1、专题一 突破 11 个高考热点热点一 受力分析与物体的平衡热点概述1共点力的平衡问题是历年高考的热点，包括单个物体的平衡、多个物体的平衡等。2解决共点力问题的基本思路(1)选择单个或多个物体作为研究对象，整体进行受力分析；(2)利用合成法或正交分解法对研究对象的受力情况进行处理；(3)应用平衡条件，建立等式求解(列出方程式)，或利用图解法进行定性分析。高考再现1(2015全国新课标)如图所示，两平行的带电金属板水平放置。若在两板中间 a 点从静止释放一带电微粒，微粒恰好保持静止状态。现将两板绕过 a 点的轴(垂直于纸面)逆时针旋转45，再由 a 点从静止释放一同样的微粒，该微粒将()A保持静止
2、状态B向左上方做匀加速运动C向正下方做匀加速运动D向左下方做匀加速运动【命题立意】知识：带电粒子在匀强电场中的受力情况与运动状态的分析。能力：由受力情况判断运动情况的推理能力。1.解析：选 D 两板水平放置时，放置于两板间 a点的带电微粒保持静止，带电微粒受到的电场力与重力平衡。当将两板沿逆时针方向旋转 45时，电场力大小不变，方向沿逆时针方向偏转 45，受力如图所示，则其合力方向沿二力角平分线方向，微粒将向左下方做匀加速运动。2(2013全国新课标 )如图所示，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 的取值应有一定范围，已知其最大值和最小
3、值分别为 F1 和 F2(F20)。由此可求出()A物块的质量B斜面的倾角C物块与斜面间的最大静摩擦力D物块对斜面的正压力【命题立意】知识：摩擦力及共点力的平衡。能力：考查了共点力平衡及对摩擦力的大小、方向与物体运动趋势的关系的理解。2.解析：选 C 设物块质量为 m，斜面的倾角为，物块所受的最大静摩擦力为 Ffm，对物块受力分析后，根据平衡条件建立方程，外力 F 最大时，最大静摩擦力方向沿斜面向下，有 mgsin FfmF1；外力 F 最小时，最大静摩擦力方向沿斜面向上，有 mgsin FfmF2；两式相减，可解得最大静摩擦力 FfmF1F22，C正确；由这两个等式无法解出物块的质量、斜面的
4、倾角和物块对斜面的正压力，A、B、D 错误。限时训练1(2015宿迁模拟)物块 A 置于倾角为 30的斜面上，用轻弹簧、细绳跨过定滑轮与物块 B 相连，弹簧轴线与斜面平行，A、B 均处于静止状态，如图所示。A、B 重力分别为 10 N 和4 N，不计滑轮与细绳间的摩擦，则()A弹簧对 A 的拉力大小为 6 NB弹簧对 A 的拉力大小为 10 NC斜面对 A 的摩擦力大小为 1 ND斜面对 A 的摩擦力大小为 6 N解析：选 C 弹簧对 A 的弹力等于 B 的重力，即 FGB4 N，故 A、B 错误；对 A 分析，根据共点力平衡得：GAsin 30FfF，解得斜面对 A 的摩擦力 FfGAsin
5、 30F10124 N1 N，故 C 正确，D 错误。2.(2015渭南模拟)如图所示，物体 a、b 和 c 叠放在水平桌面上，水平力 Fb5 N、Fc10 N，分别作用于物体 b、c 上，a、b 和 c 仍保持静止。则物体 b 受力的个数为()A3 B4 C5 D6解析：选 C 以 a 为研究对象，根据平衡条件得到：b对 a 的静摩擦力大小 Ff10，否则 a 水平方向所受的合力不为零，不能保持平衡，以 a、b 整体为研究对象，根据平衡条件得到：Ff2Fb5 N，再以三个物体整体为研究对象，根据平衡条件得：Ff3FcFb10 N5 N5 N，方向水平向左，所以 Ff10，Ff25 N，Ff3
6、5 N。则物体 b 受到重力、c 对 b 的支持力及静摩擦力、a 对 b 的压力和拉力 Fb共 5 个力的作用，故 C 正确，A、B、D 错误。3.(2015宁波质检)如图所示，质量为 m、带电量为q 的滑块，沿绝缘斜面匀速下滑，当滑块滑至竖直向下的匀强电场区域时，滑块运动的状态为 ()A继续匀速下滑 B加速下滑C减速下滑D先加速下滑后减速下滑解析：选 A 设斜面的倾角为。滑块没有进入电场时，根据平衡条件得 mgsin Ff，FNmgcos，又FfFN，得到 mgsin mgcos，即有 sin cos，当滑块进入电场时，设其受到的电场力大小为 F。根据正交分解得到滑块受到的沿斜面向下的力为(
