高一物理必修一第15讲 两类问题简单版 教师版讲义Word格式.docx

1、重力G、墙面的支持力N1和木板的支持力N2，如图所示：根据平衡条件得：N1Gcot，N2根据牛顿第三定律可得物块对木板的压力大小为，物块对墙面的压力大小为cot故A正确，BCD错误故选：A。【例1.2】（2007江苏）如图所示，光滑水平面上放置质量分别为m和2m的四个木块，其中两个质量为m的木块间用一不可伸长的轻绳相连，木块间的最大静摩擦力是mg现用水平拉力F拉其中一个质量为2m的木块，使四个木块以同一加速度运动，则轻绳对m的最大拉力为（）A B C D3mg【分析】要使四个物体一块做加速运动而不产生相对滑动，则两接触面上的摩擦力不能超过最大静摩擦力；分析各物体的受力可确定出哪一面上达到最大静

2、摩擦力；由牛顿第二定律可求得拉力T。本题的关键是要想使四个木块一起加速，则任两个木块间的静摩擦力都不能超过最大静摩擦力。设左侧两木块间的摩擦力为f1，右侧木块间摩擦力为f2；则有对左侧下面的大木块有：f12ma，对左侧小木块有Tf1ma；对右侧小木块有f2Tma，对右侧大木块有Ff22ma（1）；联立可F6ma（2）；四个物体加速度相同，由以上式子可知f2一定大于f1；故f2应达到最大静摩擦力，由于两个接触面的最大静摩擦力最大值为mg，所以应有f2mg（3），联立（1）、（2）、（3）解得T。B。【例1.3】（2017秋大武口区校级期末）一支架固定于放于水平地面上的小车上，细线上一端系着质量为

3、m的小球，另一端系在支架上，当小车向左做直线运动时，细线与竖直方向的夹角为，此时放在小车上质量M的A物体跟小车相对静止，如图所示，则A受到的摩擦力大小和方向是（）AMgsin，向左 BMgtan，向右 CMgcos，向右 DMgtan，向左【分析】小球与物体A相对于车均是静止的，加速度相同知道夹角为，可以根据牛顿第二定律求出小球的加速度，再对A研究，运用牛顿第二定律求出摩擦力大小和方向【解答】解：以小球为研究对象，根据牛顿第二定律，得 mgtanma 得agtan 以A物体为研究对象 fMaMgtan，方向水平向右。故A、C、D错误，B正确。【例1.4】（2016秋十堰期末）如图所示，水平传送

4、带A、B两端相距S3.5m，工件与传送带间的动摩擦因数0.1工件滑上A端瞬时速度VA4m/s，达到B端的瞬时速度设为VB，则下列说法中错误的是（）A若传送带不动，则VB3m/s B若传送带逆时针匀速转动，VB一定等于3m/s C若传送带顺时针匀速转动，VB一定等于3m/s D若传送带顺时针匀速转动，VB可能等于3m/s【分析】若传送带不动，由匀变速直线运动规律可知，ag，可求出vB若传送带以逆时针匀速转动，工件的受力情况不变，工件的运动情况跟传送带不动时的一样；若传送带顺时针匀速转动时，要根据传送带的速度大小进行分析A、若传送带不动，工件的加速度：a，由，得：vB3m/s。故A正确。B、若传送

5、带逆时针匀速转动，工件的受力情况不变，由牛顿第二定律得知，工件的加速度仍为ag，工件的运动情况跟传送带不动时的一样，则vB3m/s。故B正确。C、D若传送带以小于3m/s的速度顺时针匀速转动，工件滑上传送带时所受的滑动摩擦力方向水平向左，做匀减速运动，工件的加速度仍为ag，工件的运动情况跟传送带不动时的一样，则vB3m/s。若以大于3m/s的速度顺时针匀速转动，则开始时物体受到的摩擦力向右，物体做加速运动；可能大于3m/s；故C错误。D正确；因选不正确的，故选：C【例1.5】（2015文昌校级模拟）质量分别为M和m的物块形状大小均相同，将它们通过轻绳和光滑定滑轮连接，如图甲所示，绳子在各处均平

6、行于倾角为的斜面，M恰好能静止在斜面上，不考虑M、m与斜面之间的摩擦若互换两物块位置，按图乙放置，然后释放M，斜面仍保持静止则下列说法正确的是（）A轻绳的拉力等于Mg B轻绳的拉力等于mgsin C轻绳的拉力等于mg D轻绳的拉力等于（M+m）g【分析】由第一次放置M恰好能静止在斜面上，可得M和m的质量关系，进而可求第二次放置M的加速度，轻绳的拉力第一次放置时M静止，则：Mgsinmg，第二次放置时候，对整体由牛顿第二定律：Mgmgsin（M+m）a，联立解得：a（1sin）gg。对m由牛顿第二定律：Tmgsinma，解得：Tmg，故C正确；C。【例1.6】（2014秋马鞍山期末）如图所示，车

7、沿水平地面做直线运动一小球悬挂于车顶，悬线与竖直方向夹角为，放在车厢后壁上的物体A，质量为m，恰与车厢相对静止已知物体A与车厢间动摩擦因数为，最大静摩擦力等于滑动摩擦力则下列关系式正确的是（）Atan Btan Ctan Dtan【分析】物体A跟车箱相对静止，小球、物体A和车厢具有相同的加速度，隔离对小球分析，由牛顿第二定律求出加速度的大小和方向，再对A运用牛顿第二定律求出摩擦力的大小；则可求得动摩擦因数小球所受的合力应水平向右，则加速度agtanA与小球具有相同的加速度，则A所受的压力Nmamgtan，方向向右。由滑动摩擦力公式可知，fNmg；tan；【例1.7】（2016新课标）质量为m的

