文档介绍：该【专题2.18 连接体平衡问题（提高篇）（解析版） 】是由【和合】上传分享，文档一共【11】页，该文档可以免费在线阅读，需要了解更多关于【专题2.18 连接体平衡问题（提高篇）（解析版） 】的内容，可以使用淘豆网的站内搜索功能，选择自己适合的文档，以下文字是截取该文章内的部分文字，如需要获得完整电子版，请下载此文档到您的设备，方便您编辑和打印。2原创精品资源学科网独家享有版权,侵权必究!(提高篇),一轻细绳跨过定滑轮连接两个小球A、B,它们都穿在一光滑的竖直杆上,不计细绳与滑轮间的摩擦,当两球平衡时OA绳与水平方向的夹角为60°,OB绳与水平方向的夹角为30°,若两小球质量分别为mA、mB;杆对A、B的弹力为NA、NB,则()====33【参考答案】BC【名师解析】分别对AB两球分析,运用合成法,如图:由几何知识得:Tsin600=mAg,Tsin300=mBg则:mAmB=sin600sin300=31;由图可知杆的弹力NA=mAgtan600,NB=mBgtan300则整理可以得到:NANB=33,故BC正确,AD错误。点睛:本题考查连接体中共点力平衡条件的应用,要注意正确利用隔离法对两个物体的受力分析,关键是抓住同一根绳子上的拉力处处相等,并结合几何关系将两个小球的重力联系起来,即可求得对应的比值,同时注意几何关系以及数学规律的正确应用。2原创精品资源学科网独家享有版权,侵权必究!,倾角θ=30°的斜面体A静止在水平地面上,一根轻绳跨过斜面体顶端的小滑轮,绳两端系有质量均为m的小物块a、b,整个装置处于静止状态。不计绳与滑轮间的摩擦重力加速度为g,则(),【参考答案】B【名师解析】小物块b与A的弹力为零,所以摩擦力为零,故A错误;对a受力分析可知,f=mg-mgsinθ=mg,故B正确;对a、b和A整体分析可知,斜面体A水平方向上没有摩擦力作用,故C错误;受力分析可知细绳对小滑轮的压力大小等于两细绳的合力,即2mgcosθ=mg,.(2016·南昌二模)如图所示,有5000个质量均为m的小球,将它们用长度相等的轻绳依次连接,再将其左端用细绳固定在天花板上,°.则第2011个小球与2012个小球之间的轻绳与水平方向的夹角α的正切值等于()A. . D.【参考答案】A【名师解析】3原创精品资源学科网独家享有版权,侵权必究!以5000个小球组成的整体为研究对象,分析受力情况,如图1所示,根据平衡条件得F=5000mg。再以2012个到5000个小球组成的整体为研究对象,分析受力情况,如图2所示,则有tanα==.,选项A正确。4.(2016·宁夏银川模拟)两物体M、m用跨过光滑定滑轮的轻绳相连,如图10所示,OA、OB与水平面的夹角分别为30°、60°,M、m均处于静止状态。则( )【参考答案】BD【名师解析】取O点为研究对象进行受力分析,如图所示,则有FTA<FTB,所以m受水平面的静摩擦力的方向水平向左,选项B、D正确。5. 如图所示,甲、乙两个小球的质量均为m,两球间用细线连接,甲球用细线悬挂在天花板上。现分别用大小相等的力F水平向左、向右拉两球,平衡时细线都被拉紧。则平衡时两球的可能位置是下面的( )5原创精品资源学科网独家享有版权,侵权必究!【参考答案】A【名师解析】用整体法分析,把两个小球看作一个整体,此整体受到的外力为竖直向下的重力2mg、水平向左的力F(甲受到的)、水平向右的力F(乙受到的)和细线1的拉力,两水平力相互平衡,故细线1的拉力一定与重力2mg等大反向,即细线1一定竖直;再用隔离法,分析乙球受力的情况,乙球受到向下的重力mg,水平向右的拉力F,细线2的拉力F2。