高中物理必修一第三章共点力平衡问题归纳
共点力平衡问题归纳
一 知识要点：
1、平衡状态：静止或匀速直线运动，“缓慢”意味着每个过程可以看作平衡状态。
2、规律：0=合F 。
3、推论：
①两个力处于平衡状态则这两个力等大反向。
②三个力处于平衡状态则其中任意两个力的合力与第三个力等大反向。
③N 个力处于平衡状态则其中任意一个力与剩余）
（1-N 个力的合力等大反向。 4、解法：
①力的合成法
②力的正交分解法
③正弦定理（拉米定理）法
④相似三角形法
⑤矢量三角形图解法
二 三力静态平衡题型分类
1、三个力中，有两个力互相垂直，第三个力角度（方向）已知。方法：力的合成与分解。
【例题】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P 点。设滑块所受支持力为N F 。OF 与水平方向的夹角为θ。下列关系正确的是
A ．θ
tan mg F = B ．θtan mg F = C ． θtan mg F N =
D ．θtan mg F N =
2、三个力互相不垂直，但夹角（方向）已知 方法：正交分解法或正弦定理
【例题】如图所示，一个半球形的碗放在桌面上，碗口水平，O 点为其球心，碗的内表面
及碗口是光滑的．一根细线跨在碗口上，线的两端分别系有质量为m 1和m 2的
小球．当它们处于平衡状态时，质量为m 1的小球与O 点的连线与水平线的夹
角为α=60°两小球的质量比为2m ：1m 为（ ）
A ．33
B ．32
C ．23
D ．2
2
3、三个力互相不垂直，且夹角（方向）未知但存在几何边长的变化关系。方法：相似三角形法
【例题】如图所示，表面光滑为R 的半球固定在水平地面上，球心O 的正上方O ˊ处有一个 无摩擦定滑轮，轻质细绳两端各系一个小球挂在定滑轮上，两小球平衡时，若滑轮两侧 细绳的长度分别为R l 4.22=，R l 5.21=.则这两个小球的质量之比1m ∶2m 为
(不计小球大小)
A ．24∶1
B ．25∶1
C ．24∶25
D ．25∶24
三 三力动态平衡题型分类
题型一 特点： 1、三个力中，有一个力为恒力（大小方向均不变）
2、另一个力方向不变，大小可变，
3、第三个力大小方向均可变，
方法：矢量三角形法分析第三个力的方向变化引起的物体受力的动态变化情况。
【例题1】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
F N2．以木板与墙连接点所形成的水平直线为轴，将木
F
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．F N1始终减小，F N2始终增大
B．F N2始终减小，F N2始终减小
C．F N1先增大后减小，F N2始终减小
D．F N1先增大后减小，F N2先减小后增大
【例题2】如图所示，小球用细绳系住，绳的另一端固定于O点．现用水平力F缓慢推动斜面体，小球在斜面上无摩擦地滑动，细绳始终处于直线状态，当小球升到接近斜面顶端时细绳接近水平，此过程中斜面对小球的支持力F N以及绳对小球
的拉力F T的变化情况是( )
A．F N保持不变，F T不断增大
B．F N不断增大，F T不断减小
C．F N保持不变，F T先增大后减小
D．F N不断增大，F T先减小后增大
高一物理必修一第三章相互作用题型复习
一．典型受力分析题目 （一）．水平面上 1．一质量为m的物体放在水平面上，在与水平面成θ角的力F的作用下由静止开始运动，物体与水平面间的动摩擦因数为μ,如图所示，则物体所受摩擦力F f （） A．F f＜μmg B．F f=μmg C．F f＞μmg D．不能确定 2．如图所示，质量为m的物体置于水平地面上，受到一个与水平面方向成α角的拉力F 作用，恰好作匀速直线运动，则物体与水平面间的动摩擦因数。 （二）．斜面上 1，如图所示，在固定的倾角为α的斜面上有一质量为m的物体当用水平力F推物体时，物体沿斜面匀速上升，求物体与斜面间的动摩擦因数。 2．如图所示，物体质量为m，在沿斜面向上的推力作用下匀速向上运动，已知 推力大小为F，斜面倾角为α，求：⑴斜面对物体的摩擦力；⑵斜面对物体的 支持力；⑶斜面与物体之间的动摩擦因数。
A C B F α 3．如图所示，光滑斜面倾角为?=30θ，一个重20N 的物体在斜面上静 (1)求弹簧的劲度系数； (2)若斜面粗糙，将这个物体沿斜面上移6cm ，弹簧与物体相连，下端固定，物体仍静止于斜面上，求物体受到的摩擦力的大小和方向. （三）竖直墙面上 1.重为30N 的物体与竖直墙壁的动摩擦因数为，若用斜向上与水平面成θ=53°的推力 F =50N 托住物体。物体处于静止，如图所示。这时物体受到的摩擦力是多少？ 2.如图所示，质量为m ，横截面为直角三角形的物块ABC ，∠ABC =α，AB 边靠在竖直墙面上，F 是垂直于斜面BC 的推力，现物块静止不动，则摩擦力的大小为_________。 二．判断受力个数 1.如图，在水平力F 作用下，A 、B 保持静止。若A 与B 的接触面是水
物理必修一力与平衡专题动静态平衡练习题
