力与物体的平衡(解析版)

力与物体的平衡(解析版)
力与物体的平衡(解析版)

构建知识网络:

考情分析:

受力分析问题与物体的平衡问题是力学的基本问题,在近几年的高考中频频出现。主要考查:力的产生条件、力的大小和方向判断、力的合成与分解、平衡条件的应用、动态平衡问题的分析、连接体问题的分析等。涉及的思想方法有:整体法与隔离法、假设法、正交分解法、矢量三角形法、等效思想等重点知识梳理:

一、几种常见的力

1.重力

(1)大小:G=mg(不同高度、纬度、星球,g不同)

(2)方向:竖直向下

2.弹力

(1)大小:一般由力的平衡条件或牛顿第二定律求解弹簧的弹力:F=kx.

(2)方向:与引起形变的力的方向相反(压力、支持力垂直于接触面;绳的拉力沿绳指向绳收缩的方向).

3.摩擦力

(1)大小:静摩擦力0

(2)方向:和接触面相切,与相对运动或相对运动趋势的方向相反(与运动方向不一定相反).

4.静电力

求力的两个思路:(1)有固定公式可循优先选择公式(2)若没有固定公式或者即使有但缺少条件就只能走平衡条件或牛顿第二定律

【名师提醒】三力平衡的特殊处理方法:

1.拉密定理(数学上的正弦定理)

2.反之亦然(即一个

3.角平分线原理:一个物体受到三个力处于平衡状态,若其中两个力等大则第三个力必与这两个等大的力的角平分线共线

4.等值反向原理:一个物体受到三个力处于平衡状态,则其中某个力必与另外两个力的合力等值方向(也适用于n个力的平衡)

5.三力汇交原理:一个物体受到三个不在同一直线上的力的作用处于平衡状态,则三个力必共点共面

6.三力动态平衡:若只有一个力方向变化,优先选择动态图解法

7.三力动态平衡:若两个力的方向变化,优先选择相似三角形法

典型例题剖析:

考点一:物体受力分析

【典型例题1】如图所示,A、B、C三物块叠放并处于静止状态,水平地面光滑,其他接触面粗糙,以下受力分析正确的是()

A.A与墙面间存在压力B.A与墙面间存在静摩擦力

C.A物块共受3个力作用D.B物块共受5个力作用

【答案】C

【变式训练1】(2017·广州第一次调研)如图所示,固定斜面C上有A、B两个物体一起相对静止地沿斜面匀速下滑,则A、B两个物体受力的个数分别为()

A.3个,4个B.3个,5个

C.3个,6个D.4个,5个

【答案】B

【解析】先以A为研究对象,分析受力情况:重力、B对其的垂直斜面向上的支持力。因A做匀速运动,故B对A有沿斜面向上的静摩擦力,即共受3个力。再对B分析,B受到重力,A对B垂直斜面向下的压力,斜面的支持力和滑动摩擦力,及A对B的静摩擦力,共5个力

【名师提醒】

1.研究对象的选取方法:(1)整体法;(2)隔离法.

2.受力分析的顺序:一般按照“一重、二弹、三摩擦,四其他”的程序,结合整体法与隔离法分析物体的受力情况.

3.善于变换研究对象:若不能直接判断研究对象与接触的物体间是否有相互作用的弹力和摩擦力,可以变换研究对象,借助其他物体的受力判定.学科#网

考点二:物体的平衡

【典型例题2】 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。已知A 与B 间的动摩擦因数为μ1,A 与地面间的动摩擦因数为μ2,最大静摩擦力等于滑动摩擦力。A 与B 的质量之比为 ( )

A.1

μ1μ2 B.1-μ1μ2μ1μ2 C.1+μ1μ2μ1μ2 D.2+μ1μ2μ1μ2 【答案】B

【变式训练2】(2017·烟台一模)如图所示,斜面上放有两个完全相同的物体a 、b ,两物体间用一根细线连接,在细线的中点加一与斜面垂直的拉力F ,使两物体均处于静止状态。则下列说法正确的是( )

A.a 、b 两物体的受力个数一定相同

B.a 、b 两物体对斜面的压力相同

C.a 、b 两物体受到的摩擦力大小一定相等

D.当逐渐增大拉力F 时,物体b 先开始滑动

【答案】B

【解析】对a 、b 进行受力分析,如图所示:

【名师提醒】

1.平衡中的研究对象选取

(1)单个物体;(2)能看成一个物体的系统;(3)一个结点.

