重点高中物理 静态平衡 受力分析

高中物理教案：力的平衡与研究分析一、引言力的平衡与研究分析是高中物理教学中的重要内容之一。

它涉及到力的概念、力的合成与分解、作用力与受力体以及静力学等方面。

了解和掌握这些知识对于学生深入理解机械平衡、工程结构稳定性以及拓展后续学习都具有重要意义。

本文将从理论与实验相结合的角度介绍这一教学内容。

二、力的平衡与静态分析1. 力的平衡概念描述物体所受外界作用下保持静止状态或匀速直线运动的性质称为力的平衡。

根据牛顿第一定律，物体在不受外力作用时，速度不变，即保持匀速直线运动或静止。

2. 系统中作用力与受力体在研究物体是否处于平衡状态时，需要明确系统中所有作用在该物体上的力以及相应承受这些力的部分（受力体）。

通过平衡状态下各个受力体合成产生零合力或与零合向量平行，则说明该物体处于平衡状态。

3. 力的合成与分解当存在多个作用力时，可以利用向量的合成与分解原理进行分析。

力的合成可通过向量相加得到合力向量；而力的分解则是将一个力拆分为与给定方向垂直的两个力。

4. 平衡条件一个物体处于平衡状态，需要满足以下两个条件：一是受力体合成的结果等于零；二是受力点对应各个方向上的合外力与内部相互约束等大小反向。

三、实验探究1. 材料准备进行实验前，需要准备好实验设备和材料。

包括测力计、劈木器材、薄绳或细线、固定支撑物等。

2. 实验步骤a) 将劈木器材固定在支撑物上，并通过绳（线）系住。

b) 在劈木上安装测力计，记录下拉扯所产生的力。

c) 以不同大小的角度和拉动方向重复实验步骤b)，记录数据并观察现象。

3. 实验分析与讨论根据实验数据整理出来的合适图表或关键数值，便于学生进行观察和讨论。

通过比较不同角度和拉动方向下的测力计读数，让学生发现不同的受力情况。

四、应用案例1. 物体在水平面上的力平衡通过一个示例：某物体放置在水平桌面上，斜对角地施加两个大小相等、方向相反的拉力。

让学生分析拉力与桌面之间的摩擦力以及重力的关系，并进一步求解各个受力的大小。

微专题2共点力的平衡条件及应用(静态平衡)1．遇到多物体系统时注意应用整体法与隔离法，一般可先整体后隔离.2.三力平衡，一般用合成法，根据平行四边形定则合成后，“力的问题”转换成“三角形问题”，再由三角函数、勾股定理、正弦定理或相似三角形等解三角形.3.多力平衡，一般用正交分解法．1.如图所示，清洗玻璃的工人常用绳索将自己悬在空中，工人及其装备的总质量为80kg ，绳索与竖直玻璃的夹角为30°，绳索对工人的拉力大小为F T ，玻璃对工人的弹力大小为F N ，不计工人与玻璃之间的摩擦，重力加速度g 取10m/s2.则()A ．F T ＝1600NB ．F T ＝160033N C ．F N ＝800ND ．F N ＝10003N答案B 解析对工人受力分析可知，工人受到重力G 、支持力F N 和拉力F T ，绳索与竖直玻璃的夹角为α＝30°，根据共点力平衡条件，水平方向有F T sin α＝F N ，竖直方向有F T cos α＝G ，解得F T ＝G cos α＝160033N ，F N ＝G tan α＝80033N ，故B 正确．2.如图所示，a 、b 两个小球穿在一根光滑的固定杆上，并且通过一条细绳跨过定滑轮连接，已知b 球质量为1kg ，杆与水平面的夹角为30°，不计所有摩擦，当两球静止时，Oa 段绳与杆的夹角也为30°，Ob 段绳沿竖直方向，则a 球的质量为()A.3kgB.33kgC.32kg D ．