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专题2 物体的平衡 牛顿运动定律
重力
弹力
摩擦力
力
万有引力
电场力
磁场力
写出上述力的大小计算公式及方向判断依据。
【受力分析的一般步骤】
1、选研究对象；
2、按顺序分析力[先场力（重力、电场力和磁场力），再接触力（弹力和摩擦力），最后已知力。
3、检查。
【解题方法】
1、整体法和隔离法；2、解析法；3、假设法；4、正交分解法；5、矢量三角形法；6、相似三角形法；
7、等效法；8、微元法；9、特殊值法；10、极限法。
【解题指导】
1、读题、审题（关键词和隐含条件）；2、选准研究对象；3、利用相应物理方法求解（对症下药）。
【提高训练1】
1．如图所示，一斜劈C被两个小桩固定在光滑的水平地面上，B置于斜面上，通过细绳跨过光滑的定滑轮与A连接，连接B的一段细绳与斜面平行，A、B、C都处于静止状态，则（　　）。
A．B受到C的摩擦力一定不为零
B．C可能受到左边小桩的弹力
C．不论B、C间摩擦力大小、方向如何，C一定受到右边小桩的弹力
D．水平面对C的支持力的大小可能等于B、C的总重力
2．如图甲所示，一物块置于水平地面上。现用一个与竖直方向成θ角的力F拉物块，现使力F沿顺时针转动，并保持物块沿水平方向做匀速直线运动；得到拉力F与θ变化关系图线如图乙所示，根据图中信息可知物块与地面之间的动摩擦因数为（　　）。
A．
B．
C．2－
D．
3.如图所示，用完全相同的轻弹簧A、B、C将两个相同的小球连接并悬挂，小球处于静止状态，弹簧A与竖直方向的夹角为30°，弹簧C水平，则弹簧A、C的伸长量之比为（ ）
A．
B．
C． 1:2
D．2:1
4．如图所示，重力均为G的两条形磁铁分别用细线A和B悬挂在水平的天花板上，静止时，A线的张力为F1，B线的张力为F2，则（　　）。
A．F1＝2G，F2＝G
B．F1＝2G，F2＞G
C．F1＜2G，F2＞G
D．F1＞2G，F2＞G
5．（多选题）如图所示，质量均为m的小球A、B用两根不可伸长的轻绳连接后悬挂于O点，在外力F的作用下，小球A、B处于静止状态。若要使两小球处于静止状态且悬线OA与竖直方向的夹角θ保持30°不变，则外力F的大小 (　　)
A．可能为mg
B．可能为mg
C．可能为mg
D．可能为mg
6．如图，一不可伸长的光滑轻绳，其左端固定于O点，右端跨过位于O’点的固定光滑轴悬挂一质量为M的物体；OO’段水平，长度为L；绳上套一可沿绳滑动的轻环。现在轻环上悬挂一钩码，平衡后，物体上升L。则钩码的质量为( )
A． B．
C． D．
7.（多选题）如图所示，水平地面上固定一个光滑绝缘斜面，斜面与水平面的夹角为θ。一根轻质绝缘细线的一端固定在斜面顶端，另一端系有一个带电小球A，细线与斜面平行。小球A的质量为m、电量为q。小球A的右侧固定放置带等量同种电荷的小球B，两球心的高度相同、间距为d。静电力常量为k，重力加速度为g，两带电小球可视为点电荷。小球A静止在斜面上，则( )
A.小球A与B之间库仑力的大小为
B.当时，细线上的拉力为0
C.当时，细线上的拉力为0
D.当时，斜面对小球A的支持力为0
8.如图所示，粗糙的水平地面上有一斜劈，斜劈上一物块正在沿斜面以速度v0匀速下滑，斜劈保持静止，则地面对斜劈的摩擦力(　　)
A．等于零
B．不为零，方向向右
C．不为零，方向向左
D．不为零，v0较大时方向向左，v0较小时方向向右
9. 如图所示，一小球放置在木板与竖直墙面之间。设墙面对球的压力大小为N1，木板对球的压力大小为N2。以木板与墙连接点所形成的水平直线为轴，将木板从图示位置开始缓慢地转到水平位置。不计摩擦，在此过程中(　　)
A．N1始终减小，N2始终增大
B．N1始终减小，N2始终减小
C．N1先增大后减小，N2始终减小
D．N1先增大后减小，N2先减小后增大
10. 如图所示，一平行板电容器的两个极板竖直放置，在两极板间有一带电小球，小球用一根绝缘轻线悬挂于O点。现给电容器缓慢充电，使两极板所带电荷量分别为＋Q和－Q，此时悬线与竖直方向的夹角为π/6。再给电容器缓慢充电，直到悬线和竖直方向的夹角增加到π/3，且小球与两极板不接触。求第二次充电使电容器正极板增加的电荷量。
11．如图所示，重为G的均匀链条，两端用等长的轻绳连接，挂在等高的地方，轻绳与水平方向成θ角。试求：
（1）绳子的拉力；
（2）链条在最低点的相互拉力的大小。
【惯性】物体保持 或 状态的性质。
1.一切物体都具有惯性。2.质量是物体惯性大小的唯一量度。
【国际单位制】
1.国际单位制中的基本单位（ 、 、 、 、 、 、 ）
2.国际单位制中的导出单位（由基本单位，通过公式中的单位换算得出的单位，叫做导出单位。）