2014—2015高一下学期物理暑假作业（二） 一、选择题（不定项） 1、关于摩擦力下列说法中正确的是（ ） A 、摩擦力的方向总是与运动方向或运动趋势方向相反； B 、两物体间有摩擦力则一定有弹力； C 、两物体间压力越大，物体间的摩擦力越大； D 、相互压紧且接触面粗糙的物体之间一定有摩擦力； 2、握在手中的竖直瓶子不滑落下来，这是因为（ ） A 、手的握力大于瓶子所受的重力； B 、手的握力等于瓶子所受的重力； C 、手对瓶子的静摩擦力大于瓶子所受的重力； D 、手对瓶子的静摩擦力大小等于瓶子所受的重力 3、如右图所示，物块M 在静止的传送带上以速度v 匀速下滑时，传送带突然启动，方向如图中箭头所示，若传送带的速度大小也为v ，则传送带启动后（ ） A ．M 静止在传送带上； B ．M 可能沿斜面向上运动； C ．M 受到的摩擦力不变； D ．M 下滑的速度不变； 4、重10N 的物体在粗糙水平地面上向左运动，同时受到水平向右的3N 的作用力.若物体与地面的摩擦因数为0.2，则运动中地面对物体的摩擦力为( ) A 、2N ，向右 B 、2N ，向左 C 、5N ，向右 D 、1N ，向左 5、如图，三个相同的物体叠放在一起，当作用在B 物体上的水平力F 为2N 时， 三个物体都静止。则物体A 与B 之间、B 与C 之间，C 与桌面之间的摩擦力大小分别为( ) A 、0,0,0； B 、0N,1N,1N ； C 、0,2N,2N ； D 、2N,2N ，2N ； 6、木块A 、B 分别重50 N 和60 N ，它们与水平地面之间的动摩擦因数均为0.25； 夹在A 、B 之间轻弹簧被压缩了2cm ，弹簧的劲度系数为400N/m 。系统置于水平地面上静止不动。现用F=1 N 的水平拉力作用在木块B 上。如图所示.。力F 作用后 ( ) A.木块A 所受摩擦力大小是12.5N ； B.木块A 所受摩擦力大小是8N ； C.木块B 所受摩擦力大小是9N ； D.木块B 所受摩擦力大小是7N ； 7、如图所示，A 、B 两物体的重力分别是G A ＝3 N 、G B ＝4 N ，A 用悬绳挂在天花板上，B 放在水平地面上，A 、B 间的轻弹簧上的弹力F ＝2 N ，则绳中张力F 1和B 对地面的压力F 2的可能值分别为 ( ) A ．7 N 和10 N B ．5 N 和2 N C ．1 N 和6 N ； D ．2 N 和5 N ； 8、质量为m 的木块，在大小为F 的水平推力作用下，在水平地面上作匀速运动。已知木块与地面间的动摩擦因数为μ，那么木块受到的滑动摩擦力为( ) A.μmg ； B.μ(mg+F)； C. μ(mg-F)； D.F 9、两个物体A 和B ，质量分别为M 和m ，用跨过定滑轮的轻绳力连接，A 静止于水平地面上，如图所示，不计摩擦，A 对绳的作用力的大小与地面对A 的作用力的大小分别为（ ） A ．mg ，（M －m ）g ； B ．mg ，Mg ； C ．（M －m ）g ，Mg ； D 、（M+m ）g ，（M －m ）g 10、下列关于惯性的说法中正确的是 ( ) A ．物体只有静止或匀速直线运动时才有惯性 B ．汽车速度越大刹车后越难停下来，表明速度越大惯性越大 C ．宇宙飞船中的物体处于完全失重状态，所以没有惯性 D ．乒乓球可以被快速抽杀，是因为乒乓球的惯性小 11、如图，左右两边对木板所加压力都等于F 时，夹在板中间的木块静止不动.现在使两边用的力都增加到2F ，那么木块所受的摩擦力将（ ） A.是原来的4倍 B.是原来的2倍 C.和原来相等 D.无法确定 12、如图所示，甲、乙之间用细线连接且甲、乙的质量均为m ，弹簧和细线的质量可忽略不计，当细线被烧断的瞬间，甲、乙的加速度数值应是下列哪一种情况( ) A ．甲是0，乙是g B ．甲是g ，乙是g A B F
物理必修一专题强化 共点力平衡问题综合分析
专题强化共点力平衡问题综合分析 一、动态平衡问题 1．动态平衡：平衡问题中的一部分力是变力，是动态力，力的大小和方向均要发生变化，所以叫动态平衡，这是力平衡问题中的一类难题． 2．基本方法：解析法、图解法和相似三角形法． 3．处理动态平衡问题的一般步骤 (1)解析法： ①列平衡方程求出未知量与已知量的关系表达式． ②根据已知量的变化情况来确定未知量的变化情况． (2)图解法： ①适用情况：物体只受三个力作用，且其中一个力的大小、方向均不变，另一个力的方向不变，第三个力大小、方向均变化． ②一般步骤：a.首先对物体进行受力分析，根据三角形定则将三个力的大小、方向放在同一个三角形中．b.明确大小、方向不变的力，方向不变的力及方向变化的力的方向如何变化，画示意图． ③注意：由图解可知，当大小、方向都可变的分力(设为F1)与方向不变、大小可变的分力垂直时，F1有最小值． 如图1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F N1，木板对小球的支持力大小为F N2.以木板与墙连接点为轴，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() 图1 A．F N1始终减小，F N2始终增大 B．F N1始终减小，F N2始终减小 C．F N1先增大后减小，F N2始终减小 D．F N1先增大后减小，F N2先减小后增大
针对训练1用绳AO、BO悬挂一个重物，BO水平，O为半圆形支架的圆心，悬点A和B 在支架上．悬点A固定不动，将悬点B从图2所示位置逐渐移动到C点的过程中，分析绳OA和绳OB上的拉力的大小变化情况． 图2 二、整体法和隔离法在平衡问题中的应用 当系统处于平衡状态时，组成系统的每个物体都处于平衡状态，选取研究对象时要注意整体法和隔离法的结合．一般地，当求系统内部间的相互作用时，用隔离法；求系统受到的外力时，用整体法，具体应用中，应将这两种方法结合起来灵活运用． 如图3所示，一球A夹在竖直墙与等腰三角劈B的斜面之间，三角劈的重力为G，劈的底部与水平地面间的动摩擦因数为μ，劈的斜面与竖直墙面是光滑的，设劈的最大静摩擦力等于滑动摩擦力．问：欲使三角劈B静止不动，球A的重力不能超过多少？ 图3 针对训练2如图4所示，在粗糙水平地面上放着一个表面为四分之一圆弧的柱状物体A，A 的左端紧靠竖直墙，A与竖直墙之间放一光滑圆球B，整个装置处于静止状态，则把A向右缓慢移动少许的过程中，下列判断正确的是() 图4 A．球B对墙的压力增大 B．球B对柱状物体A的压力增大