2.处理平衡问题的常用方法

考点三:动态平衡(三力平衡中一个力方向变化)

【典型例题3】(2016·全国卷Ⅱ)质量为m的物体用轻绳AB悬挂于天花板上。用水平向左的力F缓慢拉动绳的中点O,如图所示。用T表示绳OA段拉力的大小,在O点向左移动的过程中()

A.F逐渐变大,T逐渐变大

B.F逐渐变大,T逐渐变小

C.F逐渐变小,T逐渐变大

D.F逐渐变小,T逐渐变小

【答案】A

【变式训练3】(名师改编)如图所示,一小球在斜面上处于静止状态,不考虑一切摩擦,如果把竖直挡板由竖直位置绕O点缓慢转至水平位置,则此过程中球对挡板的压力F1和球对斜面的压力F2的变化情况是()

A.F1先增大后减小,F2一直减小

B.F1先减小后增大,F2一直减小

C.F1和F2都一直在增大

D.F1和F2都一直在减小

【答案】B

【解析】小球初始时刻的受力情况如图甲所示,因挡板是缓慢转动的,所以小球处于动态平衡状态,在转动过程中,重力、斜面的支持力和挡板的弹力组成的矢量三角形的变化情况如图乙所示(重力的大小方向均不变、斜面对小球的支持力的方向始终不变),由图可知此过程中斜面对小球的支持力不断减小,挡板对小球的弹力先减小后增大,由牛顿第三定律可知选项B正确.学科#网

考点四:动态平衡(三力平衡中两个力方向变化)

【典型例题4】 (2017·陕西宝鸡高三质检)如图所示,质量均可忽略的轻绳与轻杆承受弹力的最大值一定,杆的A 端用铰链固定,光滑轻质小滑轮在A 点正上方,杆的B 端吊一重力为G 的重物,现将绳的一端拴在杆的B 端,用拉力F 将B 端缓慢上拉,在杆达到竖直前(杆和绳均未断),关于绳子的拉力F 和杆受到的弹力F N 的变化,下列判断正确的是( )

A .F 变大

B .F 变小

C .F N 变大

D .F N 变小

【答案】B

受力分析如图所示,

由图可知,力三角形与几何三角形AOB 相似,即G AO =F N ′AB =F ′

OB ,由于重力G 和O 、A 两点间的距离以

及AB 的长度均不变,故弹力F N ′不变,拉力F ′减小,F N 不变,F 减小.

【变式训练4】 (2017·商丘模拟)如图所示,固定在竖直平面内的光滑圆环的最高点有一个光滑的小孔,质量为m 的小球套在圆环上.一根细线的下端系着小球,上端穿过小孔用手拉住.现拉动细线,使小球沿圆环缓慢上移.在移动过程中手对线的拉力F 和轨道对小球的弹力N 的大小变化情况是( )

A .F 不变,N 增大

B .F 不变,N 减小

C .F 减小,N 不变

D .F 增大,N 减小 【答案】C

【名师提醒】解决动态平衡问题的两种方法

考点五:复合场中的平衡问题

【典型例题5】如图所示,两平行光滑金属导轨固定在绝缘斜面上,导轨间距为L ,劲度系数为k 的轻质弹簧上端固定,下端与水平直导体棒ab 相连,弹簧与导轨平面平行并与ab 垂直,直导体棒垂直跨接在两导轨上,空间存在垂直导轨平面斜向上的匀强磁场,闭合开关K 后导体棒中的电流为I ,导体棒平衡时,弹簧伸长量为x 1;调转图中电源极性,使导体棒中电流反向,导体棒中电流仍为I ,导体棒平衡时弹簧伸长量为x 2,忽略回路中电流产生的磁场,则匀强磁场的磁感应强度B 的大小为 ( )

A.k IL (x 1+x 2)

B.k IL (x 2-x 1)

C.k

2IL (x 2+x 1) D.k

2IL

(x 2-x 1)

