力与物体的平衡之物体的平衡

力与物体的平衡之物体的平衡一、受力分析研究对象的选择

1、隔离法：当物体对象有两个或两个以上时，有必要各个击破，逐个讲每个个体隔离开来分析处理，称隔离法。

在处理各隔离方程之间的联系时，应注意相互作用力的大小和方向关系。

2、整体法：当各个体均处于平衡状态时，我们能够不顾个体的差异而讲多个对象看成一个整体实行分析处理，称整体法。应用整体法时应注意“系统”、“内力”和“外力”的涵义。二、摩擦角

1、全反力：如图所示，接触面给物体的摩擦力与支持力的合力称全反力，一般用R 表示，亦称接触反力。

2、摩擦角：全反力与支持力的最大夹角称摩擦角，一般用φm 表示。

此时，要么物体已经滑动，必有：φm = arctg μ（μ为动摩擦系数），

称动摩擦力角；要么物体达到最大运动趋势，必有：φms = arctg μs （μs 为静摩擦数）

，称静摩擦角。通常处理为φm = φms 。支持面作用于物体的全反力R 的作用线于支持力作用线的夹角Ф φm ,可作为判断物体不发生相对滑动的

条件。

三、平衡条件：1、共点力作用的平衡条件：∑Fx =0、∑Fy=0； 2、有固定转动轴的物体的平衡条件：∑M ＝0 3、一般物体的平衡条件：∑F ＝0；∑M ＝0 四、三力汇交原理

如果一个物体受到三个非平行力的作用而处于平衡状态，则这三个力必共点。

1、如图所示，一个重量为G 的小球套在竖直放置的、半径为R 的光滑大环上，另一轻质弹

簧的劲度系数为k ，自由长度为L （L ＜2R ），一端固定在大圆环的顶点A ，另一端与小球相连。环静止平衡时位于大环上的B 点。试求弹簧与竖直方向的夹角θ。

2、如图所示，一个半径为R 的非均质圆球，其重心不在球心O 点，先将它置于水平地面上，平衡时球面上的A 点和地面接触；再将它置于倾角为30°的粗糙斜面上，平衡时球面上的B 点与斜面接触，已知A 到B 的圆心角也为30°。试求球体的重心C 到球心O 的距离。

f N

R Ф

A B

3、两根等长的细线，一端拴在同一悬点O上，另一端各系一个小球，两球的质量分别为m1和m2，已知两球间存有大小相等、方向相反的斥力而使两线张开一定角度，分别为450和30°，如图所示。则m1：m2为多少？

4、如图所示，一个半径为R的均质金属球上固定着一根长为L的轻质细杆，细杆的左端用铰链与墙壁相连，球下边垫上一块木板后，细杆恰好水平，而木板下面是光滑的水平面。因为金属球和木板之间有摩擦（已知摩擦因素为μ），所以要将木板从球下面向右抽出时，至少需要大小为F的水平拉力。试问：现要将木板继续向左插进一些，至少需要多大的水平推力？

5、如图所示，长为L质量为m 的均匀木棒，上端用绞链固定在物体上，另一端放在动摩擦因数为μ的小车平台上，小车置于光滑平面上，棒与平台的夹角为θ，当：

（1）小车静止时，求棒的下端受小车的支持力；

（2）小车向左运动时，求棒的下端受小车的支持力；

（3）小车向右运动时，求棒的下端受小车的支持力.

6、如图所示，均匀木板AB长12 m，重200 N，在距A端3 m处有一固定转动轴O，B端被绳拴住，绳与AB的夹角为30°，板AB水平.已知绳能承受的最大拉力为200 N，那么重为600

N 的人在该板上安全行走，离A 端的距离应在什么范围？

7、如图所示，梯与墙之间的摩擦因数为μ1，梯与地之间的摩擦因数为μ2，梯子重心在中央，梯长为L .当梯子靠在墙上而不倾倒时，试求：梯与地面的最小夹角θ。

8、三个完全相同的圆柱体，如图所示，叠放在水平桌面上，将C 柱放上去之前，A 、B 两柱体之间接触而无任何挤压，假设桌面和柱体之间的摩擦因数为μ0，柱体与柱体之间的摩擦因数为μ，若系统处于平衡，μ0与μ必须满足什么条件？

9、一长为L 的均匀薄板与一圆筒按图所示放置，平衡时，板与地面成θ角，圆筒与薄板相接触于板的中心．板与圆筒的重量相同均为G ．若板和圆筒与墙壁之间无摩擦，求地面对板下端施加的支持力和静摩擦力．

10、如图所示，有六个完全相同的长条薄片A i B i (i=1,2,... 6)

依次架在水平碗口上，一端搁在碗

图3-12

A B C

口、另一端架在另一薄片的正中位置（不计薄片的质量）将质量为m 的质点置于A 1A 6的中点处，试求A 1B 1薄片对A 6B 6的压力．

1、解说：平行四边形的三个矢量总是能够平移到一个三角形中去讨论，解三角形的典型思路有三种：①分割成直角三角形（或本来就是直角三角形）；②利用正、余弦定理；③利用力学矢量三角形和某空间位置三角形相似。本题旨在贯彻第三种思路。

分析小球受力→矢量平移，如图12所示，其中F 表示弹簧弹力，N 表示大环的支持力。（学生活动）思考：支持力N 可不能够沿图12中的反方向？（正交分解看水平方向平衡——不能够。）

容易判断，图中的灰色矢量三角形和空间位置三角形ΔAOB 是相似的，所以：

R AB G F = ⑴

由胡克定律：F = k （AB - R ） ⑵ 几何关系：AB = 2Rcos θ ⑶ 解以上三式即可。

答案：arccos )G kR (2kL

- 。

2、解说：练习三力共点的应用。

根据在平面上的平衡，可知重心C 在OA 连线上。根据在斜面上的平衡，支持力、重力和静摩擦力共点，能够画出重心的具体位置。几何计算比较简单。

答案：33

R 。

（学生活动）反馈练习：静摩擦充足，将长为a 、厚为b 的砖块码在倾角为θ的斜面上，最多能码多少块？解：三力共点知识应用。

答：θctg b a 。

3、解说：本题考查正弦定理、或力矩平衡解静力学问题。对两球实行受力分析，并实行矢量平移，如图16所示。首先注意，图16中的灰色三角形是等腰三角形，两底角相等，设为α。

而且，两球相互作用的斥力方向相反，大小相等，可用同

一字母表示，设为F 。

对左边的矢量三角形用正弦定理，有：

αsin g m 1 = ?45sin F

①

同理，对右边的矢量三角形，

有：αsin g m 2 = ?30sin F

②

解①②两式即可。答案：1 ：2 。

（学生活动）思考：解本题是否还有其它的方法？

答：有——将模型看成用轻杆连成的两小球，而将O 点看成转轴，两球的重力对O 的力矩必然是平衡的。这种方法更直接、简便。应用：若原题中绳长不等，而是l 1 ：l 2 = 3 ：2 ，其它条件不变，m 1与m 2的比值又将是多少？解：此时用共点力平衡更加复杂（多一个正弦定理方程），而用力矩平衡则几乎和“思考”完全相同。答：2 ：32 。

4、解：以球和杆为对象，研究其对转轴O 的转动平衡，设木板拉出时给球体的摩擦力为f ，支持力为N ，重力为G ，力矩平衡方程为： f R + N （R + L ）= G （R + L ） ① 球和板已相对滑动，故：f = μN ②

解①②可得：f = R L R )

L R (G μ+++μ

再看木板的平衡，F = f 。

同理，木板插进去时，球体和木板之间的摩擦f ′= R L R )

L R (G μ-++μ = F ′。答案：F

R L R R

L R μ-+μ++ 。

5、命题意图：题目出示的物理情境，来考查考生受力分析水平及力矩平衡条件的应用水平.B 级要求.

