文档库 最新最全的文档下载
当前位置:文档库 › 1.9 受力分析共点力的平衡

1.9 受力分析共点力的平衡

1.9 受力分析共点力的平衡

学案9 受力分析共点力的平衡

1.如图13所示,重力为G的物体静止在倾角为α的斜面上,将重力G分解为垂直斜面向下的力F1和平行斜面向下的力F2,那么()

A.F1就是物体对斜面的压力B.物体对斜面的压力方向与F1方向相同,大小为G cosα

C.F2就是物体受到的静摩擦力D.物体受到重力、斜面对物体的支持力、静摩擦力、F1和F2共五个力的作用

2.小明想推动家里的衣橱,但使出了吃奶的力气也推不动,他便想了个妙招,如图14所示,用A、B两块木板,搭成一个底角较小的人字形架,然后往中央一站,衣橱居然被推动了!下列说法正确的是() A.这是不可能的,因为小明根本没有用力去推衣橱

B.这是不可能的,因为无论如何小明的力气也没那么大

C.这有可能,A板对衣橱的推力有可能大于小明的重力

D.这有可能,A板对衣橱的推力不可能大于小明的重力

3.如图17所示,在竖直平面内的直角坐标系中,一个质量为m的质点在外力F作用下,从坐标原点O由静止开始沿直线ON斜向下运动,直线ON与y轴负方向成θ角,则物体所受拉

力F的最小值为()

A.mg tanθ B.mg sinθC.mg/sinθ D.mg cosθ

4.如图11所示,质量分别为m1、m2的两个物体通过轻弹簧连接,在力F的作用下一起沿水平方向做匀速直线运动(m1在地面,m2在空中),力F与水平方向成θ角.则

m1所受支持力F N和摩擦力F f正确的是()

①F N=m1g+m2g-F sinθ②F N=m1g+m2g-F cosθ

③F f=F cosθ④F f=F sinθ

A.①③B.②④C.②③D.①④

5.如图15所示,水平地面上的物体A,在斜向上的拉力F的作用下,向右做匀速运动,则下列说法中正确的是()

A.物体A可能只受到三个力的作用B.物体A一定受到了三个力的作用

C.物体A受到的滑动摩擦力大小为F cosθD.物体A对水平地面的压力的大小一定为F sinθ

6.如图20所示,轻绳AB总长为l,用轻滑轮悬挂重为G的物体.绳能承受的最大

拉力是2G,将A端固定,将B端缓慢向右移动d而使绳不断,求d的最大值.

7.如图22所示,两个质量均为m的小环套在一水平放置的粗糙长杆上,两根长度均为l 的轻绳一端系在小环上,另一端系在质量为M的木块上,两个小环之间的距离也为l,

小环保持静止.试求:

(1)小环对杆的压力;

(2)小环与杆之间的动摩擦因数μ至少为多大.

10.(2011·矾高月考)质量为m的物体A放在倾角为θ=37°的斜面上时,恰好能匀速下滑,如图23(a)所示;

现用细线系住物体A,并平行于斜面向上绕过光滑的定滑轮,另一端系住物体B,物体A恰好能沿斜面匀速上滑,如图(b)所示,求物体B的质量.(sin 37°=0.6,cos 37°=0.8)

(a)(b)

专题受力分析_共点力的平衡

专题受力分析、共点力的平衡 一.受力分析 力学中三种常见性质力 1.重力:(1)方向:竖直向下(2)作用点:重心 2. (1)有多少个接触面(点)就有可能有多少个弹力 (2)常见的弹力的方向: 弹簧对物体的弹力方向:与弹簧恢复原长的方向相同 绳子对物体的弹力:沿着绳子收缩的方向. 面弹力(压力,支持力):垂直于接触面指向受力的物体. 3.摩擦力 (1)有多少个接触面就有可能有多少个摩擦力 (2)静摩擦力方向:与相对运动的趋势方向相反 (3)滑动摩擦力的方向:与相对运动方向相反 二.受力分析 1.步骤(1).确定研究对象(受力物体):可以是一个整体,也可以个体(隔离分析) 注意:只分析外界给研究对象的力,研究对象给别人的力不分析 (2). 受力分析要看物体的运动状态:静止还是运动 2.顺序:(1)外力:外力可以方向不变地平移 (2)重力 (3)接触面的力(弹力,摩擦力) 先弹力:看有几个接触面(点)。判断面上若有挤压,则垂直于接触面有弹力。 其次摩擦力:若有相对运动或者相对运动趋势,则平行于接触面有摩擦力 分析完一个面(点),再分析其他面(点) 3.检验:是否多画力或者漏画力 检查每一个力的施力物体是否都是别的物体 静止水平面 竖直面 运动斜面 二、共点力的平衡 1.共点力 作用于物体的或力的相交于一点的力. 2.平衡状态 (1)物体保持或的状态. (2)通过控制某些物理量,使物体的状态发生缓慢变化的过程(动态平衡). 物体的速度为零和物体处于静止状态是一回事吗? 提示:物体处于静止状态,不但速度为零,而且加速度(或合外力)为零.有时,物体速度为零,但加速度不一定为零,如竖直上抛的物体到达最高点时;摆球摆到最高点时,加速度都不为零,都不属于平衡状态.因此,物体的速度为零与静止状态不是一回事.

