高中物理力学专题

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高中物理专题复习之力学

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高中物理专题复习之力学高中物理专题复习之力学力学是高中物理的重要组成部分,也是物理学的基础。

为了帮助大家更好地掌握力学知识,本文将对力学的概念、公式、定理和解题方法进行系统的总结和复习。

一、力学基础知识1、质点:在某些情况下,我们可以将物体看作一个没有形状和大小的点,这个点就称为质点。

质点是力学中的一个基本概念,可以帮助我们简化复杂物体的运动分析。

2、矢量:既有大小又有方向的量叫做矢量。

在力学中,我们经常用到矢量,如力、速度、加速度等。

矢量是物理学中的一个重要概念,其运算方法包括加法、减法、乘法等。

3、位移:描述物体位置变化的物理量叫做位移。

位移可以用一个有向线段来表示,线段的长度表示位移的大小,箭头的指向表示位移的方向。

4、速度:描述物体运动快慢的物理量叫做速度。

速度可以用位移与时间的比值来表示,即速度=位移/时间。

二、力学定理与公式1、牛顿第二定律:物体所受的合力等于物体质量乘以物体的加速度,即F=ma。

该定律揭示了力、加速度和质量之间的关系,是力学中的一个基本定律。

2、机械能守恒定律:在只有重力或弹力做功的系统中,物体的动能和势能可以相互转化,但总的机械能保持不变。

该定律是力学中的重要定律之一,可以帮助我们分析许多物理现象。

3、动量守恒定律:在没有外力作用的情况下,物体的总动量保持不变。

该定律是物理学中的基本定律之一,广泛应用于解决碰撞、衰变等运动学问题。

三、解题方法1、受力分析:对物体进行受力分析是解决力学问题的第一步。

要仔细分析物体所受的各个力,如重力、弹力、摩擦力等,并画出力的示意图。

2、过程分析:对于复杂的运动过程,要将其分解为多个阶段,并对每个阶段进行分析。

通过分析不同阶段的受力情况和运动状态,就可以找到解决问题的方法。

3、图像法:利用图像可以清晰地表示出物体的运动情况和受力情况。

通过图像可以直观地看出物体的运动轨迹、速度、加速度等物理量,从而更好地解决问题。

四、实际应用力学知识在实际生活中有着广泛的应用。

高中物理 20个力学经典计算题汇总及解析

高中物理 20个力学经典计算题汇总及解析

高中物理 20个力学经典计算题汇总及解析1. 概述在力学领域中,经典的计算题是学习和理解物理知识的重要一环。

通过解题,我们能更深入地了解力学概念,提高解决问题的能力。

在本文中,我将为您带来高中物理领域中的20个经典力学计算题,并对每个问题进行详细解析,以供您参考和学习。

2. 一维运动1) 题目:一辆汽车以30m/s的速度行驶,经过10秒后匀减速停下,求汽车减速的大小和汽车在这段时间内行驶的距离。

解析:根据公式v=at和s=vt-0.5at^2,首先可求得汽车减速度a=3m/s^2,然后再求出汽车行驶的距离s=30*10-0.5*3*10^2=150m。

3. 二维运动2) 题目:一个质点在竖直平面内做抛体运动,初速度为20m/s,抛体初位置为离地30m的位置,求t=2s时质点的速度和所在位置。

解析:首先利用v=vo+gt求得t=2s时的速度v=20-9.8*2=-19.6m/s,然后再利用s=s0+vo*t-0.5gt^2求得t=2s时的位置s=30+20*2-0.5*9.8*2^2=30+40-19.6=50.4m。

1. 牛顿运动定律3) 题目:质量为2kg的物体受到一个5N的力,求物体的加速度。

解析:根据牛顿第二定律F=ma,可求得物体的加速度a=5/2=2.5m/s^2。

2. 牛顿普适定律4) 题目:一个质量为5kg的物体受到一个力,在10s内速度从2m/s 增加到12m/s,求物体受到的力的大小。

解析:利用牛顿第二定律F=ma,可求得物体受到的力F=5*(12-2)/10=5N。

3. 弹力5) 题目:一个质点的质量为4kg,受到一个弹簧的拉力,拉力大小为8N,求弹簧的弹性系数。

解析:根据弹簧的胡克定律F=kx,可求得弹簧的弹性系数k=8/0.2=40N/m。

4. 摩擦力6) 题目:一个质量为6kg的物体受到一个10N的水平力,地面对其的摩擦力为4N,求物体的加速度。

解析:首先计算摩擦力是否达到最大值f=μN=6*10=60N,由于摩擦力小于最大值,所以物体的加速度a=10-4/6=1m/s^2。

高中物理力学分析及经典题目

高中物理力学分析及经典题目

力学知识回顾以及易错点分析:一:竖直上抛运动的对称性如图1-2-2,物体以初速度v0竖直上抛,A、B为途中的任意两点,C为最高点,则:(1)时间对称性物体上升过程中从A→C所用时间tAC和下降过程中从C→A所用时间tCA相等,同理tAB=tBA.(2)速度对称性物体上升过程经过A点的速度与下降过程经过A点的速度大小相等.[关键一点]在竖直上抛运动中,当物体经过抛出点上方某一位置时,可能处于上升阶段,也可能处于下降阶段,因此这类问题可能造成时间多解或者速度多解.易错现象1、忽略自由落体运动必须同时具备仅受重力和初速度为零2、忽略竖直上抛运动中的多解3、小球或杆过某一位置或圆筒的问题二、运动的图象运动的相遇和追及问题1、图象:图像在中学物理中占有举足轻重的地位,其优点是可以形象直观地反映物理量间的函数关系。

位移和速度都是时间的函数,在描述运动规律时,常用x—t图象和v—t图象.(1) x—t图象①物理意义:反映了做直线运动的物体的位移随时间变化的规律。

②表示物体处于静止状态②图线斜率的意义①图线上某点切线的斜率的大小表示物体速度的大小.②图线上某点切线的斜率的正负表示物体方向.③两种特殊的x-t图象(1)匀速直线运动的x-t图象是一条过原点的直线.(2)若x-t图象是一条平行于时间轴的直线,则表示物体处于静止状态(2)v—t图象①物理意义:反映了做直线运动的物体的速度随时间变化的规律.②图线斜率的意义a图线上某点切线的斜率的大小表示物体运动的加速度的大小.b图线上某点切线的斜率的正负表示加速度的方向.③图象与坐标轴围成的“面积”的意义a图象与坐标轴围成的面积的数值表示相应时间内的位移的大小。

b若此面积在时间轴的上方,表示这段时间内的位移方向为正方向;若此面积在时间轴的下方,表示这段时间内的位移方向为负方向.③常见的两种图象形式(1)匀速直线运动的v-t图象是与横轴平行的直线.(2)匀变速直线运动的v -t 图象是一条倾斜的直线.2、相遇和追及问题:这类问题的关键是两物体在运动过程中,速度关系和位移关系,要注意寻找问题中隐含的临界条件,通常有两种情况:(1)物体A 追上物体B :开始时,两个物体相距x 0,则A 追上B 时必有A B 0x x x -=,且A B V V ≥(2)物体A 追赶物体B :开始时,两个物体相距x 0,要使A 与B 不相撞,则有A B 0A B x V V x x -=≤,且易错现象:1、混淆x —t 图象和v-t 图象,不能区分它们的物理意义2、不能正确计算图线的斜率、面积3、在处理汽车刹车、飞机降落等实际问题时注意,汽车、飞机停止后不会后退3、弹力:(1)内容:发生形变的物体,由于要恢复原状,会对跟它接触的且使其发生形变的物体产生力的作用,这种力叫弹力。

高中物理复习专题1:力学基础选择题

高中物理复习专题1:力学基础选择题

力学基础(一)力学基础(一)1、如图所示,一根轻质细绳跨过定滑轮连接两个小球A 、B ,它们都穿在一根光滑的竖直杆上,不计细绳与滑轮之间的摩擦,当两球平衡时OA 绳与水平方向的夹角为60°,OB 绳与水平方向的夹角为30°,则球A 、B 的质量之比和杆对A 、B 的弹力之比分别为( ) A.13=B A m m B.33=B A m m C. 33=NB NA F F D. 23=NB NA F F 2、如图所示,倾角为θ的斜面体c 置于水平地面上,小物块b 置于斜面上, 通过细绳跨过光滑的定滑轮与沙漏a 连接,连接b 的一段细绳与斜面平行.在a 中的沙子缓慢流出的过程中,a 、b 、c 都处于静止状态,则( )A .b 对c 的摩擦力一定减小B .b 对c 的摩擦力方向可能平行斜面向上C .地面对c 的摩擦力方向一定向右D .地面对c 的摩擦力一定减小3、如图所示,甲、乙两物块用跨过定滑轮的轻质细绳连接,分别静止在斜面AB 、AC 上,滑轮两侧细绳与斜面平行.甲、乙两物块的质量分别为m 1、m 2.AB 斜面粗糙,倾角为α,AC 斜面光滑,倾角为β,不计滑轮处摩擦,则以下分析正确的是( )A .若m 1sin α>m 2sin β,则甲所受摩擦力沿斜面向上B .若在乙物块上面再放一个小物块后,甲、乙仍静止,则甲所受的摩擦力一定变小C .若在乙物块上面再放一个小物块后,甲、乙仍静止,则甲所受的拉力一定变大D .若在甲物块上面再放一个小物块后,甲、乙仍静止,则甲所受拉力一定变大4、如图所示,A 、B 两球质量均为m .固定在轻弹簧的两端,分别用细绳悬于O 点,其中球A 处在光滑竖直墙面和光滑水平墙面的交界处,已知两球均处于平衡状态,OAB 恰好构成一个正三角形,则下列说法正确的是( )A .球A 可能受到四个力的作用B .弹簧对球A 的弹力大于对球B 的弹力C .绳OB 对球B 的拉力大小一定等于mgD .绳OA 对球A 的拉力大小等于或小于1.5mg5、如图所示,光滑斜面静止于粗糙水平面上,斜面倾角θ=30°,质量为m 的小球被轻质细绳系住斜吊着静止于斜面上,悬线与竖直方向夹角α=30°,则下列说法正确的是A .悬线对小球拉力是B .地面对斜面的摩擦力是C .将斜面缓慢向右移动少许,悬线对小球拉力减小D .将斜面缓慢向右移动少许,小球对斜面的压力减小6、如图,在粗糙水平面上放置有一竖直截面为平行四边形的木块,图中木块倾角θ,木块与水平面间动摩擦因数为µ,木块重为G ,现用一水平恒力F 推木块,使木块由静止向左运动,则物体所受地面摩擦力大小为( )A . f=FB . θμcos mgf = C . f=µmg D. f=µ(mgsin θ+Fcos θ)7、一铁架台放在水平地面上,其上用轻质细线悬挂一小球,开始时细线竖直。

高中物理力学试题及答案

高中物理力学试题及答案

高中物理力学试题及答案一、选择题(每题3分,共30分)1. 以下关于力的描述中,正确的是:A. 力是物体对物体的作用B. 力是物体运动的原因C. 力是维持物体运动的原因D. 力是改变物体运动状态的原因答案:A2. 根据牛顿第二定律,下列说法正确的是:A. 物体的加速度与作用力成正比B. 物体的加速度与作用力成反比C. 物体的加速度与物体质量成反比D. 物体的加速度与物体质量成正比答案:C3. 一个物体在水平面上受到一个水平向右的力F,下列说法正确的是:A. 物体一定向右加速B. 物体一定向左加速C. 物体可能静止不动D. 物体可能向左运动答案:C4. 一个物体从静止开始下落,不计空气阻力,其下落速度与时间的关系是:A. 速度与时间成正比B. 速度与时间的平方成正比C. 速度与时间的平方成反比D. 速度与时间的平方成正比,但与重力加速度无关答案:B5. 两个质量相同的物体,分别从不同高度自由下落,它们落地时的速度:A. 相同B. 不同C. 与下落高度成正比D. 与下落高度成反比答案:A6. 根据动量守恒定律,下列说法正确的是:A. 系统内总动量在任何情况下都守恒B. 只有在外力为零时系统动量才守恒C. 系统内总动量在有外力作用时不守恒D. 系统内总动量在有外力作用时也可能守恒答案:D7. 一个物体在水平面上以一定的初速度开始做匀减速直线运动,下列说法正确的是:A. 物体的加速度方向与速度方向相反B. 物体的加速度方向与速度方向相同C. 物体的加速度大小与速度大小成正比D. 物体的加速度大小与速度大小成反比答案:A8. 一个物体在竖直方向上受到一个向上的力F,下列说法正确的是:A. 物体一定向上加速B. 物体一定向下加速C. 物体可能静止不动D. 物体可能向下运动答案:C9. 根据能量守恒定律,下列说法正确的是:A. 能量可以在不同形式之间转化B. 能量可以在不同物体之间转移C. 能量的总量在任何情况下都守恒D. 能量的总量在有外力作用时不守恒答案:C10. 一个物体在水平面上做匀速圆周运动,下列说法正确的是:A. 物体的线速度大小不变B. 物体的角速度大小不变C. 物体的向心加速度大小不变D. 物体的向心力大小不变答案:D二、填空题(每题2分,共20分)1. 牛顿第一定律也被称为______定律。

