复习16 相互作用部分10-2020-2021学年高一物理寒假全能突破总复习（人教版）（解析版）

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复习 16 相互作用部分 10-2020-2021 学年高一物理寒假全能
突破总复习（人教版）
目 录
小专题 8...................................................................................................................................2
平衡中的临界与极值..........................................................................................................2
方法总结..........................................................................................................................7
三角形的规律在解题中的应用...........................................................................................8
小专题 8
平衡中的临界与极值
1．（单选）课堂上，老师准备了“∟”形光滑木板和三个完全相同、外表面光滑的匀
质圆柱形积木，要将三个积木按图所示（截面图）方式堆放在木板上，则木板与水平面夹
角θ的最大值为（　　）
A．30° B．45° C．60° D．90°
【答案】　A
【解析】　θ取0°时，下面两圆柱之间将会分开，无法稳定，应适当增大 θ以保持系统
稳定，此时下面两圆柱之间有弹力；当下面两圆柱之间的弹力恰好为 0时，对应的 θ为最
小值；继续增大 θ，右圆柱和上圆柱之间弹力减小，若 θ太大，此两圆柱将分开，当上圆
柱和右圆柱之间的弹力恰好为 0，对应的 θ为最大值．临界情况为 θmax 时，左边两圆柱的圆
心连线在竖直方向上，保证上圆柱只受到两个力的作用恰好处于平衡状态，此时上圆柱与
右圆柱间相互接触且无弹力，可得 θ＝30°.故A正确，B、C、D项错误．
2.用一根长 1 m的轻质细绳将一副质量为 1 kg 的画框对称悬挂在墙壁上，已知绳能承受
的最大张力为 ，为使绳不断裂，画框上两个挂钉的间距最大为（ 取 ）
A．B．C．D．
【答案】A
【解析】一个大小方向确定的力分解为两个等大的力时，合力在分力的角平分线上，且
两分力的夹角越大，分力越大，因而当绳子拉力达到 F=10N 的时候，绳子间的张角最大，
为120°，此时两个挂钉间的距离最大；画框受到重力和绳子的拉力，三个力为共点力，受
力如图．
绳子与竖直方向的夹角为：θ=60°，绳子长为：L0=1m，则有：mg=2Fcosθ，两个挂钉的
间距离：L＝ ，解得：L= m。
3.物体 A 的质量为 2 kg，两根轻细绳 b 和 c 的一端连接于竖直墙上，另一端系于物体 A
上，在物体 A 上另施加一个方向与水平线成 θ 角的拉力 F，相关几何关系如图所示，θ＝
60°。若要使两绳都能伸直，求拉力 F 的取值范围。(g 取 10 m/s2)
【答案】
【解析】c 绳刚好伸直时，取临界点令 Fc=0，拉力 F 最小，物体 A 受力如图甲所示。
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