受力分析共点力的平衡题型归类

受力分析 共点力的平衡 1.[受力分析]如图所示,物块A 、B 通过一根不可伸长的细线连接,A 静止在斜面上,细线绕过光滑的滑轮拉住B ,A 与滑轮之间的细线与斜面平行.则物块A 受力的个数可能是 ( ) A .3个 B .4个 C .5个 D .2个 2.[受力分析和平衡条件的应用]滑滑梯是小孩很喜欢的娱乐活动.如图所示,一个小孩正在滑梯上匀速下滑,则 ( ) A .小孩所受的重力与小孩所受的弹力大小相等 B .小孩所受的重力与小孩所受的摩擦力大小相等 C .小孩所受的弹力和摩擦力的合力与小孩所受的重力大小相等 D .小孩所受的重力和弹力的合力与小孩所受的摩擦力大小相等 3.[受力分析和平衡条件的应用]如图所示,在倾角为θ的斜面上,放着一个质量为m 的光滑小球,小球被竖直的木板挡住,则小球对木板的压力大小为 ( ) A .mg cos θ B .mg tan θ C.mg cos θ D.mg tan θ 4.[受力分析和平衡条件的应用]如图所示,质量为m 的滑块静止置于倾角为30°的粗糙斜面上,一根轻弹簧一端固定在竖直墙上的P 点,另一端系在滑块上,弹簧与竖直方向的夹角为30°,则( ) A .滑块可能受到三个力作用 B .弹簧一定处于压缩状态 C .斜面对滑块的支持力大小可能为零 D .斜面对滑块的摩擦力大小一定等于1 2mg 5.[整体法和隔离法的应用](2010·山东理综·17)如图所示,质量分别为m 1、m 2的两个物体通过轻弹簧连接,在力F 的作用下一起沿水平方向做匀速直线运动(m 1在地面上,m 2在空中),力F 与水平方向成θ角.则m 1所受支持力F N 和摩擦力F f 正确的是 A .F N =m 1g +m 2g -F sin θ B .F N =m 1g +m 2g -F cos θ C .F f =F cos θ D .F f =F sin θ 6.[图解法的应用]如图所示,一定质量的物块用两根轻绳悬在空中,其中绳OA 固定不动,绳OB 在竖直平面内由水平方向向上转 动,则在绳OB 由水平转至竖直的过程中,绳OB 的张力 大小将( ) A .一直变大 B .一直变小 C .先变大后变小 D .先变小后变大 考点一 物体的受力分析 例1 如图所示,在恒力F 作用下,a 、b 两物体一起沿粗糙竖直墙面匀速向上运动,则关于它们受力情况的说法正确的是 ( ) A .a 一定受到4个力 B .b 可能受到4个力 C .a 与墙壁之间一定有弹力和摩擦力 D .a 与b 之间一定有摩擦力 例2 如图所示,在斜面上,木块A 与B 的接触面是水平的.绳子呈水平状态,两木块均保持静止.则关于木块A 和木块B 可能的受力个数分别为 ( ) A .2个和4个 B .3个和4个 C .4个和4个 D .4个和5个 考点二 平衡问题的常用处理方法 例3 如图所示,在倾角为α的斜面上,放一质量为m 的小球,小球被竖直的木板挡住,不计摩擦,则球对挡板的压力是( ) A .mg cos α B .mg tan α C.mg cos α D .mg 例4 如图所示,一直杆倾斜固定,并与水平方向成30°的夹角;直杆上套有一个质量为0.5 kg 的圆环,圆环与轻弹簧相连,在轻弹簧上端施加一竖直向上、大小F =10 N 的力,圆环处于静止状态,已知直杆与圆环之间的动摩擦因数为0.7,g =10 m/s 2.下列说法正确的是 ( ) A .圆环受到直杆的弹力,方向垂直直杆向上 B .圆环受到直杆的弹力大小等于2.5 N C .圆环受到直杆的摩擦力,方向沿直杆向上 D .圆环受到直杆的摩擦力大小等于2.5 N 考点三 用图解法进行动态平衡的分析 例5 如图所示,两根等长的绳子AB 和BC 吊一重物静止,两根绳子与水平方向夹角均为60°.现保持绳子AB 与水平方向的夹角不变,将绳子BC 逐渐缓慢地变化到沿水平方向,在这一过程中,绳子BC 的拉力变化情况是 ( ) A .增大 B .先减小后增大 C .减小 D .先增大后减小

共点力动态平衡分类及解题方法总结

共点力动态平衡问题分类及解题方法 一、总论 1、动态平衡问题的产生——三个平衡力中一个力已知恒定,另外两个力的大小或者方向不断变化,但物体仍然平衡,典型关键词——缓慢转动、缓慢移动…… 2、动态平衡问题的解法——解析法、图解法 解析法——画好受力分析图后,正交分解或者斜交分解列平衡方程,将待求力写成三角函数形式,然后由角度变化分析判断力的变化规律; 图解法——画好受力分析图后,将三个力按顺序首尾相接形成力的闭合三角形,然后根据不同类型的不同作图方法,作出相应的动态三角形,从动态三角形边长变化规律看出力的变化规律。 3、动态平衡问题的分类——动态三角形、相似三角形、圆与三角形(2类)、其他特殊类型 二、例析 1、第一类型:一个力大小方向均确定,一个力方向确定大小不确定,另一个力大小方向均不确定——动态三角形 【例1】如图,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,球对木板的压力大小为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 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 解法一:解析法——画受力分析图,正交分解列方程,解出F N1、F N2随夹角变化的函数,然后由函数讨论; 【解析】小球受力如图,由平衡条件,有 联立,解得:θsin 2N mg F =,θtan 1N mg F = 木板在顺时针放平过程中,θ角一直在增大,可知F N1、F N2都一直在减 小。选B 。 解法二:图解法——画受力分析图,构建初始力的三角形,然后“抓住 不变,讨论变化”,不变的是小球重力和F N1的方向,然后按F N2方向变化规 律转动F N2,即可看出结果。 【解析】小球受力如图,由平衡条件可知,将三个力按顺序首尾相接,可形成如右图所示闭合三角形,其中重力mg 保持不变,F N1的方向始终水平向右,而F N2的方向逐渐变得竖直。 则由右图可知F N1、F N2都一直在减小。 【拓展】水平地面上有一木箱,木箱与地面间的动摩擦因数为μ(0<μ<1)。现对木箱施加一拉力F ,使木箱做匀速直线运动。设F 的方向与水平地面的夹角为θ,如图所示,在θ从0逐渐增大到90°的过程中,木箱的速度保持不变,则 A .F 先减小后增大 B .F 一直增大 C .F 一直减小 D .F 先增大后减小 解法一:解析法——画受力分析图,正交分解列方程,解出F 随夹角θ变化的函数,然后由函数讨论; 【解析】木箱受力如图,由平衡条件,有 F N F mg F f θ F N2 mg F F N1 F mg θ

