专题2 力的平衡问题-2024年高考物理复习二级结论题型详解

专题2 力的平衡问题 一、绳上的张力一定沿着绳指向绳收缩的方向，且同一条绳上拉力大小处处相等． 二、两个力的合力的大小范围：|F1－F2|≤F≤F1＋F2. [例题1] 如图所示，穿过小动滑轮的轻绳两端分别固定在a、b两点，质量为m的小物块通过轻绳拴接在小动滑轮的轴上。现给小物块施加一个水平向右的拉力F，系统静止时，滑轮到固定点a、b的两部分轻绳与水平方向的夹角分别为30°和60°，滑轮质量、大小忽略不计，重力加速度为g。下列判断正确的是（　　） A．小物块与滑轮间的轻绳与竖直方向夹角为37° B．作用在小物块上的水平拉力大小为 C．跨过滑轮的轻绳中的张力大小为 D．跨过滑轮的轻绳中的张力大小为 [例题2] 如图，悬挂甲物体的细线拴牢在一不可伸长的轻质细绳上O点处，绳的一端固定在墙上，另一端通过光滑定滑轮与物体乙相连。甲、乙两物体质量分别为m1、m2，系统平衡时，O点两侧绳与竖直方向的夹角分别为α＝45°，β＝60°，则等于（　　） A． B． C． D． [例题3] 如图所示，在水平天花板的A点处固定一根轻杆a，杆与天花板保持垂直。杆的下端有一个轻滑轮O。一根细线上端固定在该天花板的B点处，细线跨过滑轮O，下端系一个重为G的物体，BO段细线与天花板的夹角为θ＝30°。系统保持静止，不计一切摩擦。下列说法中正确的是（　　） A．细线BO对天花板的拉力大小是 B．a杆对滑轮的作用力大小是 C．a杆对滑轮的作用力方向沿着OA竖直向上 D．a杆对滑轮的作用力大小是G 三、静摩擦力会随外力而改变；滑动摩擦力 f=μFN，特别注意 FN 不一定等于 mg 或 mgcosθ。 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的取值应有一定的范围，已知其最大值和最小值分别为F1和F2（F2>0）。f=( F2-F1)/2. [例题4] 如图所示，在一静止升降机内，物体A在位置B处，被一根伸长的弹簧拉住，现让升降机加速上升，达到一定速度后保持匀速一段时间，最后减速上升直到停止，则在升降机上升的过程中（　　） A．加速上升阶段物体A所受的摩擦力一定增大 B．匀速上升阶段物体A的所受的支持力一定增大 C．减速上升阶段物体A所受的摩擦力一定减小 D．整个过过程中物体A所受的摩擦力可能保持不变 [例题5] 如图所示为研究平衡摩擦力的一个实验。把一个木块A放在倾角为θ＝45°的斜面体B上，斜面体固定在小车上。水平外力作用在小车上，使木块A和斜面体B一起水平向左随小车以加速度a匀加速运动。木块A和斜面体B在运动过程中始终相对静止。在某一次实验中，调整小车的加速度大小为a＝g（g为重力加速度），则关于斜面B对物体A的摩擦力方向，下列说法正确的是（　　） A．斜面B对物体A没有摩擦力 B．斜面B对物体A的摩擦力方向沿斜面向上 C．斜面B对物体A的摩擦力方向沿斜面向下 D．斜面B对物体A的摩擦力方向可能沿斜面向上、也可能沿斜面向下 [例题6] 如图1所示，质量均为m、表面粗糙程度不同的三个物块a、b、c，放在三个完全相同的斜面体上，斜面体质量为M、底部倾角为θ。物块a、b、c以相同初速度下滑，斜面体始终保持静止，其vt图像如图2所示。a、b、c与斜面之间的动摩擦因数分别为μa、μb、μc，斜面体对地面的压力分别为FNa、FNb、FNc，斜面体对地面的摩擦力分别为fa、fb、fc。下列判断正确的是（　　） A．μa＞μb＞μc B．FNb＝（M+m）g，fb＝0 C．FNa＜（M+m）g，fa且方向水平向右 D．FNc＞（M+m）g，fc且方向水平向右 四、整体法与隔离法的灵活运用能够简化问题。水平方向分析N物体受力情况时可用隔离法，分析地面与斜面体之间的作用力时可以将M和斜面体看作一个整体，绳上的拉力为外力。 [例题7] 如图甲所示，倾角为θ的斜面体C置于水平地面上，物块B置于斜面上，通过细绳跨过光滑的定滑轮与物块A连接，连接B的一段细绳与斜面平行，整个装置处于静止状态。现在B上再轻放一小物块D，整个系统仍处于静止状态，如图乙所示。则放上D之后与没放D时相比（　　） A．B受到C的摩擦力方向可能会发生改变，地面对C的摩擦力大小和方向都没改变 B．B受到C的摩擦力方向可能会发生改变，地面对C的摩擦力大小一定变大 C．B对C的摩擦力大小一定发生改变，地面对C的摩擦力大小和方向都没改变 D．B对C的摩擦力大小一定发生改变，地面对C的摩擦力大小一定变大 [例题8] 如图所示，整个装置处于静止状态，球Q光滑，若用外力使MN保持竖直并且缓慢地向右移动，在Q落到地面以前发现P始终保持静止，在此过程中下列说法正确的是（　　） A．MN对Q的弹力逐渐减小 B．地面对P的摩擦力逐渐增大 C．地面对P