小测验(力 物体的平衡)
专题01 力与物体的平衡(解析版)
2020年高考物理二轮复习热点题型与提分秘籍专题01 力与物体的平衡题型一受力分析、整体法隔离法的应用【题型解码】1.基本思路在分析两个或两个以上物体间的相互作用时,一般采用整体法与隔离法进行分析.2.两点注意(1)采用整体法进行受力分析时,要注意系统内各个物体的状态应该相同.(2)当直接分析一个物体的受力不方便时,可转移研究对象,先分析另一个物体的受力,再根据牛顿第三定律分析该物体的受力,此法叫“转移研究对象法”.【典例分析1】(2019·天津南开区二模)如图所示,质量均为m的a、b两物体,放在两固定的水平挡板之间,物体间用一竖直放置的轻弹簧连接,在b物体上施加水平拉力F后,两物体始终保持静止状态,己知重力加速度为g,下列说法正确的是()A.a物体对水平挡板的压力大小可能为2mg B.a物体所受摩擦力的大小为FC.b物体所受摩擦力的大小为F D.弹簧对b物体的弹力大小可能为mg【参考答案】C【名师解析】在b物体上施加水平拉力F后,两物体始终保持静止状态,则b物体受到上挡板的静摩擦力,大小f=F,因此它们之间一定存在弹力,则弹簧的弹力大于物体b的重力,由整体法可知,a物体对水平面的压力大小大于2mg,故A、D错误,C正确;根据摩擦力产生的条件可知,a物体与水平挡板间没有相对运动的趋势,故a不受摩擦力,B错误。
【典例分析2】.(2020·云南省师大附中高三上学期月考)一长方体容器静止在水平地面上,两光滑圆柱体A、B放置于容器内,横截面如图所示。
若圆柱体A的质量为m、半径R A=10 cm;圆柱体B的质量为M、半径R B=15 cm;容器的宽度L=40 cm。
A对容器左侧壁的压力大小用N A表示,B对容器右侧壁的压力大小用N B表示,A对B的压力大小用N AB表示,B对容器底部的压力大小用N表示。
下列关系式正确的是()A .N A =43mgB .N B =43(M +m )gC .N AB =54mgD .N =Mg +43mg【参考答案】 C【名师解析】 如图甲所示,根据图中几何关系可得cos θ=L -R A -R B R A +R B =35。
探索力学 小学生的科学实验
探索力学小学生的科学实验力学是物理学的一个重要分支,研究物体的力、运动和相互作用。
运用力学原理进行科学实验,不仅可以培养小学生的科学思维和实践能力,还能让他们在实验中亲身体验力学的奥妙。
本文将介绍几个适合小学生探索力学的简单实验。
实验一:物体的平衡材料:一本书、一支铅笔步骤:1. 将一本书平放在桌子上。
2. 将铅笔横放在书上,调整铅笔的位置,使其保持平衡。
3. 尝试移动铅笔,观察书的反应。
实验原理:物体保持平衡的条件是施加在物体上的力相互平衡。
在这个实验中,铅笔的重力和桌子对其的支持力达到平衡,使其保持横放的状态。
当移动铅笔时,这种平衡状态被打破,书将对铅笔施加一个力,试图让它重新恢复平衡。
实验二:斜面小车材料:一块平滑的斜面,一辆小车,一张纸片步骤:1. 将斜面放在桌子上,使其略带倾斜。
2. 将小车放在斜面的上方,放开小车,观察其滑下斜面的情况。
3. 将纸片折成坡度适合的斜面,再次进行实验。
实验原理:当小车放在斜面上时,斜面施加一个平行于斜面的向下力——分解为垂直向下的重力和平行于斜面的支持力。
小车在斜面上滑下的速度和斜面的角度有关,角度越大,小车下滑的速度越快。
而利用纸片将斜面变陡,小车会更快地下滑。
实验三:重物砰砰砰材料:一个玻璃杯,一张纸片,一块硬纸板,一块重物(如铅笔)步骤:1. 将玻璃杯倒扣在桌子上。
2. 将纸片摺叠成一个小坡,放在杯子的边缘。
3. 将硬纸板插入纸片下方,支撑住它。
4. 将重物慢慢放在纸片的上方。
实验原理:当重物放置在纸片上方时,纸片承受了重力,会弯曲。
当纸片弯曲到一定程度时,会突然断裂,重物会掉进杯内。
这是因为纸片的弯曲会引起材料的内部应力,当弯曲超过纸片的承受极限时,纸片就会断裂。
通过以上几个简单的实验,小学生可以亲身感受力学的基本原理和实际应用。
在实验中培养的观察、分析和解决问题的能力,对他们的科学素养和创新思维的发展都有着积极的影响。
因此,我们鼓励小学生进行更多的科学实验,让他们在实践中探索力学的奥秘,激发他们对科学的兴趣和热爱。
高三物理力、物体的平衡测试(A)卷及答案
力、物体的平衡测试(A)卷一、选择题1.下列说法正确的是( )A.静止或匀速直线运动的物体,一定不受力作用B.当物体的速度为零时,物体一定处于平衡状态C.当物体的运动状态发生变化时,物体一定受外力的作用D.当物体受到的合外力为零时,物体的速度也一定为零2.如图所示,不计悬绳的质量,把B 和C 两物体悬吊在天花板A 上,当两物体静止后,下面哪一对力是平衡力 ( )A.天花板对绳的拉力和绳对B 物体的拉力B.上段绳对B 物体的拉力和下段绳对B 物体的拉力C.下段绳对B 物体的拉力和下段绳对C 物体的拉力D.下段绳对C 物体的拉力和C 物体的重力3.如图所示,位于斜面上的物块M 在沿斜面向上的力F 作用下,处于静止状态,则斜面作用于物块的摩擦力( )A.方向可能沿斜面向上B.方向可能沿斜面向下C.大小可能等于零D.大小可能等于F4.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1F 、2F 和摩擦力作用,物体处于静止状态,其中N F 101=,N F 22=,若撤去1F ,则物体受到的摩擦力是( )A.N 8,方向向右B. N 8,方向向左C.N 2,方向向右D. N 2,方向向左5.如图所示,杆BC 的B 端用铰链接于竖直墙上,另一端C 为一定滑轮.重物G 系一绳经过滑轮固定于墙上的A 点,杆恰好平衡。
若将绳的A 端沿墙向上移,再使之平衡,杆重、滑轮大小及各处摩擦均可省略,则 ( )A.绳子的拉力增大,BC 杆受到的压力增大B.绳子的拉力增大,BC 杆受到的压力减小C.绳子的拉力不变,BC 杆受到的压力不变D.绳子的拉力不变,BC 杆受到的压力减小6.在做“两个互成角度的力的合成”实验时,增大两弹簧秤对细绳拉力间的夹角,同时保证橡皮条两端点的位置不变。
则( )A .两弹簧秤的示数一定都增大 B. 两弹簧秤的示数一定都减小C. 两弹簧秤的示数可能都增大 C. 两弹簧秤的示数可能都减小7.把一重为G的物体,用一个水平的推力F=kt (k 为恒量,t 为时间)压在竖直的足够高的平整的墙上(如图),从t =0开始物体所受的摩擦力f 随t 的变化关系是( )图8.两个半球壳拼成的球形容器内部已抽成真空,球形容器的半径为R ,大气压强为P ,为使两个球壳沿图中箭头方向互相分离,应施加的力F 至少为( )A .P R 224πB .P R 24πC .P R 2πD .P R 221π 9.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1m 和2m 的小球,当它们处于平衡状态时,质量为1m 的小球与O 点的连线与水平线夹角为060=α,则两个小球的质量比12m m为( ) A.33 B.32 C.23 D.22 10.如图所示,质量为m 的木箱在推力F 作用下,在水平地面上做匀速运动,已知木块与地面间的动摩擦因数为μ,那么物体受到的滑动摩擦力为( )A. mg μB. )sin (θμF mg +C.)sin (θμF mg -D. θcos F二、填空题11.如图所示,物体受三个在同一平面上的共点力的作用,且N F F F 10321===,为了物体处于平衡状态,必须再施加一个外力,这个外力的大小是 N ,方向是 。
