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第二章高考必考题型突破﹝二﹞
* 图7 答案 AC 图8 答案 B 图 9 答案 AC 图10 A C * * * 高考必考题型突破(二)
第3题 对物体受力分析和平衡条件应用的考查
例1 (2010·山东·17)如图7所示,质量分别
为m1、m2的两个物体通过轻弹簧连接,在
力F的作用下一起沿水平方向做匀速直线
运动(m1在地面上,m2在空中),力F与水平
方向成θ角.则m1所受支持力FN和摩擦力Ff
正确的是 ( )
A.FN=m1g+m2g-Fsin θ
B.FN=m1g+m2g-Fcos θ
C.Ff=Fcos θ
D.Ff=Fsin θ
解析 将质量为m1、m2的两个弹簧看作整体,受力分析如图所示
根据平衡条件得
Ff=Fcos θ
FN+Fsin θ=(m1+m2)g
则FN=(m1+m2)g-Fsin θ
故选项A、C正确.
例2 (2010·广东理综·13)图8为节日里悬
挂灯笼的一种方式,A、B点等高,
O为结点,轻绳AO、BO长度相等,
拉力分别为FA、FB,灯笼受到的重
力为G.下列表述正确的是( )
A.FA一定小于G
B.FA与FB大小相等
C.FA与FB是一对平衡力
D.FA与FB大小之和等于G
解析 结点O受到拉力FA、FB和竖直绳的拉力T(FT=G)三个力的作用,且三力处于平衡状态,所以FA、FB的矢量和大小等于G,但FA、FB的大小之和并不等于G,选项C、D错误;由对称性可以判断FA与FB大小相等,选项B正确;当AO与BO夹角为120°时,FA=FB=G;当AO与BO夹角小于120°时,FAG;当AO与BO夹角大于120°时,FAG,所以选项A错误.
题型点评
应用整体法和隔离法对物体进行受力分析,同时考查力的合成与分解的方法.力的平衡条件的应用是高考命题的热点,对此问题的考查不在选择题中出现,就会在计算题中出现,是高考必考的知识点.
【突破练习】
1.如图9所示,质量为M、半径为R、内壁
光滑的半球形容器静放在粗糙水平地面
上,O为球心.有一劲度系数为k的轻弹
簧一端固定在半球底部O′处,另一端与
质量为m的小球相连,小球静止于P点.已
知地面与半球形容器间的动摩擦因数为μ,OP与水平方向的夹角为θ=30°.下列说法中正确的是 ( )
A.小球受到轻弹簧的弹力大小为mg
B.小球受到容器的支持力大小为mg
C.小球受到容器的支持力大小为mg
D.半球形容器受到地面的摩擦力大小为mg
解析 对小球受力分析,其受重力mg,容器对其弹力(指向球心O),和弹簧对其弹力(弹簧处于压缩状态),知道θ=30°,A、C对,再整体分析,地面对容器的摩擦力为0.
2.如图10所示,倾角为θ的光滑斜面上放
置一重力为G的小球,小球与固定在天
花板上的绳子相连,小球保持静止状态.
绳子与竖直方向的夹角也为θ.若绳子的
拉力大小为F,斜面对小球的支持力大小为F1,则 ( )
A.F1=F B.F1=Gcos θ
C.F=Gcos θ D.Fcos θ=Gsin θ
解析 小球受到重力G,F1、F三个力,把F1、F往水平方向,竖直方向上分解,则有Fcos θ+F1cos θ=G.Fsin θ=F1sin θ,所以选A.
第4题 对弹簧弹力的考查
例题 (2010·课标全国理综·15)一根轻质弹簧一端固定,用大小为F1的力压弹簧的另一端,平衡时长度为l1;改用大小为F2的力拉弹簧,平衡时长度为l2.弹簧的拉伸或压缩均在弹性限度内,该弹簧的劲度系数为 ( )
A. B. C. D.
解析 设弹簧原长为l,由题意知,F1=(l-l1),F2=(l2-l)两式联立,得=,选项C正确.
题型点评1.弹簧中的弹力严格遵守胡克定律,F=kx表达严谨、简约,因此高考中常以弹簧的弹力为代表进行对普通弹力特点的考查.2.弹簧模型是一种常见模型,常与其它物体相连接,同时考查其它知识点.分析问题时,要兼顾弹簧相连物体的运动状态的变化突破练习
如图11所示,放在粗糙水平面上的物体A
上叠放着物体B.A和B之间有一个被压缩
的弹簧.A、B均处于静止状态,下列说法
中正确的是 ( )
A.B受到向右的摩擦力
B.B对A的摩擦力向右
C.地面对A的摩擦力向右
D.地面对A没有摩擦力
解析 对B受力分析知,水平方向受到向左的弹力和向右的摩擦力;对整体受力分析知,地面对A没有摩擦力.
2.如图12所示,两个质量分别
为m1=2 kg、m2=3 kg的物体
置于光滑的水平面上,中间用轻质弹簧秤连接.两个大小分别为F1=30 N、
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