专题受力分析_共点力的平衡.docx
受力分析与共点力的平衡
练习1.如图所示,静止在固定斜面上的物体,受到的作用 力有( ) A.重力、支持力 B.重力、支持力、摩擦力 C.重力、支持力、下滑力、摩擦力 D.重力、压力、下滑力、摩擦力
练习2 .如图所示,水平桌面上叠放着A、B两物体,B物体受
力F作用,A、B一起相对地面向右做匀减速直线运动,则B物体
的受力个数为( )
(3)多力平衡 如果物体受多个力作用处于平衡状态,其中任何一个 力与其余力的合力大小相等、方向相反.
练习1.一木块放在水平桌面上,在水平方向上共受三个力, F1,F2和摩擦力,处于静止状态。其中F1=10N,F2=2N。若撤 去力F1则木块在水平方向受到的合外力为( ) A.10N,向左 B.6N,向右 C.2N,向左 D.0
水平面成α的力F后仍处于静止状态,下列说法正确的是 ()
A.木块可能不受摩擦力
B.木块一定受到一个水平向左的摩擦力
C.木块可能不受水平地面施加的支持力
D.木块一定受到一个水平地面施加的支持力
三、力的相互性:某物体对其它物体施加了力的同时,也 必然受到其它物体对它的力的作用。不存在只施力而不受 力的物体,也不存在只受力而不施力的物体。在分析几个 相互联系的物体的受力情况时,可从力的相互性考虑。
(4)如图4,每块砖重为G,用力压在两板之间,求板与砖 的摩擦力和1与2、2与3、3与4之间的摩擦力?
练习6.如图所示,物体A靠在竖直墙面上, 在竖直向上的力F作用下,A,B保持静止, 物体A的受力个数为( )
A.2 B.3 C.4 D.5
练习7.如图所示,质量为M的直角三棱柱A放在水平地 面上,三棱柱的斜面是光滑的,且斜面倾角为θ.质 量为m的光滑球放在三棱柱和光滑竖直墙壁之间,A和 B都处于静止状态,求地面对三棱柱的支持力和摩擦 力各为多少?(重力加速度为g. )
高二物理《受力分析共点力的平衡》知识点总结
高二物理《受力分析共点力的平衡》知识点总结
一、受力分析整体法与隔离法的应用
1. 受力分析的基本思路
2.受力分析的常用方法
(1)整体法;(2)隔离法;(3)假设法.
二、动态平衡问题
1. 共点力的平衡
(1)平衡状态:物体处于静止或匀速直线运动状态,称为平衡状态;
(2)平衡条件:物体所受合力为零,即F合=0,若采用正交分解法求平衡问题,则平衡条件是F x合=0,F y合=0;
(3)常用推论:
①二力平衡:二力等大反向;
②三力平衡:任意两个力的合力与第三个力等大反向;
③多力平衡:其中任意一个力与其余几个力的合力等大反向。
2.动态平衡:物体所受的力一部分是变力,是动态力,力的大小和方向均要发生变化,但变化过程中的每一个状态均可视为平衡状态,所以叫动态平衡。
3.动态平衡问题的分析方法。
受力分析与共点力的平衡(学生版)--高考物理专题训练
受力分析与共点力的平衡目录题型一受力分析与整体法和隔离法的应用题型二共点力的静态平衡类型1合成法求解共点力静态平衡类型2正交分解法求解共点力静态平衡类型3相似三角形法求解共点力静态平衡类型4正弦定理求解共点力静态平衡类型5整体法、隔离法解决共点力静态平衡题型三动态平衡问题类型1 “一力恒定,另一力方向不变”的动态平衡问题类型2 “一力恒定,另两力方向均变化”的动态平衡问题类型3轻绳套轻环的动态平衡模型题型四平衡中的临界、极值问题受力分析与整体法和隔离法的应用【解题指导】1.受力分析的两种顺序:(1)先场力再弹力后摩擦力,接触力要逐个接触面排查.(2)先已知的力、确定的力,而后再结合运动状态推断未知的力、不确定的力.(2)多个物体系统问题通常整体法和隔离法交替使用.(3)三重检验:(4)明确各力的施力物体、受力物体.(5)判断研究对象是否能保持原来运动状态.(3)换角度(整体隔离)或换研究对象(相邻的物体)再次受力分析,判断两次分析是否一致.1(2023春·浙江·高三校联考阶段练习)如图所示,一质量为0.3kg的白板擦静止在竖直磁性白板上,现给白板擦一个恒定的水平推力4.0N,重力加速度g取10m/s2,则推力作用后()A.白板擦可能做水平方向匀速直线运动B.白板擦可能做匀加直线运动C.白板擦受到的摩擦力大小为5.0ND.白板擦共受6个力2(2023春·四川宜宾·校考期中)如图所示,M、N两物体叠放在一起,在恒力F作用下,一起沿竖直墙向上做匀加速直线运动,则关于两物体受力情况的说法正确的是()A.物体M一定受到5个力B.物体N可能受到4个力C.物体M与墙之间一定有弹力和摩擦力D.物体M与N之间一定有摩擦力3(2023秋·山东青岛·高三统考期末)如图,在恒力F作用下,a、b两物体保持静止,关于它们的受力情况,下列说法正确的是()A.a可能受到四个力B.b一定受到四个力A.a对b的作用力垂直二者的接触面B.b与墙壁之间可能有弹力和摩擦力4(2023秋·山东临沂·校考期末)如图所示,质量为M的斜面体静止在水平地面上,质量为m的滑块沿着斜面向下做加速运动,斜面体始终处于静止状态。
