高中物理受力分析模板及其例题
高中物理受力分析详解(内附经典例题)
![高中物理受力分析详解(内附经典例题)](https://img.taocdn.com/s3/m/0ddf5c4f6edb6f1afe001f4f.png)
高中物理受力分析详解一看就懂!不可错过!(内附经典例题)力学是高中物理所学最为重要的内容之一,是高一各阶段考试的重点,更是后续学习的基础与关键。
很多同学做受力分析做得一塌糊涂,做共点力平衡的题目也是无从下手。
今天为大家整理了受力分析技巧和共点力平衡题型练习:受力分析基本步骤找力01找研究对象,只考虑它受到的力02分析力的顺序一般按照“一场力,二弹力,三摩擦力”的顺序进行分析,以免遗漏画03根据分析寻找,一边做出受力图验04根据物体的运动状态等验证所做是否正确应注意的几个问题01有时为了使问题简化,出现一些暗示的提法,如“轻绳”、“轻杆”表示不考虑绳与杆的重力;如“光滑面”示意不考虑摩擦力02弹力表现出的形式是多种多样的,平常说的“压力”、“支持力”、“拉力”、“推力”、“张力”等实际上都是弹力.两个物体相接触是产生弹力的必要条件,但不是充分条件,也就是相接触不一定都产生弹力.接触而无弹力的情况是存在的。
03两个物体的接触面之间有弹力时才可能有摩擦力.如果接触面是粗糙的,到底有没有摩擦力?如果有摩擦力,方向又如何?这也要由研究对象受到的其它力与运动状态来确定.例如,放在倾角为θ的粗糙斜面上的物体A,当用一个沿着斜面向上的力F作用时,物体A处于静止状态,问物体A受几个力?从一般的受力分析方法可知A一定受重力G、斜面支持力N和拉力F,但静摩擦力可能沿斜面向下,可能沿斜面向上,也可能恰好是零,这需要分析物体A与斜面之间的相对运动趋势及其方向才能确定。
04对连接体的受力分析能突出隔离法的优点,隔离法能使某些内力转化为外力处理,以便应用牛顿第二定律.但在选择研究对象时一定要根据需要,它可以是连接体中的一个物体或其中的几个物体,也可以是整体,千万不要盲目隔离以免使问题复杂化。
05受力分析时要注意质点与物体的差别.一个物体由于运动情况的不同或研究的重点不同,有时可以把物体看作质点,有时不可以看作质点,如果不考虑物体的转动而只考虑平动,那就可以把物体看作质点.在以后运用牛顿运动定律讨论力和运动的关系时均把物体认为是质点,物体受到的是共点力06注意每分析—个力,都应找出它的施力物体,以防止多分析出某些不存在的力.例如汽车刹车时还要继续向前运动,是物体惯性的表现,并不存在向前的“冲力”.又如把物体沿水平方向抛出去,物体做平抛运动,只受重力,并不存在向水平方向抛出的力。
高中物理——受力分析专题习题及答案(详细解答)
![高中物理——受力分析专题习题及答案(详细解答)](https://img.taocdn.com/s3/m/93d0cd7959eef8c75ebfb31c.png)
高中专题习题——受力分析例1如图6-1所示,A、B两物体的质量分别是m1和m2,其接触面光滑,与水平面的夹角为θ,若A、B与水平地面的动摩擦系数都是μ,用水平力F推A,使A、B一起加速运动,求:(1)A、B间的相互作用力(2)为维持A、B间不发生相对滑动,力F的取值范围。
分析与解:A在F的作用下,有沿A、B间斜面向上运动的趋势,据题意,为维持A、B 间不发生相对滑动时,A处刚脱离水平面,即A不受到水平面的支持力,此时A与水平面间的摩擦力为零。
本题在求A、B间相互作用力N和B受到的摩擦力f2时,运用隔离法;而求A、B组成的系统的加速度时,运用整体法。
(1)对A受力分析如图6-2(a)所示,据题意有:N1=0,f1=0因此有:Ncosθ=m1g [1] , F-Nsinθ=m1a [2]由[1]式得A、B间相互作用力为:N=m1g/cosθ(2)对B受力分析如图6-2(b)所示,则:N2=m2g+Ncosθ[3] , f2=μN2 [4]将[1]、[3]代入[4]式得: f2=μ(m1+ m2)g取A、B组成的系统,有:F-f2=(m1+ m2)a [5]由[1]、[2]、[5]式解得:F=m1g(m1+ m2)(tgθ-μ)/m2故A、B不发生相对滑动时F的取值范围为:0<F≤m1g(m1+ m2)(tgθ-μ)/m2例2如图1-1所示,长为5米的细绳的两端分别系于竖立在地面上相距为4米的两杆顶端A、B。
绳上挂一个光滑的轻质挂钩。
它钩着一个重为12牛的物体。
平衡时,绳中张力T=____分析与解:本题为三力平衡问题。
其基本思路为:选对象、分析力、画力图、列方程。
对平衡问题,根据题目所给条件,往往可采用不同的方法,如正交分解法、相似三角形等。
所以,本题有多种解法。
解法一:选挂钩为研究对象,其受力如图1-2所示设细绳与水平夹角为α,由平衡条件可知:2TSinα=F,其中F=12牛将绳延长,由图中几何条件得:Sinα=3/5,则代入上式可得T=10牛。
高中物理受力分析精选习题
![高中物理受力分析精选习题](https://img.taocdn.com/s3/m/dd2bdc9d680203d8ce2f24e5.png)
受力分析专题二、典型例题1.分析满足下列条件的各个物体所受的力,并指出各个力的施力物体.2.对下列各种情况下的物体A 进行受力分析1. 对下列各种情况下的物体A 、B 进行受力分析,在下列情况下接触面均不光滑.2.对下列各种情况下的A 、B 进行受力分析(各接触面均不光滑)5、分析下列物体所受的力(竖直面光滑,水平面粗糙)(1)沿水平草地滚动的(2)在力F 作用下静止水平面上的物体球FV(3)在光滑水平面上向右运动的物体球(4)在力F 作用下行使在路面上小车FV(6)沿粗糙的天花板向右运动的物体 F>GFA V(2)沿斜面上滑的物体A(接触面光滑)AV(1)沿斜面下滚的小球, 接触面不光滑. AV(3)静止在斜面上的物体A(4)在力F 作用下静止在斜面上的物AF(5)各接触面A(6)沿传送带匀速上滑的物块AAF(1)A 静止在竖直A v(2)A 沿竖直墙面下滑A(5)静止在竖直墙面轻上的物体A FA(1)A 、B 同时同速向右行使向BA FFBA (2)A 、B 同时同速向右行使向(11)小球静止时的结点A(10)小球静止时的结A(4)静止在竖直墙面轻上的物体AFA(7)光滑小球 (3)A 、B 静止FA BA(8)静止αB A(4)均静止BA(5)均静止 (6)均静止(7)均静止(8)静止AB(9)静止A B CBA五、课后作业:1、分析各物体的受力情况(1)随传送带一起匀速运动的物体 (2)随传送带一起由静止向右起动物体(3)向上运输的物体 (4)向下运输的物体 (5)空中飞行的足球(6) A 静止且各接触面光滑(7) 放在斜面上相对斜面静止和向上运动、向下运动的物块(8)静止的球 (9)人用水平力拉绳,使他与木块一起向右做匀速运动 分析人和木块的受力2、如图所示,分析电梯上的人受力。