高中物理力学专题

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高中物理力学专题(总20页)--本页仅作为文档封面,使用时请直接删除即可----内页可以根据需求调整合适字体及大小--考点一形变和弹力弹力产生的条件是“接触且有弹性形变”.若物体间虽然有接触但无拉伸或挤压,则无弹力产生.在许多情况下由于物体的形变很小,难于观察到,因而判断弹力的产生要用“反证法”,即由已知运动状态及有关条件,利用平衡条件或牛顿运动定律进行逆向分析推理.另外,A、B两个物体之间有作用力,B物体所受弹力的直接原因是A物体发生形变,A物体受到弹力的直接原因是B物体发生形变.【例1】如图所示,一匀质木棒,搁置于台阶上保持静止,下图关于木棒所受的弹力的示意图中正确的是()考点二轻绳、轻杆、轻弹簧的弹力要区分轻绳、轻杆、轻弹簧三个模型弹力的特点:轻绳:绳对物体的拉力是沿绳收缩的方向.同一根绳上各点受拉力大小都相等.轻杆:杆对物体的弹力不一定沿杆方向,如果轻直杆只有两端受力而处于平衡状态,则轻杆两端对物体的弹力方向一定沿杆方向.轻弹簧:弹簧对物体的力可能为支持力,也可能为拉力,但一定沿弹簧轴线方向.【例2】.如图所示,为一轻质弹簧的长度和弹力大小的关系.根据图象判断,正确的结论是( )A.弹簧的劲度系数为1 N/mB.弹簧的劲度系数为100 N/mC. 弹簧的原长为6 cmD.弹簧伸长0.2 m时,弹力的大小为4 N考点三弹力大小的计算例4、探究弹力和弹簧伸长的关系时,在弹性限度内,悬挂15N重物时,弹簧长度为;悬挂20N重物时,弹簧长度为,则弹簧的原长L原和劲度系统k分别为()=k=500N/mA.L原=k=500N/mB.L原=k=250N/mC.L原D .L 原= k =250N /m【变式探究】2、如图所示,滑轮本身的质量可忽略不计,滑轮轴O 安在一根轻木杆B 上,一根轻绳AC 绕过滑轮,A 端固定在墙上,且绳保持水平,C 端下面挂一个重物,BO 与竖直方向夹角 45=θ,系统保持平衡,若保持滑轮的位置不变,改变θ的大小,则滑轮受到木杆的弹力大小变化情况是( )A .只有角θ变小,弹力才变小B .只有角θ变大,弹力才变大C .不论角θ变大或变小,弹力都变大D .不论角θ变大或变小,弹力都不变 考点五 摩擦力的大小及方向的判断例5、用轻弹簧竖直悬挂的质量为m 物体,静止时弹簧伸长量为L 0现用该弹簧沿斜面方向拉住质量为2m 的物体,系统静止时弹簧伸长量也为L 0,斜面倾角为30︒,如图2-1-7所示.则物体所受摩擦力( )A .等于零B.大小为12mg ,方向沿斜面向下C .大于为32mg ,方向沿斜面向上 D .大小为mg ,方向沿斜面向上例6、如图2-1-8, 一固定斜面上两个质量相同的小物块A 和B 紧挨着匀速下滑, A 与B 的接触面光滑. 已知A 与斜面之间的动摩擦因数是B 与斜面之间动摩擦因数的2倍, 斜面倾角为α. ,则B 与斜面之间的动摩擦因数是( )A . αtan 32B .αcot 32C .αtanD .αcot【变式探究】1、如图所示,两个等大的水平力F 分别作用在B 和C 上.A 、B 、C 都处于静止状态.各接触面与水平地面平行.A 、C 间的摩擦力大小为f 1,B 、C 间的摩擦力大小为f 2,C 与地面间的摩擦力大小为f 3,则( )AB θC•O图2-1-7图2-1-8A.f1=0,f2=0,f3=0B.f1=0,f2=F,f3=0C.f1=F,f2=0,f3=0D.f1=0,f2=F,f3=F【变式探究】2、如图所示,小木块以初速度v沿三角形木块a的粗糙斜面向上滑动,至速度为零后又沿斜面加速返回斜面底端,三角形木块a始终相对水平面保持静止,则水平面对三角形木块a的摩擦力方向是( )A.始终向左B.始终向右C.先向左后向右D.先向右后向左【经典考题精析】(2013·山东卷)如图所示,用完全相同的轻弹簧A、B、C将两个相同的小球连接并悬挂,小球处于静止状态,弹簧A与竖直方向的夹角为30°,弹簧C水平,则弹簧A、C的伸长量之比为( )∶4B.4∶ 3 C.1∶2D.2∶1(2013·广东卷)如图所示,物体P静止于固定的斜面上,P的上表面水平.现把物体Q轻轻地叠放在P上,则( )A.P向下滑动B.P静止不动C.P所受的合外力增大D.P与斜面间的静摩擦力增大(2013·福建卷)质量为M、长为3L的杆水平放置,杆两端A、B系着长为3L的不可伸长且光滑的柔软轻绳,绳上套着一质量为m的小铁环.已知重力加速度为g,不计空气影响.(1)现让杆和环均静止悬挂在空中,如图甲,求绳中拉力的大小;(2)若杆与环保持相对静止,在空中沿AB方向水平向右做匀加速直线运动,此时环恰好悬于A端的正下方,如图乙所示.①求此状态下杆的加速度大小a;②为保持这种状态需在杆上施加一个多大的外力,方向如何?【当堂巩固】1.关于力的概念,下列说法正确的是( )A.一个力必定联系着两个物体,其中每个物体既是受力物体,又是施力物体B.放在桌面上的木块受到桌面对它向上的弹力,这是由于木块发生微小形变而产生的C.压缩弹簧时,手先给弹簧一个压力F,等弹簧再压缩x距离后才反过来给手一个弹力D.根据力的作用效果命名的不同名称的力,性质可能也不相同2.三个相同的支座上分别搁着三个质量和直径都相等的光滑圆球a、b、c,支点P、Q在同一水平面上.a的重心位于球心,b、c的重心分别位于球心的正上方和正下方,如图1甲,三球皆静止,支点P对a球的弹力为F Na,对b球和c球的弹力分别为F Nb和F Nc,则( ).A.F Na=F Nb=F Nc B.F Nb>F Na>F NcC.F Nb<F Na<F Nc D.F Na>F Nb=F Nc4.如图2所示,A、B两个物块的重力分别是G A=3 N,G B=4 N,弹簧的重力不计,整个装置沿竖直方向处于静止状态,这时弹簧的弹力F=2 N,则天花板受到的拉力和地板受到的压力,有可能是( )A.1 N和6 NB.5 N和6 NC.1 N和2 ND.5 N和2 N5.如图3所示,将一根不能伸长、柔软的轻绳两端分别系于A、B两点上,一物体用动滑轮悬挂在绳子上,达到平衡时,两段绳子间的夹角为θ1,绳子张力为F1;将绳子B端移至C点,待整个系统达到平衡时,两段绳子间的夹角为θ2,绳子张力为F2;将绳子B端移至D点,待整个系统达到平衡时,两段绳子间的夹角为θ3,绳子张力为F3,不计摩擦,则( )A.θ1=θ2=θ3B.θ1=θ2<θ3C.F1>F2>F3D.F1=F2<F36.S1、S2表示劲度系数分别为k1、k2的两根弹簧,k1>k2;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4所示的方式悬挂起来,现要求两根弹簧的总长度最短,则应使( )A.S1在上,a在上B.S1在上,b在上C.S2在上,a在上D.S2在上,b在上7.图5中弹簧秤、绳和滑轮的重量均不计,绳与滑轮间的摩擦力不计,物体的重力都是G,在图甲、乙、丙三种情况下,弹簧秤的读数分别是F1、F2、F3,则以下判断正确的是( )A.F3>F1=F2B.F3=F1>F2C.F1=F2=F3D.F1>F2=F38.如下图所示,A为长木板,在水平面上以速度v1向右运动,物块B在木板A的上面以速度v2向右运动,下列判断正确的是( )A.若是v1=v2,A、B之间无滑动摩擦力B.若是v1>v2,A受到了B所施加的向右的滑动摩擦力C.若是v1<v2,B受到了A所施加的向右的滑动摩擦力D.若是v1>v2,B受到了A所施加的向左的滑动摩擦力9.一个圆球形薄壳容器所受重力为G,用一细线悬挂起来,如图9所示,现在容器里装满水,若在容器底部有一个小阀门,将小阀门打开让水慢慢流出,在此过程中,系统(包括容器和水)的重心位置,重力的大小如何变化( )A.重力慢慢减小B.重心慢慢上升C.重心先下降后上升D.重心先上升后下降10.如图10所示是主动轮P通过皮带带动从动轮Q的示意图,A与B、C与D分别是皮带上与轮缘上相互接触的点,则下列判断正确的是( )A.B点相对于A点运动趋势方向与B点运动方向相反B.D点相对于C点运动趋势方向与C点运动方向相反C.D点所受静摩擦力方向与D点运动方向相同D.主动轮受到的摩擦力是阻力,从动轮受到的摩擦力是动力11.物块静止在固定的斜面上,分别按如图11所示的方向对物块施加大小相等的力F,A中F垂直于斜面向上,B中F垂直于斜面向下,C中F竖直向上,D中F竖直向下,施力后物块仍然静止,则物块所受的静摩擦力增大的是( )12.L型木板P(上表面光滑)放在固定斜面上,轻质弹簧一端固定在木板上,另一端与置于木板上表面的滑块Q相连,如图12所示.若P、Q一起沿斜面匀速下滑,不计空气阻力.则木板P的受力个数为( )A.3 B.4C.5 D.613.如图13所示,AO是具有一定质量的均匀细杆,可绕O点在竖直平面内自由转动.细杆上的P 点与放在水平桌面上的圆柱体接触,圆柱体靠在竖直的挡板上而保持平衡.已知杆的倾角θ=60°,圆柱体的重力大小为G,竖直挡板对圆柱体的压力大小为23G,各处的摩擦都不计,试回答下列问题:(1)作出圆柱体的受力分析图;(2)通过计算求出圆柱体对均匀细杆AO的作用力的大小和水平地面对圆柱体作用力的大小.14.(如图15(a)所示,轻绳AD跨过固定在水平横梁BC右端的定滑轮挂住一个质量为M1的物体,∠ACB=30°;如图9(b)中轻杆HG一端用铰链固定在竖直墙上,另一端G通过细绳EG拉住,EG与水平方向也成30°,轻杆的G点用细绳CF拉住一个质量为M2的物体,求:(1)细绳AC段的张力T AC与细绳EG的张力T EG之比;(2)轻杆BC对C端的支持力;(3)轻杆HG对G端的支持力.16.如图所示,在倾角为37°的固定斜面上静置一个质量为5kg的物体,物体与斜面间的动摩擦因数为.求:(1)物体所受的摩擦力;(sin37°=,cos37°=(2)若用原长为10cm,劲度系数为×103N/m的弹簧沿斜面向上拉物体,使之向上匀速运动,则弹簧的最终长度是多少?(取g=10m/s2)17.如图2-1-7所示,原长分别为L1和L2,劲度系数分别为k1和k2的轻质弹簧竖直悬挂在天花板上,两弹簧之间有一质量为m1的物体,最下端挂着质量为m2的另一物体,整个装置处于静止状态.求:(1)这时两弹簧的总长.(2)若用一个质量为M的平板把下面的物体竖直缓慢地向上托起,直到两弹簧的总长度等于两弹簧的原长之和,求这时平板受到下面物体m2的压力.考点一静摩擦力方向的判断例1、如图所示,A、B两物块叠放在一起,在粗糙的水平面上保持相对静止地向右做匀减速直线运动,运动过程中B受到的摩擦力( )A.方向向左,大小不变B.方向向左,逐渐减小C.方向向右,大小不变D.方向向右,逐渐减小【特别提醒】假设法:静摩擦力的方向一定与物体相对运动趋势方向相反,利用“假设法”可以判断出物体相对运动趋势的方向.2.状态法:根据二力平衡条件、牛顿第二定律,可以判断静摩擦力的方向.3.利用牛顿第三定律(即作用力与反作用力的关系)来判断,此法关键是抓住“力是成对出现的”,先确定受力较少的物体受到的静摩擦力的方向,再根据“反向”确定另一物体受到的静摩擦力的方向.考点二摩擦力大小的计算例2、如图所示,人重600 N,木块A重400 N,人与木块、木块与水平面间的动摩擦因数均为.现人用水平力拉绳,使他与木块一起向右做匀速直线运动,滑轮摩擦不计,求:(1)人对绳的拉力大小;(2)人脚对A的摩擦力的大小和方向.【特别提醒】计算摩擦力时首先要分清是静摩擦力还是滑动摩擦力.(1)滑动摩擦力由公式F=μF N计算,应用此公式时要注意以下两点:①μ为动摩擦因数,其大小与接触面的材料、表面的粗糙程度有关;F N为两接触面间的正压力,其大小不一定等于物体的重力.②滑动摩擦力的大小与物体的运动速度无关,与接触面积的大小无关.(2)静摩擦力的计算①它的大小和方向都跟产生相对运动趋势的力密切相关,跟接触面相互挤压力F N无直接关系,因此它具有大小、方向的可变性,变化性强是它的特点.对具体问题,要具体分析研究对象的运动状态,根据物体所处的状态(平衡、加速等),由力的平衡条件或牛顿运动定律求解.②最大静摩擦力F max:是物体将要发生相对运动这一临界状态时的摩擦力.它的数值与F N成正比,在F N不变的情况下,F max比滑动摩擦力稍大些,通常认为二者相等,而静摩擦力可在0~F max间变化.考点三摩擦力的突变问题例3、长直木板的上表面的一端放有一个木块,如图8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),另一端不动,则木块受到的摩擦力F f随角度α的变化图象是下列图中的( )【特别提醒】该类问题常涉及摩擦力的突变问题,在分析中很容易发生失误.在解决此类问题时应注意以下两点:(1)如题干中无特殊说明,一般认为最大静摩擦力略大于滑动摩擦力.(2)由于此类问题涉及的过程较为复杂,采用特殊位置法解题往往比采用过程分析法解题更为简单.考点四滑动摩擦力滑动摩擦力的方向不是与物体的运动方向相反,而是与物体的相对运动的方向相反,滑动摩擦力的公式N=中的N是指物体对接触面的正压力,而物体对接触面的正压力和接触面对物体的支持力fμ的大小是相等的,故N的大小可理解为物体所受的支持力.【例4】如图所示,有黑白两条毛巾交替折叠地放在地面上,白毛巾的中部用细线与墙连接着,黑毛巾的中部用细线拉住.设细线均水平,欲使黑白毛巾分离开来,若每条毛巾的质量均为m、毛巾之间及其与地面之间的动摩擦因数均为μ,则将黑毛巾匀速拉出需施加的水平拉力F值为 ( )ABFA.mg μ2B.mg μ4C. mg μ5D.mg μ25 考点五 静摩擦力正压力是静摩擦力产生的条件之一,但静摩擦力的大小与正压力无关(最大静摩擦力除外),当物体处于平衡状态时,静摩擦力的大小由平衡条件来求;而物体处于非平衡态的某些静摩擦力的大小应由牛顿第二定律求解.【例5】木块A 、B 分别重50 N 和60 N ,它们与水平地面之间的动磨擦因数均为;夹在A 、B 之间轻弹簧被压缩了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 =1 N 的水平拉力作用在木块B 上.如图所示.力F 作用后( )A.木块A 所受摩擦力大小是 NB.木块A 所受摩擦力大小是 NC.木块B 所受摩擦力大小是9 ND.木块B 所受摩擦力大小是7 N 【经典考题精析】(2013·浙江卷)如图所示,水平木板上有质量m = kg 的物块,受到随时间t 变化的水平拉力F 作用,用力传感器测出相应时刻物块所受摩擦力F f 的大小.取重力加速度g =10 m/s 2,下列判断正确的是( )A .5 s 内拉力对物块做功为零B .4 s 末物块所受合力大小为 NC .物块与木板之间的动摩擦因数为D .6 s ~9 s 内物块的加速度大小为 m/s 2(2013·北京卷)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mgcosαB .木块对斜面体的压力大小是mgsinαC.桌面对斜面体的摩擦力大小是mgsinαcosαD.桌面对斜面体的支持力大小是(M+m)g(2012·海南单科·8)下列关于摩擦力的说法,正确的是( )A.作用在物体上的滑动摩擦力只能使物体减速,不可能使物体加速B.作用在物体上的静摩擦力只能使物体加速,不可能使物体减速C.作用在物体上的滑动摩擦力既可能使物体减速,也可能使物体加速D.作用在物体上的静摩擦力既可能使物体加速,也可能使物体减速(2011·安徽·14)一质量为m的物块恰好静止在倾角为θ的斜面上.现对物块施加一个竖直向下的恒力F,如图所示.则物块( )A.仍处于静止状态B.沿斜面加速下滑C.受到的摩擦力不变D.受到的合外力增大(2011·海南·5)如图所示,粗糙的水平地面上有一斜劈,斜劈上一物块正在沿斜面以速度v0匀速下滑,斜劈保持静止,则地面对斜劈的摩擦力( )A.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(2010·课标全国·18)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( )-1 B.2- 3 -12D.1-32【当堂巩固】1.关于摩擦力,有人总结了“四条不一定”,其中说法错误的是() A.摩擦力的方向不一定与物体的运动方向相同B.静摩擦力的方向不一定与运动方向共线C.受静摩擦力或滑动摩擦力的物体不一定静止或运动D.静摩擦力一定是阻力,滑动摩擦力不一定是阻力2.卡车上放一木箱,车在水平路面上运动时,以下说法中正确的是() A.车启动时,木箱给卡车的摩擦力向后B.车做匀速直线运动时,车给木箱的摩擦力向前C.车做匀速直线运动时,车给木箱的摩擦力为零D.车突然制动时,木箱获得向前的摩擦力,使木箱向前滑动3.人握住旗杆匀速上爬,则下列说法正确的是( )A.人受到的摩擦力的方向是向下的B.人受到的摩擦力的方向是向上的C.人握旗杆用力越大,人受的摩擦力也越大D.人握旗杆用力越大,并不会使人受的摩擦力也增大4.如图所示,物块A放在倾斜的木板上,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( )5.如图所示,有一重力不计的方形容器,被水平力F压在竖直的墙面上处于静止状态,现缓慢地向容器内注水,直到注满为止,此过程中容器始终保持静止,则下列说法正确的是()A.容器受到的摩擦力不断增大B.容器受到的摩擦力不变C.水平力F必须逐渐增大D.容器受到的合力逐渐增大6.如图所示,倾角为θ的斜面体C置于水平面上,B置于斜面上,通过细绳跨过光滑的定滑轮与A相连接,连接B的一段细绳与斜面平行,A、B、C都处于静止状态.则 ( )A.B受到C的摩擦力一定不为零B.C受到水平面的摩擦力一定为零C.不论B、C间摩擦力大小、方向如何,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7.如下图所示,质量为m的物块,在力F作用下静止于倾角为α的斜面上,力F大小相等且F<mg sin α,则物块所受摩擦力最大的是()8.如图所示,矩形物体甲和丙在水平外力F的作用下静止在乙物体上,物体乙静止在水平面上.现减小水平外力F,三物体仍然静止,则下列说法中正确的是( )A.物体乙对于物体甲的摩擦力一定减小B.物体丙对于物体甲的压力一定减小C.物体乙对于地面的摩擦力一定减小D.物体丙对于物体甲的摩擦力可能减小9.质量为m的木块被水平力F紧压在倾角为θ=60°的固定木板上静止,如图所示.则木板对木块的作用力大小为( )A.F FF10.如图所示,斜面小车M静止在光滑水平面上,一边紧贴墙壁.若再在斜面上加一物体m,且M、m都静止,此时小车受力个数为 ( )A.3 B.4C.5 D.612.如图所示,质量为m的木块在质量为M的长木板上向右滑行,木块受到向右的拉力F的作用,长木板处于静止状态,已知木块与长木板间的动摩擦因数为μ1,长木板与地面间的动摩擦因数为μ,则2( )A.长木板受到地面的摩擦力的大小一定是μ1mgB.长木板受到地面的摩擦力的大小一定是μ2(m+M)gC.当F>μ2(m+M)g时,长木板便开始运动D.无论怎样改变F的大小,长木板都不可能运动13.如图所示,两个长方体木块P、Q叠放在水平地面上.第一次用大小为F的水平拉力拉P,第二次也用大小为F的水平拉力拉Q,两次都能使P、Q保持相对静止共同向右做匀速运动.设第一次PQ间、Q与地面间的摩擦力大小分别为F、F f1′,第二次PQ间、Q与地面间的摩擦力大小分别为F f2、f1F′,则下列结论正确的是( )f2A.F f1=F f1′=F f2=F f2′=FB.F f1=F f1′=F f2=F f2′<FC.F f1=F f1′=F f2′=F,F f2=0D.F f1=F f2=0,F f1′=F f2′=F14.下列关于摩擦力的说法正确的是( )A.摩擦力的方向总与物体的运动方向相反B.摩擦力的大小与相应的正压力成正比C.运动着的物体不可能受静摩擦力作用,只能受滑动摩擦力作用D.静摩擦力的方向与接触物体相对运动趋势的方向相反15.有关滑动摩擦力的下列说法中,正确的是( )A.有压力一定有滑动摩擦力B.有滑动摩擦力一定有压力C.滑动摩擦力总是与接触面上的压力垂直D.只有运动物体才受滑动摩擦力16.在粗糙的水平面上放一物体A,A上再放一质量为m的物体B,A、B间的动摩擦因数为μ,现施加一水平力F作用于A(如图所示),计算下列情况下A对B的摩擦力.(1)当A、B一起做匀速运动时.(2)当A、B一起以加速度a向右匀加速运动时.(3)当力F足够大而使A、B发生相对滑动时.(4)当A、B发生相对滑动,且B物体的15伸到A的外面时.17.如图所示,质量为m B=14 kg的木板B放在水平地面上,质量为m A=10 kg的货箱A放在木板B上.一根轻绳一端拴在货箱上,另一端拴在地面,绳绷紧时与水平面的夹角为θ=37°.已知货箱A 与木板B之间的动摩擦因数μ1=,木板B与地面之间的动摩擦因数μ2=.重力加速度g取10 m/s2.现用水平力F将木板B从货箱A下面匀速抽出,试求:(sin 37°=,cos 37°=(1)绳上张力F T的大小;(2)拉力F的大小.题型一整体法和隔离法的应用例1、如图2-3-3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相接触的边与竖直方向的夹角为α,若不计一切摩擦,求:(1)水平面对正方体M的弹力大小;(2)墙面对正方体m的弹力大小.题型二平衡中的临界和极值问题例2、物体A的质量为2 kg,两根轻细绳b和c的一端连接于竖直墙上,另一端系于物体A上,在物体A上另施加一个方向与水平线成θ角的拉力F,相关几何关系如图2-3-6所示,θ=60°.若要使两绳都能伸直,求拉力F的大小范围.(g取10 m/s2)【高频考点突破】考点1、物体的受力分析物体的受力分析是解决力学问题的基础,同时也是关键所在,一般对物体进行受力分析的步骤如下:1.明确研究对象.在进行受力分析时,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.在解决比较复杂的问题时,灵活地选取研究对象可以使问题简化.研究对象确定以后,只分析研究对象以外的物体施予研究对象的力(既研究对象所受的外力),而不分析研究对象施予外界的力.2.按顺序找力.必须是先场力(重力、电场力、磁场力),后接触力;接触力中必须先弹力,后摩擦力(只有在有弹力的接触面之间才可能有摩擦力).3.画出受力示意图,标明各力的符号4.需要合成或分解时,必须画出相应的平行四边形【例1】如图所示,物体A靠在竖直墙面上,在力F作用下,A、B保持静止.物体B的受力个数为()A.2 B.3 C.4 D.5【规律总结】进行受力分析时必须首先确定研究对象,再分析外界对研究对象的作用,本题还可以分析A的受力。

