【备战】全国高考物理试题汇编（第四期）B7力与平衡问题综合（含解析）.doc

b7 力与平衡问题综合【题文】（理综卷2015届广东省广州市第六中学高三上学期第一次质量检测（2014.09）16如图所示，放在桌面上的a、b、c三个物块重均为100n，小球p重20n，作用在b的水平力f=20n，整个系统静止，则aa和b之间的摩擦力是20n bb和c之间的摩擦力是20nc. 物块c受六个力作用 d. c与桌面间摩擦力为20n【知识点】共点力平衡的条件及其应用；摩擦力的判断与计算；物体的弹性和弹力b4 b7【答案解析】 b 解析：结点受p的拉力及两绳子的拉力；如图所示，由几何关系可知，绳子对c的拉力f1=gp=20n；对整体受力分析，整体受重力、支持力、两大小相等、方向相反的拉力；两拉力的合力为零，故整体在水平方向没有运动的趋势；故c与桌面间的摩擦力为零；所以d错误对a用隔离法受力分析，根据平衡条件知水平方向不受外力，即ab之间没有摩擦力；所以a错误对b用隔离法进行受力分析，根据平衡条件b受c对它的摩擦力f=f=20n，根据牛顿第三定律：b对c的摩擦力也等于20n所以b正确对c用隔离法受力分析，受重力、桌面的支持力、b对它的压力、b对它的摩擦力、绳子拉力共五个力的作用，所以c错误故选b【思路点拨】先对结点受力分析，由共点力的平衡可求得绳子对3的拉力；再将1、2、3作为整体受力分析，由共点力的平衡可求得3与地面间的摩擦力整体法与隔离法在共点力的平衡中经常用到，在解题时要注意灵活选取；正确的研究对象的选取可在解题中起到事半功倍的效果.【题文】（理综卷2015届广东省广州市第六中学高三上学期第一次质量检测（2014.09）20在粗糙水平地面上放着一个截面为半圆的柱状物体a，a与竖直墙之间放一光滑半圆球b，整个装置处于平衡状态已知a、b两物体的质量分别为m和m，则下列说法正确的是aa物体对地面的压力大小为mgba物体对地面的压力大小为（mm）gcb物体对a物体的压力小于mgda物体对地面的摩擦力可能大于mg【知识点】共点力平衡的条件及其应用；力的合成与分解的运用b3 b4 b7【答案解析】 bd 解析： 对b物体受力如右上图，根据合力等于0，运用合成法得，墙壁对b的弹力n1=mgtan，a对b的弹力n2则b物体对a的压力大于mg 对整体分析得，地面的支持力n3=（m+m）g，摩擦力f=n1=mgtanmg因为m和m的质量大小未知，所以a物体对地面的摩擦力可能大于mg故a、c错误，b、d正确故选bd【思路点拨】隔离对b分析，根据合力为零，求出a对b的弹力，墙壁对b的弹力，再对整体分析，求出地面的支持力和摩擦力解决本题的关键能够合适地选择研究对象，正确地进行受力分析，抓住合力为零，运用共点力平衡知识求解【题文】（理综卷2015届广东省湛江市第一中学高三8月月考（2014.08）如图所示，将两相同的木块a、b置于光滑的水平地面上，中间用一轻弹簧连接，两侧用细绳固定于墙壁开始时a、b均静止，弹簧处于伸长状态，两细绳均有拉力。现将右侧细绳剪断，则剪断瞬间() a受到合外力为零 b受到合外力为零 c弹簧弹力为零 d左侧细绳拉力不为零 【知识点】受力分析 b4 b7【答案解析】 ad 解析：将右侧细绳剪断，则剪断瞬间，弹簧的弹力的大小不变，速度不能突变，故b仍静止，弹簧对木块b作用力方向向左，故b的合力不为零；由于弹簧弹力不能发生突变，剪断瞬间，弹簧弹力不变，a的受力的情况不变，所受合力也不变，所以选项ad正确故选：ad【思路点拨】根据弹簧和绳不同的特点，弹簧在力变化时不会发生突变，而绳的拉力是能够突变的，再根据物体的受力就可以判断物体受力的变化情况【题文】（理综卷2015届宁夏银川一中高三上学期第一次月考（2014.08）15如图所示，质量为m的直角劈b放在水平面上，在劈的斜面上放一质量为m的物体a，用一沿斜面向上的力f作用于a上，使其沿斜面匀速上滑，在a上滑的过程中直角劈b相对地面始终静止，则关于地面对劈的摩擦力ff及支持力fn，下列说法正确的是aff向左，fnmgmg bff0，fnmgmgcff向右，fnmgmg dff向左，fnmgmg【知识点】摩擦力的判断与计算；牛顿第二定律b4 b7【答案解析】 a 