【专项题库+高考领航】2022届高考物理大一轮复习-热点集训(二)-受力分析+物体的平衡.docx

热点一　物体的受力分析
力学是物理学的基础，物体的受力分析是分析力学问题的基本力气，这种力气渗透到整个与力有关的学问点，如电场、磁场与电磁感应等．把握三种性质的力的特点、机敏应用整体法、隔离法，是正确受力分析的关键，如2022年广东卷第14题等．作为物理学的基础，力往往会综合到其他考点命制试题，选择题和综合计算题均有，独立命题以选择题为主．
1．(2021·安徽六校联考)如图所示， 位于倾角为θ的斜面上的物块B由跨过定滑轮的轻绳与物块A相连，从滑轮到A与B的两段绳都与斜面平行，已知A与B之间及B与斜面之间均不光滑，若用一沿斜面对下的力F拉B并使它做匀速直线运动，则B受力的个数为 (　　)
A．4个　　　　　　　　 B．5个
C．6个 D．7个
解析：选D.对B进行受力分析，它受重力、斜面的支持力、拉力F、细绳沿斜面对上的拉力、物块A对B的压力、物块A与B之间的滑动摩擦力、B与斜面间的滑动摩擦力，因此B共受7个力作用．
2. (2021·云南玉溪一中检测)(多选)将一物块分成相等的A、B两部分靠在一起，下端放置在地面上，上端用绳子拴在天花板上，绳子处于竖直伸直状态，整个装置静止，则 (　　)
A．绳子上拉力可能为零
B．地面受的压力可能为零
C．地面与物体间可能存在摩擦力
D．A、B之间可能存在摩擦力
解析：选AD.若绳子上的拉力为零，则A受B斜向左上的支持力和斜向右上的摩擦力作用，A、D正确．由于A无法对B供应向上的力，地面对B的支持力不能为零，依据牛顿第三定律，地面受的压力不能为零，B错误．对A、B整体分析，系统不受水平方向的其他力，故地面与物体间不行能有摩擦力，C错误．
3. 如图所示，光滑斜面固定于水平面，滑块A、B叠放在一起冲上斜面，且始终保持相对静止，A上表面水平，则在斜面上运动时B受力的示意图为 (　　)

解析：选A.先将A、B当成一个整体，一起冲上斜面时，受重力及斜面的支持力，合力沿斜面对下．再用隔离法，单独对B进行受力分析可知，B所受摩擦力水平向左，所受A的支持力在竖直方向上，A正确．
4．(多选)如图所示，两个相像的斜面体A、B在竖直向上的力F的作用下静止靠在竖直粗糙墙壁上．关于斜面体A和B的受力状况，下列说法正确的是 (　　)
A．A确定受到4个力
B．B可能受到4个力
C．B与墙壁之间确定有弹力和摩擦力
D．A与B之间确定有摩擦力
解析：选AD.整体法确定外力：对斜面体A、B整体受力分析，其受到向下的重力G和向上的推力F，由平衡条件可知B与墙壁之间不行能有弹力，因此也不行能有摩擦力，故C错误．
假设法、状态法确定B对A的接触力：对斜面体A受力分析，A确定受到重力GA和推力F.假设撤掉A，B将下落A、B间确定存在弹力FBA，如图甲所示．为保持A处于平衡状态，B确定给A一个沿斜面对下的摩擦力Ff.

转换法确定B的受力：依据牛顿第三定律可知，斜面体B除受重力外，确定受到A的支持力FAB和摩擦力Ff′，如图乙所示．
综合以上分析可知，A、D正确．
热点二　共点力的平衡
平衡是常见的状态之一，是高考力学中的热点和难点内容之一，涉及力的概念的理解、物体的受力分析、力的合成与分解、共点力的平衡条件等重要考点，通常还与电场、磁场及电磁感应综合命题，复习难点是摩擦力的分析与计算、受力平衡的动态分析，在2022年高考中山东卷第14题涉及动态分析．这部分内容一般以选择题、综合题的形式考查，独立命题以选择题为主．
5．(2021·山西太原一模)如图所示，一只小鸟沿着较粗的均匀树枝从右向左缓慢爬行，在小鸟从A运动到B的过程中 (　　)

