掌握母题100例触类旁通赢高考物理系列母题十五 连接体受力分析

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1、掌握母题100例，触类旁通赢高考高考题千变万化，但万变不离其宗。千变万化的新颖高考题都可以看作是由母题衍生而来。研究母题，掌握母题解法，使学生触类旁通，举一反三，可使学生从题海中跳出来，轻松备考，事半功倍。母题十五、连接体受力分析【解法归纳】对于平衡状态的连接体，一般采用隔离两个物体分别进行受力分析，利用平衡条件列出相关方程联立解答。典例15．（2011海南物理）如图，墙上有两个钉子a和b，它们的连线与水平方向的夹角为45°，两者的高度差为l。一条不可伸长的轻质细绳一端固定于a点，另一端跨过光滑钉子b悬挂一质

2、量为m1的重物。在绳子距a端的c点有一固定绳圈。若绳圈上悬挂质量为m2的钩码，平衡后绳的ac段正好水平，则重物和钩码的质量比为A.B.2C.D.【解析】：根据题述画出平衡后绳的ac段正好水平的示意图，对绳圈c分析受力，画出受力图。由平行四边形定则和图中几何关系可得==，选项C正确。【答案】：C【点评】此题考查受力方向、物体平衡等相关知识点。图2衍生题1（2010山东理综）如图2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，m2-4-在空中），力F与

3、水平方向成q角，则m1所受支持力N和摩擦力f正确的是A．N=m1g+m2g-FsinqB．N=m1g+m2g-FcosqC．f=FcosqD．f=Fsinq【解析】把两个物体看作一个整体，由两个物体一起沿水平方向做匀速直线运动可知水平方向f=Fcosq，选项C正确D错误；设轻弹簧中弹力为F1，弹簧方向与水平方向的夹角为α，隔离m2，分析受力，由平衡条件，在竖直方向有，Fsinq=m2g+F1sinα，隔离m1，分析受力，由平衡条件，在竖直方向有，m1g=N+F1sinα，联立解得，N=m1g+m2g-Fsin

4、q，选项A正确B错误。【答案】AC【点评】本题考查整体法和隔离法受力分析、物体平衡条件的应用等知识点，意在考查考生对新情景的分析能力和综合运用知识的能力。PQ衍生题2（2005天津理综卷）如图所示，表面粗糙的固定斜面顶端安有滑轮，两物块P、Q用轻绳连接并跨过滑轮（不计滑轮的质量和摩擦），P悬于空中，Q放在斜面上，均处于静止状态。当用水平向左的恒力推Q时，P、Q仍静止不动，则Ａ．Q受到的摩擦力一定变小　Ｂ．Q受到的摩擦力一定变大Ｃ．轻绳上拉力一定变小　　　Ｄ．轻绳上拉力一定不变解析：由于两物块P、Q用轻绳连接并

5、跨过滑轮，当用水平向左的恒力推Q时，P、Q仍静止不动，则轻绳上拉力等于物块P的重力，轻绳上拉力一定不变，选项C错误D正确。由于题述没有给出两物块P、Q质量的具体关系，斜面粗糙程度未知，用水平向左的恒力推Q前，Q受到的摩擦力方向未知。当用水平向左的恒力推Q时，Q受到的摩擦力变化情况不能断定，所以选项AB错误。【答案】D-4-衍生题3（2003天津理综卷,19）如图所示，一个半球形的碗放在桌面上，碗口水平，O点为其球心，碗的内表面及碗口是光滑的。一根细线跨在碗口上，线的两端分别系元质量为m1和m2的小球，当它们处

6、于平衡状态时，质量为m1的小球与O点的连线与水平线的夹角为α=60°，两小球的质量比为A.B.C.D.衍生题4(2012湖北荆州中学质检)一光滑圆环固定在竖直平面内，环上套着两个小球A和B（中央有孔），A、B间由细绳连接着，它们处于如图所示位置时恰好都能保持静止状态。此情况下，B球与环中心O处于同一水平面上，AB间的细绳呈伸直状态，与水平线成30°夹角。已知B球的质量为m，求细绳对B球的拉力和A球的质量。解析：设细绳中拉力为T，光滑圆环对A球弹力为NA，对B球弹力为NB。对B球，受力分析如图所示。Tsin30

7、0=mg　………….①∴T=2mg。对A球，受力分析如图D-1所示。在水平方向Tcos300=NAsin300…………………..②在竖直方向NAcos300=mAg+Tsin300…………………③联立解得mA=2m。衍生题4．（2012武汉摸底测试）两个可视为质点的小球a和b，用质量可忽略的刚性细杆相连放置在一个光滑的半球面内，如图所示。已知小球a和b的质量之比为，细杆长度是球面半径的-4-倍。两球处于平衡状态时，细杆与水平面的夹角θ是：（　）A．45°　　　B．30°　　　C．22.5°　　　D．15°【解

8、析】　设细杆对两球的弹力大小为T，小球a、b的受力情况如图1－10乙所示图1－10乙其中球面对两球的弹力方向指向圆心，即有：cosα＝＝解得：α＝45°故FNa的方向为向上偏右，即β1＝－45°－θ＝45°－θFNb的方向为向上偏左，即β2＝－（45°－θ）＝45°＋θ两球都受到重力、细杆的弹力和球面的弹力的作用，过O作竖直线交ab于c点，设球面的半径为R，由几何关系可得：＝＝解得：FNa＝FNb取