专题15：整体法和隔离法相结合解决物体平衡问题—【稳扎稳打】备战2021高考物理一轮复习微专题

1、【稳扎稳打】备战2021高考物理一轮复习微专题专题15: 整体法和隔离法相结合解决物体平衡问题1 如图所示，质量为m的小物块静止在倾角为的固定斜面上某时刻开始对小物块施加一个平行斜面向上的拉力F，F由零开始逐渐增大，当F增大到F0时，小物块开始沿斜面向上运动则F0的大小( )A一定小于B一定等于C一定大于D可能等于，也可能大于【答案】D【解析】当物体静止在斜面上时，重力沿下面向下的分力等于静摩擦力，所以最大静摩擦力大于等于重力沿斜面向下的分力，物体刚开始沿斜面向上运动时，拉力F等于重力沿斜面向下的分力与最大静摩擦力之和，由于不知道倾角的大小，故不知道最大静摩擦力大小故选D。2 叠放在水平地面上

2、的四个完全相同的排球如图所示，质量均为m，相互接触，球与地面间的动摩擦因数均为，则()A上方球与下方3个球间均没有弹力B下方三个球与对上球的作用力为mgC下方三个球与水平地面间均没有摩擦力D水平地面对下方三个球的摩擦力均为【答案】B【解析】AB对上方球受力分析，其受到竖直向下的重力，故下方3个球对上方的球均有支持力作用，由平衡条件可知，下方3个球对上方球的支持力的合力等于mg，故A错误，B正确；CD对下方的球受力分析，如图所示，其受到地面的摩擦力，故C错误；对四个球整体分析可知，每个球受到地面的支持力为，由于球受到的是静摩擦力，故摩擦力不等于，故D错误；故选B。3 如图所示，在水平面上有三个质

3、量分别为m1、m2、m3的木块A、B、C，木块A与B、B与C间用相同轻弹簧连接。木块A与水平面间的动摩擦因数为，木块B、C与水平面之间摩擦忽略不计。现用一作用在C上的水平恒力F向右拉着三木块一起匀速运动的过程中，A、B间弹簧长度为L1，B、C间弹簧长度L2。关于L1、L2的大小关系，下列说法中正确的是AL1、L2大小与m1、m2、m3无关，总有L1<L2BL1、L2大小与m1、m2、m3无关，总有L1=L2CL1、L2大小与m1、m2、m3无关，总有L1>L2DL1、L2大小与m1、m2、m3有关，无法比较【答案】B【解析】对物体分析，根据平衡条件可得、间弹力：对物体分析，根据平衡

4、条件可得、间弹力：根据可得：A. 与分析不符，故A错误；B. 与分析相符，故B正确；C. 与分析不符，故C错误；D. 与分析不符，故D错误。4 如图所示，长木板放在水平地面上，站在木板上的人用斜向左上方的力F拉木箱，长木板、人与木箱质量均为m，三者均保持静止（重力加速度为g）。下列说法正确的是（）A人对长木板的压力大小为mgB长木板对地面的压力等于3mgC木箱受到的摩擦力的方向水平向左D地面对长木板的摩擦力的方向水平向左【答案】B【解析】A人用力F向左上方拉箱子，根据牛顿第三定律可知，箱子对人施加向右下方的作用力，根据平衡条件，人对长木板的压力大小大于mg，故A错误；B三个物体的整体受力分析，

5、受重力和支持力，故长木板对地面的压力依然等于3mg，故B正确；C箱子在人的拉力作用下，有向左运动的趋势，因此箱子受到的摩擦力的方向水平向右，故C错误；D对三个物体的整体受力分析，受重力和支持力，不受静摩擦力，否则不平衡，故地面对木板没有静摩擦力，故D错误。故选B。4 如图所示，斜面体置于粗糙水平面上，光滑小球被轻质细线系住放在斜面上，细线另一端跨过由轻杆固定的光滑轻质定滑轮，用方向不变的力拉细线使小球沿斜面缓慢向上移动一小段距离，斜面体始终静止。则在小球移动过程中（ ）A斜面对小球的支持力变大B轻杆对滑轮的作用力变大C地面对斜面的摩擦力变大D细线对小球的拉力变小【答案】B【解析】AD设小球和斜