解析：据题，物体a和直角劈b都处于平衡状态，将它们看成整体，现对整体进行受力情况：重力（m+m）g、力f、地面竖直向上的支持力n和摩擦力由平衡条件得知，f有水平向右的分力，则地面对b的摩擦力f水平向左且有：n+fsin=（m+m）g，则可知：n（m+m）g所以f向左，nmg+mg故选：a【思路点拨】物体a匀速上滑，受力平衡，而直角劈b始终处于静止状态，受力也平衡，将它们作为整体进行研究，分析受力情况，由平衡条件求解地面对劈的摩擦力f及支持力n，本题解题技巧在于选择整体进行研究，应用整体法求解，比较简单，也可以采用隔离法进行处理【题文】（理综卷2015届宁夏银川一中高三上学期第一次月考（2014.08）19如图所示装置，两物体质量分别为m1，m2，不计一切摩擦、滑轮质量和滑轮的直径，若装置处于静止状态，则a.m1可以大于m2b.m1一定大于m2/2c.m2可能等于m1/2d.1一定等于2【知识点】共点力平衡的条件及其应用；力的合成与分解的运用b3 b7【答案解析】 ad 解析：对m2分析可知，m2受拉力及本身的重力平衡，故绳子的拉力等于m2g； 对滑轮分析，由于滑轮跨在绳子上，故两端绳子的拉力相等，它们的合力一定在角平分线上；由于它们的合力与m1的重力大小相等，方向相反，故合力竖直向上，故两边的绳子与竖直方向的夹角1和2相等；故d正确；由以上可知，两端绳子的拉力等于m2g，而它们的合力等于m1g，因互成角度的两分力与合力组成三角形，故可知2m2gm1g，故m2 m1，故a正确，b错误故选：ad【思路点拨】对m2分析可知绳子的拉力大小，对滑轮分析，由于滑轮放在一根绳子上，绳子两端的张力相等，故可知两绳子和竖直方向上的夹角相等，由共点力的平衡关系可得出两质量的关系本题要注意题目中隐含的信息，记住同一绳子各部分的张力相等，即可由几何关系得出夹角的关系；同时还要注意应用力的合成的一些结论【题文】（理综卷2015届宁夏银川一中高三上学期第一次月考（2014.08）25（18分）如图所示，质量为2m的物体a经一轻质弹簧与地面上的质量为3m的物体b相连，弹簧的劲度系数为k，一条不可伸长的轻绳绕过定滑轮，一端连物体a，另一端连一质量为m的物体c，物体a、b、c都处于静止状态已知重力加速度为g，忽略一切摩擦(1)求物体b对地面的压力；(2)把物体c的质量改为5m，这时c缓慢下降，经过一段时间系统达到新的平衡状态，这时b仍没离开地面，且c只受重力和绳的拉力作用，求此过程中物体a上升的高度【知识点】共点力平衡的条件及其应用；力的合成与分解的运用；胡克定律b1 b4 b7【答案解析】 （1）4mg；（2） 解析：(1)以ab整体为研究对象，mgfn5mg，解得fn4mg根据牛顿第三定律，物体b对地面的压力大小为4mg，方向竖直向下(2)以c为研究对象，有t5mg以a为研究对象，有tfk2mg所以fk3mg，即kx13mg，解得x1开始时，弹簧的压缩量为x2，则kx2fn3mgmg所以a上升的高度为：hax1x2.【思路点拨】 （1）以ab整体为研究对象，分析受力，求解地面对b的支持力，再求出b对地面的压力（2）以a为研究对象，先求出把物体c的质量改为5m时，弹簧的伸长量，再求出开始弹簧的压缩量，根据几何关系求出此过程中物体a上升的高度对于含有弹簧的问题，都要分析弹簧的状态，弹簧通常有三种状态：原长、伸长和压缩，根据几何关系研究物体上升的高度是常用的思路【题文】（物理卷2015届安徽省六校教育研究会高三第一次联考试卷（2014.08）3如图，固定斜面，段光滑，段粗糙，、两物体叠放在一起从点由静止下滑，下滑过程中、保持相对静止，则（ ）a在段时，受三个力作用b在段时，可能受三个力作用c在段时，受摩擦力方向一定沿斜面向上d整个下滑过程中，、均处于失重状态【知识点】共点力平衡的条件及其应用；物体的弹性和弹力b1 b4 b7【答案解析】 c 解析：a、在cd段，整体的加速度a=gsin，隔离对a分析，有：magsin+fa=maa，解得fa=0，可知a受重力和支持力两个力作用故a错误b、设de段物块与斜面间的动摩擦因数为，在de段，整体的加速度a=gsin-gcos，隔离对a分析，有：magsin+fa=maa，解得fa=-magcos，方向沿斜面向上若匀速运动，a受到静摩擦力也是沿斜面向上，所以a一定受三个力故b错误，c正确d、整体下滑的过程中，cd段加速度沿斜面向下，a、b均处于失重状态在de段，可能做匀速直线运动，不处于失重状态故d错误故选：c【思路点拨】根据牛顿第二定律求出整体的加速度，隔离对a分析，判断b对a是否有摩擦力本题考查了物体的受力分析，a、b保持相对静止，之间有无摩擦力是解决本题的突破口，本题通过整体隔离分析，运用牛顿第二定律求解【题文】（物理卷2015届安徽省六校教育研究会高三第一次联考试卷（2014.08）6如图所示，重物被绕过小滑轮的细线所悬挂，小滑轮被一根细线系于天花板上的 点。