第1講 力和物體的平衡1(2014廣東卷)如圖所示，水平地面上堆放著原木，關于原木P在支撐點M、N處受力的方向，下列說法正確的是(A)AM處受到的支持力豎直向上BN處受到的支持力豎直向上CM處受到的摩擦力沿MN方向DN處受到的摩擦力沿水平方向解析：彈力的方向總是垂直于接觸面，指向被壓或被支持的物體，所以M處所受的支持力垂直于水平面豎直向上，N處的支持力垂直于MN向上；靜摩擦力與接觸面相切，與相對運動趨勢的方向相反，所以M處的靜摩擦力沿水平面方向，N處的靜摩擦力沿MN方向故選項A正確2如圖，質(zhì)量mAmB的兩物體A、B疊放在一起，靠著豎直墻面讓它們由靜止釋放，在沿粗糙墻面下落過程中，物體B的受力示意圖是(A)解析：A、B在豎直下落過程中與墻面沒有彈力，所以也沒有摩擦力，A、B均做自由落體運動，處于完全失重狀態(tài)，均只受重力，故A正確3(2016上海八校聯(lián)合調(diào)研)如圖，三根長度均為l的輕繩AC、CD、BD連接于C、D兩點，A、B兩端被固定在水平天花板上相距為2l的兩處，現(xiàn)在C點懸掛一個50 N的重物，為使CD繩保持水平，在D點可施加力的最小值為(A)A25 NB28.85 NC37.5 ND50 N解析：先研究結(jié)點C，在繩AC、CD及重物的重力三個力的作用下處于平衡狀態(tài)，可得繩CD上的拉力FTCDGtan 30 .再研究結(jié)點D，受三個力平衡，由圖解法(如圖所示)，知在D點施加的力F的方向與繩BD拉力方向垂直時，F(xiàn)最小，此時FminFTCDsin 60，聯(lián)立以上兩式，解得Fmin25 N，A正確4(多選)(2017東北三省四市聯(lián)考二)如圖所示，兩根輕繩一端系于結(jié)點O，另一端分別系于固定圓環(huán)上的A、B兩點，O點下面懸掛一物體M，繩OA水平，拉力大小為F1，繩OB與OA夾角120，拉力大小為F2.將兩繩同時緩慢順時針轉(zhuǎn)過75，并保持兩繩之間的夾角始終不變，且物體始終保持靜止狀態(tài)則在旋轉(zhuǎn)過程中，下列說法中正確的是(BC)AF1逐漸增大BF1先增大后減小CF2逐漸減小DF2先減小后增大解析：設兩繩轉(zhuǎn)動過程中，繩OA與水平方向的夾角為，以O點為研究對象，受力分析如圖所示，因為兩繩是緩慢移動的，所以O點始終處于平衡狀態(tài)，由平衡條件得F1cos F2cos(60) ，F(xiàn)1sin F2sin(60)Mg，由以上兩式解得F1，F(xiàn)2.當60時，增大，F(xiàn)1增大，F(xiàn)2減??；當6075時，增大，F(xiàn)1減小，F(xiàn)2減小因此，在兩繩旋轉(zhuǎn)的過程中，F(xiàn)1先增大后減小，F(xiàn)2逐漸減小，選項BC正確5(2015南昌市期末測試)如圖所示，固定在豎直平面內(nèi)的光滑圓環(huán)的最高點有一個光滑的小孔質(zhì)量為m的小球套在圓環(huán)上一根細線的下端系著小球，上端穿過小孔用手拉住現(xiàn)拉動細線，使小球沿圓環(huán)緩慢上移在移動過程中手對線的拉力F和環(huán)對小球的彈力FN的大小變化情況是(A)AF減小，F(xiàn)N不變BF不變，F(xiàn)N減小CF不變，F(xiàn)N增大DF增大，F(xiàn)N減小解析：對小球受力分析，其所受的三個力組成一個閉合三角形，如圖所示，力三角形與圓內(nèi)的三角形相似，由幾何關系可知，小球上移時mg不變，R不變，L減小，F(xiàn)減小，F(xiàn)N不變，A正確6(2016南京二模)如圖甲所示，兩段等長細線串接著兩個質(zhì)量相等的小球a 、b，懸掛于O點現(xiàn)在兩個小球上分別加上水平方向的外力，其中作用在b球上的力大小為F、作用在a球上的力大小為2F，則此裝置平衡時的位置可能如圖乙中的哪幅圖(C)解析：設Oa段繩子與豎直方向夾角為，ab段繩子與豎直方向夾角為，以整個系統(tǒng)為研究對象，受到重力2mg、向右的水平拉力為F和Oa繩的拉力作用，根據(jù)物體的平衡條件可得tan 且0.再以小球b為研究對象，受到重力mg、向左的水平拉力為F和ab繩的拉力作用，得tan ，由此可見，選項C正確7(多選)(2015浙江卷)如圖所示，用兩根長度相同的絕緣細線把一個質(zhì)量為0.1 kg的小球A懸掛到水平板的M、N兩點，A上帶有Q3.0106C的正電荷兩線夾角為120，兩線上的拉力大小分別為F1和F2.A的正下方0.3 m處放有一帶等量異種電荷的小球B，B與絕緣支架的總質(zhì)量為0.2 kg(重力加速度取g10 m/s2；靜電力常量k9.0109 Nm2/C2，A、B球可視為點電荷)則(BC)A支架對地面的壓力大小為2.0 NB兩線上的拉力大小F1F21.9 NC將B水平右移，使M、A、B在同一直線上，此時兩線上的拉力大小F11.225 N，F(xiàn)21.0 ND將B移到無窮遠處，兩線上的拉力大小F1F20.866 N解析：小球A、B間的庫侖力為F庫k9.0109 N0.9 N，以B和絕緣支架整體為研究對象受力分析圖如圖甲所示，地面對支架支持力為FNmgF庫1.1 N，A錯誤；以A球為研究對象，受力分析圖如圖乙所示，F(xiàn)1F2mAgF庫1.9 N，B正確；B水平向右移，當M、A、B在同一直線上時，A、B間距為r0.6 m，F(xiàn)庫k0.225 N，以A球為研究對象受力分析圖如圖丙所示，可知F21.0 N，F(xiàn)1F庫1.0 N，F(xiàn)11.225 N，所以C正確；將B移到無窮遠，則F庫0，可求得F1F21 N，D錯誤8. (2016杭州市第一次教學質(zhì)量檢測)如圖所示，在兩行光滑金屬導軌固定在絕緣斜面上，導軌間距為L，勁度系數(shù)為k的輕質(zhì)彈簧上端固定，下端與水平直導體棒ab相連，彈簧與導軌平面平行并與ab垂直，直導體棒垂直跨接在兩導軌上，空間存在垂直導軌平面向上的勻強磁場，閉合開關K后導體棒中的電流為I，導體棒平衡時，彈簧伸長量為x1；調(diào)轉(zhuǎn)圖中電源極性，使導體棒中電流反向，導體棒中電流仍為I，導體棒平衡時彈簧伸長量為x2，忽略回路中電流產(chǎn)生的磁場，則勻強磁場的磁感應強度B的大小為(D)A(x1x2)B(x2x1)C(x2x1)D(x2x1)解析：調(diào)轉(zhuǎn)電源極性時導體棒受到的安培力方向與調(diào)轉(zhuǎn)前相反由平衡條件可得mgsin kx1BIL；調(diào)轉(zhuǎn)電源極性使導體棒中電流反向，由平衡條件可得mgsin BILkx2，聯(lián)立解得B(x2x1)，選項D正確