(新)高一物理必修一第三章测试题(含答案)
第三章 1.（多选）在力的分解中，唯一解的条件是 A．已知两个分力的方向 B．已知两个分力的大小 C．已知一个分力的大小和方向 D．已知一个分力的大小和另一个分力的方向 2.（单选）原长为10 cm的轻质弹簧被竖直悬挂，当其下端挂上一个质量为50g的钩码时弹簧的长度为12 cm，换上一个质量为l00g的钩码时弹簧的长度为(弹簧始终处于弹性限度内，g=10m/s2) A．4 cm B．8 cm C．14 cm D．16 cm 3.（单选）有两个共点力，一个大小为10N，另一个大小为2N，它们合力的最大值是 A．2 N B．8 N C．10 N D．12 N 4.（单选）关于摩擦力的说法正确的是 A．摩擦力总是阻碍物体的运动 B．摩擦力的方向总是与物体运动的方向在同一直线上 C．摩擦力的方向总是与物体间的相对运动方向或相对运动趋势的方向相反 D．摩擦力的大小总是与接触面间的压力成正比 5.（单选）关于力的说法正确的是 A．两个物体之间有力的作用时，这两个物体之间一定相互接触 B．一个受力物体同时也是施力物体，一个施力物体同时也是受力物体 C．只有静止的物体才受到重力 D．相对运动的物体之间总有摩擦力作用 6.（单选）如图所示，A、B两物体并排放在光滑的水平面上，C物体叠放在A、B上，D物体是_光滑小球，悬挂在竖直线下端，且与斜面接触，若所有的接触画均光滑且都处于静止状态，下列说法中正确的是
A ． B 对A 有弹力，且弹力方向水平向左 B ．D 与斜面接触时，斜面未发生形变 C ．B 对地面的压力大小等于B 的重力 D ．A 、B 物体对C 在竖直向上没有弹力 7.（单选）如图所示，汽车B 在水平路面上以相对于地面的速度 1v 向右运动，车上的货物A 以相对于地面的速度2v 向右运动。下列判断正确的是 A ．若 12v v <，货物A 受到了汽车B 所施加的向右的、滑动摩擦力 B ．若 12v v <，汽车B 受到了货物A 所施加的向右的滑动摩擦力 C ．若 12v v >，货物A 受到了汽车B 所施加的向左的滑动摩擦力 D ．若12v v >，汽车B 受到了货物A 所施加的向右的滑动摩擦力 8.（单选）关于相互接触的两个物体之间的弹力和摩擦力，下列说法中正确的是 A ．有弹力必有摩擦力 B ．有摩擦力必有弹力 C ．弹力增大则摩擦力一定增大 D ．弹力是动力，摩擦力是阻力 9.（多选）下列关于重力的说法中正确的是( ) A ．只有静止在地面上的物体才会受到重力 B ．重力是由于地球的吸引而产生的，它的方向竖直向下 C ．运动的物体也可以受到重力 D ．重心不一定在物体上 10.（单选）如图所示的皮带传动装置中，O1是主动轮，O2是从动轮，A 、B 分别是皮带上与两轮接触的点，C 、D 分别是两轮边缘与皮带接触的点(为清楚起见 ，图中将两轮与皮带画得略微分开，而实际上皮带与两轮是紧密接触的)．当O1顺时针启动时，若皮带与两轮不打滑，则A 、B 、C 、D 各点所受静摩擦力的方向分别是( )
重点高中物理必修一第三章知识点整理
重点高中物理必修一第三章知识点整理
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第三章知识点整理 3.1重力 1.力 （1）概念：力是物体间的相互作用 （2）作用效果：①改变物体的运动状态②使物体发生形变 （3）力的性质： ①物质性：不能离开物体而存在。有力必定有施力物体和受力物体。 ②相互性：物体间力的作用是相互的。A对B作用的同时B也对A也有作用，一个物体是受力物体的同时也是施力物体。 ③同时性：物体间的相互作用同时产生同时消失。 ④矢量性：力不仅有大小，而且有方向，是矢量。 （4）影响力的作用效果的因素——力的三要 素：力的大小、方向和作用点 （5）如何来表示一个力？ ①力的图示：精确表示（大小、方向、作用点） ②力的示意图：粗略表示（方向、作用点） 作力的图示步骤： ①选取合适的标度； ②从力的作用点沿力的方向画一条线段，线段的长短按选定的标度和力的大小确定； ③在线段的末端加箭头表示力的方向。 注意：画同一物体受多个力的图示时，表示各力的标度应统一。 2.重力 （1）概念：是由地球吸引而使物体受到的力。 （2）特点： ①重力不等于地球的吸引力，它只是地球吸引力的一部分。 ②重力的施力物体是地球 ③重力是非接触力 ④地面附近的物体都受重力，与物体所处的运动状态、速度大小无关。 （3）重力的大小和方向 ①大小：G=mg（g为重力加速度） 同一物体在赤道上重力最小；在两极最大。 ②方向：竖直向下而不是垂直向下 （4）重力的作用点——重心 ①影响重心位置的因素：质量分布、形状。 ②重心位置的确定：形状规则的均匀物体：几何中心；薄板型物体：悬挂法。 注意：物体的重心可以不在物体上，重心也不是物体上最重的点。 3.四种基本相互作用 万有引力、电磁相互作用、强相互作用、弱相互作用。 - 3 -
物理必修一3.5 共点力的平衡