v(2)刚踏上电梯的瞬间的人V VAv(1)随电梯匀速 上升上升的人AvAAvA∟受力分析 共点力的平衡1.如图1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个解析:若斜面体P 受到的弹簧弹力F 等于其重力mg ,则MN 对P 没有力的作用,如图(a )所示,P 受到2个力,A 对;若弹簧弹力大于P 的重力,则MN 对P 有压力F N ,只有压力F N 则P 不能平衡,一定存在向右的力,只能是MN 对P 的摩擦力F f ,因此P 此时受到4个力,如图(b )所示,C 对.答案:AC2.(2008·山东高考)用轻弹簧竖直悬挂质量为m 的物体,静止时弹簧伸长量为L.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.斜面倾角为30°,如图2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.大小为32mg ,方向沿斜面向上D.大小为mg ,方向沿斜面向上解析:由题意可知,kL =mg ,物体在斜面上静止时,设受到向上的静摩擦力F f ,由平衡条件得kL +F f =2mg sin θ,可得出F f =0,故选A. 答案:A3.(2009·海南高考)两刚性球a 和b 的质量分别为m a 和m b ,直径分别为d a 和d b (d a >d b ).将a 、b 球依次放入一竖直放置、内径为d(d a <d <d a +d b )的平底圆筒内,如图3所示。
高中物理---受力分析(动态平衡问题)典型例题(含答案)【经典】
![高中物理---受力分析(动态平衡问题)典型例题(含答案)【经典】](https://img.taocdn.com/s3/m/fc6f4652876fb84ae45c3b3567ec102de2bddf31.png)
知识点三:共点力平衡(动态平衡、矢量三角形法)1.(单选)如图所示,一小球在斜面上处于静止状态,不考虑一切摩擦,如果把竖直挡板由竖直位置缓慢绕O点转至水平位置,则此过程中球对挡板的压力F1和球对斜面的压力F2的变化情况是().答案B A.F1先增大后减小,F2一直减小B.F1先减小后增大,F2一直减小C.F1和F2都一直减小D.F1和F2都一直增大2、(单选)(天津卷,5)如图所示,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().答案DA.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3.(单选)如图所示,一光滑小球静止放置在光滑半球面的底端,用竖直放置的光滑挡板水平向右缓慢地推动小球,则在小球运动的过程中(该过程小球未脱离球面),木板对小球的推力F1、半球面对小球的支持力F2的变化情况正确的是().答案BA.F1增大,F2减小B.F1增大,F2增大C.F1减小,F2减小D.F1减小,F2增大4、(单选)如图所示,一物块受一恒力F作用,现要使该物块沿直线AB运动,应该再加上另一个力的作用,则加上去的这个力的最小值为().答案BA.F cos θB.F sin θC.F tan θD.F cot θ5.(单选)如图所示,一倾角为30°的光滑斜面固定在地面上,一质量为m的小木块在水平力F的作用下静止在斜面上.若只改变F的方向不改变F的大小,仍使木块静止,则此时力F与水平面的夹角为().答案AA.60°B.45°C.30°D.15°6.(多选)一铁架台放于水平地面上,其上有一轻质细线悬挂一小球,开始时细线竖直,现将水平力F作用于小球上,使其缓慢地由实线位置运动到虚线位置,铁架台始终保持静止,则在这一过程中().答案:ADA.细线拉力逐渐增大B.铁架台对地面的压力逐渐增大C.铁架台对地面的压力逐渐减小D.铁架台所受地面的摩擦力逐渐增大7、(多选)(苏州调研)如图所示,质量均为m的小球A、B用两根不可伸长的轻绳连接后悬挂于O点,在外力F的作用下,小球A、B处于静止状态.若要使两小球处于静止状态且悬线OA与竖直方向的夹角θ保持30°不变,则外力F的大小().答案BCDA.可能为33mg B.可能为52mgC.可能为2mg D.可能为mg8、(单选)如图所示,轻绳的一端系在质量为m的物体上,另一端系在一个轻质圆环上,圆环套在粗糙水平杆MN上.现用水平力F拉绳上一点,使物体处于图中实线位置,然后改变F的大小使其缓慢下降到图中虚线位置,圆环仍在原来的位置不动.在这一过程中,水平拉力F、环与杆的摩擦力F摩和环对杆的压力F N的变化情况是().答案DA.F逐渐增大,F摩保持不变,F N逐渐增大B.F逐渐增大,F摩逐渐增大,F N保持不变C.F逐渐减小,F摩逐渐增大,F N逐渐减小D.F逐渐减小,F摩逐渐减小,F N保持不变9.(单选)如图所示,在拉力F作用下,小球A沿光滑的斜面缓慢地向上移动,在此过程中,小球受到的拉力F和支持力F N的大小变化是().A.F增大,F N减小答案AB.F和F N均减小C.F和F N均增大D.F减小,F N不变10.(单选)半圆柱体P放在粗糙的水平地面上,其右端有固定放置的竖直挡板MN.在P和MN之间放有一个光滑均匀的小圆柱体Q,整个装置处于静止状态.如图所示是这个装置的纵截面图.若用外力使MN保持竖直,缓慢地向右移动,在Q落到地面以前,发现P始终保持静止.在此过程中,下列说法中正确的是().答案BA.MN对Q的弹力逐渐减小B.地面对P的摩擦力逐渐增大C.P、Q间的弹力先减小后增大D.Q所受的合力逐渐增大11.(多选)如图所示,在斜面上放两个光滑球A和B,两球的质量均为m,它们的半径分别是R和r,球A 左侧有一垂直于斜面的挡板P,两球沿斜面排列并处于静止状态,下列说法正确的是().答案BC A.斜面倾角θ一定,R>r时,R越大,r越小,则B对斜面的压力越小B.斜面倾角θ一定,R=r时,两球之间的弹力最小C.斜面倾角θ一定时,无论半径如何,A对挡板的压力一定D.半径一定时,随着斜面倾角θ逐渐增大,A受到挡板的作用力先增大后减小12.(单选)如图所示,用OA、OB两根轻绳将物体悬于两竖直墙之间,开始时OB绳水平.现保持O点位置不变,改变OB绳长使绳端由B点缓慢上移至B′点,此时绳OB′与绳OA之间的夹角θ<90°.设此过程中绳OA、OB的拉力分别为F OA、F OB,下列说法正确的是().答案BA.F OA逐渐增大B.F OA逐渐减小C.F OB逐渐增大D.F OB逐渐减小13、(多选)如图,不可伸长的轻绳跨过动滑轮,其两端分别系在固定支架上的A、B两点,支架的左边竖直,右边倾斜.