力与平衡测试卷
力与平衡单元测试班级: 姓名: 座号: 成绩:一、单项选择题(每题只有一个正确答案,每题5分,共30分)1、如右图所示,小球被轻绳系住静止在光滑斜面上.若按力的实际作用效果来分解小球受到的重力G ,则G 的两个分力方向分别是图中的( )A .1和4B .3和4C .2和4D .3和2 2、一个木块在水平向左的推力F 作用下沿水平地面匀速直线运动,正确的是( )A.木块所受的合力向左B.木块对地面的压力就是木块所受的重力C.木块对地面的压力与地面对木块的支持力是一对平衡力D.木块所受的滑动摩擦力与水平推力是一对平衡力3、三段不可伸长的细绳 OA 、OB 、OC ,它们共同悬挂一重物,已知OB 、OC 能承受的最大拉力相同,OA 能承受的最大拉力是OB 、OC 的两倍。
其中OB 是水平的,A 、B 端固定不动,且OA 与竖直方向成30︒夹角,若逐渐增加C 端所挂物体的质量,则最先断的绳( )A .必定是OAB .必定是OBC .必定是OCD . OB , OC 同时断4、木块A 、B 分别重50N 和60N ,它们与水平地面之间的动摩擦因数均为0.25,夹在A 、B 之间的轻弹簧被压缩了2cm ,弹簧的劲度系数为400N/m.系统置于水平地面上静止不动.现用F=1N 的水平拉力作用在木块B 上如图,力F 作用后( )A .木块A 所受摩擦力大小是12.5NB .木块A 所受摩擦力大小是11.5NC .木块B 所受摩擦力是9ND .木块B 所受摩擦力是7N 5、滑轮固定在天花板上,物块A 、B 用跨过滑轮不可伸长的轻细绳相连接,B 静止在水平地面上。
如用f 和N 分别表示水平地面对物块B 的摩擦力和支持力,那么若将物块B 向左移动一小段距离,物块B 仍静止在水平地面上,则f 和N 的大小变化情况是( )A. f 、N 都增大B. f 、N 都减小C. f 增大,N 减小D. f 减小,N 增大6、如右图,质量为m 、横截面为直角三角形的物块ABC ,∠ABC=α,AB 边靠在竖直墙面上,F 是垂直于斜面BC 的推力,现物块静止不动,则摩擦力的大小为( )FA 、mg+Fcos αB 、mg-Fcos αC 、mg+Fsin αD 、mg-Fsin α(本题19、20班完成).如图所示,位于水面桌面上的物块P ,通过跨过定滑轮的轻绳与物块Q 相连,从滑轮到P 和滑轮到Q 的两段绳都是水平的。
第一章《物体的平衡》竞赛测试题
第一章《物体的平衡》竞赛测试题时间:150分钟总分:150分1、(15分)如图所示,四个半径为r的匀质球在光滑的水平面上堆成锥形。
下面三个球用绳缚住,绳与三个球心在同一水平面内。
如各球均重P,求绳内张力。
忽略上面未放球前,绳内已有的初始张力。
2、(15分) 质量分别为m和M的两个小球用长度为L的轻杆连接,并按图所示位置那样处于平衡状态,杆与棱边缘之间的摩擦因数为μ,小球m与竖直墙壁之间的摩擦力可以不计。
为达到图示的平衡状态,参数m、M、μ、L、d 、α应满足什么条件?3、(20分)三根圆木如图所示,堆放在水平地面上,它们之间以及与地面之间的摩擦系数μ相同。
⑴三根圆木的半径和质量相同,试确定保持平衡所需的静摩擦系数的最小值。
⑵三根圆木质量相同,下面两根半径为R,上面一根半径为r。
设静摩擦系数μ=0.5,求保持不稳所需r/R的比值。
4、(20分)半径为R、质量为M1的均匀圆球与一质量为M2的重物分别用细绳AD和ACE悬挂于同一点A,并处于平衡,如图所示。
已知悬点A到球心O的距离为L,不考虑绳的质量和绳与球心的摩擦,试求悬挂圆球的绳AD与竖直方向AB的夹角θ。
第1题图第2题图第3题图第4题图5、(20分)如图所示,匀质圆柱体夹在木板与竖直墙之间,其质量为m,半径为R,与墙和木板间的动摩擦因数为μ,板很轻,其质量可以忽略。
板的一端O与墙用光滑铰链相连,另一端A挂有质量为m′的重物,OA长为L,板与竖直夹θ角,θ=53°,试问,m′至少需要多大才能使系统保持平衡?并对结果进行讨论。
6、(30分)由重量可以忽略的轻杆组成的一种对称的支架结构,如图所示,这里构件FC、AD和EB交叉但不接触,其它结点都用光滑轴连结在一起,现将此支架放于竖直平面内,在AC两点支起,而在B点施竖直向下的力W。
试求各杆所受内力的大小?7、(30分)等重的两小木块由一根不可伸长的轻绳相连,放在倾角为α的斜面上。
两木块与斜面的静摩擦系数分别为μ1和μ2,已知μ1>μ2,tanα=μ1μ2。
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LELE was finally revised on the morning of December 16, 2020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。
图1—ab图1—2图1—4ab c3.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。
共点力的平衡练习题
一、选择题1.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 θB .mg tan θC .mg cos θD .mg tan θ 2.如图2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m2m1为A.33B.23C.32D.223.一只蚂蚁从半球形小碗内的最低点沿碗壁向上缓慢爬行,在其滑落之前的爬行过程中受力情况是( )A .弹力逐渐增大B .摩擦力逐渐增大C .摩擦力逐渐减小D .碗对蚂蚁的作用力逐渐增大4.如图所示,一箱苹果沿着倾角为θ的斜面,以速度v 匀速下滑,在箱子中夹有一只质量为m 的苹果,它受到周围苹果对它作用力的方向是( )A .沿斜面向上B .沿斜面向下C .竖直向上D .垂直斜面向上5.如图所示,质量m 1=10 kg 和m 2=30 kg 的两物体,叠放在动摩擦因数为0.50的粗糙水平地面上,一处于水平位置的轻弹簧,劲度系数为k =250 N/m ,一端固定于墙壁,另一端与质量为m 1的物体相连,弹簧处于自然状态,现用一水平推力F 作用于质量为m 2的物体上,使它缓慢地向墙壁一侧移动,当移动0.40 m 时,两物体间开始相对滑动,这时水平推力F 的大小为( )A .100 NB .300 NC .200 ND .250 N6.如图5所示,在水平面上有三个质量分别为m 1、m 2、m 3的木块,木块1和2、2和3间分别用一原长为L 、劲度系数为k 的轻弹簧连接起来,木块1、2与水平面间的动摩擦因数为μ,木块3和水平面之间无摩擦力.现用一水平恒力向右拉木块3,当木块一起匀速运动时,1和3两木块间的距离为(木块大小不计)( )A .L +μm2g kB .L +μm1+m2g kC .2L +μ2m1+m2g kD .2L +2μm1+m2g k7.如图6所示,a 、b 是两个位于固定斜面上的完全相同的正方形物块,它们在水平方向的外力F 的作用下处于静止状态.已知a 、b 与斜面的接触面都是光滑的,则下列说法正确的是( )A .物块a 所受的合外力大于物块b 所受的合外力B .物块a 对斜面的压力大于物块b 对斜面的压力C .