第3讲 受力分析 共点力的平衡

限时规范训练 [基础巩固题组] 1.设雨点下落过程中受到的空气阻力与雨点(可看成球形)的横截面积S 成正比,与下落速度v 的二次方成正比,即f =kS v 2,其中k 为比例常数,且雨点最终都做匀速运动.已 知球的体积公式为V =43πr 3(r 为半径).若两个雨点的半径之比为1∶2,则这两个雨点的落地速度之比为( ) A .1∶2 B .1∶2 C .1∶4 D .1∶8 解析:选A .当雨点做匀速直线运动时,重力与阻力相等,即f =mg ,故k ×πr 2×v 2 =mg =ρ×43πr 3×g ,即v 2=4g ρr 3k ,由于半径之比为1∶2,则落地速度之比为1∶2,选项A 正确. 2. (多选)如图所示,水平地面上的L 形木板M 上放着小木块m ,M 与m 间有一个处于拉伸状态的弹簧,整个装置处于静止状态.下列说法正确的是( ) A .M 对m 无摩擦力作用 B .M 对m 的摩擦力方向向左 C .地面对M 的摩擦力方向向左 D .地面对M 无摩擦力作用 解析:选BD .对m 受力分析,m 受到重力、支持力、水平向右的弹簧的拉力和木板的摩擦力,根据平衡条件知,M 对m 的摩擦力方向向左,故A 错误,B 正确;对整体受力分析,在竖直方向上受到重力和支持力平衡,若地面对M 有摩擦力,则整体合力不为零,故地面对M 无摩擦力作用,故C 错误,D 正确. 3.如图所示,水平面上A 、B 两物块的接触面水平,二者叠放在一起在作用于B 上的水平恒定拉力F 的作用下沿地面向右做匀速运动,某时刻撤去力F 后,二者仍不发生相对滑动,关于撤去F 前后下列说法正确的是( ) A .撤去F 之前A 受3个力作用 B .撤去F 之前B 受到4个力作用

高一物理共点力平衡与动态分析精选练习题及答案

高一物理共点力平衡与动态分析练习题 1.倾斜长木板一端固定在水平轴O上,另一端缓慢放低,放在长木板上的物块m一直保持相对木板静止状态,如图所示.在这一过程中,物块m受到长木板支持力F N和摩擦力F f的大小变化情况是( ) A.F N变大,F f变大B.F N变小,F f变小 C.F N变大,F f变小D.F N变小,F f变大 2.如图所示,一均匀球放在倾角为α的光滑斜面和一光滑的挡板之间,挡板与斜面的夹角为θ设挡板对球的弹力为F l,斜面对球的弹力为F2,则当θ逐渐减小到θ=α的过程中,下列说法正确的是( ) A.F1先减小后增大B.F1先增大后减小 C.F2减小D.F2增大 3.如图所示,电灯悬于两壁之间,保持O点及OB绳的位置 不变,而将绳端A点向上移动,则( ) A.绳OA所受的拉力逐渐增大 B.绳OA所受的拉力逐渐减小 C.绳OA所受的拉力先增大后减小 D.绳OA所受的拉力逐渐先减小后增大 4.把球夹在竖直墙和木板BC之间,不计摩擦.球对墙的压力为F N1,球对板的压力为 F N2.在将板BC逐渐放至水平的过程中,说法正确的是( ) A.F N1,F N2,都增大B.F N1,F N2,都减小 C.F Nl增大,F N2减小D.F N1减小,F N2增大 5 .某一物体受到三个力作用,下列各组力中,能使的球挂在光滑的墙壁上,设绳的 ,当绳长增加时,下列说法正确的是( ) 拉力为F,球对墙的压力为F A.F,F N均不变B.F减小,F N增大 C.F增大,F N减小D.F减小,F N减小 6.半径为R的表面光滑的半球固定在水平面上。在距其最高点的正上方为h的悬点O,固定长L的轻绳一端,绳的另一端拴一个重为G的小球。小球静止在球面上,当绳长L逐渐变长时如图所示。则绳对小球的拉力T如何变化( );支持力N如何变化( ) A.变大B.变小C.不变D.无法确定

受力分析共点力平衡

受力分析共点力平衡 The latest revision on November 22, 2020

受力分析、共点力的平衡 一、受力分析 1.定义 把指定物体(研究对象)在特定的物理环境中受到的所有外力都找出来,并画出___________的过程. 2.受力分析的一般顺序 先分析场力(______、电场力、磁场力),再分析接触力(弹力、______),最后分析其他力. 二、共点力的平衡 1.平衡状态:物体处于_____或______________的状态,即a=0. 2.共点力的平衡条件:_______或F x =0、F y =0. 3.平衡条件的推论 二力平衡:如果物体在两个共点力的作用下处于平衡状态,这两个力必定大小_____,方向_____. 【例1】如图所示,物体M在竖直向上的拉力F的作用下静止在斜面上,关于M受力的个数,下列说法中正确的是( ) .M一定是受两个力作用 .M一定是受四个力作用 .M可能受三个力作用 .M可能受两个力作用,也可能受四个力作用 例2:如图所示,斜面和物块静置在水平地面上,某时刻起,对施加一个沿斜面向上的拉力F,力F从零开始随时间均匀增大,在这一过程中,、始终保持静止.则地面对的 ( ). .支持力不变.支持力减小.摩擦力增大.摩擦力减小 例 2.如图所示,重50 N的物体放在倾角为37°的粗糙斜面上,有 一根原长为10 cm,劲度系数为800 N/m的弹簧,其一端固定在斜面顶

端,另一端连接物体后,弹簧长度为14 cm ,现用一测力计沿斜面向下拉物体,若物体与斜面间的最大静摩擦力为20 N ,当弹簧的长度仍为14 cm 时,测力计的读数不可能为( ) .10 N .20 N .40 N .0 N 例3.如图所示,质量为m 的物体在与斜面平行向上的拉力F 作用下,沿着水平地面上质量为M 的粗糙斜面匀速上滑,在此过程中斜面保持静止,则地面对斜面( ) .无摩擦力 .支持力等于(m+M)g .支持力为(M+m)g-Fsin θ .有水平向左的摩擦力,大小为Fcos θ 例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( ) .mg F tan =θ .F=mgtan θ .N mg F sin =θ .F N =mgtan θ 针对练习 : 1.如图所示,重20 N 的物体放在粗糙水平面上,用F=8 N 的力斜向下推物体,F 与水平面成30°角,物体与水平面间的动摩擦因数μ=,物体与水平面间的最大静摩擦力认为等于滑动摩擦力,则( ) .地面对物体的支持力为24 N .物体所受的摩擦力为12 N .物体所受的合力为5 N .物体所受的合力为零 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 ( )