2kg 答案A 解析分别对a 、b 两球受力分析，如图所示根据共点力平衡条件，得F T ＝m b g ，根据正弦定理列式，可得F T sin 30°＝m a g sin 120°，解得m a ＝3kg ，故选A.3.(2022·湖南雅礼中学高三月考)如图，悬挂甲物体的细线拴牢在一不可伸长的轻质细绳上O 点处；绳的一端固定在墙上，另一端通过光滑定滑轮与物体乙相连．系统平衡时，O 点两侧绳与竖直方向的夹角分别为α和β.若α＝75°，β＝60°，则甲乙两物体质量之比是()A ．1∶1B ．1∶2C.3∶2D.2∶3答案D 解析甲物体是拴牢在O 点，且O 点处于平衡状态，受力分析如图所示根据几何关系有γ＝180°－60°－75°＝45°，由正弦定理有m 甲g sin γ＝m 乙g sin β，故m 甲m 乙＝sin 45°sin 60°＝23，故选D.4．(多选)如图所示，将一劲度系数为k 的轻弹簧一端固定在内壁光滑、半径为R 的半球形容器底部O ′处(O 为球心)，弹簧另一端与质量为m 的小球相连，小球静止于P 点．已知容器与水平面间的动摩擦因数为μ，OP 与水平方向间的夹角为θ＝30°，重力加速度为g ，弹簧处于弹性限度内．下列说法正确的是()A ．水平面对容器有水平向左的摩擦力B ．弹簧对小球的作用力大小为12mg C ．容器对小球的作用力大小为mgD ．弹簧原长为R ＋mg k 答案CD 解析对小球受力分析，受重力G 、弹簧的弹力F 和容器的支持力，F N ＝F ＝mg ，故B 错误，C 正确；以容器和小球整体为研究对象，受力分析可知，在竖直方向整体受总重力、地面的支持力，水平方向上水平面对半球形容器没有摩擦力，故A 错误；由胡克定律得，弹簧的压缩量为x ＝F k ＝mg k ，则弹簧的原长为R ＋x ＝R ＋mg k，故D 正确．5．(2022·广东深圳实验学校月考)截面为长方形的中空“方钢”固定在水平地面上，截面一边与水平面的夹角为30°，如图所示．方钢内表面光滑，轻质细杆两端分别固定质量为m A 和m B 的两个小球A 和B ，已知小球、轻杆与截面共面，当轻质细杆与地面平行时两小球恰好静止，则A 、B 两小球的质量比m A m B 为()A ．3 B.3 C.233 D.33答案A解析两小球受力分析如图所示，轻杆所受合力为零，所以F ＝F ′，对小球A 受力分析得F ＝m A g tan 30°，对小球B 受力分析得F ′＝m B g tan 60°，所以m A m B＝3，选项A 正确．6．如图所示是一竖直固定的光滑圆环，中央有孔的小球P 和Q 套在环上，由伸直的细绳连接，它们恰好能在圆环上保持静止状态．已知小球Q 的质量为m ，O 、Q 连线水平，细绳与水平方向的夹角为30°，重力加速度为g .则()A ．细绳对Q 球的拉力大小为mgB ．环对Q 球的支持力大小为33mg C ．P 球的质量为2mD ．环对P 球的支持力大小为3mg答案C 解析对Q 球受力分析，如图所示，由平衡条件可知，在竖直方向上有F sin 30°＝mg ，在水平方向上有F cos 30°＝F Q ，联立解得F ＝2mg ，F Q ＝3mg ，故A 、B 错误；设P 球的质量为M ，对P 球受力分析，如图所示，在水平方向上有F ′cos 30°＝F P sin 30°，在竖直方向上有F P cos 30°＝Mg ＋F ′sin 30°，F ′＝F ，联立解得M ＝2m ，F P ＝23mg ，故C 正确，D 错误．