物块a 、b 间的相互作用力等于FD .物块a 对斜面的压力等于物块b 对斜面的压力8.如图所示,斜面倾角为θ(θ为锐角)两个物体A 和B 相接触放在粗糙的斜面上,当他们加速下滑时,下面对A 、B 之间相互作用力的析正确的是( )A .当mB >m A 时,A 、B 之间有相互作用力;当m B ≤m A 时,A 、B 之 图6间无相互作用力B .设两物体与斜面的动摩擦因数分别为μA 、μB ,当μA >μB 时,A 、B 之间有相互作用力;当μA ≤μB 时,A 、B 之间没有相互作用力C .设A 、B 与斜面摩擦力分别为F f A 、F f B ,当F f A >F f B 时,A 、B 间有相互作用力;当F f A ≤F F b时,A 、B 之间没有相互作用力D .A 、B 间是否有相互作用力跟斜面倾角θ无关9.(哈尔滨第学)如图所示,在水平力F 作用下,木块A 、B 均保持静止.若木块A 与B 的接触面是水平的,且F ≠0.则关于木块B 的受力个数可能为( )A .3个或4个B .3个或5个C .4个或5个D .4个或6个10.如图所示,竖直放置的轻弹簧一端固定在地面上,另一端与斜面体P 连接,P 的斜面与固定挡板MN 接触且处于静止状态,则斜面体P 此刻所受的外力个数有可能为( )A .2个 B.3个C .4个 D.5个11.(2010·淄博模拟)如图所示,物块A 放在倾斜的木板上,已知木板的倾角α分别为30°和45°时物块所受摩擦力的大小恰好相同,则物块和木板间的动摩擦因数为( ) A.12 B.32C.22 D.5212.(2010·黄冈月考)如图5所示,质量为m 的两个球A 、B 固定在杆的两端,将其放入光滑的半圆形碗中,杆的长度等于碗的半径,当杆与碗的竖直半径垂直时,两球刚好能平衡,则杆对小球的作用力为( )A.33mg B.233mgC.32mg D.2mg 13.(2010·湖南师大附中模拟)如图所示,A 、B 两木块放在水平面上,它们之间用细线相连,两次连接情况中细线倾斜方向不同但倾角一样,两木块与水平面间的动摩擦因数相同.先后用水平力F 1和F 2拉着A 、B 一起匀速运动,则( )A.F 1≠F 2B.F 1=F 2C.F T1>F T2D.F T1=F T214.(2010·三十二校联考)如图所示,质量为m 的物体用细绳栓住放在水平粗糙传送带上,物体距传送带左端距离为L ,稳定时绳与水平方向的夹角为θ,当传送带分别以v 1、v 2的速度做逆时针转动时(v 1<v 2),绳中的拉力分别为F 1、F 2;若剪断细绳时,物体到达左端的时间分别为t 1、t 2,则下列说法正确的是( )A.F 1<F 2B.F 1=F 2C.t 1>t 2D.t 1<t 215.如图所示,固定在水平面上的斜面倾角为θ,长方体木块A 的质量为M ,其PQ 面上钉着一枚小钉子,质量为m 的小球B 通过一细线与小钉子相连接,细线与斜面垂直,以下说法正确的是( )A.若木块匀速下滑,则小球对木块的压力为零B.若木块匀速下滑,则小球对木块的压力为mg sin θC.若木块匀加速自由下滑,则小球对木块的压力为零D.若木块匀加速自由下滑,则小球对木块的压力为mg sin θ16.(2009·北京高考)如图所示,将质量为m 的滑块放在倾角为θ的固定斜面上.滑块与斜面之间的动摩擦因数为μ.若滑块与斜面之间的最大静摩擦力和滑动摩擦力大小相等,重力加速度为g ,则( )A.将滑块由静止释放,如果μ>tan θ,滑块将下滑B.给滑块沿斜面向下的初速度,如果μ<tanθ,滑块将减速下滑C.用平行于斜面向上的力拉滑块向上匀速滑动,如果μ=tanθ,拉力大小应是2mg sinθD.用平行于斜面向下的力拉滑块向下匀速滑动,如果μ=tanθ,拉力大小应是mg sinθ17.质细线把两个质量未知的小球悬挂起来,如图2-3-17(甲)所示,今对小球a持续施加一个向左偏下30°的恒力,并对小球b持续施加一个向右偏上30°的同样大的恒力,最后达到平衡,表示平衡状态的图可能是图中的18.如图所示,A、B两球用劲度系数为k1的轻弹簧相连,B球用长为L的细线悬于O点,A球固定在O点正下方,且O、A间的距离恰为L,此时绳子所受的拉力为F1,现把A、B间的弹簧换成劲度系数为k2的轻弹簧,仍使系统平衡,此时绳子所受的拉力为F2,则F1与F2的大小关系为A.F1<F2B.F1>F2C.F1=F2D.因k1、k2大小关系未知,故无法确定19.(2010·安徽合肥一模)如图所示,在粗糙水平地面上放着一个截面为四分之一圆弧的柱状物体A,A的左端紧靠竖直墙,A与竖直墙之间放一光滑圆球B,整个装置处于静止状态,若把A向右移动少许后,它们仍处于静止状态,则A.B对墙的压力增大B.A与B之间的作用力增大C.地面对A的摩擦力减小D.A对地面的压力减小20.(2009·江苏高考)用一根长 1 m的轻质细绳将一幅质量为 1 kg的画框对称悬挂在墙壁上(如图.已知绳能承受的最大张力为10 N.为使绳不断裂,画框上两个挂钉的间距最大为(g取10 m/s2)A.32mB.22mC.12mD.34m22.(长春二模)如图所示,质量为m的正方体和质量为M的正方体放在两竖直墙和水平面间,处于静止状态.m与M 相接触面与竖直方向的夹角为α,若不计一切摩擦,下列说法正确的是( )A.水平面对正方体M的弹力大小大于(M+m)gB.水平面对正方体M的弹力大小为(M+m)g·cot αC.墙面对正方体M的弹力大小为mg cot αD.墙面对正方体M的弹力大小为mg tan α23.(不定项选择)如图所示,质量为m的质点,与三根相同的螺旋形轻弹簧相连.静止时,弹簧c沿竖直方向,相邻两弹簧间的夹角均为120°.已知弹簧a、b对质点的作用力大小均为F,则弹簧c对质点的作用力大小可能为( )A.F B.F+mgC.F-mg D.mg-F24.如图所示,在倾角为θ的粗糙斜面上,有一个质量为m的物体被水平力F推着静止于斜面上,已知物体与斜面间的动摩擦因数为μ,且μ<tanθ,若物体恰好不下滑,则推力F为多少?若物体恰好不上滑,则推力F为多少?(最大静摩擦力等于滑动摩擦力)25.(2010·齐河月考)所受重力G1=8 N的砝码悬挂在绳PA和PB的结点上.PA偏离竖直方向37°角,PB在水平方向,且连在所受重力为G2=100 N的木块上,木块静止于倾角为37°的斜面上,如图所示,试求:(1)木块与斜面间的摩擦力;(2)木块所受斜面的弹力.26.如图所示,板A的质量为m,滑块B的质量为2m,板A用绳拴住,绳与斜面平行,滑块B沿倾角为α的斜面在A板的中间一段匀速下滑,若A、B之间以及B与斜面间的动摩擦因数相同,求动摩擦因数μ。
有趣的初中二年级物理实验力的平衡与不平衡
有趣的初中二年级物理实验力的平衡与不平衡有趣的初中二年级物理实验:力的平衡与不平衡物理实验对于学生来说是一种直观、有趣的学习方式,尤其是初中二年级学生。
在这个阶段,他们已经具备了一定的物理理论基础,通过实验能够更好地理解和巩固所学的知识。
本文将介绍一些有趣的初中二年级物理实验,重点讨论力的平衡与不平衡这一主题。
实验一:力的平衡材料:1. 铅笔2. 尺子3. 可调整高度的支架4. 细线5. 墨水瓶步骤:1. 将螺母系在铅笔的一端,铅笔可作为细线固定点,保证细线的自由度。
2. 将细线另一端与墨水瓶连接,通过调整铅笔和墨水瓶之间的角度,使细线保持平衡状态。
3. 使用尺子固定支架的高度,观察墨水瓶与铅笔的角度是否仍能保持平衡。