【答案】D

【变式训练5】如图所示,物体P 、Q 可视为点电荷,电荷量相同.倾角为θ、质量为M 的斜面体放在粗糙水平面上,将质量为m 的物体P 放在粗糙的斜面体上.当物体Q 放在与P 等高(PQ 连线水平)且与物体P 相距为r 的右侧位置时,P 静止且受斜面体的摩擦力为0,斜面体保持静止,静电力常量为k ,则下列说法正确的是( )

A.P 、Q 所带电荷量为

mgk tan θ

r 2

B.P 对斜面体的压力为0

C.斜面体受到地面的摩擦力为0

D.斜面体对地面的压力为(M+m)g

【答案】D

【名师提醒】

电磁场中的平衡问题,分析方法与纯力学问题相同。解决此类问题,应注意以下三点:①库仑力的方向和大小的确定;②运用左手定则确定洛伦兹力或安培力的方向;③综合应用物体的平衡条件和力的合成与分解知识解题。建议考生学会迁移应用

考点六:平衡中的临界条件问题

【典型例题6】如图所示,质量为m的物体,放在一固定的斜面上,当斜面倾角为30°时恰能沿斜面匀速下滑.对物体施加一大小为F的水平向右的恒力,物体可沿斜面匀速向上滑行.设最大静摩擦力等于滑动摩擦力,当斜面倾角增大并超过某一临界角θ0时,不论水平恒力F多大,都不能使物体沿斜面向上滑行,试求:

(1)物体与斜面间的动摩擦因数μ;

(2)临界角θ0.

【答案】(1(2)60°.

【解析】:(1)由题意物体恰能沿斜面匀速下滑,则满足mgsin 30°=μmg cos 30°解得μ

(2)设斜面倾角为α,受力情况如图所示,

【变式训练6】如图所示,物体在拉力F的作用下沿水平面做匀速运动,发现当外力F与水平方向夹角为30°时,所需外力最小,由以上条件可知,外力F的最小值与重力的比值为()

A B C D

【答案】B

【解析】:对物体受力分析如图所示:

物体受4个力做匀速直线运动,所以选用正交分解,分方向列平衡方程.

竖直方向:F N+F·sin 30°=G

水平方向:F·cos 30°=F f

滑动摩擦力:F f=μF N

解得:F

【名师提醒】

1.物体平衡的临界问题:当某一物理量变化时,会引起其他几个物理量跟着变化,从而使物体所处的平衡状态恰好出现变化或恰好不出现变化.

2.极限分析法:通过恰当地选取某个变化的物理量将其推向极端(“极大”或“极小”、“极右”或“极左”等).

3.解决中学物理极值问题和临界问题的方法

(1)物理分析方法:就是通过对物理过程的分析,抓住临界(或极值)条件进行求解.

(2)数学方法:例如求二次函数极值、讨论公式极值、三角函数极值.

考点七:对称法解决非共面力平衡问题

【典型例题7】(2017·广州综合测试)如图是悬绳对称且长度可调的自制降落伞。用该伞挂上重为G的物体进行两次落体实验,悬绳的长度l1

A.F1F2 C.F1=F2G

【答案】B

【变式训练7】(2017·青州检测)如图所示,完全相同的四个足球彼此相互接触叠放在水平面上,每个足球的质量都是m,不考虑转动情况,下列说法正确的为()

B.下面的球不受地面给的摩擦力

.下面每个球受地面给的摩擦力均为

.上面球对下面每个球的压力均为

【答案】AD

【名师提醒】

在力的合成与分解的实际问题中,经常遇到物体受到多个非共面力作用而处于平衡状态的情况,而在这类平衡问题中,又常有图形结构对称的特点,结构的对称性往往对应着物体受力的对称性。解决这类问题的方法是根据物体受力的对称性,结合力的合成与分解知识及平衡条件列出方程,求解结果