放在粗糙的水平桌面上，是三根线的结点，水平拉着物体，、与夹角如图所示。细线、小滑轮的重力和细线与滑轮间的摩擦力均可忽略，整个装置处于静止状态。若悬挂小滑轮的细线的张力是，则下列说法中错误的是（）( ) a重物a的质量为b桌面对b物体的摩擦力为c重物c的质量为d与竖直方向的夹角为【知识点】共点力平衡的条件及其应用；物体的弹性和弹力b3 b4 b7【答案解析】 d 解析：设悬挂小滑轮的斜线中的拉力与oa绳的拉力分别为t1和t，则有：2tcos30=t1得：t=20n重物a的质量ma= =2kg，故a正确；结点o为研究对象，受力如图，根据平衡条件得，弹簧的弹力为：f1=tcos60=10nmcg=10n mc=1kg，故c正确；根据平衡条件桌面对b物体的摩擦力与ob的拉力相等，即：f2=tsin60=20 n=10 n，故b正确d、由于动滑轮两侧绳子的拉力大小相等，根据对称性可知，细线op与竖直方向的夹角为30故d错误题目要求选错误的，故选：d【思路点拨】根据悬挂小滑轮的斜线中的拉力与oa绳的拉力关系，求出oa绳的拉力以结点o为研究对象，分析受力，根据平衡条件求出弹簧的弹力和绳ob的拉力重物a的重力大小等于oa绳的拉力大小再根据物体b平衡求出桌面对物体b的摩擦力本题涉及滑轮和结点平衡问题根据动滑轮不省力的特点，确定细线op与竖直方向的夹角是关键【题文】（物理卷2015届广西桂林十八中高三上学期第一次月考（2014.09）1如图所示为节日里悬挂灯笼的一种方式，a、b点等高，o为结点，轻绳ao、bo长度相等，拉力分别为fa 、fb，灯笼受到的重力为 g下列表述正确的是afa一定小于g bfa与fb大小相等cfa与fb是一对平衡力 dfa与fb大小之和等于g【知识点】共点力平衡的条件及其应用；力的合成与分解的运用b3 b4 b7【答案解析】 b 解析：设aob=2，o点受到fa、fb、f三力作用，根据平衡条件得知：fa与fb合力与重力g大小相等，方向相反，所以此合力的方向竖直向上建立如图所示的坐标系，列平衡方程得： fasin=fbsin facos+fbcos=g解出：fa=fb=； 当=60时，fa=fb=g；当60时，fa=fbg；当60时，fa=fbg；则可知fa不一定小于g；两力可能与g相等，两力的大小之和大于g；故选：b【思路点拨】以o点为研究对象作出受力分析图，根据平衡条件，由正交分解法列方程，由几何关系可得出各力间的关系本题中由于两力的夹角不确定，要注意讨论分析，本解法采用了正交分解法，也可以运用合成法或分解法列方程分析【题文】（物理卷2015届广西桂林十八中高三上学期第一次月考（2014.09）7如图所示，水平木板上有质量m1.0 kg的物块，受到随时间t变化的水平拉力f作用，用力传感器测出相应时刻物块所受摩擦力ff的大小取重力加速度g10 m/s2，下列判断正确的是a5 s内拉力对物块做功为零b4 s末物块所受合力大小为4.0 nc物块与木板之间的动摩擦因数为0.4d69 s内物块的加速度大小为2.0 m/s2【知识点】牛顿第二定律；滑动摩擦力a5 b2 b7【答案解析】 d 解析：a、在04s内，物体所受的摩擦力为静摩擦力，4s末开始运动，则5s内位移不为零，则拉力做功不为零故a错误；b、4s末拉力为4n，摩擦力为4n，合力为零故b错误；c、根据牛顿第二定律得，6s9s内物体做匀加速直线运动的加速度a=m/s22m/s2f=mg，解得0.3故c错误，d正确;故选：d【思路点拨】结合拉力和摩擦力的图线知，物体先保持静止，然后做匀加速直线运动，结合牛顿第二定律求出加速度的大小和动摩擦因数的大小解决本题的关键通过图线分析出物体的运动，根据牛顿第二定律进行求解【题文】（物理卷2015届广西桂林十八中高三上学期第一次月考（2014.09）9如图所示，将一根不能伸长、柔软的轻绳两端分别系于a、b两点上，一物体用动滑轮悬挂在绳子上，达到平衡时，两段绳子间的夹角为，绳子张力为f1，将绳子b端移至c点，待整个系统达到平衡时，两段绳子间的夹角为，绳子张力为f2；将绳子b端移至d点，待整个系统平衡时两段绳子间的夹角为，绳子张力为f3，不计摩擦，则 a= b=f2f3 df1=f22.