7、mgF)sin，沿斜面向上的力为(mgF)cos，由于 sin cos，所以(mgF)sin(mgF)cos，即仍受力平衡，所以滑块仍做匀速运动，故 A 正确，B、C、D错误。4.(2015苏州高三联考)如图所示，一定质量的物体通过轻绳悬挂，结点为 O。人沿水平方向拉着 OB 绳，物体和人均处于静止状态。若人的拉力方向不变，缓慢向左移动一小段距离，下列说法正确的是 ()A.OA 绳中的拉力先减小后增大BOB 绳中的拉力不变C.人对地面的压力逐渐减小D 地面对人的摩擦力逐渐增大解析：选 D 将重物的重力进行分解，当人的拉力方向不变，缓慢向左移动一小段距离时，OA 与竖直方向夹角变大，OA 的拉力
8、由图中 1 位置变到 2 位置，可见 OA绳子拉力变大，OB 绳拉力逐渐变大；由于 OA 绳拉力变大，则绳子拉力水平方向分力变大，根据平衡条件知地面对人的摩擦力逐渐增大；人对地面的压力始终等于人的重力，保持不变，故只有 D 正确，A、B、C 错。5.如图所示，三根细线共系于 O 点，其中 OA 在竖直方向上，OB 水平并跨过定滑轮悬挂一个重物，OC 的 C 点固定在地面上，整个装置处于静止状态。若 OC 加长并使 C 点左移，同时保持 O 点位置不变，装置仍然处于静止态，则细线OA 上拉力 FA 和 OC 上的拉力 FC 与原先相比是()AFA、FC 都减小BFA、FC 都增大CFA 增大，F
9、C 减小DFA 减小，FC 增大解析：选 A O 点受 FA、FB、FC 三个力平衡，如图所示当按题示情况变化时，OB 绳的拉力 FB 不变，OA 绳拉力 FA 的方向不变，OC 绳拉力 FC 的方向与拉力 FB 方向的夹角减小，保持平衡时 FA、FC 的变化如图中虚线所示，显然都是减小了。6.(2015衡阳八中模拟)如图所示，两个梯形木块 A、B叠放在水平地面上，A、B 之间的接触面倾斜，A 的左侧靠在光滑的竖直墙面上，B 受到水平向左的推力 F。关于两个木块的受力，下列说法正确的是()AA、B 之间一定存在摩擦力BA 可能受三个力作用CA 一定受四个力作用DB 受到地面的摩擦力的方向向右解
10、析：选 B 由于 A、B 间接触面情况未知，若 A、B 接触面光滑，则 A、B 间可以没有摩擦力，故 A 错误；对整体受力分析可知，A 一定受向右的弹力；另外受重力和支持力；因为 A、B 间可能没有摩擦力，故 A 可能只受三个力，故 B 正确，C 错误；木块 B 受重力、推力、A 对 B 的垂直于接触面的压力作用，若压力向右的分力等于 F，则 B 可能不受摩擦力，故 D 错误。7如图所示，三个相同的轻质弹簧连接在 O 点，弹簧 1 的另一端固定在天花板上，且与竖直方向的夹角为30，弹簧 2 水平且右端固定在竖直墙壁上，弹簧 3 的另一端悬挂质量为 m 的物体且处于静止状态，此时弹簧 1、2、3
11、 的形变量分别为 x1、x2、x3，则()Ax1x2x3 312Bx1x2x321 3Cx1x2x312 3Dx1x2x3 321解析：选 B 对物体受力分析可知：kx3mg，对弹簧的结点受力分析可知：kx1cos 30kx3，kx1sin 30kx2，联立解得 x1x2x321 3。8如图所示，物块 M 在静止的传送带上以速度 v 匀速下滑时，传送带突然启动，方向如图中箭头所示，若传送带的速度大小也为 v，则传送带启动后()AM 相对地面静止在传送带上BM 可能沿斜面向上运动CM 受到的摩擦力不变DM 下滑的速度减小解析：选 C 由 M 匀速下滑可知其处于平衡状态，受重力、摩擦力和支持力作用
