专题--受力分析与物体的平衡
受力分析_物体的平衡
GA=FN sin45① 三角形劈的平衡方程为: Ff m=FN sin45② FNB=G+FN cos45③ 另有Ff m= FNB ④ 由②③④式可得:FN =
G
2 1 2
而FN=FN ,代入①式可得:GA=
1
G.
方法点拨:处理平衡物体中的临界问题和 极值问题,首先仍要正确受力分析,搞清临界 条件并且要利用好临界条件,列出平衡方程, 分析极值问题时,要善于选择物理方法和数学 方法,做到数理的巧妙结合.对于不能确定的 临界状态,我们采取的基本思维方法是假设推 理法,即先假设为某状态,然后再根据平衡条 件及有关知识列方程求解.
一、物体受力分析的原则
解答:1.根据力的概念,从施力物体出 发,进行受力分析.
2.从力产生的原因出发,进行受力分析, 一般场力(重力、电场力、磁场力)主要依据这 一点进行受力分析.
3.从物体所处的状态(平衡和非平衡态)入 手结合各种力的特点,然后根据平衡条件或牛 顿运动定律进行分析判断.
二、运用正交分解法解决物体的平衡问题的主 要依据是什么?
2.正交分解法在解决平衡问题中的运用 例2:质量为m的木块在推力F作用下,在水 平地面上做匀速运动,如图2-3-3所示.已知木 块与地面间的动摩擦因数为μ,那么木块受到的 滑动摩擦力为下列各值中的哪个( ) A.μmg C.μ(mg+Fcosθ) B.μ(mg+Fsinθ) D.Fcosθ
解析:木块匀速运动时受到四个力的作用: 重力mg、推力F、支持力FN、摩擦力Fμ.沿水平方 向建立x轴,将F进行正交分解,如图(这样建立坐 标系只需分解F),由于木块做匀速直线运动,所 以,在x轴上,向左的力等于向右的力(水平方向 二力平衡);在y轴上向上的力等于向下的力.即
挑战高考压轴题专题二:受力分析和物体的平衡运动的合成分解与牵连体的速度关联
挑战高考压轴题专题二:受力分析和物体的平衡运动的合成分解与牵连体的速度关联一、单选题1.(2分)一物块在水平面内做直线运动,以0时刻物块的位置为坐标原点建立xOy平面直角坐标系,运动轨迹如图甲所示。
物块在x方向运动速度v x随时间t的变化规律如图乙所示。
下列关于物块在y方向运动的初速度v y0、加速度a y的判断,可能正确的是()A.v y0=0,a y=1m/s2B.v y0=0,a5=2m/s2C.v y0=4m/s,a5=2m/s2D.v y0=4m/s,a y=4m/s22.(2分)如图所示,AB杆以恒定角速度绕A点转动,并带动套在水平杆OC上的质量为M的小环运动,运动开始时,AB杆在竖直位置,则小环M的加速度将()A.逐渐增大B.先减小后增大C.先增大后减小D.逐渐减小3.(2分)如图所示,物体A和小车用轻绳连接在一起,小车以速度v0向右匀速运动。
当小车运动到图示位置时,轻绳与水平方向的夹角为θ,关于此时物体A的运动情况的描述正确的是()A .物体A 减速上升B .物体A 的速度大小 v A =v 0C .物体A 的速度大小 v A =v 0sinθD .物体A 的速度大小 v A =v 0cosθ4.(2分)空间内有一水平向右的电场E ,现有一带电量为q 的小球以初速度为v 0向右上抛出,已知E =√3mg3q ,求小球落地点距离抛出点的最远距离( )A .v 02gB .√2v 02gC .√3v 02gD .2v 02g5.(2分)如图所示,卡车通过定滑轮以恒定的功率P 0拉轻绳牵引河中的小船沿水面运动,已知小船的质量为m ,沿水面运动时所受的阻力为f,当绳AO 段与水平面夹角为θ时,小船的速度为v ,不计绳子与滑轮的摩擦,则此时小船的加速度等于( )A .P o cosθmvB .P o mv −f mC .P omvcosθ−f mD .P o cos 2θmv −f m6.(2分)如图所示,一端系有小球的轻绳穿过套在水平杆上的光滑圆环,另一端系在天花板上。
物体的平衡与受力分析知识点总结
物体的平衡与受力分析知识点总结一、引言物体的平衡与受力分析是物理学中重要的基础概念,对理解和解决各种物理问题具有重要意义。
本文将对物体的平衡与受力分析的相关知识进行总结,包括平衡的条件、静力学平衡和受力分析等内容。
二、平衡的条件物体的平衡是指物体处于静止或匀速直线运动状态下,不受外力作用或受到的外力合力为零的状态。
要使物体达到平衡,需要满足以下条件:1. 力的平衡:物体所受合力为零。
即∑F = 0,其中∑F表示所有作用在物体上的力的矢量和。
2. 力矩的平衡:物体所受合力矩为零。
即∑M = 0,其中∑M表示所有作用在物体上的力矩的矢量和。
三、静力学平衡静力学平衡是指物体处于静止状态下的平衡。
在静力学平衡中,物体受到的合力和合力矩均为零。
1. 物体受力平衡的条件:a. 重力平衡:物体所受重力和支持力相等,即mg = N,其中m为物体的质量,g为重力加速度,N为支持力。
b. 摩擦力平衡:摩擦力是物体与支撑面接触时产生的一种力,当物体受到的摩擦力与施加在物体上的外力相等时,物体达到平衡。
2. 物体受力矩平衡的条件:a. 力矩平衡定律:在物体达到平衡的条件下,物体所受合力矩为零。
这意味着物体上作用的力矩和逆时针方向的力矩相等。
b. 杠杆原理:根据杠杆原理,当物体在杠杆上达到平衡时,物体所受的力矩为零。
杠杆原理可以用于解决一些复杂的力矩平衡问题。
四、受力分析受力分析是解决与物体平衡和运动相关的问题的重要方法,通过分析物体所受的各个外力及其作用方向和大小,可以确定物体所处的状态和运动情况。
1. 重力:地球对物体的吸引力,作用方向始终指向地心。
2. 弹力:当物体受到弹性物体的压缩或伸展时产生的力,作用方向与物体的接触面垂直,指向物体表面。