实验原理:力的平衡是指当物体所受到的合力为零时,物体处于平衡状态。
在这个实验中,墨水瓶的重力和细线的张力相互平衡,保持了平衡状态。
当墨水瓶越重,铅笔和细线之间的角度也会相应增大。
实验二:力的不平衡材料:1. 玻璃杯2. 汽水3. 小球4. 塑料薄膜步骤:1. 在玻璃杯内倒入适量的汽水,使杯子内液面达到一定高度。
2. 将小球放置在塑料膜上。
3. 将塑料膜固定在杯口,使小球悬浮在汽水上方。
4. 轻轻移动杯子,观察小球在不同情况下的运动状态。
实验原理:力的不平衡是指物体所受到的合力不为零,导致物体处于不平衡状态。
在这个实验中,小球受到液体的浮力和杯子的重力,导致小球在杯子里水面上方悬浮。
当杯子移动时,液体产生加速度,小球则受到较大的合力,从而改变了原来的平衡状态。
实验三:力的平衡与不平衡的区分材料:1. 扁平的木板2. 绳子3. 一只小碗4. 运动小车步骤:1. 将绳子固定在木板的两端,将木板放在凳子上。
2. 将碗挂在木板的一侧,使其保持平衡状态。
3. 将小车置于木板上,推动小车。
4. 观察木板和小碗的运动状态,以及是否保持平衡。
实验原理:通过观察木板和小碗的运动状态,能够直观地感受到力的平衡和不平衡带来的效果。
平衡力实验物体的平衡
平衡力实验物体的平衡在我们的日常生活中,我们经常会遇到很多物体需要保持平衡。
无论是运动员在比赛中保持平衡,还是我们摆放书籍时需要确保它们不倒塌,都需要平衡力来帮助我们实现平衡。
平衡力实验是一种常见的物理实验,通过它我们可以更好地理解物体的平衡。
物体的平衡是指物体不受外力作用而保持不动或保持匀速直线运动的状态。
在物理学中,我们将物体保持平衡所需要的力称为平衡力。
平衡力是由多个合力组成的,作用在物体上的力需要满足力的合成和力的分解的原理。
在进行平衡力实验时,我们通常会使用平衡杆来模拟物体的平衡状态。
平衡杆可以是一个细而长的杆,两端悬挂着两个不同质量的物块。
我们将通过改变物块的位置,来观察平衡杆是否能够保持平衡。
实验的目的是通过确定物体在平衡杆上的位置,来找出物体平衡所需要的力。
首先,我们将一个质量较大的物块悬挂在平衡杆的一端。
然后,我们需要确定另一个物块在平衡杆上的位置。
通过试验,我们发现物块的位置与物体的质量成正比。
也就是说,物体越重,另一个物块在平衡杆上的位置就越靠近质量较大的物块的一端。
这是因为根据力的原理,物体越重,物体在平衡杆上所需要的平衡力就越大。
接下来,我们将改变质量较大物块的位置。
我们发现,当质量较大物块靠近平衡杆的一端时,平衡杆的平衡点就会向质量较大物块的一端移动。
这是因为质量较大物块靠近平衡杆的一端,会在平衡杆上产生更大的力矩,从而导致平衡点的移动。
通过平衡力实验,我们可以得出一个重要的结论:物体在平衡杆上的平衡点取决于物体的质量和位置。
如果质量较大的物块靠近平衡杆的一端,平衡点就会向质量较大物块的一端移动;如果质量较大的物块靠近平衡杆的另一端,平衡点就会向质量较小物块的一端移动。
这说明了物体的平衡是由平衡力的作用来实现的。
平衡力实验不仅可以帮助我们理解物体的平衡,还可以帮助我们解决现实生活中的问题。
例如,在建筑领域中,我们需要确保建筑物的平衡,以防止倒塌。
通过进行平衡力实验,我们可以确定建筑物的结构和重心位置,从而保证建筑物的平衡和稳定。
物理实验技术中的平衡测试方法
物理实验技术中的平衡测试方法在物理实验中,平衡测试是非常关键的一步。
平衡测试的目的是确保实验装置处于平衡状态,以确保实验结果的准确性和可靠性。
本文将介绍一些常用的物理实验技术中的平衡测试方法。
1. 悬挂法平衡测试悬挂法平衡测试是一种简单而常见的方法。
它可以用于测试物体在水平面上的平衡状态。
首先,我们将物体悬挂在一个可移动的支架上,并在发现平衡时记录支架的位置。
然后,我们可以通过将物体稍微移动一些,观察它是否回归到原来的平衡位置,来确认实验装置是否处于平衡状态。
2. 平衡棒法平衡测试平衡棒法平衡测试是一种可以用于测试物体在垂直方向上的平衡状态的方法。
它通常用于测量重物的质量或找到一个物体的质心。
首先,我们将待测物体放在一根平衡棒上,在确保棒子保持水平的同时,移动物体的位置,直到找到一个平衡点。
然后,我们可以通过测量物体相对于平衡点的距离,确定物体的质心位置。
3. 弹簧法平衡测试弹簧法平衡测试是一种可以测试小振动系统平衡状态的方法。
它通常用于测量弹簧系统的弹性常数或质量的重量。
首先,我们将待测物体挂在一个弹簧上,使其达到平衡状态。
然后,我们可以通过测量弹簧的长度或拉力的变化,来确定物体的质量或弹性常数。
4. 液面法平衡测试液面法平衡测试是一种可以测试物体浮力平衡状态的方法。
它通常用于测量液体的密度或确定物体的浮力。
首先,我们将待测物体放入一个液体中,观察它是否浮在液体表面上,并记录液面的位置。
然后,我们可以通过调整物体的位置或液体的深度,使物体达到浮力平衡状态。
5. 平衡仪法平衡测试平衡仪法平衡测试是一种非常精确的平衡测试方法。
它通常用于测量精密仪器的平衡状态,如天平。
首先,我们将待测物体放在一个平衡仪上,并调整平衡仪的位置,直到找到一个平衡点。
然后,我们可以通过读取平衡仪的刻度,确定物体的质量或平衡状态。
以上是一些常用的物理实验技术中的平衡测试方法。
这些方法各有特点,可根据实验需要选择合适的方法。
力的平衡实验平衡力与力的平衡条件实验
力的平衡实验平衡力与力的平衡条件实验力的平衡实验是物理实验中非常经典的实验之一。
通过这个实验,我们可以了解到平衡力的概念以及力的平衡条件。
力的平衡实验对于我们理解物体处于平衡状态下所受的力的分析以及力学原理的应用具有重要意义。
本文将介绍力的平衡实验的步骤、实验原理以及实验结果的分析。
实验所需材料与仪器包括:细线、光滑水平杆、小铅球、千分秤、滑块、悬挂杆、微量千分秤、尺子等。
实验的步骤如下:1. 在水平面上放置一根光滑水平杆,杆的两端有两个矛盾方向的力,力的大小可以通过改变所挂小铅球的质量来改变。
2. 将细线连接小铅球与杆,调整小铅球的质量,使得力的平衡点位于杆的中央位置。
3. 秤出小铅球与杆的质量,并记录下来。
4. 重复上述步骤,改变小铅球的质量,记录下每一次调整后的质量。
实验的原理如下:当小铅球的质量与力的质量相等时,杆处于平衡状态。
根据力学原理,力的平衡条件为合力为零。
在实验中,当小铅球的质量与杆的质量相等时,合力为零,因此杆处于平衡状态。
实验结果的分析如下:根据实验数据,我们可以绘制出力的平衡曲线图。
横轴表示小铅球的质量,纵轴表示杆的质量。
根据实验结果,我们可以观察到一个趋势,当小铅球的质量与杆的质量相等时,杆处于平衡状态。
这说明了力的平衡条件的重要性,只有当合力为零时,物体才能处于平衡状态。
通过力的平衡实验,我们不仅能够加深对力的平衡条件的理解,还能够掌握实验技巧和数据处理方法。
在实验中,我们需要严格控制实验条件,确保实验结果的准确性和可靠性。
同时,通过观察实验现象,我们也可以进一步探讨力的平衡条件在实际生活中的应用。
总结起来,力的平衡实验是一个能够增进我们对力学原理理解的重要实验之一。
通过这个实验,我们可以观察到力的平衡条件下物体的行为以及分析力的大小和方向对物体平衡状态的影响。
通过实验的步骤、原理和结果分析,我们对力的平衡实验有了更深入的了解。
平衡能力测试方法
平衡能力测试方法
嘿,大家知道吗,平衡能力可是超级重要的呀!那怎么测试平衡能力呢?