7．如图，光滑球A 与粗糙半球B 放在倾角为30°的斜面C 上，C 放在水平地面上，均处于静止状态．若A 与B 的半径相等，A 的质量为2m ，B 的质量为m ，重力加速度大小为g ，则()A ．C 对A 的支持力大小为3mgB ．C 对B 的摩擦力大小为12mg C ．B 对A 的支持力大小为233mg D ．地面对C 的摩擦力大小为36mg 答案C 解析由几何关系可知，C 对A 的支持力、B 对A 的支持力与A 的重力的反向延长线的夹角都是30°，由平衡条件可知F BA ＝F CA ＝G A 2cos 30°＝23mg 3，故C 正确，A 错误；以A 、B 整体为研究对象，沿斜面方向静摩擦力与重力的分力平衡，所以C 对B 的摩擦力大小为F f ＝(G A ＋G B )sin 30°＝3mg 2，故B 错误；以A 、B 、C 整体为研究对象，水平方向不受力，所以地面对C 的摩擦力大小为0，故D 错误．8.如图所示，竖直杆固定在木块C 上，两者总重力为20N ，放在水平地面上，轻细绳a 连接小球A 和竖直杆顶端，轻细绳b 连接小球A 和B ，小球A 、B 重力均为10N ．当用最小的恒力F 作用在小球B 上时(F 未画出)，A 、B 、C 均保持静止，绳a 与竖直方向的夹角为30°.下列说法正确的是()A ．力F 的大小为53NB ．绳a 的拉力大小为103NC ．地面对C 的摩擦力大小为10ND ．地面对C 的支持力大小为40N答案B解析以A 、B 整体为研究对象，整体受到重力、绳a 的拉力和恒力F ，当恒力F 的方向与绳a 拉力的方向垂直向上时，F 最小，如图所示．以B 为研究对象进行受力分析，由水平方向受力平衡可知F cos 30°＝F T b cos 30°，由竖直方向受力平衡可知F sin 30°＋F T b sin 30°＝G B ，联立解得F T b ＝10N ，F ＝10N ，故A 错误；以A为研究对象，根据水平方向受力平衡可得F T a sin 30°＝F T b cos 30°，联立解得F T a ＝F T b cos 30°sin 30°，F T a ＝103N ，故B 正确．以ABC 整体为研究对象，根据水平方向受力平衡可得F f ＝F cos 30°＝10×32N ＝53N ，根据竖直方向受力平衡可得F N ＋F sin 30°＝G A ＋G B ＋G C ，解得F N ＝G A ＋G B ＋G C －F sin 30°＝10N ＋10N ＋20N －10×12N ＝35N ，故C 、D 错误．9．如图所示，一个质量为M 、倾角为θ的斜面体置于水平面上，一个质量为m 的滑块通过一根跨过两定滑轮的轻绳与一个质量为m 0的物块相连，两滑轮间的轻绳水平，现将滑块置于斜面上，斜面体、滑块和物块三者保持静止．当地重力加速度为g ，两滑轮的摩擦可忽略不计．下列说法中正确的是()A ．斜面体对滑块的摩擦力不可能沿斜面向下B ．斜面体对滑块的摩擦力不可能为零C ．地面对斜面体的支持力大小为(M ＋m )g －m 0g sin θD ．