3. 支持力:支持物体的力,作用方向与物体接触面垂直,指向物体表面。
4. 摩擦力:物体相对于支撑面的运动方向产生的力,分为静摩擦力和动摩擦力。
5. 合力:作用在物体上的多个力的矢量和,用于判断物体的受力平衡情况。
高中物理-专题一 力与物体的平衡
专题一力与物体的平衡专题复习定位解决问题本专题主要解决各种性质力的分析及平衡条件的应用。
涉及到的力主要有重力、弹力、摩擦力、电场力和磁场力等。
高考重点受力分析;整体法与隔离法的应用;静态平衡问题;动态平衡问题;电学中的平衡问题。
题型难度以选择题为主,有时候在计算题中的某一问或者单独以计算题的形式命题,题目难度一般为中档题。
1.弹力(1)大小:弹簧在弹性限度内,弹力的大小可由胡克定律F=kx计算;一般情况下物体间相互作用的弹力可由平衡条件或牛顿运动定律来求解。
(2)方向:一般垂直于接触面(或切面)指向形变恢复的方向;绳的拉力沿绳指向绳收缩的方向。
2.摩擦力(1)大小:滑动摩擦力F=μF N,与接触面的面积无关;静摩擦力的增大有一个限度,具体值根据牛顿运动定律或平衡条件来求解。
(2)方向:沿接触面的切线方向,并且跟物体的相对运动或相对运动趋势的方向相反。
3.电场力(1)大小:F=qE。
若为匀强电场,电场力则为恒力;若为非匀强电场,电场力则与电荷所处的位置有关。
真空中点电荷间的库仑力F=k q1q2 r2。
(2)方向:正电荷所受电场力方向与场强方向一致,负电荷所受电场力方向与场强方向相反。
4.安培力(1)大小:F=BIL,此式只适用于B⊥I的情况,且L是导线的有效长度,当B∥I 时,F=0。
(2)方向:用左手定则判断,安培力垂直于B、I决定的平面。
5.洛伦兹力(1)大小:F=q v B,此式只适用于B⊥v的情况。
当B∥v时,F=0。
(2)方向:用左手定则判断,洛伦兹力垂直于B、v决定的平面,洛伦兹力不做功。
6.共点力的平衡(1)平衡状态:物体静止或做匀速直线运动。
(2)平衡条件:F合=0或F x=0,F y=0。
(3)常用推论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若三个共点力的合力为零,则表示这三个力的有向线段首尾相接组成一个封闭三角形。
1.解题基本思路确定平衡状态(加速度为零)→巧选研究对象(整体法或隔离法)→受力分析→建立平衡方程→求解或作讨论。
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物体的受力分析和平衡是物理学中重要的基础概念之一。
通过对物体所受力的分析,我们可以更好地理解物体的平衡条件以及力的平衡定律。
本文将通过几个典型例题来解析受力分析和物体平衡的相关知识。
1. 例题一:挂在水平轴上的物体假设有一个质量为m的物体被挂在一个水平轴上,并受到一个斜向上的力F和垂直向下的重力mg。
我们需要分析这个物体所受的所有力,并判断它是否处于平衡状态。
首先,我们需要确定这个物体所受的力。
由题意可知,物体受到的力有斜向上的力F和垂直向下的重力mg两个方向的力。
接下来,根据力的平衡定律,在水平方向上,物体受到的合力为零。
即F = 0,这表示物体在水平方向上没有受到外力的作用,保持原来的匀速直线运动状态。
在垂直方向上,物体受到的合力为零。
即F - mg = 0,解得F = mg。
这表示斜向上的力F等于物体的重力。
因此,我们可以得出结论:在这个例子中,物体处于平衡状态,受到斜向上的力F和垂直向下的重力mg的作用。
2. 例题二:悬挂在绳子上的物体假设有一个质量为m的物体悬挂在一根不可伸长的绳子上,并受到重力mg和绳子的拉力T。
我们需要分析这个物体所受的所有力,并判断它是否处于平衡状态。
首先,我们需要确定这个物体所受的力。
由题意可知,物体受到的力有重力mg和绳子的拉力T两个方向的力。
接下来,根据力的平衡定律,在垂直方向上,物体受到的合力为零。
即T - mg = 0,解得T = mg。
这表示绳子的拉力等于物体的重力。
在水平方向上,物体受到的合力为零。
即水平方向上没有受到外力的作用。
因此,我们可以得出结论:在这个例子中,物体处于平衡状态,受到绳子的拉力T和重力mg的作用。
3. 例题三:平板上的物体假设有一个质量为m的物体放置在一个倾斜角度为α的平板上,并受到平板的支持力N、重力mg以及摩擦力f的作用。
我们需要分析这个物体所受的所有力,并判断它是否处于平衡状态。
首先,我们需要确定这个物体所受的力。
物体的受力分析与平衡条件
物体的受力分析与平衡条件在物理学中,对于物体的受力分析与平衡条件是研究物体静止或运动状态的基本原理。
通过分析物体所受的力与平衡条件,我们可以揭示物体所处的力学状态,并进一步了解物体的运动规律。
本文将以受力分析与平衡条件为主题,探讨其原理和应用。
1. 受力分析的基本原理受力分析是对物体所受力进行分析和求解的过程。
物体在受到外界作用力时,将产生相应的反作用力。
根据牛顿第三定律,任何两个物体之间的相互作用力大小相等、方向相反。
因此,当我们研究一个物体所受的力时,需要同时考虑物体对其他物体的作用力以及其他物体对该物体的作用力。
2. 平衡条件的理解与应用平衡条件是物体处于静止状态的基本原理。
在平衡条件下,物体所受的合力为零,同时力矩的合为零。
合力为零意味着物体在各个方向上的受力平衡,力矩的合为零意味着物体不受任何转动力矩的作用,保持平衡状态。
平衡条件的应用十分广泛。
例如,在静力学中,通过平衡条件可以分析物体所处的平衡位置。
在工程学中,也需要考虑物体的平衡条件,以保证结构的稳定性和安全性。
在设计桥梁、建筑物等工程中,平衡条件的应用极为重要。
3. 物体的受力分析物体所受的力可以分为两种类型:外力和内力。