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

力物体的平衡

第一章 力 物体的平衡 一、力的分类 1.按性质分 重力(万有引力)、弹力、摩擦力、分子力、电场力、磁场力 ……(按现代物理学理论,物体间的相互作用分四类:长程相互作用有引力相互作用、电磁相互作用;短程相互作用有强相互作用和弱相互作用。宏观物体间只存在前两种相互作用。) 2.按效果分 压力、支持力、拉力、动力、阻力、向心力、回复力 …… 3.按产生条件分 场力(非接触力)、接触力。 二、弹力 1.弹力的产生条件 弹力的产生条件是两个物体直接接触,并发生弹性形变。 2.弹力的方向 ⑴压力、支持力的方向总是垂直于接触面。 ⑵绳对物体的拉力总是沿着绳收缩的方向。 ⑶杆对物体的弹力不一定沿杆的方向。如果轻直杆只有两个端点受力而处于平衡状态,则轻 O ,重心在P ,静止 在竖直墙和桌边之间。试画出小球所受弹力。 解:由于弹力的方向总是垂直于接触面,在A 点,弹力F 1应该垂直于球面所以沿半径方向指向球心O ;在B 点弹力F 2垂直于墙面,因此也沿半径指 向球心O 。 注意弹力必须指向球心,而不一定指向重心。又由于F 1、F 2、G 为共点力,重力的作用线必须经过O 点,因此P 和O 必在同一竖直线上,P 点可能在O 的正上方(不稳定平衡),也可能在O 的正下方(稳定平衡)。 例2. 如图所示,重力不可忽略的均匀杆被细绳拉住而静止,试画出杆所受的弹力。 解:A 端所受绳的拉力F 1沿绳收缩的方向,因此沿绳向斜上方;B 端所 受的弹力F 2垂直于水平面竖直向上。 由于此直杆的重力不可忽略,其两端受的力可能不沿杆的方向。 杆受的水平方向合力应该为零。由于杆的重力G 竖直向下,因此杆的下端一定还受到向右的摩擦力f 作用。 例3. 图中AC 为竖直墙面,AB 为均匀横梁,其重为G ,处于水平位置。BC 为支持横梁的轻杆,A 、 B 、C 三处均用铰链连接。试画出横 梁B 端所受弹力的方向。 解:轻杆BC 只有两端受力,所以B 端所受压力沿杆向斜下方,其反 作用力轻杆对横梁的弹力F 沿轻杆延长线方向斜向上方。 3.弹力的大小

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?

力的平衡(基础) 知识讲解

力的平衡(基础) 【学习目标】 1、知道合力、分力,能够处理同一直向上二力的合成 2、知道什么是平衡状态,平衡力,理解二力平衡的条件; 3、会用二力平衡的条件解决问题; 4、掌握力与运动的关系。 【要点梳理】 要点一、力的合成 1.合力:如果一个力产生的效果跟几个力共同作用产生的效果相同,这个力就叫做那几个力的合力 2.分力:组成合力的每一个力叫分力 要点诠释: 同一直线上二力的合成: (1)同一直线上,方向相同的两个力的合力,大小等于这两个力的大小之和,方向跟着两个力的方向相同,即F=1F +2F ; (2)同一直线上,方向相反的两个力的合力,大小等于这两个力的大小之差,方向跟较大的那个力的方向相同,即F=1F -2F (1F >2F ) 要点二、平衡状态和平衡力 物体处于静止状态或匀速直线运动状态,我们就说这个物体处于平衡状态。物体在受到几个力作用时,如果保持静止状态或匀速直线运动状态,我们就说这几个力是平衡力。 要点诠释: 1.平衡力与平衡状态的关系:物体在平衡力的作用下,处于平衡状态,物体处于平衡状态时要么不受力,若受力一定是平衡力。 2.物体受平衡力或不受力保持静止或匀速直线运动状态。 要点三、二力平衡 作用在同一物体上的两个力,如果大小相等、方向相反,并且在同一条直线上,这两个力就彼此平衡。要点诠释: 1.二力平衡的条件 概括说就是“同物、等大、反向、共线”。 (1)同物:作用在同一物体上的两个力。 (2)等大:大小相等。 (3)反向:两个力方向相反。 (4)共线:两个力作用在同一条直线上。 2.二力平衡的条件的应用: (1)根据平衡力中一个力的大小和方向,判定另一个力的大小和方向。 (2)根据物体的平衡状态,判断物体的受力情况。

