1 专题一 第一讲 力与物体的平衡（教师用书）-【金版新学案】2023高考物理大二轮专题复习与测试（新高考 新教材）

第一讲　力与物体的平衡 1. (2022·浙江6月T10)如图所示，一轻质晒衣架静置于水平地面上，水平横杆与四根相同的斜杆垂直，两斜杆夹角θ＝60°。一重为G的物体悬挂在横杆中点，则每根斜杆受到地面的(　　 ) A．作用力为G B．作用力为G C．摩擦力为G D．摩擦力为G B　[以水平横杆和重物为整体，设斜杆受水平横杆和重物的弹力大小为F，竖直方向根据受力平衡可得4Fcos 30°＝G，解得F＝G，以其中一斜杆为研究对象，其受力如图所示， 可知每根斜杆受到地面的作用力应与F平衡，即大小为G，每根斜杆受到地面的摩擦力为Ff＝Fsin 30°＝G，B正确，A、C、D错误。] 2．(2020·山东卷)如图所示，一轻质光滑定滑轮固定在倾斜木板上，质量分别为m和2m的物块A、B，通过不可伸长的轻绳跨过滑轮连接，A、B间的接触面和轻绳均与木板平行。A与B间、B与木板间的动摩擦因数均为μ，设最大静摩擦力等于滑动摩擦力。当木板与水平面的夹角为45°时，物块A、B刚好要滑动，则μ的值为(　　) A．　　　B． C．　　　D． C　[物块A、B刚好要滑动，说明两者间的摩擦力为最大静摩擦力，B与木板之间的摩擦力也为最大静摩擦力，对A有，绳子拉力FT＝mg sin 45°＋FfBA＝mg sin 45°＋μmg cos 45°，对B有，2mg sin 45°＝FT＋FfAB＋Ff板B，又Ff板B＝3μmg cos 45°，联立解得μ＝，A、B、D错误，C正确。] 3．(2022·广东卷)如图是可用来制作豆腐的石磨。木柄AB静止时，连接AB的轻绳处于绷紧状态。O点是三根轻绳的结点，F、F1和F2分别表示三根绳的拉力大小，F1＝F2且∠AOB＝60°。下列关系式正确的是(　　) A．F＝F1 B．F＝2F1 C．F＝3F1 D．F＝F1 D　[以结点O为研究对象，进行受力分析，由平衡条件可得F＝2F1cos 30°＝F1，D正确。] 4．(2022·河北高考T7)如图，用两根等长的细绳将一匀质圆柱体悬挂在竖直木板的P点，将木板以底边MN为轴向后方缓慢转动直至水平，绳与木板之间的夹角保持不变，忽略圆柱体与木板之间的摩擦，在转动过程中(　　) A．圆柱体对木板的压力逐渐增大 B．圆柱体对木板的压力先增大后减小 C．两根细绳上的拉力均先增大后减小 D．两根细绳对圆柱体拉力的合力保持不变 B　[设木板与水平方向夹角为θ，两绳所在平面与木板间夹角为α，对圆柱体进行受力分析，将两绳对其拉力记为FT，木板对其支持力记为FN，受力分析如图所示。 y方向上受力平衡，FN＝G cos θ＋FTsin α x方向上受力平衡，G sin θ＝FTcos α α不变，θ从90°减小到0°，则两绳子拉力不断减小，C、D错误；FN＝G cos θ＋·sin α＝G(cos θ＋tan α·sin θ)＝G sin (θ＋φ)，tan φ＝＝tan α，所以φ＝α θ从90°减小到0°，sin (θ＋φ)先增大后减小，所以FN先增大后减小，A错误，B正确。] 5．(2021·湖南卷)质量为M的凹槽静止在水平地面上，内壁为半圆柱面，截面如图所示，A为半圆的最低点，B为半圆水平直径的端点。凹槽恰好与竖直墙面接触，内有一质量为m的小滑块。用推力F推动小滑块由A点向B点缓慢移动，力F的方向始终沿圆弧的切线方向，在此过程中所有摩擦均可忽略，下列说法正确的是 (　　) A．推力F先增大后减小 B．凹槽对滑块的支持力先减小后增大 C．墙面对凹槽的压力先增大后减小 D．水平地面对凹槽的支持力先减小后增大 C　[如图所示，在任意位置，对小滑块进行受力分析，设FN与竖直方向的夹角为θ，根据平衡条件有FN＝mg cos θ，推力F＝mg sin θ。在小滑块由A向B移动过程中，θ角增大，所以推力F增大，FN减小，A、B错误；选小滑块和凹槽整体为研究对象，推力在水平方向的分力F水平＝F cos θ＝mg sin θcos θ＝，可知随着θ角增大，F水平先增大后减小，所以墙面对凹槽的压力先增大后减小，C正确；推力在竖直方向的分力F竖＝F sin θ＝mg sin2θ，可知随着θ角增大，F竖增大，故水平地面对凹槽的支持力F支＝(m＋M)g－F竖减小，D错误。] 学生用书↓第2页 纵观近几年高考试题，本部分内容常以选择题的形式呈现，主要考查受力分析、力的合成与分解(如T1)、静态平衡(如T1)、动态平衡(如T4、T5)以及临界问题(如T2)。考查内容常联系生活、生产实际，考查学生的理解能力、模型建构能力、信息加工能力、应用物理知识解决实际问题的能力。常用到的思想方法有：合成法、正交分解法、图解法、解析法等，对于多物体系统，常常是整体法与隔离法相结合。 考点一　静态平衡问题 1