外力是指其他物体对该物体施加的作用力,例如拉力、推力、重力等。
内力是物体内部各个部分之间产生的相互作用力,例如弹力、摩擦力等。
受力分析的过程需要综合考虑物体所受的外力和内力,并根据受力平衡条件求解未知力的大小和方向。
在实际问题中,常常需要考虑多个力的叠加和分解,以得到物体的合力和合力矩。
4. 物体的平衡状态物体在受力情况下可能存在三种平衡状态:稳定平衡、不稳定平衡和中立平衡。
稳定平衡指的是物体在被扰动后能够自动回复到平衡位置的状态;不稳定平衡指的是物体在被扰动后无法回复到原来的平衡位置,容易发生滑动、倾倒等运动;中立平衡指的是物体在被扰动后可以保持新的平衡位置。
理解不同平衡状态对于设计和分析物体的稳定性至关重要。
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?【例题6】(2016全国卷II)质量为m的物体用轻绳AB悬挂于天花板上。
物体的受力和平衡知识点总结
物体的受力和平衡知识点总结物体的受力和平衡是物理学中的一项重要内容,研究物体在不同受力作用下的平衡条件和力的相互作用。
深入理解物体的受力和平衡对于解决物理学问题和实际应用有着重要意义。
本文将对物体的受力和平衡的相关知识进行总结,并结合实际例子进行阐述。
一、物体的受力物体受力是指作用于物体上的力的集合,根据力的来源可分为外力和内力。
外力是物体与外界其他物体相互作用产生的力,如重力、弹力、摩擦力等。
内力是物体内部各个部分相互作用产生的力,如分子间的库仑力、弹簧的弹力等。
1. 重力:是地球或其他天体对物体产生的吸引力,是物体质量与重力加速度的乘积,符号为Fg,单位为牛顿(N)。
2. 弹力:是物体与弹性体接触时产生的力,具有弹性特性,大小与物体的位移成正比,符号为Fe,单位为牛顿(N)。
3. 摩擦力:是物体相对运动或接触时产生的力,分为静摩擦力和动摩擦力。
静摩擦力是物体相对运动前的摩擦力,动摩擦力是物体相对运动时的摩擦力,符号分别为Fs和Fd,单位为牛顿(N)。
二、物体的平衡条件物体的平衡条件是指物体在受到多个力的作用时,力的合力为零时物体处于平衡状态。
物体平衡条件分为静平衡和动平衡。
1. 静平衡:物体处于静止状态或匀速直线运动状态,力的合力和力的合力矩均为零。
2. 动平衡:物体处于匀速曲线运动状态,力的合力为零,而力的合力矩不为零。
三、物体的受力分析方法物体的受力分析可以通过以下方法进行:1. 绘制受力图:根据物体所受力的方向、大小和作用点,画出力的示意图,方便分析受力情况。
2. 列示力的平衡方程:根据物体处于平衡状态,推导出力的平衡方程,利用数学方法解方程,求解物体所受力的大小和方向。
3. 利用牛顿第二定律:根据牛顿第二定律F=ma,利用物体的加速度、质量和所受合力,求解物体的受力情况。
四、实际应用示例物体的受力和平衡的知识在日常生活和工程实践中有广泛的应用。
以下是一些实际应用示例:1. 建筑工程中,通过受力分析确保建筑物的结构安全稳定,避免因受力不均导致的倒塌事故。
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在物理学中,受力分析和物体平衡是非常重要的基础知识。
通过对物体所受力的分析,我们可以了解物体的运动状态以及是否处于平衡状态。
本文将通过解析几个典型的例题,帮助读者更好地理解受力分析和物体平衡的概念。
例题一:垂直轴上的物体平衡将一个质量为10千克的木块悬挂在一根质量忽略不计的轻杆上,轻杆的一端固定在墙上,另一端与滑轮相连,滑轮距地面高度为2米。
现求木块上挂的重物的质量是多少?解析:首先,我们可以根据题目中给出的物体的质量和距离,得到所受到的重力,即10千克 * 9.8米/秒² = 98牛顿。
由于木块处于静止状态,根据角动量守恒定律,木块所受合力矩为零。
由于轻杆质量忽略不计,可以将滑轮视为质量忽略不计的点,即滑轮为定轴。
设木块上挂的重物的质量为M,根据力矩平衡公式有:2米 * 98牛顿 - 0米 * M = 0解得:M = 98千克所以,木块上挂的重物的质量为98千克。
例题二:倾斜面上的物体平衡一个质量为5千克的木箱被放置在一个倾角为30°的光滑斜面上,斜面上有一垂直向上的力F使木箱处于静止状态,求力F的大小。
解析:首先,我们可以根据题目中给出的物体的质量和斜面的倾角,得到物体所受到的重力,即5千克 * 9.8米/秒² = 49牛顿。
由于木箱处于静止状态,根据 Newton's第一定律,合力等于零。
这意味着斜面上的力F必须与斜面的竖直方向的分量相抵消。
设力F的大小为F1,根据受力分析,可以得到以下等式:F1 * cos30° = 49牛顿解得:F1 = 98牛顿所以,力F的大小为98牛顿。
例题三:悬挂物体和支撑力的分析一个质量为2千克的物体用绳子悬挂在天花板上,绳子的倾角为60°,求绳子的拉力和天花板对物体的支撑力。
解析:首先,根据题目中给出的物体的质量和绳子的倾角,可以得到物体所受到的重力,即2千克 * 9.8米/秒² = 19.6牛顿。
工程力学中的物体平衡与受力分析
工程力学中的物体平衡与受力分析工程力学是工程学科中的重要基础课程,其中物体平衡与受力分析是其核心内容之一。
本文将从力的基本概念入手,介绍物体平衡的条件以及受力分析的方法,旨在帮助读者更好地理解和应用工程力学中的物体平衡与受力分析。
一、力的基本概念力是物体之间相互作用的结果,可以引起物体的位移或变形。
根据力的性质,可以将力分为接触力和非接触力。
接触力是指两个物体之间直接接触而产生的力,如物体的支持力、摩擦力等;非接触力是指两个物体之间不直接接触而产生的力,如重力、电磁力等。
二、物体平衡的条件在工程力学中,物体平衡是指物体处于静止状态或匀速运动状态的条件。
