高一期终总复习1力 物体的平衡 高中物理试题,物理试卷,高中物理同步练习,试题,物理,试卷。
高一物理力与物体平衡试题答案及解析
高一物理力与物体平衡试题答案及解析1.如图所示,斜面小车M静止在光滑水平面上,一边紧挨着墙壁.现再在斜面上加一物体m,且M、m相对静止,小车后来受力个数为()A.3B.4C.5D.6【答案】B【解析】先对物体m受力分析,受到重力、支持力和静摩擦力;再对M受力分析,受重力、m对它的垂直向下的压力和沿斜面向下的静摩擦力,同时地面对M有向上的支持力,共受到4个力;故选B.【考点】考查了受力分析点评:对物体受力分析可以按照先已知力,再重力,最后弹力和摩擦力,要结合弹力和摩擦力的产生条件判断,本题中墙壁虽与小车接触,但无弹力.2.足球运动员已将足球踢向空中,如右图所示,下列描述足球在向斜上方飞行过程中某时刻的受为空气阻力)()力图中,正确的是(G为重力,F为脚对球的作用力,Ff【答案】B【解析】物体一定受向下的重力;脚对球已经没有力,因为脚并没有碰到球;空气对球的阻力不能忽略,方向与球相对空气的运动方向相反;空气对足球的浮力很小,忽略不计;因而球只受重力和空气阻力;故选B.【考点】考查了受力分析点评:本题中容易考虑浮力或多个脚踢的力,要结合弹力的产生条件判断弹力的有无,浮力要结合实际情况后忽略,若是气球,浮力不能忽略.3.下列说法中正确的是()A.用手压弹簧,手先给弹簧一个作用,弹簧被压缩后再反过来给手一个作用B.运动员将垒球抛出后,垒球的运动状态仍在变化,垒球仍为受力物体,但施力物体不是运动员C.施力物体对受力物体施加了力,施力物体本身可能不受力的作用D.某物体作为一个施力物体,但不一定是受力物体【答案】B【解析】力的作用是相互的,总是成对出现,这一对相互作用力同时产生,没有先后,产生力的两个物体互为施力物体,互为受力物体。
A、用手压弹簧,手给弹簧一个作用,由于力的作用是相互的,同时弹簧也会给手一个作用;错误B、运动员将垒球抛出后,运动员不再给垒球作用力,垒球的运动状态仍在变化,垒球仍为受力物体,但所受力的施力物体不是运动员;正确C、力的作用是相互的,一个物体对另一个物体施加了力,同时另一个物体一定对这个物体也会施加力的作用;错误D、产生力的两个物体互为施力物体,互为受力物体,某物体作为一个施力物体,一定也是受力物体;错误故选B【考点】对力的概念的理解点评:容易题。
高中物理力与物体的平衡习题解析与专题训练(附答案)
力与物体的平衡例题解析力的合成与分解1.物体受共点力F1、F2、F3作用而做匀速直线运动,则这三个力可能选取的数值为A.15 N、5 N、6 NB.3 N、6 N、4 NC.1 N、2 N、10 ND.1 N、6 N、8 N解析:物体在F1、F2、F3作用下而做匀速直线运动,则三个力的合力必定为零,只有B选项中的三个力的合力可能为零,故选B.答案:B2.一组力作用于一个物体,其合力为零.现把其中的一个大小为20 N的力的作用方向改变90°而大小不变,那么这个物体所受力的合力大小是_______.解析:由于物体所受的合力为零,则除20 N以外的其他力的合力大小为20 N,方向与20 N的力方向相反.若把20 N的力的方向改变90°,则它与其余力的合力垂直,由平行四边形定则知物体所受力的合力大小为202N.答案:202N3.如图1-2-15所示,物块在力F作用下向右沿水平方向匀速运动,则物块受的摩擦力F f与拉力F的合力方向应该是图1-2-15A.水平向右B.竖直向上C.向右偏上D.向左偏上解析:对物块进行受力分析如图所示:除F与F f外,它还受竖直向下的重力G及竖直向上的支持力F N,物块匀速运动,处于平衡状态,合力为零.由于重力G和支持力F N在竖直方向上,为使这四个力的合力为零,F与F f的合力必须沿竖直方向.由平行四边形定则可知,F与F f的合力只能竖直向上.故B正确.F答案:B4.如图1-2-16所示,物体静止于光滑水平面M 上,力F 作用于物体O 点,现要使物体沿着OO '方向做加速运动(F 和O O '都在M 水平面内).那么,必须同时再加一个力F ',这个力的最小值是图1-2-16A.F cos θB.F sin θC.F tan θD.F cot θ解析:为使物体在水平面内沿着O O '做加速运动,则F 与F '的合力方向应沿着O O ',为使F '最小,F '应与OO '垂直,如图所示.故F '的最小值为F '=F sin θ,B 选项正确.答案:B5 .某运动员在单杠上做引体向上的动作,使身体匀速上升.第一次两手距离与肩同宽,第二次两手间的距离是肩宽的2倍.比较运动员两次对单杠向下的作用力的大小,其结果为_______.解析:由于运动员匀速上升,运动员两次所受单杠的作用力都等于他的重力,故他对单杠向下的作用力都是mg .答案:mg6. 一根轻质细绳能承受的最大拉力是G ,现把一重为G 的物体系在绳的中点,两手先并拢分别握住绳的两端,然后缓慢地左右对称分开.为使绳不断,两绳间的夹角不能超过A.45°B.60°C.120°D.135°解析:当两绳间的夹角为120°时,两绳的拉力等于G ;若两绳的夹角大于120°,两绳的拉力大于G ;若两绳间的夹角小于120°,两绳的拉力小于G ,故选C.答案:C7. 刀、斧、凿、刨等切削工具的刃都叫做劈,劈的截面是一个三角形,如图1-2-17所示,使用劈的时候,在劈背上加力F ,这个力产生的作用效果是使劈的两侧面推压物体,把物体劈开.设劈的纵截面是一个等腰三角形,劈背的宽度是d ,劈的侧面的长度是L .试求劈的两个侧面对物体的压力F 1、F 2.2图1-2-17解析:根据力F 产生的作用效果,可以把力F 分解为两个垂直于侧面的力'1F 、'2F ,如图所示,由对称性可知,'1F ='2F .根据力三角形△O '1F F 与几何三角形△ACB 相似可得L F '1=dFF2'所以'1F ='2F =dLF 由于F 1='1F ,F 2='2F , 故F 1=F 2=dL F . 答案:F 1=F 2=dL F8. 如图1-2-18所示,保持θ不变,将B 点向上移,则BO 绳的拉力将图1-2-18 A.逐渐减小B.逐渐增大C.先减小后增大D.先增大后减小解析:对结点O 受力分析如图甲所示.由于结点O 始终处于平衡状态,合力为零,故F 1、F B 、F A 经过平移可构成一个矢量三角形,其中F 1=mg ,其大小和方向始终不变;F A 方向也不变,大小可变;F B 的大小、方向都在变.在绳向上偏移的过程中,可能作出一系列矢量三角形如图乙所示,显而易见在F B 变化到与F A 垂直前,F B 是逐渐变小的,然后F B 又逐渐变大.同时看出F A 是逐渐变小的,故C 正确.应用此方法可解决许多相关动态平衡问题.AA甲乙答案:C9.用细绳AC 和BC 吊起一重物,两绳与竖直方向的夹角如图1-2-19所示,AC 能承受的最大拉力为150 N ,BC 能承受的最大拉力为100 N.为使绳子不断裂,所吊重物的质量不得超过多少?图1-2-19解析:重物受到的三个力的方向已确定.当AC 、BC 中有一条绳的拉力达到最大拉力时,设F AC 已达到F AC =150 N ,已知F BC =F AC tan30°=86.6 N <100 N.A CG =30cos AC F =22150N =172 N. G =172 N 时,F AC =150 N ,而F BC <100 N ,AC 要断. 所以G ≤172 N ,m ≤17.2 kg. 答案:m ≤17.2 kg10.