1.考点及要求:(1)力的合成与分解(Ⅱ);(2)共点力的平衡(Ⅱ).2.方法与技巧:处理临界极值问题的主要方法有假设法、图解法或解析法,找到临界条件是解题的关键.
1.(静态平衡的临界极值问题)将两个质量均为m的小球a、b用细线相连后,再用细线悬挂于O点,如图1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( )
图1
A.mg B.mg C.mg D.mg
2. (运动中的临界极值问题)如图2所示,质量均为m的木块A和B,用一个劲度系数为k的轻质弹簧连接,最初系统静止,现在用力缓慢拉A直到B刚好离开地面,则这一过程A上升的高度为( )
图2
A. B. C. D.
3.如图3所示,一小球用轻绳悬于O点,用力F拉住小球,使悬线保持偏离竖直方向60°角,且小球始终处于平衡状态.为了使F有最小值,F与竖直方向的夹角θ应该是( )
图3
A.90° B.45° C.30° D.0°
4.物体的质量为2 kg,两根轻细绳AB和AC的一端连接于竖直墙上,另一端系于物体上,在物体上另施加一个方向与水平线成θ角的拉力F,相关几何关系如图4所示,θ=60°,若要使绳都能伸直,求拉力F的大小范围.(g取10 m/s2)
图4
5.一个底面粗糙、质量为m的劈放在水平面上,劈的斜面光滑且倾角为30°,如图5所示.现用一端固定的轻绳系一质量也为m的小球,绳与斜面的夹角为30°,求:
图5
(1)当劈静止时绳子拉力为多大?
(2)若地面对劈的最大静摩擦力等于地面对劈的支持力的k倍,为使整个系统静止,k值必须满足什么条件?