为了使物体处于平衡状态,需要满足以下两个条件:1. 合力为零:当物体处于平衡状态时,所有作用在物体上的力的合力应等于零。
即∑F=0,其中∑F表示所有作用在物体上的力的矢量和。
2. 扭矩为零:除了合力为零外,物体在平衡状态下还需要满足扭矩为零的条件。
扭矩是力对物体产生转动效果的量度,可以通过力的矩来计算。
对于物体的平衡,∑M=0,其中∑M表示所有作用在物体上的力的扭矩之和。
三、受力分析的方法在进行物体受力分析时,可以采用以下步骤:1. 画出受力图:根据问题描述,画出物体受到的所有外力的作用线,长度表示力的大小,并标明力的方向。
2. 选取合适的参考系:为了方便计算,选择一个合适的参考系,确定坐标轴的正方向。
3. 分解力:将所有外力按照坐标轴的方向进行分解,分解为平行于坐标轴的分力。
4. 受力平衡方程:根据物体平衡的条件,编写受力平衡方程,将所有分力的代数和等于零。
5. 解方程求解:根据受力平衡方程,解方程组,计算未知力的大小或其他需要的力学量。
四、实例分析为了更好地理解物体平衡与受力分析的应用,我们来看一个实际例子:假设有一个悬挂在天花板上的吊扇,如图所示。
假设吊扇的质量为m,重力为G,绳子的张力为T,风对吊扇叶片的阻力为F。
(插入图片:吊扇示意图)根据题目要求,我们需要计算吊扇所受到的张力T和风的阻力F。
受力分析物体的平衡
解析:方法一、正交分解求极值 方法二、多力平衡转化为三力平衡
答案:E≥Mg/2q
例题3、(三角形相似)如图,竖直平面内的固定的光滑绝缘 圆环上套有质量相等的带同种电荷的小球A、B,其中B球位 于环的最低点且固定,A球不固定,处于静止状态,现缓慢将 小球A上的电荷导走,则在此操作过程中,下列说法中正确的 是( 单选 ) A、A球受到的库仑力变小,支持力先变小后变大 B、A球受到的库仑力变小,支持力不变 C、A球受到的库仑力和支持力均不变 D、A球受到库仑力变小,支持力变大 突破口:平衡条件各个力的变化特点
物体平衡 (1)平衡状态和平衡条件 (2)等效法、整体隔离法的灵活使用 (3)三力动态平衡分析(三种情况)
我们在路上。。。。。。
例题1、(等效法、整体隔离法)如图所示,绝缘的不带电的斜面小车M静止 在光滑水平面上,一边紧贴装有压力传感器的数竖直墙壁,空间有竖直向下的 匀强电场(Eq<mg),质量为m带正电的物体放在M上(始终不脱离,斜面足 够长); (1)若m恰好匀速下滑,则下列说法中正确的是( 多选 ) A、压力传感器无示数 B、若电场强度逐渐增大,m仍将匀速,压力传感器始终无示数 C、若电场强度逐渐增大,m仍将匀速,压力传感器开始有示数并逐渐增大 D、若在竖直平面内任意改变电场方向,m仍下滑,压力传感器可能有示数 E、若某时刻将电场换成垂直纸面向里的磁场,则压力传感器立即变为有示数 (2)若m匀加速下滑,则下列说法中正确的是( 单选 ) A、压力传感器是否有示数无法判断 B、若电场强度逐渐增大,m仍以原来的加速度匀加速 C、若在竖直平面内任意改变电场强度方向,M能向右运动 D、若电场强度逐渐增大,压力传感器有示数并逐渐增大
考点:三力动态平衡、三角形相似
专题一_力与物体的平衡_精讲
专题一力与物体的平衡1.力的效果(1)力的静力学效应:力能使物体发生形变.(2)力的动力学效应: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I=△p;c.空间积累效应:做功W=Fs,使物体的动能发生变化W=△Ek.2.中学物理中常见的几种力3.受力分析的步骤(1)明确研究对象:研究对象可以是一个点、一个物体或物体系等.(2)按顺序找力:按一重力、二弹力(分析有多少个接触点,然后根据弹力产生的条件分析是否产生弹力)、三摩擦力、四其他力(如电场力、磁场力等)的顺序来分析物体受力.防止多力或漏力.(3)画出力的示意图:每个力都要标明表示力的符号探究点一三力平衡问题1.如图所示的装置处于静止状态.已知A、B两点在同一水平面上,轻绳OA、OB与水平方向的夹角均为θ,物体所受重力为G,求轻绳OA和OB所受的拉力.2.如图所示,在电线杆的两侧常用钢丝绳把它固定在地上.如果钢丝绳与地面的夹角∠A=∠B=60°,每条钢丝绳的拉力都是300N,求两根钢丝绳作用在电线杆上的合力.(双)3.如图所示,物体G用两根绳子悬挂,开始时绳OA水平,现将两绳同时沿顺时针方向转过90°,且保持两绳之间的夹角α不变(α>90°),物体保持静止状态.在旋转过程中,设绳OA的拉力为T1,绳OB的拉力为T2,则( ).(A)T1先减小后增大(B)T1先增大后减小(C)T2逐渐增大(D)T2最终变为零探究点二多力平衡问题2.如图X2-2所示,A、B两物体紧靠着放在粗糙水平面上.A、B间接触面光滑.在水平推力F作用下两物体一起加速运动,物体A恰好不离开地面,则物体关于A、B()A.A受3个力,B受4个力B.A受4个力,B受3个力C.A受3个力,B受3个力D.A受4 个力,B受4个力C.水平面对C的摩擦力方向一定向左D.水平面对C的支持力与B、C的总重力大小相等探究点三物体组的平衡问题1.如图1-1-5所示,粗糙的水平地面上有一斜劈,斜劈上一物块正在沿斜匀速下滑,斜劈保持静止,则地面对斜劈的摩擦力( )面以速度vA.等于零B.不为零,方向向右C.不为零,方向向左D.不为零,v0较大时方向向左,v0较小时方向向右2:如图1-1-6所示,倾角为θ的三角滑块及其斜面上的物块静止在粗糙水平地面上.现用力F垂直作用在物块上,物块及滑块均未被推动,则滑块受到地面的静摩擦力大小为( )A.0 B.F cosθC.F sinθD.F tanθ探究点四 动态平衡问题1.国家大剧院外部呈椭球型.