滑轮下挂一物块,物块处于平衡状态,下列说法正确的是().答案BCA.若左端绳子下移到A1点,重新平衡后绳子上的拉力将变大B.若左端绳子下移到A1点,重新平衡后绳子上的拉力将不变C.若右端绳子下移到B1点,重新平衡后绳子上的拉力将变大D.若右端绳子下移到B1点,重新平衡后绳子上的拉力将不变14、(单选)如图所示,一小球放置在木板与竖直墙面之间.设墙面对球的压力大小为F N1,球对木板的压力大小为F N2.以木板与墙连接点所形成的水平直线为轴,将木板从图示位置开始缓慢地转到水平位置.不计摩擦,在此过程中().答案BA.F N1始终减小,F N2始终增大B.F N1始终减小,F N2始终减小C.F N1先增大后减小,F N2始终减小D.F N1先增大后减小,F N2先减小后增大15.(单选)作用于O点的三力平衡,设其中一个力大小为F1,沿y轴正方向,力F2大小未知,与x轴负方向夹角为θ,如图所示.下列关于第三个力F3的判断中正确的是().A.力F3只能在第四象限答案CB.力F3与F2夹角越小,则F2和F3的合力越小C.F3的最小值为F1cos θD.力F3可能在第一象限的任意区域16.(多选)一个光滑的圆球搁在光滑的斜面和竖直的挡板之间,如图21所示.斜面和挡板对圆球的弹力随斜面倾角α变化而变化,故().答案ACA.斜面弹力F N1的变化范围是(mg,+∞)B.斜面弹力F N1的变化范围是(0,+∞)C.挡板的弹力F N2的变化范围是(0,+∞) D.挡板的弹力F N2的变化范围是(mg,+∞)。
高中物理 受力分析 相互作用 典型例题(含答案)【经典】
![高中物理 受力分析 相互作用 典型例题(含答案)【经典】](https://img.taocdn.com/s3/m/844645d46529647d272852a9.png)
第二章:相互作用考点一:有关弹簧弹力的分析与计算1.(单选)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L1;当它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L2,则它的劲度系数是( ).答案DA.GL1B.GL2C.GL1-L2D.2GL1-L22.(单选)一根轻质弹簧一端固定,用大小为F1的力压弹簧的另一端,平衡时长度为l1;改用大小为F2的力拉弹簧,平衡时长度为l2.弹簧的拉伸或压缩均在弹性限度内,该弹簧的劲度系数为( ).A.F2-F1l2-l1B.F2+F1l2+l1C.F2+F1l2-l1D.F2-F1l2+l1答案C3.(单选)如图所示,四个完全相同的弹簧都处于水平位置,它们的右端受到大小皆为F的拉力作用,而左端的情况各不相同:①弹簧的左端固定在墙上;②弹簧的左端受大小也为F的拉力作用;③弹簧的左端拴一小物块,物块在光滑的桌面上滑动;④弹簧的左端拴一小物块,物块在有摩擦的桌面上滑动.若认为弹簧质量都为零,以L1、L2、L3、L4依次表示四个弹簧的伸长量,则有( ).答案DA.L2>L1 B.L4>L3C.L1>L3 D.L2=L44.(多选)如图,两相同的木块a、b置于粗糙的水平地面上,中间用一轻弹簧连接,两侧用细绳系于墙壁.开始时a、b均静止,弹簧处于伸长状态,两细绳均有拉力,a所受摩擦力F f a≠0,b所受摩擦力F f b =0.现将右侧细绳剪断,则剪断瞬间( ).答案ADA.F f a大小不变B.F f a方向改变 C.F f b仍然为零D.F f b方向向右5.(单选)如图所示的装置中,小球的质量均相同,弹簧和细线的质量均不计,一切摩擦忽略不计,平衡时各弹簧的弹力分别为F1、F2、F3,其大小关系是( ).答案AA.F1=F2=F3 B.F1=F2<F3C.F1=F3>F2 D.F3>F1>F26.(多选)如图所示,轻质弹簧连接A、B两物体,A放在水平地面上,B的上端通过细线挂在天花板上。
高中物理相互作用(受力分析)相关八大题型整理及专项练习(带答案)
![高中物理相互作用(受力分析)相关八大题型整理及专项练习(带答案)](https://img.taocdn.com/s3/m/9b9007e53086bceb19e8b8f67c1cfad6195fe9d8.png)
高中物理相互作用(受力分析)相关八大题型整理及专项练习(带答案)相互作用(受力分析)专项练相互作用八种题型:1.摩擦力判断;2.力的合成;3.力的分解;4.常见力的分解;5.正交分解法的步骤;6.受力分析;7.共点力静态平衡;8.动态平衡。
一、摩擦力的判断:1.如图所示,轻绳跨过两定滑轮,两端分别与A、C两物体相连,物体A、B、C间及C与地面间的动摩擦因数均为μ=0.1,A、B、C的质量分别为 mA =1 kg,mB =2 kg,mC =3 kg,轻绳与滑轮间的摩擦忽略不计,最大静摩擦力等于滑动摩擦力。
若要用力将C拉动,则作用在 C2 上水平向左的拉力至少为 8 N。
(重力加速度 g=10 m/s)2.如图甲、乙所示,图乙中斜面体固定不动,物体 P、Q 在力 F 作用下一起以相同速度沿 F 方向匀速运动,关于物体 P 所受的摩擦力,下列说法正确的是:A。
图甲、乙中物体 P 均受摩擦力,且方向均与 F 相同;B。
图甲、乙中物体 P 均受摩擦力,且方向均与 F 相反;C。
图甲、乙中物体 P 均不受摩擦力;D。
图甲中物体 P 不受摩擦力,图乙中物体 P 受摩擦力,方向与 F 相同。
答案:D。
3.如图,人重 600 N,木块 A 重 400 N,人与 A、A 与地面间的动摩擦因数均为 0.2.现用水平力拉绳,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;2)人脚对 A 的摩擦力。
参考答案:(1)100 N,水平向右;(2)100 N,水平向右。
巩固题:1.(2016·海南卷)如图,在水平桌面上放置一斜面体 P,两长方体物块 a 和 b 叠放在 P 的斜面上,整个系统处于静止状态。
若将 a 和 b、b 与 P、P 与桌面之间摩擦力的大小分别用f1、f2 和 f3 表示,则:A。
f1=0,f2≠,f3≠0;B。
f1≠,f2=0,f3=0;C。
f1≠,f2≠,f3=0;D。
f1≠,f2≠,f3≠。
力学、受力分析—知识点+方法+例题
![力学、受力分析—知识点+方法+例题](https://img.taocdn.com/s3/m/4dc0e6711711cc7931b716da.png)
1高中物理——力学专讲学好物理要记住:最基本的知识、方法才是最重要的。