12、，传送带启动后对 M 受力没有影响，自然也不会影响其运动状态，C 正确。9如图所示，固定在水平地面上的物体 A，左侧是圆弧面，右侧是倾角为 的斜面，一根轻绳跨过物体 A 顶点上的小滑轮，绳两端分别系有质量为 m1、m2 的小球，当两球静止时，小球 m1 与圆心连线跟水平方向的夹角也为，不计一切摩擦，圆弧面半径远大于小球直径，则 m1、m2 之间的关系是()Am1m2 Bm1m2tan Cm1m2cot Dm1m2cos 解析：选 B 通过光滑的滑轮相连，左右两侧绳的拉力大小相等，两小球都处于平衡状态，又由受力分析可得：对 m1 有 FTm1gcos，对 m2 有 FTm2gsin，联立两式可得
13、 m1gcos m2gsin，可得 B 正确。10.(2015唐山二模)如图所示，MON 为张角为 90的 V 型光滑支架，小球静止于支架内部，初始时刻支架的 NO 边处于竖直方向，将支架绕 O 点顺时针缓慢转动 90的过程中，NO 板对小球弹力的变化情况为()A一直增大B一直减小C先增大后减小 D先减小后增大解析：选 A 设 NO 与水平方向的夹角为，将支架绕 O点顺时针缓慢转动 90的过程中 逐渐减小到零，以小球为研究对象，根据平衡条件易得 NO 板对小球弹力为 mgcos，所以选项 A 正确，B、C、D 错误。11(2015江苏四市调研)如图所示，质量均为 M 的 A、B 两滑块放在粗糙
14、水平面上，两轻杆等长，杆与滑块、杆与杆间均用光滑铰链连接，在两杆铰合处 O 点悬挂一质量为 m 的重物 C，整个装置处于静止状态，设杆与水平面间的夹角为。下列说法正确的是()A当 m 一定时，越大，轻杆受力越小B当 m 一定时，越小，滑块对地面的压力越大C当 一定时，M 越大，滑块与地面间的摩擦力越大D当 一定时，M 越小，可悬挂重物 C 的质量 m 越大解析：选 A 将 C 的重力按照作用效果分解，如图所示：根据平行四边形定则有 F1F212mgsin mg2sin，故 m 一定时，越大，轻杆受力越小，选项 A 正确；对 ABC 整体分析可知，对地压力为：FN(2Mm)g，与 无关，选项 B
15、 错误；对 A 分析，受重力、杆的推力、支持力和向右的静摩擦力，根据平衡条件，有：FfF1cos mg2tan，与 M 无关，选项 C 错误；只要动摩擦因素足够大，即可满足 F1cos F1sin，不管 M 多大，M 都不会滑动，选项 D 错误。12.(2015冀州中学月考)如图所示，在斜面上等高处，静止着两个相同的物块 A 和 B，两物块之间连接着一个轻质弹簧，劲度系数为 k，斜面的倾角为，两物块和斜面间的摩擦因数均为，则弹簧的最大伸长量是()A.mgkB.mgcos kC.mgsin mgcos kD.mg 2cos2sin2k解析：选 D 物体静止在斜面上，在斜面这个平面内共有三个力作用
16、在物体上，一个是重力沿斜面向下的分力 mgsin，静摩擦力 FfFfmmgcos，方向不确定，B 物体受弹簧弹力 kx 且水平向左，则弹力等于 mgsin 和静摩擦力 Ff 的合力，当 静 摩 擦 力 最 大 时，合 力 最 大，此 时：kx F2fmmgsin 2，故 xmg cos 2sin2k，故 D 正确，A、B、C 错误。13.(2015南昌质检)如图所示，用三根轻绳将 A、B 两小球以及水平天花板上的固定点 O 之间两两连接。然后用一水平方向的力 F作用于A球上，此时三根轻绳均处于直线状态，且 OB 绳恰好处于竖直方向，两球均处于静止状态。已知三根轻绳的长度之比为 OAABOB345，两球质量关系为 mA2mB2m，则下列说法正确的是()AOB 绳的拉力大小为 2mgBOA 绳的拉力大小为 103 mgCF 的大小为 32mgDAB 绳的拉力大小为 mg解析：选 B 由于 OB 绳恰好处于竖直方向，所以 AB 绳中拉力为零，选项 D 错误；对 B 球受力分析，可得 OB绳的拉力大小为 FOBmBgmg，选项 A 错误；对 A 球受力分析，画出受力图如图所示，由题意知OAB90，设AOB，tan ABOA43，53，由平衡条件得：FOA mAgcos，FmAgtan，解得 F83mg，FOA103mg，选项 B 正确，C 错误。