(2003年高考新课程理科综合,19)如图1-2-20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的小球和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2图1-2-20A.33B.32C.23D.22 解析:由F N 与F T 水平方向合力为零可知,F N =F T ;竖直方向有2F T cos30°=m 1g ,又F T =m 2 g ,从而得2m 2 g ×23=m 1 g ,解得12m m =33.答案:A11.如图1-2-21所示,重为G 的均匀链条,两端用等长的轻绳连接,接在等高的地方,绳与水平方向成θ角.试求:(1)绳子的张力;(2)链条最低点的张力.图1-2-21解析:(1)如图所示,设两端绳的拉力均为F 1,则有2F 1sin θ=G1F 1=θsin 2G. (2)设链条最低点的张力为F 2,则有 F 2=F 1cos θ=21G cot θ. 答案:(1)θsin 2G (2)21G cot θ12. 水平横梁的一端A 插在墙壁内,另一端装有一小滑轮B .一轻绳的一端C 固定在墙壁上,另一端跨过滑轮后悬挂一质量m =10 kg 的重物,∠CBA =30°,如图1-2-22 所示.则滑轮受到绳子的作用力为(g 取10 m/s 2)ABCm图1-2-22A.50 NB.503 NC.100 ND.200 N解析:滑轮所受绳子的作用力是滑轮两侧绳子拉力的合力.根据定滑轮的特点,两侧绳的拉力均为F =mg =100 N.由于两侧绳的夹角为120°,所以,它们的合力也等于100 N ,C 选项正确.答案:C 13.(2003年辽宁大综合,36)如图1-2-23所示,一质量为M 的楔形木块放在水平桌面上,它的顶角为90°,两底角为α和β;a 、b 为两个位于斜面上质量均为m 的小木块.已知所有接触面都是光滑的.现发现a 、b 沿斜面下滑,而楔形木块静止不动,这时楔形木块对水平桌面的压力等于♋♌Ma b图1-2-23 A.Mg +mgB.Mg +2mgC.Mg +mg (sin α+sin β)D.Mg +mg (cos α+cos β)解析:以楔形木块为研究对象,它受到重力、支持力、两木块的压力,根据平衡条件得F N =Mg +mg cos 2α+mg cos 2β 由于α+β=90°, 故cos 2α+cos 2β=1,所以楔形木块对地面的压力为F N =Mg +mg 正确选项为A. 答案:A14.如图1-2-24所示,用光滑的粗铁丝做成一直角三角形,BC 水平,AC 边竖直,∠ABC =α,AB 及AC 两边上分别套有细线连着的铜环,当它们静止时,细线跟AB 所成的角θ的大小为(细线长度小于BC )图1-2-24A.θ=αB.θ>2π C.θ<αD.α<θ<2π 解析:若铜环Q 质量为零,则它仅受线的拉力和铁丝AC 的弹力,它们是一对平衡力.由于铁丝对Q 环的弹力垂直于AC ,则细线必定垂直于AC ,此时θ=α,由于Q 环的质量大于零,故θ>α.同样的道理,若铜环P 的质量为零,则θ=2π,而铜环P 的质量大于零,则θ<2π,故α<θ<2π.选项D 正确.答案:D15.(2004年天津理综,17)中子内有一个电荷量为+32e 的上夸克和两个电荷量为-31e 的下夸克,一简单模型是三个夸克都在半径为r 的同一圆周上,如图1-2-25所示.图1-2-26给出的四幅图中,能正确表示出各夸克所受静电作用力的是+23e图1-2-25+23e+23e+23e+23eBD图1-2-26解析:电荷量为-31e 的下夸克所受的另一个电荷量为-31e 的下夸克给它的静电力,为电荷量为+32e 的上夸克给它静电力的21,则由受力图及相应的几何知识可得到,两个电荷量为-31e 的下夸克所受的静电力的合力均竖直向上,电荷量为+32e 的上夸克所受的静电力的合力竖直向下,故B 选项正确.答案:B16.有点难度哟!如图1-2-27所示,在倾角α=60°的斜面上放一个质量为m 的物体,用k =100 N/m 的轻质弹簧平行斜面吊着.发现物体放在PQ 间任何位置都处于静止状态,测得AP =22 cm ,AQ =8 cm ,则物体与斜面间的最大静摩擦力等于多少?图1-2-27解析:物体位于Q 点时,弹簧必处于压缩状态,对物体的弹力F Q 沿斜面向下;物体位于P 点时,弹簧已处于拉伸状态,对物体的弹力F P 沿斜面向上,P 、Q 两点是物体静止于斜面上的临界位置,此时斜面对物体的静摩擦力都达到最大值F m ,其方向分别沿斜面向下和向上.根据胡克定律和物体的平衡条件得: k (l 0-l 1)+mg sin α=F m k (l 2-l 0)=mg sin α+F m解得F m =21k (l 2-l 1)=21×100×0.14 N=7 N. 答案:7 N17.有点难度哟!压榨机如图1-2-28所示,B 为固定铰链,A 为活动铰链.在A 处作用一水平力F ,C 就以比F 大得多的力压D .已知L =0.5 m ,h =0.1 m ,F =200 N ,C 与左壁接触面光滑,求D 受到的压力.图1-2-28解析:根据水平力产生的效果,它可分解为沿杆的两个分力F 1、F 2,如图a 所示.则F 1=F 2=αcos 21F=αcos 2FFF F 2F F F 34a b而沿AC 杆的分力F 1又产生了两个效果:对墙壁的水平推力F 3和对D 的压力F 4,如图b 所示,则F 4=F 1sin α=21F tan α而tan α=hL故F 4=hLF 2=1.022005.0⨯⨯ N=500 N. 答案:500 N18.(06广东模拟)如图1-2所示是山区村民用斧头劈柴的剖面图,图中BC 边为斧头背,AB 、AC 边是斧头的刃面。
高一物理期末质检复习资料 力和物体的平衡
高一物理期末质检复习资料力和物体的平衡一、基础知识要记牢1.分类(1)静摩擦力(大小0<F≤F max)。
(2)滑动摩擦力(大小F=μF N)。
2.方向与物体的相对运动或相对运动趋势的方向相反,沿接触面的切线方向。
3.产生条件(1)相互接触且接触面粗糙;(2)有相对运动或相对运动趋势;(3)接触面间有弹力。
二、方法技巧要用好1.物体间静摩擦力的有无及方向判断方法(1)“假设法”和“反推法”。
①假设法:先假设没有摩擦力(即光滑)时,看相对静止的物体间能否发生相对运动。
若能,则有静摩擦力,方向与相对运动方向相反;若不能,则没有静摩擦力。
②反推法:是从被研究物体表现出的运动状态这个结果反推出它必须具有的条件,分析组成条件的相关因素中摩擦力所起的作用,就容易判断摩擦力的方向了。
(2)利用牛顿第二定律判断:先假设物体受摩擦力作用,并假设出方向,利用牛顿第二定律或平衡条件列式计算。
若F静≠0,则有静摩擦力;F静>0,说明其方向与假设方向相同;F静<0,说明其方向与假设方向相反。
(3)利用牛顿第三定律(即相互作用力的关系)来判断。
此法关键是抓住“摩擦力是成对出现的”,先确定受力较少的物体受到的摩擦力方向,再确定另一物体受到的摩擦力方向。
2.摩擦力大小的计算方法(1)滑动摩擦力大小:与正压力成正比,公式为F=μF N,其中F N表示正压力,而正压力不一定等于重力G。
(2)静摩擦力大小:一般由受力物体所处的运动状态,根据平衡条件或牛顿第二定律来计算,其取值范围是0<F≤F max。
(3)计算摩擦力大小时应注意的问题:在确定摩擦力大小之前,必须先分析物体的运动状态,判断物体所受的是静摩擦力还是滑动摩擦力。
若是静摩擦力,则不能用F=μF N来计算,只能根据物体所处的状态(平衡或加速),由平衡条件或牛顿第二定律求解。
三、易错易混要明了(1)接触面间有弹力存在时,不一定有摩擦力,但有摩擦力存在时,一定有弹力存在。
高一物理力与物体平衡试题答案及解析
