高考物理大二轮总复习与增分策略 专题三 受力分析 共点力的平衡(4)

大小也为，C错误，D正确.

tan α

mg

9.(2016·台州模拟)如图8所示，一小球在斜面上处于静止状态，不考虑一切摩擦，如果把竖直挡板由竖直位置缓慢绕O点转至水平位置，则此过程中球对挡板的压力F1和球对斜面的压力F2的变化情况是( )

图8

A.F1先增大后减小，F2一直减小 B.F1先减小后增大，F2一直减小 C.F1和F2都一直减小 D.F1和F2都一直增大 答案 B

解析 小球受力如图甲所示，因挡板是缓慢转动，所以小球处于动态平衡状态，在转动过程中，此三力(重力、斜面支持力、挡板弹力)组成矢量三角形的变化情况如图乙所示(重力大小、方向均不变，斜面对其支持力方向始终不变)，由图可知此过程中斜面对小球的支持力不断减小，挡板对小球弹力先减小后增大，再由牛顿第三定律知B正确.

10.如图9所示，用与水平面成θ角的推力F作用在物块上，随着θ逐渐减小直到水平的过程中，物块始终沿水平面做匀速直线运动.关于物块受到的外力，下列判断正确的是( )

图9

A.推力F先增大后减小 B.推力F一直减小

C.物块受到的摩擦力先减小后增大

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D.物块受到的摩擦力一直不变 答案 B

解析 对物块受力分析，建立如图所示的坐标系.

由平衡条件得，水平方向Fcos θ－Ff＝0，竖直方向FN－(mg＋Fsin θ)＝0，又Ff＝μFN，μmg联立可得F＝，Ff＝μ(mg＋Fsin θ)，可见，当θ减小时，F、Ff一直减

cos θ－μsin θ小，故选项B正确，A、C、D错误.

11.(2013·新课标全国卷Ⅱ·15)如图10，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F1和F2(F2＞0).由此可求出( )

图10

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 答案 C

解析 当拉力为F1时，物块有沿斜面向上运动的趋势，受到沿斜面向下的静摩擦力，则F1＝mgsin θ＋fm.当拉力为F2时，物块有沿斜面向下运动的趋势，受到沿斜面向上的静摩擦力，则F2＋fm＝mgsin θ，由此解得fm＝

F1－F2

2

.

12.(2016·嘉兴模拟)如图11所示，人和物体处于静止状态.当人拉着绳向右跨出一步后，人和物体仍保持静止.不计绳与滑轮的摩擦，下列说法中正确的是( )

图11

A.绳的拉力变大 B.人所受的合力增大

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C.地面对人的摩擦力增大 D.人对地面的压力减小 答案 C

解析 物体始终处于静止状态，所以绳子对物体的拉力始终等于mg，选项A错误；人保持静止状态，合力为零，选项B错误；对人受力分析并正交分解如图所示，由平衡条件得FN＋mgsin θ＝Mg，Ff＝mgcos θ，当人拉着绳向右跨出一步后，θ将变小，Ff会变大，FN也将变大，选项C正确，D错误.

13.如图12所示，位于竖直侧面的物体A的质量mA＝0.2 kg，放在水平面上的物体B的质量

mB＝1.0 kg，绳和滑轮间的摩擦不计，且绳的OB部分水平，OA部分竖直，A和B恰好一起匀

速运动，g取10 m/s.

2

图12

(1)求物体B与水平面间的动摩擦因数.

(2)如果用水平力F向左拉物体B，使物体A和B做匀速运动需多大的拉力？ 答案 (1)0.2 (2)4 N

解析 (1)因物体A和B恰好一起匀速运动，所以物体A、B均处于平衡状态.由平衡条件得 对A：FT－mAg＝0 对B：FT－μFN＝0

FN－mBg＝0

解得：μ＝0.2

(2)如果用水平力F向左拉物体B，使物体A和B做匀速运动，此时水平绳的拉力与滑动摩擦力的大小均不变，对物体B由平衡条件得

F－FT－μFN＝0

解得：F＝4 N.

14.(2016·金华十校模拟)如图13所示，某同学用大小为5 N、方向与竖直黑板面成θ＝53°的力将黑板擦沿黑板表面竖直向上缓慢推动，黑板擦无左右运动趋势.已知黑板的规格为4.5×1.5 m，黑板的下边缘离地的离度为0.8 m，黑板擦(可视为质点)的质量为0.1 kg，g2

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＝10 m/s，sin 53°＝0.8.

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图13

(1)求黑板擦与黑板间的动摩擦因数μ；

(2)当她擦到离地高度2.05 m时，黑板擦意外脱手沿黑板面竖直向下滑落，求黑板擦砸到黑板下边缘前瞬间的速度大小. 答案 (1)0.5 (2)5 m/s

解析 (1)对黑板擦受力分析如图所示：

水平方向：Fsin θ＝FN① 竖直方向：Fcos θ＝mg＋Ff② 另有：Ff＝μFN③

联立①②③可得：μ＝0.5④

(2)由受力分析可知：黑板擦脱手后做自由落体运动 自由落体：v＝2gh⑥ 代入数据可得：v＝5 m/s⑦

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