5 共点力的平衡 一、共点力 如果一个物体受到两个或更多个力的作用，这些力共同作用在同一点上，或者虽不作用在同一点上，但是它们的延长线交于一点，这样一组力叫作共点力． 二、共点力平衡的条件 1．平衡状态： 物体受到几个力作用时，保持 或 运动的状态． 2．在共点力作用下物体平衡的条件是 . 即F 合＝0或????? F x 合＝0 F y 合 ＝0，其中F x 合和F y 合分别是将力进行正交分解后，物体在x 轴和y 轴上所 受的合力． 1．判断下列说法的正误． (1)作用在一个物体上的两个力，如果大小相等，方向相反，则这两个力一定是共点力．( ) (2)作用在一个物体上的两个力，如果大小相等，方向相反，这两个力一定平衡．( ) (3)某时刻物体的速度为零，物体一定处于平衡状态．( ) (4)物体处于平衡状态时加速度一定为零．( ) (5)如果一个物体受到三个力作用而保持静止状态，则其中任意两力的合力与第三力等大反向．( ) 2.如图1所示，静止于倾角为30°的斜面上的物体，重力为10 N ，则它受到的支持力为________ N ，摩擦力为________ N. 一、力的正交分解法 1．力的正交分解法：把力沿着两个选定的相互垂直的方向分解的方法． 2．两种典型情况的力的正交分解(如图2甲、乙所示)
(1)水平面上物体斜向上的拉力的分解 ????? F x ＝F cos αF y ＝F sin α 图2 (2)在斜面上物体重力的分解 ????? G x ＝G sin αG y ＝G cos α 3．正交分解法求合力 (1)建立直角坐标系：以共点力的作用点为坐标原点，直角坐标系x 轴和y 轴的选择应使尽量多的力在坐标轴上． (2)正交分解各力：将每一个不在坐标轴上的力分解到x 轴和y 轴上，并求出各分力的大小，如图3所示． 图3 (3)分别求出x 轴、y 轴上各分力的矢量和，即：F x ＝F 1x ＋F 2x ＋…，F y ＝F 1y ＋F 2y ＋…. (4)求共点力的合力：合力大小F ＝F x 2＋F y 2，设合力的方向与x 轴的夹角为α，则tan α＝F y F x . 如图4所示，甲、乙、丙三个物体质量相同，与地面间的动摩擦因数均相同，受到三 个大小相同的作用力F ，当它们滑动时，下列说法正确的是( ) 图4 A ．甲、乙、丙所受摩擦力相同 B ．甲受到的摩擦力最大 C ．乙受到的摩擦力最大 D ．丙受到的摩擦力最大 二、共点力及共点力的平衡条件
人教版高中物理必修一求解共点力平衡问题的八种方法专题专项检测.docx
高中物理学习材料 （鼎尚**整理制作） 求解共点力平衡问题的八种方法专题专项检测 一、单项选择题(共5小题，每小题3分，共15分。每小题只有一个选项正确) 1.如图1所示，滑轮本身的质量可忽略不计，滑轮轴O安在一根轻木杆B上，一根轻绳AC绕过滑轮，A端固定在墙上，且绳保持水平，C端下面挂一个重物。BO与竖直方向夹角θ＝45°，系统保持平衡。若保持滑轮的位置不变，转动杆改变θ的大小，则滑轮受到木杆弹力大小的变化情况是(绳与滑轮的摩擦不计)() 图1 A．只有角θ变小，弹力才变大 B．只有角θ变大，弹力才变大 C．不论角θ变大或变小，弹力都变大 D．不论角θ变大或变小，弹力都不变 2.如图2所示，在水平地面上放着斜面体B，物体A置于斜面体B上，一水平向右的力F作用于物体A。在力F变大的过程中，两物体相对地面始终保持静止，则地面对斜面体B 的支持力N和摩擦力f的变化情况是() 图2 A．N变大，f不变B．N变大，f变小 C．N不变，f变大D．N不变，f不变 3. (天津高考)如图3所示，小球用细绳系住，绳的另一端固定于O点。现用水平力F 缓慢推动斜面体，小球在斜面上无摩擦地滑动，细绳始终处于直线状态，当小球升到接近斜面顶端时细绳接近水平，此过程中斜面对小球的支持力F N以及绳对小球的拉力F T的变化情况是()
图3 A．F N保持不变，F T不断增大 B．F N不断增大，F T不断减小 C．F N保持不变，F T先增大后减小 D．F N不断增大，F T先减小后增大 4.如图4所示，不计滑轮质量与摩擦，重物挂在滑轮下，绳A端固定，将B端绳由B 移到C或D(绳长不变)其绳上张力分别为T B、T C、T D，绳与竖直方向夹角θ分别为θB、θC、θD，则() 图4 A．T B>T C>T DθB<θC<θD B．T B 高中物理必修一第三章相互作用知识点总结 一、重力，基本相互作用 1、力和力的图示 2、力能改变物体运动状态 3、力能力物体发生形变 4、力是物体与物体之间的相互作用 （1）、施力物体（2）受力物体（3）力产生一对力 5、力的三要素：大小，方向，作用点 6、重力：由于地球吸引而受的力 大小G=mg 方向:竖直向下 重心：重力的作用点 均匀分布、形状规则物体：几何对称中心 质量分布不均匀，由质量分布决定重心 质量分部均匀，由形状决定重心 7、四种基本作用 （1）万有引力（2）电磁相互作用（3）强相互作用（4）弱相互作用 二、弹力 1、性质：接触力 2、弹性形变：当外力撤去后物体恢复原来的形状 3、弹力产生条件 （1）挤压（2）发生弹性形变 4、方向：与形变方向相反 5、常见弹力 （1）压力垂直于接触面，指向被压物体 （2）支持力垂直于接触面，指向被支持物体 （3）拉力：沿绳子收缩方向 （4）弹簧弹力方向：可短可长沿弹簧方向与形变方向相反6、弹力大小计算（胡克定律） F=kx k 劲度系数N/m x 伸长量 三、摩擦力 产生条件： 1、两个物体接触且粗糙 2、有相对运动或相对运动趋势 静摩擦力产生条件： 1、接触面粗糙 2、相对运动趋势 静摩擦力方向：沿着接触面与运动趋势方向相反 大小：0≤f≤Fmax 滑动摩擦力产生条件： 1、接触面粗糙 2、有相对滑动 大小：f＝μN N 相互接触时产生的弹力 N可能等于G μ动摩擦因系数没有单位 四、力的合成与分解 方法：等效替代 力的合成：求与两个力或多个力效果相同的一个力 求合力方法：平行四边形定则（合力是以两分力为邻边的平行四边形对角线，对角线长度即合力的大小，方向即合力的方向） 合力与分力的关系 1、合力可以比分力大，也可以比分力小 2、夹角θ一定，θ为锐角，两分力增大，合力就增大 3、当两个分力大小一定，夹角增大，合力就增大，夹角增大，合力就减小（0＜θ＜π） 4、合力最大值F=F1+F2 最小值F=|F1-F2| 力的分解：已知合力，求替代F的两个力 原则：分力与合力遵循平行四边形定则 本质：力的合成的逆运算 找分力的方法： 1、确定合力的作用效果 2、形变效果 新教材暑假专题必修一 第三章第5节共点力的平衡 一、单项选择题 1．