咱先来说说具体的步骤和注意事项哈。
可以采用闭目单脚站立测试呀,让测试者闭上双眼,单脚站立,然后计算能保持平衡的时间。
这过程中,可一定要让测试者放松心态呀,别紧张,不然会影响结果的哟!而且要找个安全、平坦的地方,可别磕着碰着啦。
还有啊,测试前要让测试者先适当活动活动,热热身,不然猛地一下,多容易受伤呀!
那在这个过程中,安全性和稳定性那是必须要保障的呀!就像盖房子得有牢固的地基一样。
如果测试环境不安全,那不是开玩笑嘛!稳定性也很关键呀,测试方法得靠谱,结果才可信呀,不然岂不是白忙活一场!
再来说说它的应用场景和优势。
这平衡能力测试在很多领域都有用武之地呢!比如运动员训练,了解他们的平衡能力,针对性地提高呀;还有老年人的健康评估,能及时发现问题呢。
它的优势就在于简单易行呀,不需要啥高大上的设备,随时随地都能测。
给大家举个实际案例哈,有个健身俱乐部,就用这种平衡能力测试来给会员制定训练计划,效果那叫一个棒!会员们的平衡能力提高了,运动表现也更好了,身体也更健康啦,大家都开心得不得了呢!
平衡能力测试真的很重要呀,它能让我们更好地了解自己的身体,为健康和运动提供有力的支持呢!。
力的平衡实验设计与分析
力的平衡实验设计与分析在物理学中,力的平衡实验是一个常见的实验,以研究力的平衡和作用。
本文将介绍一个力的平衡实验的设计和分析,包括实验所需材料、步骤和数据处理。
实验目的:研究在平衡状态下力的作用和平衡条件。
实验材料:1. 一个光滑水平桌面2. 一个约20厘米的木杆3. 两个滑轮4. 一根细绳5. 一组不同质量的物体6. 一个弹簧秤实验步骤:1. 将滑轮固定在桌子的两边。
2. 将木杆水平放置在滑轮上。
3. 用细绳将两端的物体挂在滑轮上,使木杆始终保持水平。
4. 在木杆的中间位置挂一个质量稍大的物体,并记录该物体的质量。
5. 将弹簧秤固定在滑轮的下方,并将其钩住木杆中央挂着的物体。
6. 通过调整挂在滑轮上的物体的质量,使得木杆处于平衡状态。
7. 记录所需的物体质量。
实验结果:根据实验步骤中记录的数据,我们可以得到平衡状态下力的平衡的相关信息,并进行进一步的分析。
数据处理:1. 使用弹簧秤测量挂在木杆中央的物体的重力,并记录其数值。
2. 对于挂在滑轮上的物体,根据实验要求的平衡条件,可以推导出两个物体的所受到的力相等,并且方向相反。
因此,滑轮上的物体的重力可以通过挂在木杆中央物体的重力来代替。
3. 根据平衡条件,我们可以得到以下方程:ΣF = 0,即所有受力之和为零。
4. 将所有受力的大小和方向列出,包括重力、绳子对物体的张力等,根据这些方程来解方程组,求解未知数。
5. 求解方程组后,可以得到不同物体的质量以及受力的大小。
实验结果分析:通过实验数据的处理,我们可以得到不同物体的质量以及受力的大小。
在力的平衡实验中,如果在平衡状态下,物体的总受力等于零,即ΣF = 0,我们可以得出以下结论:1. 在平衡状态下,力的合力等于零。
2. 平衡状态下物体所受到的力相互抵消,保持物体处于静止状态。
3. 弹簧秤测量的重力等于挂在滑轮上物体的重力。
结论:力的平衡实验通过对受力物体的观察和实验数据的处理,说明了力的平衡和作用。
互动探索初中二年级物理实验力的平衡与不平衡
互动探索初中二年级物理实验力的平衡与不平衡在初中物理学习中,力的平衡与不平衡是一个基本概念,对于学生理解物体受力情况和运动状态具有重要意义。
本文将通过互动探索的方式,帮助初中二年级学生更好地理解力的平衡与不平衡。
实验一: 平衡的力实验目的:观察物体处于平衡状态时的力的情况。
实验器材:一个小木块,一张纸片,一只秤,一只弹簧秤,若干个小砝码。
实验步骤:1. 将小木块放在水平台面上,确保它不会滑动。
2. 用一张纸片将秤挡在小木块上。
3. 通过调节秤上的砝码,使秤指针指向零刻度。
4. 使用弹簧秤测量小木块的重量。
5. 记录小木块受力情况,包括重力、支持力等。
实验结果:通过实验可以发现,在物体处于平衡状态时,受力情况满足以下条件:1. 物体受到的重力和支持力的大小相等,方向相反。
2. 物体受到的其他作用力合力为零。
实验二: 不平衡的力实验目的:观察物体处于不平衡状态时的力的情况。
实验器材:一个小木块,一个绳子,若干个小砝码。
实验步骤:1. 将小木块挂在绳子上,确保它可以自由摆动。
2. 向小木块挂上若干个小砝码,产生一个向下的力。
3. 观察小木块的运动情况。
4. 记录小木块受力情况,包括重力、支持力和其他作用力的大小和方向。
实验结果:通过实验可以发现,在物体处于不平衡状态时,受力情况满足以下条件:1. 物体受到的重力和支持力的大小仍然相等,方向相反。
2. 物体受到的其他作用力合力不为零,使物体出现加速度。
实验三: 力的合成实验目的:通过实验观察和了解力的合成情况,理解力的平衡与不平衡。
实验器材:一只弹簧秤,一个小球,若干个小砝码。
实验步骤:1. 将小球放在水平台面上。
2. 使用弹簧秤测量小球的重力。
3. 向小球施加一个水平拉力,同时使用弹簧秤测量这个拉力。
4. 记录小球受力情况,包括重力、拉力和其他作用力的大小和方向。
实验结果:通过实验可以发现,在物体受到多个力的作用时,可以使用力的合成来计算合力的大小和方向。
力的平衡研究力的平衡条件的实验
力的平衡研究力的平衡条件的实验力的平衡是物体静止或者匀速运动的一个基本条件。
要研究力的平衡条件,我们需要进行实验来探索其中的秘密。
在本文中,我们将介绍一些经典的实验方法,帮助我们更好地理解力的平衡。
首先,让我们来探索一个简单的实验——天平实验。