秘诀:“想”学好物理重在理解........(概念、规律的确切含义,能用不同的形式进行表达,理解其适用条件) A(成功)=X(艰苦的劳动)十Y(正确的方法)十Z(少说空话多干实事)(最基础的概念,公式,定理,定律最重要);每一题中要弄清楚(对象、条件、状态、过程)是解题关健物理学习的核心在于思维,只要同学们在平常的复习和做题时注意思考、注意总结、善于归纳整理,对于课堂上老师所讲的例题做到触类旁通,举一反三,把老师的知识和解题能力变成自己的知识和解题能力,并养成规范答题的习惯,这样,同学们一定就能笑傲考场,考出理想的成绩! 对联: 概念、公式、定理、定律。
(学习物理必备基础知识) 对象、条件、状态、过程。
(解答物理题必须明确的内容)力学问题中的“过程”、“状态”的分析和建立及应用物理模型在物理学习中是至关重要的。
说明:凡矢量式中用“+”号都为合成符号,把矢量运算转化为代数运算的前提是先规定正方向。
答题技巧:“基础题,全做对;一般题,一分不浪费;尽力冲击较难题,即使做错不后悔”。
“容易题不丢分,难题不得零分。
“该得的分一分不丢,难得的分每分必争”,“会做{ EMBED Equation.3 |⇒做对不扣分”在学习物理概念和规律时不能只记结论,还须弄清其中的道理,知道物理概念和规律的由来。
Ⅰ。
力的种类:(13个性质力) 这些性质力是受力分析不可少的“是受力分析的基础” 受力分析入手(即力的大小、方向、力的性质与特征,力的变化及做功情况等)。
再分析运动过程(即运动状态及形式,动量变化及能量变化等)。
最后分析做功过程及能量的转化过程;然后选择适当的力学基本规律进行定性或定量的讨论。
强调:用能量的观点、整体的方法(对象整体,过程整体)、等效的方法(如等效重力)等解决力的合成定则:○1|平行四边形定则:求共点力F 1、F 2的合力,可以把表示F 1、F 2的线段为邻边作平行四边形,它的对角线即表示合力的大小和方向,如图a 。
高中物理必修1受力分析专题(含答案)
![高中物理必修1受力分析专题(含答案)](https://img.taocdn.com/s3/m/76e96b430912a2161579290f.png)
受力分析精选例题1如图所示,球B放在真空容器A内,且B略小于A,将它们以初速度v竖直向上抛出.则下列说法中正确的是()A.若不计空气阻力,在它们上升的过程中,B对A无压力作用B.若不计空气阻力,在它们上升的过程中,B对A的压力向下C.若考虑空气阻力,在它们上升的过程中,B对A的压力向上D.若考虑空气阻力,在它们下落的过程中,B对A的压力向上2(2010·安徽理综)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.63.(四川省德阳市高中2010届“一诊”考试 2)如图所示,一长直轻杆左端水平插入墙壁固定,右端用一绳子系住拉于墙上,绳与杆之间夹角为θ.现在杆的右端挂一重物mg.则拉于墙上那根绳子的张力大小等于()A.mgB.mg/sinθC.mg/cosθD.无法确定4.(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.33mg B.233mg C.3mg D.2mg5(1)如图1所示,一质量为m的物体系于长度分别为L1、L2的两根细线上,L1的一端悬挂在天花板上,与竖直方向夹角为θ,L2水平拉直,物体处于平衡状态.现将L2线剪断,求剪断瞬间物体的加速度.(2)若将图1中的细线L1改为长度相同、质量不计的轻弹簧,如图2所示,其他条件不变,求剪断L2瞬间物体的加速度.1)下面是某同学对该题的一种解法:解:设L1线上拉力为T1,L2线上拉力为T2,重力为mg,物体在三力作用下保持平衡,T1cosθ=mg,T1sinθ=T2,T2=mgtanθ,,剪断线的瞬间,T2突然消失,物体即在T2反方向获得加速度。
高中物理受力分析模板及其例题
![高中物理受力分析模板及其例题](https://img.taocdn.com/s3/m/c18597426f1aff00bfd51e34.png)
高中物理受力分析专题(一)受力分析物体之所以处于不同的运动状态,是由于它们的受力情况不同.要研究物体的运动,必须分析物体的受力情况.正确分析物体的受力情况,如何分析物体的受力情况呢主要依据力的概念、从物体所处的环境(有多少个物体接触)和运动状态着手,分析它与所处环境的其它物体的相互联系;一般采取以下的步骤分析:1.确定所研究的物体,优先考虑整体,然后隔离分析其他物体对研究对象的作用力,不要找该物体施于其它物体的力,譬如所研究的物体叫A,那么就应该找出“甲对A”和“乙对A”及“丙对A”的力……而“A对甲”或“A对乙”等的力就不是A所受的力。
也不要把作用在其它物体上的力错误地认为通过“力的传递”作用在研究对象上。
2.按顺序画力(1)先画重力:作用点画在物体的重心.(2)次按接触面依次画每个接触面上的弹力和摩擦力绕研究对象逆时针(或顺时针)观察一周,看对象跟其他物体有几个接触点(面),分析完一个接触点(面)后,再依次分析其他的接触点(面)。
对每个接触点(面)若有挤压,则画出弹力,若还有相对运动或趋势,则画出摩擦力.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。
判断静摩擦力方向时时可以采用假设光滑、假设有(无)、相互作用、力的大小、运动状态、对称等方法进行判断。
再画其他场力:看是否有电、磁场力作用,如有则画出场力.顺口溜:一重、二接触面上的力(依次画出每个接触点的弹力和摩擦力)、再其它。
3.进行合成或者分解当物体受两个力,并且力的大小相等时,考虑使用合成的方法,此时利用菱形知识进行计算。
其他情况使用分解。
分解的原则:(1)当物体受三个力静止时,分解谁也行,把某个力分到其他两个力的反向延长线上。
(2)其他情况,分解既不在运动方向所在直线也不在与其垂直方向上的力,并且把力分到这两个方向上。
(3)通过三角函数将分力表达出来(4)列出两个方向上力的关系来。
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](https://img.taocdn.com/s3/m/7a468d1bf8c75fbfc67db255.png)
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。
图1—1a b图1—2 图1—4a b c【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。
3.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。
摩擦力的方向为与接触面相切,与相对运动方向或相对运动趋势方向相反。