地面对斜面体的摩擦力方向水平向左，大小为m 0g答案D 解析对滑块受力分析，当滑块有上滑趋势时，滑块所受摩擦力沿斜面向下，所以A 错误；对滑块受力分析，当滑块在斜面上受到的绳子拉力与滑块重力沿斜面的分力相等时，斜面体对滑块的摩擦力为零，所以B 错误；对M 、m 整体受力分析，整体受到水平向右的拉力，因此地面给其摩擦力水平向左，F N ＝(M ＋m )g ，F f ＝F T ＝m 0g ，所以C 错误，D 正确．10．小杰同学将洗干净的外套和衬衣挂在晾衣绳上，如图所示，晾衣绳穿过中间立柱上的固定套环，分别系在左、右立柱的顶端，忽略绳与套环、衣架挂钩之间的摩擦，忽略晾衣绳的质量，用F T1、F T2、F T3和F T4分别表示各段绳的拉力大小，下列说法正确的是()A ．F T1＞F T2B ．F T2＞F T3C ．F T3＜F T4D ．F T1＝F T4答案D 解析由于晾衣绳是穿过中间立柱上的固定套环并未打结，同一条绳上各点拉力大小相等，满足F T1＝F T2＝F T3＝F T4，D 正确．11．(多选)如图(a)所示，轻绳AD 跨过固定在水平杆BC 右端的光滑定滑轮(重力不计)拴接一质量为M 的物体，∠ACB ＝30°；如图(b)所示，轻杆HG 一端用铰链固定在竖直墙上，另一端通过细绳EG 拉住，∠EGH ＝30°，另一轻绳GF 悬挂在轻杆的G 端，也拉住一质量为M 的物体，重力加速度为g .下列说法正确的是()A ．图(a)中BC 杆对滑轮作用力大小为MgB ．图(b)中HG 杆弹力大小为MgC ．轻绳AC 段张力F T AC 与轻绳EG 段张力F T EG 大小之比为1∶1D ．轻绳AC 段张力F T AC 与轻绳EG 段张力F T EG 大小之比为1∶2答案AD 解析对题图(a)，绳对滑轮的作用力如图甲：由几何关系可知F 合＝F T AC ＝F T CD ＝Mg ，故A 正确；对题图(b)中G 点受力分析如图乙：由图可得F 杆＝Mg tan 30°＝3Mg ，故B 错误；由图乙可得F T EG ＝Mg sin 30°＝2Mg ，则F T AC F T EG ＝12，故C 错误，D 正确．12．(多选)如图甲所示，轻细绳AD 跨过固定的水平轻杆BC 右端的光滑定滑轮挂住一个质量为M1的物体，∠ACB＝30°；图乙中轻杆HG一端用铰链固定在竖直墙上，另一端G通过轻细绳EG拉住，EG与水平方向也成30°角，在轻杆的G点用轻细绳GK拉住一个质量为M2的物体，则以下说法正确的是()A．轻杆BC对C端的支持力与轻杆HG对G端的支持力大小之比为3M1∶M2B．轻杆BC对C端的支持力与轻杆HG对G端的支持力大小之比为M1∶3M2C．轻杆BC对C端的支持力方向与水平方向成30°斜向左下方D．细绳AC段的张力F T AC与细绳EG的张力F T EG之比为M1∶2M2答案BD解析题图甲和题图乙中的两个物体M1、M2都处于平衡状态，根据平衡的条件，首先判断与物体相连的细绳，其拉力大小等于物体的重力；分别取C点和G点为研究对象，进行受力分析如图(a)和图(b)所示．图(a)中，由几何关系知F T AC＝F T CD＝M1g且夹角为120°，故F NC＝F T AC＝M1g，方向与水平方向成30°，指向斜右上方．图(b)中，根据平衡方程有F T EG sin30°＝M2g，F T EG cos30°＝F NG，解得F NG＝3M2g，方向水平向右．F T EG＝2M2g，轻杆BC对C端的支持力与轻杆HG对G 端的支持力大小之比为M1∶3M2，细绳AC段的张力F T AC与细绳EG的张力F T EG之比为M1∶2M2，选项A、C错误，B、D正确．。