假设国家大剧院的屋顶为半球形,一保洁人员为执行保洁任务,必须在半球形屋顶上向上缓慢爬行(如图所示),他在向上爬的过程中( )A .屋顶对他的支持力不变B .屋顶对他的支持力变大C .屋顶对他的摩擦力不变D .屋顶对他的摩擦力变大探究点五:电磁学中的物体的平衡问题1.如图所示,M 、N 是平行板电容器的两个极板,R 0为定值电阻,R 1、R 2为可调电阻,用绝缘细线将质量为m 、带正电的小球悬于电容器内部.闭合电键S ,小球静止时受到悬线的拉力为F .调节R 1、R 2,关于F 的大小判断正确的是( )A .保持R 1不变,缓慢增大R 2时,F 将变大B .保持R 1不变,缓慢增大R 2时,F 将变小C .保持R 2不变,缓慢增大R 1时,F 将变大D .保持R 2不变,缓慢增大R 1时,F 将变小变式.(双选)如图所示,A 、B 两带电小球,质量分别为m A 、m B ,电荷量分别为q A 、q B ,用绝缘不可伸长的细线如图悬挂,静止时A 、B 两球处于同一水平面.若B 对A 及A 对B 的库仑力分别为F A 、F B ,则下列判断正确的是( )A .FA <FB B .OC 细线的拉力F TC =(m A +m B )gC .AC 细线对A 的拉力F TA =2g m A D .同时烧断AC 、BC 细线后,A 、B 在竖直方向的加速度相同探究六:电磁感应中的平衡问题1.如图甲中abcd 为导体做成的框架,其平面与水平面成θ角,质量为m 的导体棒PQ 与ab 、cd 垂直且接触良好,回路的电阻为R ,整个装置放于垂直框架平面的变化的磁场中,磁感应强度B 随时间变化规律如图乙所示,棒PQ 始终静止,在时间0~t0内,棒PQ 受到的静摩擦力的大小变化是 ( ) 思路:安培力方向?A.一直增大B.一直减小C.先减小后增大D.先增大后减小1.如图1-1-1所示的水平面上,橡皮绳一端固定,另一端连接两根弹簧,连接点P 在F 1、F 2和F 3三力作用下保持静止.下列判断正确的是( )A .F 1>F 2>F 3B .F 3>F 1>F 2C .F 2>F 3>F 1D .F 3>F 2>F 12.图1-1-4为节日里悬挂灯笼的一种方式,A 、B 点等高,O 为结点,轻绳AO 、BO 长度相等,拉力分别为F A 、F B ,灯笼受到的重力为G .下列表述正确的是( )A .FA 一定小于GB .F A 与F B 大小相等C .F A 与F B 是一对平衡力D .F A 与F B 大小之和等于G3.在2010年广州亚运会上,我国运动员陈一冰在吊环项目中取得了冠军.如图所示是比赛中的一个场景,此时人静止不动,两根吊带对称并与竖直方向有一定夹角.下列判断正确的是( )A .两根吊带受到环的拉力大小不等B .手对吊环作用力方向竖直向下C .每根吊带受到环的拉力大小都等于人重量的一半D .两根吊带受到环的拉力合力一定竖直向下4.如图所示,清洗楼房玻璃的工人常用一根绳索将自己悬在空中,工人及其装备的总重量为G ,悬绳与竖直墙壁的夹角为α,悬绳对工人的拉力大小为F 1 ,墙壁对工人的弹力大小为F2 , 则( )A .F 1=G sin αB .F 2=G tan αC .若缓慢减小悬绳的长度,F 1与F 2的合力变大D .若缓慢减小悬绳的长度,F 1减小,F 2增大5.如图X 2-8所示,一光滑斜面固定在地面上,重力为G 的物体在一水平推力F 的作用下处于静止状态.若斜面的倾角为θ,则( )A .F =G cos θB .F =G sin θC .物体对斜面的压力F N =G cos θD .物体对斜面的压力F N =G cos θ6.某同学在研究性学习中,利用所学的知识解决了如下问题:一轻质弹簧竖直悬挂于某一深度为h=30.0 cm且开口向下的小筒中(没有外力作用时弹簧的下端位于筒内,用测力计可以同弹簧的下端接触),如图X2-7甲所示,若本实验的和弹簧的长度测量工具只能测量露出筒外弹簧的长度l,现要测出弹簧的原长l劲度系数,该同学通过改变l而测出对应的弹力F,作出F-l图象如图乙所示,则弹簧的劲度系数为k=________ N/m,弹簧的原长l0=_________.甲乙图X2-77.如图所示,一质量为m=1.0×10-2kg,带电荷量为q=1.0×10-6C的小球,用绝缘细线悬挂在水平向右的匀强电场中,假设电场足够大,静止时悬线向左与竖直方向成60°角.小球在运动过程电荷量保持不变,重力加速度g=10m/s2.(结果保留2位有效数字)求:(1)画出小球受力图并判断小球带何种电荷;(2)求电场强度E;(3)若在某时刻将细线突然剪断,求经过1s时小球的速度v.。
高三物理二轮学案:专题一:力与运动 第2课时 受力分析与物体的平衡
第二课时受力分析与物体的平衡【自主学习】考纲要求:知识网络:学习目标:1、通过例题1和变式训练1使学生掌握重力、弹力、摩擦力作用下的平衡问题;2、通过例题2和变式训练2使学生提高用图解法分析动态平衡问题的能力;3、通过例题3和变式训练3使学生熟悉用三角形相似解平衡问题的方法;4、通过例题4和变式训练4使学生掌握与电场力、磁场力有关的平衡问题。
要点梳理要点1:常见的几种力①重力与万有引力的比较方向:万有引力的方向指向地心,而重力的方向总是竖直向下,与当地的水平面垂直,但不一定指向地心。
大小:G =mg ,其中g 与地理位置和离地高度有关。
②对弹力的理解产生条件:直接接触 发生弹性形变。
大小:可以由胡克定律kx F =计算,一般情况可由平衡条件或牛顿运动定律求解。
方向:垂直于接触面指向受力物体。