判断摩擦力有无和方向的方法:假设法、运动状态分析法、牛顿第三定律分析法。
高中物理受力分析精选习题
![高中物理受力分析精选习题](https://img.taocdn.com/s3/m/97ffd69dc0c708a1284ac850ad02de80d4d806b2.png)
高中物理受力分析精选习题高中物理是一门综合性很强的科学课程,其中有一部分内容是受力分析,这是学生们比较困难的一部分。
在考试中,受力分析往往是分值比较高的一题,因此我们需要学生认真学习和掌握相关知识。
下面,我为大家整理了几个高中物理受力分析的精选习题,希望对大家的学习有所帮助。
题目一:一根1000牛的皮筋被悬挂在天花板上,被A、B、C三个学生分别拉动,三个学生分别施加的拉力大小分别是400牛、300牛、400牛,三个学生拉的方向垂直,并力求将皮筋向上拉直,求此时皮筋的张力大小?解题思路:此时三个拉力垂直,可以看做是一个平衡的三角形,因此皮筋的张力大小等于三个力合成的大小。
我们可以通过勾股定理求得三个力合成的大小,即:(400牛)^2 +(300牛)^2 +(400牛)^2 = (1393牛)^2因此,皮筋的张力大小为1393牛。
题目二:一个物体在水面上受到4N的浮力和2N的重力,求物体所受的支持力大小?解题思路:根据牛顿第二定律,物体所受的力的合力等于物体的质量乘以加速度。
在此题中,物体所受的合力为:合力=浮力-重力=4N-2N=2N因此,我们可以得到物体所受的加速度:合力=物体质量*加速度2N=物体质量*9.8m/s^2物体质量=0.204kg根据牛顿第三定律,物体对支持面所产生的压力大小等于支持力的大小,因此支持力的大小为:支持力=物体重量+物体所受的其他力=(0.204kg)*(9.8m/s^2)+2N=4N。
题目三:一个小车带质量为100kg的货物行驶在一段水平路上,小车速度为20m/s,在路边有一块宽度为1m的大石头,石头质量为50kg,石头与小车相对静止,求小车和石头相撞时的冲量大小。
解题思路:根据冲量定义,冲量等于力在时间上的积分,即:冲量=∫F*dT当小车和石头相撞时,石头会给小车一个向后的力(因为石头相对静止,小车在运动),我们可以通过冲量定理求得冲量的大小:冲量=F*t其中,F=两个物体之间的作用力t=作用时间两个物体之间的作用力即石头给小车的向后的力,可以通过牛顿第三定律求得,等于小车给石头的向前的力,即:F=石头质量*小车加速度F=50kg*20m/s^2=1000N作用时间即为两个物体之间接触的时间,可以根据题目中的信息计算得出:t=1m/20m/s=0.05s因此,冲量的大小等于:冲量=1000N*0.05s=50N*s通过以上三个例题,我们可以知道受力分析在高中物理中是比较重要的一部分,需要我们认真学习和掌握。
高中受力分析练习题及讲解
![高中受力分析练习题及讲解](https://img.taocdn.com/s3/m/7d013fa44793daef5ef7ba0d4a7302768f996f52.png)
高中受力分析练习题及讲解在高中物理课程中,受力分析是解决力学问题的基础。
以下是一些练习题以及相应的讲解,帮助学生掌握受力分析的技巧。
练习题1:一个质量为2kg的物体放在水平桌面上,桌面对物体的摩擦系数为0.3。
若施加一个水平力F=10N,求物体受到的摩擦力。
讲解:物体在水平方向上受到两个力的作用:施加的水平力F和摩擦力f。
由于物体没有移动,所以这两个力是平衡的。
根据牛顿第二定律,F=ma,但物体没有加速度,即a=0,因此摩擦力f等于施加的力F。
摩擦力f的计算公式为f=μN,其中μ是摩擦系数,N是物体的正压力。
在这个问题中,N等于物体的重力,即N=mg。
将数值代入公式,我们有f=0.3*2*9.8N=5.88N。
由于施加的力F=10N大于摩擦力f,物体将开始加速。
练习题2:一个斜面倾角为30°,一个质量为3kg的物体从斜面顶端自由滑下。
求物体在斜面上的加速度。
讲解:物体在斜面上受到两个主要力的作用:重力mg和斜面对物体的支持力N。
重力可以分解为两个分量:沿斜面向下的分量mg*sinθ和垂直于斜面的分量mg*cosθ。
由于物体在斜面上自由滑下,所以支持力N等于垂直于斜面的分量mg*cosθ。
沿斜面方向的合力是mg*sinθ减去摩擦力f。
摩擦力f可以用f=μN来计算,其中μ是斜面的摩擦系数。
由于题目没有给出摩擦系数,我们假设斜面是光滑的,即μ=0,因此f=0。
那么沿斜面方向的合力就是mg*sinθ。
根据牛顿第二定律,F=ma,我们有mg*sinθ=ma。
将m和g的值代入,我们得到a=g*sinθ=9.8*sin(30°)=4.9m/s²。
练习题3:一个物体被一根绳子悬挂在天花板上,绳子的拉力为50N。
若物体的质量为4kg,求物体受到的重力。
讲解:物体受到两个力的作用:重力mg和绳子的拉力T。
由于物体处于静止状态,这两个力是平衡的。
重力的大小可以用G=mg来计算,其中G是重力,m是物体的质量,g是重力加速度。
高一物理高中物理受力分析大全
![高一物理高中物理受力分析大全](https://img.taocdn.com/s3/m/75d7a79559eef8c75ebfb33b.png)
受力分析知识点一:简单物理模型受力分析题型一:弹力例题1 画出物体A受到的弹力:(并指出弹力的施力物体)变式1画出物体A受到的弹力:(并指出弹力的施力物体)题型二:摩擦力例题2 画出物体A受到的摩擦力,并写出施力物:(表面不光滑)变式2 画出物体A受到的摩擦力,并写出施力物:(表面不光滑)变式3 画出物体A 受到的摩擦力,并写出施力物:(表面不光滑)题型三:整体分析受力例题3 对物体A 进行受力分析。
变式4 对物体A 进行受力分析。
随堂练习对下列物理模型中的A 、B 进行受力分析。
知识点二:组合模型的受力分析题型一组合模型受力分析例题1A 、B 相对地面静止变式1 对水平面上各物体进行受力分析(水平面粗糙)。
变式2 对下列各物块进行受力分析。
知识点二:力的合成与分解题型二:力的变化例题2 在粗糙水平地面上与墙平行放着一个截面为半圆的柱状物体A ,A 与竖直墙之间放一光滑圆球B ,整个装置处于平衡状态.现对B 加一竖直向下的力F ,F 的作用线通过球心,设墙对B 的作用力为F 1,B 对A 的作用力为F 2,地面对A 的作用力为F 3.若F 缓慢增大而整个装置仍保持静止,截面如图所示,在此过程中( ) A .F 1保持不变,F 3缓慢增大 B .F 1缓慢增大,F 3保持不变 C .F 2缓慢增大,F 3缓慢增大 D .F 2缓慢增大,F 3保持不变变式3 水平地面上有一木箱,木箱与地面之间的动摩擦因数为(01)μμ<<。