如图所示，一质量为m的物体沿倾角为θ的斜面匀速下滑．下列说法正确的是（） A．物体所受合力的方向沿斜面向下 B．斜面对物体的支持力等于物体的重力 C．物体下滑速度越大说明物体所受摩擦力越小 D．斜面对物体的支持力和摩擦力的合力的方向竖直向上 2．如图所示，物体m与斜面体M一起静止在水平面上，若将斜面的倾角 减小一些，下列说法正确的有（） A．斜面体对物体的支持力减小 B．水平面对斜面体的支持力减小 C．斜面体对物体的摩擦力减小 D．水平面对斜面体的摩擦力减小 3．武打片中经常有飞檐走壁的镜头，其实这是借助悬绳拍摄产生的效果某演员在下列四种拍摄场景中均在空中处于静止状态，若忽略绳所受重力，则绳①受力最小的是（） A ． B ． C ． D ． 4．如图所示，细绳绕过光滑的定滑轮分别与物体A 、B 相连，A 的质量为M ，B 的质量为m ，A 、B 均处于静止状态。已知A 与水平面间的动摩擦因数为μ，重力加速度为g ，则（ ） A ．物体A 一定受到四个力的作用 B ．物体A 可能受到三个力的作用 C ．物体A 所受绳子拉力与摩擦力的合力可能向左上方 D ．物体A 所受摩擦力的大小为Mg 5．如图所示，在半径为R 的光滑半球形容器内部，静止放着两个半径均为3 R 、质量均为m 的相同光滑球体，则两球体之间的作用力大小等于（ ） A ． 2 mg B ． 3 mg C ． 3 mg D 6．如图所示，质量为m 的质点静止地放在半径为R 的半球体上，质点与半球体间的动摩擦因数为μ，质点与球心的连线与水平地面的夹角为θ，则正确的是（ ） 第三章相互作用 专题一:力的概念、重力和弹力 1．力的本质 (1)力的物质性：力是物体对物体的作用。提到力必然涉及到两个物体:施力物体和受力物体，力不能离开物体而独立存在,(不离开不是一定要接触)有力时物体不一定接触。 (2)力的相互性：力是成对出现的，作用力和反作用力同时存在。作用力和反作用力总是等大、反向、共线，分别作用在两个物体上，作用效果不能抵消. (3)力的矢量性：力有大小、方向，对于同一直线上力的矢量运算，同向相加，反向相减。 (4)力作用的独立性：几个力作用在同一物体上，每个力对物体的作用效果均不会因其它力的存在而受到影响。 2．力的作用效果 $ 力对物体作用有两种效果：一是使物体发生形变，二是改变物体的运动状态。这两种效果可各自独立产生，可同时产生。 3．力的三要素：大小、方向、作用点 完整表述一个力时，三要素缺一不可。当力 F1、F2的大小、方向均相同时，我们说F1=F2。 力的大小可用弹簧秤测量，也可通过定理、定律计算，力的单位是牛顿，符号是N。 4．力的图示和力的示意图 力的图示：用一条有向线段表示力的方法叫力的图示，用带有标度的线段长短表示大小，用箭头指向表示方向，作用点用线段的起点表示。 5.重力 （1）．重力的产生： - 重力是由于地球的吸收而产生的,重力的施力物体是地球。 （2）．重力的大小： ○由G=mg计算，g为重力加速度，通常g取米／秒方。 ○由弹簧秤测量：物体静止时弹簧秤的示数为重力大小。 （3）．重力的方向： 重力的方向总是竖直向下的，不一定指向地心。 （4）．重力的作用点——重心 ○物体的各部分都受重力作用，效果上,认为各部分受到的重力作用都集中于一点，叫做物体的重心。(假设的点) $ ○重心跟物体的质量分布、物体的形状有关，重心不一定在物体上。质量分布均匀、形状规则的物体其重心在物体的几何中心上。 （5）．重力和万有引力 重力是地球对物体万有引力的一个分力，万有引力的另一个分力提供物体随地球自转的向心力，同一物体在地球上不同纬度处的向心力大小不同，但由此引起的重力变化不大，一般情况可近似认为重力等于万有引力，即：mg=GMm/R2。除两极和赤道外，重力的方向并不指向地心。 重力的大小及方向与物体的运动状态无关，在加速运动的系统中，例如：发生超重和失 3.1重力基本相互作用 学习目标: 1. 知道力是物体间的相互作用，力不能脱离物体而存在，在具体问题中能找出施 力物体和受力物体。 2. 知道力是矢量，知道力的作用效果和决定力的作用效果的因素，在具体问题中 能画出力的图示和力的示意图。 3. 知道力的两种分类方法。 4. 知道重力是由于物体受到地球的吸引而产生的。知道重力的大小和方向。 5．知道重心的概念以及均匀物体重心的位置。 学习重点： 学习难点： 主要内容: 一、力是物体间的相互作用 1．力的物质性：施力物体和受力物体 2．力的相互性：作用力和反作用力 3．物体间发生相互作用的方式有两种：①直接接触②不直接接触 4．力不但有大小，而且有方向，力具有矢量性。力的大小用测力计(弹簧秤)来测 量。在国际单位制中，力的单位是N(牛)。通常把力的大小、方向和作用点叫做 力的三要素。力的三要素决定了力的作用效果。若其中一个要素发生变化，则力 的作用效果也将变化。 5．力的作用效果 ①使受力物体发生形变； ②使受力物体的运动状态发生改变。 