A．树枝对小鸟的合作用力先减小后增大
B．树枝对小鸟的摩擦力先减小后增大
C．树枝对小鸟的弹力先减小后增大
D．树枝对小鸟的弹力保持不变
解析： 选B.树枝对鸟的合作用力是支持力和摩擦力的合力，由二力平衡得，它与小鸟重力等大反向，因小鸟所受重力不变，所以树枝对小鸟的合作用力不变，A项错误．由受力分析图可知，树枝对小鸟的摩擦力先减小后增大，对小鸟的弹力先增大，后减小，所以B项对，C、D两项均错误．6. (2021·江西八校联考)(多选)如图所示，将一劲度系数为k的轻弹簧一端固定在内壁光滑的半球形容器底部O′处(O为球心)，弹簧另一端与质量为m的小球相连，小球静止于P点．已知容器半径为R、与水平地面之间的动摩擦因数为μ，OP与水平方向的夹角为θ＝30°.下列说法正确的是 (　　)
A．轻弹簧对小球的作用力大小为mg
B．容器相对于水平面有向左的运动趋势
C．容器和弹簧对小球的作用力的合力竖直向上
D．弹簧原长为R＋
解析：选CD.对小球受力分析，如图所示，由于θ＝30°，所以三角形OO′P为等边三角形，由相像三角形法得FN＝F＝mg，所以A项错．由整体法得，容器与地面没有相对运动趋势，B项错误．小球处于平衡状态，容器和弹簧对小球的作用力的合力与重力平衡，故C项正确．由胡克定律有F＝mg＝k(L0－R)，解得弹簧原长L0＝R＋，D项对．
7. (多选)如右图所示，将两个质量均为m的小球a、b用细线相连悬挂于O点，用力F拉小球a，使整个装置处于平衡状态，且悬线Oa与竖直方向的夹角为θ＝30°，则F的大小 (　　)
A．可能为mg
B．可能为mg
C．可能为mg
D．可能为mg

解析：选CD.对小球a受力分析，受重力、两绳的拉力和F共四个力作用，受力分析如图所示．当F的方向垂直于F0的方向时，F有最小值．依据共点力的平衡条件可得F的最小值为Fmin＝2mgsin 30°＝mg，选项C、D正确．
8. (高考信息创新卷)(多选)重力为G的圆柱体A被平板B夹在板与墙壁之间，平板B与底座C右端的铰链相连，左端由液压器调整高度，以转变平板B与水平底座C间的夹角θ，B、C及D总重力也为G，底座C与水平地面间动摩擦因数为μ(0.5＜μ＜1)，平板B的上表面及墙壁是光滑的．底座C与地面间的最大静摩擦力等于滑动摩擦力，则下列说法正确的是 (　　)
A．C与地面间的摩擦力总等于2μG不变
B．θ角增大时，地面对C的摩擦力总增大
C．要保持底座C静止不动，应满足tan θ≤2μ
D．若保持θ＝45°不变，圆柱体的重力增大ΔG，仍要保持底座C静止则ΔG的最大值ΔGm＝G
解析：选CD.对A、B、C、D整体受力分析如图(a)所示，当系统静止不动时，由平衡条件可知墙壁对圆柱体的压力F1与地面对C的摩擦力Ff相等，即F1＝Ff，地面支持力FN＝2G，因此C与地面间最大静摩擦力Ffm＝2μG.对圆柱体A，受力分析如图(b)所示，平衡时有F1＝F2sin θ，F2cos θ＝G，解得F1＝Gtan θ，因此系统静止不动时，地面摩擦力Ff＝F1＝Gtan θ，随θ的增大而增大，A错误．当F1＝Gtan θ＞2μG时，底座C将在地面上滑动，圆柱体落地前滑动摩擦力保持Ff＝2μG不变，B错误．要保持底座C静止不动，应满足Gtan θ≤2μG，即tan θ≤2μ，C项正确．若保持θ＝45°不变，圆柱体的重力增大ΔG，则有(G＋ΔG)tan θ≤μ(2G＋ΔG)，解得ΔG的最大值ΔGm＝G，D项正确．