则下列说法正确的是 ( )a第2张纸到第9张纸之间可能发生相对滑动b第2张纸到第9张纸之间不可能发生相对滑动c第1张纸受到摩擦轮的摩擦力方向向左d第6张纸受到的合力为零 b2 b4 b7【知识点】摩擦力的判断与计算；静摩擦力和最大静摩擦力【答案解析】 bd 解析： ab、设每张的质量为m，动摩擦因数为对第2张分析，它对第3张牌的压力等于上面两张牌的重力，最大静摩擦力fm=2mg=2mg，而受到的第1张牌的滑动摩擦力为f=mgfm，则第2张牌与第3张牌之间不发生相对滑动同理，第3张到第9张牌也不发生相对滑动故a错误，b正确；c，第1张纸相对于轮有向左运动的趋势，则受到的静摩擦力与轮的运动方向相同，向右，c错误；d、第2 张以下的纸受的合力都为零，因为都静止故d正确故选：bd【思路点拨】第1张纸受到手指的摩擦力是静摩擦力，方向与相对运动趋势方向相反第2张牌受到第1张的滑动摩擦力，小于第3张对它的摩擦力，与第3张之间不发生相对滑动而第3张到第10张的最大静摩擦力更大，更不能发生相对滑动本题考查对摩擦力理解和判断能力本题是实际问题，要应用物理基本知识进行分析，同时要灵活选择研究对象【题文】（物理卷2015届河北省石家庄二中高三开学考试（2014.08）11. 如图所示，弹簧秤、绳和滑轮的重力不计，摩擦力不计，物体重量都是g在甲、乙、丙三种情况下，弹簧的读数分别是f1、f2、f3，则（ ）a.f3f1f2 b.f3f1f2 c.f1f2f3 d.f1f2f3【知识点】共点力平衡的条件及其应用 b4 b7【答案解析】 b 解析： 甲图：物体静止，弹簧的拉力f1=mg； 乙图：对物体为研究对象，作出力图如图根据平衡条件有：f2=mgsin60=0.866mg丙图：以动滑轮为研究对象，受力如图由几何知识得f3=mg故f3=f1f2故选b【思路点拨】弹簧称的读数等于弹簧受到的拉力甲图、乙图分别以物体为研究对象由平衡条件求解丙图以动滑轮为研究对象分析受力情况，根据平衡条件求解本题是简单的力平衡问题，关键是分析物体的受力情况，作出力图对于丙图，是平衡中的特例，结果要记忆【题文】（物理卷2015届江苏省扬州中学高三8月开学考试（2014.08）5物体a叠放在物体b上，b置于光滑水平面上，a、b质量分别为=6kg、=2kg，a、b之间的动摩擦因数是0.2，开始时f=l0n，此后逐渐增加，增大到45n的过程中，则a当拉力f12n时，两物体均保持静止状态b两物体开始没有相对运动，当拉力超过12n时，开始相对滑动c两物体间从受力开始就有相对运动d两物体间始终没有相对运动 【知识点】摩擦力的判断与计算b2 b7【答案解析】 d 解析：隔离对b分析，当ab间摩擦力达到最大静摩擦力时，a、b发生相对滑动，则ab= .再对整体分析f=（ma+mb）a=86n=48n知当拉力达到48n时，a、b才发生相对滑动在f小于48n时，两者是保持相对静止的，相对于地面是运动的,故选：d【思路点拨】隔离对b分析，求出ab发生相对滑动时的临界加速度，再对整体分析，运用牛顿第二定律求出刚好发生相对滑动时的拉力本题考查牛顿第二定律的临界问题，关键找出临界状态，运用整体法和隔离法，根据牛顿第二定律进行求解【题文】（物理卷2015届江苏省扬州中学高三8月开学考试（2014.08）11、某同学设计了一个如图所示的装置来测定滑块与木板间的动摩擦因数，其中a为滑块，b和c是质量可调的砝码，不计绳和滑轮的质量及它们之间的摩擦实验中该同学在砝码总质量(mmm0)保持不变的条件下，改变m和m的大小，测出不同m下系统的加速度，然后通过实验数据的分析就可求出滑块与木板间的动摩擦因数(1)该同学手中有电磁打点计时器、纸带、10个质量均为100克的砝码、滑块、一端带有定滑轮的长木板、细线，为了完成本实验，得到所要测量的物理量，还应有 ()a秒表 b毫米刻度尺 c天平 d低压交流电源(2)实验中，该同学得到一条较为理想的纸带，如图所示，从清晰的o点开始，每隔4个点取一计数点(中间4个点没画出)，分别记为a、b、c、d、e、f，各计数点到o点的距离为oa1.61 cm，ob4.02 cm，oc7.26 cm，od11.30 cm，oe16.14 cm，of21.80 cm，打点计时器打点频率为50 hz，则由此纸带可得到打e点时滑块的速度v_m/s，此次实验滑块的加速度a_m/s2.(结果均保留两位有效数字) (3)在实验数据处理中，该同学以m为横轴，以系统的加速度a为纵轴，绘制了如图所示的实验图线，结合本实验可知滑块与木板间的动摩擦因数_.(g取10 m/s2) 【知识点】探究影响摩擦力的大小的因素b2 b7【答案解析】 (1)bd(2)0.520.81(3)0.3 解析：（1）a、打点计时器通过打点即可知道时间，故不需要秒表，故a错误b、实验需要测量两点之间的距离，故需要毫米刻度尺和，故b正确c、本实验中可以不测滑块的质量，而且砝码的质量已知，故天平可以不选，故c错误d、打点计时器要用到低压交流电源，故d正确故选：bd（2）每隔4个点取一计数点，相邻计数点之间的时间间隔为0.1s，故用平均速度等于中间时刻的瞬时速度可得：vd102m/s=0.44m/s同理可求，vc102m/s=0.36m/s由匀变速运动规律得：vd 所以，ve=2vd-vc=0.88-0.36m/s=0.52m/s由x=at2可得：a=0.81m/s2（3）对abc系统应用牛顿第二定律可得：a=所以，a-t图象中，纵轴的截距为-g，故-g=-3，=0.3【思路点拨】（1）需要交流电源和长度的测量工具（2）每隔4个点取一计数点，相邻计数点之间的时间间隔为0.1s，由匀加速规律可得，用平均速度等于中间时刻的瞬时速度求解速度、用x=at2求解加速度（3）对系统应用牛顿第二定律，得到图线的纵轴截距为-g，可解得动摩擦因数. 熟悉纸带的处理方法，注意时间的数值和长度的单位、逐差法等；对于图象问题，注意分析截距、斜率、面积等的含义【题文】（物理卷2015届江苏省扬州中学高三8月开学考试（2014.08）13（15分）质量为m0.8 kg的砝码悬挂在轻绳pa和pb的结点上并处于静止状态。pa与竖直方向的夹角37，pb沿水平方向。质量为m10kg的木块与pb相连，静止于倾角为37的斜面上，如图所示。（取g=10m/s2,sin37=0.6,cos37=0.8）求：（1）轻绳pb拉力的大小；（2）木块所受斜面的摩擦力和弹力大小.【知识点】共点力平衡的条件及其应用；力的合成与分解的运用b3 b7【答案解析】 （1） 6n（2） 64.8n76.4n 解析：（1）对点p受力分析如图所示 根据共点力作用下物体的平衡条件得： 联立解得：故轻绳pb拉力的大小为6n（2）对木块受力分析如图所示 由共点力作用下物体的平衡条件得： 联立解得：故木块所受斜面的摩擦力和弹力大小分别为64.8n和76.4n。【思路点拨】（1）对物体g1受力分析，由共点力的平衡条件即可得出pb拉力的大小（2）对木块受力分析，并交pb的拉力分解，由共点力的平衡条件可得出木块受到的摩擦力和弹力解决共点力平衡的题目，受力分析是关键，同时注意正确做出图象，三力平衡时可以用合成法，四力及以上时一般采用正交分解法【题文】（物理卷2015届江西省师大附中等五校高三第一次联考（2014.08）3. 如图所示，一根轻杆两端各固定一个质量均为m的相同小球，用两根细绳悬挂在天花板上，虚线为竖直线，30，60，则轻杆对a球的作用力为( )amg b.mgc.mg d.mg【知识点】共点力平衡的条件及其应用；物体的弹性和弹力b2 b4 b7【答案解析】 a 解析：对a球受力分析，受重力、杆的支持力f2和细线的拉力f1，如图所示：根据共点力平衡条件，有：f2=mg（图中矢量三角形的三个角分别为30、30、120）故选：a【思路点拨】对a球受力分析，然后根据共点力平衡条件并结合合成法列式求解即可本题关键受力分析后根据共点力平衡条件列式求解，注意三力平衡可用合成法，四力平衡可以用正交分解法，基础问题【题文】（物理卷2015届天津一中高三上学期零月月考（2014.09）2. 