押辽宁卷第5题-受力分析(辽宁卷)(原卷版)

押辽宁卷第5题受力分析对生活中常见现象，实际物体，通过构建模型，进行受力分析。主要考点如下表：考点细分受力分析受力个数分析直接合成法正交分解法整理隔离法平衡三角形法相似三角形法1.力的正交分解法定义：把力沿着两个选定的相互垂直的方向分解的方法。适用环境：比较适用于计算物体受三个或三个以上共点力的合力情况优点：(1)可借助数学中的直角坐标系对力进行描述(2)分解时只需熟知三角函数关系、几何关系，简单且容易求解(3)分解多力时，可将矢量运算化为代数运算一般步骤：(1)建直角坐标系坐标轴的选取是任意的，为使问题简化，建立坐标系时坐标轴的选取一般有以下两个原则：使尽量多的力处在坐标轴上尽量使某一轴上各分力的合力为零(2)正交分解各力：将每一个不在坐标轴上的力分解到x轴和y轴上，并求出各分力的大小，如图所示(3)分别求出x轴和y轴方向上所受的合力，合力等于在该方向上所有力的代数和。(沿坐标轴正方向的力取为正，反之取为负)即：Fx＝F1x＋F2x＋…；Fy＝F1y＋F2y＋…(4)求共点力的合力：合力大小，设合力的方向与x轴的夹角为φ，则2.整体--隔离法解决共点力的静态平衡当分析相互作用的两个或两个以上物体整体的受力情况及分析外力对系统的作用时，宜用整体法；通过整体法分析，可以弄清系统整体的受力情况和全过程的受力情况，从整体上揭示事物的本质和变化规律，从而避免了中间环节的繁琐推算，能够灵活的解决问题。在分析系统内各物体(或一个物体各部分)间的相互作用时常用隔离法；隔离法容易看清单个物体的受力情况或单个过程的运行情形，问题处理起来比较方便、简单整体法和隔离法不是独立的，对一些较复杂问题，通常需要多次选取研究对象，交替使用整体法和隔离法。3.平衡三角形法解决共点力的动态平衡适用条件：求解三力平衡问题，其中一个力是恒力，一个力方向不变的情况。（1）一个力恒定，另一个力始终与恒定的力垂直，三力可构成直角三角形，可作不同状态下的直角三角形，比较力的大小变化，利用三角函数关系确定三力的定量关系。基本矢量图，如图所示（2）一力恒定(如重力)，另一力与恒定的力不垂直但方向不变，作出不同状态下的矢量三角形，确定力大小的变化，恒力之外的两力垂直时，有极值出现。基本矢量图，如图所示作与F1等大反向的力F1′，F2、F3合力等于F1′，F2、F3、F1′构成矢量三角形。一般步骤（1）受力分析完成后，将三个力构建出封闭的三角形矢量和；（2）利用方向变化的力的变化趋势，作出不同状态下的矢量三角形；（3）根据三角形边长确定力大小的变化。4.相似三角形法解决共点力的动态平衡适用环境：物体受三个力。一力恒定，另两力方向变化的动态平衡问题。但二力分别与绳子、两物体重心连线方向等平行，即三力构成的矢量三角形与绳长、半径、高度等实际几何三角形相似。1．（2022年·辽宁卷）如图所示，蜘蛛用蛛丝将其自身悬挂在水管上，并处于静止状态。蛛丝与竖直方向夹角分别为。用分别表示的拉力，则（）A．的竖直分力大于的竖直分力 B．的竖直分力等于的竖直分力C．的水平分力大于的水平分力 D．的水平分力等于的水平分力1.如图所示，a、b两个小球穿在一根粗糙的固定杆上(球的小孔比杆的直径大)，并且通过一条细绳跨过定滑轮连接．已知b球质量为m，杆与水平面成θ角，不计滑轮的一切摩擦，重力加速度为g.当两球静止时，Oa段绳与杆的夹角也为θ，Ob段绳沿竖直方向，则下列说法正确的是()A．a一定受到4个力的作用B．b只可能受到2个力的作用C．绳子对a的拉力有可能等于mgD．a的质量一定为mtanθ2.如图所示，某时刻四个物体a、b、c、d与两个长木板巧妙摆放在底座上，且系统处于平衡状态，则在该时刻下列说法正确的是()A．物体a可能不受摩擦力B．物体b受到木板的作用力竖直向上C．