《2025年创新设计高考总复习物理人教版》

例1 如图1所示，两梯形木块A、B叠放在水平地面上，A、B之间的接触面倾斜。A的左侧靠在光滑的竖直墙面上，加水平推力后，关于两木块的受力，下列说法正确的是（ ）
A.A、B之间一定存在摩擦力作用
B.木块A可能受三个力作用
C.木块A一定受四个力作用
D.木块B一定受到地面向右的摩擦力

答案： 例1B　[如果A受到重力、墙面对它的弹力和B对它的支持力，这三个力恰好平衡，则A、B之间没有摩擦力，故A、C错误，B正确;以A、B整体为研究对象，竖直方向受到A、B的重力和地面的支持力，水平方向受到水平推力和墙面的弹力,水平地面可以对B无摩擦力,故D错误。]

1.(2024·四川蓉城名校联盟联考)如图2，天花板与水平面间的夹角为 $\theta =37^{\circ}$，一质量为 $m$ 的物块在一垂直于天花板向上的力 $F$ 作用下静止于天花板上，已知物块与天花板之间的动摩擦因数为 $\mu =0.5$，设最大静摩擦力等于滑动摩擦力，重力加速度大小为 $g$，$\sin 37^{\circ}=0.6$，$\cos 37^{\circ}=0.8$，则 （ ）

A.物块可能只受三个力作用
B.物块对天花板的摩擦力沿天花板向上
C.力 $F$ 的大小不得小于 $2mg$
D.力 $F$ 的大小可能为 $1.25mg$

答案：
1.C　[物块在重力作用下，有沿天花板下滑的趋势，一定受到沿天花板向上的静摩擦力，天花板对物块一定也有弹力，所以物块受重力、推力F、天花板的弹力和摩擦力四个力的作用，故A错误;天花板对物块的摩擦力沿天花板向上，根据牛顿第三定律可知，物块对天花板的摩擦力沿天花板向下，故B错误;对物块受力分析及正交分解如图所示，物块静止，则y方向有$F=mgcosθ+F_N，$x方向有$F_f=mgsinθ≤F_fm=μF_N，$联立解得F≥2mg，故C正确,D错误。]

例2 质量为 $m$ 的小球，用细线 $AB$ 悬挂在竖直的墙壁上，细线与墙壁的夹角为 $60^{\circ}$，如图3甲所示，当小球受到拉力 $F_{1}$ 时，拉力与细线的夹角为$120^{\circ}$，小球正好静止不动，细线拉力为 $F_{甲}$。如图乙所示，当小球受到拉力 $F_{2}$ 时，拉力与细线的夹角为 $150^{\circ}$，小球正好静止不动，细线拉力为 $F_{乙}$，重力加速度为 $g$，下列等式正确的是 （ ）

A.$F_{1}=mg$
B.$F_{2}=2mg$
C.$F_{甲}=\sqrt{3}mg$
D.$F_{乙}=\sqrt{3}mg$

答案：
例2A　[法一　合成法
　对甲图中小球受力分析，如图
(1)所示。小球处于平衡状态，由合成法可得拉力$F_1=mg，$F_甲=mg，故A正确,C错误;
　对乙图中小球受力分析，如图
(2)所示，小球处于平衡状态，由合成法可得$F_2=mgtan60°=√3mg，$F_乙=mg/cos60°=2mg，故B、D错误。法二　正交分解法
　对甲图中小球受力分析，建立坐标系，分解$F_1$和F_甲，如图
(3)所示，
　x轴方向$:F_1sin60°=F_$甲sin60°
　y轴方向$:F_1cos60°+F_$甲cos60°=mg
　联立解得$F_1=F_$甲=mg，故A正确,C错误;
　对乙图中小球受力分析，建立坐标系，分解F_乙，如图
(4)所示，x轴方向$:F_2=F_$乙sin60°
　y轴方向:F_乙cos60°=mg
　联立解得$F_2=√3mg，$F_乙=2mg，故B、D错误。] 　

2. 如图4所示，在天花板的某点处竖直固定一根轻杆 $a$，杆的下端有一个不计大小的轻质定滑轮 $O$。一根跨过滑轮 $O$ 的细线下端系一个重为 $G$ 的物体，在细线 $A$ 端施加拉力 $F$ 使物体保持静止，$OA$ 与竖直方向的夹角$\theta =60^{\circ}$，不计一切摩擦。下列说法中正确的是 （ ）

A.细线弹力大小为 $2G$
B.$a$ 杆对滑轮的作用力大小为$\sqrt{3}G$
C.$a$ 杆对滑轮的作用力方向沿着杆竖直向上
D.$a$ 杆对滑轮的作用力大小为 $G$

答案：
2.B[对物体受力分析可知，细线弹力与其重力平衡，所以细线弹力大小为G，故A错误;由于滑轮两侧细线中弹力大小相等，所以滑轮两侧细线弹力的合力F方向位于两侧细线夹角的平分线上(如图所示)，根据对称性可知两侧细线弹力的合力大小为F=2Tcos30°=√3G，方向与竖直方向夹角为30°斜向左下。对滑轮根据平衡条件可知,a杆对滑轮的作用力与F平衡，其大小也为√3G，方向与竖直方向夹角为30°斜向右上，故B正确,C、D错误。]