专题:共点力的平衡
共点力的平衡一、 理解平衡状态及平衡条件1. 平衡状态:物体保持__,是加速度________的状态.2. 共点力作用下物体的平衡条件:物体所受的合外力为零,即∑F =0,或∑F x =0,∑F y=0.1. 力的合成法物体受三个力作用而平衡时,其中任意两个力的合力必定跟第三个力________.可利用力的平行四边形定则,根据正弦定理、余弦定理或相似三角形等数学知识求解.2. 正交分解法将各力分解到x 轴上和y 轴上,使用两坐标轴上的合力等于零的条件,即⎩⎪⎨⎪⎧∑F x =0,∑F y=0.此方法多用于三个以上共点力作用下的物体的平衡.值得注意的是:对x 、y 方向选择时,尽可能使较多的力落在x 、y 轴上,被分解的力尽可能是已知力,不宜分解待求力.题型一:物体的平衡【例1】 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相关,重力加速度为g.现欲使该气球以同样速率匀速上升,则需从气球吊篮中减少的质量为( )A. 2⎝⎛⎭⎫M -F gB. M -2F gC. 2M -FgD. 0【变式训练1】 (多选)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个点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,两个球均处于静止状态.则该力可能为图中的( )A. F 1B. F 2C. F 3D. F 4题型二:受力分析【例2】 (2012·苏北四市一模)如图所示一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.设吊床两端系绳中拉力为F 1、吊床对该人的作用力为F 2,则( )A. 坐着比躺着时F 1大B. 躺着比坐着时F 1大C. 坐着比躺着时F 2大D. 躺着比坐着时F 2大【变式训练2】 (2013·连云港一模)如图所示,A 、B 、C 、D 四个人做杂技表演,B 站在A 的肩上,双手拉着C 和D ,A 撑开双手水平支持着C 和D.若四个人的质量均为m ,他们的臂长相等,重力加速度为g ,不计A 手掌与C 、D 身体间的摩擦.下列结论错误的是( )A. A 受到地面支持力为4mgB. B 受到A 的支持力为3mgC. B 受到C 的拉力约为233mgD. C 受到A 的推力约为233mg题型三:正交分解【例3】 如图所示,质量与摩擦均不计的滑轮通过不可伸长的轻质细绳挂一重物,绳的A 端固定,B 端由B 点缓慢移到C 点再移到D 点.在此过程中,绳子拉力的变化情况是( )A. 先减小后增大B. 先增大后减小C. 先增大后不变D. 先不变后增大【变式训练3】 (2011·海南)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.在绳上距a 端l/2的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m 1m 2为( )A. 5B. 2C.52D. 2题型四:整体与隔离法【例4】 (多选)如图所示,质量分别为m 1、m 2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(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 准确的是( )A. N =m 1g +m 2g -Fsin θB. N =m 1g +m 2g -Fcos θC. f =Fcos θD. f =Fsin θ【变式训练4】 如图所示,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 ,两环由一根质量可忽略、不可伸长的细绳相连,并在某一位置平衡.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F N 和摩擦力f 的变化情况是( )A. F N 不变,f 变大B. F N 不变,f 变小C. F N 变大,f 变大D. F N 变大,f 变小练1 如图所示,一个质量为m 的小物体静止在固定的、半径为R 的半圆形槽内,距最低点高为R2处,则它受到的摩擦力大小为( )A. 12mg B.32mg C. ⎝⎛⎭⎫1-32mg D.22mg练2 (2012·浙江理综)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测力计相连.