现对木箱施加一拉力F ,使木箱做匀速直线运动。
设F 的方向与水平面夹角为θ,如图,在θ从0逐渐增大到90°的过程中,木箱的速度保持不变,则( ) A .F 先减小后增大 B .F 一直增大 C .F 的功率减小D .F 的功率不变题型三:力的合成与分解例题3 两个大小分别为1F 、2F (12F F <)的力作用在同一质点上,它们的合力F 的大小满足( )A. 21F F F ≤≤B.121222F F F F F -+≤≤ ABFC. 1212F F F F F -≤≤+D. 222221212F F F F F -≤≤+变式4 若有两个共点力1F 、2F 的合力为F ,则有( ) A.合力F 一定大于其中任何一个分力。
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](https://img.taocdn.com/s3/m/afe8430d25c52cc58bd6beff.png)
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。
(完整)高中物理受力分析
![(完整)高中物理受力分析](https://img.taocdn.com/s3/m/e1e59f60a5e9856a57126027.png)
受力分析专题一、典型例题1.分析满足下列条件的各个物体所受的力,并指出各个力的施力物体.2.对下列各种情况下的物体A 进行受力分析二、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(各部分)间相互作用时,用隔离法.解题中应遵循“先整体、后隔离”的原则。
【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 ,如图所示,已知m1>m2,三木块均处于静止,则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(1)沿水平草地滚动的足球平面上的物体球(3)在光滑水平面上向右运动的物体球(4)在力F 作用下行使在路面上小车 (2)沿斜面上滑的物体A(接触面光滑)(1)沿斜面下滚的小球,接触面不光滑. (3)静止在斜面上的物体 (4)在力F 作用下静止在斜面上的物体(5)各接触面均光滑A 的物块AD .没有摩擦力的作用【解析】由于三物体均静止,故可将三物体视为一个物体,它静止于水平面上,必无摩擦力作用,故选D .【点评】本题若以三角形木块a 为研究对象,分析b 和c 对它的弹力和摩擦力,再求其合力来求解,则把问题复杂化了.此题可扩展为b 、c 两个物体均匀速下滑,想一想,应选什么?【例2】有一个直角支架 AOB ,AO 水平放置,表面粗糙,OB 竖直向下,表面光滑,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,两环再次达到平衡,那么将移动后的平衡状态和原来的平衡状态比较,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【解析】隔离法:设PQ 与OA 的夹角为α,对P 有: mg +Tsinα=N对Q 有:Tsinα=mg所以 N=2mg , T=mg/sinα 故N 不变,T 变大.答案为B整体法:选P 、Q 整体为研究对象,在竖直方向上受到的合外力为零,直接可得N=2mg ,再选P 或Q 中任一为研究对象,受力分析可求出T=mg/sinα【点评】为使解答简便,选取研究对象时,一般优先考虑整体,若不能解答,再隔离考虑. 【例3】如图所示,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)若A 、B 间μ1=0.4,B 与地间μ2=0.l ,则F 多大才能产生相对滑动?【解析】(1)设A 、B 恰好滑动,则B 对地也要恰好滑动,选A 、B 为研究对象,受力如图,由平衡条件得:F=f B +2T 选A 为研究对象,由平衡条件有T=f A f A =0.1×10=1N f B =0.2×30=6N F=8N 。
高中物理受力分析详解(内附经典例题)
![高中物理受力分析详解(内附经典例题)](https://img.taocdn.com/s3/m/0ddf5c4f6edb6f1afe001f4f.png)
高中物理受力分析详解一看就懂!不可错过!(内附经典例题)力学是高中物理所学最为重要的内容之一,是高一各阶段考试的重点,更是后续学习的基础与关键。
很多同学做受力分析做得一塌糊涂,做共点力平衡的题目也是无从下手。
今天为大家整理了受力分析技巧和共点力平衡题型练习:受力分析基本步骤找力01找研究对象,只考虑它受到的力02分析力的顺序一般按照“一场力,二弹力,三摩擦力”的顺序进行分析,以免遗漏画03根据分析寻找,一边做出受力图验04根据物体的运动状态等验证所做是否正确应注意的几个问题01有时为了使问题简化,出现一些暗示的提法,如“轻绳”、“轻杆”表示不考虑绳与杆的重力;如“光滑面”示意不考虑摩擦力02弹力表现出的形式是多种多样的,平常说的“压力”、“支持力”、“拉力”、“推力”、“张力”等实际上都是弹力.两个物体相接触是产生弹力的必要条件,但不是充分条件,也就是相接触不一定都产生弹力.接触而无弹力的情况是存在的。
03两个物体的接触面之间有弹力时才可能有摩擦力.如果接触面是粗糙的,到底有没有摩擦力?如果有摩擦力,方向又如何?这也要由研究对象受到的其它力与运动状态来确定.例如,放在倾角为θ的粗糙斜面上的物体A,当用一个沿着斜面向上的力F作用时,物体A处于静止状态,问物体A受几个力?从一般的受力分析方法可知A一定受重力G、斜面支持力N和拉力F,但静摩擦力可能沿斜面向下,可能沿斜面向上,也可能恰好是零,这需要分析物体A与斜面之间的相对运动趋势及其方向才能确定。
04对连接体的受力分析能突出隔离法的优点,隔离法能使某些内力转化为外力处理,以便应用牛顿第二定律.但在选择研究对象时一定要根据需要,它可以是连接体中的一个物体或其中的几个物体,也可以是整体,千万不要盲目隔离以免使问题复杂化。
05受力分析时要注意质点与物体的差别.一个物体由于运动情况的不同或研究的重点不同,有时可以把物体看作质点,有时不可以看作质点,如果不考虑物体的转动而只考虑平动,那就可以把物体看作质点.在以后运用牛顿运动定律讨论力和运动的关系时均把物体认为是质点,物体受到的是共点力06注意每分析—个力,都应找出它的施力物体,以防止多分析出某些不存在的力.例如汽车刹车时还要继续向前运动,是物体惯性的表现,并不存在向前的“冲力”.又如把物体沿水平方向抛出去,物体做平抛运动,只受重力,并不存在向水平方向抛出的力。