力的作用效果是由力的大小、方向和作用点共同决定的。例如用脚踢足球时，用 力的大小不同，足球飞出的远近不同；用力的方向不同，足球飞出的方向不同； 击球的部位不同，球的旋转方向不同。 二、力的图示 1．力可以用一根带箭头的线段来表示。它的长短表示力的大小，它的指向(箭头所 指方向)表示力的方向，箭头或箭尾表示力的作用点，力的方向所沿的直线叫力 的作用线。这种表示力的方法，叫做力的图示。这是把抽象的力直观而形象地表 示出来的一种方法。 2．画力的图示的步骤 ①选定标度：画出某一长度的线段表示一定大小的力，并把该线段所表示的力的 大小写在该线段的上方。所选标度要适当(力的图示上刻度不能过少，也不能 多而密，要便于作图计算)，一般标度的大小应是所图示的力的1/n，n为除“1” 以外的正整数。 ②画一个方块或一个点表示受力物体，并确定力的作用点。 ③从力的作用点开始，沿力的作用方向画一线段(根据所选标度和力的大小确定 线段的长度)，并在线段上加上刻度(垂直于力线段的小短线)。 ④在表示力的线段的末端画上箭头表示力的方向。在箭头的旁边标出表示这个力 的字母或数值。 第1页 高一物理第（14）次作业卷 时间：2015年 12月 日 任课教师： 班级： 学生姓名： 主备人：常丽丽 1．用推力作用在重力为G 的小球使它始终静止在倾角为θ的光滑斜面上，外力通过小球的球心，则 A. 推力最小值为Gtan θ B. 推力最小值为Gsin θ （ ） C. 推力最大值为G/cos θ D. 推力必须沿斜面向上才能使小球静止 2．如图所示，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75°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( ) A ．90° B ．45° C ．15° D ．0° 3．将三根伸长可不计的轻绳AB 、BC 、CD 如图连接，现在B 点 悬挂一个质量为m 的重物，为使BC 绳保持水平且AB 绳、CD 绳与水平天花板夹角分别为60o 与30o ，需在C 点再施加一作用力，则该力的最 小值为( ) A ．mg B ．mg 21 C ．m g 33 D ．m g 63 4．如图所示，A 、B 两物体的质量分别是m A 和m B ，整个系统处于静止状态，滑轮的质量和一切摩擦不计。如果绳的一端由P 点缓慢向左运动到Q 点，整个系统始终处于平衡状态，关于绳子拉力大小F 和两滑轮间绳子与水平方向的夹角α的变化，以下说法中正确的是( ) A ．F 变小，a 变小 B ．F 变大，a 变小 C ．F 不变，a 不变 D ．F 不变，a 变大 5．如图所示．在倾角为θ的光滑斜面和档板之间放一个光滑均匀球体，档板与斜面夹 角α。初始时90αθ+<。在档板绕顶端逆时针缓慢旋转至水平位置的过程下列说法正确的是( ) A ．斜面对球的支持力变大 B ．档板对球的弹力变大 c ．斜面对球的支持力变小 D ．档板对球的弹力先变小后变大 6 ．如图所示，物体P 左边用一根轻弹簧和竖直墙原长．若再用一个从零开始逐渐增大的水平力F 向右拉相连，放在粗糙水平面上，静止时弹簧的长度大于P ，直到把P 拉动．在P 被拉动之前的过程中，弹簧对P 的弹力N 的大小和地面对P 的摩擦力f 的大小的变化情况是( ) A ．N 始终增大，f 始终减小 B ．N 先不变后增大，f 先减小后增大 C ．N 保持不变，f 始终减小 D ．N 保持不变，f 先减小后增大 7．如图所示，物体B 通过动滑轮悬挂在细绳上，整个系统处于静止状态，动滑轮的质量和一切摩擦均不计。如果将绳的左端由Q 点缓慢地向左移到P 点，整个系统重新平衡后，绳的拉力F 和绳子与竖直方向的夹角θ的变化情况是 ( ) A ．F 变大，θ变大 B ．F 变小，θ变小 C ．F 不变，θ变小 D ．F 不变，θ变大 第三章 《相互作用》 一、三种性质力 1、 重力 （1）重力是由于地球的吸引而产生的力； （2）重力的大小：G=mg ，重力加速度：从赤道到两极g 值 ，在极地G 最大，等于地球与物体间的万有引力；随着高度的变化g 值 。在有限范围内，在同一问题中重力认为是恒力，运动状态发生了变化，即使在超重、失重、完全失重的状态下重力不变； （3）重力的方向永远竖直向下（与水平面垂直，而不是与支持面垂直）； （4）物体的重心： 确定重心的方法：悬吊法，支持法。 2、 弹力、胡克定律： （1）弹力是物体接触伴随形变而产生的力。※弹力是接触力 弹力产生的条件：接触（并发生形变），有挤压或拉伸作用。 常见的弹力：拉力，绳子的张力，压力，支持力； （2）弹力的大小与形变程度相关。形变程度越重，弹力越大。 （3）弹力的方向：弹力的方向与施力物体形变方向相反（是施力物体恢复形变的方向），与接触面垂直。 结论：两物体接触发生形变，弹力方向： 面面接触： 点面接触： 点点接触： （4）胡克定律： 内容：在弹性限度内，弹簧的弹力与弹簧伸长（或压缩）的长度成正比。 数学表达式：F=kx (x 长度改变量：'='-x x x x x 现长原长00,) 3、 摩擦力 （1）摩擦力发生在相互接触且挤压有相对运动或相对运动趋势的物体之间。 ※摩擦力是接触力 摩擦力产生的条件：接触、挤压，有相对运动或相对运动趋势存在。（含盖了产生弹力的条件） （2）摩擦力的方向：总是与相对运动或相对运动趋势方向相反，与接触面相切。 摩擦力方向与相对运动（或相对运动趋势）方向相反，从而找到摩擦力的方向： 摩擦力既可以是动力，也可以是阻力；可以做正功，也可以做负功。 （3）摩擦力的大小 滑动摩擦力f N =μ·，N 为正压力 静摩擦力是一组值，其中有一个最大值，称为最大静摩 擦（使物体开始运动时的静摩擦力）。不能用f N =μ·来 计算，只能根据作用力、反作用力的关系，平衡条件或牛顿二定律求解。 ※滑动摩擦力的大小只与正压力、滑动摩擦系数有关，而与接触面的大小无关。 思考：滑动摩擦力与物体运动的速度大小有关吗？ 二、力的合成与分解 1、力的合成：求几个力的合力叫力的合成 （1）F F 12，同一直线情况同向反向（）F F F F F F F F =+=->??? 121212 （2）F F 12，成θ角情况： ①遵循平行四边形法则或者三角形法则 ②应用方法作图法：严格作出力的合成图示，由图量出合力大小、方向。计算法：作出力的合成草图，根据几何知识算出大小、方向。F ????? ?? 2、二力合成合力取值范围：2121F F F F F +≤≤-合 3、三力合成合力取值范围：321max F F F F ++= F min ???-+==最大） F F F F (0321 4、力的正交分解法： 力的正交分解法步骤如下： （1）、正确选定直角坐标系：通常选共点力的作用点为坐标原点，坐标轴的方向的选择则应根据实际问题来确定。 （2）、分别将各个力投影到坐标轴上：分别求x 轴和y 轴上各力的投影的合力F x 和F y 物理测试 一、选择题 1、如图所示，人站在岸上通过定滑轮用绳牵引小船，若水的阻力恒定 不变，则船在匀速靠岸的过程中，下列说法正确的是（ ） A ．绳的拉力保持不变 B ．绳的拉力不断变大 C ．船受到的浮力保持不变 D ．船受到的浮力不断减小 2、在广场游玩时，一小孩将一充有氢气的气球用细绳系于一个小石块上，并将小石块置于水平地面上，如图所示.若水平的风速逐渐增大（设空气密度不变），则下列说法中正确的是( ) A ．细绳的拉力逐渐增大 B ．地面受到小石块的压力逐渐减小 C ．小石块滑动前受到地面施加的摩擦力逐渐增大，滑动后 受到的摩擦力不变 D ．小石块有可能连同气球一起被吹离地面 3、如图所示，固定在水平面上的光滑半球，球心O 的正上方固定一个小定滑轮，细绳一端拴一小球，小球置于半球面上的A 点，另一端绕过定滑轮，如图所示.今缓慢拉绳使小球从A 点滑向半球顶点（未到顶点），则此过 程中，小球对半球的压力大小N 及细绳的拉力T 大小的变化情况是 （ ） A.N 变大，T 变大 B.N 变小，T 变大 C.N 不变，T 变小 D.N 变大，T 变小 4、如图所 示，绳OA 、OB 等长，A 点固定不动，将B 点沿圆弧向C 点运动的过程中绳OB 中的张力将（ ） A 、由大变小； B 、由小变大 C 、先变小后变大 D 、先变大后变小 5、（20XX 年山东卷）如图所示，物体A 靠在竖直墙面上，在力F 作用下，A 、B 保持静止.物体B 的受力个数为（ ） A ．2 B ．3 C ．4 D ．5 二、简答题 1、如图所示，斜面与水平面的夹角为37°，物体A 质量为2kg ，与斜面间摩擦因数为0.4，求： (1)A 受到斜面的支持力多大？ (2)若要使A 在斜面上静止，求物体B 质量的最大值和最小值？(sin37°=0.6；cos37°=0.8；g=10N/kg 假设最大静摩擦力＝滑动摩擦力) C 力与相互作用单元检测试题及答案 命题人：宝鸡石油中学孙晓彩 试题说明：本套试题考查高中物理必修一第三章：力与相互作用。主要考查基础知识及其对知识的理解应用，涉及的知识点有：牛顿第三定律，弹力和摩擦力的概念，有关静摩擦力和滑动摩擦力的分析和简单的计算，探究弹力和形变量的关系，对物体受力分析。 本套试题共18个题，考试时间90分钟，总分100分 一选择题（每题至少有一个选项正确，每题4分，共56分） 1.如图，重力大小为G的木块静止在水平地面上，对它施加一竖直向上且逐渐增大的力F，若F总小于G，下列说法中正确的是 A.木块对地面的压力随F增大而减小 B.木块对地面的压力就是木块的重力 C.地面对木块的支持力的大小等于木块的重力大小 D.地面对木块的支持力的大小等于木块对地面的压力大小 2.如图，a 、b 为两根相连的轻质弹簧，它们的劲度系数分别为100N/m ， 200N/m 。原长分别为 6cm，4cm 。在下端挂一重物G，物体受到的重 力为10N，平衡时 A．弹簧a下端受的拉力为4N，b下端受的拉力为6N B．弹簧a下端受的拉力为10N，b下端受的拉力为10N C．弹簧a的长度变为7cm，b的长度变为4.5cm D．弹簧a的长度变为6.4cm，b的长度变为4.3cm 3.粗糙的水平地面上，质量为1kg的木块以一定的初速度向右滑行的同时还受到一个向左的水平推力的作用，已知地面的动摩擦因数为0.1 。在木块停止运动之前，下列说法正确的是 A.木块受到水平向右的摩擦力 B.地面对木块的摩擦力大小为1N C.地面对木块的支持力为10N D.木块受到的合力为1N 4.重力大小为G的运动员用双手握住竖直的竹竿匀速攀上和匀速下滑，匀速攀上所受的摩擦力大小为f1 ，匀速滑下所受的摩擦力大小为 f2，下列说法正确的是 5．如图，一木块放在水平桌面上，在水平方向共受到三个力，即F1、F2和桌面的摩擦力作用，木块处于静止状态。其中F1=10N，F2=2N，方向如图所示。现撤去力F1，则 Ａ木块受摩擦力为8N，方向向左 B木块受摩擦力为6N，方向向左 高中物理学习材料 金戈铁骑整理制作 求解共点力平衡问题的八种方法专题专项检测 一、单项选择题(共5小题，每小题3分，共15分。每小题只有一个选项正确) 1.