要使得乙球受力平衡,细线2必须向右倾斜。、b用细线相连后,再用细线悬挂于O点,如图11所示。用力F拉小球b,使两个小球都处于静止状态,且细线OA与竖直方向的夹角保持θ=30°,则F的最小值为( ) 【参考答案】B【名师解析】以a、b为整体,整体受重力2mg、悬绳OA的拉力FT及拉力F三个力而平衡,如图所示,三力构成的矢量三角形中,当力F垂直于悬绳拉力FT时有最小值,且最小值F=2mgsinθ=mg,B项正确。7.(多选)如图15所示,水平地面上固定着一个光滑的竖直圆环,中央有孔的小球P和K套在环上,由伸直的细绳连接,它们恰好能保持静止状态,已知5原创精品资源学科网独家享有版权,侵权必究!K的质量为m,OK连线水平,PK连线与水平线夹角为30°。则( )【参考答案】AD【名师解析】对K球受力分析,有FTsin30°=mg,得FT=2mg,故选项A正确,B错误;对P球受力分析,在水平方向:FTcos30°=FNPsin30°,在竖直方向:FNPcos30°=mPg+FTsin30°,解得:mP=2m,选项D正确,C错误。8.(2016·四川泸州一模)如图所示,质量为M的木块C放在水平地面上,固定在C上的竖直轻杆的顶端分别用细绳a和b连接小球A和小球B,小球A、B的质量分别为mA和mB,当与水平方向成30°角的力F作用在小球B上时,A、B、C刚好相对静止一起向右匀速运动,且此时绳a、b与竖直方向的夹角分别为30°和60°,则下列判断正确的是( )(M+mA+mB)=mB【参考答案】ACD6原创精品资源学科网独家享有版权,侵权必究!【名师解析】球B受力分析,水平方向有Fcos30°=FTbcos30°,得FTb=F,竖直方向有Fsin30°+FTbsin30°=mBg,解得F=mBg,故A正确;对小球A受力分析,竖直方向有mAg+FTbsin30°=FTasin60°,水平方向有FTasin30°=FTbsin60°,联立解得mA=mB,故D正确;以A、B、C整体为研究对象受力分析,竖直方向有FN+Fsin30°=(M+mA+mB)g,可见FN小于(M+mA+mB)g,故B错误;水平方向有Ff=Fcos30°=mBgcos30°=mBg,故C正确。,物体A、B用细绳与弹簧连接后跨过滑轮。A静止在倾角为45°的粗糙斜面上,=3mB,不计滑轮摩擦,现将斜面倾角由45°减小到30°,A始终相对斜面静止。那么下列说法中正确的是()【参考答案】C【名师解析】将斜面倾角由45°减小到30°,弹簧的弹力仍等于B的重力,不变,选项A错误;倾角减小,物体A对斜面的压力将增大,选项B错误;斜面倾角为45°时,A重力沿斜面方向分力为3mBgsin45°,由平衡条件条件可知物体A受到的静摩擦力为3mBgsin45°-mBg;斜面倾角由45°减小到30°,物体A受到的静摩擦力为3mBgsin30°-mBg;所以物体A受到的静摩擦力将减小,选项C正确D错误。.(14分)(2018湖北华大新高考联盟测评)如图(a)所示,三棱柱的左、右两侧斜面的倾角a=b=45°,物块P、Q用跨过定滑轮的轻绳相连,分别放在两侧的斜面上,此时物块P恰好不向下滑动。已知P、Q与斜面之间的动摩擦因数均为m=tanl5°,设最大静摩擦力等于滑动摩擦力。7原创精品资源学科网独家享有版权,侵权必究!(1)求物块P、Q的质量之比m1:m2;(2)当三棱柱缓慢绕右侧棱边顺时针转动q角,如图(b)所示,物块Q恰好不下滑,求q角。【名师解析】(1)三棱柱转动之前,物块P恰好不向下滑动。