高中物理-静力学探究九法

主讲教师：靠他网物理名师商老师题根1．摩擦力的讨论如图5-1所示，水平面上有一重为40N的物体，受到F1＝13N和F2=6N的水平力的作用而保持静止，F1与F2的方向相反，物体与水平面间的动摩擦因数μ＝0.2，设最大静摩擦力等于滑动摩擦力，求：⑴物体所受摩擦力的大小和方向；⑵若只撤去F1，物体所受摩擦力的大小和方向；⑶若只撤去F2，物体所受摩擦力的大小和方向。图5-1改变物体的初始状态，变静止为运动变式1例1如图1所示，质量为m＝0.4kg的木块在粗糙的水平地面上以v＝2m/s的速度向左运动，木块与水平地面间的动摩擦因数为0.5，水平恒力F＝1N作用于木块上，g取10m/s2，图2中能反映木块受到的摩擦力f变化情况的是（）。图1图2改变物体个数，变一个为两个变式2例2如图3所示，在水平面上放一个重为GA＝20N的木块，木块与水平面间的动摩擦因数，μ＝0.4，在木块A上加一重为GB＝10N的木块B，B与A之间的动摩擦因数μB＝0.2，那么当A、B两木块一起沿水平面匀速运动时，对A的水平拉力F应为多大？此时B所受的摩擦力为多大？图3改变物体个数，变一个为三个变式3例3如图4所示，三个相同物体叠放在一起，置于粗糙水平面上，物体间不光滑，现用一水平力F作用于B上，物体仍静止，下列说法中正确的是（）。A．B物体受到六个力作用B．A物体受到两个力作用C．C物体受到水平面给予的摩擦力大小为F，方向水平向左D．C物体对B物体的支持力大小等于B物体的重力图4改变物体个数，同时对两个物体施力变式4例4三个相同的物体叠放在一起，当作用在A、C上的力如图5所示，三个物体均处于静止状态，则物体A、B之间，B、C之间，C与地面之间的摩擦力大小分别为多少？图5变平动为转动变式5例5长直木板的上表面的一端放有一个铁块，木块由水平位置缓慢的向上转动（即木板与地面的夹角α变大）如图6乙所示，另一端不动，则木块受到摩擦力f随角度α的变化是图7甲中的（）。图7图6变水平运动为竖直运动变式6例6如图8所示，把一重为G的物体，用一个与时间成正比的水平推力压在足够高而平整的竖直墙壁上，开始时物体的速度为零，从t＝0开始，物体所受的摩擦力随时间变化的图象是图9中（）。图8图91如图甲所示，用水平力F将质量均为m的三块砖压在竖直墙上，静止不动。A与F接触表面光滑（不受摩擦力），则下列叙述正确的是（）。A．墙壁施给C的摩擦力为mg，方向竖直向上B．墙壁施给C的弹力为FC．A施给B的摩擦力大小为mg，方向竖直向下D．C施给B的摩擦力大小为2mg，方向竖直向上图甲2如图所示A，B，C三个物体叠放在一起，同时有F＝1N的两个水平力分别作用于A，B两物体上，A，B，C三个物体仍处于平衡状态，则（）。A．A物体对B物体的摩擦力为1NB．地面对A物体的摩擦力为0C．B物体对C物体的摩擦力为0D．C物体对B物体的摩擦力为1N3汽车在平直公路上匀速行驶，设驱动轮在后，则（）。A．前、后轮受到的摩擦力方向均向后B．前、后轮受到的摩擦力方向均向前C．前轮受到的摩擦力向前，而后轮受到的摩擦力向后D．前轮受到的摩擦力向后，而后轮受到的摩擦力向前4如图所示，位于水平桌面上的物块P，由跨过定滑轮的轻绳与物块Q相连，从滑轮到P和到Q的两段绳都是水平的，已知Q与P之间以及P与桌面之间的动摩擦因数都是μ，两物块的质量都是m，滑轮的质量、滑轮轴上的摩擦都不计，若用一水平向右的力F拉P，使它做匀速运动，则F的大小为（）。A．4μmgB．3μmgC．2μmgD．1μmg5完全相同的直角三角形滑块A、B，按如图所示叠放，设A、B接触的斜面光滑，A与桌面的动摩擦因数为μ，现在B上作用一水平推力F，恰好使A、B一起在桌面上匀速运动，且A、B保持相对静止，则A与桌面的动摩擦因数μ跟斜面倾角θ的关系为（）。A．B．C．D．tan1tan22tan与无关6如图甲所示，人重600N，木板重400N，人与木板、木板与地面间动摩擦因数为0.2，现在人用水平力拉绳，使他与木块一起向右匀速运动，则（）。