6、面的质量分别为m和M，绳子与斜面的夹角为，斜面倾角为；取球研究：小球受到重力mg、斜面的支持力N和绳子的拉力T，则由平衡条件得斜面方向mgsin=Tcos 垂直斜面方向N+Tsin=mgcos 使小球沿斜面缓慢移动时，增大，其他量不变，由式知，T增大。由知，N变小；故AD错误。B对滑轮而言，两边细绳的拉力变大，两力夹角减小，可知两力的合力变大，则轻杆对滑轮的作用力变大，选项B正确；C对斜面分析受力：重力Mg、地面的支持力N和摩擦力f、小球对斜面的压力N，由平衡条件得f=NsinN变小，则f变小，故C错误。故选B。5 如图所示，将一劲度系数为k的轻弹簧一端固定在内壁光滑的半球形容器最底部O处(O

7、为球心)，弹簧另一端与质量为m的小球相连，小球静止于P点。已知容器半径为R，与水平地面之间的动摩擦因数为，OP与水平方向的夹角为=。下列说法正确的是（）A容器对小球的作用力大小为B容器受到水平向左的摩擦力C弹簧原长为D轻弹簧对小球的作用力大小为0【答案】C【解析】ACD对小球受力分析，如图所示，小球受到重力G、弹簧的弹力F和容器的支持力T，根据平衡条件得知，容器和弹簧对小球的作用力的合力与重力大小相等，方向相反，所以此合力竖直向上，由几何关系可得，轻弹簧对小球的作用力大小容器对小球的作用力大小为由胡克定律得：弹簧的压缩量为则弹簧的原长为故AD错误，C正确；B以容器和小球整体为研究对象，分析受力

8、可知：竖直方向有：总重力、地面的支持力，根据平衡条件可知容器不受水平面的静摩擦力，故B错误。故选C。6 如图所示，三块形状不规则的石块叠放在水平桌面上并保持平衡，、之间、之间的接触面均不在水平面上。下列说法正确的是（）A桌面对石块的作用力方向一定竖直向上B石块可能受到水平桌面施加的静摩擦力C石块一定受到三个力的作用D石块的重力与石块对的支持力是一对平衡力【答案】A【解析】AB选abc为研究对象，石块c不会受到水平桌面的摩擦力，则桌面对石块c的作用力一定竖直向上，故A正确，B错误；C石块b受到重力、c对b的支持力和摩擦力、a对b的压力和摩擦力，共五个力的作用，选项C错误；D因为a和b的接触面不在

9、水平面上，则石块a的重力与石块b对a的支持力不在一条直线上，则不是一对平衡力，选项D错误。故选A。7 如图所示，质量为M的三角形木块A静止在水平面上。一质量为m的物体B正沿A的斜面匀速下滑，三角形木块A仍然保持静止。则下列说法中正确的是A对地面的压力大小一定小于B水平面对A的静摩擦力一定向右C水平面对A静摩擦力一定为0D水平面对A的静摩擦力一定向左【答案】C【解析】以AB整体为研究对象，受力分析，受重力、地面的支持力，根据平衡条件：N=（M+m）g地面的摩擦力f=0，故ABD错误，C正确；故选C9 如图所示，三个形状不规则的石块a、b、c在水平桌面上成功地叠放在一起下列说法正确的是A石块b对a

10、的支持力一定竖直向上B石块b对a的支持力一定等于a受到的重力C石块c受到水平桌面向左的摩擦力D石块c对b的作用力一定竖直向上【答案】D【解析】AB由图可知，a与b的接触面不是水平面，可知石块b对a的支持力与其对a的静摩擦力的合力，跟a受到的重力是平衡力，故AB错误；CD以三块作为整体研究，整体受到的重力与支持力是平衡力，则石块c不会受到水平桌面的摩擦力，故C错误；选取ab作为整体研究，根据平衡条件，则石块c对b的作用力与其重力平衡，则块c对b的作用力一定竖直向上，故D正确；故选D。10 轻绳两端分别连接A、C两物体，mA=1kg，mB=2kg，mC=3kg，物体A、B、C及C与地面间的动摩擦因