如图1所示，滑轮本身的质量可忽略不计，滑轮轴O安在一根轻木杆B上，一根轻绳AC绕过滑轮，A端固定在墙上，且绳保持水平，C端下面挂一个重物。BO与竖直方向夹角θ＝45°，系统保持平衡。若保持滑轮的位置不变，转动杆改变θ的大小，则滑轮受到木杆弹力大小的变化情况是(绳与滑轮的摩擦不计)() 图1 A．只有角θ变小，弹力才变大 B．只有角θ变大，弹力才变大 C．不论角θ变大或变小，弹力都变大 D．不论角θ变大或变小，弹力都不变 2.如图2所示，在水平地面上放着斜面体B，物体A置于斜面体B上，一水平向右的力F作用于物体A。在力F变大的过程中，两物体相对地面始终保持静止，则地面对斜面体B 的支持力N和摩擦力f的变化情况是() 图2 A．N变大，f不变B．N变大，f变小 C．N不变，f变大D．N不变，f不变 3. (天津高考)如图3所示，小球用细绳系住，绳的另一端固定于O点。现用水平力F 缓慢推动斜面体，小球在斜面上无摩擦地滑动，细绳始终处于直线状态，当小球升到接近斜面顶端时细绳接近水平，此过程中斜面对小球的支持力F N以及绳对小球的拉力F T的变化情况是() 图3 A．F N保持不变，F T不断增大 B．F N不断增大，F T不断减小 C．F N保持不变，F T先增大后减小 D．F N不断增大，F T先减小后增大 4.如图4所示，不计滑轮质量与摩擦，重物挂在滑轮下，绳A端固定，将B端绳由B 移到C或D(绳长不变)其绳上张力分别为T B、T C、T D，绳与竖直方向夹角θ分别为θB、θC、θD，则() 图4 A．T B>T C>T DθB<θC<θD B．T B 第三章知识点整理 3.1重力 1.力 （1）概念：力是物体间的相互作用 （2）作用效果：①改变物体的运动状态②使物体发生形变 （3）力的性质： ①物质性：不能离开物体而存在。有力必定有施力物体和受力物体。 ②相互性：物体间力的作用是相互的。A对B作用的同时B也对A也有作用，一个物体是受力物体的同时也是施力物体。 ③同时性：物体间的相互作用同时产生同时消失。 ④矢量性：力不仅有大小，而且有方向，是矢量。 （4）影响力的作用效果的因素——力的三要 素：力的大小、方向和作用点 （5）如何来表示一个力？ ①力的图示：精确表示（大小、方向、作用点） ②力的示意图：粗略表示（方向、作用点） 作力的图示步骤： ①选取合适的标度； ②从力的作用点沿力的方向画一条线段，线段的长短按选定的标度和力的大小确定； ③在线段的末端加箭头表示力的方向。注意：画同一物体受多个力的图示时，表示各力的标度应统一。 2.重力 （1）概念：是由地球吸引而使物体受到的力。 （2）特点： ①重力不等于地球的吸引力，它只是地球吸引力的一部分。 ②重力的施力物体是地球 ③重力是非接触力 ④地面附近的物体都受重力，与物体所处的运动状态、速度大小无关。 （3）重力的大小和方向 ①大小：G=mg（g为重力加速度） 同一物体在赤道上重力最小；在两极最大。 ②方向：竖直向下而不是垂直向下 （4）重力的作用点——重心 ①影响重心位置的因素：质量分布、形状。 ②重心位置的确定：形状规则的均匀物体：几何中心；薄板型物体：悬挂法。注意：物体的重心可以不在物体上，重心也不是物体上最重的点。 3.四种基本相互作用 万有引力、电磁相互作用、强相互作用、弱相互作用。 共点力平衡问题归纳 一 知识要点： 1、平衡状态：静止或匀速直线运动，“缓慢”意味着每个过程可以看作平衡状态。 2、规律：0=合F 。 3、推论： ①两个力处于平衡状态则这两个力等大反向。 ②三个力处于平衡状态则其中任意两个力的合力与第三个力等大反向。 ③N 个力处于平衡状态则其中任意一个力与剩余） （1-N 个力的合力等大反向。 4、解法： ①力的合成法 ②力的正交分解法 ③正弦定理（拉米定理）法 ④相似三角形法 ⑤矢量三角形图解法 二 三力静态平衡题型分类 1、三个力中，有两个力互相垂直，第三个力角度（方向）已知。方法：力的合成与分解。 【例题】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P 点。设滑块所受支持力为N F 。OF 与水平方向的夹角为θ。下列关系正确的是 A ．θ tan mg F = B ．θtan mg F = C ． θtan mg F N = D ．θtan mg F N = 2、三个力互相不垂直，但夹角（方向）已知 方法：正交分解法或正弦定理 【例题】如图所示，一个半球形的碗放在桌面上，碗口水平，O 点为其球心，碗的内表面 及碗口是光滑的．一根细线跨在碗口上，线的两端分别系有质量为m 1和m 2的 小球．当它们处于平衡状态时，质量为m 1的小球与O 点的连线与水平线的夹 角为α=60°两小球的质量比为2m ：1m 为（ ） A ．33 B ．32 C ．23 D ．2 2 3、三个力互相不垂直，且夹角（方向）未知但存在几何边长的变化关系。方法：相似三角形法 【例题】如图所示，表面光滑为R 的半球固定在水平地面上，球心O 的正上方O ˊ处有一个 无摩擦定滑轮，轻质细绳两端各系一个小球挂在定滑轮上，两小球平衡时，若滑轮两侧 细绳的长度分别为R l 4.22=，R l 5.21=.则这两个小球的质量之比1m ∶2m 为 (不计小球大小) A ．24∶1 B ．25∶1 C ．24∶25 D ．25∶24 三 三力动态平衡题型分类 题型一 特点： 1、三个力中，有一个力为恒力（大小方向均不变）高中物理必修一第三章相互作用知识点总结
3.5 共点力的平衡 —(新教材)人教版(2019)高一物理暑假专题检测(必修一)
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