天平是一种用来比较物体质量的工具,也可以用于研究力的平衡条件。
我们可以通过向天平的两端分别放置不同质量的物体来进行实验。
当天平达到平衡状态时,我们可以得出一个重要结论:当物体在天平两端的质量相等时,它们对天平的力平衡。
接下来,我们可以进行一个斜面实验。
斜面实验可以帮助我们研究力的平衡条件在不同角度下的表现。
我们可以使用一个光滑的斜面和一个滑块,建立一个实验装置。
我们可以改变斜面的角度并测量滑块所受到的力,当滑块达到平衡状态时,我们可以得出结论:在平衡状态下,斜面对滑块的力可以分解为两个分力:垂直于斜面的重力分力和斜面平行的支持力分力。
此外,我们还可以进行一个绳子实验来研究力的平衡条件。
我们可以将一根绳子系在两个固定的点上,并悬挂一个物体在绳子上。
通过调整物体在绳子上的位置,我们可以观察到物体在不同位置时绳子的形态变化。
当绳子处于平衡状态时,我们可以得出一个重要结论:在平衡状态下,物体对绳子的拉力与物体的重力相等。
最后,我们可以进行一个杠杆实验。
杠杆实验可以帮助我们研究力的平衡条件在杠杆上的应用。
我们可以使用一个杠杆和两个不同质量的物体来建立一个实验装置。
通过改变物体在杠杆上的位置,我们可以观察到杠杆的平衡状态。
在平衡状态下,我们可以得出结论:对于一个平衡的杠杆,杠杆两端的力矩相等。
通过这些实验,我们可以深入了解力的平衡条件。
我们发现,力的平衡取决于物体所受的力的平衡。
通过实验,我们可以确定物体在平衡状态下的力分布情况,进而推导出力的平衡条件。
总之,力的平衡是物体静止或者匀速运动的基本条件。
通过天平实验、斜面实验、绳子实验和杠杆实验,我们可以研究力的平衡条件并揭示其中的秘密。
力物体的平衡
力 物体的平衡【基本内容】:1、力学中常见的几种力重力 由于地球的吸引而使物体受到的力,方向竖直向下。
重力实际上是地球对物体引力的一个分力,另一个分力提供提供物体随地球自转所需的向心力。
弹力 物体发生弹性形变时,由于要恢复原状,会对跟它接触的物体产生力的作用,这种力叫弹力。
在弹性限度内,弹簧的弹力与弹簧的形变量(伸长量或缩短量)成正比。
F kx =-,k 为劲度系数,x 为形变量。
摩擦力 摩擦力分为滑动摩擦力和静摩擦力两种,当一个物体在另一个物体表面有相对运动或相对运动趋势时,所产生的阻碍相对运动或相对运动趋势的力,方向沿接触面的切线且与相对运动或相对运动趋势相反。
滑动摩擦力的大小由公式f N μ=计算,动摩擦因数μ是由接触面的情况和材料决定。
2、共点力作用下物体的平衡如果几个力作用在物体上,且交于一点或几个力的作用线交于一点,这几个力叫做共点力。
如果物体只受三个力作用,一般根据两个力的合力同第三个力等值反向做出平行四边形,解决问题,处理方法有勾股定理、正弦定理和余弦定理,有时也根据根据相似三角形的关系列方程。
如果物体受到三个以上的共点力作用,一般可用正交分解法。
物体的平衡包括静平衡和动平衡,即有静止、匀速直线运动、匀速转动三种平衡状态。
3、有固定转动轴物体的平衡力矩 力与力臂(转动轴到力的作用线之间的距离)的乘积称为力矩,记为M Fd =,它是使物体绕轴转动状态发生改变的原因,单位为N m ⋅。
力偶与力偶矩 作用在物体上的大小相等、方向相反、作用线平行的两个力组成的一对力偶。
力偶对物体只有转动作用,其转动作用的大小由力偶矩来度量。
力偶矩的大小等于力与力偶臂的乘积,力偶臂等于两个平行力的作用线之间的距离。
4、一般物体的平衡力对物体的作用效果可以改变物体的运动状态,物体所受的合力对物体的平动有影响,而合力矩对物体的转动有影响,当这两种影响都不存在时,物体处于平衡状态。
所以受任意的(共点的)平面力系作用的物体,平衡条件为000()x y i F F M ⎧=⎪⎪=⎨⎪=⎪⎩∑∑∑对任一转轴 这三个方程组成平面内任意力系的平衡方程式。
7、8章小检测
七八章检测
(1)人从行驶的车上跳下时,脚由于受到被迫由运动变为静止,而身体由于要继续运动,所以容易摔倒。
(2)游泳时,手和脚向后划水,给水一个向的力。
因为力的作用是的,所以水给人一个向的力,使人前进。
选择题
下列说法不正确的是:()
A.一切物体都有保持静止状态或匀速直线运动状态的性质,我们把物体保持运动状态不变的性质叫做惯性定律
B.不相互接触的物体间也可以有力的作用
C.弹簧测力计原理:在弹性限度内,弹簧的弹力大小与弹簧的伸长量成正比D.在相同的情况下,滚动摩擦远小于滑动摩擦
设计实验证明:“在相同的情况下,滚动摩擦远小于滑动摩擦”。
平衡能力测试
平衡能力测试关爱老人,从每一步开始
衡能力
(说明:原地站立,按描述内容做动作,尽可能保持姿势,根据保持姿势的
时间长短评分,将得分填写在得分栏内)
小提示
0分 ≥10秒 / 1分5~9秒 / 2分0~4
秒
(说明:选择一把带扶手的椅子,站在椅子前,坐下后起立, 按动作完成
质量和难度评分,将得分填写在得分栏内)
(说明:找一处空地,完成下蹲和起立的动作)
衡能力
0分 / 能够轻松坐下起立而不需要扶手
1分 / 能够自己坐下起立,但略感吃力,需尝试数次或扶
2分 / 不能独立完成动作
分 / 能够轻松坐下、蹲下、起立而不需要扶手1分 / 能够自己蹲下、起立,但略感吃力,需尝试数次或扶住旁边 的固定物体才能完成2
分 / 不能独立完成动作
态平衡能力
3.
(说明:设定一个起点,往前直线行走10步左右转身再走回到起点,根据
动作完成的质量评分,将得分填写在得分栏内
)
得分说明
您想了解您的平衡能力如何吗?您跌倒的风险大吗?