11、数均为=0.1，轻绳与滑轮间的摩擦可忽略不计。若要用力将B物拉动，则作用在B物体上水平向左的拉力最小值为（g=10m/s2）（）A3NB4NC7ND8N【答案】B【解析】A、B间最大静摩擦力为fmAB=mAg=0.1×10N=1N当B刚要拉动时，右侧绳子的拉力至少等于A、B间最大静摩擦力，即T=fmAB=1N由于BC之间的最大静摩擦力为fmBC=(mA+mB)g=0.1×30N=3N因C与地面之间的最大静摩擦力为fmC地=(mA+mB+mC)g=0.1×60N=6N则此时C不动，A也不动，则要用力将B物拉动，作用在B物体上水平向左的拉力最小值为F= fmAB +f

12、mBC =4N故选B。11 如图甲、乙所示, 倾角为的固定斜面上分别有一个滑块M,图甲中滑块上表面水平,图乙中滑块的上表面平行斜面,在滑块M上分别有一个质量为m的物块,现在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受摩擦力,方向水平向左B图甲中物块M受5个力C图乙中物块m受摩擦力,方向平行斜面向上D图乙中物块M受6个力【答案】C【解析】A.图甲中以m为研究的对象。则由于两个物体一起做匀速运动，所以m只受到重力与支持力的作用，水平方向没有摩擦力，故A错误；B. 图甲中以M为研究的对象，则受重力，m的压力，斜面的支持力和沿斜面的向上的摩擦力，共4个力，故B错误；C.

13、图乙中物块m为研究的对象，m受到重力、斜面的支持力和沿M向上的摩擦力，故C正确；D. 图乙中以M为研究对象，受重力、斜面的支持力和滑动摩擦力，m的压力和静摩擦力，共5个力，故D错误；12 如图所示，A、B两物体质量分别为m和2m，用轻绳悬挂于天花板上的O点，OA绳竖直，AB绳水平，OB与竖直方向夹角，在B上作用一个未知力F，使A、B保持静止，则该未知力的大小可能为（）A2mgBCD【答案】A【解析】由于OA绳竖直，对球A进行受力分析可知，AB间细绳不存在拉力作用。当作用在B上的拉力与OB方向垂直斜向上时，拉力最小，且最小拉力为因此作用在B上的拉力应大于等于，A正确，BCD错误。故选A。13（2

14、020·双峰县第一中学高一开学考试）如图所示，物体A、B和C叠放在水平面上，水平力为Fb5N，Fc10N，分别作用于物体B、C上，A、B和C仍保持静止，以F1、F2、F3分别表示A与B、B与C、C与桌面间的静摩擦力的大小，则（）AF15N，F20，F35NBF15N，F25N，F30CF10，F25N，F35NDF10，F210N，F35N【答案】C【解析】以A为研究对象，根据平衡条件得到：A对B的静摩擦力大小，否则水平方向所受的合力不为零，不能保持平衡；以AB整体为研究对象，根据平衡条件得到：再以三个物体整体为研究对象，根据平衡条件得：方向水平向左；所以，故ABD错误，C正确；故选

15、C。14（2020·双峰县第一中学高一开学考试）如图所示，轻绳的两端分别系在圆环A和小球B上，圆环A套在粗糙的水平直杆MN上现用水平力F拉着绳子上的一点O，使小球B从图中实线位置缓慢上升到虚线位置，但圆环A始终保持在原位置不动在这一过程中，环对杆的摩擦力为Ff和环对杆的压力FN的变化情况是 ()AFf不变，FN不变BFf增大，FN不变CFf增大，FN减小DFf不变，FN减小【答案】B【解析】设细绳与竖直夹角为，由平衡条件得：F=mgtan，增大，则F增大；再以整体为研究对象，根据平衡条件得：f=F，则f逐渐增大FN=（M+m）g，FN保持不变故选B15 如图所示，质量为m的正方体和质量为M的正方体放在两竖直墙和水平面间，处于静止状态。m与M的接触面与竖直方向的夹角为，若不计一切摩擦，下列说法正确的是（）A水平面对正方体M的弹力大小大于（M+m）gB水平面对正方体M的弹力大小为（M+m）g·