物体静止在斜面上,弹簧测力计的示数为4.9 N.关于物体受力的判断(g取9.8 m/s2),下列说法准确的是( )A. 斜面对物体的摩擦力大小为0B. 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,方向垂直斜面向上练3 (2012·泰州期末)将四块相同的坚固石块垒成圆弧形的石拱,其中第3、4块固定在基地上,第1、2块间的接触面是竖直的,每块石块的两个侧面间所夹的圆心角为30°.假定石块间的摩擦力能够忽略不计,则第1、2块石块间的作用力和第1、3块石块间的作用力的大小之比为( )A. 12 B.32C.33 D. 3练4 (2012·苏北四市三模)(多选)如图所示,物体A用轻质细绳与圆环B连接,圆环套在固定竖直杆MN上,用一水平力F作用在绳上的O点,整个装置处于静止状态.现将O 点缓慢向左移动,使细绳与竖直方向的夹角增大.下列说法准确的是( )A. 水平力F逐渐增大B. O点能到达与圆环B等高处C. 杆对圆环B的摩擦力增大D. 杆对圆环B的弹力增大求解平衡问题时用到的方法:1. 思维方法类:隔离法、整体法、假设法.2. 物理方法类:三角形法、合成法、正交分解法.3. 数学方法类:相似三角形法、拉密定理.(1)相似三角形法:如果在对力利用平行四边形定则(或三角形定则)运算过程中,力三角形与几何三角形相似,则可根据相似三角形对应边成比例等性质求解.(2)拉密定理:如果在共点的三个力作用下,物体处于平衡状态,那么各力的大小分别与另两个力夹角的正弦成正比.。
高中课件 物理 受力分析 共点力的平衡
(3)√。处于平衡状态的物体,所受合外力为零,其加速度 为零。 (4)×。速度等于零的物体所受合外力不一定为零,物体 也不一定处于平衡状态,如竖直上抛到最高点的物体,其 速度为零,其加速度为g,物体将做匀加速直线运动。
(5)√。若三个力F1、F2、F3平衡,则F2和F3的合力与F1 等大反向,当F1转动90°时,F1与F2、F3的合力互相垂直, 三个力的合力大小为 2F1。 (6)×。物体在缓慢运动时,可认为其瞬时速度始终为 零,其加速度为零,物体所受合外力为零,属于一种动态 平衡状态。
考点2 共点力的平衡 【核心要素精讲】 1.解决平衡问题的基本思路: (1)审读题目信息→弄清问题情景、题设条件和要求。 (2)选取研究对象→确定选用整体法或隔离法。
(3)对研究对象受力分析→画受力示意图。 (4)制定解题策略→合成法、分解法、图解法等。 (5)进行相应处理→合成、分解某些力或作平行四边形。 (6)列平衡方程→F合=0。 (7)分析、求解→应用数学知识。
A.物体受到的合外力减小5N B.物体受到的摩擦力减小5N C.斜面受到的压力减小5N D.物体对斜面的作用力减小5N
【解析】选D。物体在有无拉力时,都处于静止状态,合 力都为零,选项A错误;无拉力时物体受力如图甲所示, 根据共点力平衡条件得Ff=mgsinθ,FN=mgcosθ,有拉 力F作用后,物体受力分析如图乙所示,根据共点力平 衡条件得Ff1=(mg-F)sinθ,FN1=(mg-F)cosθ,故FfFf1=Fsin30°=2.5N,FN-FN1=Fcos30°=5 23 N,选项B、
C错误;物体对斜面的作用力为压力和摩擦力的合力,压 力和摩擦力的合力方向竖直向下,故作用力减小5N,选 项D正确。
【加固训练】如图所示,有四块相同的坚固石块垒成弧 形的石拱,其中第3、4块固定在地面上,每块石块的两 个面所夹的圆心角为37°。假设石块间的摩擦力可以 忽略不计,则第1、2块石块间的作用力和第1、3块石块 间的作用力的大小的比值为 ( )
受力分析 共点力的平衡
受力分析共点力的平衡一、知识点(一)受力分析1、定义: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、受力分析步骤:(1)确定研究对象:可以是某个物体也可以是整体。
(2)按顺序画力:一重力;二已知力;三接触力;四场力;合力分力不重复;只画性质力;不画效果力(3)验证:①每一个力都应找到对应的施力物体②受的力应与物体的运动状态对应。
3、受力分析的方法:整体法和隔离法(1)物体的平衡条件(共点力作用下物体的平衡条件是合力为零)(2)牛顿第二定律(物体有加速度时)(3)牛顿第三定律(内容:两个物体之间的作用力和反作用力总是大小相等,方向相反,作用在一条直线上)(二)共点力的平衡1、平衡状态:对质点是指静止状态或匀速直线运动状态,对转动的物体是指静止状态或匀速转动状态。