说明:测定后将各个测试项目的得分相加得到总分,根据总分判断您的平衡能力和跌倒的风险大小。
如果平衡能力出现下降的趋势,建议您开始有计划地锻炼,根据自身的身体素质和兴趣选择合适的运动,缓慢而有节奏的运动最有助于提高肌力和平衡能力。
注
平衡能力
的“小方法”
特别鸣谢
俗称“蟹步”,顾名思义,就是像螃蟹一样横着走。
找一块平坦的空地作为练习场所,倒着走并尽量保持直线。
力 物体的平衡(三)受力分析、物体的平衡
第三模块:受力分析、物体的平衡『夯实基础知识』物体受力情况的分析(1)物体受力情况分析的理解:把某个特定的物体在某个特定的物理环境中所受到的力一个不漏,一个不重地找出来,并画出定性的受力示意图。
对物体进行正确地受力分析,是解决好力学问题的关键。
(2)物体受力情况分析的方法:为了不使被研究对象所受到的力与所施出的力混淆起来,通常需要采用“隔离法”,把所研究的对象从所处的物理环境中隔离出来;为了不使被研究对象所受到的力在分析过程中发生遗漏或重复,通常需要按照某种顺序逐一进行受力情况分析,而相对合理的顺序则是先找重力,再找接触力(弹力、摩擦力),最后分析其它力(场力、浮力等)。
重力是否有;弹力看四周;分析摩擦力;不忘电磁浮(3)受力分析的几个步骤.①灵活选择研究对象:也就是说根据解题的目的,从体系中隔离出所要研究的某一个物体,或从物体中隔离出某一部分作为单独的研究对象,对它进行受力分析.所选择的研究对象要与周围环境联系密切并且已知量尽量多;对于较复杂问题,由于物体系各部分相互制约,有时要同时隔离几个研究对象才能解决问题.究竟怎样选择研究对象要依题意灵活处理.②对研究对象周围环境进行分析:除了重力外查看哪些物体与研究对象直接接触,对它有力的作用.凡是直接接触的环境都不能漏掉分析,而不直接接触的环境千万不要考虑进来.然后按照重力、弹力、摩擦力的顺序进行力的分析,根据各种力的产生条件和所满足的物理规律,确定它们的存在或大小、方向、作用点.③审查研究对象的运动状态:是平衡态还是加速状态等等,根据它所处的状态有时可以确定某些力是否存在或对某些力的方向作出判断.④根据上述分析,画出研究对象的受力分析图;把各力的方向、作用点(线)准确地表示出来.(4)物体受力情况分析的依据:在具体的受力分析过程中,判断物体是否受到某个力的依据通常有如下三个。
①从力的概念判断,寻找施力物体;②从力的性质判断,寻找产生原因;③从力的效果判断,寻找是否产生形变或改变运动状态六.平衡概念的理解及平衡条件的归纳1.共点力:物体受到的各力的作用线或作用线的延长线能相交于一点的力2.平衡状态:在共点力的作用下,物体保持静止或匀速直线运动的状态。
受力分析经典题型
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 kg的物体B和质量为1 kg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 kg的物体A轻放在B上的一瞬间,弹簧的弹力大小为(取g=10m/s2)( )A.30 N B.0C.20 N D.12 N答案C2.(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FN,在运动过程中( )A.F增大,FN减小B.F减小,FN减小C.F增大,FN增大D.F减小,FN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:FN=mgcos θ和F=mgsin θ,其中θ为支持力FN与竖直方向的夹角;当物体向上移动时,θ变大,故FN变小,F变大;故A正确,BCD错误.答案A3.(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D4.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.4C.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GA,地面给A的支持力N地,B给A的压力NB→A,B给A的摩擦力fB→A,则A、C、D错误,B正确.答案B5.(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B6.(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FA∶FB为( )A.1∶ B.∶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tan 30°=,根据牛顿第三定律可知FB=FB′、FA =FA′,解得FA∶FB=∶1,选项B正确.答案B7.(2014·昆明市质量检测)如图7所示,两个质量均为m的小球用轻质细杆连接静止于内壁光滑的半球形碗内,杆及碗口平面均水平、碗的半径及两小球之间的距离均为R,不计小球半径,则碗对每个小球的支持力大小为( )A.mgB.mgC.mg D.2mg解析以其中一小球为研究对象,受力情况如图所示.根据题意可知θ=30°,根据平衡条件可知:FN1==mg,选项B正确.答案B8.在机械设计中常用到下面的力学原理,如图8所示,只要使连杆AB与滑块m所在平面间的夹角θ大于某个值,那么,无论连杆AB对滑块施加多大的作用力,都不可能使之滑动,且连杆AB对滑块施加的作用力越大,滑块就越稳定,工程力学上称为“自锁”现象.设滑块与所在平面间的动摩擦因数为μ,为使滑块能“自锁”应满足的条件是( )A.μ≥tan θ B.μ≥cot θ C.μ≥sin θ D.μ≥cos θ解析滑块m的受力如图所示,建立直角坐标系,将力F正交分解,由物体的平衡条件可知:竖直方向有FN=mg+Fsin θ,水平方向有Fcos θ=Ff≤μFN.由以上两式解得Fcos θ≤μmg +μFsin θ.因为力F很大,所以上式可以写成Fcos θ≤μFsin θ故应满足的条件为μ≥cot θ,B对.答案B二、多项选择题9.如图9所示,小车M在恒力F的作用下,沿水平地面做直线运动,由此可判断( )A.若地面光滑,则小车一定受三个力的作用B.若地面粗糙,则小车一定受四个力的作用C.若小车做匀速运动,则小车一定受四个力的作用D.若小车做加速运动,则小车可能受三个力的作用解析先分析重力和已知力F,再分析弹力.由于F的竖直分力可能等于重力,因此地面可能对小车无弹力作用,无弹力也就无摩擦力,A、B错误;若小车匀速运动,那么水平方向所受摩擦力和F的水平分力平衡,这时小车一定受重力、恒力F、地面的弹力、摩擦力四个力的作用,C正确;若小车做加速运动,当地面光滑时,小车可能受重力、恒力F、地面的弹力三个力作用,D正确.答案CD10.一件行李重为G,被绳OA和OB吊在空中,OA绳和OB绳的拉力分别为F1、F2,如图10所示,则( )A.F1、F2的合力是GB.F1、F2的合力是FC.行李对绳OA的拉力方向与F1方向相反,大小相等D.行李受到重力G、OA绳拉力F1、OB的拉力F2,还有F共四个力解析合力与分力具有等效替代的关系.所谓等效是指力F 的作用效果与其分力F1、F2共同作用产生的效果相同.F1和F2的合力的作用效果是把行李提起来,而G的作用效果是使行李下落,另外产生的原因(即性质)也不相同,故A错误;F1和F2的作用效果和F的作用效果相同,故B正确;行李对绳OA的拉力与拉行李的力F1是相互作用力,等大、反向,不是一个力,故C正确;合力F是为研究问题方便而假想出来的力,实际上不存在,应与实际受力区别开来,故D错误.答案BC11.(2014·湖北黄冈质检)如图11所示,用一根不可伸长的轻质细线将小球悬挂在天花板上,现对小球施加一个方向始终垂直细线的拉力F将小球缓慢拉起,在小球拉起的过程中,下列判断正确的是( )A.拉力F一直增大B.拉力F先增大后减小C.细线的拉力一直减小 D.