高中物理 受力分析 相互作用 典型例题(含答案)【经典】
![高中物理 受力分析 相互作用 典型例题(含答案)【经典】](https://img.taocdn.com/s3/m/844645d46529647d272852a9.png)
第二章:相互作用考点一:有关弹簧弹力的分析与计算1.(单选)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L1;当它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L2,则它的劲度系数是( ).答案DA.GL1B.GL2C.GL1-L2D.2GL1-L22.(单选)一根轻质弹簧一端固定,用大小为F1的力压弹簧的另一端,平衡时长度为l1;改用大小为F2的力拉弹簧,平衡时长度为l2.弹簧的拉伸或压缩均在弹性限度内,该弹簧的劲度系数为( ).A.F2-F1l2-l1B.F2+F1l2+l1C.F2+F1l2-l1D.F2-F1l2+l1答案C3.(单选)如图所示,四个完全相同的弹簧都处于水平位置,它们的右端受到大小皆为F的拉力作用,而左端的情况各不相同:①弹簧的左端固定在墙上;②弹簧的左端受大小也为F的拉力作用;③弹簧的左端拴一小物块,物块在光滑的桌面上滑动;④弹簧的左端拴一小物块,物块在有摩擦的桌面上滑动.若认为弹簧质量都为零,以L1、L2、L3、L4依次表示四个弹簧的伸长量,则有( ).答案DA.L2>L1 B.L4>L3C.L1>L3 D.L2=L44.(多选)如图,两相同的木块a、b置于粗糙的水平地面上,中间用一轻弹簧连接,两侧用细绳系于墙壁.开始时a、b均静止,弹簧处于伸长状态,两细绳均有拉力,a所受摩擦力F f a≠0,b所受摩擦力F f b =0.现将右侧细绳剪断,则剪断瞬间( ).答案ADA.F f a大小不变B.F f a方向改变 C.F f b仍然为零D.F f b方向向右5.(单选)如图所示的装置中,小球的质量均相同,弹簧和细线的质量均不计,一切摩擦忽略不计,平衡时各弹簧的弹力分别为F1、F2、F3,其大小关系是( ).答案AA.F1=F2=F3 B.F1=F2<F3C.F1=F3>F2 D.F3>F1>F26.(多选)如图所示,轻质弹簧连接A、B两物体,A放在水平地面上,B的上端通过细线挂在天花板上。
- 1、下载文档前请自行甄别文档内容的完整性,平台不提供额外的编辑、内容补充、找答案等附加服务。
- 2、"仅部分预览"的文档,不可在线预览部分如存在完整性等问题,可反馈申请退款(可完整预览的文档不适用该条件!)。
- 3、如文档侵犯您的权益,请联系客服反馈,我们会尽快为您处理(人工客服工作时间:9:00-18:30)。
高中物理受力分析专题(一)受力分析物体之所以处于不同的运动状态,是由于它们的受力情况不同.要研究物体的运动,必须分析物体的受力情况.正确分析物体的受力情况,如何分析物体的受力情况呢?主要依据力的概念、从物体所处的环境(有多少个物体接触)和运动状态着手,分析它与所处环境的其它物体的相互联系;一般采取以下的步骤分析:1.确定所研究的物体,优先考虑整体,然后隔离分析其他物体对研究对象的作用力,不要找该物体施于其它物体的力,譬如所研究的物体叫A,那么就应该找出“甲对A”和“乙对A”及“丙对A”的力……而“A对甲”或“A对乙”等的力就不是A所受的力。
也不要把作用在其它物体上的力错误地认为通过“力的传递”作用在研究对象上。
2.按顺序画力(1)先画重力:作用点画在物体的重心.(2)次按接触面依次画每个接触面上的弹力和摩擦力绕研究对象逆时针(或顺时针)观察一周,看对象跟其他物体有几个接触点(面),分析完一个接触点(面)后,再依次分析其他的接触点(面)。
对每个接触点(面)若有挤压,则画出弹力,若还有相对运动或趋势,则画出摩擦力.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。
判断静摩擦力方向时时可以采用假设光滑、假设有(无)、相互作用、力的大小、运动状态、对称等方法进行判断。
再画其他场力:看是否有电、磁场力作用,如有则画出场力.顺口溜:一重、二接触面上的力(依次画出每个接触点的弹力和摩擦力)、再其它。
3.进行合成或者分解当物体受两个力,并且力的大小相等时,考虑使用合成的方法,此时利用菱形知识进行计算。
其他情况使用分解。
分解的原则:(1)当物体受三个力静止时,分解谁也行,把某个力分到其他两个力的反向延长线上。
(2)其他情况,分解既不在运动方向所在直线也不在与其垂直方向上的力,并且把力分到这两个方向上。
(3)通过三角函数将分力表达出来(4)列出两个方向上力的关系来。
如果平衡就列平衡关系,如果不平衡就F 合=ma.4. 相关公式弹簧弹力:F弹=kx滑动摩擦力:f=μFN ,此公式只适用于滑动摩擦力的计算,期中FN一定是压力不一定是重力。
(二)受力分析练习:1.(2010·新课标全国卷·T18)(6分)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F 1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F 2 推物块时,物块仍做匀速直线运动。
若F 1 和F 2 的大小相等,则物块与地面之间的动摩擦因数为( )A.31-B.23-C.3122- D.231- 2.(2010·新课标全国卷·T15)(6分)一根轻质弹簧一端固定,用大小为1F 的力压弹簧的另一端,平衡时长度为1l ;改用大小为2F 的力拉弹簧,平衡时长度为2l 。
弹簧的拉伸或压缩均在弹性限度内,该弹簧的劲度系数为( )A.2121F F l l -- B.2121F F l l ++ C.2121F F l l +- D.2121F Fl l -+3.(2012·新课标全国卷·T 16)(6分)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N 1,球对木板的压力大小为N 2。
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.N 1始终减小,N 2始终增大B.N 1始终减小,N 2始终减小C.N 1先增大后减小,N 2始终减小D.N 1先增大后减小,N 2先减小后增大4.(2012·新课标全国卷·T24)(14分)拖把是由拖杆和拖把头构成的擦地工具(如图)。
设拖把头的质量为m ,拖杆质量可以忽略;拖把头与地板之间的动摩擦因数为常数μ,重力加速度为g ,某同学用该拖把在水平地板上拖地时,沿拖杆方向推拖把,拖杆与竖直方向的夹角为θ。
(1)若拖把头在地板上匀速移动,求推拖把的力的大小。
