【红对勾】（新课标）2017届高考物理一轮复习 第二章 相互作用 第三节 受力分析 物体的平衡真
题
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受力分析 物体的平衡
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1((2013?全国新课标?)如图所示，在固定斜面上的一物块受到一外力F的作用，F平行于斜面向上(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F和F(F>0)(由此可求出( ) 122
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
D(物块对斜面的正压力
解析:设物块质量为m，斜面的倾角为θ，物块所受的最大静摩擦力为F，对物块受力fm分析后，根据平衡条件建立方程，外力最大时，最大静摩擦力方向沿斜面向下，有sinθFmg，F,F;外力F最小时，最大静摩擦力方向沿斜面向上，有mgsinθ,F,F;两式相减，fm1fm2
F,F12可解得最大静摩擦力F,，C正确;由这两个等式无法解出物块的质量和斜面的倾角fm2
及物块对斜面的正压力，A、B、D错误(
答案:C
2.
(2015?浙江理综)如图所示，用两根长度相同的绝缘细线把一个质量为0.1 kg的小球A
,6悬挂到水平板的M、N两点，A上带有Q,3.0×10 C的正电荷(两线夹角为120?，两线上的拉力大小分别为F和F.A的正下方0.3 m处放有一带等量异种电荷的小球B，B与绝缘支12
2922架的总质量为0.2 kg(重力加速度取g,10 m/s;静电力常量k,9.0×10 N?m/C，A、B球可视为点电荷)，则( )
A(支架对地面的压力大小为2.0 N
B(两线上的拉力大小F,F,1.9 N 12
C(将B水平右移，使M、A、B在同一直线上，此时两线上的拉力大小F,1.225 N，F12
,1.0 N
D(将B移到无穷远处，两线上的拉力大小F,F,0.866 N 12
2Q解析:A、B间库仑引力F,k,0.9 N，B球与绝缘支架的总重G,mg,2 N，由力的平222r
衡可知，支架对地面的压力为1.1 N，A错误(由于两线的夹角为120 ?，根据对称性可知，
的重力与库仑引力的合力相等，即,1.9 N，B正两线上的拉力大小相等，与AF,F,G，F121
2,62Q,,3×109确(将B水平右移，使M、A、B在同一直线上，此时库仑力F′,k,9×10× 22r′,2×0.3,N,0.225 N，没有B时，F、F上的拉力与A的重力相等，即等于1 N，当B水平右移，使M、12
A、B在同一直线上时，F上拉力不变，则根据平衡可得F,1 N，0.225 N,1.225 N，C正确(将21
B移到无穷远处，B对A的作用力为零，两线上的拉力等于A球的重力，即为1 N，D错误(
答案:BC
3((2012?山东理综)(多选)
如图所示，两相同轻质硬杆OO、OO可绕其两端垂直纸面的水平轴O、O、O转动，在O1212点悬挂一重物M，将两相同木块m紧压在竖直挡板上，此时整个系统保持静止(F
表
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示木块f与挡板间摩擦力的大小，F表示木块与挡板间正压力的大小(若挡板间的距离稍许增大后，N
系统仍静止且O、O始终等高，则( ) 12
A(F变小 B(F不变 C(F变小 D(F变大 ffNN
解析:将两木块与重物看成一个整体，受力分析如图甲所示，由平衡条件可得2F,(Mf，2m)g.所以，只要系统静止，摩擦力F总保持不变，A错误，B正确( f
设轻杆OO、OO与竖直方向的夹角为θ，弹力的大小为F′，再对木块m受力分析，如12N图乙所示，由正交分解法可得
水平方向:F,F′sinθ ? NN
竖直方向:F,F′cosθ，mg ? fN
当两板间距离稍许增大后，θ角变大，而F、mg不变，由?式可知F′变大，再结合fN?式可知F变大，C错误，D正确( N
答案:BD
4((2013?广东理综)(多选)
如图所示，物体P静止于固定的斜面上，P的上表面水平(现把物体Q轻轻地叠放在P
上，则( )
A(P向下滑动
B(P静止不动
C(P所受的合外力增大
D(P与斜面间的静摩擦力增大
解析:开始时对P受力分析，F,Mgsinθ?μMgcosθ，即sinθ?μcosθ.叠放后对P、f
Q整体受力分析，(M，m)gsinθ?μ(M，m)gcosθ，故P仍静止不动，P所受合外力F,0，合
所以A、C错误，B正确(开始时F,Mgsinθ，放上Q后F′,(M，m)gsinθ，静摩擦力增ff大，D正确(
答案:BD
5((2012?新课标全国)拖把是由拖杆和拖把头构成的擦地工具(如图)(设拖把头的质量为m，拖杆质量可忽略;拖把头与地板之间的动摩擦因数为常数μ，重力加速度为g.某同学用该拖把在水平地板上拖地时，沿拖杆方向推拖把，拖杆与竖直方向的夹角为θ.
(1)若拖把头在地板上匀速移动，求推拖把的力的大小(
(2)设能使该拖把在地板上从静止刚好开始运动的水平推力与此时地板对拖把的正压力的比值为λ.已知存在一临界角θ，若θ?θ，则不管沿拖杆方向的推力多大，都不可能00
使拖把从静止开始运动(求这一临界角的正切tanθ. 0
解析:(1)设该同学沿拖杆方向用大小为F的力推拖把(将推拖把的力沿竖直和水平方向分解，按平衡条件有:
Fcosθ，mg,N?
Fsinθ,f，?
式中N和f分别为地板对拖把的正压力和摩擦力(由摩擦力公式有f,μN.?
联立???式
μ得F,mg.? sinθ,μcosθ
(2)若不管沿拖杆方向用多大的力都不能使拖把从静止开始运动，应有Fsinθ?λN.?
这时，?式仍满足(
mg联立??式得sinθ,λcosθ?λ. F
现考查使上式成立的θ角的取值范围(要注意到上式右边总是大于零，且当F无限大时极限为零，有
sinθ,λcosθ?0.
使上式成立的θ角满足θ?θ，这里θ是题中所定义的临界角，即当θ?θ时，不000管沿拖杆方向用多大的力都推不动拖把(
临界角的正切为tanθ,λ. 0
μ答案:(1)mg (2)tanθ,λ 0sinθ,μcosθ
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