错解分析：对“车的不同运动状态使棒所受摩擦力大小方向的变化”理解分析不透，从而错列力矩平衡方程. 解题方法与技巧：（1）取棒为研究对象.选绞链处为固定转动轴，除转动轴对棒的作用力外，棒的受力情况如图3-4所示，由力矩平衡条件知：

F N 1Lc os θ=mg 2L

c os θF N 1=21mg

图3—4 图3—5

（2）小车向左运动，棒另外受到一个水平向左的摩擦力F 1作用，受力如图3-5所示，则有

2N F Lc os θ=mg 2L

cos θ+μ2N F

L sin θ

所以2N F =)tan 1(2θμ-mg

,则2N F ＞1N F

（3）小车向右运动时，棒受到向右的摩擦力F 2作用，受力如图3-6所示，有

3N F L cos θ+μ3N F

L sin θ=mg 2L

cos θ

解得3N F =

)tan 1(2θμ+mg

所以3N F ＜1N F 本题的关键点是取棒作为研究对象，因为车有不同的运动方向，故棒所受摩擦力的方向也不同，从而导致弹力的不同.

6、作出AB 板的受力图3′-1

人在O 轴左端x 处，绳子拉直拉力为零.由力矩平衡可得： G 人×x -G ×CO =0

x =人

G CO G ?=6003200?=1 m.即离A 端2 m 处.

人在O 轴右端y 处，绳子的拉力T =200 N ，由力矩平衡得：T sin30°×BO -G 人y -G ×CO =0.

y =6003

200921

200sin30人?-??=

?-?G CO G BO T =0.5 m

即离A 端3.5 m.

所以人在板上安全行走距A 端的距离范围为 2 m ≤x ≤3.5 m

7、tan θ=

121μμμ-

8、分析和解：这是一个物体系的平衡问题，因为A 、B 、C 之间相互制约着而有单个物体在力系作用下处于平衡，所以用隔离法能够比较容易地处理此类问题。设每个圆柱的重力均为G ，首先隔离C 球，受力分析如

图3—6

图3′—1

图1一7所示，由∑Fc y ＝0可得

1131

)2N f G += ①

再隔留A 球，受力分析如图1一8所示，由∑F Ay =0得

11231

2N f N G +-+= ②

由∑F Ax =0得

21131

022f N N +

-= ③

由∑E A ＝0得

12f R f R

= ④

由以上四式可得

11223

223f f ==

112N G =，23

2N G

而

202

f N μ≤，

f N μ≤

023

3μ-≥

，23μ≥-

9、解：如图所示，圆筒所受三个力沿水平和竖直方向平衡的分量式为

1sin 0

N N F F θ-=，cos 0

N F G θ-=

板所受五个力沿水平和竖直方向平衡的分量式为

2sin 0f N

N F F F θ'+-=

3cos 0N N

F G F θ'--=

板所受各力对圆筒和板的交点为转动轴的力矩平衡方程为

3sin sin cos 0222N f N L L L

F F F θθθ+-=

根据牛顿第三定律，有

N F F '=

联立以上各式，可解得地面对板的支持力和静摩擦力分别为

F N3=2

G ，1

2f F G θθ=（cot -tan ）

10、解：本题中六个物体，其中通过度析可知A 1 B 1、A 2B 2、A 3B 3、A 4B 4、A 5B 5的受力情况完

全相同，所以将A 1 B 1、A 2B 2、A 3B 3、A 4B 4、A 5B 5作为一类，对其中一个实行受力分析、找出

规律，求出通式即可．

以第i 个薄片AB 为研究对象，受力情况如图1所示，第i 个薄片受到前一个薄片向上的支持力Ni

F 、碗边

向上的支持力和后一个薄片向下的压力

Ni F +．选碗边

B 点为轴，根据力矩平衡有

12Ni Ni L

F L F +?=?

，得1

2Ni Ni F F +=

所以

512361111

()2222N N N N F F F F =

=?=???= ①

再以A 6B 6为研究对象，受力情况如图2所示，A 6B 6受到

薄片A 5B 5向上的支持力F N6、碗边向上的支持力和后一个薄片A 1 B 1向下的压力F N1、质点向下的压力mg 。选 B 6点为轴，根据力矩平衡有 ②

由①②联立，解得

142N mg F =

所以A 1B 1薄片对A 6B 6的压力为42mg

沪科版高一(上)第二章力和力的平衡单元测试(B卷)

沪科版高一（上）第二章力和力的平衡单元测试（B卷）学校:___________姓名：___________班级：___________考号：___________ 一、单选题 1．如图所示，关于物体A受的力，下列说法正确的是（） A．受两个力的作用，即支持力和对地面的压力 B．对地面的压力的施力体是地球 C．所受的支持力与A对桌面的压力是一对作用力与反作用力 D．所受的支持力与A对桌面的压力一对平衡力 2．一块铁m被竖直悬挂着的磁性黑板紧紧吸住不动，如图所示，下列哪一说法是错误的（） A．铁块受到四个力作用，其中有三个力的施力物体均是黑板 B．铁块与黑板间在水平方向有两对相互作用力，互相吸引的磁力和互相排斥的弹力C．磁力和弹力是互相平衡的力 D．磁力大于弹力，黑板才能吸住铁块不动 3．质量为0.8kg的物块静止在倾角为30的斜面上，若用平行于斜面沿水平方向大小等于3N的力推物块，物块仍保持静止，如图所示．则物块所受到的摩擦力大小等于（） A．5N B．4N C．3N

D ． 4．如图所示，用大小相等，方向相反，并在同一水平面上的力N 挤压相同的木板，木板中间夹着两块相同的砖，砖和木板保持相对静止，则 A ．砖间摩擦力为零 B ．N 越大，板和砖之间的摩擦力越大 C ．板、砖之间的摩擦力大于砖重 D ．两砖间没有相互挤压的力 5．如图所示，物体A 、B 用细绳与弹簧连接后跨过滑轮，A 静止在倾角为θ=45°的粗糙斜面上，B 悬空且处于静止状态．已知两物体质量m A ＝3m B ，不计滑轮摩擦，现将斜面倾角θ由45°减小到30°，下列说法正确的是( ) A ．弹簧的弹力大小将增大 B ．物体A 受到的静摩擦力将减小 C ．弹簧的弹力及A 受到的静摩擦力都不变 D ．物体A 对斜面的压力将减小 6．如右图所示（俯视图）物体静止于光滑的水面上，力F 作用于物体O 点，现要使合力沿着OO '方向，那么，必须同时加一个力F 1，这个力最小值是（） A ．cos F θ B ．sin F θ C ．tan F θ D ．cot F θ 7．有两个大小恒定的力，作用在一点上，当两力同向时，合力为A ，反向时合力为B ，当两力相互垂直时，其合力大小为（） A B C D 8．轻细绳两端分别系上质量为 m 1 和 m 2 的两小球 A 和 B ，A 在 P 处时两球都静止，如图所示，O 为球心， ∠COP = 60? ，碗对 A 的支持力为 N ，绳对 A 的拉力为 T ，则