物理的静态平衡教案高中
课时：1节课
教学目标：
1. 了解静态平衡的概念；
2. 掌握如何分析静态平衡的条件；
3. 能够应用静态平衡的原理解决相关问题。

教学重点：静态平衡的原理及应用
教学难点：静态平衡条件的分析
教学准备：
1. 实验仪器：各种重物、杠杆、测力计等；
2. 教学课件：静态平衡的示意图及相关理论知识；
3. 多媒体设备。

教学步骤：
一、导入
1. 讲解什么是静态平衡，引导学生思考平衡的概念；
2. 展示实验仪器，激发学生的学习兴趣。

二、理论讲解
1. 讲解静态平衡的条件：受力平衡和力矩平衡；
2. 示范如何分析受力平衡和力矩平衡，引导学生掌握分析方法；
3. 结合实际例题，讲解如何应用静态平衡的原理解决问题。

三、实验操作
1. 给学生一些实验任务，让他们用实验仪器验证静态平衡的原理；
2. 辅导学生操作实验仪器，指导他们记录数据和分析结果。

四、讨论交流
1. 总结实验结果，引导学生思考现象背后的原理；
2. 鼓励学生提出问题并进行探讨，促进学习的深入。

五、作业布置
1. 布置相关练习题，要求学生应用所学知识解决问题；
2. 鼓励学生思考如何将静态平衡的原理应用到实际生活中。

教学反思：
通过本节课的教学，学生应该对静态平衡有了更深入的理解，能够分析静态平衡的条件并运用到实际问题中。

同时，教师应该及时发现学生的问题，并针对性地进行指导，确保学生能够真正掌握所学知识。

高一上物理共点力作用下的平衡专题及3种受力分析方法姓名：___________ 班级：___________一、物体受两个力平衡（即二力平衡），这两个力大小相等，方向相反。

二、如果物体受三个力平衡：（1）其中两个力的合力与第三个力等大反向则平衡。

（合成法）（分解法）（2）也可以分解第三个力，让被分解的这两个力与其余两个力分别抵消，则三个力就平衡。

（3）如果三个力首位依次相连可以组成一个封闭的三角形，则这三个力也是合力为零，即平衡。

这个方法称为三角形法，这个方法是最优的求静态平衡和动态平衡的方法。

（正交分解）（4）如果物体受三个或三个以上的力平衡，一般用正交分解法，建立直角坐标系时，尽量使更多的力落在坐标轴上，让后把不在坐标轴上的力分解到坐标轴上，如果最后x轴，y轴合力都分别为零，则物体整体合力为零，即平衡。

正交分解不用按力的效果分解。

三、静态平衡：1．（多选）如图所示，竖直放置的轻弹簧一端固定在地面上，另一端与斜面体P相连，P与斜放在其上固定的挡板MN接触且处于静止状态，则斜面体P此刻受到的外力的个数有可能是（）A．2个B．3个C．4个D．5个2．（斜面上的物体所受摩擦力的问题要特别注意多解性）如图，斜面A放在水平地面上．物块B放在斜面上，有一水平力F作用在B上时，A、B均保持静止．A受到水平地面的静摩擦力为f1，B受到A的静摩擦力为f2，现使F逐渐增大，但仍使A、B处于静止状态，则（）A．f1一定增大B．f1、f2都不一定增大C．f1、f2均增大D．f2一定增大3．一质量为m的物块恰好静止在倾角为θ的斜面上。

现对物块施加一个竖直向下的恒力F，如图所示。

则物块（）A．仍处于静止状态B．沿斜面加速下滑C．受到的摩擦力不变D．受到的合外力增大4．如图所示，光滑半球形容器固定在水平面上，O为球心，一质量为m的小滑块，在水平力F的作用下静止于P点。

设滑块所受支持力为F N，OP与水平方向的夹角为θ．下列关系正确的是（）A．F＝mgsinθB．F＝mgcosθC．F N＝D．F N＝mgtanθ5．如图，滑块A置于水平地面上，滑块B在一水平力作用下紧靠滑块A（A、B接触面竖直），此时A恰好不滑动，B刚好不下滑。