高一物理力与物体平衡试题答案及解析1.关于力的描述,下面说法正确的是()A.作某力的图示时,若选定的标度不同,那么表示这个力的线段的长度就不同,但箭头的指向是相同的B.描述力只要用一根带箭头的线段表示出力的大小和方向就可以了C.两力相同指两力大小相等即可D.两力相同指两力的大小、方向、施力物体、受力物体都相同,实质上指的同一个力【答案】A【解析】力的图示要准确表示出力的大小和方向,选定的标度不同,线段的长度就不同,但力的方向不变都是箭头的指向,所以A正确;一根带箭头的线段只能描述力的方向,不能描述力的大小,所以B错误;力是矢量,需大小、方向都相同;施力物体、受力物体不一定要相同,所以C错误;D错误。
【考点】本题考查力的概念,意在考查学生对矢量的理解。
2.如图所示,AC是上端带小的定滑轮的固定竖直杆,质量不计的轻杆BC一端通过铰链固定在C点,另一端B悬挂一重为G的重物,且B端系有一根轻绳并绕过定滑轮A,用力F拉绳,开始时∠BCA>90°。
现使∠BCA缓慢变小,直到杆BC接近竖直杆AC,不计一切摩擦。
此过程中,杆BC所受的力()A.大小不变B.逐渐增大C.先减小后增大D.先增大后减小【答案】A【解析】对B点进行受力分析,杆对B的作用力与重力之比等于BC长度比AC长度,所以杆对B的作用力不变,所以B对杆的作用力也不变。
选A。
3.关于力和运动的关系,下列说法中正确的是()A.力是物体运动的原因B.力是维持物体运动的原因C.力是改变物体运动状态的原因D.力是物体获得速度的原因【答案】C【解析】【考点】力与运动的关系.分析:根据力和运动的关系分析解答此题,力与运动的关系是:力是改变物体运动状态的原因,物体的运动不需要力来维持.如果物体受平衡力作用,物体的运动状态保持不变.解答:解:A、力是改变物体运动状态的原因,物体的运动不需要力来维持,故A错误.B、物体的运动不需要力来维持,故B错误.C、力是改变物体运动状态的原因,说法正确,故C正确.D、如果物体受到平衡力的作用,将处于平衡状态,运动状态不变,故D错误.故选C.点评:本题考查了力和运动的关系,物体的运动不需要力来维持,力是改变物体运动状态的原因.4.某人乘小船以一定的速率垂直河岸向对岸划去,当水流匀速时,关于它过河所需要的时间、发生的位移与水速的关系正确的是A.水速小,时间短;水速小,位移小B.水速大,时间短;水速大,位移大C.时间不变;水速大,位移大D.位移、时间与水速无关【答案】C【解析】因为小船以一定的速率垂直河岸向对岸划去,故船渡河的时间取决于河宽和小船的速度率,而这两者都不变,故渡河时间不变,选项AB均错误;水速如果较大,则小船被冲下去的位移就会变大,所以船运行的总位移也会变大,故选项C正确;D错误。
高中物理平衡练习题
高中物理平衡练习题高中物理平衡练习题高中物理是一门需要理解和应用的学科,其中平衡是一个重要的概念。
平衡是指物体在受到力的作用下保持静止或者匀速直线运动的状态。
在物理学中,平衡的概念涉及到力的平衡和力矩的平衡两个方面。
在这篇文章中,我将通过一些练习题来帮助大家更好地理解和应用平衡的概念。
问题一:一个质量为10千克的物体静止在水平地面上,受到一个水平方向的拉力为30牛的绳子,绳子与水平方向的夹角为30度。
求物体受到的摩擦力和垂直于地面的支持力。
解析:首先,我们需要计算物体受到的水平方向的拉力的分力。
根据三角函数的定义,拉力的水平分力为30牛乘以cos30度,即30 * cos30度 = 25.98牛。
所以,物体受到的摩擦力为25.98牛。
其次,根据力的平衡原理,物体受到的垂直于地面的支持力等于物体的重力加上拉力的垂直分力。
物体的重力为10千克乘以重力加速度9.8米/秒的平方,即10 * 9.8 = 98牛。
拉力的垂直分力为30牛乘以sin30度,即30 * sin30度 = 15牛。
所以,物体受到的垂直于地面的支持力为98牛加15牛,即113牛。
问题二:一个木块放在斜面上,斜面的倾角为30度,木块受到的重力为50牛,斜面与木块之间的摩擦系数为0.2。
求木块受到的摩擦力和垂直于斜面的支持力。
解析:首先,我们需要计算木块受到的斜面的分力。
根据三角函数的定义,木块受到的斜面的分力为木块的重力乘以sin30度,即50 * sin30度 = 25牛。
所以,木块受到的摩擦力为25牛乘以摩擦系数0.2,即25 * 0.2 = 5牛。
其次,根据力的平衡原理,木块受到的垂直于斜面的支持力等于木块的重力加上斜面的分力。
木块的重力为50牛乘以cos30度,即50 * cos30度 = 43.3牛。
所以,木块受到的垂直于斜面的支持力为43.3牛加25牛,即68.3牛。
通过以上两个练习题,我们可以看到平衡的概念在物理学中的重要性。
高一必修一物理期末拔高试题 力与物体的平衡
重为G的物体系在两根等长的细绳0A、OB上,轻绳的
示.若固定A端的位置,将绳端沿半圆支架从水平位置逐渐移至竖直位置
B.OB绳上的拉力先减小后增大
D.0A绳上的拉力不断减小
能承受的最大拉力相同,它们共同悬挂一重物,如右图所示,
.水平横梁的一端A插在墙壁内,另一端装有一小滑轮,一轻绳的一端C固定于墙壁上,另一端跨过滑轮后悬挂一质量m=10kg的重物,,如图甲所示,则滑轮受到绳子的作用力为
.50N B.50
如图所示,在竖直放置的穹形光滑支架上,一根不可伸长的轻绳通过轻质滑轮悬挂一重物G.
.如图所示,在《互成角度的两个共点力的合成》实验中,若先用互成锐角的两个力皮条的结点拉到位置
要保持O点位置不动,则另一个弹簧秤拉力
A .
.F l一直变大,角α
.如图所示,一质量为
沿斜面向上的力F作用于止,则关于地面对劈的摩擦力.f = 0 ,N = Mg+mg B
如图所示,重为3N的物体置于倾角为
体,物体恰在斜面上做匀速直线运动,而斜面相对于地面保持静止,则下列说法中正确的是
如图所示,用轻绳吊一个重为
说法正确的是()
F最小值为Gsinθ
A
B
F
C
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,
设AC、BC绳能承受的最大。
高考物理复习专题一 受力平衡 物体的平衡单元练习题(含详细答案)
高考物理复习专题一受力平衡物体的平衡一、单选题1.表面光滑,半径为R的半球固定在水平地面上,球心O的正上方O′处有一无摩擦的定滑轮,轻质细绳两端各系一个小球挂在定滑轮上,如图所示,两小球平衡时,若滑轮两侧细绳的长度分别为L1=2.4R和L2=2.5R,则这两个小球的质量之比m1∶m2为(不计球的大小) ( )A. 24∶1B. 25∶1C. 24∶25D. 25∶242.如图所示为固定在水平地面上的顶角为的圆锥体,表面光滑。
现有一质量为m的弹性圆环静止在圆锥体的表面上,若圆锥体对圆环的作用力大小为,则有( )A.B.C.D.3.如图所示,一根轻杆的两端固定两个质量均为m的相同小球A,B,用两根细绳悬挂在天花板上,虚线为竖直线,α=θ=30°,β=60°,求轻杆对A球的作用力()A. mgB.C.D.4.在两个倾角均为的光滑斜面上,各放有一个相同的金属棒,分别通以电流I1和I2,磁场的磁感应强度大小相同,方向如图中(a),(b)所示,两金属棒均处于平衡状态,则两种情况下的电流的比值I1:I2为( )A .B.C.D.5.如图所示,两根细绳拉住一个小球,开始时AC水平,现保持两细线间的夹角不变,而将整个装置顺时针缓慢转过900,则在转动过程中,AC绳的拉力FT1和BC绳的拉力FT2大小变化情况是()A.FT2先变大后变小,FT1一直变小B.FT1先变大后变小,FT2一直变小C.FT1先变小后变大,FT2一直变小D.FT2先变小后变大,FT1一直变大6.如图所示,固定在水平地面上的物体A,左侧是圆弧面,右侧是倾角为θ的斜面,一根轻绳跨过物体A顶点上的小滑轮,绳两端分别系有质量为m1,m2的小球,当两球静止时,小球m1与圆心连线跟水平方向的夹角也为θ,不计一切摩擦,则m1,m2之间的关系是A.m1=m2B.m1=m2tanθC.m1=m2cotθD.m1=m2cosθ7.如图所示,重为G的光滑球在倾角为θ的斜面和竖直墙壁之间处于静止状态。
