力学中的物体平衡
不变
缩
能施能受拉 力
能压能拉
能压能 拉
始终沿绳
不一定沿 杆
沿弹簧 方向
可突变
可突变 /
只能渐 变
挡板 板面几乎无
变化
能压能挡
垂直于挡板 面
可突变
【变式练习】图2.13中a、b、c为三个物块,M、N为
两个轻质弹簧,R为跨过光滑定滑轮的轻绳,它们连
接如图并处于平衡状态( )
如何,水平面 对C的摩擦力方 向一定向左
D.水平面对C的支持力与B、C的 总重力大小相等
/
图2.15
【解析】 本题考查了受力分析、物体的平衡、整体
法等知识.以B物体为研究对象,沿斜面方向受到重
力分力下滑力、绳的拉力和静摩擦力,静摩擦力的 大小等于下滑力与拉力的合力差,所以可能为0,可 能沿斜面向上或向下,A项错误;利用整体法判断不
(2010年·江苏卷)如图2.11所示,石拱桥的正中央有一 质量为m的对称楔形石块,侧面与竖直方向的夹角为
a,重力加速度为g,若接触面间的摩擦力忽略不计,
则石块侧面所受弹力的大小为( )
A. mg B. mg
2sin a
2 cos a
C. 1 mg tan a D. 1 mg cot a
2
2
滑动摩擦力的方向总是与物体的相对运动的方向相反,
滑动摩擦力的公式Ff=μFN中的FN是指物体对接触面的正
压力,不一定与重力大小相等.静摩擦力方向跟物体的运 动方向可能相同也可能相反,也可成任意夹角.
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【规律方法】
相对运动(或相对运动趋势)是以待定方向的摩擦力的 施力物体为参考系的运动,与以地面为参考系的运动不同, 故摩擦力是阻碍物体间的相对运动(或相对运动趋势),其 方向不一定与物体的运动方向相反.常出现的错误就是误 以为滑动(静)摩擦力方向和物体运动方向相反,由此得到 “摩擦力一定是阻力”、“静摩擦力方向总与物体运动方 向在一条直线上”等错误结论.
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图2.14
【解析】 以质点与半球体为系统.利用系 统处于平衡可知,地面对半球体的摩擦力 为零,A项错误;质点所受的重力可分解为 沿半径方向与相应的切线方向两分量,F切
=mgcosθ,沿半径方向:F半=mgsinθ,由 质点平衡可得:质点所受的摩擦力为Ff= mgcosθ,对半球体的压力为;FN=mgsinθ,
故正确答案为D. 【答案】 D
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【规律方法】
摩擦力是常见的三个力中的难点,也是高考的热 点.摩擦力中主要的难点为静摩力.大家在认识上主要出 现的问题有:
正压力是静摩擦力产生的条件之一,但静摩擦力的大 小与正压力无关(最大静摩擦力除外).当物体处于平衡状 态时,静摩擦力的大小由平衡条件来求解;而物体处于非 平衡态的某些静摩擦力的大小应由牛顿第二定律求解.
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【规律方法】轻绳、轻杆、轻弹簧、光滑挡板是 力学中重要的理想化模型,也是高考中的“老面 孔”.所以四件的特征是必须熟知的.其中弹簧 能压能拉是大家在解决问题时易漏选或忽视的.
模型 形变 情况 施力 与受力
方向
大小 变化
绳
杆
弹簧
微小形变可 长度几乎 可伸可
忽略
思想等流行元素.所以复习时要把握方向,有效复
习.
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热点一 弹簧弹力的多解问题
例1 在图2.12中有两个物体A、B,GA =3N,GB=4N,A用悬线挂在天花板上, B放在水平地面上,A、B间的弹簧的弹力
为2N,则悬线的拉力T,B对地面的压力
FN的可能值分别是 ( ) A.T=7N,FN=0 B.T=5N,FN=2N C.T=1N,FN=6N D.T=2N,FN = 5N
动静摩擦力的临界点为最大静摩擦力.静摩擦力的大 小随着相对运动趋势强弱的变化而在0与最大静摩擦力Fmax 之间变化.
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【变式练习】 (2010·江苏南京调研考试)如图2.15所 示,倾角为q的斜面体C置于水平面上,B置于斜面上, 通过细绳跨过光滑的定滑轮与A相连接,连接B的一 段细绳与斜面平行,A、B、C都处于静止状态.则( ) A.B受到C的摩擦力一定不为零 B.C受到水平面的摩擦力一定为零 C.不论B、C间摩擦力大小、方向
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图2.12
【解析】由题意“A、B间的弹簧的弹力为2N”,
若弹簧处于拉伸状态,则B对地面的压力FN=GB
-2N=2N,悬绳的拉力T=GA+2N=5N,B项正
确;若弹簧处于压缩状态,则B对地面的压力FN
=GB+2N=6N,悬绳的拉力T=GA-2N=1N,
C项正确.综述本题BC项正确. 【答案】 BC
【答案】 AD
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热点二 “动静”摩擦力的判 例2 如图2断.14所示,质量为m的质点静止
地放在半径为R的半球体上,质点与半球 体间的动摩擦因数为μ,质点与球心的连 线与水平地面的夹角为θ,则下列说法正 确的是( ) A.地面对半球体的摩擦力方向水平向左
B.质点对半球体的压力大小为mgcosθ C.质点所受摩擦力大小为μmgsinθ D.质点所受摩擦力大小为mgcosθ
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图2.11
【解析】对m受力分析如图:
1 mg N2
mg
sin a 2sin a
【答案】 A
【命题解读】 对力的平衡知识的考查,江苏以独
特的方式较好地展示了对新课标的理解.从2009年的
挂画框、2010年的三脚架支撑相机到2011年的拱桥等
等,都极大限度地展示了应用理念、对称方法、平衡
A.有可能N处于拉伸状态
而M处于压缩状态
B.有可能N处于压缩状态
而M处于拉伸状态
图2.13
C.有可能N处于不伸不缩状态而M处不伸不缩状态
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【解析】R为轻绳其特点只能拉而不能压, 所以N必须处于拉伸状态或不伸不缩状态.以a 为研究对象(包括等于0),若R对a的拉力小于重 力,M处于压缩状态;若R对a的拉力等于重力, M处于自由状态,若R对a的拉力大于重力,M 处于拉伸状态.