共点力平衡-静态平衡处理方法【考点归纳】一、共点力作用下物体的平衡1.平衡状态一个物体在力的作用下保持静止或匀速直线运动状态,就说这个物体处于平衡状态.如光滑水平面上做匀速直线滑动的物块、沿斜面匀速直线下滑的木箱、天花板上悬挂的吊灯等,这些物体都处于平衡状态.2.共点力的平衡条件在共点力作用下物体的平衡条件是合力为零，即0F =合。

3.平衡条件的推论（1）如果物体在两个力的作用下处于平衡状态，这两个力必定大小相等、方向相反，为一对平衡力。

（2）如果物体在三个力的作用下处于平衡状态，其中任意两个力的合力一定与第三个力大小相等、方向相反。

（3）如果物体受多个力作用而处于平衡状态，其中任何一个力与其他力的合力大小相等、方向相反。

（4）当物体处于平衡状态时，沿任意方向物体所受的合力均为零。

（5）三力汇交原理：如果一个物体受到三个非平行力作用而平衡，这三个力的作用线必定在同一平面内，而且必为共点力。

4.解答平衡问题时常用的数学方法解决共点力的平衡问题有力的合成分解法、矢量三角形法、正交分解法、相似三角形法等多种方法，要根据题目具体的条件，选用合适的方法。

有时将各种方法有机的运用会使问题更易解决，多种方法穿插、灵活运用，有助于能力的提高。

（1）菱形转化为直角三角形如果两分力大小相等，则以这两分力为邻边所作的平行四边形是一个菱形，而菱形的两条对角线相互垂直，可将菱形分成四个相同的直角三角形，于是菱形转化成直角三角形。

（2）相似三角形法如果在对力利用平行四边形定则（或三角形定则）运算的过程中，力三角形与几何三角形相似，则可根据相似三角形对应边成比例等性质求解。

（3）正交分解法共点力作用下物体的平衡条件（ 0F =合）是矢量方程，求合力需要应用平行四边形定则，比较麻烦；通常用正交分解法把矢量运算转化为标量运算。

正交分解法平衡问题的基本思路是： ①选取研究对象：处于平衡状态的物体； ②对研究对象进行受力分析，画受力图； ③建立直角坐标系；④根据0F =x 和0y F =列方程；⑤解方程，求出结果，必要时还应进行讨论。