第二章力和力的平衡

第二章力和力的平衡本章学习提要 1．有关力的知识，包括力的概念、几种常见的力。 2．力的等效替代方法（力的合成与分解）。 3．共点力的平衡问题。这一章内容是整个力学的基础，也是今后学习气体、电场和电磁现象的重要基础，本章的重点是力的合成与分解以及共点力的平衡，本章的难点是力的分解和共点力平衡条件的实际应用，学习中不仅要学习和掌握有关力的知识，也要注重学习解决实际问题的重要思想方法，感悟力的平衡在社会生活中的重要意义。 A 生活中常见的力一、学习要求理解力的概念，知道力学中常见的几种力。理解重力的概念，知道重心的意义和重力的方向。通过对形变的观察认识弹力，理解弹力的概念，知道弹性形变和弹力的方向，知道弹力的大小与形变有关系。知道静摩擦力和最大静摩擦力的概念，能联系生活和生产的实例，应用弹力等知识解决简单的实际问题。二、要点辨析 1．力力是物体对物体的作用，力对物体的作用效果：①使物体发生形变。②使物体的运动状态发生改变。我们可以从被作用物体发生形变或运动状态的变化来判断物体是否受到力的作用。

物体受到力的作用，必定有另一个物体施加这种作用。可见力是不能脱离施力物体和受力物体而独立存在的。力是矢量，在描述一个力时必须指出它的大小、方向和作用点，力的大小、方向、作用点叫做力的三要素。 2．形变和弹力物体在外力作用下形状的变化叫做形变。外力撤消的过程中，能自动恢复原状的形变叫做弹性形变。发生弹性形变的物体，因要恢复原状，而对使它产生形变的物体施加的力称为弹力。产生弹力的条件是：①物体要直接接触。②物体接触面发生弹性形变。接触而不发生弹性形变的物体间不存在弹力。弹力是一种常见的力，拉力、压力、推力、支持力和绳的张力在本质上都是弹力。弹力的作用点位于两物体的接触面或接触点的受力物体一侧。弹力的方向总是跟物体形变的方向相反，与物体恢复原状的方向相同，且与接触面垂直，例如放在水平桌面上的球（图2-1），由于两物相互挤压，都发生了弹性形变：桌面向下凹陷；球被向上压缩。桌面在恢复原状向上弹起时对球施加了弹力（支持力），方向竖直向上垂直于接触面。可见这时弹力（支持力）的方向与桌面的形变方向相反，与桌面恢复原状的方向相同。球在恢复原状向下弹起时对桌面施加了竖直向下、垂直接触面的弹力（压力）。可见压力方向与球的形变方向相反，与它恢复原状方向相同。 3．常见力的种类根据力的不同性质，在力学部分可分为重力、弹力、摩擦力。关于弹力已作辨析。

力与物体的平衡典型例题与习题

力与物体的平衡题型一：常规力平衡问题解决这类问题需要注意：此类题型常用分解法也可以用合成法，关键是找清力及每个力的方向和大小表示！多为双方向各自平衡，建立各方向上的平衡方程后再联立求解。［例1］一个质量m 的物体放在水平地面上,物体与地面间的摩擦因数为μ,轻弹簧的一端系在物体上,如图所示.当用力F 与水平方向成θ角拉弹簧时,弹簧的长度伸长x ，物体沿水平面做匀速直线运动.求弹簧的劲度系数. ［解析］可将力F 正交分解到水平与竖直方向，再从两个方向上寻求平衡关系！水平方向应该是力F 的分力Fcos θ与摩擦力平衡，而竖直方向在考虑力的时候，不能只考虑重力和地面的支持力，不要忘记力F 还有一个竖直方向的分力作用！水平： F cos θ=μF N ① 竖直：F N ＋ F sin θ=mg ② F =kx ③ 联立解出：k = ) sin (cos θμθμ+x mg ［变式训练1］如图，质量为m 的物体置于倾角为θ的斜面上，先用平行于斜面的推力F 1作用于物体上，能使其能沿斜面匀速上滑，若改用水平推力作用于物体上，也能使物体沿斜面匀速上滑，则两次力之比F 1/F 2=? 题型二：动态平衡与极值问题解决这类问题需要注意：（1）三力平衡问题中判断变力大小的变化趋势时，可利用平行四边形定则将其小和方向均不变的一个力，分别向两个已知方向分解，从而可从图中或用解析法判断出变力大小变化趋势，作图时应使三力作用点O 的位置保持不变．（2）一个物体受到三个力而平衡，其中一个力的大小和方向是确定的，另一个力的方向始终不改变，而第三个力的大小和方向都可改变，问第三个力取什么方向这个力有最小值，当第三个力的方向与第二个力垂直时有最小值，这个规律掌握后，运用图解法或计算法就比较容易了．［例2］如图2-5-3所示，用细线AO 、BO 悬挂重力，BO 是水平的，AO 与竖直方向成α角．如果改变BO 长度使β角减小，而保持O 点不动，角α（α < 450）不变，在β角减小到等于α角的过程中，两细线拉力有何变化？［解析］取O 为研究对象，O 点受细线AO 、BO 的拉力分别为F 1、F 2，挂重力的细线拉力 F 3 = mg ．F 1、F 2的合力F 与F 3大小相等方向相反．又因为F 1的方向不变，F 的末端作射线平行于F 2，那么随着β角的减小F 2末端在这条射线上移动，如图2-5-3(解)所示．由图可以看出，F 2先减小，后增大，而F1则逐渐减小．［变式训练2］如图所示，轻绳的一端系在质量为m 的物体上，另一端系在一个圆环上，圆环套在粗糙水平横杆MN 上，现用水平力F 拉绳上一点，使物体处在图中实线位置.然后改变F 的大小使其缓慢下降到图中虚线位置，圆环仍在原来位置不动，则在这一过程中，水平拉力F 、环与横杆的摩擦力f 和环对杆的压力N 的变化情况是( ) A.F 逐渐减小，f 逐渐增大，N 逐渐减小 B.F 逐渐减小，f 逐渐减小，N 保持不变图2-5-3

力与物体平衡专题

力与物体平衡专题一、知识要求 1、记住高中所有的力及其特点。 2、能正确进行受力分析、作出受力图。 3、能用平行四边形和三角形对力进行合成和分解，并能利用几何知识求力。 4、知道平衡状态（有静态平衡、动态平衡两种）和平衡条件及其推论。二、熟练掌握常见的平衡题型 1、斜面上物体的平衡研究斜面上物体的静止和运动的问题是考试中的常规题，而物体所受静摩擦力大小方向的判断是此类题中的重点、难点（如右图）。找临界状态是判断静摩擦力的关键。练习1. 如图所示，表面粗糙的固定斜面顶端安有滑轮，两物块 P、Q用轻绳连接并跨过滑轮（不计滑轮的质量和摩擦），P悬于空中， Q放在斜面上，均处于静止状态。当用水平向左的恒力推Q时，P、Q仍静止不动，则Ａ.Q受到的摩擦力一定变小Ｂ.Q受到的摩擦力一定变大Ｃ.轻绳上拉力一定变小Ｄ.轻绳上拉力一定不变如果用竖直向下的力压Q呢？物体一定会运动吗？练习2、将一物体轻放在一个倾斜的沿逆时针方向匀速转动的传送带上A(上)端，此后物体在从A到B(底端）的运动过程中（ACD） A 物体可能一直向下做匀加速直线运动，加速度不变。 B 物体可能一直向下做匀速直线运动 C物体可能一直向下做加速运动,加速度改变 D 物体可能先向下作加速运动，后做匀速运动。如果改成顺时针转动应该怎么做？练习3．(03年理综)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m1和m2的小球，当它们处于平衡状态时，质量为m1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m2/m1为A A 3/3 B 2/3 C 3/2 D 2/2