力物体的平衡学习资料

力物体的平衡

力、物体的平衡 1. 力的概念:物体间的相互作用 理解: (1)任何一个力都有施力者和受力者,力不能离开物体而独立存在; (2)力具有相互性和同时性; (3)一些不直接接触的物体也能产生力; (4)力的作用效果:使物体发生形变或改变物体的运动状态。 例1:关于力的概念说法正确的是() A. 力是使物体产生形变和改变运动状态的原因 B. 一个力必定联系着两个物体,其中每个物体既是受力物体又是施力物体 C. 只要两个力的大小相同,它们产生的效果一定相同 D. 两个物体相互作用,其相互作用力可以是不同性质的力 解析:两个力相同的条件是满足力的二要素,若仅仅大小相等,它们所产生的效果不一定相同。两个物体间的相互作用力,性质必相同。故正确答案为AB。 2. 三种常见力 考查热点: (1)重力:主要针对其概念和重心,重力是由于地球对物体的吸引而产生的,但它并不是物体与地球之间的万有引力,而是万有引力的一个分力。重力的作用点——重心,并不是物体上最重的点,而是一个等效合力的作用点,可在物体上,也可在物体外,它的位置是由其几何形状和质量分布共同决定的。 (2)弹力和摩擦力的有无及方向的判定: a. 弹力 ①对于形变明显的情况,根据形变情况直接判定。 ②对于形变不明显的情况,常用“假设法”判定。基本思路:假设将与研究对象接触的物体解除接触,判断研究对象的运动状态是否发生改变,若运动状态不变,则此处不存在弹力。

b. 摩擦力 ①由摩擦力的产生条件来判断。 ②对于较难直接判定的情况,常用假设法判定:假设没有摩擦力,看两物体会发生怎样的相对运动。 ③根据物体的运动状态,用牛顿定律或平衡条件来判断。 注:摩擦力(静摩擦力和滑动摩擦力)的方向,与物体间的相对运动方向或相 例2:如图1 力。 解析: 故小球B 处一定产生弹力。 例3:如图2 相同的速度v 解析:由于A、B 对A:如图3,只能受到两个力作用:重力G和支持力F N。若A物体受到摩擦力作用,就不能保证物体平衡。

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

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.

力与物体的平衡之平衡的种类

力与物体的平衡之平衡的种类 班级 姓名 一、稳定平衡:如果在物体离开平衡位置时发生的合力或合力矩使物体返回平衡位置,这样的平衡叫做稳定平衡.如图1—1(a )中位于光滑碗底的小球的平衡状态就是稳定的. 二、不稳定平衡:如果在物体离开平衡位置时发生的合力或合力矩能使这种偏离继续增大,这样的平衡叫做不稳定平衡,如图1—1(b)中位于光滑的球形顶端的小球,其平衡状态就是不稳定平衡. 三、随遇平衡:如果在物体离开平衡位置时,它所受的力或力矩不发生变化,它在新的位置上仍处于平衡,这样的平衡叫做随遇平衡,如图1—1(c )中位于光滑水平板上的小球的平衡状态就是随遇的. 从能量方面来分析,物体系统偏离平衡位置,势能增加者,为稳定平衡;减少者为不稳定平衡;不变者,为随遇平衡. 如果物体所受的力是重力,则稳定平衡状态对应重力势能的极小值,亦即物体的重心有最低的位置.不稳定平衡状态对应重力势能的极大值,亦即物体的重心有最高的位置.随遇平衡状态对应于重力势能为常值,亦即物体的重心高度不变. 四、数学 sinα ·cosβ= 21 [sin (α+β)+sin (α-β)] sinα ·sinβ=—2 1 [cos (α+β)-cos (α-β)]

θ θ θ θ θ θ θ θ θ θ θ θ θ θ θ θ θ θ θ θ θ θ θ θ θ ? = ? ? ? ? ? = ? + ? - ? + ? - ? + + ? ? ? ? = ? + ? ? + ? ? + ? ? ? ? = ? ∑ ∑ ∑ n n i i i sin sin 2 1 2 sin cos ) 2 sin 3 sin sin 2 sin sin (sin 2 1 2 sin cos ) 2 sin 2 5 cos 2 sin 2 3 cos 2 sin 2 (cos 2 sin cos 1、有一玩具跷板,如图所示,试讨论它的稳定性(不考虑杆的质量). 2、如图所示,均匀杆长为a,一端靠在光滑竖直墙上,另一端靠在光滑的固定曲面上,且均处于Oxy平面内.如果要使杆子在该平面内为随遇平衡,试求该曲面在Oxy平面内的曲线方程. 3、一根质量为m的均匀杆,长为L,处于竖直的位置,一端可绕固定的水平轴转动.有两根水平弹簧,劲度系数相同,把杆的上端拴住,如图所示,问弹簧的劲度系数k为何值时才能使杆处于稳定平衡?

