热点2 受力分析和平衡条件的应用-【备考最优解】2025年高考物理二轮专题复习教用word

热点2　受力分析和平衡条件的应用 1.(2024·广东深圳市一模)如图所示，用一轻绳通过定滑轮(图中未画出)将质量为m的小球静置在光滑的半圆柱体上，小球的半径远小于半圆柱体截面的半径R，绳AB长度为L，长度为H的杆BC竖直且与半圆柱体边缘相切，OA与水平面夹角为θ，不计一切摩擦，重力加速度为g，下列表达式表示绳对小球的拉力F的是(　　) A．　　　　　　　 B． C． D． 2．(2024·江苏淮安洪泽中学考前综合练一)用三根细线a、b、c将重力均为G的两个小球1和2连接，并悬挂如图所示。两小球处于静止状态，细线a与竖直方向的夹角为30°，细线c水平，则(　　) A．Fa＝G B．Fc＝G C．＝2 D．Fb不能确定 3．(2024·山东烟台市、菏泽市期末)一竖直放置的轻质圆环静止于水平面上，质量为m的物体用轻绳系于圆环边缘上的A、B两点，结点恰位于圆环的圆心О点。已知物体静止时，AO绳水平，BO绳与AO绳的夹角为150°。现使圆环沿顺时针方向缓慢滚动，在AO绳由水平转动至竖直的过程中(　　) A．AO绳中的拉力一直增大 B．AO绳中最大拉力为2mg C．BO绳中的拉力先减小后增大 D．BO绳中最小拉力为mg 4.(2024·辽宁抚顺市六校协作体期末)如图所示，一同学在擦黑板的过程中，对黑板擦施加一个与竖直黑板面成θ角斜向上的恒力，黑板擦恰好竖直向上做匀速直线运动。已知施加的力等于黑板擦所受重力的2倍，sin θ＝0.6，则黑板擦与黑板间的动摩擦因数为(　　) A．0.3 B．0.4 C．0.5 D．0.6 5．(2024·安徽黄山市二模)如图所示，厢式汽车停放在水平地面上。一条长2L的不可伸长的轻绳两端分别拴在相距为L的a、b两点，让轻绳穿过质量为m的光滑小球(可视为质点)，将光滑小球悬挂起来，此时轻绳拉力为F1。此后将汽车停放在倾角为30°的斜面上，此时轻绳的拉力为F2，则F1∶F2的值为(　　) A．1∶1 B．2∶ C．∶ D．∶2 6．(多选)(2024·第一次学业质量评价T8联考)如图所示，把滑轮固定在倾角为37°的光滑斜面上，轻质细线跨过滑轮，质量分别为m、2m的A、B两滑块与细线连接并叠放在斜面上，A、B沿着斜面分别向上、向下做匀速运动，细线与斜面平行，不计滑轮与绳之间的滑动摩擦力，B的长度足够长，重力加速度为g，sin 37°＝0.6，cos 37°＝0.8，下列说法正确的是(　　) A．斜面对B的支持力大小为mg B．细线的拉力大小为mg C．A、B之间的滑动摩擦力大小为mg D．A、B之间的动摩擦因数为 [特色专项训练] 热点2　受力分析和平衡条件的应用 1．解析：选C。根据题意，对小球受力分析，受拉力、支持力和重力，把拉力和支持力平移，组成矢量三角形，延长AO和BC交于D点，如图所示，由几何关系和相似三角形有＝，解得F＝。 2．解析：选C。将两小球看作一个整体，对整体受力分析，如图所示， 根据平衡条件可得Fa cos 30°＝2G，Fa sin 30°＝Fc，联立得Fa＝G，Fc＝G，＝，故A、B错误，C正确；对小球2隔离分析，利用平衡条件可得Fb＝＝G，则细线b对小球2和小球1的拉力大小都为G，故D错误。 3．解析：选B。物体始终保持静止，合力为零，由于重力不变，以及F1和F2夹角α＝150°不变，则β＝30°，则mg、F1、F2构成封闭的矢量三角形如图所示， 可知在AO绳由水平转动至竖直的过程中，AO绳中的拉力先增大后减小，BO绳中的拉力一直减小，故A、C错误；当F1为直径时，F1最大，AO绳中最大拉力F1＝＝2mg，故B正确；在AO绳竖直时，BO绳中拉力最小，为零，故D错误。 4．解析：选C。如图所示，对黑板擦进行受力分析，当黑板擦匀速向上运动时有Fy＝mg＋f，滑动摩擦力f＝μFx，由题知，F＝2mg，又Fx＝F sin θ，Fy＝F cos θ，联立以上式子得μ＝0.5。 5．解析：选D。汽车在水平面时，对小球进行受力分析如图1所示，可得F1＝＝，在斜面上对小球受力分析如图2所示，设a到球的距离为x，则b到球的距离为2L－x，设边长为x的边与竖直方向夹角为α，根据几何关系及正弦定理，有＝＝，解得sin α＝，根据受力分析，可得F2＝＝，所以有＝。 　　 6．解析：选BD。根据垂直于斜面方向上的平衡条件可得N斜B＝(2mg＋mg)cos 37°＝mg，故A错误；分别对A、B进行受力分析可得F－f＝mg sin 37°，F＋f＝2mg sin 37°，联立可得F＝mg，f＝mg，故B正确，C错误；根据f＝μN可得μ＝＝＝，故D正确。 学科网（北京）股份有限公司 $