α αm (2)设能使该拖把在地板上从静止刚好开始运动的水平推力与此时地板对拖把的正压力的比值为λ。
已知存在一临界角θ0,若θ≤θ0,则不管沿拖杆方向的推力多大,都不可能使拖把从静止开始运动。
求这一临界角的正切tan θ0。
5.(2011 广东)如图所示,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 3 B .F 3>F 1>F 2 C .F 2>F 1>F 3 D .F 3>F 2>F 16.(2011 海南单科)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7.(2011 安徽)一质量为m 的物块恰好静止在倾角为θ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8.(2011 江苏单科)如图所示,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,旵石块a babcm 1l/2 l侧面所受弹力的大小为( )A .αmg sin 2 B .αmg cos 2 C .αmg tan 21D .αmg cot 219.(2011 山东)如图所示,将两相同的木块a 、b 置于粗糙的水平地面上,中间用一轻弹簧连接,两侧用细绳固定于墙壁.开始时a 、b 均静止.弹簧处于伸长状态,两细绳均有拉力,a 所受摩擦力F fa ≠0,b 所受摩擦力F fb =0,现将右侧细绳剪断,则剪断瞬间( )A .F fa 大小不变B .F fa 方向改变C .F fb 仍然为零D .F fb 方向向右10.(2011 海南单科)如图,墙上有两个钉子a 和b ,它们的连线与水平方向的夹角为45°,两者的高度差为l .一条不可伸长的轻质细绳一端固定于a 点,另一端跨过光滑钉子b 悬挂一质量为m 1的重物.在绳子距a 端l /2得c 点有一固定绳圈.若绳圈上悬挂质量为m 2的钩码,平衡后绳的ac 段正好水平,则重物和钩码的质量比21m m 为( )A .5B .2C .25 D .211.(2011 上海综合)在日常生活中,小巧美观的冰箱贴使用广泛.一磁性冰箱贴贴在冰箱的竖直表面上静止不动时,它受到的磁力( )A .小于受到的弹力B .大于受到的弹力C .和受到的弹力是一对作用力和反作用力AOB m 1Nf30°mD .和受到的弹力是一对平衡力12.(2010 广东)如图所示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 .F A 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G13.(2010 山东)如图所示,质量分别为m 1、m 2两个物体通过轻弹簧连接,在力F 的作用下一起沿水平方向做匀速直线运动(m 1在地面,m 2在空中),力F 与水平方向成θ角.则m 1所受支持力N 和摩擦力f 正确的是( )A .12sin N m g m g F θ=+-B .12cos N m g m g F θ=+-C .cos f F θ=D .sin f F θ=14.(2010 江苏)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 .23mg C .3mg D .23mg 15.(2009 江苏)如图所示,质量为m 的等边三棱柱静止在水平放置的斜面上.已知三棱柱与斜面之的动摩擦因数为μ,斜面的倾角为30°,则斜面对三棱柱的支持力与摩擦力的大小分别为A .23mg 和21mg B .21mg 和23mgC .21mg 和21μmg D .23mg 和23μmg16.(2009 天津)物块静止在固定的斜面上,分别按图示的方向对物块施加挂钉挂钉αABFAB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( ) 17.(2009 江苏)如图所示,用一根长1 m 的轻质细绳将一副质量为1 kg 的画框对称悬挂在墙壁上,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/s 2)( )A .23m B .22 m C .21 m D .43 m18.(2009 宁夏)水平地面上有一木箱,木箱与地面之间的动摩擦因数为μ(0<μ<1).现对木箱施加一拉力F ,使木箱做匀速直线运动.设F 的方向与水平面夹角为θ,如图,在θ从0逐渐增大到90°的过程中,木箱的速度保持不变,则( A .F 先减小后增大 B .F 一直增大 C .F 的功率减小 D .F 的功率不变19.(2008 江苏)一质量为M 的探空气球在匀速下降,若气球所受浮力F 始终保持不变,气球在运动过程中所受阻力仅与速率有关,重力加速度为g ,现欲使该气球以同样速率匀速上升,则需从气球篮中减少的质量为( ) A .2(M -gF) B .M -gF2 C .2M -gF 2 D .020.(2008 全国Ⅱ)如图,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.己知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.B 与斜面之间的动摩擦因数是( )A .32tan α B .32cot α C .tan α D .Cot α 21.(2008 天津)在粗糙水平地面上与墙平行放着一个截面F θF 1F 2F 3F 4OB A为半圆的柱状物体A ,A 与竖直墙之间放一光滑圆球B ,整个装置处于静止状态.现对B 加一竖直向下的力F ,F 的作用线通过球心,设墙对B 的作用力为F 1,B 对A 的作用力为F 2,地面对A 的作用力为F 3.若F 缓慢增大而整个装置仍保持静止,截面如图所示,在此过程中( )A. F 1保持不变,F 3缓慢增大B. F 1缓慢幼大,F 3保持不变C. F 2缓慢增大,F 3缓慢增大D. F 2缓慢增大,F 3保持不变 22.(2007 上海单科)如图所示,用两根细线把A 、B 两小球悬挂在天花板上的同一点O ,并用第三根细线连接A 、B 两小球,然后用某个力F 作用在小球A 上,使三根细线均处于直线状态,且OB细线恰好沿竖直方向,两小球均处于静止状态.则该力可能为图中的( )A .F 1B .F 2C .F 3D .F 4 23.(2017课标1)如图,柔软轻绳ON 的一端O 固定,其中间某点M 拴一重物,用手拉住绳的另一端N ,初始时,OM 竖直且MN右上方被拉直,OM 与MN 之间的夹角为α(π2α>)。