高中物理竞赛专题一力物体的平衡(含习题及答案)
专题一力物体的平衡第一讲力的处理矢量的运算1、加法表达:a + b = c o名词:c为“和矢量”。
法则:平行四边形法则。
如图1所示和矢量大小:c = a2b22abco^ ,其中a为a和b的夹角。
和矢量方向:c在a、b之间,和a夹角B = arcs in ------2 2.a b 2abcos:-2、减法表:达:a = c — b o名词:c为“被减数矢量”,b为“减数矢量”,a为“差矢量”法则:三角形法则。
如图2所示。
将被减数矢量和减数矢量的起始端平移到一点,然后连接两时量末端,指向被减数时量的时量,即是差矢量。
差矢量大小:a = ;b2• c2- 2bccosr,其中B为c和b的夹角。
差矢量的方向可以用正弦定理求得。
一条直线上的矢量运算是平行四边形和三角形法则的特例。
例题:已知质点做匀速率圆周运动,半径为R,周期为T,求它在-T内和4 1在-T内的平均加速度大小。
21解说:如图3所示,A到B点对应-T的过程,A4到C点对应1T的过程。
这三点的速度矢量分别设为2v A、v B和 v C。
图3_v t —V 。
/曰 __V B —V A . _v c —V A a =得:a AB = , a Ac =-tt ABt AC由于有两处涉及矢量减法,设两个差矢量.:V 1= V B — V A ,厶v 2= v c — V A ,根据三角形法则,它们在图3中的大小、方向已绘出(:V2的“三角形”已被拉 伸成一条直线)。
本题只关心各矢量的大小,显然:V A = V B = V c = 2JI R且.T■:v 1 = . 2 v A =2 2二 RTL V2 = :2 V A =4 二 R 'T2 2 二R4二 R所以: a AB =v 1 _ T =8 2 二Ra■ A V 2T - 8二 Rt ABT T 2ACt ACT T 242观察与思考:这两个加速度是否相等,匀速率圆周运动是不是匀变速运动? 答:否;不是。
高一物理力与物体平衡试题答案及解析
高一物理力与物体平衡试题答案及解析1.关于力的下述说法中错误的是()A.力是物体对物体的作用B.只有直接接触的物体间才有力的作用C.由有一定距离磁铁间有相互作用力可知,力可以离开物体而独立存在D.力的大小不可以用天平测量【答案】BC【解析】力是物体对物体的作用,不可能脱离物体而产生,A正确、C错误;力的作用不一定直接接触,例地球对物体的引力作用,B错误;天平是测量质量的仪器,D正确。
【考点】本题考查力的定义及测量。
2.关于力,下述说法中错误的是()A.因为力是物体对物体的作用,所以,只有相互接触的物体间才有力的作用B.力不一定总有受力物体.比如,一个人用力向外推掌,用了很大力,但没有受力物体C.重力的方向总是与支持重物的支持面垂直D.地面上同一地点,物体的质量越大,它所受到的重力也越大【答案】ABC【解析】要产生力,两个物体可以接触,也可以不接触.例如两个磁铁,故A错误.力的作用总是相互的,有施力物体,也有受力物体.故B错误.重力的方向是竖直向下.故C错误.地面上同一地点,物体的质量越大,它所受到的重力也越大,故D正确.本题选错误的,故选ABC.【考点】考查了力的概念点评:判断关于力的说法正确与否,必须准确把握“力是物体间的相互作用”的含义.“物体间”“相互作用”强调了力的作用是物体对物体的,以及力既有大小又有方向.3.下列说法中正确的是 ( )A.只有直接接触的物体之间才有力作用B.只有运动物体才会受到力作用C.找不到施力物体的力是不存在的D.力的大小可以用天平测量【答案】C【解析】重力、电场力、磁场力不需要物体接触,A错;力的作用与物体的运动状态没有关系,B错;力具有物质性,没有施力物体的力是不存在的,C错;天平只能测量质量,测量力的工具可以是弹簧秤,D错;故选C【考点】考查力的概念点评:本题难度较小,力分接触力和非接触力,力不能脱离物体而单独存在4.如图所示,质量为m的物体A以一定的初速度v沿粗糙斜面上滑,物体A在上滑过程中受到的力有( )A.向上的冲力、重力、斜面的支持力、沿斜面向下的摩擦力B.重力、斜面的支持力、下滑力C.重力、对斜面的正压力、沿斜面向下的摩擦力D.重力、斜面的支持力、沿斜面向下的摩擦力【答案】D【解析】物体必受重力,物体与斜面体相互挤压,故斜面对物体一定有支持力,方向垂直于斜面向上,物体相对于斜面向上滑动,一定与斜面体间有摩擦力,摩擦力阻碍物体间的相对滑动,物体相对于斜面体向上滑动,故一定受到沿斜面向下的滑动摩擦力,物体依靠惯性运动,没有向上的冲力,也找不到施力物体,重力有使物体下滑的趋势,无下滑力,同样也找不到施力物体;故选D.【考点】考查了受力分析点评:受力分析的一般步骤和方法是求解力学问题的一个关键,在整个高中物理学习的全过程中占有极重要的地位,对物体进行受力分析,通常可按以下方法和步骤进行:1.明确研究对象,亦即是确定我们是要分析哪个物体的受力情况.2.隔离物体分析.亦即将所确定的研究对象从周围物体中隔离出来,进而分析周围有哪些物体对它施加力的作用,方向如何,并将这些力一一画在受力图上,在画支持力、压力和摩擦力的方向时容易出错,要熟记:弹力的方向一定与接触面或接触点的切面垂直,摩擦力的方向一定沿着接触面与物体相对运动(或趋势)方向相反.3.分析受力的顺序:一重、二弹、三摩擦,沿接触面或点逐个去找.有时根据概念或条件与判断.5.下列关于力的说法中,正确的是 ( )A.力是不能离开施力物体和受力物体而独立存在的B.马拉车前进,马对车有拉力,但车对马没有拉力C.力是使物体产生形变和改变运动状态的原因D.力是标量,只有大小,没有方向【答案】AC【解析】力是物体间的相互作用,有施力物体,也有受力物体.力是不能离开施力物体和受力物体而独立存在的,A正确,力具有相互性,所以马拉车前进,马对车有拉力,车对马也有拉力,B错误,力是使物体产生形变和改变运动状态的原因,C正确,力是矢量,既有大小又有方向,D错误,【考点】本题主要考查学生对力的概念的综合了解和掌握,点评:力是物体与物体之间的相互作用,有受力物体,也有施力物体.是矢量,有大小有方向,可用有向线段表示力.6.下列关于力的作用效果的叙述正确的是()A.物体的运动状态发生改变必定是物体受到力的作用B.物体的运动状态没有发生改变,物体也可能受到力的作用C.力的作用效果不仅取决于力的大小和方向,还与力的作用点有关D.力作用在物体上,必定同时出现形变和运动状态的改变【答案】ABC【解析】:选ABC.因为力是改变物体运动状态的原因.所以A正确;力的作用效果是使物体运动状态改变或者使物体发生形变,所以B正确,D不正确.力的三要素大小、方向、作用点都影响力的作用效果,故C正确.7.质量为5kg的物体静止在水平桌面上,当施加在该物体上的水平推力增加到20N时开始滑动,接着以18N的水平推力可维持物体在水平桌面匀速直线运动,该物体受到的最大静摩擦力为,物体与桌面的动摩擦力因数;当水平推力为15N而物体仍运动时,物体受到的摩擦力为;当水平推力为15N而物体静止时,物体受到的摩擦力为;当水平推力为40N时,物体受到的摩擦力又为.【答案】20N,0.36,18N,15N,18N【解析】解:由题意知物体的最大静摩擦力为20N,滑动摩擦力为18N,动摩擦力因数=0.36,当水平推力为15N而物体仍运动时,物体受到的摩擦力为 18N;当水平推力为15N而物体静止时,物体受到的摩擦力为 15N;当水平推力为40N时,物体受到的摩擦力又为 18N.答案为20N,0.36,18N,15N,18N【考点】静摩擦力和最大静摩擦力;滑动摩擦力.