分析P的受力,有Ff1=mFN1(1分)FN1=m1gcosa(1分)m1gsina-Ff1=FT(1分)分析Q的受力,有Ff2=mFN2(1分)FN2=m2gcosbm2gsinb+Ff2=FT解得:(2)三棱柱转动q角后,物块Q恰好不下滑。分析Q的受力,有(1分)8原创精品资源学科网独家享有版权,侵权必究!=m2gcos(b+q)(1分)m2gsin(b+q)+=(1分)分析P的受力,有(1分)=m1gcos(a-q)(1分)m1gsin(a-q)+=(1分)联立解得:所以q=30°2.(15分)如图11所示,用三条完全相同的轻质细绳1、2、3将A、B两个质量均为m的完全相同的小球连接并悬挂,小球处于静止状态,轻绳1与竖直方向的夹角为45°,轻绳3水平,求轻质细绳上1、2、3的拉力分别为多大?【参考答案】 2mg mg 2mg【名师解析】解析设三条绳上的拉力分别为FT1,FT2,FT3;把A、B两个小球视为整体,受力分析如图甲,由平衡条件可得2mg=FT1cos45°9原创精品资源学科网独家享有版权,侵权必究!FT3=FT1sin45°解得FT1=2mg,FT3=2mg隔离球B,受力分析如图乙:FT2==,重物A被绕过小滑轮P的细线所悬挂,小滑轮P被一根细线系于天花板上的O点,O点处安装一力传感器。质量为10kg的物块B放在粗糙的水平桌面上,O’是三根线的结点,bO’水平拉着B物体,aO’、bO’与bO’夹角如图所示。细线、小滑轮的重力和细线与滑轮间的摩擦力均可忽略,整个装置处于静止状态。若O点处安装的力传感器显示受到的拉力是F0=20N,,求:(1)重物A的质量。(2)重物C的质量和桌面对B物体的摩擦力。【名师解析】(1)设小滑轮两侧细绳中拉力为F,根据重物A静止,由平衡条件,F=mAg,对小滑轮P,由平衡条件,2Fcos30°=20N,可得F=20N。由图中几何关系可知滑轮两侧细线的夹角为60°。根据O点处安装的力传感器显示受到的拉力是F0=20N,可知悬挂小滑轮的细线OP的张力是FT=F0=20N。解得重物A的质量为mA=2kg。(2)对结点O’受力分析,由平衡条件,在竖直方向,Fsin30°=Fc。在水平方向,Fcos30°=Fb,对B物体,由平衡条件,桌面对B物体的摩擦力f=Fb,对C物体,由平衡条件mCg=Fc,联立解得:mC=1kg,。f=10N。10原创精品资源学科网独家享有版权,侵权必究!4(2016河北石家庄联考)如图所示,质量M等于2kg的木块套在水平固定杆上,并用轻绳与质量m=1kg的小球相连。今用跟水平方向成60°角的力F=10N拉着球并带动木块一起向右匀速运动,运动中M、m相对位置保持不变,g取10ms2。求:??(1)轻绳与水平方向夹角θ;(2)木块M与水平杆间的动摩擦因数μ。【参考答案】(1)30°(2)μ=【名师解析】(1)m处于静止状态,其合力为零。以m为研究对象,由平衡条件得:水平方向Fcos60°-FTcosθ=0①竖直方向Fsin60°+FTsinθ-mg=0②由③④得θ=30°(2)M、m整体处于静止状态,可看做整体,系统所受合力为零。以M、m整体为研究对象。由平衡条件得水平方向Fcos60°-μFN=0③竖直方向FN+Fsin60°-Mg-mg=0④由①②得μ=。5.(2016·湖北武汉高三期中)(13分)如图所示,质量为m的匀质细绳,一端系在天花板上的A点,另一端系在竖直墙壁上的B点,平衡后最低点为C点。现测得AC段绳长是CB段绳长的n倍,且绳子B端的切线与墙壁的夹角为α。试求绳子在C处和在A处的弹力分别为多大。(重力加速度为g)【名师解析】以BC段为研究对象,设绳子B端所受弹力为FB,C处所受弹力为FC,如图甲所示