③摩擦力的分析与计算条件:接触、挤压、有相对运动或运动趋势大小:静摩擦力一般通过分析受力情况,沿接触面方向根据平衡条件或牛顿第二定律列方程求解滑动摩擦力 由N F f μ=来计算 ④电场力 大小: 221rq q kF = 真空中的点电荷 qE F = 任何电场方向:与正电荷的受力方向相同同种电荷相互排斥,异种电荷相互吸引。
⑤磁场力F=(l为垂直于匀强磁场的有效长度)安培力:大小IlB方向由左手定则判断F=(v是垂直磁场的有效速度)方向由左手定则判断。
洛伦兹力:大小qvB思考1:(2013上海单科,8,2分)如图,质量m A>m B的两物体A、B叠放在一起,靠着竖直墙面。
让它们由静止释放,在沿粗糙墙面下落过程中,物体B的受力示意图是( )思考2:在机场货物托运处,常用传送带运送行李和货物,如图所示,靠在一起的两个材料相同而质量和大小均不同的包装箱随传送带一起上行,下列说法正确的是()A.匀速上行时b受3个力作用B.匀加速上行时b受4个力作用C.当上行过程中传送带因故突然停止时,b受4个力作用D.若上行过程中传送带因故突然停止后,b受的摩擦力一定比原来大要点2:力的合成与分解运算法则:平行四边形定则或三角形定则常用方法:合成法、正交分解法合力和分力的关系:等效替代思考3:如图所示,F1、F2、F3恰好构成封闭的直角三角形,这三个力的合力最大的是( )思考4.(2013课标Ⅰ,21,6分)(多选)2012年11月,“歼15”舰载机在“辽宁号”航空母舰上着舰成功。
受力分析与物体的平衡
受力分析与物体平衡一.共点力物体同时受几个力的作用,如果这几个力都作用于物体的同一点或者它们的作用线交于同一点,这几个力叫共点力.能简化成质点的物体受到的力可视为共点力。
二、平衡状态物体保持静止....状态(或有固定转轴的物体匀速转动).....或匀速运动注意:这里的静止需要二个条件,一是物体受到的合外力为零,二是物体的速度为零,仅速度为零时物体不一定处于静止状态,如物体做竖直上抛运动达到最高点时刻,物体速度为零,但物体不是处于静止状态,因为物体受到的合外力不为零.共点力的平衡:如果物体受到共点力的作用,且处于平衡状态,就叫做共点力的平衡。
共点力的平衡条件:为使物体保持平衡状态,作用在物体上的力必须满足的条件,叫做两种平衡状态:静态平衡v=0;a=0 动态平衡v≠0;a=0①瞬时速度为0时,不一定处于平衡状态. 如:竖直上抛最高点.只有能保持静止状态而加速度也为零才能认为平衡状态.②.物理学中的“缓慢移动”一般可理解为动态平衡。
三、共点力作用下物体的平衡条件(1)物体受到的合外力为零.即F合=0 其正交分解式为F合x=0 ;F合y=0(2)某力与余下其它力的合力平衡(即等值、反向)。
二力平衡:这两个力大小相等,方向相反,作用在同一直线上,并作用于同一物体(要注意与一对作用力与反作用力的区别)。
三力平衡:三个力的作用线(或者反向延长线)必交于一个点,且三个力共面.称为汇交共面性。
其力大小符合组成三解形规律。
三个力平移后构成一个首尾相接、封闭的矢量 形;任意两个力的合力与第三个力等大、反向(即是相互平衡)推论:①非平行的三个力作用于物体而平衡,则这三个力一定共点。
②几个共点力作用于物体而平衡,其中任意几个力的合力与剩余几个力(一个力)的合力一定等值反向三力汇交原理:当物体受到三个非平行的共点力作用而平衡时,这三个力必交于一点;说明:①物体受到N个共点力作用而处于平衡状态时,取出其中的一个力,则这个力必与剩下的(N-1)个力的合力等大反向。
受力分析与物体平衡
受力分析与物体平衡首先,我们来了解一下受力的基本概念。
力是一种物理量,它是物体相互作用的结果。
力可以改变物体的状态,包括速度、方向和形状等。
力的大小通常用牛顿(N)来表示,方向用矢量表示。
当多个力作用在一个物体上时,它们可以产生合力,合力决定物体的运动状态。
受力分析是将力学问题分解为各个力的分析,进而来研究物体的运动状态及其产生的影响。
受力分析的关键是确定力的大小和方向,以及它们相对物体的作用点。
在进行受力分析时,有几个基本的原理需要了解:1.牛顿第一定律(惯性定律):如果一个物体没有外力作用,或者受到的合力为零,则物体将保持静止状态或恒定速度的匀速直线运动。
2. 牛顿第二定律:当一个物体受到合力时,它的加速度与该合力成正比,与物体的质量成反比。
这个关系可以用公式 F=ma 来表示,其中 F 代表合力,m 代表物体的质量,a 代表物体的加速度。
3.牛顿第三定律:对于作用在两个物体上的力,如果物体A对物体B 施加力F1,那么物体B对物体A施加的反力F2大小相等,方向相反。
有了这几个原理作为基础,我们可以用受力分析来判断一个物体是否平衡。
物体平衡是指物体在力的作用下,不发生位置的变化。
在平衡状态下,物体的合力为零,合力的方向和大小都是重要的。
如果合力不为零,物体将发生加速度,从而改变位置。
根据牛顿第一定律,如果物体合力为零,物体将保持静止或恒定速度的匀速直线运动。
要判断一个物体是否平衡,我们可以进行以下步骤:1.绘制物体受力示意图:将物体绘制为一个简化的图形,标明所有作用在它上面的力,力的方向和大小。
力可以用箭头表示,箭头指向力的方向,箭头长度标明力的大小。
2.分析力的平衡条件:在受力示意图中,力沿物体的方向分为x轴和y轴的分量。
将所有作用在物体上的力分解为x轴和y轴的分量,然后根据受力平衡条件,计算x轴和y轴方向上的合力。
3.判断合力是否为零:根据受力平衡条件,判断x轴和y轴方向上的合力是否为零。
力学中的受力分析与物体平衡状态判断
力学中的受力分析与物体平衡状态判断力学是研究物体运动和力的学科,其中受力分析和物体平衡状态判断是力学的基础知识之一。
在本文中,我们将探讨受力分析的方法以及物体平衡状态的判断依据。
一、受力分析受力分析是力学中的重要概念,它用于揭示物体运动的原因和规律。