受力分析、物体的平衡

专题：受力分析和物体的平衡学习目标： 1、能准确分析物体的受力情况，熟练画出物体的受力示意图 2、知道物体的平衡状态，了解物体的两种平衡情形 3、知道物体处于平衡状态的条件 4、能熟练处理动态平衡问题活动方案：活动一：受力分析 1、受力分析的一般步骤： ①、明确研究对象（研究对象可以是单个物体或物体的一部分，也可以是几个物体组成的系统) ②、按顺序分析受力（通常按照重力、弹力、摩擦力、外加力的顺序分析） ③、画受力示意图 ④、检查有无多力、漏力 2、受力分析的注意事项: ①只画性质力（如：重力、弹力、摩擦力等）不画效果力（如：下滑力、动力、阻力等） ②只画实际力，不画分力。分析图1中物体的受力情况（斜面光滑）例如—不能画出下滑力 ③不能传导，不能画传导的力。分析图2中B、C两物体的受力情况。 ④惯性不是力，不能画成力。分析图3中物体的受力情况（冲上斜面的物体沿斜面上滑） ⑤若某个力的方向不能确定，可以先假设这个力不存在，分析物体发生怎样的运动，然后再确定其方向例1、如上图所示，物体均处于静止状态，分析物体A、B的受力情况。活动二：物体的平衡 1、物体的平衡：（1）静平衡：物体在共点力作用下处于状态；动平衡：物体在共点力作用下处于状态。（2）“静止”和“v=0”的区别与联系 v=0时，如a=0，是静止，是平衡状态如a0，不是静止，不是平衡状态例2、物体在共点力作用下，下列说法中正确的是（） A、物体的速度等于零，物体就一定处于平衡状态 B、物体相对另一物体保持静止时，物体一定处于平衡状态 C、物体所受合力为零时，物体一定处于平衡状态 D、物体做匀加速运动时，物体一定处于平衡状态即时训练：下列属于平衡状态的物体是（） A、在直轨道上高速行驶的磁悬浮列车 B、百米赛跑时，运动员起跑的瞬间 C、被乒乓球运动员击中的乒乓球与球怕相对静止时 D、乘客在加速行驶的列车中静止不动 2、共点力作用下物体的平衡条件：（1）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F合=0或F x合=0，F y合=0 （2）由平衡条件得出的结论： ①物体在两个力的作用下处于平衡状态，这两个力必定是一对平衡力 ②物体在三个共点力的作用下处于平衡状态时，其中任意两个力的合力与第三个力等大反向 ③物体受n个共点力作用而处于平衡状态时，其中的任意一个力与其他n-1个力的合力一定等大反向 ④当物体处于平衡状态时，沿任意方向物体所受的合力为零例 3、如图所示，在倾角为θ的斜面上，放置一个质量为m 的光滑小球，球被竖直的挡板挡住，斜面和木板对球的作用力分别是多大？即时训练：如图所示，细线的一端固定于A点，细线上挂一质量为m的物体，另一端B固定在墙上，当AO与竖直方向成θ角，OB沿水平方向时，则：AO及BO对O点的拉力分别是多大？ 3、动态平衡类问题所谓动态平衡是指通过控制某些物理量，使物体的状态发生缓慢变化，而在这一过程中物体又始终处于一系列的平衡状态。例4、如图所示，把球夹在竖直墙面AC和木板BC之间，不计摩擦，在将板BC逐渐放置水平的过程中，球对墙的压力和球对板的压力如何变化?

物体的受力(动态平衡)分析典型例题

物体的受力（动态平衡）分析及典型例题受力分析就是分析物体的受力，受力分析是研究力学问题的基础，是研究力学问题的关键。受力分析的依据是各种力的产生条件及方向特点。一.几种常见力的产生条件及方向特点。 1.重力。重力是由于地球对物体的吸引而使物体受到的力，只要物体在地球上，物体就会受到重力。重力不是地球对物体的引力。重力与万有引力的关系是高中物理的一个小难点。重力的方向：竖直向下。 2.弹力。弹力的产生条件是接触且发生弹性形变。判断弹力有无的方法：假设法和运动状态分析法。弹力的方向与施力物体形变的方向相反，与施力物体恢复形变的方向相同。弹力的方向的判断：面面接触垂直于面，点面接触垂直于面，点线接触垂直于线。【例1】如图1—1所示，判断接触面对球有无弹力，已知球静止，接触面光滑。图a 中接触面对球无弹力；图b 中斜面对小球有支持力。【例2】如图1—2所示，判断接触面MO 、ON 对球有无弹力，已知球静止，接触面光滑。水平面ON 对球有支持力，斜面MO 对球无弹力。【例3】如图1—4所示，画出物体A 所受的弹力。 a 图中物体A 静止在斜面上。 b 图中杆A 静止在光滑的半圆形的碗中。 c 图中A 球光滑，O 为圆心，O ＇为重心。【例4】如图1—6所示，小车上固定着一根弯成α角的曲杆，杆的另一端固定一个质图1—1 a b 图1—2 图1—4 a b c

量为m 的球，试分析下列情况下杆对球的弹力的大小和方向：（1）小车静止；（2）小车以加速度a 水平向右加速运动；（3）小车以加速度a 水平向左加速运动；（4）加速度满足什么条件时，杆对小球的弹力沿着杆的方向。 3.摩擦力。摩擦力的产生条件为：（1）两物体相互接触，且接触面粗糙；（2）接触面间有挤压；（3）有相对运动或相对运动趋势。摩擦力的方向为与接触面相切，与相对运动方向或相对运动趋势方向相反。判断摩擦力有无和方向的方法：假设法、运动状态分析法、牛顿第三定律分析法。【例5】如图1—8所示，判断下列几种情况下物体A 与接触面间有、无摩擦力。图a 中物体A 静止。图 b 中物体A 沿竖直面下滑，接触面粗糙。图 c 中物体A 沿光滑斜面下滑。图 d 中物体A 静止。图a 中无摩擦力产生，图b 中无摩擦力产生，图c 中无摩擦力产生,图d 中有摩擦力产生。【例6】如图1—9所示为皮带传送装置，甲为主动轮，传动过程中皮带不打滑，P 、Q 分别为两轮边缘上的两点，下列说法正确的是：（ B ） A ．P 、Q 两点的摩擦力方向均与轮转动方向相反 B ．P 点的摩擦力方向与甲轮的转动方向相反， Q 点的摩擦力方向与乙轮的转动方向相同 C ．P 点的摩擦力方向与甲轮的转动方向相同， Q 点的摩擦力方向与乙轮的转动方向相反 D ．P 、Q 两点的摩擦力方向均与轮转动方向相同【例7】如图1—10所示，物体A 叠放在物体B 上，水平地面光滑，外力F 作用于物体B 上使它们一起运动，试分析两物体受到的静摩擦力的方向。图1—8 图1—9