一个挡板固定于光滑水平地面上，截面为圆的柱状物体甲放在水平面上，半径与甲相等的光滑圆球乙被夹在甲与挡板之间，没有与地面接触而处于静止状态，如图所示现在对甲施加一个水平向左的力f，使甲沿地面极其缓慢地移动，直至甲与挡板接触为止设乙对挡板的压力f1，甲对地面的压力为f2，在此过程中（）af1缓慢增大，f2缓慢增大bf1缓慢增大，f2不变cf1缓慢减小，f2不变df1缓慢减小，f2缓慢增大【知识点】共点力平衡的条件及其应用；力的合成与分解的运用b3 b4 b7【答案解析】 c 解析： 先以小球为研究对象，分析受力情况，当柱状物体向左移动时，n2与竖直方向的夹角减小，由图1看出，柱状物体对球的弹力n2与挡板对球的弹力n1均减小则由牛顿第三定律得知，球对挡板的弹力f1减小再对整体分析受力如图2所示，由平衡条件得知，f=n1，推力f变小地面对整体的支持力n=g总，保持不变则甲对地面的压力不变故c正确a、b、d错误故选c【思路点拨】先以小球为研究对象，分析受力情况，根据平衡条件，运用图解法得到柱状物体对球的弹力和挡板对球的弹力如何变化，再对整体研究，分析推力f和地面的支持力如何变化本题首先要对小球受力分析，根据共点力平衡条件列式求解出小球受到的支持力表达式，再进行讨论再运用整体法研究地面的支持力和推力如何变化【题文】（物理卷2015届天津一中高三上学期零月月考（2014.09）3. 如图所示，光滑水平面上放置质量分别为m、2m和3m的三个木块，其中质量为2m和3m的木块间用一不可伸长的轻绳相连，轻绳能承受的最大拉力为t现用水平拉力f拉其中一个质量为3m的木块，使三个木块以同一加速度运动，则以下说法正确的是（）a质量为2m的木块受到四个力的作用b当f逐渐增大到t时，轻绳刚好被拉断c当f逐渐增大到1.5t时，轻绳还不会被拉断d轻绳刚要被拉断时，质量为m和2m的木块间的摩擦力为0.66t【知识点】牛顿运动定律的应用-连接体；力的合成与分解的运用b3 b7 c2【答案解析】c 解析： 质量为2m的木块受到重力、质量为m的木块的压力、m对其作用的向后的摩擦力，轻绳的拉力、地面的支持力五个力的作用，故a错误；对整体，由牛顿第二定律可知，a=；隔离后面的叠加体，由牛顿第二定律可知，轻绳中拉力为f=3ma=由此可知，当f逐渐增大到2t时，轻绳中拉力等于t，轻绳才刚好被拉断，选项b错误；c正确；轻绳刚要被拉断时，物块加速度a=，质量为m和2m的木块间的摩擦力为f=ma=，故d错误故选c【思路点拨】采用隔离法分析2m可得出其受力的个数；再对整体分析可得出整体的加速度与力的关系；再以后面两个物体为研究对象可得出拉力与加速度的关系，则可分析得出f与t的关系本题重点在于研究对象的选择，以及正确的受力分析，再由整体法与隔离法分析拉力之间的关系【题文】（物理卷2015届天津一中高三上学期零月月考（2014.09）21. 如图所示，将边长为a、质量为m、电阻为r的正方形导线框竖直向上抛出，穿过宽度为b、磁感应强度为b的匀强磁场，磁场的方向垂直纸面向里，线框向上离开磁场时的速度刚好是进入磁场时速度的一半，线框离开磁场后继续上升一段高度，然后落下并匀速进入磁场，整个运动过程中始终存在着大小恒定的空气阻力f，且线框不发生转动求：（1）线框在下落阶段匀速进入磁场时的速度v2；（2）线框在上升阶段刚离开磁场时的速度v1；（3）线框在上升阶段通过磁场过程中产生的焦耳热q【知识点】电磁感应中的能量转化；共点力平衡的条件及其应用；动能定理的应用；导体切割磁感线时的感应电动势b7 c2 c5 e2 l2【答案解析】 （1）（2）（3）m(mg)2f2(mg+f)(a+b) 解析：（1）线框在下落阶段匀速进入磁场瞬间有mg=f+，解得v2=线框在下落阶段匀速进入磁场时的速度v2=（2）由动能定理，线框从离开磁场至上升到最高点的过程 0-（mg+f）h=0-mv12线圈从最高点落至进入磁场瞬间：（mg-f）h=mv22由得v1= 