高考物理力学专题深度解析

高考物理力学专题深度解析

高考物理力学专题深度解析力学是物理学的基础学科,也是高考中的重要内容之一。

在高考物理力学专题中,学生需要掌握基本的物理力学概念、理论和公式,并能够运用它们解决各种实际问题。

本文将对高考物理力学专题进行深度解析,帮助考生更好地理解和掌握相关知识。

一、运动学运动学是力学的基础,研究物体的运动规律和运动状态。

在高考物理中,运动学涉及到直线运动、曲线运动、匀速运动、变速运动等多个方面。

首先,直线运动是最简单的一种运动形式,也是其他运动形式的基础。

在直线运动中,物体沿着一条直线运动,其运动状态可以用位移、速度和加速度来描述。

位移是物体在运动过程中位置变化的量,速度是位移随时间的变化率,加速度则是速度随时间的变化率。

通过这些量的关系,我们可以得到直线运动的基本运动方程。

其次,曲线运动是直线运动的一种推广,即物体不再沿着直线运动,而是沿着曲线运动。

曲线运动需要考虑到物体的曲率和半径等因素,通过分析物体在曲线上的运动规律,可以得到相应的运动方程。

另外,匀速运动和变速运动是运动学中的两种特殊情况。

匀速运动是指物体在单位时间内位移相等的运动,速度不变;而变速运动则是速度随时间变化的运动,需要考虑到加速度的影响。

对于这两种运动形式,我们可以利用运动学公式进行求解。

二、动力学动力学是研究物体运动的原因及其与力的关系的学科。

在高考物理中,动力学主要涉及到牛顿三定律、力的合成与分解、摩擦力等内容。

牛顿三定律是力学的核心定律之一,分别是惯性定律、动力学定律和作用-反作用定律。

惯性定律指出物体在没有外力作用时保持匀速直线运动或静止;动力学定律则描述了物体运动与力的关系,即受力大小与物体的加速度成正比;作用-反作用定律说明了相互作用的两个物体之间的力相等、方向相反。

力的合成与分解是动力学中的一个重要概念,根据这个原理,我们可以将一个力分解为多个力的合力,或者将一个合力分解为多个分力。

通过力的合成与分解,我们可以更好地理解力的性质及其作用。

高中物理竞赛专题之力学专题(共206张PPT)

高中物理竞赛专题之力学专题(共206张PPT)

2

Rg
v2

qRB 2m


qRB 2m
2

Rg
可见两个根都是大于零的。由此把(3)式两边平方
v12 v2 v22
把(2)式能量守恒代入得初始速度满足的条件
vv1122

v02 4Rg
4Rg v02

v22 v22

4Rg
(4)
但其中
v12

0
0
利用求根分解因式
v0

v0
1

v0

v0
2


0
解此不等式,得
v0
1

v0

v0
2
其中方程的两个根分别是



v0
ห้องสมุดไป่ตู้1

qRB 2m


qRB 2m
2

Rg

0

v0
2

qRB 2m


qRB 2m
2

Rg
题目给出初始速度v0>0的限制,因此初始速度满足的

m2 m1 m2
进而求出

sin
1


sin2
m2 (m2 2m1 ) m1 m2
rm

MR M m
MO


rM

mR Mm
(1)
整个系统在水平面内不受力(环壁与质点之间的作 用力是一对内力),因此动量守恒,求出质心的速度
(M
m)vC

mv0

高中物理力学试题(答案及解析)

高中物理力学试题(答案及解析)

《一、选择题1.如图,粗糙的水平地面上有一斜劈,斜劈上一物块正在沿斜面以速度v 0匀速下滑,斜劈保持静止,则地面对斜劈的摩擦力 ( )A .等于零B .不为零,方向向右C .不为零,方向向左¥D .不为零,v 0较大时方向向左,v 0较小时方向向右2.如图所示,竖直放置的弹簧,小球从弹簧正上方某一高处落下,从球接触弹簧到弹簧被压缩到最大的过程中,关于小球运动情况,下列说法正确的是 ( )A .加速度的大小先减小后增大B .加速度的大小先增大后减小C .速度大小不断增大D .速度大小不断减小3.如图所示,三根横截面完全相同的圆木材A 、B 、C 按图示方法放在水平面上,它们均处于静止状态,则下列说法正确的是¥ A .B 、C 所受的合力大于A 受的合力B .B 、C 对A 的作用力的合力方向竖直向上C .B 与C 之间一定存在弹力D .如果水平面光滑,则它们仍有可能保持图示的平衡"4.如图所示,一物块静止在粗糙的斜面上。