高一物理共点力平衡动态分析题

高一物理能力提高专项训练(一) 共点力平衡与动态分析 1.倾斜长木板一端固定在水平轴O上,另一端缓慢放低,放在长木板上的 物块m一直保持相对木板静止状态,如图所示.在这一过程中,物块m 受到长木板支持力F N和F f的大小变化情况是( ) A.F N变大,F f变大B.F N变小,F f变小 C.F N变大,F f变小D.F N变小,F f变大 2.如图所示,一均匀球放在倾角为α的光滑斜面和一光滑的挡板之间,挡 板与斜面的夹角为θ设挡板对球的弹力为F l,斜面对球的弹力为F2,则当 θ逐渐减小到θ=α的过程中,下列说法正确的是( ) A.F1先减小后增大B.F1先增大后减小 C.F2减小D.F2增大 3.如图所示,电灯悬于两壁之间,保持O点及OB绳的位置不变,而将绳 端A点向上移动,则( ) A.绳OA所受的拉力逐渐增大 B.绳OA所受的拉力逐渐减小 C.绳OA所受的拉力先增大后减小 D.绳OA所受的拉力逐渐先减小后增大 4.把球夹在竖直墙和木板BC之间,不计摩擦.球对墙的压力为F N1,球对板的 压力为F N2.在将板BC逐渐放至水平的过程中,说法正确的是( ) A.F N1,F N2,都增大B.F N1,F N2,都减小 C.F Nl增大,F N2减小D.F N1减小,F N2增大 5.某一物体受到三个力作用,下列各组力中,能使的球挂在光滑的墙壁上,设绳的拉力为 F,球对墙的压力为F N,当绳长增加时,下列说法正确的是( ) A.F,F N均不变B.F减小,F N增大 C.F增大,F N减小D.F减小,F N减小 6.半径为R的表面光滑的半球固定在水平面上。在距其最高点的正上方为h的悬点O,固定长L的轻绳一端,绳的另一端拴一个重为G的小球。小球静止在球面上,如图所示。则绳对小球的拉力T如何变化( );支持力N如何变化( ) A.变大B.变小C.不变D.无法确定

受力分析 共点力平衡

受力分析共点力平衡 知识点一、受力分析 一、定义: 把指定物体(研究对象)在特定的物理环境中受到的所有外力都找出来,并画出受力示意图的过程. 二、受力分析的两条基本原则: 1、只分析物体受到的力,不能把研究对象对外界物体施加的力也画在受力图上。 2、只研究物体所受共点力的情况,只有共点力才能利用平行四边形定则和三角形定则进行合成与分解,所以受力分析时,应注意所有力的作用点都是同一点。 三、受力分析的一般顺序 ①明确研究对象,并将它从周围的环境中隔离出来,以避免混淆.由于解题的需要,研究的对象可以是质点、结点、单个物体或物体系统. ②按顺序分析物体所受的力.一般遵守“主动力和运动状态决定被动力”的基本原则,按照场力(重力、电场力、磁场力)、接触力(弹力、摩擦力)、已知外力的顺序进行分析,要养成按顺序分析力的习惯,就不容易漏掉某个力. ③正确画出物体受力示意图.画每个力时不要求严格按比例画出每个力的大小,但方向必须画准确.一般要采用隔离法分别画出每一个研究对象的受力示意图,以避免发生混乱. ④检查.防止错画力、多画力和漏画力. 四、受力分析的基本方法 1、条件法 (1)受力分析时,当不明确一个力是否存在,可以通过分析这个力的产生条件判断该力是否存在; (2)根据力与力之间的关系性进行判断,比如有摩擦力是一定存在弹力; (3)根据物体的运动状态确定力是否存在,即主动力和运动状态决定被动力。 1、如图所示,一物体在粗糙水平地面上受斜向上的恒定拉力F作用而做匀速直线运动,则下列说法正确的是() A.物体可能只受两个力作用B.物体可能受三个力作用 C.物体可能不受摩擦力作用D.物体一定受四个力

(完整版)高考物理专题复习:受力分析 共点力平衡

专题2.3 受力分析共点力平衡 【高频考点解读】 1.学会进行受力分析的一般步骤与方法. 2.掌握共点力的平衡条件及推论. 3.掌握整体法与隔离法,学会用图解法分析动态平衡问题和极值问题. 【热点题型】 题型一物体的受力分析 例1、如图2-4-1所示,固定斜面上有一光滑小球,由一竖直轻弹簧P与一平行斜面的轻弹簧Q连接着,小球处于静止状态,则关于小球所受力的个数不可能的是( ) 图2-4-1 A.1 B.2 C.3 D.4 【提分秘籍】一般步骤 【举一反三】 如图2-4-2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( )

图2-4-2 A .3 B .4 C .5 D .6 题型二 解决平衡问题的四种常用方法 例2、(多选)如图2-4-3所示,光滑的夹角为θ=30°的三角杆水平放置,两小球A 、B 分别穿在两个杆上,两球之间有一根轻绳相连,现在用力将小球B 缓慢拉动,直到轻绳被拉直时,测出拉力F =10 N ,则此时关于两个小球受到的力的说法正确的是(小球重力不计)( ) 图2-4-3 A .小球A 受到杆对A 的弹力、绳子的张力 B .小球A 受到的杆的弹力大小为20 N C .此时绳子与穿有A 球的杆垂直,绳子张力大小为2033 N D .小球B 受到杆的弹力大小为2033 N 解析:因杆光滑,小球重力不计,故当轻绳被拉直时,小球A 仅受杆的弹力F N2和绳子的张力F T 两个力作用,且有F N2=F T ,A 正确;小球B 受三个力处于平衡状态,将拉力F T 正交分解,由平衡条件得:F T cos 60°=F ,F T sin 60°=F N1,解得:F T =20 N ,F N1=10 3 N 。F N2=F T =20 N ,故B 正确,C 、D 错误。

受力分析、共点力的平衡练习题(标准答案)