线框在上升阶段刚离开磁场时的速度v1=（3）线框在向上通过磁场过程中，由能量守恒定律有：mv02-mv12=q+（mg+f）（a+b）而v0=2v1q=m(mg)2f2(mg+f)(a+b)线框在上升阶段通过磁场过程中产生的焦耳热q=m(mg)2f2(mg+f)(a+b)【思路点拨】本题（1）下落阶段匀速进入磁场说明线框所受力：重力空气阻力及向上的安培力的合力为零，从而解得v2（2）对比线框离开磁场后继续上升一段高度（设为h），然后下落相同高度h到匀速进入磁场时两个阶段受力情况不同，合力做功不同，由动能定理：线框从离开磁场至上升到最高点的过程（mg+f）h=mv12，线圈从最高点落至进入磁场瞬间：（mg-f）h= mv22，两式相比可以求出v1（3）分析线框向上穿过磁场的过程能量转化：减少的动能（mv02- mv12）转化为重力势能mg（a+b）、线框中焦耳热q及空气内能f（a+b），根据能量守恒定律：mv02- mv12=q+（mg+f）（a+b）（而v0=2v1）求解焦耳热q，需要特别注意的是线框向上穿过磁场是位移是a+b而不是b，这是易错的地方此类问题的关键是明确所研究物体运动各个阶段的受力情况，做功情况及能量转化情况，选择利用牛顿运动定律、动能定理或能的转化与守恒定律解决针对性的问题，由于过程分析不明而易出现错误，所以，本类问题属于难题中的易错题【题文】（物理卷2015届浙江省“温州八校”高三返校联考（2014.08）6气象研究小组用图示简易装置测定水平风速。在水平地面上竖直固定一直杆，质量为m 的薄空心塑料球用细线悬于杆顶端o，当水平风吹来时，球在水平风力的作用下飘起来。已知风力大小正比于风速，当风速v0=3m/s时，测得球平衡时细线与竖直方向的夹角=30。则a细线拉力与风力的合力大于mgb若风速增大到某一值时， 可能等于90c细线拉力的大小为d=60时，风速v=6m/s【知识点】共点力平衡的条件及其应用；物体的弹性和弹力b3 b4 b7【答案解析】 c 解析：a、小球受重力、拉力、风力处于平衡，所以细线拉力与风力的合力等于mg与重力平衡，故a错误；b、风速增大，不可能变为90，因为绳子拉力在竖直方向上的分力与重力平衡故b错误c、根据受力分析， ，所以t= ，故c正确；d、小球受重力、拉力、风力处于平衡，根据共点力平衡知风力f=mgtan，从30变为60，则风力变为原来的3倍，因为风力大小正比于风速和球正对风的截面积，所以风速v=9m/s故d错误，故选c【思路点拨】对小球受力分析，受风力、重力、拉力，根据共点力平衡条件确定的变化解决本题的关键能够正确地受力分析，运用共点力平衡进行求解【题文】（物理卷2015届浙江省“温州八校”高三返校联考（2014.08）7在探究静摩擦力变化的规律及滑动摩擦力变化的规律的实验中，特设计了如图甲所示的演示装置，力传感器a与计算机连接，可获得力随时间变化的规律，将力传感器固定在光滑水平桌面上，测力端通过细绳与一滑块相连(调节传感器高度可使细绳水平)，滑块放在较长的小车上，小车一端连接一根轻绳并跨过光滑的轻定滑轮系一只空沙桶(调节滑轮可使桌面上部细绳水平)，整个装置处于静止状态。实验开始时打开传感器同时缓慢向沙桶里倒入沙子，小车一旦运动起来，立即停止倒沙子，若力传感器采集的图象如图乙，则结合该图象，下列说法不正确的是a可求出空沙桶的重力b可求出滑块与小车之间的滑动摩擦力的大小c可求出滑块与小车之间的最大静摩擦力的大小d可判断第50秒后小车做匀速直线运动(滑块仍在车上)【知识点】探究影响摩擦力的大小的因素b2 b7【答案解析】 d 解析：在整个过程中，滑块受到水平向右的摩擦力f与水平向左的传感器的拉力f，滑块始终静止，处于平衡状态，由平衡条件得：则f=f；小车与滑块的摩擦力f与滑块对小车的摩擦力f是作用力与反作用力，由牛顿第三定律得：f=f，则f=f；a、t=0时，没有向桶中倒沙，g空沙桶=f，由图乙所示图象可知，g空沙桶=f=2n，故a正确；b、当小车运动时，滑块与小车间的摩擦力是滑动摩擦力，由图乙所示图象可知，f=f=3n，故b正确；c、当小车由静止刚好开始运动时，滑块与小车间的摩擦力是最大静摩擦力，由图乙所示图象可知，滑块与小车间的最大静摩擦力fmax=f=3.5n，故c正确；d、由图象我们只能知道50s后小车受到的滑动摩擦力是3n，恒定不变，并不知道沙桶对小车的拉力是多少，不知小车所受合力是多少，无法判断小车的运动状态，小车可能做匀速直线运动，也可能做加速直线运动，故d错误；故选d【思路点拨】对滑块进行受力分析，由图象求出传感器对滑块的拉力，由平衡条件求出滑块受到的摩擦力，然后由牛顿第三定律判断小车的受力情况本题难度不大，对滑块正确受力分析、应用牛顿的三定律即可正确解题，由图乙所示图象求出传感器拉力大小是正确解题的关键【题文】（物理卷2015届浙江省台州中学高三上学期第一次统练（2014.09）5质量为m0=20kg、长为l=5 m的木板放在水平面上，木板与水平面间的动摩擦因数为1=0.15.