分析:使物体刚好滑动的力为最大静摩擦力,运动以后受滑动摩擦力.点评:本题考查了静摩擦力和最大静摩擦力的区别,注意物体只要动起来就受滑动摩擦力.8.有一批游客乘飞机从北京来到海南旅游,他们托运的行李与在北京时比较,行李的质量将.(填“变大”“不变”或“变小”);所受的重力的大小将.(填“变大”“不变”或“变小”).【答案】不变、变小【解析】解:质量是物体本身的一种属性,它是指物体所含物质的多少,不随位置而改变,从北京来到海南旅游,他们托运的行李与在北京时比较,行李的质量将不变.在地球表面纬度越大重力加速度越大,从北京来到海南旅游,地球表面重力加速度变小,根据G=mg,行李所受的重力的大小将变小.故答案为:不变、变小【考点】重力.分析:质量是物体本身的一种属性,它是指物体所含物质的多少,不随位置而改变;重力与质量的关系:G=mg,在地球表面不同纬度重力加速大小不等.点评:本题考查了质量和重力的概念,属于基本内容,比较简单.注意在地球表面纬度越大重力加速度越大.9.如图,A、B、C三个物体放在水平地面上,A和C各受大小均为5N的水平拉力F1和F2作用,方向如图所示,三个物体都保持静止,则A和B间的摩擦力,B和C间的摩擦力,C和地面间的摩擦力大小分别为()A.5N,0,5N B.5N,5N,0 C.5N,0,10N D.5N,5N,10N【答案】B【解析】解:根据物体的运动状态与受力情况的关系可知,题中的三个物体均处于静止状态,故受到平衡力的作用.对于A物体,竖直方向上受力平衡,可不做分析;在水平方向上也受到平衡力的作用,它们是力F1和B物体对它的静摩擦力,既然此二力平衡,故B对A产生的摩擦力大小等于力F1的大小,即5N;将ABC三个物体看成一个整体,处于静止状态,也受到平衡力的作用,由题意知,向左的力“F2”与向右的力“F1和地面对C的摩擦力f之和”相互平衡,即F2=F1+f;所以f=F2﹣F1=5N﹣5N=0;对于C问题,受向左的拉力和B对C向右的静摩擦力平衡,所以此摩擦力的大小为5N.故选:B.【考点】摩擦力的判断与计算.【分析】物体处于静止状态时,必受到平衡力的作用,结合题目提供的几个力,然后再对物体进行受力分析,运用平衡力的知识就可解决题目中的两个力的大小.另外,分析物体受力时,先确定研究对象,即确定具体哪个物体,然后只针对所选物体进行受力分析,不要受其它力的干扰.【点评】此题考查了平衡力的应用,根据物体的状态可分析出物体的受力情况;然后结合物体的具体受力,根据平衡力的大小相等知识,可解决此题.10.如图所示重为G的物体在两根细绳的悬挂下处于静止状态。
江苏省赣榆高级中学度高一物理必修1力 物体的平衡习题课练习题
江苏省赣榆高级中学度高一物理必修1力 物体的平衡习题课练习题力 物体的平衡习题课练习题[例题1]如下图,将一个球放在两块润滑面板AB 和AC 之间,两板与水平面的夹角以大小相等的角速度同时缓慢平均地减小到30º,那么在此进程中,球对两板的压力:A .先增大后减小B .逐渐减小C .先减小后增大D .逐渐增大解析:合力不变时,两分力随夹角的增大而增大;减小而减小。
题中两压力间的夹角逐渐减小。
故答案为B[例题2]如下图,质量为M 倾角为α的斜面置于粗糙的水平面上,有一质量为m 的球与轻绳连结,绳中一端拴在天花板上的O 点,斜面局部润滑,小球运动时,绳与斜面夹角亦为α〔α=30º〕。
求〔1〕绳对小球的拉力;〔2〕空中对斜面的支持力和摩擦力[例题3]〔2021年全国高考题〕如下图劲度系数为k 为m 1、m 2的物块1、2栓接,劲度系数为k 2面〔不栓接〕,整个系统处于平衡形状。
现施力将物块1簧的下端刚脱离桌面,在此进程中,物块2的重力势能添加了 ,物体1的重力势能添加了 。
解析与提示:初态:k 1Δx 1=m 1g ;得:Δx 1=m 1g/k 1k 2Δx 2=(m 1+m 2)g,得:Δx 2=(m 1+m 2)g /k 2 末态:k 1Δx 1′=m 2g ,得:Δx 1′=m 2g/k 1Δh 2=Δx 2;Δh 1=Δx 2+Δx 1+Δx 1′ΔEp 1=m 1g Δh 1=m 1g 〔Δx 2+Δx 1+Δx 1′〕= m 1g[(m 1+m 2)g /k 2+ m 1g/k 1+ m 2g/k 1] ΔEp 2=m 2g Δh 2=m 2g(m 1+m 2)g /k 2[例4]如图质量为m 的铁球在水平推力F 的作用下运动于竖直没滑墙壁和润滑斜面之间,球与斜面的接触点为A ,斜面倾角为θ,推力F 的作用线经过球心O ,球的半径为R ,假定水平推力缓慢增大,在此进程中A .斜面对球的作用力缓慢增大B .墙对球的作用力一直小于推力FC .斜面对球的支持力为mgcos θD .推力F 对A 点的力矩为FRcos θm 1 m 2 k 1 k 2 1 2答案:BD练习:1.弹簧A 和B 原长区分是1m 和0.5m ,劲度系数区分是100N/m 和150N/m ,当把它们串联后拉到距离为2m 的两个柱子上时,弹簧A 的长度是A .1mB .1.3mC .1.5mD .1.2m答案:A提示:解析:k A Δx A = k B Δx BΔx A = Δx B2.在水平木板上放一物体,物体与木板间的动摩擦因数为33。
高一物理期末复习-相互作用物体的平衡(有答案)
相互作用1.力是物体对物体的作用,是物体发生形变和改变物体的运动状态(即产生加速度)的原因。
力是矢量。
2.重力(1)重力是由于地球对物体的吸引而产生的。
[注意]重力是由于地球的吸引而产生,但不能说重力就是地球的吸引力,重力是万有引力的一个分力。
但在地球表面附近,可以认为重力近似等于万有引力(2)重力的大小:地球表面G=mg(3)重力的方向:竖直向下(不一定指向地心)。
(4)重心:物体的各部分所受重力合力的作用点,物体的重心不一定在物体上。
3.弹力(1)产生原因:由于发生弹性形变的物体有恢复形变的趋势而产生的。
(2)产生条件:①直接接触;②有弹性形变。
(3)弹力的方向:与物体形变的方向相反,弹力的受力物体是引起形变的物体,施力物体是发生形变的物体。
在点面接触的情况下,垂直于面;在两个曲面接触(相当于点接触)的情况下,垂直于过接触点的公切面。
①绳的拉力方向总是沿着绳且指向绳收缩的方向,且一根轻绳上的张力大小处处相等。
②轻杆既可产生支持力,又可产生拉力(联系轻杆模型),且方向不一定沿杆(活动杆、固定杆)。
(4)弹力的大小:一般情况下应根据物体的运动状态,利用平衡条件或牛顿定律来求解。
弹簧弹力可由胡克定律来求解。
★胡克定律:在弹性限度内,弹簧弹力的大小和弹簧的形变量成正比,即F=kx。
k为弹簧的劲度系数,它只与弹簧本身因素有关,单位是N/m。
4.摩擦力(1)产生的条件:①相互接触的物体间存在压力;③接触面不光滑;③接触的物体之间有相对运动(滑动摩擦力)或相对运动的趋势(静摩擦力),这三点缺一不可。
(2)摩擦力的方向:沿接触面切线方向,与物体相对运动或相对运动趋势的方向相反,与物体运动的方向可以相同也可以相反,夹角可以是锐角、直角、钝角。
(能够举例说明)(3)判断静摩擦力方向的方法:①假设法:假设两物体接触面光滑。
②平衡法:根据二力平衡条件可以判断静摩擦力的方向。
(4)大小:先判明是何种摩擦力,然后再根据各自的规律去分析求解。
高一必修一物理期末拔高考试试题-----力与物体的平衡
重为G的物体系在两根等长的细绳0A、OB上,轻绳的
示.若固定A端的位置,将绳端沿半圆支架从水平位置逐渐移至竖直位置
B.OB绳上的拉力先减小后增大
D.0A绳上的拉力不断减小
能承受的最大拉力相同,它们共同悬挂一重物,如右图所示,
.如图所示,在《互成角度的两个共点力的合成》实验中,若先用互成锐角的两个力皮条的结点拉到位置
要保持O点位置不动,则另一个弹簧秤拉力
A .