受力分析共点力的平衡 1.如图所示,物块A、B通过一根不可伸长的细线连接,A静止在斜面上,细线绕过光滑的滑 轮拉住B,A与滑轮之间的细线与斜面平行.则物块A受力的个数可能是( ) A.6个B.4个C.5个D.2个 【答案】 B 2.如图所示,A和B两物块的接触面是水平的,A与B保持相对静止一起沿固定粗糙斜面匀速 下滑,在下滑过程中B的受力个数为( ) A.3个B.4个C.5个D.6个 【答案】 B 3.如图所示,在斜面上,木块A与B的接触面是水平的.绳子呈水平状态,两木块均保持静 止.则关于木块A和木块B的受力个数不可能是( )

A.2个和4个B.3个和4个C.4个和4个D.4个和5个 【答案】 B 4.如图所示,位于倾角为θ的斜面上的物块B由跨过定滑轮的轻绳与物块A相连.从滑轮到 A、B的两段绳都与斜面平行.已知A与B之间及B与斜面之间均不光滑,若用一沿斜面向 下的力F拉B并使它做匀速直线运动,则B受力的个数为( ) A.4个B.5个C.6个D.7个 【答案】 D 5.如图所示,固定的斜面上叠放着A、B两木块,木块A与B的接触面是水平的,水平力F 作用于木块A,使木块A、B保持静止,且F≠0.则下列描述正确的是( )

A.B可能受到3个或4个力作用B.斜面对木块B的摩擦力方向一定沿斜面向下 C.A对B的摩擦力可能为0D.A、B整体可能受三个力作用 【答案】 D 6.如图所示,在恒力F作用下,a、b两物体一起沿粗糙竖直墙面匀速向上运动,则关于它们 受力情况的说确的是( ) A.a一定受到4个力B.b可能受到4个力 C.a与墙壁之间一定有弹力和摩擦力D.a与b之间一定有摩擦力 【答案】AD 7.如图所示,物体B的上表面水平,当A、B相对静止沿斜面匀速下滑时,斜面保持静止不动, 则下列判断正确的有( )

3.4 单体共点力平衡与简单动态分析(解析版)-高一物理同步知识点剖析(人教版必修第一册)

高中物理必修一专题训练- -第三章相互作用 第四讲单体共点力平衡与简单动态分析 内容导航 例题演练 例1.如图所示,一物体置于倾角为θ的固定斜面上,物体与斜面之间的动摩擦因数为μ.先用平行于斜面的推力F1作用于物体,恰好能使该物体沿斜面匀速上滑(如图甲所示).若改用水平推力F2作用于该物体上,也恰好能使该物体沿斜面匀速上滑(如图乙所示).则两次的推力之比为() A.cos θ+μsin θB.cos θ﹣μsin θ C.1+μtan θD.1﹣μtan θ 【解答】解:F1作用时,物体的受力情况如图1,根据平衡条件得:

F1=mgsinθ+μF N F N=mgcosθ 解得:F1=mgsinθ+μmgcosθ F2作用时,物体的受力情况如图2,根据平衡条件得: F2cosθ=mgsinθ+μF N′ F N′=mgcosθ+F2sinθ 解得:F2= 所以==cosθ﹣μsinθ 故选:B。 练1.1如图所以,质量为m的小球套在竖直放置的固定光滑圆环上,轻绳(其长度大于圆环半径小于圆环直径)一端固定在圆滑的顶点A,另一端与小球相连,小球静止时位于圆环上的B点,此时轻绳与竖直方向的夹角θ=30°.则轻绳和圆环对小球的作用力大小分别为() A.mg和2mg B.mg和3mg C.mg和mg D.mg和mg 【解答】解:小球沿圆环缓慢上移可看做平衡状态,对小球进行受力分析,小球受重力G、拉力 F、支持力N三个力,受力平衡,作出受力分析图如下: 由图可知△OBF∽△GFB 即: 解得:

F=?mg N=G=mg 由于cosθ=,故F=2mgcosθ=mg;故C正确,ABD错误; 故选:C。 练1.2如图所示,一物块置于水平地面上,当用与水平方向成60°角的力F1拉物块时,物块做匀速直线运动;当改用与水平方向成30°角的力F2推物块时,物块仍做匀速直线运动.若F1和F2的大小相等,则物块与地面之间的动摩擦因数为() A.2﹣B.1﹣C.D.﹣1 【解答】解:对两种情况下的物体分别受力分析,如图 将F1正交分解为F3和F4,F2正交分解为F5和F6,

受力分析 共点力的平衡教案

受力分析共点力的平衡 适用学科高中物理适用年级高中一年级 适用区域全国新课标课时时长(分钟)60 知识点 1.共点力平衡 2.平衡条件的推论 3.受力分析,隔离、整体法的应用 4.静态平衡问题分析 学习目标一、知识与技能 1.能利用共点力物体的平衡条件解决平衡问题; 2.通过解决平衡问题进一步理解共点力平衡; 5.能够熟练地应用力的合成与分解,隔离、整体法等方法 二、过程与方法 1.通过学案导学让学生自己探究共点力作用下物体平衡条件的应用思路 和法。 2.通过经历完整的探究过程,培养学生灵活分析和解决问题的能力。 3.通过学生间的交流和评价培养了学生合作学习的能力。 三、情感、态度与价值观 使学生感受到受力分析在物理中的地位,提高探究的乐趣。 学习重点受力分析正交分解法整体与隔离法 学习难点整体与隔离法,正交分解法,共点力平衡条件的综合应用。

学习过程 一、复习预习 上节课学习了力的合成与分解,知道了合力和分力是等效代替的关系.学习了共点力的特性和力的合成法则。力的分解方法有哪些?合理的范围怎么计算? 本节课我们将以上节课所学知识为基础探讨物体在共点力作用下的平衡问题。 思考: 1.一个物体在多个力的作用下保持平衡,那这几个力的关系如何? 2.当这些力中存在变力时,其他的力怎么改变? 3.怎么通过其他的力来确定其中的某个力? 我们将带着这几个问题进入本节课的学习

二、知识讲解 考点1、受力分析 1.概念 把研究对象(指定物体)在指定的物理环境中受到的所有力都分析出来,并画出物体所受力的示意图,这个过程就是受力分析. 2.受力分析的一般顺序 先分析重力,然后按接触面分析接触力(弹力、摩擦力),再分析其他力(电磁力、浮力、已知力等). 3.受力分析的步骤 ①明确研究对象:研究对象可以是某一个物体,也可以是保持相对静止的若干个物体的集合. ②隔离物体分析——将研究对象从周围的物体中隔离出来,进而分析周围物体有哪些对它施加了力的作用. ③画出受力示意图,标明各力的符号. ④检查画出的每一个力能否找出它的施力物体,检查分析结果能否使研究对象处于题目所给的运动状态,防止发生漏力、添力或错力现象.