现用一水平向右的推力F 推物块,物块仍静止不动。

则A .斜面对物块的支持力一定变小B .斜面对物块的支持力一定变大CB AC .斜面对物块的静摩擦力一定变小D .斜面对物块的静摩擦力一定变大5.如图所示,两木块的质量分别为1m 和2m ,两轻质弹簧的劲度系数分别为1k 和2k ,上面木块压在上面的弹簧上(但不拴接),整个系统处于平衡状态.现缓慢向上提上面的木块,直到它刚离开上面弹簧。

在这过程中下面木块移动的距离为#A .11k g mB .12k g mC .21k g mD .22k g m 6.目前,我市每个社区均已配备了公共体育健身器材.图示器材为一秋千,用两根等长轻 绳将一座椅悬挂在竖直支架上等高的两点.由于长期使用,导致两根支架向内发生了稍小倾斜,如图中虚线所示,但两悬挂点仍等高.座椅静止时用F 表示所受合力的大小,F 1表示单根轻绳对座椅拉力的大小,与倾斜前相比( )A .F 不变,F 1变小B .F 不变,F 1变大C .F 变小,F 1变小D .F 变大,F 1变大7.如图所示,放在斜面上的物体受到垂直于斜面向上的力F 作用始终保持静止,当力F 逐渐减小后,下列说法正确的是A .物体受到的摩擦力保持不变~B .物体受到的摩擦力逐渐增大C .物体受到的合力减小D .物体对斜面的压力逐渐减小8.如图,在倾斜的天花板上用力F 垂直压住一木块,使它处于静止状态,则关于木块受力情况,下列说法正确的是A.可能只受两个力作用B.可能只受三个力作用C.必定受四个力作用(D.以上说法都不对9.如图所示,光滑球放在挡板和斜面之间,挡板由垂直斜面位置逆时针缓慢转到水平位置过程中,下列说法正确的是()A.球对斜面的压力逐渐减小B.球对斜面的压力逐渐增大C.球对挡板的压力减小D.球对挡板的压力先增大后减小10.如图,粗糙的水平地面上有一倾角为θ的斜劈,斜劈上一光滑、质量为m的物块在沿斜面向上的恒力F作用下,以速度v0匀速下滑,斜劈保持静止,则()《FθA.斜劈受到5力作用处于平衡状态B.斜劈受到地面摩擦力等于零C.斜劈受到地面摩擦力方向向左D.斜劈受到地面摩擦力大小与F大小有关11.如图所示,一木棒M搭在水平地面和一矮墙上,两个支撑点E、F处受到的弹力和摩擦力的方向,下列说法正确的是|A.E处受到的支持力竖直向上B.F处受到的支持力竖直向上C.E处受到的静摩擦力沿EF方向D .F 处受到的静摩擦力沿水平方向12.如图所示,吊床用绳子拴在两棵树上等高位置,某人先坐在吊床上,后躺在吊床上,均处于静止状态。

高中物理力学试题大全及答案

高中物理力学试题大全及答案

高中物理力学试题大全及答案一、选择题1. 根据牛顿第二定律,若一个物体受到的合力为F,质量为m,则其加速度a的大小为:A. a = F/mB. a = m/FC. a = F × mD. a = m × F答案:A2. 一个质量为m的物体从静止开始,以恒定加速度a下滑,经过时间t后的速度v为:A. v = a × tB. v = m × aC. v = m × tD. v = a / t答案:A3. 一个物体在水平面上受到一个恒定的拉力F,摩擦力f,若物体做匀速直线运动,则拉力F与摩擦力f的关系是:A. F = fB. F > fC. F < fD. F与f无关答案:A二、填空题4. 根据牛顿第三定律,作用力与反作用力大小________,方向________,作用在________的物体上。

答案:相等;相反;不同的5. 一个物体从高度H自由落下,忽略空气阻力,其下落过程中的加速度为________。

答案:g(重力加速度)三、计算题6. 一辆汽车以初速度v0 = 20 m/s开始加速,加速度a = 5 m/s²,求汽车在第3秒末的速度v。

解:根据公式 v = v0 + atv = 20 m/s + 5 m/s² × 3 sv = 20 m/s + 15 m/sv = 35 m/s答案:汽车在第3秒末的速度为35 m/s。

7. 一个质量为2 kg的物体在水平面上受到一个10 N的拉力,摩擦系数μ = 0.1,求物体的加速度。

解:首先计算摩擦力f = μ× N = μ × m × g其中 N 是物体受到的正压力,等于物体的质量乘以重力加速度 g。

f = 0.1 × 2 kg × 9.8 m/s² = 1.96 N根据牛顿第二定律 F - f = m × aa = (F - f) / m = (10 N - 1.96 N) / 2 kg = 4.02 m/s²答案:物体的加速度为4.02 m/s²。

高中物理力学专题经典练习题(附答案)

高中物理力学专题经典练习题(附答案)

高中物理力学专题经典练习题(附答案)以下是一些经典的高中物理力学专题练题,每个问题都附有详细的答案。

这些练题覆盖了力学中的不同概念和应用,旨在帮助你巩固你的物理研究。

请仔细阅读每个问题,并尝试独立解答。

如果你遇到困难,可以参考答案来帮助你理解解题思路和方法。

1. 力与运动题目:一个小球以4 m/s的速度以水平方向投出,落地的时间为2 s。

求小球的水平位移以及竖直位移。

答案:小球的水平位移为8 m,竖直位移为-19.6 m。

2. 动能与功题目:一辆质量为1000 kg的汽车以10 m/s的速度行驶,求汽车的动能。

如果汽车行驶的过程中受到总共2000 N的摩擦力,求摩擦力所做的功。

答案:汽车的动能为 J,摩擦力所做的功为 J。

3. 万有引力题目:太阳的质量约为2 × 10^30 kg,地球的质量约为6 × 10^24 kg,太阳与地球之间的距离约为1.5 × 10^11 m。

求地球受到的太阳引力大小。

答案:地球受到的太阳引力大小约为3.53 × 10^22 N。

4. 动量守恒题目:一个质量为2 kg的小球以5 m/s的速度水平碰撞到一个静止的质量为3 kg的小球,碰撞后两个小球分别以2 m/s和4 m/s的速度分别向左和向右运动。

求碰撞前后两个小球的总动量是否守恒。

答案:碰撞前后两个小球的总动量守恒。

以上是一部分高中物理力学专题的经典练习题及答案。

希望通过这些练习题的练习,你能更好地理解与掌握物理力学的基本概念和应用。

保持坚持和刻苦学习的态度,相信你能取得优秀的成绩!。

高中物理力学难题

高中物理力学难题

高中物理力学难题
高中物理力学难题有很多,以下列举一些:
1. 质量为M的木楔静止在粗糙水平地面上,在其倾角为θ的斜面上,有一个质量为m的物块由静止开始沿斜面下滑。

当滑行路程s时,其速度v。

求物块与斜面间的动摩擦因数μ。

2. 质量为m的小球被系在轻绳的一端,在竖直平面内做半径为R的圆周运动,运动过程中小球受到空气阻力的作用。

设某一时刻小球通过圆周最高点时,绳子的张力为零,此后小球继续做圆周运动,经过时间t,小球刚好通过圆周最低点,则此过程中小球克服空气阻力做的功为多少?
3. 某时刻起,一质点做匀变速直线运动,先后经过A、B、C、D四点。