8、物体用轻绳AB悬挂于天花板上。用水平向左的力F缓慢拉动绳的中点O，如图所示。用T表示绳OA段拉力的大小，在O点向左移动的过程中（）AF逐渐变大，T逐渐变大 BF逐渐变大，T逐渐变小 CF逐渐变小，T逐渐变大 DF逐渐变小，T逐渐变小【分析】本题关键是抓住悬挂物B的重力不变，即OB段绳中张力恒定，O点缓慢移动时，点O始终处于平衡状态，根据平衡条件列式求解各力变化情况。以结点O为研究对象受力分析如下图所示：由题意知点O缓慢移动，即在移动过程中始终处于平衡状态，则可知：绳OB的张力TBmg根据平衡条件可知：TcosTB0TsinF0由此两式可得：FTBtanmgtanT在结点为O被缓慢拉动过程中，夹

9、角增大，由三角函数可知：F和T均变大，故A正确，BCD错误。【例1.8】（2013新课标）如图，在固定斜面上的一物块受到一外力F的作用，F平行于斜面向上。若要物块在斜面上保持静止，F的取值应有一定范围，已知其最大值和最小值分别为F1和F2由此可求出（）A物块的质量 B斜面的倾角 C物块与斜面间的最大静摩擦力 D物块对斜面的正压力【分析】对滑块受力分析，受重力、拉力、支持力、静摩擦力，四力平衡；当静摩擦力平行斜面向下时，拉力最大；当静摩擦力平行斜面向上时，拉力最小；根据平衡条件列式求解即可。A、B、C、对滑块受力分析，受重力、拉力、支持力、静摩擦力，设滑块受到的最大静摩擦力为f，物体保持静止，受

10、力平衡，合力为零；当静摩擦力平行斜面向下时，拉力最大，有：F1mgsinf0 ；当静摩擦力平行斜面向上时，拉力最小，有：F2+fmgsin0 ；f，故C正确；mgsin，由于质量和坡角均未知，故A错误，B错误；D、物块对斜面的正压力为：Nmgcos，未知，故D错误；【例1.9】（2016海南）如图，在水平桌面上放置一斜面体P，两长方体物块a和b叠放在P的斜面上，整个系统处于静止状态。若将a和b、b与P、P与桌面之间摩擦力的大小分别用f1、f2和f3表示。则（）Af10，f20，f30 Bf10，f20，f30 Cf10，f20，f30 Df10，f20，f30【分析】分别对a、ab以及abP整

11、体进行分析，根据平衡条件可明确各研究对象是否受到摩擦力作用。对a物体分析可知，a物体受重力、支持力的作用，有沿斜面向下滑动的趋势，因此a受到b向上的摩擦力；f10；再对ab整体分析可知，ab整体受重力、支持力的作用，有沿斜面向下滑动的趋势，因此b受到P向上的摩擦力；f20；对ab及P组成的整体分析，由于整体在水平方向不受外力，因此P不受地面的摩擦力；f30；故只有C正确，ABD错误；【例1.10】（2014海南）如图，一不可伸长的光滑轻绳，其左端固定于O点，右端跨过位于O点的固定光滑轴悬挂一质量为M的物体；OO段水平，长度为L；绳子上套一可沿绳滑动的轻环。现在轻环上悬挂一钩码，平衡后，物体上升

12、L则钩码的质量为（）AM BM CM DM【分析】由几何关系求出环两边绳子的夹角，然后根据平行四边形定则求钩码的质量。重新平衡后，绳子形状如下图：由几何关系知：绳子与竖直方向夹角为30，则环两边绳子的夹角为60，则根据平行四边形定则，环两边绳子拉力的合力为Mg，根据平衡条件，则钩码的质量为M。D。【例1.11】（2013山东）如图所示，用完全相同的轻弹簧A、B、C将两个相同的小球连接并悬挂，小球处于静止状态，弹簧A与竖直方向的夹角为30，弹簧C水平，则弹簧A、C的伸长量之比为（）A：4 B4： C1：2 D2：1【分析】将两球和弹簧B看成一个整体，分析受力情况，根据平衡条件求出弹簧A、C拉力之

13、比，即可由胡克定律得到伸长量之比将两球和弹簧B看成一个整体，整体受到总重力G、弹簧A和C的拉力，如图，设弹簧A、C的拉力分别为F1和F2由平衡条件得知，F2和G的合力与F1大小相等、方向相反 则得：F2F1sin300.5F1。根据胡克定律得：Fkx，k相同，则 弹簧A、C的伸长量之比等于两弹簧拉力之比，即有xA：xCF1：F22：2动力学问题的处理方法： 正确的受力分析对物体进行受力分析，是求解力学问题的关键，也是学好力学的基础。 受力分析的依据 力的产生条件是否存在，是受力分析的重要依据之一。 力的作用效果与物体的运动状态之间有相互制约的关系，结合物体的运动状态分析受力情况是不可忽视的。 由牛顿第三定律（力的相互性）出发，分析物体的受力情况，可以化难为易。