受力分析物体的平衡

受力分析、物体的平衡一．目标：1.学会按即定顺序对物体进行受力分析 2.能对物体受到的力进行正交分解后列出平衡方程二．物体的受力分析 1、先确定研究对象； 2、把研究对象隔离出来； 3、分析顺序____________、___________、______________； 4、其他力（结合二力平衡条件进行判断）。 2006年全国卷Ⅱ15、如图所示，位于水平桌面上的物体P,由跨过定滑轮的轻绳与物块Q 相连，从滑轮到P 和到Q的两段绳都是水平的。已知Q与P之间以及P与桌面之间的动摩擦因素都是 μ，两物块的质量都是m，滑轮的质量，滑轮上的摩擦都不计。若用一水平向右的力F拉P使它做匀速运动，则的F大小为 ( ) A.4μmg B. 3μmg C. 2μmg D. μmg 06年广东省汕头市二模6．“水往低处流”是自然现象，但下雨天落在快速行驶的小车的前挡风玻璃上的雨滴，相对于车却是向上流动的，对这一现象的正确解释是 ( ) A．车速快使雨滴落在挡风玻璃上的初速度方向向上，雨滴由于惯性向上运动 B．车速快使空气对雨滴产生较大的作用力，空气的作用力使雨滴向上运动 C．车速快使挡风玻璃对雨滴产生较大的吸引力，吸引力吸引雨滴向上运动 D．车速快使挡风玻璃对雨滴产生较大的支持力，支持力使雨滴向上运动三．物体受力分析常用的方法及注意点（1）隔离法与整体法将研究对象与周围物体分隔或将相对位置不变的物体系作为一个整体来分析。（2）假设法在未知某力是否存在时，可先对其作出存在或不存在的假设，然后再就该力存在与不存在对物体运动状态是否产生影响来判断该力是否存在。（3）注意要点 ①研究对象的受力图，通常只画出根据性质命名的力，不要把按效果分解的分力或合力分析进去，受力图完成后再进行力的合成或分解。 ②区分内力和外力，对几个物体的整体进行受力分析时，这几个物体间的作用力为内力，不能在受力图中出现，当把某一物体单独隔离分析时，原来的内力变成了外力，要画在受力图上。 ③在难以确定物体的某些受力情况时，可先根据（或确定）物体的运动状态，再运用平衡条件或牛顿定律判定未知力。例如图所示，A、B两物体排放在水平面上，在水平力F的作用下处于静止状态．在以下情况中对B进行受力分析，（1）B与水平面间无摩擦．（2）B与水平面间及B、A之间都存在摩擦．三．物体的平衡条件

第二章力和平衡知识总结

第二章力和平衡知识总结第一课时： 1．弹力方向面：点和面、曲面；绳、杆、弹簧 2．弹簧弹力的特点——轻质弹簧两端受力，且所受弹力大小相等，弹力指的是其任意一端受到的力。 3．胡克定律的几个表达式：①F=k x ②拉伸F=k （l -l 0）压缩F=k （l 0-l ） ③k=△F/△x 4．胡克定律的两种图象:①F -x 图象②F -l 图象 5．静摩擦力大小（与有关，与无关，一般用二力平衡或牛二定律） 6．滑动摩擦力大小（公式，只与有关，与无关） 7．静摩擦力和滑动摩擦力的大小区别 8．静摩擦力的不确定性 9．静摩擦力的被动性 10．“带动法”巧判摩擦力方向——静摩擦力：“主动带动被动”、滑动摩擦力：“同向快带慢，反向互相阻” 11．传送带上的摩擦力 12．板块摩擦力 14．合力大小的范围：|F 1－F 2|≤F ≤F 1＋F 2.三个共点力的合力范围：

15．平衡法求合力： 16．合力与分力、夹角的关系：(1)两个分力大小一定时，夹角θ越大，合力。 (2)夹角θ一定，分力越大，合力。 17．实际问题的分解——按力的作用效果分解，常见效果如下： 18．分力与夹角的关系:合力一定时，对称的分力间夹角越大，则分力越大。 19．水平面上单体受力分析 ①若物体静止或匀速直线运动，物体必受个力的作用； ②若物体做加速运动，物体可能受个力的作用。 20．斜面上单体受力分析（静止） 21．竖直面上单体受力分析 22．自动扶梯上的人受力分析 23．斜面上多体受力分析 24．竖直面上多体受力分析

第二课时： 1．共点力平衡的几个结论（1）若物体受n个作用力而处于平衡状态，则其中任意一个力与其余(n－1)个力的合力大小相等、方向相反。（2）三力汇交原理（3）三角形法（4）正交分解法：F x＝0，F y＝0。（5）拉米定理法 2-4．共点力的平衡——接触面问题（看清状态：静止or匀速直线） 5．“死结”与“活结” （1）“死结”——两段，弹力不一定相等。（2）“活结”——跨过滑轮或者挂一光滑挂钩。弹力大小一定相等，绳子合力一定沿这两段绳子的角平分线。 6．“死杆”与“活杆”模型 7．活结移动问题 8．最省力问题:方法一、辅助角公式法；二、求导法；方法三、图解法 9．自锁问题 10．相似三角形问题 O F A m )θ μ v )θ θ( )θ?? l1 l2 d )θ θ( )θ? l1l2 d l1 l2 d T1 T2 G )θ θ( A O

力与物体的平衡

力与物体的平衡【方法总结】一、动态平衡：物体在缓慢．．移动过程中，可认为其速度、加速度均为零，物体处于平衡状态．二、共点力平衡条件的应用（一）若物体所受的力在同一条直线上，则在一个方向上各力大小之和，与另一个方向上各力之和相等。（二）若物体受三个力作用而平衡时 1. 三个力的作用线（或反向延长线）必交于一点，且三个力共面，称为汇交共面性。 2. 任两个力的合力与第三个力的大小相等，方向相反。 3. 三个力的矢量图必组成一个封闭的矢量三角形。（三）若物体受到三个或三个以上力的作用而平衡时一般运用正交分解法处理较方便，将物体所受的力分解到相互垂直的 x 轴与y 轴上去，因为0F = , 则0x F = 、0y F =。三、动态平衡问题分析的常用方法 (一)解析法：一般把力进行正交分解，两个方向上列平衡方程，写出所要分析的力与变化角度的关系，然后判断各力的变化趋势． (二)图解法：能用图解法分析动态变化的问题有三个显著特征：①物体一般受三个力作用；②其中有一个大小、方向都不变的力；③还有一个方向不变、大小变的力；④第三个力大小、方向都变。图解法指在同一图中作出物体在若干状态下的受力平衡图，再由动态力的合成（或分解）图，利用三角形的边长变化及角度来确定某些力的大小及方向的变化情况。（三）相似三角形法如果物体受到三个力的作用，其中的一个力大小、方向均不变，另外两个力的方向都发生变化，可以用力三角形与几何三角形相似的方法．（四）求解动态平衡问题的两点技巧 (1)在用图解法求解动态平衡问题时，要确定好力的矢量三角形中哪个力是不变的，哪个力是变化的；对于变化的力，要明确其大小和方向的变化范围． (2)用“力三角形法”解决三力作用下物体的动态平衡问题的关键是要构建适当的力三角形．构建力三角形的一般原则：不移动大小和方向不变的力，移动大小和方向均变化的力，从动态变化中分析力的大小和方向的变化情况．四、物体平衡中的临界、极值问题