已知AB=BC=CD=d,质点经过AB段所用的时间为t,经过BC段所用的时间为t/2,经过CD段所用的时间为t/3,求质点的加速度大小。

4. 木块A和B用一根轻弹簧相连,置于光滑的水平面上,弹簧的劲度系数为k,A、B两木块的质量均为m。

当用水平力F作用于木块B上时,木块A刚好被拉动,在此过程中弹簧的最大压缩量为x1。

当用相同的水平力F 作用于木块A上时,木块B刚好被拉动,在此过程中弹簧的最大压缩量为x2。

求x1和x2的比值。

5. 有一轻杆两端固定两只小球A和B,A、B均可视为质点,并绕杆的中心
O做匀速圆周运动,已知球A的质量为m1,球B的质量为m2,杆长为L,角速度为ω。

求杆对球B做功的功率。

以上题目仅供参考,建议查阅相关资料获取更多关于高中物理力学难题的信息。

高中物理力学竞赛辅导资料专题04受力分析含解析

高中物理力学竞赛辅导资料专题04受力分析含解析

专题04 受力分析一、平衡状态下的受力分析1.L 形木板P (上表面光滑)放在固定斜面上,轻质弹簧一端固定在木板上,另一端与置于木板上表面的滑块Q 相连,如图1所示.若P 、Q 一起沿斜面匀速下滑,不计空气阻力.则木板P 的受力个数为( )图1A .3B .4C .5D .6【解析】选C 在它们一起沿斜面匀速下滑的过程中,弹簧对Q 必然有弹力,再选木板P 为研究对象,它受到重力、斜面的支持力、斜面的摩擦力、Q 对它的压力及弹簧对它的向下的弹力5个力的作用.2.如图2所示,石拱桥的正中央有一质量为m 的对称楔形石块,侧面与竖直方向的夹角为α,重力加速度为g ,若接触面间的摩擦力忽略不计,则石块侧面所受弹力的大小为( )图2A .mg2sin α B .mg2cos α C .12mg tan αD .12mg cot α【解析】选A 楔形石块受力如图.将弹力沿水平方向和竖直方向分解,由竖直方向受力平衡可得mg =2F cos(90°-α),解得F =mg 2cos 90°-α=mg2sin α,故本题答案为A.3.如图,两个轻环a 和b 套在位于竖直面内的一段固定圆弧上;一细线穿过两轻环,其两端各系一质量为m 的小球.在a 和b 之间的细线上悬挂一小物块.平衡时,a 、b 间的距离恰好等于圆弧的半径.不计所有摩擦.小物块的质量为( )A.m2 B.32m C .m D .2m【解析】如图所示,圆弧的圆心为O ,悬挂小物块的点为c ,由于ab =R ,则△aOb 为等边三角形,同一条细线上的拉力相等,T =mg ,合力沿aO 方向,则aO 为角平分线,由几何关系知,∠acb =120°,故绳的拉力的合力与物块的重力大小相等,即每条线上的拉力T =G =mg ,所以小物块质量为m ,故C 对.]4.如图,滑块A 置于水平地面上,滑块B 在一水平力作用下紧靠滑块A (A 、B 接触面竖直),此时A 恰好不滑动,B 刚好不下滑.已知A 与B 间的动摩擦因数为μ1,A 与地面间的动摩擦因数为μ2,最大静摩擦力等于滑动摩擦力.A 与B 的质量之比为( )A.1μ1μ2B.1-μ1μ2μ1μ2 C.1+μ1μ2μ1μ2 D.2+μ1μ2μ1μ2【解析】 B 对物体A 、B 整体在水平方向上有F =μ2(m A +m B )g ;对物体B 在竖直方向上有μ1F =m B g ;联立解得:m A m B =1-μ1μ2μ1μ2,选项B 正确.5.如图所示,斜面体A 上的物块P ,用平行于斜面体的轻弹簧拴接在挡板B 上,在物块P 上施加水平向右的推力F ,整个系统处于静止状态,下列说法正确的是( )A .物块P 与斜面之间一定存在摩擦力B .轻弹簧一定被拉长C .地面对斜面体A 一定存在摩擦力D .若增大推力F ,则弹簧弹力一定减小【解析】C 若物块P 受到弹簧的弹力与物块的重力及推力F 、支持力平衡,则不受摩擦力,选项A 错误;若物块P 受到支持力与物块的重力及推力F 三力平衡,则无弹簧弹力,选项B 错误;物块P 、斜面A 及弹簧相对静止,可看成一整体,受到的水平面的摩擦力等于推力F,选项C正确;增大推力F,根据此时静摩擦力的特点,即f≤f m,判断弹簧弹力减小、不变或者增大都有可能,选项D错误.6.如图所示,a、b两个小球穿在一根光滑的固定杆上,并且通过一条细绳跨过定滑轮连接.已知b球质量为m,杆与水平面成θ角,不计所有摩擦,重力加速度为g.当两球静止时,Oa段绳与杆的夹角也为θ,Ob段绳沿竖直方向,则下列说法正确的是( )A.a可能受到2个力的作用B.b可能受到3个力的作用C.绳子对a的拉力等于mgD.a的重力为mg tan θ【解析】C 对a、b受力分析可知,a一定受3个力,b一定受2个力作用,选项A、B错误;对b受力分析可知,b受绳子拉力等于mg,因此绳子对a的拉力等于mg,选项C正确;对a受力分析,G a sin θ=mg cos θ,可得:G a=mgtan θ,选项D错误.7.如图所示,水平桌面上平放有一堆卡片,每一张卡片的质量均为m.用一手指以竖直向下的力压第1张卡片,并以一定速度向右移动手指,确保第1张卡片与第2张卡片之间有相对滑动.设最大静摩擦力与滑动摩擦力相同,手指与第1张卡片之间的动摩擦因数为μ1,卡片之间、卡片与桌面之间的动摩擦因数均为μ2,且有μ1>μ2,则下列说法正确的是( )A.任意两张卡片之间均可能发生相对滑动B.上一张卡片受到下一张卡片的摩擦力一定向左C.第1张卡片受到手指的摩擦力向左D.最后一张卡片受到水平桌面的摩擦力向右【解析】B[对第一张卡片而言,手指对第一张卡片的滑动摩擦力为μ1F,由于与第二张之间有相对滑动,则μ2(F+mg)>μ1F;则对第二张卡片而言,第一张卡片对第二张卡片的静摩擦力为μ2(F+mg),而下一张卡片对第二张卡片的最大静摩擦力为μ2(F+2mg)>μ2(F+mg)成立,可知第二张卡片也不会产生滑动,以此类推,故任意两张卡片之间均不可能发生相对滑动,选项A 错误;对任意一张卡片来说,上表面受到的静摩擦力向右,下表面受到的下一张的静摩擦力向左,选项B 正确;第1张卡片受到手指的摩擦力向右,选项C 错误;最后一张卡片受到水平桌面的摩擦力向左,选项D 错误.8. (多选)如图甲、乙所示,一物块在粗糙斜面上,在平行斜面向上的外力F 的作用下,斜面和物块始终处于静止状态.当外力F 按照图乙的规律变化时,下列说法中正确的是( )A .地面对斜面的摩擦力逐渐减小B .地面对斜面的摩擦力逐渐增大C .物块对斜面的摩擦力可能一直增大D .物块对斜面的摩擦力可能一直减小【解析】AC 将两者看做一个整体,整体受到重力,支持力,拉力和地面的摩擦力,因为两物体始终处于静止状态,所以合力为零,故有f =F cos θ,当F 逐渐减小时,地面对斜面的摩擦力在减小,A 正确,B 错误;隔离小物块,若拉力的最大值大于重力平行斜面的分力,静摩擦力沿着斜面向下,则:F -f -mg sin θ=0,故拉力减小后,静摩擦力先减小后反向增加;若拉力的最大值小于重力的平行斜面的分力,静摩擦力沿着斜面向上,则:F +f -mg sin θ=0,故拉力减小后,静摩擦力一直增大,故C 正确,D 错误.9.如图所示,质量为m 的物体A 静止在倾角为θ=30°、质量为M 的斜面体B 上.现用水平力F 推物体A ,在F 由零增大至3mg 再逐渐减为零的过程中,A 和B 始终保持静止.对此过程下列说法正确的是( )A .地面对B 的支持力大于(M +m )gB .A 对B 的压力的最小值为32mg ,最大值为334mgC .A 受到摩擦力的最小值为0,最大值为14mg D .A 受到摩擦力的最小值为0,最大值为mg【解析】D 对A 、B 整体应用平衡条件可得地面对B 的支持力等于(M +m )g ,A 项错;对A 受力分析如图所示.当F=0时,A对B的压力最小,如图(1)为F N1=mg cos θ=32mg,当F=3mg,A对B的压力最大,如图(2)为F N2=mg cos 30°+3mg sin 30°=3mg,B项错;当F cos 30°=mg sin 30°,即F=33mg(在0~3mg之间)时,A受的静摩擦力为零,当F=3mg时,如图(2),由平衡条件得:摩擦力F f=F cos 30°-mg sin 30°=mg,最大,故C项错,D项正确.10.如图所示,斜面放置于粗糙水平地面上,物块A通过跨过光滑定滑轮的轻质细绳与物块B连接,系统处于静止状态,现对B施加一水平力F使B缓慢地运动,使绳子偏离竖直方向一个角度(A与斜面均保持静止),在此过程中( )A.斜面对物块A的摩擦力一直增大B.绳对滑轮的作用力不变C.地面对斜面的摩擦力一直增大D.地面对斜面的支持力一直增大【解析】C 因为物块A一直保持静止,沿平行于斜面方向受到的静摩擦力和重力沿斜面向下的分力,以及绳子的拉力,三者大小关系不能确定,所以无法判断静摩擦力的变化,A错误;设细绳与竖直方向夹角为α,则有:F=mg tan α;因为过程中α在增大,所以拉力在增大,因为滑轮受到两端绳子的压力,而绳拉力的大小在变化,所以绳子对滑轮的作用力也在变化,B错误;将A、B和斜面体看做一个整体,整体在水平方向上受到拉力F和地面给的摩擦力,拉力在增大,所以摩擦力在增大,C正确;整体在竖直方向上只受重力和支持力,所以地面对斜面的支持力不变,D错误.11.(多选)如图3所示,甲、乙两物体用压缩的轻质弹簧连接静置于倾角为θ的粗糙斜面体上,斜面体始终保持静止,则下列判断正确的是( )图3A.物体甲一定受到4个力的作用B.物体甲所受的摩擦力方向一定沿斜面向下C.物体乙所受的摩擦力不可能为零D.水平面对斜面体无摩擦力作用【解析】CD 若压缩的弹簧对甲向上的弹力大小恰好等于m甲g sin θ,则甲只受三个力作用,A、B错误;因弹簧对乙有沿斜面向下的弹力,乙的重力也有沿斜面向下的分力,故乙一定具有向下运动的趋势,乙一定受沿斜面向上的摩擦力作用,C正确;取甲、乙和斜面为一整体分析受力,由水平方向合力为零可得,水平面对斜面体无摩擦力作用,D正确.12.如图4所示,一个半球形的碗放在桌面上,碗口水平,O点为其球心,碗的内表面及碗口是光滑的.一根细线跨在碗口上,线的两端分别系有质量为m1和m2的小球.当它们处于平衡状态时,质量为m1的小球与O点的连线与水平线的夹角为α=90°,质量为m2的小球位于水平地面上,设此时质量为m2的小球对地面压力大小为F N,细线的拉力大小为F T,则( )图4A.F N=(m2-m1)g B.F N=m2gC.F T=22m1g D.F T=(m2-22m1)g【解析】选B 分析小球m1的受力情况,由物体的平衡条件可得,绳的拉力F T=0,故C、D均错误;分析m2受力,由平衡条件可得:F N=m2g,故A错误,B正确.13.如图5所示,a、b两个质量相同的球用线连接,a球用线挂在天花板上,b球放在光滑斜面上,系统保持静止(线的质量不计),以下图示哪个是正确的( )图5【解析】选B 把a、b两个质量相同的球看作整体,所受重力竖直向下,所受斜面支持力垂直斜面向上,根据平衡条件,要使系统保持静止,悬挂在天花板上的细线应斜向右上方,但A图中小球a、b不可能处于平衡状态,故只有B图示正确.14.如图6,一不可伸长的光滑轻绳,其左端固定于O点,右端跨过位于O′点的固定光滑轴悬挂一质量为M 的物体;OO′段水平,长度为L;绳上套一可沿绳滑动的轻环.现在轻环上悬挂一钩码,平衡后,物体上升L.则钩码的质量为( )图6A.22M B.32MC.2MD.3M【解析】选D 平衡后,物体上升L,说明环下移后将绳子拉过来的长度为L,取环重新平衡的位置为A点,则OA=O′A=L,由图可得mg=3Mg,选项D正确.15.如图7所示,滑轮本身的质量可忽略不计,滑轮轴O安在一根轻木杆B上,一根轻绳AC绕过滑轮,A端固定在墙上,且绳保持水平,C端挂一重物,BO与竖直方向夹角θ=45°,系统保持平衡.若保持滑轮的位置不变,改变夹角θ的大小,则滑轮受到木杆作用力大小变化情况是( )图7A.只有角θ变小,作用力才变大B.只有角θ变大,作用力才变大C.不论角θ变大或变小,作用力都是变大D.不论角θ变大或变小,作用力都不变【解析】D 由于两侧细绳中拉力不变,若保持滑轮的位置不变,则滑轮受到木杆作用力大小不变,与夹角θ没有关系,选项D 正确,A 、B 、C 错误.16.如图8所示为位于水平面上的小车,固定在小车上的支架的斜杆与竖直杆的夹角为θ,在斜杆的下端固定有质量为m 的小球.下列关于斜杆对小球的作用力F 的判断中,正确的是( )图8A .小车静止时,F =mg sin θ,方向沿杆向上B .小车静止时,F =mg cos θ,方向垂直于杆向上C .小车向右匀速运动时,一定有F =mg ,方向竖直向上D .小车向右匀加速运动时,一定有F >mg ,方向一定沿杆向上【解析】小车静止或匀速向右运动时,小球的加速度为零,合力为零,由平衡条件可得,杆对球的作用力竖直向上,大小为F =mg ,故A 、B 错误,C 正确;若小车向右匀加速运动,小球的合力沿水平方向向右,由牛顿第二定律可得:F y =mg ,F x =ma ,F >mg ,tan α=F x F y =ag ,当a 的取值合适时,α可以等于θ,但不一定相等,故D 错误.17.如图9所示,一重为10 N 的球固定在支杆AB 的上端,用一段绳子水平拉球,使杆发生弯曲,已知绳的拉力为7.5 N,则AB 杆对球的作用力( )图9A 大小为7.5 NB .大小为10 NC .方向与水平方向成53°角斜向右下方D .方向与水平方向成53°角斜向左上方【解析】D 对小球进行受力分析可得,AB 杆对球的作用力、绳子对球的拉力的合力,与小球重力等值反向,令AB 杆对小球的作用力与水平方向夹角为α,可得:tan α=G F 拉=43,α=53°,故D 项正确.18.如图所示,与水平面夹角为30°的固定斜面上有一质量m =1.0 kg 的物体.细绳的一端与物体相连.另一端经摩擦不计的定滑轮与固定的弹簧秤相连.物体静止在斜面上,弹簧秤的示数为4.9 N.关于物体受力的判断(取g=9.8 m/s2).下列说法正确的是( )A.斜面对物体的摩擦力大小为零B.斜面对物体的摩擦力大小为4.9 N,方向沿斜面向上C.斜面对物体的支持力大小为4.9 3 N,方向竖直向上D.斜面对物体的支持力大小为4.9 N,方向垂直斜面向上【解析】因物体的重力沿斜面方向的分力mg sin 30°=1×9.8×0.5 N=4.9 N,与弹簧秤的示数相等,故斜面对物体的摩擦力大小为0,则选项A正确,选项B错误;斜面对物体的支持力大小为mg cos 30°=1×9.8×32 N=4.93 N,方向垂直斜面向上,则选项C、D错误.19.如图所示,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N和摩擦力f正确的是( )A.N=m1g+m2g-F sinθB.N=m1g+m2g-F cosθC.f=F cosθD.f=F sinθ【解析】本题考查整体法和隔离法及受力分析、物体平衡条件应用等知识点,意在考查考生对新情景的分析能力和综合运用知识的能力.把两个物体看做一个整体,由两个物体一起沿水平方向做匀速直线运动可知水平方向f=F cosθ,选项C正确,D错误;设轻弹簧中弹力为F1,弹簧方向与水平方向的夹角为α,隔离m2,分析受力,由平衡条件知,在竖直方向有,F sinθ=m2g+F1sinα,隔离m1,分析受力,由平衡条件知,在竖直方向有,m1g=N+F1sinα,联立解得,N=m1g+m2g-F sinθ,选项A正确,B错误.20. 如图,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N.在运动过程中( )A.F增大,N减小 B.F减小,N减小C.F增大,N增大 D.F减小,N增大【解析】选A 小球一直受到重力、支持力、拉力作用,根据共点力平衡,有:F=mg sin α,N=mg cos α(α是小球转过的角度),随着夹角的增大,支持力逐渐减小,拉力逐渐增大,A项正确.21.如图,一不可伸长的光滑轻绳,其左端固定于O点,右端跨过位于O′点的固定光滑轴悬挂一质量为M的物体;OO′段水平,长度为L;绳上套一可沿绳滑动的轻环.现在轻环上悬挂一钩码,平衡后,物体上升L.则钩码的质量为( )A.22M B.32MC.2MD.3M【解析】选D 平衡后,物体上升L,说明环下移后,将绳子拉过来的长度为L,取环重新平衡的位置为A点,则OA=O′A=L,由图可得mg=3Mg,选项D正确.22.如图,在固定斜面上的一物块受到一外力F的作用,F平行于斜面向上.若要物块在斜面上保持静止,F的取值应有一定范围,已知其最大值和最小值分别为F1和F2(F2>0).由此可求出( )A.物块的质量B.斜面的倾角C.物块与斜面间的最大静摩擦力C.物块对斜面的正压力【解析】选C 本题考查受力分析、力的分解、摩擦力、平衡条件及其相关知识,意在考查考生分析解决问题的能力.设斜面倾角为θ,斜面对物块的最大静摩擦力为f.平行于斜面的外力F取最大值F1时,最大静摩擦力f方向沿斜面向下,由平衡条件可得:F1=f+mg sin θ;平行于斜面的外力F取最小值F2时,最大静摩擦力f方向沿斜面向上,由平衡条件可得:f+F2=mg sin θ;联立解得物块与斜面间的最大静摩擦力f=(F1-F2)/2,选项C正确.23.如图所示,用完全相同的轻弹簧A、B、C将两个相同的小球连接并悬挂,小球处于静止状态,弹簧A与竖直方向的夹角为30°,弹簧C水平,则弹簧A、C的伸长量之比为( )A.3∶4 B.4∶ 3C.1∶2 D.2∶1【解析】选D 本题考查共点力平衡问题,意在考查考生利用整体法处理平衡问题的能力.将两小球及弹簧B 视为一个整体系统,该系统水平方向受力平衡,故有kΔx A sin 30°=kΔx C,可得Δx A∶Δx C=2∶1,D项正确. 24.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N1,球对木板的压力大小为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.N1始终减小,N2始终增大B.N1始终减小,N2始终减小C.N1先增大后减小,N2始终减小D.N1先增大后减小,N2先减小后增大【解析】对小球受力分析,如图所示.根据物体的平衡条件,可将三个力构建成矢量三角形,随着木板顺时针缓慢转到水平位置,球对木板的压力大小N2逐渐减小,墙面对球的压力大小N1逐渐减小,故B对.25.如图所示,半圆形槽半径R=30 cm,质量m=1 kg的小物块在沿半径方向的轻弹簧挤压下处于静止状态.已知弹簧的劲度系数k=50 N/m,自由长度L=40 cm,一端固定在圆心O处,弹簧与竖直方向的夹角为37°.取g=10 m/s2,sin 37°=0.6,cos 37°=0.8.则()A.物块对槽的压力大小是15 NB.物块对槽的压力大小是13 NC.槽对物块的摩擦力大小是6 ND.槽对物块的摩擦力大小是8 N【解析】物块受重力mg、支持力N、弹簧的弹力F、沿半圆形槽切线向上的静摩擦力f,根据共点力平衡条件,切线方向上有mg sin 37°=f,半径方向上有F+mg cos 37°=N,根据胡克定律,F=k·Δx=50×(0.4-0.3) N=5 N,解得f=6 N,N=13 N,选项B、C正确.26.如图所示,置于水平地面的三脚架上固定着一质量为m的照相机.三脚架的三根轻质支架等长,与竖直方向均成30°角,则每根支架中承受的压力大小为( )A.13mg B.23mgC.36mg D.239mg【解析】本题考查力的平衡,意在考查考生受力分析的能力.题中每根支架对照相机的作用力F沿每根支架向上,这三个力的合力等于照相机的重力,所以有3F cos30°=mg,得F=mg3cos30°=239mg,故选项D正确.27.(多选)如图10所示,两相同轻质硬杆OO1、OO2可绕其两端垂直纸面的水平轴O、O1、O2转动,在O点悬挂一重物M,将两相同木块m紧压在竖直挡板上,此时整个系统保持静止.F f表示木块与挡板间摩擦力的大小,F N 表示木块与挡板间正压力的大小.若挡板间的距离稍许增大后,系统仍静止且O1、O2始终等高,则( )图10A.F f变小B.F f不变C .F N 变小D .F N 变大【解析】BD 对O 点受力分析如图甲所示.竖直方向有2F T cos θ=Mg ,所以F T =Mg2cos θ,当θ增大时,F T 增大.对m 受力分析如图乙所示,F T ′=F T .水平方向有F T ′sin θ=F N ,当θ增大时,F T 增大,F T ′增大,sin θ增大,所以F N 增大;竖直方向有F T ′cos θ+mg =F f ′,解得F f =Mg2+mg ,所以F f 不变.28.如图11所示,小球用细绳系住,绳的另一端固定于O 点.现用水平力F 缓慢推动斜面体,小球在斜面上无摩擦地滑动,细绳始终处于直线状态,当小球升到接近斜面顶端时细绳接近水平,此过程中斜面对小球的支持力F N 以及绳对小球的拉力F T 的变化情况是( )图11A .F N 保持不变,F T 不断增大B .F N 不断增大,F T 不断减小C .F N 保持不变,F T 先增大后减小D .F N 不断增大,F T 先减小后增大【解析】D 推动斜面时,小球始终处于平衡状态,根据共点力的平衡条件解决问题.选小球为研究对象,其受力情况如图所示,用平行四边形定则作出相应的“力三角形OAB”,其中OA 的大小、方向均不变,AB 的方向不变,推动斜面时,FT 逐渐趋于水平,B 点向下转动,根据动态平衡,FT 先减小后增大,FN 不断增大,选项D 正确.29.气象研究小组用图示简易装置测定水平风速.在水平地面上竖直固定一直杆,质量为m 的薄空心塑料球用细线悬于杆顶端O ,当水平风吹来时,球在水平风力的作用下飘起来.已知风力大小正比于风速,当风速v 0=3m/s 时,测得球平衡时细线与竖直方向的夹角θ=30°.则A .细线拉力与风力的合力大于mgB .若风速增大到某一值时,θ 可能等于90°C .细线拉力的大小为cos mgD .θ=60°时,风速v=6m/s 【解析】A 、小球受重力、拉力、风力处于平衡,如图所示,则拉力和风力的合力等于重力,选项A 错误. B 、风速增大,θ不可能变为90°,因为绳子拉力在竖直方向上的分力与重力平衡,故B 错误.C 、由合成法可求得,选项C 正确.根据共点力平衡知风力F=mgtanθ,θ变为原来的2倍,则风力变为原来的3倍,因为风力大小正比于风速和球正对风的截面积,所以风速v=9m/s,故D 错误.30.如图甲所示,两段等长细线串接着两个质量相等的小球a 、b ,悬挂于O 点.现在两个小球上分别加上水平方向的外力,其中作用在b 球上的力大小为F 、作用在a 球上的力大小为2F ,则此装置平衡时的位置可能如图乙中( )【解析】本题主要考查共点力平衡的条件及其应用和力的合成与分解的运用,意在考查学生灵活应用整体法和隔离法解决问题的能力.设两个小球的质量均为m ,Oa 与ab 和竖直方向的夹角分别为α、β.以两个小球组成的整体为研究对象,分析其受力情况,如图1所示,根据平衡条件可知,Oa 绳的方向不可能沿竖直方向,且有tan α=F2mg .以b 球为研究对象,分析其受力情况,如图2所示,由平衡条件得:tan β=Fmg .因此α<β.选项C 正确.31.如图所示,两段等长的细线将质量分别为2m 和m 的小球A 、B 悬挂在O 点,小球A 受到水平向右、大小为4F的恒力作用,小球B受到水平向左、大小为F的恒力作用,当系统处于静止状态时,可能出现的状态是()【解析】设系统处于静止状态时,小球A的悬线张力为T A与竖直方向夹角为、小球B的悬线张力为T B与竖直方向夹角为,分析小球B的受力应满足①、②,由此可知小球B的悬线张力方向应为斜向右上方,故D错误;分析小球A的受力有③、④,联立①②③④可得,因悬线等长可知B正确、AC错误.32.如图所示半圆柱体P固定在水平地面上,其右端有一固定放置的竖直挡板MN.在半圆柱体P和MN之间放有一个光滑均匀的小圆柱体Q,整个装置处于平衡状态.现使MN保持竖直并且缓慢地向右平移,在Q滑落到地面之前的此过程中,下列说法中正确的是()A.MN对Q的弹力逐渐减小 B.MN对Q的弹力保持不变C.P对Q的作用力逐渐增大 D.P对Q的作用力先增大后减小【解析】对圆柱体Q受力分析,受到重力、杆MN的支持力和半球P对Q的支持,如图:重力的大小和方向都不变,杆MN的支持力方向不变、大小变,半球P对Q的支持力方向和大小都变,然后根据平衡条件,得到N1=mgtanθ,N2=,由于θ不断增大,故N1不断增大,N2也不断增大,故C正确.33.某小孩在广场游玩时,将一氢气球系在了水平地面上的砖块上,在水平风力的作用下,处于如图12所示的静止状态.若水平风速缓慢增大,不考虑气球体积及空气密度的变化,则下列说法中正确的是()A.细绳受到的拉力逐渐减小B.砖块受到的摩擦力可能为零C.砖块可能被绳子拉离地面 D.砖块对地面的压力保持不变【解析】以气球和砖块整体为研究对象,分析受力如图1,根据平衡条件得:竖直方向:N+F1=G1+G2,水平方向:f=F,气球所受的浮力F1、气球的重力G1、砖块的重力G2都不变,则地面对砖块的支持力N不变,地面受到砖块的压力也不变.在砖块滑动前,当风力F增大时,砖块所受的摩擦力增大,当砖块滑动后受到的摩擦力f=μN保持不变,B错误.由于地面对砖块的支持力N=G1+G2-F1保持不变,与风力无关,所以当风力增大时,砖块连同气球一起不可能被吹离地面,C错误.以气球为研究对象,分析受力如图2所示:气球受力:重力G1、空气的浮力F1、风力F、绳子的拉力T.设绳子与水平方向的夹角为α,当风力增大时,α将减小.根据平衡条件得竖直方向有:F1=G1+Tsi nα,当α减小时,sinα减小,而F1、G1都不变,则绳子拉力T增大.故A错误.故选:D.二、非平衡状态下受力分析34.(多选)如图,物块a、b和c的质量相同,a和b,b和c之间用完全相同的轻弹簧S1和S2相连,通过系在a 上的细线悬挂于固定点O,整个系统处于静止状态.现将细线剪断.将物块a的加速度的大小记为a1,S1和S2相对于原长的伸长分别记为Δl1和Δl2,重力加速度大小为g.在剪断的瞬间( )A.a1=3g B.a1=0。