物理高考平衡知识点归纳物理是一门既有挑战性又有趣味性的学科，对于即将参加高考的学生们来说，熟悉并理解平衡知识点是至关重要的。

本文将对物理高考的平衡知识点进行归纳，旨在帮助同学们更好地掌握这一重要内容。

一、平衡的概念与条件平衡是物体在受力作用下保持静止或匀速运动的特征。

要使物体保持平衡，需要满足两个条件：一是受力合力为零，即作用于物体上的所有力合成为零；二是受力力矩为零，即作用于物体上的所有力对某一点的力矩合成为零。

二、平衡的种类平衡可以分为静态平衡和动态平衡两种类型。

静态平衡指物体处于静止状态下保持平衡，动态平衡指物体处于匀速运动状态下保持平衡。

两种平衡都是基于满足受力合力为零和受力力矩为零的条件。

三、平衡杆的平衡平衡杆是物理中经常出现的平衡问题。

对于平衡杆的平衡，可以通过转动的平衡条件来进行分析。

根据杆的特性，可以得到平衡杆两侧受力的大小与距离的对应关系。

通过利用平衡条件，可以求解出平衡杆的未知量。

四、浮力与浮力平衡浮力是物体在液体或气体中受到的竖直向上的力。

浮力的大小与物体在液体中的体积、液体的密度以及重力加速度有关。

浮力平衡的条件是受力平衡和力矩平衡两个条件。

在水中，浮力能够帮助物体实现浮力平衡。

五、弹簧系统的平衡弹簧系统是物理中常见的平衡问题。

弹簧的特性是在受力的作用下产生位移。

根据弹性力与弹簧的位移之间的关系，可以得出弹簧系统的平衡条件。

弹簧系统的平衡可以通过受力分析和使用胡克定律来求解。

六、平衡的应用平衡的知识点在实际生活中具有广泛的应用。

例如，桥梁的平衡设计需要考虑各个部分受力平衡的问题；摩天轮的平衡设计需要考虑整个结构在受力下能够保持平衡的条件。

平衡还在物理实验和工程设计中起到重要的作用。

七、总结平衡是物理学中重要的基本概念之一，对于理解物体受力和运动的特点至关重要。

在高考中，熟悉和掌握平衡的知识点将有助于提高学生的解题能力和应用水平。

通过对平衡的概念与条件、平衡的种类、平衡杆的平衡、浮力与浮力平衡、弹簧系统的平衡以及平衡的应用进行归纳，相信同学们已经对平衡的知识有了更深入的理解和掌握。

高考物理复习专题精讲—三大力场中物体的平衡问题精讲考点精讲内容考点1重力场中物体的静态平衡问题考点2重力场中物体的动态平衡问题考点3电磁场中物体的平衡问题考点4数学方法在物体平衡问题中求解临界极值问题【知识体系构建】【典例方法突破】一、三大力场中物体的静态平衡问题1.合成法：【例1】（2022年重庆卷）如图所示，吸附在竖直玻璃上质量为m的擦窗工具，在竖直平面内受重力、拉力和摩擦力（图中未画出摩擦力）的共同作用做匀速直线运动。

若拉力大小与重力大小相等，方向水平向右，重力加速度为g，则擦窗工具所受摩擦力（）A．大小等于mg B2mgC．方向竖直向上D．方向水平向左【答案】B【详解】对擦窗工具进行正视图的受力分析如图所示等大反向，竖直方向上重水平方向上拉力F与擦窗工具所受摩擦力水平分量f滑力mg与擦窗工具所摩擦力竖直分量f静等大反向，所以擦窗工具所受摩擦力方向故选B。

如图中f所示，大小为222=+f f f mg滑静2.相似三角形法、整体与隔离法【例2】（2022年齐齐哈尔二模）如图所示，倾角为30°的斜面体固定在水平面上，一横截面半径为R的半圆柱体丙放在水平面上，可视为质点的光滑小球乙质量为m，用轻绳拴接置于半圆柱上；质量为2m的物块甲用轻绳拴接放在斜面体上，拴接小球乙与拴接物块甲的轻绳与竖直的轻绳系于O 点，且O 点位于半圆柱圆心的正上方。

已知O 点到水平面的高度为2R ，3R ，整个装置处于静止状态，重力加速度为g 。

则下列说法正确的是（ ）A ．拴接小球乙的轻绳拉力大小为mgB ．小球乙对半圆柱体的压力大小为34mgC ．物块甲所受的摩擦力方向沿斜面向下D 3【答案】D【详解】AB ．对小球乙受力分析如图1所示，由相似三角形知识得2mgR＝N R 3R 解得拴接小球乙的轻绳拉力大小T 3小球乙受到的支持力为N ＝12mg 根据牛顿第三定律可知，小球乙对半圆柱体的压力大小为12mg ，故AB 错误；C ．设拴接小球乙的轻绳与竖直方向的夹角为α，由几何关系可知（2R ）2＝R 2+3R ）2所以连接乙球的轻绳与半圆柱体相切sin α＝2R R ＝12解得α＝30°以结点O 为研究对象，对其受力分析如图2所示，拉力T 和F 2的合力与F 1等大反向，由平衡关系得F 2＝T tan α代入数据解得F 2＝12mg 物块甲的重力沿斜面向下的分力大小为2mg sin30°＝mg ＞12mg 则物块甲所受的摩擦力沿斜面向上，故C 错误； D ．以小球乙和半圆柱体丙整体为研究对象，由力的平衡条件可知，半圆柱体丙所受的摩擦力方向水平向左，大小等于拉力T 沿水平向右方向的分力，即f ＝T sin α3123故D 正确。