【专题一】受力分析物体的平衡(含答案)

【专题一】受力分析物体的平衡【考情分析】 1．本专题涉及的考点有：滑动摩擦、静摩擦、动摩擦因数；形变、弹性、胡克定律；力的合成和分解。《大纲》对“滑动摩擦、静摩擦、动摩擦因数，形变、弹性、胡克定律”等考点均为Ⅰ类要求；对“力的合成和分解”为Ⅱ类要求。力是物理学的基础，是高考必考内容。其中对摩擦力、胡克定律的命题几率较高。主要涉及弹簧类问题、摩擦力等，通过连接体、叠加体等形式进行考查。力的合成与分解、摩擦力的概念及变化规律是复习的重点。 2．本专题的高考热点主要由两个：一是有关摩擦力的问题，二是共点的两个力的合成问题。本章知识经常与牛顿定律、功和能、电磁场等内容综合考查。单纯考查本章的题型多以选择题为主，中等难度。【知识交汇】 1．重力（1）产生：重力是由于地面上的物体受地球的_____________而产生的，但两地得不等价，因为万有引力的一个分力要提供物体随地球自转所需的___________．而另一个分力即重力，如图所示．（2）大小：随地理位置的变化而变化在两极：G F = 万在赤道：G F F － = 万向一般情况下，在地表附近G=________ （3）方向：竖直向下，并不指向地心． 2．弹力（1）产生条件：①接触；②挤压；③____________．（2）大小：弹簧弹力F kx =，其它的弹力利用牛顿定律和___________求解．（3）方向：压力和支持力的方向垂直于_____________指向被压或被支持的物体，若接触面是球面，则弹力的作用线一定过___________．绳的作用力_________沿绳，杆的作用力__________沿杆．

物体的受力(动态平衡)分析及典型例题

物体的受力（动态平衡）分析及典型例题令狐采学受力分析就是分析物体的受力，受力分析是研究力学问题的基础，是研究力学问题的关键。受力分析的依据是各种力的产生条件及方向特点。一.几种常见力的产生条件及方向特点。 1.重力。重力是由于地球对物体的吸引而使物体受到的力，只要物体在地球上，物体就会受到重力。重力不是地球对物体的引力。重力与万有引力的关系是高中物理的一个小难点。重力的方向：竖直向下。 2.弹力。弹力的产生条件是接触且发生弹性形变。判断弹力有无的方法：假设法和运动状态分析法。弹力的方向与施力物体形变的方向相反，与施力物体恢复形变的方向相同。

弹力的方向的判断：面面接触垂直于面，点面接触垂直于面，点线接触垂直于线。【例1】如图1—1所示，判断接触面对球有无弹力，已知球静止，接触面光滑。图a 中接触面对球无弹力；图b 中斜面对小球有支持力。【例2】如图1—2所示，判断接触面MO 、ON 对球有无弹力，已知球静止，接触面光滑。水平面 ON 对球有支持力，斜面MO 对球无弹力。【例3】如图1—4所示，画出物体A 所受的弹力。 a 图中物体A 静止在斜面上。 b 图中杆A 静止在光滑的半圆形的碗中。 c 图中A 球光滑，O 为圆心，O ＇为重心。【例4】如图1—6所示，小车上固定着一根弯成α角的曲杆，杆的另一端固定一个质量为m 的球，试分析下列情况下杆对球的弹力的大小和方向：（1）小车静止；（2）小车以加速度a 水平向右加速运动；（3）小车以加速度a 水平向左加速图1—1 a b 图1—2 图1—4 a b c

运动；（4）加速度满足什么条件时，杆对小球的弹力沿着杆的方向。 3.摩擦力。摩擦力的产生条件为：（1）两物体相互接触，且接触面粗糙；（2）接触面间有挤压；（3）有相对运动或相对运动趋势。摩擦力的方向为与接触面相切，与相对运动方向或相对运动趋势方向相反。判断摩擦力有无和方向的方法：假设法、运动状态分析法、牛顿第三定律分析法。【例5】如图1—8所示，判断下列几种情况下物体A与接触面间有、无摩擦力。图a中物体A静止。图b中物体A沿竖直面下滑，接触面粗糙。图c中物体A沿光滑斜面下滑。图d中物体A静止。图1—8 图a中无摩擦力产生，图b中无摩擦力产生，图c中无摩擦力产生,图d中有摩擦力产生。【例6】如图1—9所示为皮带传送装置，甲为主动轮，传动过程中皮带不打滑，P、Q分别为两轮

工程力学习题册第二章 - 答案

第二章平面基本力系答案一、填空题(将正确答案填写在横线上) 1.平面力系分为平面汇交力系、平面平行力系和平面一般力系。 2.共线力系是平面汇交力系的特例。 3.作用于物体上的各力作用线都在同一平面内 ,而且都汇交于一点的力系,称为平面汇交力系。 4.若力FR对某刚体的作用效果与一个力系的对该刚体的作用效果相同,则称FR为该力系的合力,力系中的每个力都是FR的分力。 5.在力的投影中,若力平行于x轴,则F X＝ F或-F ;若力平行于Y轴,则Fy＝F或-F :若力垂直于x轴,则Fx=0;若力垂直于Y轴,则Fy＝ 0 。 6.合力在任意坐标轴上的投影，等于各分力在同一轴上投影的代数和。 7.平面汇交力系平衡的解析条件为：力系中所有力在任意两坐标轴上投影的代数和均为零。其表达式为∑Fx＝0 和∑Fy＝0 ，此表达式有称为平面汇交力系的平均方程。 8.利用平面汇交力系平衡方程式解题的步骤是：（1）选定研究对象，并画出受力图。（2）选定适当的坐标轴，画在受力图上；并作出各个力的投影。（3）列平衡方程，求解未知量。 9.平面汇交力系的两个平衡方程式可解两个未知量。若求得未知力为负值，表示该力的实际指向与受力图所示方向相反。 10.在符合三力平衡条件的平衡刚体上，三力一定构成平面汇交力系。 11.用力拧紧螺丝母，其拎紧的程度不仅与力的大小有关，而且与螺丝母中心到力的作用线的距离有关。 12.力矩的大小等于力和力臂的乘积，通常规定力使物体绕矩心逆时针转动时力矩为正，反之为负。力矩以符号Mo(F) 表示，O点称为距心，力矩的单位是N.M 。 13.由合力矩定力可知，平面汇交力系的合力对平面内任一点的力矩，等于力系中的各分力对于同一点力矩的代数和。 14.绕定点转动物体的平衡条件是：各力对转动中心O点的矩的代数和等于零。用公式表示为∑ Mo(Fi) ＝0 。 15.大小相等、方向相反、作用线平行的二力组成的力系，称为力偶。力偶中二力之间的距离称为力偶臂。力偶所在平面称为力偶作用面。 16.在平面问题中，力偶对物体的作用效果，以力的大小和力偶臂的乘积来度量，这个乘积称为偶距，用符号M表示。 17.力偶三要素是：力偶矩的大小、转向和作用面方位。