高中物理专题【力学“三大观点”的综合应用】

高中物理专题【力学“三大观点”的综合应用】
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(1)若木板长 L=1 m,在铁块上加一个水平向右的恒力 F=8 N,经过多长时间铁块运 动到木板的右端?
(2)若在木板(足够长)的右端施加一个大小从零开始连续增加的水平向左的力 F,请在 图乙中画出铁块受到的摩擦力 f 随力 F 大小变化的图象.
解析:(1)以铁块为研究对象 F-μ2mg=ma1 对木板有 μ2mg-μ1(mg+Mg)=Ma2 L=12a1t2-12a2t2 解得 t=1 s.
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③当 F>10 N 时,铁块相对木板滑动,此时摩擦力 f=μ2mg=4 N 故铁块受到的摩擦力 f 随力 F 大小变化的图象如图所示.
答案:(1)1 s (2)见解析图
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C 考点二
用动力学和能量观点解决多过程问题
[考点分析] 1.命题特点:动力学观点和能量观点是解答力学问题的两种重要方法,等级考题中 常把这两种方法综合起来考查,题型多为计算题,难度较大. 2.思想方法:守恒思想、全程法和分段法、模型法等.
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A.物体的加速度大小为 2 m/s2 B.弹簧的伸长量为 3 cm C.弹簧的弹力做功为 30 J D.物体的重力势能增加 36 J
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解析:B 根据 v-t 图象的斜率可知,物体的加速度大小为 a=ΔΔvt =1 m/s2,选项 A 错 误;对物体受力分析,受到竖直向下的重力 mg、斜面的支持力和轻弹簧的弹力 F,由牛 顿第二定律,F-mgsin 30°=ma,解得 F=6 N.由胡克定律 F=kx 可得弹簧的伸长量 x =3 cm,选项 B 正确;在 t=1 s 到 t=3 s 这段时间内,物体动能增加 ΔEk=12mv22-12mv21= 6 J,根据 v-t 图象与时间轴所围面积等于位移,可知物体沿斜面向上运动的位移 x=6 m, 物体重力势能增加 ΔEp=mgxsin 30°=30 J,根据功能关系可知,弹簧弹力做功 W=ΔEk+ ΔEp=36 J,选项 C、D 错误.

高中物理力学功和能考点专题训练

高中物理力学功和能考点专题训练

(每日一练)高中物理力学功和能考点专题训练单选题1、物体沿直线运动的v﹣t关系如图所示,已知在第1秒内合外力对物体做的功为W,则()A.从第1秒末到第3秒末合外力做功为4WB.从第3秒末到第5秒末合外力做功为﹣2WC.从第5秒末到第7秒末合外力做功为WD.从第3秒末到第4秒末合外力做功为0.75W答案:C解析:A.物体在第1秒末到第3秒末做匀速直线运动,合力为零,做功为零,故A错误;B.从第3秒末到第5秒末动能的变化量与第1秒内动能的变化量相反,合力的功相反,等于﹣W,故B错误;C.从第5秒末到第7秒末动能的变化量与第1秒内动能的变化量相同,合力做功相同,即为W,故C正确;,则合力做功为﹣0.75W,D.从第3秒末到第4秒末动能变化量是负值,大小等于第1秒内动能的变化量的34故D错误。

故选C。

2、下列说法正确的是()A.如果物体所受合力为零,则合力对物体做的功一定为零B.如果合力对物体所做的功为零,则合力一定为零C.物体在合力作用下做变速运动,动能一定发生变化D.物体的动能不变,所受合力一定为零答案:A解析:A.由功的定义可知,物体所受合力为零,则合力对物体做的功一定为零,A正确;B.合力做的功为零,合力不一定为零,例如做匀速圆周运动的物体,合力做功等于零,合力不等于零,B错误;C.物体做匀速圆周运动,是变速运动,动能不变, C错误;D.物体做匀速圆周运动,动能不变,合力不等于零, D错误。

故选A。

3、如图所示,在水平地面上方固定一水平平台,平台上表面距地面的高度H=2.2m,倾角θ= 37°的斜面体固定在平台上,斜面底端B与平台平滑连接。

将一内壁光滑血管弯成半径R=0.80m的半圆,固定在平台右端并和平台上表面相切于C点,C、D为细管两端点且在同一竖直线上。

一轻质弹簧上端固定在斜面顶端,一质量m=1.0kg的小物块在外力作用下缓慢压缩弹簧下端至A点,此时弹簧的弹性势能E p=2.8J,AB长L=2.0m。

高中物理期末复习专题:力学问题经典例题解析

高中物理期末复习专题:力学问题经典例题解析

高中物理期末复习专题:力学问题经典例题解析引言力学是物理学中的一个重要分支,涉及到物体的运动和力的相互作用。

在高中物理课程中,力学问题常常出现,因此复力学问题经典例题对于期末考试非常重要。

本文将对一些常见的力学问题进行解析,帮助学生更好地理解和掌握力学知识。

例题解析1. 平抛运动问题题目:一个小球以水平初速度$v_0$平抛,求小球在飞行过程中的最大高度和飞行的时间。

解析:在平抛运动中,小球在水平方向上的速度恒定不变,而在竖直方向上受重力的作用逐渐减速,直至达到最高点后再加速下落。

因此,通过分析水平和竖直方向上的运动,可以得出以下结论:- 最大高度:在最高点时,小球的竖直速度为零,利用运动学公式$v^2 = u^2 + 2as$可以求得最大高度。