.F l一直变大,角α
.如图5所示,A、B两长方体物块的质量分别为
作用在A上的水平推力(垂直于纸面向里,图中未画出)物块A受斜面的摩擦力和物块
.16N,16N B.
.如图所示,一质量为
沿斜面向上的力F作用于
止,则关于地面对劈的摩擦力
.f = 0 ,N = Mg+mg B
如图所示,重为3N的物体置于倾角为
如图所示,用轻绳吊一个重为
说法正确的是()
F最小值为Gsinθ
A
B
F
C
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
.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
钢板的动摩擦因数为μ,由于光滑导槽。
高中物理第一册期末综合复习(1)力 物体的平衡
期末综合复习(1)-力 物体的平衡一、知识结构⎪⎪⎪⎪⎪⎪⎪⎪⎪⎪⎪⎪⎪⎪⎪⎪⎪⎩⎪⎪⎪⎪⎪⎪⎪⎪⎪⎪⎪⎪⎪⎪⎪⎪⎪⎨⎧⎩⎨⎧⎪⎪⎪⎩⎪⎪⎪⎨⎧⎩⎨⎧⎪⎪⎪⎪⎪⎪⎪⎩⎪⎪⎪⎪⎪⎪⎪⎨⎧⎩⎨⎧⎪⎪⎪⎪⎪⎪⎩⎪⎪⎪⎪⎪⎪⎨⎧⎩⎨⎧⎪⎪⎪⎪⎩⎪⎪⎪⎪⎨⎧⎪⎪⎩⎪⎪⎨⎧→⎩⎨⎧→⎩⎨⎧正交分解法平行四边形定则力的合成与分解物体受力分析力静摩擦力、最大静摩擦滑动摩擦力摩擦力弹力、重心=重力:力学中的三种力拉力、压力等动力、阻力按效果分电磁力重力非接触力有相对运动(或趋势)有正压力接触面粗糙直接接触产生条件摩擦力接触面上产生形变直接接触产生条件弹力接触力按性质分力的分类改变使物体的运动状态发生使物体发生形变力的效果、力的图示及示意图力的概念、力的三要素力m g G二、重点难点(一)共点力由于在物理学中常把物体简化成为质点,不考虑物体的大小和物体的转动,因此对于作用于质点上的几个力,必然交于一点,形成共点力.有的实际问题中,几个力的交汇点不是在质点上,而是交于物体外的一点,也称为共点力.如图1中,两根绳子吊着的电灯,三根绳子交于点O ,绳子的拉力构成共点力,则O 点为共点力的交汇点.如果三个力作用于一个物体上,这三个力的方向如果不平行,则必然交于一点.如图2所示.作用于日光灯上的两根斜着的绳子的拉力与日光灯的重力必然交于一点,也构成共点力.(二)共点力平衡条件的应用应用共点力的平衡条件解题时,可以用力的正交分解法,也可以用力的平行四边形法则.例如,图3中支架B点受到三个力F、F1和F2的作用,处于平衡.用力的正交分解法解答时(见图4),是以B点为坐标原点,选取XOY 坐标系,把各个力分解为X、Y方向的分力,再根据ΣFX = 0,ΣFY =0列方程解答.应当注意,如果力的方向与坐标轴的方向一致(如图4中的F1、F),那么这个力在另一坐标轴上的分力就为零,因此不必分解.根据这个道理我们可以适当地选取坐标轴的取向,以便于解题.例如对于受力作用处于静止的物体,尽量选取坐标轴的方向与尽量多的作用力的方向重合,可以减少需要分解的力的个数.应用力的平行四边形法则解题时,如图5所示,F1和F2的合力必定与F大小相等,方向相反,因此以-F为对角线,以F1、F2为邻边做平行四边形,就可以求出F1、F2的大小.三个共点力平衡时,其中任意两个力的合力必定与第三个力大小相等、方向相反;n个共点力平衡时,其中任意的(n-1)个力的合力必定与另一个力大小相等、方向相反.(三)有固定转动轴物体的平衡条件及其应用解决有关有固定转动轴物体的平衡问题,其关键是计算力矩.力矩是力和力臂的乘积,力臂是转动轴(或支点)到力的作用线的垂直距离,而不是转动轴到力的作用点的距离.如果力的作用线通过转动轴,则这个力的力臂为零,因此力矩也是零.同一个力对不同的转动轴的力矩一般是不同的.力的作用效果与力矩的作用效果不同,力的作用效果是使物体的运动状态发生变化,而力矩的作用效果是物体绕着转动轴转动.应用有固定转动轴物体的平衡条件解决问题的基本方法是:1.明确研究对象,即绕固定转动轴的物体是哪个物体;2.分析物体受力(大小和方向),画出受力分析图;3.选取转动轴,找出各个力对转动轴的力臂和力矩(包括大小和方向);4.根据平衡条件ΣM=0列方程,解答.列方程时,把ΣM=0写成所有顺时针力矩的和等于所有逆时针力矩的和,比较方便.解题时要注意转动轴的选择,在有些题目里,转动轴比较明显,如杆秤的提纽就是转动轴.而有些题目中的转动轴就不十分明显,有的甚至没有“转动轴”,对于平衡的物体,原则上物体上的各点都是可以作为转动轴的,但必须以解题方便为原则选择转动轴.例如把转动轴选择在这样的点比较方便:在这个点上存在有未知力,并且这个未知力又不是题目所求的(这样,这个未知力的力矩等于零).三、例题精讲【例1】一光滑球夹在竖直墙与放在水平面上的楔形木块间,处于静止.若对光滑球施一个方向竖直向下的力F ,如图6所示,整个装置仍处于静止,则与施力F 前相比较 [ ]A .水平面对楔形木块的弹力增大B .水平面对楔形木块的摩擦力不变C .墙对球的弹力不变D .楔形木块对球的弹力增大分析与解答:施加力F ,相当于球“重”增加,这样按球“重”G 增加来分析各个力的变化,就使问题简化了一层,从整体分析受力,不难得出水平面对楔形木块的弹力增加.确定选项A 正确.但是,若简单地认为竖直方向的力增加,不会影响水平方向的力的变化,就认定选项B (甚至于选项C )也正确,就犯了片面分析的错误.如果从另一角度稍加分析,不难看出球与墙之间是有相互作用力的,若没有墙,球就不可能静止.图7以球为研究对象,其受力如图7所示,墙对球的弹力T 和斜面对球的弹力N1分别为T=Gtan θ,N1=G/cos θG 增加,当然T 、N1都增加.T 增加,从整体看水平面对楔形木块的摩擦力f=T .因此四个选项中所涉及到的力都应是增大的.本题选项A 、D 正确.【例2】一个质量为m=50千克的均匀圆柱体,放在台阶的旁边,台阶的高度h 是柱体半径r 的一半,如图所示(图为其横截面),柱体与台阶接触处(图中P 点所示)是粗糙的.现要在图中柱体的最上方A 处施一最小的力,使柱体刚能开始以P 为轴向台阶上滚,求(1)所加的力的大小.(2)台阶对柱体的作用力的大小.解:(1)要在A 处施一最小的力,则力的方向应与AP 垂直,这样力臂最大.因为r=2h,由几何关系可推知∠PAO=30°,∠POB=60°.要使柱体刚能绕P 轴上滚,即意味着此时地面对柱体的支持力N=0 ①这时,拉力F 和重力mg 对P 轴的力矩平衡,由此可得mg r sin60°= F ·2 r cos30°② 所以F=2.5×102牛顿.(2)设台阶对柱体的作用力为N,因为刚能开始运动时,N 与重力mg 及拉力F 三力平衡,所以必为共点力.由此可知力N 的方向是沿PA 方向.即力f 的方向与F 的方向垂直,所以N 的大小必等于重力在AP 方向上的分力.即N=mgcos30° ②N=4.3×102牛顿. 图6。
高一物理力与物体平衡试题答案及解析
高一物理力与物体平衡试题答案及解析1.物体静止于水平桌面上,则A.物体对桌面的压力和桌面对物体的支持力是一对平衡力B.物体所受的重力和桌面对它的支持力是一对作用力和反作用力C.物体对桌面的压力就是物体的重力,这两个力是同一性质的力D.桌面对物体的支持力的大小等于物体所受的重力,这两个力是一对平衡力【答案】D【解析】物体对斜面的压力和斜面对物体的支持力是两个物体间的作用力,是一对作用力、反作用力,A错;物体所受重力和斜面对物体的作用力作用于同一个物体上,大小相等,方向相反,是一对平衡力,B错误; D正确;物体对桌面的压力是弹力,物体受到的重力是地球引力,不是同一性质的力,C错误;【考点】考查了相互作用力,平衡力,力的性质2..关于力和运动的关系,下列说法中正确的是A.若物体的速度不断增大,则物体所受的合力一定不为0B.若物体的位移不断增大,则物体所受的合力一定不为0C.若物体的位移与时间的平方成正比,则物体所受的合力一定不为0D.若物体的加速度不变,则物体所受的合力一定为0【答案】AC【解析】物体的速度不断增大,说明存在加速度,合力一定不为零。