高中物理必修1第二章力物体的平衡第2讲力的合成与分解

第2讲力的合成与分解知识要点一、力的合成 1.合力与分力 (1)定义:如果一个力产生的效果跟几个共点力共同作用产生的效果相同,这一个力就叫做那几个力的合力,那几个力叫做这一个力的分力。 (2)关系:合力与分力是等效替代的关系。 2.共点力作用在物体的同一点,或作用线的延长线交于一点的几个力。如图1所示均是共点力。图1 3.力的合成 (1)定义:求几个力的合力的过程。 (2)运算法则 ①平行四边形定则:求两个互成角度的共点力的合力,可以用表示这两个力的线段为邻边作平行四边形,这两个邻边之间的对角线就表示合力的大小和方向。如图2甲所示。 ②三角形定则:把两个矢量首尾相接,从而求出合矢量的方法。如图2 乙所示。图2 二、力的分解

1.定义:求一个已知力的分力的过程。 2.运算法则:平行四边形定则或三角形定则。 3.分解方法:(1)按力产生的效果分解；(2)正交分解。如图3将结点O所受的力进行分解。图3 三、矢量和标量 1.矢量:既有大小又有方向的量,相加时遵从平行四边形定则。 2.标量:只有大小没有方向的量,求和时按代数法则相加。基础诊断 1.(多选)关于几个力及其合力,下列说法正确的是() A.合力的作用效果跟原来那几个力共同作用产生的效果相同 B.合力与原来那几个力同时作用在物体上 C.合力的作用可以替代原来那几个力的作用 D.求几个力的合力遵守平行四边形定则【试题解析】: 合力与分力是等效替代的关系,即合力的作用效果与那几个分力的共同作用效果相同,合力可以替代那几个分力,但不能认为合力与分力同时作用在物体上,选项A、C正确,B错误；力是矢量,所以求合力时遵守平行四边形定则,选项D正确。【试题参考答案】: ACD 2.举重运动中保持杠铃的平衡十分重要。如图4所示,若运动员举起1 800 N的杠铃后双臂保持106°角,处于平衡状态,此时运动员双臂受力分别为(sin 53°＝0.8,cos 53°＝0.6)()

2第二章力系的简化和平衡方程习题+答案

第二章力系的简化和平衡方程一、填空题 1、在平面力系中，若各力的作用线全部，则称为平面汇交力系。 2、求多个汇交力的合力的几何法通常要采取连续运用力法则来求得。 3、求合力的力多边形法则是：将各分力矢首尾相接，形成一折线，连接其封闭边，这一从最先画的分力矢的始端指向最后面画的分力矢的的矢量，即为所求的合力矢。 4、平面汇交力系的合力作用线过力系的。 5、平面汇交力系平衡的几何条件为：力系中各力组成的力多边形。 6、平面汇交力系合成的结果是一个合力，这一个合力的作用线通过力系的汇交点，而合力的大小和方向等于力系各力的。 7、若平面汇交力系的力矢所构成的力多边形自行封闭，则表示该力系的等于零。 8、如果共面而不平行的三个力成平衡，则这三力必然要。 9、在平面直角坐标系内，将一个力可分解成为同一平面内的两个力，可见力的分力是量，而力在坐标轴上的投影是量。 10、合力在任一轴上的投影，等于各分力在轴上投影的代数和，这就是合力投影定理。 11、已知平面汇交力系合力R在直角坐标X、Y轴上的投影，利用合力R与轴所夹锐角a的正切来确定合力的方向，比用方向余弦更为简便，也即tg a= | Ry / Rx | 。 12、用解析法求解平衡问题时，只有当采用坐标系时，力沿某一坐标的分力的大小加上适当的正负号，才会等于该力在该轴上的投影。 13、当力与坐标轴垂直时，力在该坐标轴上的投影会值为；当力与坐标轴平行时，力在该坐标轴上的投影的值等于力的大小。 14、平面汇交力系的平衡方程是两个的方程，因此可以求解两个未知量。 15、一对等值、反向、不共线的平行力所组成的力系称为_____。 16、力偶中二力所在的平面称为______。 17、在力偶的作用面内，力偶对物体的作用效果应取决于组成力偶的反向平行力的大小、力偶臂的大小及力偶的______。 18、力偶无合力，力偶不能与一个_____等效，也不能用一个______来平衡. 19、多轴钻床在水平工件上钻孔时，工件水平面上受到的是_____系的作用。 20、作用于物体上并在同一平面内的许多力偶平衡的必要和充分条件是，各力偶的_____代数和为零。 21、作用于刚体上的力，可以平移到刚体上的任意点，但必须同时附加一力偶，此时力偶的_____等于_____对新的作用点的矩。 22、一个力不能与一个力偶等效，但是一个力却可能与另一个跟它_____的力加一个力偶等效。 23、平面任意力系向作用面内的任意一点（简化中心）简化，可得到一个力和一个力偶，这个力的力矢等于原力系中所有各力对简化中心的矩的_____和，称为原力系主矢；这个力偶的力偶矩等于原力系中各力对简化中心的矩的和，称为原力对简化中心的主矩。 24、平面任意力系向作用面内任一点（简化中心）简化后，所得的主矢与简化中心的位置____，而所得的主矩一般与简化中心的位置______。 25、平面任意力系向作用面内任一点和简化结果，是主矢不为零，而主矩不为零，说明力系无论向哪一点简化，力系均与一个_____等效。 26、平面任意力系向作用面内任一点简化结果，是主矢不为零，而主矩为零，说明力系与通过简化中心的一个______等效。 27、平面任意力系向作用面内任一点简化后，若主矢_____，主矩_____,则原力系必然是平衡力系。 28、平面任意力系向作用面内的一点简化后，得到一个力和一个力偶，若将其再进一步合成，则可得到一个_____。 29、平面任意力系只要不平衡，则它就可以简化为一个______或者简化为一个合力。 30、对物体的移动和转动都起限制作用的约束称为______约束，其约束反力可用一对正交分力和一个力偶来表示。 31、建立平面任意力系的二力矩式平衡方程应是：任取两点A、B为矩心列两个力矩方程，取一轴X轴为投影列一个投影方程，但A、B两点的连线应_____于X轴。

高中物理复习必修1第二章力物体的平衡实验三验证力的平行四边形定则

实验三验证力的平行四边形定则一、基本原理与操作原理装置图操作要领互成角度的两个力与一个力产生相同的效果(1)等效:同一次实验中两次把橡皮条拉长后的结点O位置必须保持不变 (2)拉力:沿弹簧测力计轴线方向拉(与板面平行),橡皮条、弹簧测力计和细绳套与纸面平行；两分力F1、F2的夹角不要太大或太小 (3)记录:记下每次各力的大小和方向,标记方向的两点尽量远些 (4)作图:选定比例要相同,严格按力的图示要求作平行四边形求合力 1.画出F1、F2的图示,利用刻度尺和三角板根据平行四边形定则求出合力F。 2.画出拉力F′的图示。 3.比较F与F′是否完全重合(或几乎完全重合),从而验证平行四边形定则。注意事项 (1)操作不忘“三”“二”“一” ①用两个弹簧测力计拉橡皮条时的“三记录”(记录两弹簧测力计示数、两细绳方向和结点O的位置)。 ②用一个弹簧测力计拉橡皮条时的“二记录”(记录弹簧测力计示数和细绳方向)。 ③“一注意”(同一次实验中结点O的位置必须在同一位置)。 (2)绳夹角、拉力适中。