物体b受到木板的作用力垂直于木板向上D．物体c可能不受摩擦力3．如图所示，甲、乙两个三角形物体在一个垂直于甲和乙接触面的力F的作用下，均静止在固定的斜面上。以下关于甲、乙两个物体受力情况的判断正确的是（）A．物体甲一定受到四个力的作用B．物体甲可能只受到三个力的作用C．物体乙一定受到四个力的作用D．物体乙可能只受到三个力的作用4．（多选）如图所示，斜面c上放有两个完全相同的物体a、b，两物体间用一根细线连接，在细线的中点加一与斜面垂直的拉力F，使两物体及斜面均处于静止状态。下列说法正确的是（）A．c受到地面的摩擦力向右B．a、b两物体的受力个数一定相同C．斜面对a、b两物体的支持力一定相同D．逐渐增大拉力F，b物体先滑动5．如图所示，用网兜把足球挂在竖直光滑墙壁上，静止时球与墙壁接触。现保持悬挂点不动，将细绳缓慢加长，使细绳与墙壁的夹角变小，网兜及细绳质量不计，下列判断正确的是（）A．细绳的拉力变大 B．球所受的合力变大C．墙壁对球的支持力变小 D．细绳的拉力可能会小于墙壁对球的支持力6．（多选）如图天花板下面用细线OC悬挂一光滑轻质滑轮，小物块A置于斜面D上，斜面D置于粗糙的水平地面上，A通过细线跨过滑轮与沙漏B连接，滑轮右侧细线与斜面平行，开始时A、B都处于静止状态，OC与竖直方向的夹角为，在B中的沙子缓慢流出的过程中，A、B、D仍处于静止状态，下列说法正确的是（）A．地面对斜面D的作用力竖直向上B．小物体A受到的摩擦力可能先减小后增大C．细线OC与竖直方向的夹角一定不变D．地面对斜面D的摩擦力将缓慢减小7.（多选）如图a所示，工人用推车运送石球，到达目的地后，缓慢抬起把手将石球倒出（图b）。若石球与板OB、OA之间的摩擦不计，∠AOB＝60°，图a中BO与水平面的夹角为30°，则在抬起把手使OA变为水平的过程中，石球对OB板的压力N1、对OAA．N1变小 B．NC．N2先变大后变小 D．N8.（多选）如图所示为一竖直放置的半径为R=2m的大圆环，在其水平直径上的A、B两端系着一根不可伸长的柔软轻绳，绳长L=5m，绳上套有一质量为m=3kg的光滑铁环。已知sin53°=0.8，cos53°=0.6，重力加速度g=10m/sA．静止时轻绳张力为25NB．若将大圆环在竖直平面内绕O点顺时针缓慢转过一个微小角度，则轻绳张力变大C．若对铁环施加一水平向右的恒力F=107D．若对铁环施加一水平向右的恒力F=1079.（多选）利用物理模型对问题进行分析，是一种重要的科学思维方法。如图甲所示为拔河比赛时一位运动员的示意图，可以认为静止的运动员处于平衡状态。该情形下运动员可简化成如图乙所示的一质量分布均匀的钢管模型。运动员在拔河时身体缓慢向后倾倒，可以认为钢管与地面的夹角θ逐渐变小，在此期间，脚与水平地面之间没有滑动，绳子的方向始终保持水平。已知当钢管受到同一平面内不平行的三个力而平衡时，三个力的作用线必交于一点。根据上述信息，当钢管与地面的夹角θ逐渐变小时，下列说法正确的有（）A．地面对钢管支持力的大小不变B．地面对钢管的摩擦力变大C．地面对钢管作用力的合力变大D．地面对钢管作用力的合力大小不变10.(多选)如图所示，两个相似的斜面体A、B在竖直向上的力F的作用下静止靠在竖直粗糙墙壁上．关于斜面体A和B的受力情况，下列说法正确的是()A．A一定受到四个力B．B可能受到四个力C．B与墙壁之间一定有弹力和摩擦力D．A与B之间一定有摩擦力11.如图所示，两个质量均为m的小球通过两根轻弹簧A、B连接，在水平外力F作用下，系统处于静止状态，弹簧实际长度相等．弹簧A、B的劲度系数分别为kA、kB，且原长相等．弹簧A、B与竖直方向的夹角分别为θ与45°.设A、B中的拉力分别为FA、FB，小球直径相比弹簧长度可忽略，重力加速度为g，则()A．tanθ＝eq\f(1,2) B．kA＝kBC．FA＝eq\r(3)mg D．