2.力学中的平衡问题+3.电学中的平衡问题 -河南省信阳高级中学2020届高考物理备考练习 (2份打包)

力学中的平衡问题 打卡：2020高考物理备考第2小时 编写：陈庆威 第一步：【知识方法】 一、静态平衡 1．共点力作用下物体的平衡条件：物体处于平衡状态(静止或匀速直线运动)时，作用在物体上所有力的合力为零． 2．三力平衡：如果物体仅受三个力作用而处于平衡状态，则其中任意两个力的合力与第三个力大小相等、方向相反． 3．多力平衡：任一方向上合力为零；建立直角坐标系后，两个坐标轴上的合力均为零． 二、动态平衡 1．问题的特点 通过控制某些物理量，使物体的状态发生缓慢地变化，物体状态在变化过程中可认为其速度、加速度均为零，始终处于平衡状态，这种平衡称为动态平衡。 2．解题常用方法 (1)“解析法”：如果物体受到多个力的作用，可进行正交分解，利用解析法，建立平衡方程，根据自变量的变化确定因变量的变化。 (2)“图解法”：如果物体受到三个力的作用，其中一个力的大小、方向均不变，并且还有另一个力的方向不变，此时可用图解法，画出不同状态下力的矢量图，判断各个力的变化情况。 (3)“相似三角形法”：此法是图解法的特例，一般研究对象受绳(杆)或其他物体的约束，且物体受到三个力的作用，其中的一个力大小、方向均不变，另外两个力的方向都发生变化，可以用力三角形与几何三角形相似的方法。 (4)“矢量圆”：该情况试题的特点是已知两个力的合力和夹角一定，求两个力的变化情况。 第二步：【例题精选】 【例题1】（2020·全国高三）岳阳某些农村一大家人过春节时常用简易灶做菜，如图甲所示，将一个球形铁锅用三个轻小石块支起用柴火烧菜，铁锅边缘水平，小石块成正三角形放在水平灶台上，石块到铁锅球心的连线与竖直方向的夹角均成30°，已知锅与菜的总质量为9kg，不计铁锅与石块间的摩擦，重力加速度g=10m/s2，则下列说法正确的是 A． 灶台对每个石块的作用力均竖直向上 B．灶台受到每个石块的压力为90N C．每个石块与铁锅之间的弹力大小为 D．灶台对每个石块的摩擦力为10N 【例题2】(2019·江西)如图所示，木板P下端通过光滑铰链固定于水平地面上的O点，物体A、B叠放在木板上且处于静止状态，此时物体B的上表面水平。现使木板P绕O点缓慢旋转到虚线所示位置，物体A、B仍保持静止，与原位置相比(　　) A．A对B的作用力减小 B．B对A的支持力增大 C．木板对B的支持力增大 D．木板对B的摩擦力增大 【例题3】(2019·武汉)两个质量均为m的A、B小球用轻杆连接，A球与固定在斜面上的光滑竖直挡板接触，B球放在倾角为θ的斜面上，A、B均静止，B球没有滑动趋势，则A球对挡板的压力大小为(重力加速度为g)(　　) A．mgtan θ B． C． D．2mgtan θ 【例题4】（2020·全国高三）如图所示，在水平放置的木棒上的M、N两点，系着一根不可伸长的柔软轻绳，绳上套有一光滑小金属环。现将木棒绕其左端逆时针缓慢转动一个小角度，则关于轻绳对M、N两点的拉力F1、F2的变化情况，下列判断正确的是 A．F1和F2都变大 B．F1变大，F2变小 C．F1和F2都变小 D．F1变小，F2变大 【例题5】(多选)(2017·全国卷Ⅰ·T21)如图所示，柔软轻绳ON的一端O固定，其中间某点M拴一重物，用手拉住绳的另一端N。初始时，OM竖直且MN被拉直，OM与MN之间的夹角为α。现将重物向右上方缓慢拉起，并保持夹角α不变。在OM由竖直被拉到水平的过程中(　　) A．MN上的张力逐渐增大 B．MN上的张力先增大后减小 C．OM上的张力逐渐增大 D．OM上的张力先增大后减小 【例题6】（2019·河南高三）如图所示，圆弧面AB与倾角为的斜面BC固定在水平面上，质量为m的物块与质量分布均匀的大球O通过绕过定滑轮的轻绳和与斜面平行的轻弹簧连接，弹簧的劲度系数为k，系统处于静止状态时，滑轮左侧的轻绳恰好沿水平方向，OO′与水平面夹角为α.重力加速度大小为g，不计一切摩擦.求： (1)弹簧的伸长量x； (2)圆弧面AB对大球O的弹力F的大小. 【例题7】（2019·江西高三）如图所示,质量为的木板B放在水平地面上,质量为的货箱A放在木板B上．一根轻绳一端拴在货箱上，另一端拴在地面绳绷紧时与水平面的夹角为．已知货箱A与木板B之间的动摩擦因数，木板B与地面之间的动摩擦因数．重力加速度g取．现用水平力F将木板B从货箱A下面匀速抽出，试求：（，） （1）绳上张力T的大小； （2）拉力F的大小． 【例题8】（2020·河北高三）一般教室门上都安装一种暗锁，这种暗锁由外壳A、骨架B、弹簧C(劲度系数为k)、锁舌D(倾角θ＝30°)、锁槽E以及连杆、锁头等部件组成，如图甲所示。设锁舌D的侧面与外壳A和锁槽E之间的动摩擦因数均为μ，最大静摩