【超重与失重】超、失重的前提是竖直方向a不为零
1.重力不变，视重变化。
2.a向上为超重，a向下为失重，a=g为完全失重。（注：a=0为平衡态）
3.当物体处于完全失重状态时，平常一切由于重力产生的物理现象都会完全消失，如单摆停摆、天平失效、浸在水中的物体不再受浮力，液柱不再产生向下的压强等。
【提高训练2】
(
m
m
2
m
2
m
F
)1.如图所示，光滑水平面上放置质量分别为m和2m的四个木块，其中两个质量为m的木块间用一不可伸长的轻绳相连，木块间的最大静摩擦力是μmg。现用水平拉力F拉其中一个质量为2 m的木块，使四个木块以同一加速度运动，则轻绳对m的最大拉力为（ ）
A． B．
C． D．
2.如图所示为杂技“顶竿”表演的示意图，一人站在地上，肩上扛一质量为M的竖直竹竿，当竿上一质量为m的人以加速度a加速下滑时，竿对“底人”的压力大小为( )
A．(M＋m)g
B．(M＋m)g－ma
C．(M＋m)g＋ma
D．(M－m)g
3.（多选题）如图所示，总质量为460 kg的热气球，从地面刚开始竖直上升时的加速度为0.5 m/s2，当热气球上升到180 m时，以5m/s的速度向上匀速运动。若离开地面后热气球所受浮力保持不变，上升过程中热气球总质量不变，重力加速度g＝10 m/s2。关于热气球，下列说法正确的是(　　)
A．所受浮力大小为4830 N
B．加速上升过程中所受空气阻力保持不变
C．从地面开始上升10s后的速度大小为5m/s
D．以5m/s匀速上升时所受空气阻力大小为230 N
4.如图甲是某景点的山坡滑道图片，为了探究滑行者在滑道直线部分AE滑行的时间。技术人员通过测量绘制出如图乙所示的示意图。AC是滑道的竖直高度，D点是AC竖直线上的一点，且有AD=DE=10 m，滑道AE可视为光滑，滑行者从坡顶A点由静止开始沿滑道AE向下做直线滑动，g取10 m/s2，则滑行者在滑道AE上滑行的时间为(　　)
A. s
B．2 s
C. s
D．2 s 甲　　　　　 　　　 乙
5.如图所示，固定在小车上的支架的斜杆与竖直杆的夹角为θ，在斜杆下端固定有质量为m的小球。关于杆对小球的作用力F，下列判断正确的是(　　)
A．小车静止时，F=mgcos θ，方向沿杆向上
B．小车静止时，F=mgcos θ，方向垂直杆向上
C．小车向右以加速度a运动时，一定有F=
D．小车向左以加速度a运动时，有F=，方向斜向左上方
6．一物块沿倾角为θ的斜坡向上滑动。当物块的初速度为v时，上升的最大高度为H，如图所示；当物块的初速度为时，上升的最大高度记为h。重力加速度大小为g。物块与斜坡间的动摩擦因数和h分别为（ ）
A．tanθ和 B．（－1）tanθ和
C．tanθ和 D．（－1）tanθ和
7.（多选题）如图所示，在MN、PQ间同时存在匀强磁场和匀强电场，磁场方向垂直纸面水平向外，电场在图中没有标出。一带电小球从a点射入场区，并在竖直面内沿直线运动至b点，则小球(　　)
A．可能带正电也可能带负电
B．受到电场力的方向一定水平向右
C．从a到b过程，克服电场力做功
D．从a到b过程中可能做匀加速运动
8．如图，一平行板电容器的两极板与一电压恒定的电源相连，极板水平放置，极板间距为d；在下极板上叠放一厚度为的金属板，其上部空间有一带电粒子P静止在电容器中。当把金属板从电容器中快速抽出后，粒子P开始运动。重力加速度为g。粒子运动的加速度为（ ）
A． B．
C． D．
答 案
【提高训练1】
1.C 2.C 3.D 4.B 5.BCD 6.D 7.AC 8.A 9.B
10.解：设电容器电容为C，第一次充电后两极板之间的电压为U= ①
两极板之间电场的场强为E= （式中d为两极板间的距离） ②
依题意，当小球偏转角θ1=时，小球处于平衡位置。设小球质量为m，所带电荷量为q，则有
Tcosθ1=mg ③
Tsinθ1=qE ④
式中T为此时悬线的张力。
联立①②③④式得tanθ1= ⑤
设第二次充电使正极板上增加的电荷量为ΔQ，此时小球偏转角θ2=，则 ⑥
联立⑤⑥式得= ⑦
代入数据解得ΔQ＝2Q ⑧
11.解：（1）以整个链条为研究对象，链条受重力G和两端轻绳的拉力F1、F2的作用，此三力必相交于一点O，如图甲所示。则有：
，即
，解得
（2）以链条左半部分为研究对象，如图乙所示。左半部分链条受到的重力为，受到绳的拉力F1，受到右半部分链条的拉力F的作用，此三力必相交于一点O，则有：
解得
匀速直线运动、静止；m、kg、s、A、K、mol、cd
【提高训练2】
1.B 2.B 3.AD 4.B 5.D 6.D 7.AC 8.A1

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