在受力分析中,我们首先要确定物体所受的各个力,然后根据这些力的性质和作用方向来分析物体的运动状态。
1.1 作用力和反作用力根据牛顿第三定律,任何两个物体之间的作用力和反作用力大小相等、方向相反。
例如,当一个物体受到地球的引力作用时,地球也受到物体对地球的引力作用。
因此,在受力分析时,我们要考虑到作用力和反作用力的存在。
1.2 分解力对于施加在物体上的复合力,我们可以将其分解为几个简单的力,这样有助于我们更好地理解和分析物体运动的过程。
分解力的方法有很多种,最常用的是平行四边形法和三角形法。
通过分解力,我们可以将一个复杂的力问题转化为多个简单的力问题,并分别进行分析。
1.3 外力和内力在受力分析中,我们需要注意区分外力和内力。
外力是物体与外界其他物体之间相互作用所产生的力,例如重力、弹力等。
内力是物体内部各部分之间相互作用所产生的力,例如弹簧的拉力、绳子的拉力等。
根据牛顿第二定律,物体的运动状态取决于作用在物体上的外力之和。
二、物体平衡状态判断物体平衡状态是指物体处于力的平衡状态,即物体所受的合外力和合内力均为零。
在力学中,我们常常通过物体平衡状态的判断来解决实际问题。
2.1 力的合成与分解根据力的合成与分解原理,我们可以将多个力合成为一个力或将一个力分解为多个力。
在物体平衡状态的判断中,我们可以将物体所受的力分解为水平方向力和垂直方向力,然后分别对这些力进行叠加求和,判断水平方向力和垂直方向力是否平衡,从而得出物体平衡状态的判断结果。
2.2 条件式平衡在一些特殊的情况下,物体的平衡状态可以通过条件式平衡来判断。
例如,当一个物体悬挂在天平上并处于静止状态时,我们可以利用天平示数的不变性来判断物体是否处于平衡状态。
物理二轮 第一部分 专题一 学案 受力分析 物体的平衡
增大,Ff 减小,选项 A 正确,B 错误.
C 在光滑的凹槽内受两个力的作用:重力和支持力,且支持力 始终等于重力 mCg,选项 C、D 均错.
答案 A
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考题 2 例2 对平衡问题的考查
专题一 学案1
如图 5 所示, 顶端装有定滑轮的粗糙斜
面体放在水平地面上,A、B 两物体跨过滑
本 学 案 栏 目 开 关
于静止状态,在缓慢减小木板的倾角 θ 过 程中,下列说法正确的是 A.A 受到的压力逐渐变大 B.A 受到的摩擦力逐渐变大 C.C 对 B 的压力逐渐变大 D.C 受到三个力的作用 ( ) 图4
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专题一 学案1
解析 选取 B、C 组成的系统为研究对象,根据平衡知识可知 FN=(mB+mC)gcos θ,Ff=(mB+mC)gsin θ,随着 θ 的减小,FN
审题突破 ①A、B 匀速下滑,C 处于静止,三物体均处于平 衡状态.②用假设法分析 A、B 之间是否存在摩擦力.③把物 体 A 和 B 看成一个整体,分析 C 对 B 的摩擦力.④把三个物 体看成一个整体,分析地面对 C 的摩擦力和支持力.
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解析
专题一 学案1
当 A、B 相对静止沿斜面匀速下滑时,斜面保持静止不
本 学 案 栏 目 开 关
几年的高考中频频出现,主要考查力的产生条件、力的大小方 向的判断、力的合成与分解、平衡条件的应用、动态平衡问题 的分析、连结体问题的分析,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.预 计 2014 年仍将对这些知识点进行考查, 题型主要是选择题, 难 度不大,但也要引起高度重视.
答案 D
专题一第1讲力与物体的平衡
专题一 力与运动
热点视角 1.力与物体平衡部分:考查物体受力分析和平衡条件,一 般以选择题形式命题,注意与静摩擦力有关的临界极值问 题. 2.力与直线运动部分:考查牛顿运动定律与直线运动的综 合应用,常见以选择题形式命题,注意运动图象问题. 3.力与曲线运动部分:考查抛体运动、圆周运动、直线运 动组合情景下的运动问题、受力问题及功能综合问题,命 题形式既有选择题,也有计算题. 4.力与天体运动部分:结合圆周运动规律考查万有引力定 律在天体运动与航天中的应用,命题形式一般为选择题.
栏目 导引13· 郑州预测 )(单选 )如图所示 ,铁板 AB与水平
地面间的夹角为 θ ,一块磁铁吸附在铁板下方.现缓慢抬起 铁板B端使θ角增大(始终小于90°)的过程中,磁铁始终相对 铁板静止.下列说法正确的是( D ) A.磁铁所受合外力逐渐减小 B.磁铁始终受到三个力的作用 C.磁铁受到的摩擦力逐渐减小 D.铁板对磁铁的弹力逐渐增大
的受力情况与原来相比( BCD ) A.推力F将增大
B.竖直墙面对小球A的弹力减小
C.地面对小球B的弹力一定不变
D.两个小球之间的距离增大
栏目 导引
专题一 力与运动
【解析】将 A、 B 视为整体进行受力分析,在竖直方向只受重 力和地面对整体的支持力 FN(也是对 B 的支持力 FN), 将 B 向左 推动少许后,竖直方向受力不变,所以 FN= (mA+mB)g 为一定 值, C 正确; 对 B 进行受力分析如图, 由平衡条件可知 FN=mBg + F 斥 cos θ,向左推 B,θ 减小,所以 F 斥减小,由库仑定律 F 斥 q Aq B = k 2 得: A、 B 间距离 r 增大, D 正确;而 F= F 斥 sin θ,θ r 减小,F 斥减小,所以推力 F 减小,故 A 错误;将 A、B 视为整 体时, F= FNA,所以墙面对小球 A 的弹力 FNA 减小,B 正确.
