发布时间 : 星期日 文章专题01 力与物体的平衡-2020年高考物理二轮复习热点题型与提分秘籍(解析版)更新完毕开始阅读
A．Ff变小，F变大 B．Ff变小，F变小 C．Ff变大，F变小 D．Ff变大，F变大 【参考答案】 D
【名师解析】 方法一：解析法
以小球乙为研究对象，受力分析，如图甲所示，设绳与竖直方向的夹角为α，小球乙的质量为m乙，根据平衡条件可得，水平拉力F＝m乙gtan α，乙球缓慢上升一小段距离的过程中，α增大，可知水平拉力F逐渐增m乙g
大，绳子的拉力FT＝，故绳子的拉力也是逐渐增大；
cos α
以物体甲为研究对象，受力分析如图乙所示，根据平衡条件可得，物体甲受到的地面的摩擦力Ff与绳子的m乙gcos θ
拉力沿水平方向的分力FTx＝FTcos θ等大反向，故摩擦力方向向左，Ff＝逐渐增大，故D正确．
cos α
方法二：图解法
对乙球受力分析并把各力平移到一个矢量三角形内，画出如图丙所示的动态分析，可知F、FT都增大． 【典例分析2】(多选)城市中的路灯、无轨电车的供电线路等，经常用三角形的结构悬挂，如图是这一类结构的简化模型。图中轻杆OB可以绕过B点且垂直于纸面的轴自由转动，钢索OA和杆OB的质量都可以忽略不计，设悬挂物的重力为G，∠ABO＝90°，AB>OB。某次产品质量检测和性能测试中保持A、B两点不动，只改变钢索OA的长度，关于钢索OA的拉力F1和杆OB上的支持力F2的变化情况，下列说法正确的有( )
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A．从图示位置开始缩短钢索OA，钢索OA的拉力F1先减小后增大 B．从图示位置开始缩短钢索OA，杆OB上的支持力F2大小不变 C．从图示位置开始伸长钢索OA，钢索OA的拉力F1增大
D．从图示位置开始伸长钢索OA，杆OB上的支持力F2先减小后增大 【参考答案】 BC
【名师解析】 分析O点的受力情况，如图所示。
GF1F2
设钢索OA的长度为L，杆OB的长度为R，A、B两点间的距离为H，根据相似三角形知识可知＝＝，
HLR所以从题图图示位置开始缩短钢索OA，钢索OA的拉力F1减小，杆OB上的支持力F2大小不变，A错误，B正确；从题图图示位置开始伸长钢索OA，钢索OA的拉力F1增大，杆OB上的支持力F2大小不变，C正确，D错误。
【提分秘籍】
解决动态平衡常用方法 1．图解法
物体受三个力平衡：一个力恒定、另一个力的方向恒定时可用此法．由三角形中边长的变化知力的大小的变化，还可判断出极值．
例：挡板P由竖直位置绕O点逆时针向水平位置缓慢旋转时小球受力的变化．(如图)
2．相似三角形法
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物体受三个力平衡：一个力恒定、另外两个力的方向同时变化，当所作“力的矢量三角形”与空间的某个“几何三角形”总相似时用此法(如图)．
3．解析法
如果物体受到多个力的作用，可进行正交分解，利用解析法，建立平衡方程，找函数关系，根据自变量的变化确定因变量的变化．还可由数学知识求极值或者根据物理临界条件求极值．
【突破训练】
1.(2019·四川德阳二诊)如图所示，粗糙水平地面上的长方体物块将一重为G的光滑圆球抵在光滑竖直的墙壁上，现用水平向右的拉力F缓慢拉动长方体物块，在圆球与地面接触之前，下面的相关判断正确的是( )
A．水平拉力F逐渐减小 B．球对墙壁的压力逐渐减小
C．地面对长方体物块的摩擦力逐渐增大 D．地面对长方体物块的支持力逐渐增大 【答案】 A
【解析】 以球为研究对象，进行受力分析如图1所示：
其中，重力G大小方向均不变，墙壁对球的弹力FN1方向不变，长方体物块对球的支持力FN2大小方向均变化，适合用图解法解题，随着FN2与水平方向夹角逐渐变小，可以看出FN1变大，FN2变大，由牛顿第三定律可知，B错误；设长方体物块的重力为G′，地面对长方体物块的摩擦力为Ff，选整体为研究对象进行受力分析，如图2所示，地面对长方体物块的支持力N等于总重力，即N＝G＋G′，故N不变，D错误；Ff＝μN＝μ(G＋G′)，故地面对长方体物块的摩擦力不变，故C错误；由Ff＝FN1＋F及FN1变大，知F减小，故A正确。
2.(2019·江苏模拟)如图所示，在粗糙的水平地面上放着一左侧截面是半圆的柱状物体B，在B与竖直墙之间放置一光滑小球A，整个装置处于静止状态．现用水平力拉动B缓慢向右移动一小段距离后，它们仍处于
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静止状态，在此过程中，下列判断正确的是( )
A．小球A对物体B的压力逐渐增大 B．小球A对物体B的压力逐渐减小 C．墙面对小球A的支持力逐渐减小 D．墙面对小球A的支持力先增大后减小 【答案】 A
【解析】 对A球受力分析如图，得：
竖直方向：Fcos θ＝mg 水平方向：FN＝Fsin θ mg
解得：F＝
cos θFN＝mgtan θ
B缓慢向右移动一小段距离，A缓慢下落，则θ增大，所以F增大，FN增大， 由牛顿第三定律知小球A对物体B的压力逐渐增大，故A正确，B、C、D错误．
3.(2019·四川攀枝花一模)如图所示，表面光滑的半球形物体固定在水平面上，光滑小环D固定在半球形物体球心O的正上方，轻质弹簧一端用轻质细绳固定在A点，另一端用轻质细绳穿过小环D与放在半球形物体上的小球P相连，DA水平。现将细绳固定点A向右缓慢平移的过程中(小球P未到达半球最高点前)，下列说法正确的是( )
A.弹簧变短
B.弹簧变长
C.小球对半球的压力不变 【答案】 AC
【解析】 以小球为研究对象，小球受重力G、细线的拉力FT和半球面的支持力FN，作出FN、FT的合力
D.小球对半球的压力变大
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