【热点突破题 优化方案】2015届高三物理 新一轮复习 热点强化突破：物体的受力分析(含新题详解)

热点强化突破(二)

热点1 物体的受力分析

受力分析是解决静力学问题、动力学问题、力电综合等问题的基础和关键，对其单独考查的试题在近几年高考中也时有出现，主要涉及弹力、摩擦力的有无和方向的判断．

1．(单选)(2014·安徽六校联考)如图所示，位于倾角为θ的斜面上的物块B由跨过定滑轮的轻绳与物块A相连．从滑轮到A与B的两段绳都与斜面平行．已知A与B之间及B与斜面之间均不光滑，若用一沿斜面向下的力F拉B并使它做匀速直线运动，则B受力的个数为( )

A．4个 B．5个 C．6个 D．7个

2．(单选)如图所示，倾斜天花板平面与竖直方向夹角为θ，推力垂直天花板平面作用在木块上，使其处于静止状态，则( )

A．木块一定受到三个力的作用 B．天花板对木块的弹力FN>F

C．木块受到的静摩擦力等于mgcos θ D．木块受到的静摩擦力等于mg/cos θ

3．如图所示，质量为m的木块A放在斜面体B上，现用水平向右的恒力F作用在斜面体B上，若A和B沿水平方向以相同的速度一起向右做匀速直线运动，则A和B之间的相互作用力的大小与木块A对斜面体B的摩擦力大小分别为( )

A．mg，mgsin θ B．mg，mgcos θ C．mgcos θ，mgsin θ D．mgtan θ，0 4．(单选)

如图所示，A、B两个物体叠放在一起，放于斜面C上，物体B的上表面水平，现三者在水平外力F的作用下一起向左做匀速直线运动，下列说法正确的是( )

A．物体A可能受到3个力的作用 B．物体B可能受到3个力的作用

C．物体C对物体B的作用力竖直向上 D．物体C和物体B之间可能没有摩擦力 热点2 物体的平衡

物体的平衡条件是本章的重点内容，广泛应用于力、热、电等各部分内容的试题之中，更应特别关注以生产、生活中的实际问题为背景考查平衡条件的灵活应用．

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5．(单选)(2014·郑州质检)如图所示，铁板AB与水平地面之间的夹角为θ，一块磁铁吸附在铁板下方．在缓慢抬起铁板的B端使θ角增大(始终小于90°)的过程中，磁铁始终相对于铁板静止．下列说法正确的是( )

A．磁铁所受合外力逐渐减小 B．磁铁始终受到三个力的作用 C．磁铁受到的摩擦力逐渐减小 D．铁板对磁铁的弹力逐渐增大

6．(单选)如图所示，水平固定且倾角为30°的光滑斜面上有两个质量均为m的小球A、B，它们用劲度系数为k的轻质弹簧连接，现对B施加一水平向左的推力F使A、B均静止在斜面上，此时弹簧的长度为l，则弹簧原长和推力F的大小分别为( )

mg23A．l＋，mg

2k3mg

C．l＋，23mg

2k

mg23B．l－，mg

2k3mg

D．l－，23mg

2k

7．(单选)四个半径为r的匀质球在光滑的水平面上堆成锥形，如图所示．下面的三个球A、B、C用绳缚住，绳与三个球心在同一水平面内，D球放在三球上方处于静止状态，如果四个球的质量均为m，则D球对A、B、C三球的压力均为( )

A．mg B.

8．有三个质量相等、半径为r的圆柱体，同置于一块光滑圆弧曲面上，为了使下面两圆柱体不致分开，则圆弧曲面的半径R最大是多少？

33

mg C.mg 23

D.

6

mg 6

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参考答案

实战演练

1．[解析]选D.对B进行受力分析，它受重力、斜面的支持力、拉力F、细绳沿斜面向上的拉力、物块A对B的压力、物块A与B之间的滑动摩擦力、B与斜面间的滑动摩擦力，因此B共受7个力作用．

2.

[解析]选C.木块受力分析如图所示，由于木块处于静止状态，由平衡条件可知沿天花板方向有Ff＝mgcos θ，所以C正确，D错误；垂直于天花板方向有F＝mgsin θ＋FN，所以B错误；木块一定受到四个力作用，故A错误．

3.

[解析]选A.正确选取研究对象并判断出研究对象所处的运动状态是正确解题的关键．选取A为研究对象，因为A水平向右做匀速直线运动，所以其合力为零，斜面体B对A的作用力与A的重力等大反向，故A和B之间的相互作用力的大小为mg.对A受力分析如图所示，由图知，f＝mgsin θ，根据牛顿第三定律，木块A对斜面体B的摩擦力大小为mgsin θ，所以A正确．

4．[解析]选C.A、B、C均处于平衡状态，先对物体A进行受力分析，其在竖直方向上受重力和支持力的作用，二力平衡，水平方向上不会受到摩擦力的作用，A错误；对物体B，除了受到重力和斜面的支持力外，肯定还受到沿斜面向上的摩擦力作用，此外还受到物体A的压力，共4个力作用，B、D错误；物体B共受4个力的作用，斜面对B的作用力是指支持力和摩擦力的合力，这两个力的合力与物体B的重力和所受压力的合力“二力平衡”，所以斜面对B的作用力的方向竖直向上，C正确．

5．[解析]选D.以磁铁为研究对象进行受力分析可知，在缓慢抬起铁板的B端的过程中磁铁相对铁板静止，因此磁铁所受合外力始终为零，A错误；磁铁受重力、铁板的吸引力、铁板的弹力、铁板的摩擦力四个力作用，B错误；由受力平衡关系可得，磁铁受到的摩擦力逐渐增大，铁板对磁铁的弹力逐渐增大，C错误，D正确．

23

6．[解析]选B.以A、B整体为研究对象，则Fcos 30°＝2mgsin 30°，得F＝mg；隔

3

mg

离A有kx＝mgsin 30 °，得弹簧原长为l－x＝l－.故B正确．

2k

7.

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[解析]选D.如图所示，A、B、C、D分别为四个球的球心，θ为B、D连线与竖直方向间的夹角，根据几何关系有sin θ＝36

，cos θ＝.分析D球受力得3Fcos θ＝mg，其中F为33

6

mg，即D正确． 6

A、B、C三球对D球的支持力大小，可得F＝

8.

[解析]设下面圆柱对上面圆柱的支持力为F，圆弧曲面对下面圆柱的支持力为FN，对上面圆柱受力分析，有2Fcos 30°＝mg①

对整体受力分析有 2FNcos θ＝3mg②

下面两圆柱恰好不分开时，对下面右侧圆柱受力分析，如图所示，有 FNsin θ＝Fsin 30°③

31

联立①②③得mgtan θ＝mgtan 30°④

22

r

根据几何关系可知sin θ＝⑤

R－r

联立④⑤得R＝(27＋1)r. [答案](27＋1)r

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