2021年共点力的平衡+整体隔离+动态分析

共点力的平衡 欧阳光明(2021.03.07) 正交分解法的应用 用正交分解法求多个力的合力的基本思路是: 1. 对研究对象进行受力分析。 2. 建立直角坐标系,再把不在轴上的所有的力沿两个坐标轴方向垂直分解。 3. 根据两个坐标轴方向列状态方程,解出未知量。 【例题】在水平路面上用绳子拉一个重力为G=200 N的木箱,绳子与水平路面的夹角θ=30°,如图所示.木箱与 路面间的动摩擦因数μ=0.10,要使木箱能在水平 路面上匀速移动,则绳上所加拉力F应为多大? 思考:若F方向斜向下30度呢? 【变式训练1】质量为m的木块放在木板上,当木板与水平方向夹角为37时,木块恰能沿木板匀速下滑,木块与木板间的动摩擦因数多大? 思考:若要使这个物体沿斜面向上匀速运动,动摩擦因数为μ,所需要施加的水平方向外力为多少? 【变式训练2】在倾角α=? 30斜面上有一块竖直放置的档板,在档板和斜面之间放有一个重为G的光滑圆球,如图甲,试求这个球对斜面的压力和对档板的压力。 思考:若挡板与斜面垂直呢? 【变式训练3】如图所示,电灯的重力G N =10,AO绳与顶板间的夹角为45?,BO绳水平,则AO绳所受的拉力F1是多少?BO绳所受的拉力F2是多少? 1.请根据实际情况画出重力的分解图,并求解各个分力,已知物体重力为G,夹角为θ。 2.如图所示,重物的质量为m,细绳AO和BO的A、B端是固定的,平衡时AO水平,BO与水平面的夹角为θ,AO的拉力F1和BO的拉力F2的大小是() θ θ θ θ

A.F1=mg cosθB.F1=mg cotθ C.F2=mg sinθD.F2=mg/sinθ 3.放在斜面上的物体,所受重力G可以分解为使物体沿斜面向下滑的分力F1和使物体压紧斜面的分力F2,当斜面倾角增大时() A.F1和F2都增大 B.F1和F2都减小 C.F1增大,F2减小 D.F1减小,F2增大 4.如右图所示,一个半径为r,重为G的光滑均匀球, 用长度为r的细绳挂在竖直光滑的墙壁上,则绳子的拉 力F和球对墙壁压力F N的大小分别是() A.G,G 2B.2G,G C.3G,3G 3 D. 23G 3, 3G 3 5.将质量为m的长方形木块放在水平桌面上,用与水平方向成α角的斜向右上方的力F拉木块,如右图所示,则 () A.力F的水平分力为F cosα,等于木块受的摩擦力 B.力F的竖直分力为F sinα,它使物体m对桌面的压力比mg小C.力F的竖直分力为F sinα,它不影响物体对桌面的压力D.力F与木块重力mg的合力方向可以竖直向上 6.已知竖直平面内有一个大小为10N的力作用于O点,该力与x轴正方向之间的夹角为30°,与y轴正方向之间的夹角为60°,现将它分解到x轴和y轴方向上,则() A.F x=5N,F y=5N B.F x=53N,F y=5N C.F x=5N,F y=53N D.F x=10N,F y=10N 7.如图所示,在三角形支架B点用一细绳悬挂一 个重为150N的重物G.已知AB∶BC∶AC= 5∶4∶3,求横梁BC和斜梁AB所受的力. 8.一个人要拉动一辆汽车是很困难的,如果按照下图所示的那样,先用结实的绳子把汽车和大树连起来,并尽量把绳子拉紧拴牢,然后在绳子中间沿垂直于绳子的方向用力F拉,那么就可以将汽车拉动.下列对此现象的分析中,正确的是() A.汽车所受绳子的拉力等于F B.汽车所受绳子的拉力大于树所受绳 子的拉力 C.汽车和树受到绳子的拉力远大于F

共点力动态平衡专题及详解

共点力动态平衡专题及详解 1.用绳将重球挂在光滑的墙上,设绳子的拉力为T ,墙对球的弹力为N ,如图所示,如果将绳的长度加长,则 A .T 、N 均减小 B .T 、N 均增加 C .T 增加,N 减小 D .T 减小,N 增加 【答案】A 【解析】 试题分析:设绳子和墙面夹角为θ,对小球进行受析: 把绳子的拉力T 和墙对球的弹力为N 合成F ,由于物体是处于静止的,所以物体受力平衡, 所以物体的重力等于合成F ,即F=G ,根据几何关系得出: cos mg T θ =,N=mgtan θ.先找到其中的定值,就是小球的重力mg ,mg 角θ减小,则cos θ增大, cos mg θ 减小;tan θ减小,mgtang θ减小;所以T 减小,N 减小. 故选A 考点:共点力动态平衡 点评:动态平衡是指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.解决这类问题的一般思路是:用不变化的力表示变化的力. 2.2008年1月以来,中国南方大部分地区和西北地区东部出现了建国以来罕见的持续大范围低温、雨雪和冰冻的极端天气。南方是雨雪交加,不仅雪霜结冰,而且下雨时边刮风边结冰,结果造成输电线路和杆塔上面的冰层越裹越厚,高压电线覆冰后有成人大

腿般粗,电力线路很难覆冰,而致使输配电线路被拉断或频频跳闸。现转化为如下物理模型:长为125m的输电线的两端分别系于竖立在地面上相距为100m的两杆塔的顶端A、B。导线上悬挂一个光滑的轻质挂钩,其下连着一个重为300N的物体,不计摩擦,平衡时,导线中的张力T1,现使A点缓慢下移一小段,导线中的张力为T2,则下列说法正确的是() A.T1>T2 B.T1