A对;位移不断增大,物体可以做匀速直线运动,合力可以为零,B错;位移与时间的平方成正比,说明物体加速,合力不为零,C错只要物体有加速度,合力一定不为零,所以D对。
3.如图所示,在一光滑水平面上放一个物体,人通过细绳跨过高处的定滑轮拉物体,使物体在水平面上运动,人以大小不变的速度v运动。
当绳子与水平方向成θ角时,物体前进的瞬时速度是A.B.C.D.【答案】A【解析】物体前进的速度可以分解为沿绳子收缩的速度与垂直于绳子收缩的速度,现在已知绳子收缩的速度为v,故物体前进的速度为,选项A正确。
【考点】速度的分解与合成。
4.如图所示,在水平传送带上有三个质量分别为m1、m2、m3的木块1、2、3, 1和2及2和3间分别用原长为L,劲度系数为K的轻弹簧连接起来,木块与传送带间的动摩擦因数均为μ,现用水平细绳将木块1固定在左边的墙上,传送带按图示方向匀速运动,当三个木块达到平衡后,1、3两木块之间的距离是A.B.C.D.【答案】B【解析】对木块3分析,摩擦力与弹簧弹力平衡,有:,则,对木块2和3整体分析,摩擦力和弹簧弹力平衡,有:,则,则1、3两木块的距离.故选B。
高一物理力与物体的平衡综合测试题
力与物体的平衡综合测试题本卷分第Ⅰ卷(选择题)和第Ⅱ卷(非选择题)两部分。
满分100分,考试时间90分钟。
第Ⅰ卷(选择题 共40分)一、选择题(共10小题,每小题4分,共40分。
在每小题给出的四个选项中,第1~7题只有一项符合题目要求,第8~10题有多项符合题目要求。
全部选对的得4分,选对但不全的得2分,有选错的得0分。
)1.(原创题)关于力的说法错误的是( )A .力可以改变物体的运动状态,也可以改变物体的形状B .空中飞行的炮弹没有受到与前进方向相同的推力C .几何形状规则的物体,其重心必然在物体的几何中心上D .重心是物体总重力的等效作用点答案:C解析:重心在物体的几何中心上,除几何形状规则的物体,还要质量分布均匀,C 选项错误;其他均正确。
2.一轻弹簧两端分别连接物体a 、b ,在水平力作用下共同向右做匀加速运动,如图所示,在水平面上时,力为F 1,弹簧长为L 1,在斜面上时,力为F 2,弹簧长为L 2,已知a 、b 两物体与接触面间的动摩擦因数相同,则轻弹簧的原长为( )A.L 1+L 22B.F 1L 1-F 2L 2F 2-F 1C.F 2L 1-F 1L 2F 2-F 1D.F 2L 1+F 1L 2F 2+F 1答案:C解析:设物体a 、b 的质量分别为m 1、m 2,与接触面间的动摩擦因数为μ,弹簧原长为L 0,在水平面上时,以整体为研究对象有F 1-μ(m 1+m 2)g =(m 1+m 2)a ,① 隔离a 物体有k (L 1-L 0)-μm 1g =m 1a② 联立解得k (L 1-L 0)=m 1m 1+m 2F 1, ③ 同理可得k (L 2-L 0)=m 1m 1+m 2F 2, ④ 联立③④可得轻弹簧的原长为L 0=F 2L 1-F 1L 2F 2-F 1,C 对。
3.表面粗糙的长直木板的上表面的一端放有一个木块,如图所示,木板由水平位置缓慢向上转动(即木板与地面的夹角α变大,最大静摩擦力大于滑动摩擦力),另一端不动,则木块受到的摩擦力F f 随角度α变化的图象是下列图中的( )。
高中物理力与物体的平衡考点大全及常见典型考题
高中物理力与物体的平衡考点大全及常见典型考题力与平衡条件1.力是物体之间的相互作用[注意]:①受力物和施力物同时存在,受力物同时也是施力物,施力物同时也是受力物.②不接触的物体也可产生力,例如:重力等.2.[注]:① 力不是保持物体运动,而是改变运动的速度和方向②物体的受力(不)改变,它的运动状态(不)改变.(×)[合力改变,运动状态才跟随改变]3.力的三个要素:力的大小、方向和作用点会影响力的作用效果力的图形表示:用带箭头的线段表示力的三个要素的方法称为力的图形表示力的示意图:它只显示力的方向和作用点[注意]:效果不同的力,性质可能相同;性质不同的力,效果可能相同.4.由于地球的引力作用在靠近地面的物体上的力称为重力。
所有靠近地面的物体都受到重力的影响。
物体的重力与其质量成正比,比率为9.8n/kg。
意思是:质量受到的重力为9.8n/kg[注]:① 重力的施力物体是地球,受力物体是物体,重力的方向是垂直和向下的② 重力不一定严格等于地球对物体的吸引力,但它大致相等③ 重力:称重法(条件:垂直方向平衡)④ 地心引力不一定穿过地球的中心5.重力在物体上的作用点叫做重心.[注]:① 对于质量分布均匀的物体,重心位置仅与物体的形状有关(规则形状的重心位于其几何中心);对于质量分布不均匀的物体,重心的位置不仅与物体的形状有关,还与物体中的质量分布有关②采用二次悬挂法可以确定任意薄板的重心.③ 重心可以在物体上或物体外(质心也是如此)④ 物体的重心和质心是两个不同的概念。
当一个物体在没有重力作用的情况下远离地球时,重心的概念将失去意义,但质心仍然存在。
对于地球上的小物体,重心和质心的位置重合⑤ 当物体的形状改变时,物体的重心不一定改变6.发生形变的物体,由于要恢复原状,对跟它接触的物体会产生力的作用,这种力叫弹力.[注意]:①弹力的产生条件:弹力产生在直接接触并发生形变的物体之间.(两物体必须接触,与重力不同)② 任何对象都可以变形,不能变形的对象不存在速度大小运动方向力可以改变物体的运动状态(力是改变物体运动状态的原因)力力的作用效果积1③ 总的来说,压力,支撑和张力是弹性的,弹力的方向与受力物体的变形方向相反(压力方向垂直于支撑面,指向被压物体;支撑力方向垂直于支撑面,指向被支撑物体;绳索张力方向始终指向绳索沿绳索收缩的方向)④两物之间一定有弹力,若无弹力,绝无摩擦力.若两物体间有摩擦力,就一定有弹力,但有弹力,不一定有摩擦力.⑤杆对球的弹力方向:图f图a图BF图cfgg方向与杆的方向相同,G方向和杆的相反方向不在杆的方向上⑥胡克定律f=?kx,负号表示回复力的方向跟振子偏离平衡位置的位移方向相反.⑦弹簧的弹力总是与弹簧的伸长量成正比.(×)[应在弹性限度内]7.摩擦条件:两物体直接接触,接触面粗糙;接触面上应有挤压力;接触面上的两个物体之间应存在滑动或滑动趋势f=μ(动摩擦系数)FN(压力)[注]:① 摩擦方向始终与接触面相切,与压力正交,与相对运动方向相反(摩擦是为了阻碍物体的相对运动,而不是阻碍物体的运动)②相对运动趋势是指两个相互接触的物体互为参照物时所具有的一种运动趋势.③ 动摩擦系数反映了接触表面的物理性质,仅与接触表面的粗糙度有关;接触表面的材料与接触面积的大小和接触表面上的力有关。
高中物理复习《力与物体的平衡》知识点解析与练习题含答案
