩擦力作用，选项A错误；物体C受到向右的拉力和向左的摩擦力作用，选项B正确；A受到C对A的向右的摩擦力作用，同时受到地面向左的摩擦力作用，选项C正确，D错误。

2.(2018届高三·山东省实验中学调研)如图所示，质量为M的斜面体A放在粗糙水平面上，用轻绳拴住质量为m的小球B置于斜面上，轻绳与斜面平行且另一端固定在竖直墙面上，不计小球与斜面间的摩擦，斜面体与墙不接触，整个系统处于静止状态。则( )

A．水平面对斜面体没有摩擦力作用 B．水平面对斜面体有向左的摩擦力作用 C．斜面体对水平面的压力等于(M＋m)g D．斜面体对水平面的压力小于(M＋m)g

解析：选D 以斜面体和小球整体为研究对象受力分析，水平方向：f＝Tcos θ，方向水平向右，故A、B错误；竖直方向：N＝(m＋M)g－

Tsin θ，可见N<(M＋m)g，根据牛顿第三定律：斜面体对水平面的压

力N′＝N<(M＋m)g，故C错误，D正确。

3.将一横截面为扇形的物体B放在水平面上，一小滑块A放在物体B上，如图所示，除了物体B与水平面间的摩擦力之外，其余接触面的摩擦力均可忽略不计，已知物体B的质量为M，滑块A的质量为m，当整个装置静止时，滑块A与物体B接触的一面与竖直挡板之间的夹角为θ。已知重力加速度为g，则下列选项正确的是( ) A．物体B对水平面的压力大小为Mg B．物体B受水平面的摩擦力大小为mgtan θ C．滑块A与竖直挡板之间的弹力大小为 tan θD．滑块A对物体B的压力大小为

cos θmgmg解析：选C 以滑块A为研究对象进行受力分析，并运用合成法，如图所示，由几何知识得，挡板对滑块A的弹力大小为FN1＝

mgtan θ，C正确；物体B对滑块A的弹力大小为FN2＝

，根据sin θmg牛顿第三定律，滑块A对物体B的压力大小为，D错误；以

sin θ滑块A和物体B组成的系统为研究对象，在竖直方向上受力平衡，则水平面对物体B的支持力FN＝(M＋m)g，故水平面所受压力大小为(M＋m)g，A错误；A和B组成的系统在水平方向上受力平衡，则水平面对物体B的摩擦力大小为Ff＝FN1＝，B错误。

tan θ

4.(2017·珠海一中期末)如图所示，水平固定且倾角为37°(sin 37°＝0.6，cos 37°＝0.8)的光滑斜面上有两个质量均为m＝1 kg的小球

mgmg