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

专题三力物体的平衡

专题三力物体的平衡一、复习目标: 二、最新考纲: 三、要点精讲:

2.受力分析的方法及要领 首先明确研究对象. 隔离法:将研究对象从周围环境中分离出来,使之与其它物体分隔开,分析周围其它物体对研究对象施加的力(而不是研究对象施加给其它物体的力). 整体法:在处理问题时,可根据需要将两个或多个相对位置不变的物体系作为一个整体,以整体为研究对象,分析周围其它物体对物体系施加的力.应用整体法时,只分析系统以外的物体对系统施加的力,系统内部各部分之间的相互作用均不再考虑. 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,然后根据假设对物体的运动状态是否产生影响来判断假设是否成立. 注意: ①研究对象的受力图,通常只画出根据性质来命名的力,不要把按效果分解的力或合成的合力分析进去,受力图完成后再进行力的合成或分解. ②区分内力和外力时,要根据研究对象的选取范围. ③在难以确定某些受力情况时,可先根据物体的运动状态,再运用平衡条件或牛顿运动定律作出判断. 3.合力和分力的关系 合力与分力的作用效果是等效的,二者是“等效代替”关系,具有同物性和同时性的特点,二者的大小关系如下: (1)合力可大于、等于或小于任一分力. (2)当两分力大小一定时,合力随着两分力的夹角α增大而减小,减小而增大.合力的大小范围是∣F1一F2∣≤F合≤F1 + F2. (3)两分力间夹角α一定且其中一个分力大小也一定时,随另一分力的增大,合力F可能逐渐增大,也可 能逐渐减小,也可能先减小后增大.

(1)已知合力和它的两个分力的方向,求两个分力的大小,有唯一解;, (2)已知合力和其中一个分力(大小、方向),求另一个分力的大小和方向,有唯一解; (3)巳知合力和两个分力的大小,求两分力的方向: ①若F>F1+F2,无解; ②若F=F l+ F2,有唯一解,F l和F2跟F同向; ③若F=F l- F2,有唯一解, F l和F2与F反向; ④若∣F1一F2∣≤F合≤F1 + F2,有无数组解(若限定在某一平面内,则有两组解). (4)巳知合力F和F l的大小、F2的方向(F2与合力方向的夹角为θ): ①当F l

(完整版)力与平衡知识点详细归纳

第二章:力物体的平衡 第一模块:力的的概念及常见的三种力 『夯实基础知识』 一.力 1、定义:力是物体对物体的作用力是物体对物体的作用。 2、力的性质 (1)物质性:由于力是物体对物体的作用,所以力概念是不能脱离物体而独立存在的,任意一个力必然与两个物体密切相关,一个是其施力物体,另一个是其受力物体。把握住力的物质性特征,就可以通过对形象的物体的研究而达到了解抽象的力的概念之目的。 (2)矢量性:作为量化力的概念的物理量,力不仅有大小,而且有方向,在相关的运算中所遵从的是平行四边形定则,也就是说,力是矢量。把握住力的矢量性特征,就应该在定量研究力时特别注意到力的方向所产生的影响,就能够自觉地运用相应的处理矢量的“几何方法”。 (3)瞬时性:力作用于物体必将产生一定的效果,物理学之所以十分注重对力的概念的研究,从某种意义上说就是由于物理学十分关注力的作用效果。而所谓的力的瞬时性特征,指的是力与其作用效果是在同一瞬间产生的。把握住力的瞬时性特性,应可以在对力概念的研究中,把力与其作用效果建立起联系,在通常情况下,了解表现强烈的“力的作用效果”往往要比直接了解抽象的力更为容易。 (4)独立性:力的作用效果是表现在受力物体上的,“形状变化”或“速度变化”。而对于某一个确定的受力物体而言,它除了受到某个力的作用外,可能还会受到其它力的作用,力的独立性特征指的是某个力的作用效果与其它力是否存在毫无关系,只由该力的三要素来决定。把握住力的独立性特征,就可以采用分解的手段,把产生不同效果的不同分力分解开分别进行研究。 (5)相互性:力的作用总是相互的,物体A施力于物体B的同时,物体B也必将施力于物体A。而两个物体间相互作用的这一对力总是满足大小相等,方向相互,作用线共线,分别作用于两个物体上,同时产生,同种性质等关系。把握住力的相互性特征,就可以灵活地从施力物出发去了解受力物的受力情况。 3、力的分类: ①按性质分类:重力、弹力、摩擦力、分子力、电磁力、核力、安培力等(按现代物理学理论,物体间的相互作用分四类:长程相互作用有引力相互作用、电磁相互作用;短程相互作用有强相互作用和弱相互作用。宏观物体间只存在前两种相互作用。) ②按效果分类:拉力、压力、支持力、动力、阻力、向心力、浮力、回复力等 ③按研究对象分类:内力和外力。 ④按作用方式分类:重力、电场力、磁场力等为场力,即非接触力,弹力、摩擦力为接触力。 说明:性质不同的力可能有相同的效果,效果不同的力也可能是性质相同的。 4、力的作用效果:是使物体发生形变或改变物体的运动状态. A、瞬时效应:使物体产生加速度F=ma B、时间积累效应:产生冲量I=Ft,使物体的动量发生变化Ft=△p

