专题10 共点力作用下的静态平衡问题（解析版）.docx
2024年高考物理一轮复习热点重点难点夯练与提升
专题10共点力作用下的静态平衡问题
特训目标
特训内容
目标1
受力分析（1T—4T）
目标2
有关连接体的静态平衡问题（5T—8T）
目标3
三角形相似法在静态平衡问题中的应用（9T—12T）
目标4
静态平衡状态下的临界极值问题（13T—16T）
【特训典例】
受力分析
1．物体b在水平推力F作用下，将物体a压在竖直墙壁上，a、b质量都为m，且此时a、b均处于静止状态。如图所示，关于a、b两物体的受力情况，下列说法正确的是（）
A．当推力F增大时沿墙壁对a的摩擦力大小变大
B．a、b分别都受到四个力的作用
C．若木块a、b保持对静止沿墙壁向下匀速运动，则墙壁对木块的摩擦力大小为
D．当撤去F，木块a、b沿墙壁下滑，此时a不一定只受一个力
【答案】C
【详解】A．依题意，对a、b两物体进行受力分析，竖直方向受力平衡，即墙壁对a的摩擦力与两物体的重力大小相等，方向相反。所以当推力F增大时沿墙壁对a的摩擦力大小不变，A错误；
B．a物体受5个力作用，分别是重力、墙壁的弹力、b物体的压力、墙壁的摩擦力和b物体的摩擦力，b物体受4个力作用，分别是重力、a物体的弹力、a物体的摩擦力和外力F，B错误；
C．若木块a、b保持对静止沿墙壁向下匀速运动，整体受力平衡，竖直方向有墙壁对a的摩擦力与两物体的重力大小相等即，C正确；
D．当撤去F，木块a、b沿墙壁下滑，此时a只受自身重力作用，D错误。故选C。
2．如图所示，水平地面上固定一斜面体，斜面体的倾角为α，小斜劈B上表面水平，放置在斜面上，物块A处于小斜劈的上表面，通过两端带有铰链的轻杆与物块C相连，物块C紧靠墙面，墙面的倾角为θ，已知轻杆跟墙面垂直，A、B、C均静止，αθ，关于A、B、C的受力，下列说法正确的是（）
A．A对B的摩擦力水平向右
B．小斜劈B可能不受斜面体的摩擦力作用
C．物块C的受力个数可能是3个
D．A对B的压力大小一定等于A、C的重力之和
【答案】B
【详解】A．对A受力分析可知，杆对A的弹力方向沿CA方向，故B对A的摩擦力水平向右，那么A对B的摩擦力水平向左，A错误；
B．B可能只受到重力、A施加的压力、A的摩擦力和斜面的支持力作用而平衡，B正确；
C．对C受力分析如图
C受重力、杆的作用力、墙面的支持力、摩擦力，4个力的作用，且满足
C错误；
D．对AC整体受力分析如图
联立可得因为不清楚与的大小关系，故A对B的压力大小不一定等于A、C的重力之和，D错误。故选B。
3．如图①所示，高空滑索是一种勇敢者的运动项目，如果一个人用轻绳通过轻质滑环悬吊在足够长的倾斜钢索上运动，在下滑过程中可能会出现如图②和如图③所示的两种情形，不计空气阻力，则下列说法正确的是（）
A．图②的情形中，人只能匀加速下滑
B．图②的情形中，钢索对轻环的作用力大小为
C．图③的情形中，人匀速下滑
D．图③的情形中，钢索对轻环无摩擦力
【答案】ABC
【详解】AB．图②中，对人受力分析，如图所示
人受重力和拉力，由于两个力不共线，可知人所受合力方向斜向下，故人只能匀加速下滑，则钢索对人的作用力大小为故AB正确；
C．图③的情形中，人受重力和拉力，如图所示
若合力不为零，合力与速度不共线，不可能做直线运动，故合力一定为零，人匀速下滑，故C正确；
D．图③的情形中，轻环也做匀速运动，合力为零，轻环受细线的拉力、钢索对轻环的支持力和摩擦力，三力平衡，如图所示
故D错误。故选ABC。
4．如图所示，斜面固定在水平地面上，物体P，Q在力F作用下一起沿斜面向下做匀速直线运动，力F的方向与斜面平行，则下列说法正确的是（）
A．物块P与物块Q之间的摩擦力为静摩擦力
B．物块Q受到的力有3个
C．物块P受到的力有6个
D．物块P与斜面之间的摩擦力大小等于F
【答案】ABC
【详解】AB．物体P、Q在力F作用下一起沿斜面向下做匀速直线速运动，隔离物块Q，根据平衡条件可知物块Q受到重力，支持力与平行斜面向上的摩擦力，共3个力，由于物体P、Q相对静止，则物体P与物体Q之间的摩擦力为静摩擦力，故AB正确；
C．隔离物体P，其受到重力，物体Q对它的压力和平行斜面向下的静摩擦力，以及斜面对它的支持力和沿斜面向上的滑动摩擦力，还有力F，共6个力，故C正确；
D．根据平衡条件可得，物体P与斜面之间的摩擦力大小为故D错误。
故选ABC。
有关连接体的静态平衡问题
5．如图所示，四个完全相同的排球静止叠放在水平地面上，质量均为m，相互接触，球与球之间可视为光滑，球与地面间的动摩擦因数均为、重力加速度为g，则（）
??
A．上方球受到3个力的作用
B．下方每个球对上方球的支持力大小均为
C．水平地面对下方三个球的支持力大小均为
D．下方三个球与水平地面间均没有