FB＝2mg12.挂灯笼的习俗起源于1800多年前的西汉时期，已成为中国人喜庆的象征。如图所示，由五根等长的轻质细绳悬挂起四个质量相等的灯笼，中间的细绳是水平的，另外四根细绳与水平面所成的角分别θ1和θ2。设悬挂端绳子拉力大小为F1，水平段绳子拉力大小为F2，灯笼质量为m，下列关系式中正确的是（）A．F1＝F2 B．F1＝2F2 C． D．13．为庆祝党的二十大的胜利召开，某景区挂出32个灯笼（相邻两个灯笼间由轻绳连接），依次贴上“高举中国特色社会主义旗帜，为全面建设社会主义现代化国家而团结奋斗”，从高到低依次标为1、2、3、…、32。在无风状态下，32个灯笼处于静止状态，简化图如图所示，与灯笼“斗”右侧相连的轻绳处于水平状态，已知每一个灯笼的质量，重力加速度，悬挂灯笼的轻绳最大承受力，最左端悬挂的轻绳与竖直方向的夹角为θ。下列说法正确的是（）A．θ最大为60°B．当θ最大时最右端轻绳的拉力为C．当时第16个灯笼与第17个灯笼间轻绳与竖直方向的夹角为45°D．当时第8个灯笼与第9个灯笼间轻绳与竖直方向的夹角为30°14.如图，一粗糙的固定斜杆与水平方向成θ角，一定质量的滑环A静止悬挂在杆上某位置。现用一根轻质细绳AB一端与滑环A相连，另一端与小球B相连，且轻绳AB与斜杆垂直。另一轻质细绳BC沿水平方向拉小球B，使小球B保持静止。将水平细绳BC的C端沿圆弧缓慢移动到竖直位置，B的位置始终不变，则在此过程中()A．轻绳AB上的拉力先减小后增大B．轻绳BC上的拉力先增大后减小C．斜杆对A的支持力一直在减小D．斜杆对A的摩擦力一直在减小15．如图所示，半圆形框架竖直放置在粗糙的水平地面上，光滑的小球P在水平外力F的作用下处于静止状态，P与圆心O的连线与水平面的夹角为θ，将力F在竖直面内沿顺时针方向缓慢地转过90°，框架与小球始终保持静止状态．在此过程中下列说法正确的是（）A．地面对框架的摩擦力始终为零B．框架对小球的支持力先减小后增大C．拉力F的最小值为mgcosθD．框架对地面的压力先增大后减小16．如图所示，将一个倾角为45°的光滑斜面固定在水平地面上，斜面上方固定一半径为的半圆形框架，框架由粗糙的细杆做成，细杆上套一个轻小圆环A，A上连一长度为的轻绳，轻绳另一端连小球（可视为质点），开始时轻绳与斜面平行。现给小圆环施加一始终沿半圆形细杆切线方向的拉力，使圆环缓慢移动，直到轻绳竖直，整个过程小球位置不变，圆环重力不计，则下列说法正确的是（）A．轻绳的拉力逐渐变小 B．小球对斜面的压力逐渐变大C．半圆形杆对圆环A的摩擦力逐渐变大 D．拉力逐渐变小17.如图所示，AC是上端带光滑轻质定滑轮的固定竖直杆，质量不计的轻杆BC一端通过铰链固定在C点，另一端B悬挂一重力为G的物体，且B端系有一根轻绳并绕过定滑轮，用力F拉绳，开始时∠BCA>90°，现使∠BCA缓慢变小，直到∠BCA＝30°。此过程中，轻杆BC所受的力()A．逐渐减小 B．逐渐增大C．大小不变 D．先减小后增大18.(多选)如图所示，表面光滑的半球形物体固定在水平面上，光滑小环D固定在半球形物体球心O的正上方，轻质弹簧一端用轻质细绳固定在A点，另一端用轻质细绳穿过小环D与放在半球形物体上的小球P相连，DA水平.现将细绳固定点A向右缓慢平移的过程中(小球P未到达半球最高点前)，下列说法正确的是()A.弹簧变短 B.弹簧变长C.小球对半球的压力不变 D.小球对半球的压力变大19．（多选）如图，用硬铁丝弯成的光滑半圆环竖直固定，直径竖直，O为圆心，最高点B处固定一光滑轻质滑轮，质量为m的小环A穿在半圆环上。现用轻绳一端拴在A上，另一端跨过滑轮用力F拉住，开始时AB间轻绳与竖直方向的夹角为θ，小环处于静止状态，现缓慢拉动轻绳，使小环沿光滑半圆环上升一小段距离。小环A及滑轮B大小不计，重力加速度为g，则下列