高一物理“力物体的平衡”复习提纲讲解

高一物理 “力 物体的平衡”复习提纲 一、力的分类 1.按性质分:重力(万有引力)、弹力、摩擦力、分子力…… 2.按效果分:压力、支持力、拉力、动力、阻力、向心力…… 二、弹力 1.弹力的方向 ⑴压力、支持力的方向总是垂直于接触面。 ⑵绳对物体的拉力总是沿着绳收缩的方向。 ⑶杆对物体的弹力不一定沿杆的方向。如果轻杆只有两个端点受力,则力的方向一定沿杆的方向。 2.弹力的大小 对形变比较明显的弹簧、橡皮条等物体,弹力的大小可以由胡克定律计算。 ⑴胡克定律可表示为(在弹性限度内):F=kx ,还可以表示成ΔF=kΔx ,既弹簧弹力的改变量和弹簧形变量的改变量成正比。 ⑵“硬”弹簧,是指弹簧的k 值大。(同样的力F 作用下形变量Δx 小) 【例题1】下表是某同学为探索弹力和弹簧形变量的关系所测得的几组数据: 弹力F /N 0.5 1.0 1.5 2.0 2.5 弹簧伸长x /cm 2.6 5.0 6.8 9.8 12.4 (1)请你在图中的坐标线上作出F —x 图象; (2)写出曲线所代表的函数;(x 用m 做单位) (3)解释函数表达式中常数的物理意义. 解析:(1)根据图中数据描点,按照图中各点的分布与走向,应作出一条直线,使直线两侧的点数大致相同,这样可以减小偶然误差,如图所示. (2)设直线的斜率为k ,由数学知识知:F =k x (直线过原点),在直线上取一点如(10,2),代入上式得k =20N/m ,所以函数表达式为: F =20x , x 单位:m. (3)式中常数即图线斜率k = x F ??,表示使弹簧形变一个单位长度时弹簧的弹力,为弹簧的劲度系数。 三、摩擦力 1.滑动摩擦力大小 ⑴在接触力中,必须先分析弹力,再分析摩擦力。 ⑵只有滑动摩擦力才能用公式F=μF N ,其中的F N 表示正压力,不一定等于重力G 。 2.静摩擦力大小 ⑴必须明确,静摩擦力大小不能用滑动摩擦定律F=μF N 计算,只有当静摩擦力达到最大值时,其最大值一般可认为等于滑动摩擦力,即F m =μF N ⑵静摩擦力的大小要根据物体的受力情况和运动情况共同确定,其可能的取值范围是 0<F f ≤F m

