【物理】2019届二轮复习叠加体平衡学案（全国通用）

【物理】2019届二轮复习叠加体平衡学案（全国通用）

‎2019届二轮复习 叠加体平衡 学案（全国通用）‎ ‎【题型概览】‎ 在叠加体中，可以是水平叠加体，可以是竖直叠加体；接触面可以是竖直的、水平的也可以是倾斜的；叠加体可以是放置于水平面上的、斜面上的，可以是靠在竖直面上的、夹在竖直板间的，施加的外力可以是平行于接触面的、垂直于接触面的也可以是与接触面成一定夹角的，施加的外力可以是单个的、多个的，可以是恒定的、变化的等 ‎【题型通解】‎ 在叠加体的平衡中，焦点问题是关于弹力与摩擦力有无及方向的判定、大小的计算：‎ ‎1.叠加体之间的弹力方向总是垂直于接触面而指向受力物体，接触面是曲面时垂直于接触面的切线、是球面时沿球面半径方向；弹力的大小需利用平衡条件计算。 ‎ ‎5.静摩擦力的大小与压力无关，最大静摩擦力与压力成正比，需根据平衡条件求解，两接触面间恰好要出现相对滑动时静摩擦力达到最大值；滑动摩擦力的大小与压力成正比，注意对应于同一接触面。分析求解摩擦力时先区分静摩擦力与滑动摩擦力 例5.如图，滑块A置于水平地面上，滑块B在一水平力作用下紧靠滑块A（A、B接触面竖直），此时A恰好不滑动，B刚好不下滑。已知A与B间的动摩擦因数为µ1，A与地面间的动摩擦因数为µ2，最大静摩擦力等于滑动摩擦力。A与B的质量之比为 A . B. C. D.‎ ‎【答案】B  物体AB整体在水平方向 ；对物体B在竖直方向有： ；联立解得： ，B正确. ‎ 例6.‎ 如图所示，有黑白两条毛巾交替折叠放在地面上，白毛巾的中间用绳与墙壁连接着，黑毛巾的中间用手将它拉住，欲将它们分离开来，若每条毛巾的质量均为m，毛巾之间及其与地面之间的动摩擦因数均为μ，则将黑毛巾匀速的拉出，需要施加的外力F的大小为：‎F 例6图 A.2μmg B.3μmg C.4μmg D.5μmg ‎【答案】D ‎6.分析水平面上的竖直叠加体某一接触面间弹力或摩擦力时，研究对象的选取技巧是取该接触面之上的所有物体做为研究对象 例7.如图所示,质量均为m的Ⅰ、Ⅱ两木块叠放在水平面上, Ⅰ受到斜向上与水平面成θ角的力F作用, Ⅱ受到斜向下与水平面成θ角的力F作用,两力在同一竖直平面内,此时两木块保持静止则例7图 ‎ A、Ⅰ、Ⅱ之间一定存在静摩擦力 B、Ⅱ与水平面之间可能存在静摩擦力 C、Ⅱ对Ⅰ的支持力一定等于mg D、水平面对Ⅱ的支持力一定等于2mg ‎【答案】AD ‎7.分析竖直两板间的水平叠加体时，要充分利用对称性；挤压在单侧墙壁上的水平叠加体、斜面上的叠加体处理方法与水平面上的竖直叠加体相同 例8.如图所示，在两块相同的竖直木板间，有质量均为m的四块相同的砖，用两个大小均为F的水平力压木板，使砖静止不动，则左边木板对第一块砖，第二块砖对第三块砖的摩擦力分别为：‎ 例8图 ‎　‎ A．4mg、2mg　 　 B．2mg、0　　 C．2mg、mg　　 　 D．4mg、mg ‎【答案】B ‎ ‎【解析】分析左边木板对第一块砖的摩擦力时取4块砖整体为对象，由对称性知两木板对1、4两砖的摩擦力相等，再由平衡条件知两摩擦力的大小等于整体重力的一半2mg。分析第二块砖对第三块砖的摩擦力，第一种方法是取3、4两砖为对象，由于4受右侧木板的摩擦力已与3、4的重力平衡，故3的左侧面不受摩擦力；第二种方法仍是利用对称性：1、2的左侧面与3、4的右侧面受力相同，两部分的重力相同，则1、2的右侧面与3、4的左侧面受力也必相同，由于相互作用力的方向总是相反，则要达到这种对称性，2与3之间必无摩擦力，B正确。‎ ‎【题型对练】‎ ‎1.如图，有A、B两个完全相同的小球并排放在倾角为30°的固定斜面上，B球被竖直板挡住。不计一切摩擦， 则A、B之间的作用力与竖直挡板对B的作用力之比为 ‎ A． B． C． D．‎ ‎【答案】 C ‎ ‎【解析】A、B之间的作用力等于A的重力沿着斜面的分力．即F1=mgsin300，B球与竖直挡板间的作用力F2方向与挡板垂直，把A、B看成一个整体，即F2=2mgtan300，所以，=，C正确。 ‎ ‎6.物体b在水平推力F作用下，将物体a挤压在竖直墙壁上，如图所示，a、b 处于静止状态，关于a、b两物体的受力情况，下列说法不正确的是 ‎ F a b ‎6图 ‎ ‎ A．a受到两个摩擦力的作用 ‎ B．a共受到四个力的作用 ‎ C．b共受到四个力的作用 ‎ D．a受到墙壁摩擦力的大小不随F的增大而增大 ‎【答案】C ‎【解析】由整体受力分析及平衡条件可知a的左侧面受到墙壁对其向上的静摩擦力，大小等于整体重力，与F无关；再分析b受力知b的左侧面受到a对其向上的静摩擦力，故a共受到2个摩擦力的作用，还有重力、左右两侧面的压力共5个力的作用，ABD皆错误。B受到重力、a对b向右的弹力及向上的摩擦力、还有力F共四个力，故C正确。 ‎ ‎7.如图所示，两楔形物块A、B两部分靠在一起，物块B放置在水平地面上，物块A上端用绳子拴在天花板上，绳子处于竖直方向的伸直状态，A、B两物块均保持静止，则A物体可能受到几个力的作用 ‎ A．2个 B．3个 C．4个 D．5个 ‎【答案】ABC ‎ ‎【解析】结合平衡条件分析可知：若绳中有张力且等于A物体的重力，由A物体只受到两个力的作用；若绳中无张力，则A物体应受到重力、B的支持力与摩擦力三个力的作用；若绳中有张力时A物体受到A物体应受到重力、B的支持力与摩擦力四个力的作用，故ABC正确。‎ ‎8.如图所示，A、B两个楔形物体叠放在一起，B靠在竖直墙壁上，在水平客F的作用下，A、B保持静止不动，则增大F的过程中 A.墙对B的摩擦力增大 B.B对A的摩擦力增大 C.A对B的正压力增大 D.A对B的作用力增大 ‎【答案】CD ‎