(3)细绳适当长些,标记方向的两点尽量远些,力的图示稍大一些。误差来源 (1)弹簧测力计本身的误差。 (2)读数误差、作图误差等。教材原型实验命题角度对实验方法及实验步骤的考查【例1】某同学做“验证力的平行四边形定则”的实验如图1甲所示,其中A为固定橡皮条的图钉,O为橡皮条与细绳的结点,OB和OC为细绳。图乙是在白纸上根据实验结果画出的图。图1 (1)如果没有操作失误,图乙中的F与F′两力中,方向一定沿AO方向的是________。 (2)本实验采用的科学方法是________。 A.理想实验法 B.等效替代法 C.控制变量法 D.建立物理模型法 (3)实验时,主要的步骤是: A.在桌上放一块方木板,在方木板上铺一张白纸,用图钉把白纸钉在方木板上； B.用图钉把橡皮条的一端固定在板上的A点,在橡皮条的另一端拴上两条细绳,细绳的另一端系着绳套； C.用两个弹簧测力计分别钩住绳套,互成角度地拉橡皮条,使橡皮条伸长,结点到达某一位置O,记录下O点的位置,读出两个弹簧测力计的示数； D.按选好的标度,用铅笔和刻度尺作出两只弹簧测力计的拉力F1和F2的图示,并用平行四边形定则求出合力F； E.只用一只弹簧测力计,通过细绳套拉橡皮条使其伸长,读出弹簧测力计的示数,记下细绳的方向,按同一标度作出这个力F′的图示；

(江苏专用)2020高考物理二轮复习专题一力与运动第一讲力与物体平衡——课前自测诊断卷【带答案】

第一讲力与物体平衡 ——课前自测诊断卷考点一受力分析 1.[考查共点力的平衡条件] (2019·江苏高考)如图所示，一只气球在风中处于静止状态，风对气球的作用力水平向右。细绳与竖直方向的夹角为α，绳的拉力为T，则风对气球作用力的大小为( ) A. T sin α B. T cos α C．T sin αD．T cos α 解析：选C 对气球，受力分析如图所示，将绳的拉力T分解，在水平方向：风对气球的作用力大小F＝T sin α，选项C正确。 2．[考查多个物体的平衡、弹力的方向判断] 如图所示，三个形状不规则的石块a、b、c在水平桌面上成功地叠放在一起。下列说法正确的是( ) A．石块b对a的支持力一定竖直向上 B．石块b对a的支持力一定等于a受到的重力 C．石块c受到水平桌面向左的摩擦力 D．石块c对b的作用力一定竖直向上解析：选D 由题图可知，a与b的接触面不是水平面，可知石块b对a的支持力与其对a的静摩擦力的合力，跟a受到的重力是一对平衡力，故A、B错误；以三个石块作为整体研究，整体受到的重力与支持力是一对平衡力，则石块c不会受到水平桌面的摩擦力，故C错误；选取a、b作为整体研究，根据平衡条件，石块c对b的作用力与其重力平衡，则石块c对b的作用力一定竖直向上，故D正确。 3．[考查摩擦力的有无及方向判断] (2019·苏锡常镇二模)小明将一辆后轮驱动的电动小汽车，按图示方法置于两个平板小车上，三者置于水平实验桌上。当小明用遥控器启动小车向前运动后，他看到两个平板小车也开始运动，下列标出平板小车的运动方向正确的是( ) 解析：选C 用遥控器启动小车向前运动，后轮是主动轮顺时针转动，所以左侧平板小车对后轮的摩擦力向右，后轮对左侧平板小车的摩擦力向左；前轮是从动轮，所以右侧平板小车对前轮的摩擦力向左，前轮对右侧平板小车的摩擦力向右。因此左侧小车向左运动，右侧小车向右运动。故C项正确，A、B、D三项错误。 4．[考查力的合成与分解] (2019·苏锡常镇二模)帆船运动中，运动员可以调节帆面与船前进方向的夹角，使船能借助风获得前进的动力。下列图中能使帆船获得前进动力的是( )

受力分析及物体平衡典型例题解析

专练3 受力分析物体的平衡一、单项选择题 1．如图1所示，质量为2 k g的物体B和质量为1 k g的物体 C用轻弹簧连接并竖直地静置于水平地面上．再将一个质量为3 k g的物体A轻放在B上的一瞬间，弹簧的弹力大小为(取g＝10 m/s2)() A．30 N B．0 C．20 N D．12 N 答案 C 2．(2014·上海单科，9)如图2，光滑的四分之一圆弧轨道AB固定在竖直平面内，A端与水平面相切，穿在轨道上的小球在拉力F作用下，缓慢地由A向B运动，F始终沿轨道的切线方向，轨道对球的弹力为F N，在运动过程中() A．F增大，F N减小B．F减小，F N减小 C．F增大，F N增大D．F减小，F N增大解析对球受力分析，受重力、支持力和拉力，根据共点力平衡条件，有：F N＝mg cos θ和F＝mg sin θ，其中θ为支持力F N与竖直方向的夹角；当物体向上移动时，θ变大，故F N变小，F变大；故A正确，BCD错误．答案 A 3．(2014·贵州六校联考，15)如图3所示，放在粗糙水平面上的物体A上叠放着物体B.A和B之间有一根处于压缩状态的弹簧，物体A、B均处于静止状态．下列说法中正确的是() A．B受到向左的摩擦力B．B对A的摩擦力向右 C．地面对A的摩擦力向右D．地面对A没有摩擦力解析弹簧被压缩，则弹簧给物体B的弹力水平向左，因此物体B平衡时必受到A对B水平向右的摩擦力，则B对A的摩擦力水平向左，故A、

B均错误；取A、B为一整体，因其水平方向不受外力，则地面对A没有摩擦力作用，故D正确，C错误．答案 D 4．(2014·内蒙古包头测评)如图4所示，物体A置于水平地面上，力F竖直向下作用于物体B上，A、B保持静止，则物体A 的受力个数为() A．3 B．4 C．5 D．6 解析利用隔离法对A受力分析，如图所示． A受到重力G A，地面给A的支持力N地，B给A的压力 N B→A，B给A的摩擦力f B→A，则A、C、D错误，B正确．答案 B 5．(2014·广州综合测试)如图5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，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受到地面的摩擦力作用方向向右解析A、B之间可能不存在摩擦力作用，木块A可能受三个力作用，选项A、C错误，B正确；木块B也可能不受地面的摩擦力作用，选项D 错误．答案 B 6．(2014·佛山调研考试)如图6所示是人们短途出行、购物的简便双轮小车，若小车在匀速行驶的过程中支架与水平方向的夹角保持不变，不计货物与小车间的摩擦力，则货物对杆A、B的压力大小之比F A∶F B为() A．1∶ 3 B.3∶1 C．2∶1 D．1∶2 解析以货物为研究对象进行受力分析，如图所示，利用力的合成法可得