(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

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

物体的平衡专题(一):平衡态受力分析

物体的平衡专题(一)—— 平衡态的受力分析专题 常用方法: 1、静态平衡:正交分解法 2、动态平衡:类型一 特点:三力中有一个不变的力,另有一个力的方向不变 解决方法:矢量三角形 类型二 特点:三力中只有一个不变的力,另两力方向都在变 解决方法:相似三角形(力三角和几何三角的相似) 特殊类型 特点:三力中只有一个不变的力,另两力方向都在变,但这两力的夹角 不变 解决方法:边角关系解三角形(如果夹角是直角,一般利用三角函数性质, 如果夹角非直角,一般会用到正弦定理) 注:动态平衡方法一般适用于三力平衡,若非三力状态,可先通过合成步骤变成三力平衡状态。 3、系统有多个物体的分析,整体法与隔离法 【例题1】如图所示,在倾角为θ的斜面上,放一质量为m 的光滑小球,球被竖 直的木板挡住,则球对挡板的压力和球对斜面的压力分别是多少? 【例题2】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12m m 为( ) A . 33 B .32 C .23 D .22 【例题3】如图,电灯悬挂于两干墙之间,要换绳OA ,使连接点A 上移,但保 持O 点位置不变,则在A 点向上移动的过程中,绳OA 的拉力如何变化? 【例题4】用等长的细绳0A 和0B 悬挂一个重为G 的物体,如图所示,在保持O 点位置不变的前提下,使绳的B 端沿半径等于绳长的圆弧轨道向C 点移动,在移动的过程中绳OB 上张力大小的变化情况是( ) A .先减小后增大 B .逐渐减小 C .逐渐增大 D .OB 与OA 夹角等于90o 时,OB 绳上张力最大 【例题5】重G 的光滑小球静止在固定斜面和竖直挡板之间。若挡板逆时针 缓慢转到水平位置,在该过程中,斜面和挡板对小球的弹力的大小F 1、F 2 各如何变化?

高三专题训练(一)力与物体平衡

设计性电路实验专题训练 1.(2012山东,21(2))在测量金属丝电阻率的试验中,可供选用的器材如下: 待测金属丝:R x (阻值约4Ω,额定电流约0.5A ); 电压表:V (量程3V ,内阻约3k Ω); 电流表:A 1(量程0.6A ,内阻约0.2Ω); A 2(量程3A ,内阻约0.05Ω); 电源:E 1(电动势3V ,内阻不计); E 1(电动势12V ,内阻不计); 滑动变阻器:R (最大阻值约20Ω); 螺旋测微器;毫米刻度尺;开关S ;导线。 ①用螺旋测微器测量金属丝的直径,示数如图所示,读数为 mm 。 ②若滑动变阻器采用限流接法,为使测量尽量精确,电流表应选 、电源应选 (均填器材代号),在虚线框中(间答题卡)完成电路原理图。 2.在测量金属丝电阻率的实验中,已知电阻丝的电阻约为10Ω,现备有下列器材供选用: A .量程是0~0.6A ,内阻是0.5Ω的电流表; B .量程是0~3A ,内阻是0.1Ω的电流表; C .量程是0~3V ,内阻是6 k Ω的电压表; D .量程是0~15V ,内阻是30 k Ω的电压表;; E .阻值为0~1k Ω,额定电流为0.5A 的滑动变阻器 F .阻值为0~10Ω,额定电流为2A 的滑动变阻器; G .蓄电池(6V ); H .开关一个,导线若干。 1)为使测量结果尽量准确,电流表应选用 ,电压表应选用 ,滑动变阻器应选用 。(只填字母代号) 2)若右图所示的实验仪器就是我们选定的,请用铅笔画线连接实言电路。 3.(2009福建,19(1))某研究性学习小组为了制作一种传感器,需要选用译电器元件。图为该电器元件的伏安特性曲线,有同学对其提出质疑,先需进一步验证该伏安特性曲线,实验室备有下列器材: ①为提高实验结果的准确程度,电流表应选用 ;电压表应选用 ;滑动变阻器应选用 。(以上均填器材代号) ②为达到上述目的,请在虚线框内画出正确的实验电路原理图,并标明所用器材的 代号。 4.(2011四川,22(2))为测量一电源的电动势及内阻。 ①在下列三个电压表中选一个改装成量程为9V 的电压表。 器材(代号) 规格 电流表(A 1) 电流表(A 2) 电压表(V 1) 电压表(V 2) 滑动变阻器(R 1) 滑动变阻器(R 2) 直流电源(E ) 开关(S )、导线若干 量程0~50mA ,内阻约为50Ω 量程0~200mA ,内阻约为10Ω 量程0~3V ,内阻约为10k Ω 量程0~15V ,内阻约为25k Ω 阻值范围0~15Ω,允许最大电流1A 阻值范围0~1k Ω,允许最大电流100mA 输出电压6V ,内阻不计

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