A．人拉绳的力是200NB．人拉绳的力是100NC．人脚给木块的摩擦力向右D．人脚与木块间会发生相对滑动图甲7物块从光滑曲面上的P点自由滑下，通过粗糙的静止水平传送带以后落到地面上的Q点，若传送带的皮带轮沿逆时针方向转动起来，使传送带随之运动，如图所示，再把物块放到P点自由滑下则（）。A．物块将仍落在Q点B．物块将会落在Q点的左边C．物块将会落在Q点的右边D．物块有可能落不到地面上题根2．受力分析方法如图6-1所示，斜面体固定在粗糙水平面上，斜面体的斜角为θ，斜面上放一物块，重力为G，处于静止状态，则下列说法中正确的是（）。A．斜面对物块的作用力大小为G，方向竖直向上B．斜面对物块的作用力大小为Gcosθ，方向垂直于斜面向上C．斜面对物块的作用力大小为Gcosθ，方向平行于斜面向上D．物块受到的合外力为零图6-1添加一个竖直向下的外力变式1例1在前面题根的基础上施加一个竖直向下的力F在物块上，力F过物块的重心，物块仍处于静止状态，如图6-2所示，则（）。A．斜面对物块的弹力增大B．物块所受的合力不变C．斜面对物块的摩擦力增大D．当力F增大时，物块会运动经典变式图6-2添加一个沿斜面向上的力变式2例2若施加平行斜面向上的力F，物块仍处于静止状态，如图6-3所示，斜面作用于物块的静摩擦力为（）。A．方向可能沿斜面向上B．方向可能沿斜面向下C．大小可能为零D．大小可能等于F图6-3添加一个水平方向的外力变式3例3把F的方向改为水平向右，如图6-4所示，物块静止在斜面上，若减小水平力F，而物块仍保持静止，试分析斜面对物块的摩擦力、斜面对物块的支持力、地面对斜面的静摩擦力和地面对斜面的支持力的变化情况，则（）。A．斜面对物块的支持力一定减小B．斜面对物块的静摩擦力可能减小也可能增大C．地面对斜面的静摩擦力减小D．地面对斜面的支持力变大图6-4添加一个沿斜面向下的力变式4例4如图6-5所示，一斜面静止在粗糙水平面上，一物块恰能在斜面上匀速下滑，可以证明此时斜面不受地面的摩擦力作用。若沿平行于斜面的方向下用力F向下推此物块，使物块加速下滑，斜面体仍然和地面保持相对静止，则斜面体所受到地面的摩擦力（）。A．方向水平向右B．方向水平向左C．大小为零D．无法确定图6-5物体由静止变为运动变式5例5如果没有力F作用在物块上，物块沿斜面下滑，而斜面体始终没有运动，如图6-6所示，则下列说法中正确的有（）。A．匀速下滑、M对地面的压力等于(M+m)gB．加速下滑、M对地面的压力小于(M+m)gC．减速下滑、M对地面的压力大于(M+m)gD．不管怎么运动，M对地面的压力始终等于(M+m)g图6-6再添加一个物体变式6例6图6-7所示：质量分别为m和M的两物块A、B叠放在斜面上，A、B间的动摩擦因数为μ1，B与斜面间的摩擦因数为μ2(μ2μ1)。当它们从静止开始沿斜面一起加速下滑时，两物块始终保持相对静止，则物块A受到的摩擦力大小为（）。A．0B．μ1mgcosθC．μ2mgcosθD．mgsinθ图6-71如图，一固定斜面上两个质量相同的小物块A和B紧挨着匀速下滑，A与B的接触面光滑，已知A与斜面之间的动摩擦因数是B与斜面之间动摩擦因数的2倍，斜面倾角为α，B与斜面之间的动摩擦因数是（）。A．B．C．D．2tan32cot3tancot3．整体法与隔离法求平衡如图2-1所示，质量m＝5kg的物体，置于倾角α＝37°、质量M=10kg的粗糙斜面物体上，用一平行于斜面、大小为50N的力F推物体，使其沿斜面向上做匀速运动，斜面放在粗糙水平面上，保持静止状态，求水平面对斜面的支持力N和摩擦力f。(g取10m/s2)1用整体法求解物体平衡问题图2-1在粗糙水平面上有一三角形木块，在它的两个粗糙斜面上分别放两个质量为m1和m2的木块，m1m2，如图2-7所示，已知三角形木块和两个木块都是静止的，则粗糙水平面对三角形木块（）。A．有摩擦力作用，摩擦力方向水平向右B．