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【突破训练 2】如图 10 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/s2.下列说法正确的是 ( D ) 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
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【例 3】如图 11 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
分析系统内各物体各部分间相互作用 (2)隔离法 各物体运动状态可不相同 物体必须从系统中隔离出来,独立地进行受力分析,列出方程 .
2.图解法 应用图解法解题时物体的受力特点是: (1)受三个共点力;(2)一个力大小、方向不 变,一个力方向不变,另一个力大小、方向都变 .
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由牛顿第三定律可知, 小球对木板的压力为 FN2′=FN2=mgtan θ.
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题组扣点·深度思考
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 ( AD ) 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 mg 2
(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,其中任意两个力的合力一 定与第三个力大小 相等 ,方向 相反 .
(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
.
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规律方法题组
5.[整体法和隔离法的应用](2010· 山东理综· 17)如图 5 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 在地面上,m2 在空中),力 F 与水平方 向成 θ 角.则 m1 所受支持力 FN 和摩擦力 Ff 正确的是 A.FN=m1g+m2g-Fsin θ B.FN=m1g+m2g-Fcos θ C.Ff=Fcos θ D.Ff=Fsin θ
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【例 1】如图 7 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( AD ) 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
物理 人教版
第二章
专题二
相互作用
共点力的平衡
受力分析
题组扣点
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题组扣点·深度思考
基础知识题组
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 A.3 个 B. 4 个 C.5 个 D.2 个 ( AB )
2.受力分析的常用方法
(1)整体法和隔离法 ①研究系统外的物体对系统整体的作用力; ②研究系统内部各物体之间的相互作用力.
(2)假设法 在受力分析时,若不能确定某力是否存在,可先对其作出存在或不存在的假设,然后再就该力存在 与否对物体运动状态影响的不同来判断该力是否存在.
题组扣点
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A
FT1
( D )
C F3
FT2
FT3
F2
B F1
G
图6
题组扣点
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题组扣点·深度思考
方法提炼
1.整体法与隔离法 当物理情景中涉及物体较多时,就要考虑采用整体法和隔离法. 研究外力对系统的作用 (1)整体法 各物体运动状态相同 同时满足上述两个条件即可采用整体法.
图8
(ACD)
解析 (1)若绳子的拉力为零,以 A、B 为研究对象,B 和斜面之间一 定有静摩擦力,A、B 的受力图如图,所以选项 A 正确.
(2)若绳子上有拉力,对 A、B 分别画受力图可知,A 受到重力、 B 对 A 的支持力、绳子的拉力和 B 对 A 的静摩擦力而平衡,B 受到重力、A 对 B 的压力、斜面对 B 的支持力和 A 对 B 的静摩 擦力,斜面对 B 的摩擦力可有可无,所以选项 C、D 正确,B 错误.
2.共点力作用下物体的平衡 (1)平衡状态 物体处于 静止 或 匀速直线运动 的状态. F合x=0
F = 0 合 (2)共点力的平衡条件: 或者
F合y=0
题组扣点
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题组扣点·深度思考
3.共点力平衡的几条重要推论 (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 .
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考点一 物体的受力分析
1.受力分析的基本步骤
(1)明确研究对象——即确定分析受力的物体,研究对象可以是单个物体,也可以是多 个物体组成的系统. (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)画受力示意图——边分析边将力一一画在受力示意图上,准确标出力的方向,标明各 力的符号.
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考点二 平衡问题的常用处理方法
平衡问题是指当物体处于平衡状态时, 利用平衡条件求解力的大小或方向的 问题. 处理方法常有力的合成法、 正交 分解法、三角形法则.
解析 解法一 (正交分解法)
对小球受力分析如图甲所示,小球静止,处于平衡 状态,沿水平和竖直方向建立坐标系,将 FN2 正交 分解,列平衡方程为 FN1=FN2sin α,mg=FN2cos α. 可得:球对挡板的压力 FN1′=FN1=mgtan α,所以 B 正确.
图4
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考点梳理
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
, 然后分析接触力(弹力、 摩擦力), 最后分析其他力(电磁力、 浮力等).
沿水平方向和竖直方向分解, 由两方向合力为零分别列出 方程: FABcos 60° =FBCsin θ,FABsin 60° +FBCcos θ= FB,
图11
联立解得 FBCsin (30° +θ)=FB/2, 显然, 当 θ=60° 时, FBC 最小,故当 θ 增大时,FBC 先减小后增大.
【例 2】如图 9 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.mgcos α B.mgtan α mg C. cos α D.mg
图9
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考点二 平衡问题的常用处理方法
平衡问题是指当物体处于平衡状态时, 利用平衡条件求解力的大小或方向的 问题. 处理方法常有力的合成法、 正交 分解法、三角形法则.
解法二 (力的合成法) 如图乙所示,小球处于平衡状态,合力为 零.FN1 与 FN2 的合力一定与 mg 平衡,即等
【例 2】如图 9 所示,在倾角为 α 大反向.解三角形可得:FN1=mgtan α, 的斜面上,放一质量为 m 的小球, 所以,球对挡板的压力 FN1′=FN1=mgtan α. 小球被竖直的木板挡住, 不计摩擦, 所以 B 正确. 则球对挡板的压力是 ( ) A.mgcos α B.mgtan α mg C. cos α D.mg
图7
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受力分析的基本思路
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【突破训练 1】如图 8 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 C.4 个和 4 个 B.3 个和 4 个 D.4 个和 5 个
【例 2】如图 9 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 ( B ) A.mgcos α B.mgtan α mg C. cos α D.mg
图9
丙
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