专题受力分析_共点力的平衡.docx

专题受力分析、共点力的平衡 一.受力分析 力学中三种常见性质力 1. 重力:(1)方向:竖直向下(2)作用点:重心 2. (1)有多少个接触面(点)就有可能有多少个弹力 (2)常见的弹力的方向: 弹簧对物体的弹力方向:与弹簧恢复原长的方向相同 绳子对物体的弹力:沿着绳子收缩的方向. 面弹力(压力,支持力):垂直于接触面指向受力的物体? 3. 摩擦力 (1)有多少个接触面就有可能有多少个摩擦力 ⑵静摩擦力方向:与相对运动的趋势方向相反 (3)滑动摩擦力的方向:与相对运动方向相反二?受力分析 1. 步骤(1).确定研究对象(受力物体):可以是一个整体,也可以个体(隔离分析)注意:只分析外 界给研究对象的力,研究对象给别人的力不分析 (2).受力分析要看物体的运动状态:静止还是运动 2. 顺序:(1)外力:外力可以方向不变地平移 (2)重力 (3)接触面的力(弹力,摩擦力) 先弹力:看有几个接触面(点)。判断面上若有挤压,则垂直于接触面有弹力。 其次摩擦力:若有相对运动或者相对运动趋势,则平行于接触面有摩擦力分析完一个面(点),再分析其他面(点) 3. 检验:是否多画力或者漏画力 检查每一个力的施力物体是否都是别的物体 三?题型:分类 静止水平面 、—竖直面 运动「斜面二、共点力的平衡 1. 共点力 作用于物体的________ 或力的_____ 相交于一点的力. 2. 平衡状态 (1) __________ 物体保持_________ 或的状态. (2)通过控制某些物理量,使物体的状态发生缓慢变化的过程(动态平衡). 物体的速度为零和物体处于静止状态是一回事吗? 提示:物体处于静止状态,不但速度为零,而且加速度(或合外力)为零.有时,物体速度为零, 但加速度不一定为零,如竖直上抛的物体到达最高点时;摆球摆到最高点时,加速度都不为零,都不属于平衡状态.因此,物体的速度为零与静止状态不是一回事.

受力分析、共点力平衡、动态平衡

高一物理必修1第三章: 受力分析、共点力平衡专题 一、受力分析 1、为了在受力分析时不多分析力,也不漏力,一般按以下步骤进行: (1)确定研究对象:可以是某个物体也可以是整体。 (2)按顺序画力 ①先重力:作用点画在物体的重心,方向竖直向下。 ②次已知力 ③再接触力(弹力和摩擦力):看研究对象跟周围其他物体有几个接触点(面),先对某个接触点(面)分析,若有挤压,则画出弹力,若还有相对运动或相对运动的趋势,则再画出摩擦力。分析完一个接触点(面)后,再依次分析其他的接触点(面)。 ④再其他场力:看是否有电、磁场力作用,如有则画出。 2、受力分析常用方法: 通常在分析外力对系统作用时,用整体法;在分析系统内各物体之间的相互作用时,用隔离法。有时在解答一个问题时要多次选取研究对象,需要整体法与隔离法交叉使用。 二、共点力平衡 1、共点力:共点力平衡是指物体同时受到几个力的作用,如果这几个力都作用在物体的同一点,或者它们的作用线延长后相交于同一点,这几个力就叫做共点力。 2、平衡状态:物体处于静止或匀速直线运动状态。 由此可见,平衡状态分两种情况: 一种是静态平衡,此时,物体运动的速度v=0,物体的加速度a=0; 另一种状态是动态平衡,此时,物体运动的速度v≠0,物体的加速度a=0。 3、共点力作用下物体的平衡条件: 物体处于平衡状态,其受力必须满足合外力为零,即F合=0,加速度a=0。

4、共点力平衡的推论: (1)二力平衡:如果物体在两个共点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,为一对反力。 (2)三力平衡:如果物体在三个力的作用下处在平衡状态,那么这三个力不是平行的话就必共点,而且其中两个力的合力必与第三个力大小相等、方向相反。 根据这个特点,我们求解三力平衡问题时,常用的方法是力的合成法,当然也可以用分解法(包括正交分解)、力的矢量三角形法和相似三角形法等。 (3)多力平衡:如果物体受多个力作用处于平衡状态,其中任何一个力与其余力的合力大小相等、方向相反。 三、基础训练: 1、对小物块A受力分析: 2、分别对A、B或者P、Q受力分析

共点力的平衡与动态平衡问题分析专题

共点力平衡与动态平衡问题分析专题 基础强化 1.[受力分析]如图1所示,物块A 、B 通过一根不可伸长的细线连接, A 静止在斜面上,细线绕过光滑的滑轮拉住 B ,A 与滑轮之间的细 线与斜面平行.则物块A 受力的个数可能是( )图1 A .3个 B .4个 C .5个 D .2个 2.[受力分析和平衡条件的应用]滑滑梯是小孩很喜欢的娱乐活动.如图2所示,一个小孩正在滑梯上匀速下滑,则( ) A .小孩所受的重力与小孩所受的弹力大小相等 B .小孩所受的重力与小孩所受的摩擦力大小相等 C .小孩所受的弹力和摩擦力的合力与小孩所受的重力大小相等图2 D .小孩所受的重力和弹力的合力与小孩所受的摩擦力大小相等 3.[受力分析和平衡条件的应用]如图3所示,在倾角为θ的斜面上,放着 一个质量为m 的光滑小球,小球被竖直的木板挡住,则小球对木板的 压力大小为( ) A .mg cos θ B .mg tan θ图3 C.mg cos θD.mg tan θ 4.[受力分析和平衡条件的应用]如图4所示,质量为m 的滑块静止置于 倾角为30°的粗糙斜面上,一根轻弹簧一端固定在竖直墙上的P 点, 另一端系在滑块上,弹簧与竖直方向的夹角为30°,则( ) A .滑块可能受到三个力作用 B .弹簧一定处于压缩状态 图4 C .斜面对滑块的支持力大小可能为零 D .斜面对滑块的摩擦力大小一定等于12 mg 5.[整体法和隔离法的应用]如图5所示,质量分别为m 1、m 2的两个物体通过轻弹簧连接,在力F 的作用下一起沿水平方向做匀速直线运动(m 1在地面上,m 2在空中),力F 与水平方向成θ角.则m 1所受支持力F N 和摩擦力F f 正确的是( ) A .F N =m 1g +m 2g -F sin θ B .F N =m 1g +m 2g -F cos θ C .F f =F cos θ D .F f =F sin θ图5