将质量m=10 kg的小木块(可视为质点)，以v0=4 m/s的速度从木板的左端水平抛射到木板上，小木块与木板面间的动摩擦因数为2=0.4(最大静摩擦力等于滑动摩擦力，g=10 m/s2)则以下正确的是 (a)a木板一定静止不动，小木块不能滑出木板b木板一定静止不动，小木块能滑出木板c木板一定向右滑动，小木块不能滑出木板d木板一定向右滑动，小木块能滑出木板【知识点】牛顿第二定律；滑动摩擦力；力的合成与分解的运用b4 b7 c2【答案解析】 a 解析：m对m的摩擦力f1=2mg=0.4100n=40n，地面对m的摩擦力f2=1（m+m）g=45n因为f1f2，木板一定静止不动根据牛顿第二定律小木块的加速度a2g4m/s2，则x=m2ml，小物块不会滑出故a正确，b、c、d错误故选a【思路点拨】比较小物块对木板摩擦力与地面对木板摩擦力的大小，从而判断出木板能否保持静止，然后对小物块进行分析，综合牛顿第二定律和运动学公式判断其能否从木板右端滑出解决本题的关键能正确地进行受力分析，结合牛顿第二定律和运动学公式进行求解【题文】（物理卷2015届浙江省台州中学高三上学期第一次统练（2014.09）9如图所示，顶端装有定滑轮的斜面体放在粗糙水平地面上，a、b两物体通过细绳连接，并处于静止状态(不计绳的质量和绳与滑轮间的摩擦)。现用水平向右的力f作用于物体b上,将物体b缓慢拉高一定的距离,此过程中斜面体与物体a仍然保持静止。在此过程中( c )a水平力f一定变小 b斜面体所受地面的支持力一定变大c地面对斜面体的摩擦力一定变大d物体a所受斜面体的摩擦力一定变大【知识点】共点力平衡的条件及其应用；力的合成与分解的运用b3 b4 b7【答案解析】 c 解析：这是典型的相互作用中的静力学问题，取物体b为研究对象分析其受力情况如图，则有f=mgtan，t=，在物体b缓慢拉高的过程中，增大，则水平力f随之变大，故c正确a错误；对a、b两物体与斜面体这个整体而言，由于斜面体与物体a仍然保持静止，则地面对斜面体的摩擦力一定变大，但是因为整体竖直方向并没有其它力，故斜面体所受地面的支持力应该没有变，故b错误；在这个过程中尽管绳子张力变大，但是由于物体a所受斜面体的摩擦力开始并不知道其方向，故物体a所受斜面体的摩擦力的情况无法确定，故d错误故选c【思路点拨】此题中物体a、b两个物体和斜面原来处于静止状态，水平方向没有力；当受到水平力f时，对于物体b，如下图1受力分析；将物体b缓慢拉高一定的距离，然后静止，重力大小不变，绳子和重力的夹角变大，如图2所示受力分析，f、t都变大；因此得解本题属共点力作用下物体平衡的基本题型，只要能掌握运动情景及正确受力分析即可顺利求解【题文】（物理卷2015届浙江省台州中学高三上学期第一次统练（2014.09）13如图所示，xpy为直角支架，杆xp、绳ao均水平，绳bo与水平方向夹角为600。如果在竖直平面内使支架沿顺时针缓慢转动至杆yp水平，始终保持ao,bo两绳间的夹角1200不变。在转动过程中，设绳ao的拉力fa、绳bo的拉力fb，下面正确的是( bd ) afa先减小后增大 b fa先增大后减小.cfb逐渐增大 d fb最终变为零.【知识点】共点力平衡的条件及其应用b4 b7【答案解析】 bd 解析：以结点o为研究对象，分析受力情况：重力g、绳ao的拉力fa、绳bo的拉力fb，作出fa、fb的合力，由平衡条件得知，此合力保持不变在转动过程中，作出四个不同位置力的合成图如图，由图看出，fa先增大后减小，fb逐渐减小，fb最终变为零故a、c错误，b、d正确故选bd【思路点拨】以结点o为研究对象，分析受力情况，作出两个绳拉力的合力，此合力与重力大小相等、方向相反