- 飞行时间:利用运动学公式$s = ut + \frac{1}{2}at^2$可以求得飞行时间。

2. 牛顿第二定律问题题目:一个质量为$m$的物体受到作用力$F$,求物体的加速度。

解析:根据牛顿第二定律$F = ma$,可以得出加速度$a =\frac{F}{m}$。

根据题目给出的质量和作用力,带入公式即可求得加速度。

3. 弹簧振子问题题目:一个质点挂在一个劲度系数为$k$的弹簧上,求其振动周期。

解析:弹簧振子的振动周期可通过劲度系数和质量来表示。

振动周期$T$满足公式$T = 2\pi\sqrt{\frac{m}{k}}$,其中$m$为质点的质量,$k$为弹簧的劲度系数。

带入题目给出的数值即可计算出振动周期。

结论本文对高中物理力学问题中的几类经典例题进行了解析,包括平抛运动问题、牛顿第二定律问题和弹簧振子问题。

通过对这些例题的分析和求解,可帮助学生加深对力学知识的理解,并在期末复习中提升解题能力。

希望本文对学生们的高中物理期末复习有所帮助。

高考-高中物理-力学专题-整体法和隔离法

高考-高中物理-力学专题-整体法和隔离法

专题 整体法和隔离法一、静力学中的整体与隔离通常在分析外力对系统的作用时,用整体法;在分析系统内各物体〔各局部〕间相互作用时,用隔离法.解题中应遵循“先整体、后隔离〞的原那么。

【例1】 在粗糙水平面上有一个三角形木块a ,在它的两个粗糙斜面上分别放有质量为m1和m2的两个木块b 和c ,如下图,m1>m2,三木块均处于静止,那么粗糙地面对于三角形木块〔 〕A .有摩擦力作用,摩擦力的方向水平向右B .有摩擦力作用,摩擦力的方向水平向左C .有摩擦力作用,但摩擦力的方向不能确定D .没有摩擦力的作用【例2】有一个直角支架 AOB ,AO 水平放置,外表粗糙,OB 竖直向下,外表光滑,AO 上套有小环P ,OB 上套有小环 Q ,两环质量均为m ,两环间由一根质量可忽略、不可伸展的细绳相连,并在某一位置平衡,如图。

现将P 环向左移一小段距离,两环再次到达平衡,那么将移动后的平衡状态和原来的平衡状态比拟,AO 杆对P 环的支持力N 和细绳上的拉力T 的变化情况是〔 〕A .N 不变,T 变大B .N 不变,T 变小C .N 变大,T 变大D .N 变大,T 变小 【例3】如下图,设A 重10N ,B 重20N ,A 、B 间的动摩擦因数为0.1,B 与地面的摩擦因数为0.2.问:〔1〕至少对B 向左施多大的力,才能使A 、B 发生相对滑动?〔2〕假设A 、B 间μ1=0.4,B 与地间μ2=0.l ,那么F 多大才能产生相对滑动?【例4】将长方形均匀木块锯成如下图的三局部,其中B 、C 两局部完全对称,现将三局部拼在一起放在粗糙水平面上,当用与木块左侧垂直的水平向右力F 作用时,木块恰能向右匀速运动,且A 与B 、A 与C 均无相对滑动,图中的θ角及F 为,求A 与B 之间的压力为多少?【例5】如下图,在两块相同的竖直木板间,有质量均为m 的四块相同的砖,用两个大小均为F 的水平力压木板,使砖静止不动,那么左边木板对第一块砖,第二块砖对第三块砖的摩擦力分别为A .4mg 、2mgB .2mg 、0C .2mg 、mgD .4mg 、mg【例6】如下图,两个完全相同的重为G 的球,两球与水平地面间的动摩擦因市委都是μ,一根轻绳两端固接在两个球上,在绳bc am 1 m 2AOBPQFABCθA BF的中点施加一个竖直向上的拉力,当绳被拉直后,两段绳间的夹角为θ。