共点力平衡与动态分析专题练习

共点力平衡与动态分析专题练习 1.倾斜长木板一端固定在水平轴O上,另一端缓慢放低,放在长木板上的 物块m一直保持相对木板静止状态,如图所示.在这一过程中,物块m 受到长木板支持力F N和F f的大小变化情况是( c ) A.F N变大,F f变大B.F N变小,F f变小C.F N变大,F f变小D.F N 变小,F f变大 2.如图所示,一均匀球放在倾角为α的光滑斜面和一光滑的挡板之间,挡 板与斜面的夹角为θ设挡板对球的弹力为F l,斜面对球的弹力为F2,则当 θ逐渐减小到θ=α的过程中,下列说法正确的是( ) A.F1先减小后增大B.F1先增大后减小 C.F2减小D.F2增大 3.如图所示,电灯悬于两壁之间,保持O点及OB绳的位置不变,而将绳 端A点向上移动,则( ) A.绳OA所受的拉力逐渐增大 B.绳OA所受的拉力逐渐减小 C.绳OA所受的拉力先增大后减小 D.绳OA所受的拉力逐渐先减小后增大 4.把球夹在竖直墙和木板BC之间,不计摩擦.球对墙的压力为F N1,球对板的 压力为F N2.在将板BC逐渐放至水平的过程中,说法正确的是( ) A.F N1,F N2,都增大B.F N1,F N2,都减小 C.F Nl增大,F N2减小D.F N1减小,F N2增大 5.某一物体受到三个力作用,下列各组力中,能使的球挂在光滑的墙壁上,设绳的拉力为 F,球对墙的压力为F N,当绳长增加时,下列说法正确的是( ) A.F,F N均不变B.F减小,F N增大 C.F增大,F N减小D.F减小,F N减小 6.半径为R的表面光滑的半球固定在水平面上。在距其最高点的正上方为h的悬点O,固定长L的轻绳一端,绳的另一端拴一个重为G的小球。小球静止在球面上,如图所示。则绳对小球的拉力T如何变化( );支持力N如何变化( ) A.变大B.变小C.不变D.无法确定

受力分析、共点力的平衡测试题及解析

受力分析、共点力的平衡测试题及解析 1.我国的高铁技术在世界处于领先地位,高铁(如图甲所示)在行驶过程中非常平稳,放在桌上的水杯几乎感觉不到晃动。图乙为高铁车厢示意图,A、B两物块相互接触放在车厢里的水平桌面上,物块与桌面间的动摩擦因数相同。A的质量比B的质量大,车厢在平直的铁轨上向右做匀速直线运动且相对于桌面始终保持静止,下列说法正确的是() A.A受到2个力的作用 B.B受到3个力的作用 C.A受到桌面对它向右的摩擦力 D.B受到A对它向右的弹力 解析:选A A、B两物块随车厢一起做匀速直线运动,处于平衡状态。A、B虽然接触但并没有相互作用,所以两物块都受到重力和支持力两个力作用,故A项正确。 2.(2019·全国卷Ⅱ)物块在轻绳的拉动下沿倾角为30°的固定斜面向上匀速运动,轻绳与斜面平行。 已知物块与斜面之间的动摩擦因数为 3 3,重力加速度取10 m/s 2。若轻绳能承受的最大张力为1 500 N, 则物块的质量最大为() A.150 kg B.100 3 kg C.200 kg D.200 3 kg 解析:选A物块沿斜面向上匀速运动,受力如图所示,根据平衡条件 F=F f+mg sin 30°① F f=μF N② F N=mg cos 30°③ 由①②③式得 F=mg sin 30°+μmg cos 30° 所以m=F g sin 30°+μg cos 30° 代入数据得m=150 kg,选项A正确。 3.叠放在水平地面上的四个完全相同的排球如图所示,质量均为m,相互接触。球与地面间的动摩擦因数均为μ,则() A.上方球与下方三个球间均没有弹力 B.下方三个球与水平地面间均没有摩擦力

高一物理力学专题-共点力的平衡专题

图3 图1 图2 专题2 共点力的平衡及应用 导学目标 1.掌握共点力的平衡条件及推论.2.掌握整体法及隔离法的应用.3.会分析动态平衡问题及极值问题. 一、共点力的平衡[基础导引]1.如图1所示,一个人站在自动扶梯的水平台阶上随扶梯匀速上升,它受到的力有 ( ) A .重力、支持力 B .重力、支持力、摩擦力 C .重力、支持力、摩擦力、斜向上的拉力 D .重力、支持力、压力、摩擦力 2.在图2中,灯重G =20 N ,AO 与天花板间夹角α=30 °,试求AO 、 BO 两绳受到的拉力多大? [知识梳理]共点力的平衡 共点力 力的作用点在物体上的____________或力的____________交于一 点的几个力叫做共点力.能简化成质点的物体受到的力可以视为 共点力 平衡状态 物体处于________状态或____________状态,叫做平衡状态.(该 状态下物体的加速度为零) 平衡条件 物体受到的________为零,即F 合=____或{ ΣF x = ΣF y =0 思考:物体的速度为零和物体处于静止状态是一回事吗? 二、平衡条件的推论 [基础导引] 1.如图3所示,斜面上放一物体m 处于静止状态,试求斜面对物体的 作用力的合力的大小和方向. 2.光滑水平面上有一质量为5 kg 的物体,在互成一定角度的五个水平力作用下做匀速运动,这五个力矢量首尾连接后组成一个什么样图形?若其中一个向南方向的 5 N 的力转动90°角向西,物体将做什么运动? [知识梳理]1.二力平衡 如果物体在两个共点力的作用下处于平衡状态,这两个力必定大小________、方向________,为一对____________. 2.三力平衡如果物体在三个共点力的作用下处于平衡状态,其中任意两个力的________一定与第三个力大小________、方向________.

相关文档
相关文档 最新文档