有摩擦力作用，摩擦力方向水平向左C．有摩擦力作用，但摩擦力方向不能确定，因为m1、m2、θ1、θ2的数值并未给出D．没有摩擦力的作用２图2-7用轻细线把两个质量未知的小球悬挂起来，如图2-8所示。对小球a持续施加一个向左偏下30°的恒力，并对小球b持续施加一个向右偏上30°的同样大小的恒力，最后达到平衡。表示平衡状态的图可能是图2-9中的（）。３图2-9如图2-72所示，轻绳一端系在质量为m的物件A上，另一端系在一个套在粗糙竖直杆MN的圆环上，现用水平力F拉住绳子上一点O，使物件从固定实线位置缓慢下降到虚线位置，但圆环仍保持在原来的位置不动，则在这一过程中，环对杆的摩擦力Ff和环对杆的压力FN的变化情况是：A．Ff保持不变，FN逐渐增大；B．Ff逐渐增大，FN保持不变；C．Ff逐渐减小，FN保持不变；D．Ff保持不变，FN逐渐减小．４图2-72有一个直角支架AOB，AO水平放置，表面粗糙；OB竖直向下，表面光滑，AO上套有小环P，OB上套有小环Q。两环的质量均为m，两环间由一根质量可忽略、不可伸长的细绳相连，并在某一位置平衡，如图2-73所示，现将P环向左移一小段距离，两环再次达到平衡，那么将移动后的平衡状态和原来的平衡状态比较，AO杆对环P的支持力FN和细绳上的拉力T的变化情况是：A．FN不变，T变大B．FN不变，T变小；C．FN变大，T变大；D．FN变大，T变小．5图2-73如图2-74所示，在一粗糙水平面上有两个质量分别为m1和m2的木块1和2，中间用一长为L、劲度系数为k的轻弹簧连接起来，木块与地面间的动摩擦因数为μ，现用一水平力向右拉木块2。当两木块一起匀速运动时，两木块之间的距离是：A．B．C．D．61mgLk12()mmgLk2mgLk1212()mmgLkmm图2-74如图所示，一质量为M的楔形木块放在水平桌面上，它的顶角为90°，两底角为α和β；a、b是两个位于斜面上质量均为m的木块，已知所有接触面都是光滑的。现发现a、b沿斜面下滑，而楔形木块静止不动，这时楔形木块对水平桌面的压力等于（）。A．Mg+mgB．Mg+2mgC．Mg+mg(sinα+sinβ)D．Mg+mg(cosα+cosβ)7“叠罗汉”是一种高难度的杂技。由六人叠成的三层静态造型如图所示，假设每个人的质量均为m，下面五人弯腰后背部呈水平状态，则量底层正中间的人的一只脚对水平地面的压力约为（重力加速度为g）（）。A．B．mgC．D．834mg54mg32mg如图2-39甲所示，在两块相同的竖直木板之间有质量均为m的4块相同的砖，用两个大小均为F的水平力压木板，使砖静止不动，则第二块砖对第三块砖的摩擦力大小为()。A．0B．mgC．mgD．2mg９图2-39甲如图2-30甲所示，小船用绳索拉向岸边，船在水中运动时设水的阻力大小不变，那么在小船匀速靠岸的过程中，下列说法正确的是（）。A．绳子的拉力T不断增大B．绳子的拉力T不变C．船的浮力减小D．船的浮力增大10图2-30甲4．拉密定理求平衡如图2-41所示，一根粗细不均匀的棒重为100N，用轻绳悬挂于两壁之间，保持水平，已知α＝45°，β＝30°。则左绳拉力大小为______，右绳拉力大小为______。1用拉密原理求解物体平衡问题图2-41重为G的球放在光滑斜面上，并用轻绳系在墙上，斜面倾角为α，绳与竖直墙所成的角为β，如图2-47所示。则绳子对球的拉力大小为_____，斜面对球的支持力大小为_____。2图2-47如图2-48所示，一根重为G的均匀直棒AB，静止在光滑的半球形碗中，设杆与水平方向的夹角为θ，求碗在B、C两点对棒的作用力大小分别为______、______。3图2-48在重为G的均匀棒AB的两端各系一轻绳。系在A端的绳1另一端固定在天花板上，再将系在B端的绳2用力拉到绳处于水平方向，使系在A端的绳与水平面成α角，如图2-49所示。则绳1对A端的拉力大小为______，绳2对B端的拉力大小为______。