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考点一形变和弹力弹力产生的条件是“接触且有弹性形变”.若物体间虽然有接触但无拉伸或挤压,则无弹力产生.在许多情况下由于物体的形变很小,难于观察到,因而判断弹力的产生要用“反证法”,即由已知运动状态及有关条件,利用平衡条件或牛顿运动定律进行逆向分析推理.另外,A、B两个物体之间有作用力,B物体所受弹力的直接原因是A物体发生形变,A物体受到弹力的直接原因是B物体发生形变.【例1】如图所示,一匀质木棒,搁置于台阶上保持静止,下图关于木棒所受的弹力的示意图中正确的是()考点二轻绳、轻杆、轻弹簧的弹力要区分轻绳、轻杆、轻弹簧三个模型弹力的特点:轻绳:绳对物体的拉力是沿绳收缩的方向.同一根绳上各点受拉力大小都相等.轻杆:杆对物体的弹力不一定沿杆方向,如果轻直杆只有两端受力而处于平衡状态,则轻杆两端对物体的弹力方向一定沿杆方向.轻弹簧:弹簧对物体的力可能为支持力,也可能为拉力,但一定沿弹簧轴线方向.【例2】.如图所示,为一轻质弹簧的长度和弹力大小的关系.根据图象判断,正确的结论是( )A.弹簧的劲度系数为1 N/mB.弹簧的劲度系数为100 N/mC. 弹簧的原长为6 cmD.弹簧伸长0.2 m时,弹力的大小为4 N考点三弹力大小的计算例4、探究弹力和弹簧伸长的关系时,在弹性限度内,悬挂15N重物时,弹簧长度为0.16m;悬挂20N重物时,弹簧长度为0.18m,则弹簧的原长L原和劲度系统k分别为()A.L原=0.02m k=500N/mB.L原=0.10m k=500N/mC.L原=0.02m k=250N/m【变式探究】2、如图所示,滑轮本身的质量可忽略不计,滑轮轴O 安在一根轻木杆B 上,一根轻绳AC 绕过滑轮,A 端固定在墙上,且绳保持水平,C 端下面挂一个重物,BO 与竖直方向夹角 45=θ,系统保持平衡,若保持滑轮的位置不变,改变θ的大小,则滑轮受到木杆的弹力大小变化情况是( )A .只有角θ变小,弹力才变小B .只有角θ变大,弹力才变大C .不论角θ变大或变小,弹力都变大D .不论角θ变大或变小,弹力都不变 考点五 摩擦力的大小及方向的判断例5、用轻弹簧竖直悬挂的质量为m 物体,静止时弹簧伸长量为L 0现用该弹簧沿斜面方向拉住质量为2m 的物体,系统静止时弹簧伸长量也为L 0,斜面倾角为30︒,如图2-1-7所示.则物体所受摩擦力( )A .等于零B .大小为12mg ,方向沿斜面向下 C .大于为32mg ,方向沿斜面向上 D .大小为mg ,方向沿斜面向上例6、如图2-1-8, 一固定斜面上两个质量相同的小物块A 和B 紧挨着匀速下滑, A 与B 的接触面光滑. 已知A 与斜面之间的动摩擦因数是B 与斜面之间动摩擦因数的2倍, 斜面倾角为α. ,则B 与斜面之间的动摩擦因数是( )A .αtan 32B .αcot 32C .αtanD .αcot【变式探究】1、如图所示,两个等大的水平力F 分别作用在B 和C 上.A 、B 、C 都处于静止状态.各接触面与水平地面平行.A 、C 间的摩擦力大小为f 1,B 、C 间的摩擦力大小为f 2,C 与地面间的摩擦力大小为f 3,则( )A .f 1=0,f 2=0,f 3=0B .f 1=0,f 2=F ,f 3=0C .f 1=F ,f 2=0,f 3=0D .f 1=0,f 2=F ,f 3=FAB θC•O图2-1-7图2-1-8v沿三角形木块a的粗糙斜面向上滑动,至速度为零后又沿斜面加速【变式探究】2、如图所示,小木块以初速度返回斜面底端,三角形木块a始终相对水平面保持静止,则水平面对三角形木块a的摩擦力方向是( ) A.始终向左B.始终向右C.先向左后向右D.先向右后向左【经典考题精析】(2013·山东卷)如图所示,用完全相同的轻弹簧A、B、C将两个相同的小球连接并悬挂,小球处于静止状态,弹簧A与竖直方向的夹角为30°,弹簧C水平,则弹簧A、C的伸长量之比为()A.3∶4B.4∶3C.1∶2D.2∶1(2013·广东卷)如图所示,物体P静止于固定的斜面上,P的上表面水平.现把物体Q轻轻地叠放在P上,则() A.P向下滑动B.P静止不动C.P所受的合外力增大D.P与斜面间的静摩擦力增大(2013·福建卷)质量为M、长为3L的杆水平放置,杆两端A、B系着长为3L的不可伸长且光滑的柔软轻绳,绳上套着一质量为m的小铁环.已知重力加速度为g,不计空气影响.(1)现让杆和环均静止悬挂在空中,如图甲,求绳中拉力的大小;(2)若杆与环保持相对静止,在空中沿AB方向水平向右做匀加速直线运动,此时环恰好悬于A端的正下方,如图乙所示.①求此状态下杆的加速度大小a;②为保持这种状态需在杆上施加一个多大的外力,方向如何?【当堂巩固】1.关于力的概念,下列说法正确的是()A.一个力必定联系着两个物体,其中每个物体既是受力物体,又是施力物体B.放在桌面上的木块受到桌面对它向上的弹力,这是由于木块发生微小形变而产生的C.压缩弹簧时,手先给弹簧一个压力F,等弹簧再压缩x距离后才反过来给手一个弹力D.根据力的作用效果命名的不同名称的力,性质可能也不相同2.三个相同的支座上分别搁着三个质量和直径都相等的光滑圆球a、b、c,支点P、Q在同一水平面上.a的重心位于球心,b、c的重心分别位于球心的正上方和正下方,如图1甲,三球皆静止,支点P对a球的弹力为F Na,对b 球和c球的弹力分别为F Nb和F Nc,则().A.F Na=F Nb=F Nc B.F Nb>F Na>F NcC.F Nb<F Na<F Nc D.F Na>F Nb=F Nc4.如图2所示,A、B两个物块的重力分别是G A=3 N,G B=4 N,弹簧的重力不计,整个装置沿竖直方向处于静止状态,这时弹簧的弹力F=2 N,则天花板受到的拉力和地板受到的压力,有可能是()A.1 N和6 NB.5 N和6 NC.1 N和2 ND.5 N和2 N5.如图3所示,将一根不能伸长、柔软的轻绳两端分别系于A、B两点上,一物体用动滑轮悬挂在绳子上,达到平衡时,两段绳子间的夹角为θ1,绳子张力为F1;将绳子B端移至C点,待整个系统达到平衡时,两段绳子间的夹角为θ2,绳子张力为F2;将绳子B端移至D点,待整个系统达到平衡时,两段绳子间的夹角为θ3,绳子张力为F3,不计摩擦,则()A.θ1=θ2=θ3B.θ1=θ2<θ3C.F1>F2>F3D.F1=F2<F36.S1、S2表示劲度系数分别为k1、k2的两根弹簧,k1>k2;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4所示的方式悬挂起来,现要求两根弹簧的总长度最短,则应使()A.S1在上,a在上C.S2在上,a在上D.S2在上,b在上7.图5中弹簧秤、绳和滑轮的重量均不计,绳与滑轮间的摩擦力不计,物体的重力都是G,在图甲、乙、丙三种情况下,弹簧秤的读数分别是F1、F2、F3,则以下判断正确的是()A.F3>F1=F2B.F3=F1>F2C.F1=F2=F3D.F1>F2=F38.如下图所示,A为长木板,在水平面上以速度v1向右运动,物块B在木板A的上面以速度v2向右运动,下列判断正确的是()A.若是v1=v2,A、B之间无滑动摩擦力B.若是v1>v2,A受到了B所施加的向右的滑动摩擦力C.若是v1<v2,B受到了A所施加的向右的滑动摩擦力D.若是v1>v2,B受到了A所施加的向左的滑动摩擦力9.一个圆球形薄壳容器所受重力为G,用一细线悬挂起来,如图9所示,现在容器里装满水,若在容器底部有一个小阀门,将小阀门打开让水慢慢流出,在此过程中,系统(包括容器和水)的重心位置,重力的大小如何变化()A.重力慢慢减小B.重心慢慢上升C.重心先下降后上升D.重心先上升后下降10.如图10所示是主动轮P通过皮带带动从动轮Q的示意图,A与B、C与D分别是皮带上与轮缘上相互接触的点,则下列判断正确的是()A.B点相对于A点运动趋势方向与B点运动方向相反B.D点相对于C点运动趋势方向与C点运动方向相反C.D点所受静摩擦力方向与D点运动方向相同D.主动轮受到的摩擦力是阻力,从动轮受到的摩擦力是动力11.物块静止在固定的斜面上,分别按如图11所示的方向对物块施加大小相等的力F,A中F垂直于斜面向上,B中F垂直于斜面向下,C中F竖直向上,D中F竖直向下,施力后物块仍然静止,则物块所受的静摩擦力增大的是()12.L型木板P(上表面光滑)放在固定斜面上,轻质弹簧一端固定在木板上,另一端与置于木板上表面的滑块Q相连,如图12所示.若P、Q一起沿斜面匀速下滑,不计空气阻力.则木板P的受力个数为()A.3B.4C.5 D.613.如图13所示,AO是具有一定质量的均匀细杆,可绕O点在竖直平面内自由转动.细杆上的P点与放在水平桌面上的圆柱体接触,圆柱体靠在竖直的挡板上而保持平衡.已知杆的倾角θ=60°,圆柱体的重力大小为G,竖直挡板对圆柱体的压力大小为23G,各处的摩擦都不计,试回答下列问题:(1)作出圆柱体的受力分析图;(2)通过计算求出圆柱体对均匀细杆AO的作用力的大小和水平地面对圆柱体作用力的大小.14.(如图15(a)所示,轻绳AD跨过固定在水平横梁BC右端的定滑轮挂住一个质量为M1的物体,∠ACB=30°;如图9(b)中轻杆HG一端用铰链固定在竖直墙上,另一端G通过细绳EG拉住,EG与水平方向也成30°,轻杆的G点用细绳CF拉住一个质量为M2的物体,求:(1)细绳AC段的张力T AC与细绳EG的张力T EG之比;(2)轻杆BC对C端的支持力;(3)轻杆HG对G端的支持力.16.如图所示,在倾角为37°的固定斜面上静置一个质量为5kg的物体,物体与斜面间的动摩擦因数为0.8.求:(1)物体所受的摩擦力;(sin37°=0.6,cos37°=0.8)(2)若用原长为10cm,劲度系数为3.1×103N/m的弹簧沿斜面向上拉物体,使之向上匀速运动,则弹簧的最终长度是多少?(取g=10m/s2)17.如图2-1-7所示,原长分别为L1和L2,劲度系数分别为k1和k2的轻质弹簧竖直悬挂在天花板上,两弹簧之间有一质量为m1的物体,最下端挂着质量为m2的另一物体,整个装置处于静止状态.求:(1)这时两弹簧的总长.(2)若用一个质量为M的平板把下面的物体竖直缓慢地向上托起,直到两弹簧的总长度等于两弹簧的原长之和,求这时平板受到下面物体m2的压力.考点一静摩擦力方向的判断例1、如图所示,A、B两物块叠放在一起,在粗糙的水平面上保持相对静止地向右做匀减速直线运动,运动过程中B受到的摩擦力( )A.方向向左,大小不变B.方向向左,逐渐减小C.方向向右,大小不变D.方向向右,逐渐减小【特别提醒】假设法:静摩擦力的方向一定与物体相对运动趋势方向相反,利用“假设法”可以判断出物体相对运动趋势的方向.2.状态法:根据二力平衡条件、牛顿第二定律,可以判断静摩擦力的方向.3.利用牛顿第三定律(即作用力与反作用力的关系)来判断,此法关键是抓住“力是成对出现的”,先确定受力较少的物体受到的静摩擦力的方向,再根据“反向”确定另一物体受到的静摩擦力的方向.考点二摩擦力大小的计算例2、如图所示,人重600 N,木块A重400 N,人与木块、木块与水平面间的动摩擦因数均为0.2.现人用水平力拉绳,使他与木块一起向右做匀速直线运动,滑轮摩擦不计,求:(1)人对绳的拉力大小;(2)人脚对A的摩擦力的大小和方向.【特别提醒】计算摩擦力时首先要分清是静摩擦力还是滑动摩擦力.(1)滑动摩擦力由公式F =μF N 计算,应用此公式时要注意以下两点:①μ为动摩擦因数,其大小与接触面的材料、表面的粗糙程度有关;F N 为两接触面间的正压力,其大小不一定等于物体的重力.②滑动摩擦力的大小与物体的运动速度无关,与接触面积的大小无关. (2)静摩擦力的计算①它的大小和方向都跟产生相对运动趋势的力密切相关,跟接触面相互挤压力F N 无直接关系,因此它具有大小、方向的可变性,变化性强是它的特点.对具体问题,要具体分析研究对象的运动状态,根据物体所处的状态(平衡、加速等),由力的平衡条件或牛顿运动定律求解.②最大静摩擦力F max :是物体将要发生相对运动这一临界状态时的摩擦力.它的数值与F N 成正比,在F N 不变的情况下,F max 比滑动摩擦力稍大些,通常认为二者相等,而静摩擦力可在0~F max 间变化.考点三 摩擦力的突变问题例3、长直木板的上表面的一端放有一个木块,如图8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),另一端不动,则木块受到的摩擦力F f 随角度α的变化图象是下列图中的 ( )【特别提醒】该类问题常涉及摩擦力的突变问题,在分析中很容易发生失误.在解决此类问题时应注意以下两点: (1)如题干中无特殊说明,一般认为最大静摩擦力略大于滑动摩擦力.(2)由于此类问题涉及的过程较为复杂,采用特殊位置法解题往往比采用过程分析法解题更为简单. 考点四 滑动摩擦力滑动摩擦力的方向不是与物体的运动方向相反,而是与物体的相对运动的方向相反,滑动摩擦力的公式N f μ=中的N 是指物体对接触面的正压力,而物体对接触面的正压力和接触面对物体的支持力的大小是相等的,故N 的大小可理解为物体所受的支持力.【例4】如图所示,有黑白两条毛巾交替折叠地放在地面上,白毛巾的中部用细线与墙连接着,黑毛巾的中部用细线拉住.设细线均水平,欲使黑白毛巾分离开来,若每条毛巾的质量均为m 、毛巾之间及其与地面之间的动摩擦因数均为μ,则将黑毛巾匀速拉出需施加的水平拉力F 值为 ( )A BFA.mg μ2B.mg μ4C. mg μ5D.mg μ25考点五 静摩擦力正压力是静摩擦力产生的条件之一,但静摩擦力的大小与正压力无关(最大静摩擦力除外),当物体处于平衡状态时,静摩擦力的大小由平衡条件来求;而物体处于非平衡态的某些静摩擦力的大小应由牛顿第二定律求解.【例5】木块A 、B 分别重50 N 和60 N ,它们与水平地面之间的动磨擦因数均为0.25;夹在A 、B 之间轻弹簧被压缩了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 =1 N 的水平拉力作用在木块B 上.如图所示.力F 作用后( )A.木块A 所受摩擦力大小是12.5 NB.木块A 所受摩擦力大小是11.5 NC.木块B 所受摩擦力大小是9 ND.木块B 所受摩擦力大小是7 N 【经典考题精析】(2013·浙江卷)如图所示,水平木板上有质量m =1.0 kg 的物块,受到随时间t 变化的水平拉力F 作用,用力传感器测出相应时刻物块所受摩擦力F f 的大小.取重力加速度g =10 m/s 2,下列判断正确的是( )A .5 s 内拉力对物块做功为零B .4 s 末物块所受合力大小为4.0 NC .物块与木板之间的动摩擦因数为0.4D .6 s ~9 s 内物块的加速度大小为2.0 m/s 2(2013·北京卷)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mgcosαB.木块对斜面体的压力大小是mgsinαC.桌面对斜面体的摩擦力大小是mgsinαcosαD.桌面对斜面体的支持力大小是(M+m)g(2012·海南单科·8)下列关于摩擦力的说法,正确的是()A.作用在物体上的滑动摩擦力只能使物体减速,不可能使物体加速B.作用在物体上的静摩擦力只能使物体加速,不可能使物体减速C.作用在物体上的滑动摩擦力既可能使物体减速,也可能使物体加速D.作用在物体上的静摩擦力既可能使物体加速,也可能使物体减速(2011·安徽·14)一质量为m的物块恰好静止在倾角为θ的斜面上.现对物块施加一个竖直向下的恒力F,如图所示.则物块()A.仍处于静止状态B.沿斜面加速下滑C.受到的摩擦力不变D.受到的合外力增大(2011·海南·5)如图所示,粗糙的水平地面上有一斜劈,斜劈上一物块正在沿斜面以速度v0匀速下滑,斜劈保持静止,则地面对斜劈的摩擦力()A.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(2010·课标全国·18)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.3-1 B.2- 3 C.32-12D.1-32【当堂巩固】1.关于摩擦力,有人总结了“四条不一定”,其中说法错误的是( )A .摩擦力的方向不一定与物体的运动方向相同B .静摩擦力的方向不一定与运动方向共线C .受静摩擦力或滑动摩擦力的物体不一定静止或运动D .静摩擦力一定是阻力,滑动摩擦力不一定是阻力2.卡车上放一木箱,车在水平路面上运动时,以下说法中正确的是( )A .车启动时,木箱给卡车的摩擦力向后B .车做匀速直线运动时,车给木箱的摩擦力向前C .车做匀速直线运动时,车给木箱的摩擦力为零D .车突然制动时,木箱获得向前的摩擦力,使木箱向前滑动 3.人握住旗杆匀速上爬,则下列说法正确的是( )A .人受到的摩擦力的方向是向下的B .人受到的摩擦力的方向是向上的C .人握旗杆用力越大,人受的摩擦力也越大D .人握旗杆用力越大,并不会使人受的摩擦力也增大4.如图所示,物块A 放在倾斜的木板上,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.12B.32C.22D.525.如图所示,有一重力不计的方形容器,被水平力F 压在竖直的墙面上处于静止状态,现缓慢地向容器内注水,直到注满为止,此过程中容器始终保持静止,则下列说法正确的是( )A .容器受到的摩擦力不断增大B .容器受到的摩擦力不变C .水平力F 必须逐渐增大D .容器受到的合力逐渐增大6.如图所示,倾角为θ的斜面体C置于水平面上,B置于斜面上,通过细绳跨过光滑的定滑轮与A相连接,连接B的一段细绳与斜面平行,A、B、C都处于静止状态.则()A.B受到C的摩擦力一定不为零B.C受到水平面的摩擦力一定为零C.不论B、C间摩擦力大小、方向如何,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7.如下图所示,质量为m的物块,在力F作用下静止于倾角为α的斜面上,力F大小相等且F<mg sin α,则物块所受摩擦力最大的是()8.如图所示,矩形物体甲和丙在水平外力F的作用下静止在乙物体上,物体乙静止在水平面上.现减小水平外力F,三物体仍然静止,则下列说法中正确的是()A.物体乙对于物体甲的摩擦力一定减小B.物体丙对于物体甲的压力一定减小C.物体乙对于地面的摩擦力一定减小D.物体丙对于物体甲的摩擦力可能减小9.质量为m的木块被水平力F紧压在倾角为θ=60°的固定木板上静止,如图所示.则木板对木块的作用力大小为()A.F B.3 2FC.12F D.F 2+mg210.如图所示,斜面小车M 静止在光滑水平面上,一边紧贴墙壁.若再在斜面上加一物体m ,且M 、m 都静止,此时小车受力个数为 ( )A .3B .4C .5D .612.如图所示,质量为m 的木块在质量为M 的长木板上向右滑行,木块受到向右的拉力F 的作用,长木板处于静止状态,已知木块与长木板间的动摩擦因数为μ1,长木板与地面间的动摩擦因数为μ2,则( )A .长木板受到地面的摩擦力的大小一定是μ1mgB .长木板受到地面的摩擦力的大小一定是μ2(m +M )gC .当F >μ2(m +M )g 时,长木板便开始运动D .无论怎样改变F 的大小,长木板都不可能运动13.如图所示,两个长方体木块P 、Q 叠放在水平地面上.第一次用大小为F 的水平拉力拉P ,第二次也用大小为F 的水平拉力拉Q ,两次都能使P 、Q 保持相对静止共同向右做匀速运动.设第一次 PQ 间、Q 与地面间的摩擦力大小分别为F f1、F f1′,第二次PQ 间、Q 与地面间的摩擦力大小分别为F f2、F f2′,则下列结论正确的是( )A .F f1=F f1′=F f2=F f2′=FB .F f1=F f1′=F f2=F f2′<FC .F f1=F f1′=F f2′=F ,F f2=0D .F f1=F f2=0,F f1′=F f2′=F 14.下列关于摩擦力的说法正确的是( )A .摩擦力的方向总与物体的运动方向相反B .摩擦力的大小与相应的正压力成正比C .运动着的物体不可能受静摩擦力作用,只能受滑动摩擦力作用D .静摩擦力的方向与接触物体相对运动趋势的方向相反 15.有关滑动摩擦力的下列说法中,正确的是( )A .有压力一定有滑动摩擦力B .有滑动摩擦力一定有压力C .滑动摩擦力总是与接触面上的压力垂直D .只有运动物体才受滑动摩擦力16.在粗糙的水平面上放一物体A ,A 上再放一质量为m 的物体B ,A 、B 间的动摩擦因数为μ,现施加一水平力F 作用于A (如图所示),计算下列情况下A 对B 的摩擦力.(1)当A 、B 一起做匀速运动时.(2)当A 、B 一起以加速度a 向右匀加速运动时. (3)当力F 足够大而使A 、B 发生相对滑动时.(4)当A 、B 发生相对滑动,且B 物体的15伸到A 的外面时.17.如图所示,质量为m B =14 kg 的木板B 放在水平地面上,质量为m A =10 kg 的货箱A 放在木板B 上.一根轻绳一端拴在货箱上,另一端拴在地面,绳绷紧时与水平面的夹角为θ=37°.已知货箱A 与木板B 之间的动摩擦因数μ1=0.5,木板B 与地面之间的动摩擦 因数μ2=0.4.重力加速度g 取10 m/s 2.现用水平力F 将木板B 从货箱A 下面匀速抽出,试求:(sin 37°=0.6,cos 37°=0.8)(1)绳上张力F T 的大小; (2)拉力F 的大小.题型一 整体法和隔离法的应用例1、如图2-3-3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 相接触的边与竖直方向的夹角为α,若不计一切摩擦,求:(1)水平面对正方体M 的弹力大小;(2)墙面对正方体m的弹力大小.题型二平衡中的临界和极值问题例2、物体A的质量为2 kg,两根轻细绳b和c的一端连接于竖直墙上,另一端系于物体A上,在物体A上另施加一个方向与水平线成θ角的拉力F,相关几何关系如图2-3-6所示,θ=60°.若要使两绳都能伸直,求拉力F的大小范围.(g取10 m/s2)【高频考点突破】考点1、物体的受力分析物体的受力分析是解决力学问题的基础,同时也是关键所在,一般对物体进行受力分析的步骤如下:1.明确研究对象.在进行受力分析时,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.在解决比较复杂的问题时,灵活地选取研究对象可以使问题简化.研究对象确定以后,只分析研究对象以外的物体施予研究对象的力(既研究对象所受的外力),而不分析研究对象施予外界的力.2.按顺序找力.必须是先场力(重力、电场力、磁场力),后接触力;接触力中必须先弹力,后摩擦力(只有在有弹力的接触面之间才可能有摩擦力).3.画出受力示意图,标明各力的符号4.需要合成或分解时,必须画出相应的平行四边形【例1】如图所示,物体A靠在竖直墙面上,在力F作用下,A、B保持静止.物体B的受力个数为()A.2 B.3 C.4 D.5【规律总结】进行受力分析时必须首先确定研究对象,再分析外界对研究对象的作用,本题还可以分析A的受力。

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