细线的拉力先增大后减小解析小球在拉起的过程中,设线与竖直方向的夹角为θ,由于F与细线垂直,将重力分解可得F=mgsin θ,θ逐渐增大,F逐渐增大,A正确.细线的拉力FT=mgcos θ,θ逐渐增大,cos θ逐渐减小,C正确.答案AC12.倾角为α、质量为M的斜面体静止在水平桌面上,质量为m的木块静止在斜面体上.下列结论正确的是( )A.木块受到的摩擦力大小是mgcos αB.木块对斜面体的压力大小是mgcos αC.桌面对斜面体的摩擦力大小是mgsin αcos αD.桌面对斜面体的支持力大小是(M+m)g解析以木块为研究对象有:Ff=mgsin θ,FN=mgcos θ,所以A错、B对;以整体为研究对象有:FN′=(M+m)g,Ff′=0,所以C错、D对.答案BD13.(2014·四川成都六校检测)如图13所示,两个质量均为m,带电荷量均为+q的小球A、B,一个固定在O点的正下方L处,另一个用长为L的细线悬挂于O点,静止时,细线与竖直方向的夹角为60°,以下说法正确的是( )A.O点处的电场强度的大小为B.A在B处产生的电场强度为C.细线上的拉力为D.B球所受A球的库仑力和线的拉力的合力方向竖直向上解析由点电荷的场强公式,A在O处或B处产生的电场强度大小均为E1=k,O点处的电场为A、B分别在O处产生的电场的叠加,即E2=2E1cos 30°=k,则A、B正确;对B球,由平衡条件得,B球所受A球的库仑力和线的拉力的合力方向竖直向上,且细线上的拉力FT=,则D正确,C错误.答案ABD14.如图14所示,倾角为α的斜劈放置在粗糙水平面上,斜面粗糙,物体a放在斜面上.一根轻质细线一端固定在物体a上,细线绕过两个光滑小滑轮,滑轮1固定在斜劈上、滑轮2下吊一物体b,细线另一端固定在c上,c穿在水平横杆上,物体a和滑轮1间的细线平行于斜面,系统静止.物体a受到斜劈的摩擦力大小为Ff1,c受到横杆的摩擦力大小为Ff2,若将c向右移动少许,a 始终静止,系统仍静止,则( )图14A.Ff1由沿斜面向下改为沿斜面向上,Ff2始终沿横杆向右B.细线对a和c的拉力都将变大C.Ff1和Ff2都将变大D.斜劈受到地面的摩擦力和横杆受到物体c的摩擦力都将变大解析将c向右移动少许,a位置不变,则夹角β将变大,根据力的合成可知细线上的张力将变大,B正确;对c,细线与横杆的夹角减小,又细线对c的拉力增大,细线沿杆向左的分力增大,则c受到杆的摩擦力Ff2将增大,对a、b、c、斜劈和两个小滑轮整体,可知斜劈受到地面的摩擦力和物体c受到横杆的摩擦力等大反向,则斜劈受到地面的摩擦力和横杆受到物体c的摩擦力都将变大,D正确;对a,不能确定重力沿斜面向下的分力和细线拉力的大小关系,则不能确定a受到斜面的摩擦力的大小和方向,A、C均错.答案BD15.如图15甲、乙所示,倾角为θ的斜面上放置一滑块M,在滑块M上放置一个质量为m的物块,M和m相对静止,一起沿斜面匀速下滑,下列说法正确的是( )图15A.图甲中物块m受到摩擦力B.图乙中物块m受到摩擦力C.图甲中物块m受到水平向左的摩擦力D.图乙中物块m受到与斜面平行向上的摩擦力解析对图甲:设m受到摩擦力,则物块m受到重力、支持力、摩擦力,而重力、支持力平衡.若物体受摩擦力作用,其方向与接触面相切,方向水平,则物体m受力将不平衡,与题中条件矛盾.故假设不成立,A、C错误.对图乙:设物块m不受摩擦力,由于m匀速下滑,m必受力平衡,若m只受重力、支持力作用,由于支持力与接触面垂直,故重力、支持力不可能平衡,则假设不成立.由受力分析知:m受到与斜面平行向上的摩擦力,B、D正确.答案BD方法技巧计算推理法本专题的题目为受力分析和共点力的平衡问题,结合平衡条件进行分析和推理,即“计算推理法”.根据题给条件,利用有关的物理规律、物理公式或物理原理通过逻辑推理或计算得出正确答案,然后再与备选答案对照做出选择.。
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同仁讲义三 小测验(力 直线运动)
1.如图所示,物体a 、b 和c 叠放在水平桌面上,水平为F b =5N 、F c =10N 分别作用于物体b 、c 上,a 、b 和c 仍保持静止. 以f 1、f 2、f 3分别表示
a 与
b 、b 与
c 、c 与桌面间的静摩擦力的大小,则
A .f 1=5N ,f 2=0,f 3=5N
B .f 1=5N ,f 2=5N ,f 3=0
C .f 1=0,f 2=5N ,f 3=5N
D .f 1=0,f 2=10N ,f 3=5N 2.S l 和S 2表示劲度系数分别为k l 和k 2的两根弹簧,k 1>k 2;a 和b 表示质量分
别为m a 和m b 的两个小物块,m a >m b .将弹簧与物块按图示方式悬挂起来. 现要求两根弹簧的总长度最大,则应使
A.S 1在上,a 在上
B.S 1在上,b 在上
C.S 2在上,a 在上
D.S 2在上,b 在上 3.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
4.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,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 .轻绳上的拉力一定变小
D .轻绳上的拉力一定不变
5.如图所示,质量为M 的斜面体放在粗糙水平地面上,质量为m 的物体沿其斜面匀速下滑,物体下滑过程中斜面体相对地面保持静止。
若重力加速度为g ,则地面对斜面体
A .无摩擦力
B .有水平向左的摩擦力
C .支持力大小为(M + m )g
D .支持力小于(M +m )g
6.如图所示,质量为m 的木块在质量为M 的长木板上受到向右的拉力F 的作用向右滑行,长木板处于静止状态,已知木块与木板间的动摩擦因数为μ1,木板与地面间的动摩擦因数为μ2。
下列说法正确的是 ( )
c
F b
m 2
P
A .木板受到地面的摩擦力的大小一定是μ1mg
B .木板受到地面的摩擦力的大小一定是μ2(m +M )g
C .当F >μ2(m +M )g 时,木板便会开始运动
D .无论怎样改变F 的大小,木板都不可能运动
7.一个静止的质点,在0~4s 时间内受到力F 的作用,力的方
向始终在同一直线上,力F 随时间的变化如同所示,则质点在
A.第2s 末速度改变方向
B.第2s 末位移改变方向
C.第4s 末回到原出发点
D.第4s 末运动速度为零
8.甲乙两年在公路上沿同一方向做直线运动,它们的v-t 图象
如图所示。
两图象在t =t 1时相交于P 点,P 在横轴上的投影为
Q ,△OPQ 的面积为S 。
在t =0时刻,乙车在甲车前面,相距为
d 。
已知此后两车相遇两次,且第一次相遇的时刻为t ′,则下
面四组t ′和d 的组合可能是 A. t ′=S t 98d 311=
, B. t ′=111,24
t d S = C. t ′111,22t d S == D. t ′=113,24t d S =
9. 三根不可伸长的完全相同的轻绳,一端系在半径为r 0的环1上,彼
此间距相等,绳穿过半径为r 0的第2个圆环,另一端同样地系在半径为
2r 0的环3上,如图所示,已知环1固定在水平面上,环1质量为m ,整
个系统处于平衡状态. (三个环都是用相同的金属丝制作的,摩擦不计)
试求(1)每根绳上拉力的大小.
(2)第2个环中心与第3个环中心之间的距离.
10.汽车正以v 1=10m/s 的速度在平直公路上前进,突然发现正前方s 0=6m 处有一辆自行车,自行车正以速度v 2=4m/s 做同方向匀速直线运动,汽车立即刹车做匀减速运动,加速度的大小为a=5m/s 2。
(1)汽车会撞上自行车吗?请通过计算说明。
(2)接第(1)问,如果汽车会撞上自行车,请求出汽车刹车时的加速度至少为多大才能避免相撞。
如果汽车不会撞上自行车,请求出经过3s 汽车和自行车的距离。