1.必须牢记的概念、公式、定律(1)质点、位移、速度、加速度的概念.(2)匀变速直线运动的位移、速度公式及推论.(3)牛顿运动定律、万有引力定律等.2.必须掌握的三类问题(1)圆周运动问题.(2)平抛运动问题.(3)卫星运行及其变轨问题.3.必须明确的五个易错易混点(1)vt图象、xt图象都表示直线运动规律.(2)静摩擦力与滑动摩擦力方向的判定及大小的计算方法.(3)运动的合成与分解和力的合成与分解.(4)在竖直面内的圆周运动中绳模型与杆模型在最高点时的临界条件.(5)双星系统的轨道半径与天体间距离的区别.知识点一、整体法和隔离法在平衡问题中的应用1.平衡状物体处于静止或匀速直线运动的状态.2.平衡条件F合=0F x=0F y=0.3.利用整体、隔离思维法对物体受力分析高中物理复习《力与物体的平衡》知识点解析与练习题含答案4.注意问题(1)在受力分析时一定要恰当的选取研究对象,运用整体思维法和隔离思维法时一定要区分好内力和外力.(2)解决问题时通常需要交叉应用隔离、整体思维法.(3)对两个以上的物体叠加组成的整体进行受力分析时,一般先采用整体思维法后用隔离思维法,即“先整体,后隔离”.知识点二、共点力作用下的动态平衡问题1.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.2.共点力平衡的重要推论(1)三个或三个以上的共点力平衡,某一个力(或其中某几个力的合力)与其余力的合力等大反向.(2)同一平面上的三个不平行的力平衡,这三个力必为共点力,且表示这三个力的有向线段可以组成一个封闭的矢量三角形.3.妙解动态平衡问题的两种典型方法:知识点三、复合场中的平衡问题1.六种常见力力大小方向重力G =mg总是竖直向下弹力一般由力的平衡条件或牛顿运动定律求解;弹簧的弹力:F =kx与引起形变的力的方向相反摩擦力静摩擦力0<F f ≤F fm ;滑动摩擦力F f =μF N 与接触面相切,与相对运动或相对运动趋势方向相反(与运动方向不一定相反)电场力匀强电场中的电场力F =qE ;真空中点电荷的库仑力F =kQqr2正电荷所受电场力与电场强度方向相同,负电荷所受电场力与电场强度方向相反安培力F =BIL(I ⊥B)用左手定则判断(垂直于I 、B 所决定的平面)洛伦兹力F =qvB(v ⊥B)用左手定则判断(垂直于v 、B 所决定的平面)2.四类组合场(1)电场与磁场的组合.(2)电场与重力场的组合.(3)重力场与磁场的组合.(4)重力场、电场和磁场的组合.3.处理复合场中的平衡问题的方法与纯力学问题的分析方法一样,学会把电学问题力学化.分析方法是:选取研究对象――→方法“整体法”或“隔离法”↓受力分析――→多了个电场力F =Eq 或安培力F =BIL或洛伦兹力F =qvB ↓列平衡方程―→F 合=0或F x =0,F y =04.注意问题(1)电荷在电场中一定受电场力作用,电流或电荷在磁场中不一定受磁场力作用.(2)分析电场力或洛伦兹力时,注意带电体的电性.(3)分析带电粒子受力时,要注意判断是否考虑重力.高频考点一受力分析物体的静态平衡例1.(2019·高考全国卷Ⅲ)用卡车运输质量为m 的匀质圆筒状工件,为使工件保持固定,将其置于两光滑斜面之间,如图所示.两斜面Ⅰ、Ⅱ固定在车上,倾角分别为30°和60°.重力加速度为g .当卡车沿平直公路匀速行驶时,圆筒对斜面Ⅰ、Ⅱ压力的大小分别为F 1、F 2,则()A .F 1=33mg ,F 2=32mgB .F 1=32mg ,F 2=33mg C .F 1=12mg ,F 2=32mgD .F 1=32mg ,F 2=12mg 【举一反三】【2017·天津卷】如图所示,轻质不可伸长的晾衣绳两端分别固定在竖直杆M 、N 上的a 、b 两点,悬挂衣服的衣架钩是光滑的,挂于绳上处于静止状态。
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期终总复习(一)
力物体的平衡(A)
1.下列关于力的说法,正确的是()
A 力是物体对物体的相互作用
B 力有时能脱离物体而独立存在
C 有受力物体就一定有施力物体
D 只有相互接触的物体间才能产生作用力2.关于重心,下列说法正确的是()
A 重心是物体内重力最大的点
B 任何几何形状规则的物体的重心必与几何中心重合
C 重心是重力的作用点,它总是在物体上,不可能在物体外
D 重心是物体各部分所受重力的合力的作用点
3.关于摩擦力,下列说法正确的是()
A 摩擦力方向总是跟运动方向相反
B 相互压紧且接触面粗糙的物体之间一定有摩擦力
C 相互接触的物体间正压力增大,摩擦力一定增大
D 物体受到静摩擦力的大小,跟材料的粗糙程度无关
;当它4.一根轻质弹簧,当它上端固定,下端悬挂重为G的物体时,长度为L
1
下端固定在水平地面上,上端压一重为G的物体时,其长度为L
,则它的劲
2
度系数是()
A G/L1
B G/L2
C G/(L1-L2)
D 2G/(L1-L2) 5.关于两个大小不变的共点力与其合力的关系,下列说法正确的是()
A 合力大小随两力夹角增大而增大
B 合力的大小一定大于分力中最大者
C 两个分力夹角小于1800时,合力大小随夹角减小而增大
D 合力的大小不能小于分力中最小者
6.如图所示,物体放在水平桌面上,在水平方向上共受三个力作用,即F1、F2和摩擦力作用,物块处于静止状态,其中F1=10牛,F2=2牛,若撤去F1,则物块受到的摩擦力是( )
A 8牛,方向向右
B 8牛,方向向左
C 2牛,方向向右
D 2牛,方向向左
7.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
摩擦系数为()
A Fcosα/(mg-Fsinα)
B Fsinα/(mg-Fsinα)
C (mg-Fsinα)/Fcosα
D Fcosα/mg
8.如图所示,在倾角为的斜面上,一质量为m的小球被竖
直的木板挡住,不计一切摩擦,则小球对斜面的压力
为,小球对木板的压力为。
9.两根长度相等的轻绳,下端悬挂一质量为m的物体,上端分别固定在水平天花板上的M、N点,M、N两点间的距离为s,如图所示。
已知两绳所受的拉
力均为T,则每根绳的长度为_______。
10.A、B、C三物块质量分别为M、m和m0,作如下右图
所示的联结。
绳子不可伸长,且绳子和滑轮的质量、滑轮
的摩擦均可不计。
若B 随A 一起
沿水平桌面作匀速运动,则物块A 与桌面之
间的摩擦力大小为 ,物块A 与B
之间的摩擦力大小为 。
11.上左图中重物的质量为m ,轻细线AO 和BO 的A 、B 端是固定的。
平衡时
AO 是水平的,BO 与水平面的夹角为θ。
AO 的拉力F 1和BO 的拉力F 2的大
小分别是F 1= ,F 2= 。
12.要使静止在水平面上重为3牛顿的物体移动,需要用0.8牛顿的水平推力,
重物移动后,要维持作匀速运动,只需0.6牛顿的水平推力,那么重物与水平
面间的动摩擦因数为 ,重物与水平面间的最大静摩擦力为 N ,若开始用0.4N 的水平力拉重物,则重物受的摩擦力为 N 。
13.如图所示,长为1m 的杆,A 端与固定的竖直墙壁上的轴
连接,且杆与竖直方向成30︒角,在B 端沿图中所示的方
向施以5N 的拉力,则对A 产生力矩按大小排列顺序的力
分别是 ,力矩最大为 N •m ,力矩
最小是 N •m 。
14.如图所示,当水平拉力F =50N 时,质量为m = 2kg 的木
板可以在水平面上匀速前进,若在木板上再放一个质量为M 的铁块,为使它们能继续匀速前进,需要加的拉力'F 为
75N ,求铁块的质量。
15.用长为15cm 的弹簧竖直吊起一块木块,稳定后弹簧长23cm ,用这弹簧在
水平桌面上水平匀速拉动该木块,弹簧的长为17cm ,求木块与桌面间的滑动
摩擦系数。
16.如图所示,物体A 、B 分别重100N 、20N ,试求当整个系统静止时悬绳OC
的拉力及物体A 与台面的摩擦力。