高三理化生]受力分析、力的平衡復(fù)習(xí)(存儲(chǔ)版)
【正文】 反 .將 mg、 F合 、 FN建立一矢量三角形，此三角形與幾何三角形 ABO相似 . （ 3分） 則： （ 3分） 所以 （ 3分） （ 3分） 所以 （ 3分） 答案： mg ,OBOAmgFN ?m g .mgOBOAF N ??，OBAB=mgF合m g .3=mgOBAB=F 合mg312.（新題快遞）（ 15分）沙塵暴是把沙塵顆粒上揚(yáng) 后造成的災(zāi)害 .現(xiàn)把沙塵暴天氣簡(jiǎn)化為：沙塵顆粒上 揚(yáng)后有豎直向上大小為 v的風(fēng)速，沙塵顆粒被揚(yáng)起后 懸浮在空中（不動(dòng)） .這時(shí)風(fēng)對(duì)沙塵顆粒的作用力相 當(dāng)于空氣不動(dòng)而沙塵顆粒以速度 v豎直向下運(yùn)動(dòng)時(shí)所 受的阻力，此阻力可用 f=αρAv2表示，其中 α 為一 系數(shù)， A為沙塵顆粒的截面積， ρ 為空氣密度 . (α = 106).若沙塵顆粒的密度 ρ s= 103kg/m3,沙塵顆粒為球形，半徑為 r= 104m,地球表面處的空氣密度 ρ 0= kg/m3. 157（ 1）試估算地面附近上述 v的最小值 v1. (2)假定空氣密度 ρ 隨高度 h的變化關(guān)系為 ρ =ρ 0(1ch),其中 ρ 0為 h=0處的空氣密度， c為一常數(shù)， c= 104m1,試估算當(dāng) v= m/s時(shí)揚(yáng)沙的最大高度 . 【 解析 】 （ 1）在地面附近，揚(yáng)起的沙塵顆粒要能懸浮 在空中，則空氣阻力至少應(yīng)與重力平衡，即 αρ 0Av12=mg （ 3分） 式中 m為沙塵顆粒的質(zhì)量， m= πr 3ρ s （ 2分） 截面積 A=πr 2 (1分 ) 因此解得 (1分 ) 34m / s 4. 0=3 gr4=v0s1 ???（ 2）用 ρ h、 h表示 v= m/s時(shí)揚(yáng)沙到達(dá)的最高處的 空氣密度和高度，則有 ρ h=ρ 0(1ch) (2分 ) 又沙塵顆粒在 h高處要處于平衡狀態(tài)，即 αρ hAv2=mg (3分 ) 將沙塵質(zhì)量及截面積代入公式化簡(jiǎn)后得到 h= (1 )= 103m (3分 ) 答案： （ 1） m/s (2) 103m c102sv3g4r???1.（ 2022勻速上升時(shí)，有： F=M1g+f。地面對(duì) P的摩擦力大小就等于 N，所以地面對(duì) P的摩擦力也逐漸增大 .故 B正確 . 。 海南高考 )如圖，質(zhì)量為 M的楔形物塊靜置于水平地面上， 其斜面的傾角為 θ .斜面上有一質(zhì) 量為 m的小物塊，小物塊與斜面之間存在摩擦 .用恒力 F沿斜面向上拉小物塊，使之勻速上滑，在小物塊運(yùn)動(dòng)的過(guò)程中，楔形物塊始終保持靜止，地面對(duì)楔形物塊的支持力為（ ） A.（ M+m） g B.（ M+m） gF C.（ M+m） g+Fsinθ D.（ M+m） gFsinθ 【 解析 】 選 ，楔形物塊保持靜止，因此楔形物塊和小物塊組成的系統(tǒng)處于平衡狀態(tài)，系統(tǒng)所受的合力為零，豎直方向的合力為零，設(shè)地面對(duì)楔形物塊的支持力為 FN，則有 FN+Fsinθ=Mg+mg, FN=Mg+mgFsinθ,D 選項(xiàng)正確 . 5.（ 2022 θ, 根據(jù)物體的平衡條件可知，兩段繩上的拉力相等， A項(xiàng)正確 . 10.(2022 是球剛好平衡的條件，與其他因素?zé)o關(guān)． θ 越小，球越不易被擠出．所以，當(dāng)滿足 θ≤60 176。 黃岡模擬 )如圖 135所示，兩個(gè)傾角相同的滑桿上分別套有 A、 B兩個(gè)圓環(huán)，兩個(gè)圓環(huán)上分別用細(xì)線懸吊著兩個(gè)小球 C、 D,當(dāng)它們都沿滑桿向下滑動(dòng)時(shí)，A的懸線與桿垂直， B的懸線豎直向下，則下列說(shuō)法中正確的是 【 思路點(diǎn)撥 】 解答本題時(shí)可按以下思路分析： 【 標(biāo)準(zhǔn)解答 】 選 、重力，其合力與桿 平行，如圖甲所示，故 C球與 A環(huán)沿桿方向勻加速下滑， 且 a=gcosθ ， C錯(cuò) . 又對(duì)圓環(huán) A分析受力，如圖乙所示，沿桿方向因a=gcosθ ，則 A環(huán)一定不受摩擦力的作用， A對(duì) . D球受繩的拉力、重力，它們的方向均在豎直方向，而 D球沿桿方向做直線運(yùn)動(dòng)，故合力必為零，所以 B、 D做勻速運(yùn)動(dòng)， D錯(cuò)， B環(huán)做勻速運(yùn)動(dòng)必受桿的摩擦力， B錯(cuò) . 【 例 2】 如圖 137所示，質(zhì)量為 m的正 方體和質(zhì)量為 M的正方體放在兩豎直墻 和水平面間，處于靜止?fàn)顟B(tài) .m與 M相接 觸邊與豎直方向的夾角為 α ，若不計(jì)一 切摩擦，求： （ 1）水平面對(duì)正方體 M的彈力大??； （ 2）墻面對(duì)正方體 m的彈力大小 . 【思路點(diǎn)撥】 求解此題應(yīng)把握以下三點(diǎn)： 【 自主解答 】 (1)以兩個(gè)正方體整體為研究對(duì)象 .整體受到向上的支持力和向下的重力，處于靜止?fàn)顟B(tài) ,所以水平面對(duì)正方體 M的彈力大小為（ M+m） g. (2)對(duì)正方體 m進(jìn)行受力分析如 圖把 FN2沿水平方向和豎直方 向分解有 FN2cosα=F N1 FN2sinα=mg 解得 FN1=mgcotα 答案： （ 1）（ M+m） g (2)mgcotα 【 例 3】 如圖 138所示，光滑水平地 面上放有截面為 圓周的柱狀物體 A， A與墻面之間放一光滑的圓柱形物體 B， 對(duì) A施加一水平向左的力 F，整個(gè)裝置 保持靜止 .若將 A的位置向左移動(dòng)稍許， 整個(gè)裝置仍保持平衡，則 F增大 B的作用力減小 A的支持力減小 A的作用力減小 41【思路點(diǎn)撥】 解答本題時(shí)可按以下思路分析： 【 自主解答 】 選 B、 如圖所示， A的位置左移， θ 角 減小， FN1=Gtanθ,F N
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