必刷02　受力分析　共点力的平衡-2021届高考物理二轮复习专项必刷（人教版）

必刷02　受力分析　共点力的平衡 必刷点1　物体的受力分析 典例1. (2018·太原外国语学校月考)如图所示,A和B两物块的接触面是水平的,A与B保持相对静止一起沿固定斜面匀速下滑,在下滑过程中B的受力个数为 (　　) A.3 　 　B.4　 C.5 　　D.6 【答案】 B 【解析】 物块B一定受到重力作用;从整体看,物块A与B一起沿斜面匀速下滑,受力平衡,所以斜面一定给B支持力和摩擦力作用;物块A受力也平衡,且物块A、B的接触面水平,所以物块B只能给A一个竖直向上的支持力,即A一定给B一个竖直向下的压力.综上可知,物块B受到4个力作用,选项B正确. 变式1.(2018·吉林长春测试)如图所示,甲、乙、丙三个物体叠放在水平面上,用水平力F拉位于中间的物体乙,它们仍保持静止状态,三个物体的接触面均水平,则乙物体受力的个数为 (　　) A.3个 B.4个 C.5个 D.6个 【答案】　C 【解析】 由甲物体受力平衡可知,甲、乙之间不存在相互作用的摩擦力;以甲、乙整体为研究对象,由水平方向受力平衡得:乙、丙的接触面间存在相互作用的摩擦力;乙还受重力、甲对它的压力、丙对它的支持力和水平拉力F,故乙受5个力的作用,C正确. 必刷点2　共点力的平衡问题 典例2 (2019·河南安阳实验中学月考)(多选)如图所示,两相同轻质硬杆OO1、OO2可绕其两端垂直纸面的水平轴O、O1、O2转动,在O点悬挂一重物M,将两相同木块m紧压在竖直挡板上,此时整个系统保持静止.Ff表示木块与挡板间摩擦力的大小,FN表示木块与挡板间正压力的大小.若挡板间的距离稍许增大后,系统仍静止,且O1、O2始终等高,则 (　　) A.Ff变小 B.Ff不变 C.FN变小 D.FN变大 【答案】BD 【解析】 以两个木块m和重物M整体作为研究对象,系统整体受力左右对称,在竖直方向上由平衡条件得,木块与挡板之间的摩擦力Ff=g,Ff大小与挡板间的距离无关,A错误,B正确;以轴O点为研究对象,受力分析如图所示,根据平衡条件,并利用合成法可得,轻杆对轴O的作用力F=;再以木块m为研究对象,利用正交分解法可得,挡板对木块的正压力FN=Fsin θ=,当挡板间的距离稍许增大时,θ增大,FN增大,C错误,D正确. 变式2..(2019·安徽黄山联考)在竖直墙壁间有半圆球A和圆球B,其中圆球B的表面光滑,半圆球A与左侧墙壁之间的动摩擦因数为.两球心之间连线与水平方向成30°的夹角,两球恰好不下滑,设最大静摩擦力等于滑动摩擦力,则半球圆A和圆球B的质量之比为 (　　) A. B. C. D. 【答案】BD 【解析】 设A的质量为m,B的质量为M,对B受力分析如图所示,可得:FN=Fcos θ;Mg-Fsin θ=0,解得:FN=;对两球组成的整体有:(m+M)g-μFN=0,联立解得:=. 必刷点3　动态平衡问题的分析 典例3. (2019·海南儋州一中统测)如图所示,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 (　　) 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】 因挡板是缓慢转动的,所以小球处于动态平衡状态,在转动过程中,小球所受重力G的大小、方向均不变,斜面的支持力F2'的方向不变,挡板的弹力F1'的方向沿逆时针变化,根据平衡条件知,F2'与F1'的合力应始终与重力G等大反向,结合以上特点作出该过程的动态平行四边形,如图所示,由图可知,F1'先变小后变大,F2'始终变小,再由牛顿第三定律知,F1先减小后增大,F2一直减小,选项B正确. 变式3.(2019·甘肃张掖二中月考)如图所示,一小球放置在木板与竖直墙面之间.设墙面对球的压力大小为FN1,球对木板的压力大小为FN2.以木板与墙连接点所形成的水平直线为轴,将木板从图示位置开始缓慢地转到水平位置.不计摩擦,在此过程中 (　　) A.FN1始终减小,FN2始终增大 B.FN1始终减小,FN2始终减小 C.FN1先增大后减小,FN2始终减小 D.FN1先增大后减小,FN2先减小后增大 【答案】B 【解析】 将木板从图示位置开始缓慢地转到水平位置的过程中,小球受力始终平衡,且所受重力mg保持不变,墙对球的压力FN1始终水平向右,木板对球的支持力(大小等于球对木板的压力FN2)沿顺时针方向发生转动,根据平衡特点画出小球受力的动态平行四边形如图所示,由图很直观地可看出FN1始终减小,FN2始终减小,选项B正确. 必刷点4　平衡中的临界