F02、平衡条件:共点力作用下物体的平衡条件:合力为零,即=合3、平衡条件的推论:(1)二力平衡时,两个力必等大、反向、共线;(2)三力平衡时,若是非平行力,则三力作用线必交于一点,三力的矢量图必为一闭合三角形;(3)多个力共同作用处于平衡状态时,这些力在任一方向上的合力必为零;(4)多个力作用平衡时,其中任一力必与其它力的合力是平衡力;(5)若物体有加速度,则在垂直加速度的方向上的合力为零。
4、处理平衡问题的常用方法和解题步骤(1)方法(1)力的合成法:物体受三个力作用而平衡时,其中任意两个力的合力必定跟第三个力等大反向.可利用力的平行四边形定则,根据正弦定理、余弦定理或相似三角形等数学知识求解.(2)正交分解法:将各力分解到x轴上和y轴上,运用两坐标轴上的合力等于零的条件,多用于三个以上共点力作用下的物体的平衡,值得注意的是,对x、y方向选择时,尽可能使较多的力落在x、y轴上,被分解的力尽可能是已知力,不宜分解待求力.(3)相似三角形法:把三个力画在一个三角形中,看力的三角形与哪个几何三角形相似,根据相似三角形对应边成比例列方程求解.(4)图解法:此法适用于三力作用下的动态平衡问题,抓住各力中的变化量与不变化量,然后移到矢量三角形中,从三角形中就可以很直观地得到解答, 其特点有:①合力大小和方向不变;②一个分力的方向不变.(2)解题步骤①选取研究对象:根据题目要求,恰当选取研究对象,在平衡类问题中,研究对象可以是单个物体,也可以是多个物体组成的系统,还可以是几个物体相互连接的结点.②分析研究对象的受力情况,画出受力图③利用平衡条件建立方程并求解.特别提醒:1.物体受三个力平衡时,利用力的分解法或合成法比较简单.2.解平衡问题建立坐标系时应使尽可能多的力与坐标轴重合,需要分解的力尽可能少,物体受四个以上的力作用时一般要采用正交分解法二、典型例题【例1】如图4所示,物体A靠在竖直墙面上,在力F的作用下,A、B保持静止.物体A 的受力个数为( )A.2 B.3C.4 D.5B1、(2010·高考安徽卷)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2-3-1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( )A.3B.4C.5D.6C【例题】如图所示,放置在水平地面上的直角劈M上有一个质量为m的物体,若m在其上匀速下滑,M仍保持静止,那么正确的说法是( )A .M 对地面的压力等于(M +m )gB .M 对地面的压力大于(M +m )gC .地面对M 没有摩擦力D .地面对M 有向左的摩擦力AC图解法解决动态平衡问题【例3】如图8所示,两根等长的绳子AB 和BC 吊一重物静止,两根绳子与水平方向夹角均为60°.现保持绳子AB 与水平方向的夹角不变,将绳子BC 逐渐缓慢地变化到沿水平方向,在这一过程中,绳子BC 的拉力变化情况是( )A .增大B .先减小,后增大C .减小D .先增大,后减小例3B [对力的处理(求合力)采用合成法,应用合力为零求解时采用图解法(画动态平行四边形法).作出力的平行四边形,如右图所示.由图可看出,F BC 先减小后增大.][规范思维] 利用图解法解题的条件:(1)物体受三个力的作用而处于平衡状态.(2)一个力不变,另一个力的方向不变,第三个力的大小、方向均变化.动态平衡的分析思路:①确定研究对象,经受力分析,画出受力分析图.②在同一幅图上,画出力变化时的矢量三角形,从而分析两力的变化.如图2-3-9所示,小球用细绳系住放在倾角为θ的光滑斜面上,当细绳由水平方向逐渐向上偏移时,绳上的拉力将( )A .逐渐增大B .逐渐减小C .先增大后减小D .先减小后增大D有一个直角支架AOB,AO 水平放置且表面粗糙,OB 竖直向下,表面光滑.AO 上套有小环P,BO 上套有小环Q ,两环质量均为m ,两环间由一根质量可以忽略、不可伸长的细绳相连,并在某一位置平衡如图2-4-2所示.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相比较,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 变小两环与绳整体分析可得N 等于两者的重力之和,隔离Q ,利用分解法得T 的竖直分力不变(等于Q 的重力)所以左移后T 变小.B【例4】 如图9所示,一可视为质点的小球A 用细线拴住系在O 点,在O 点正下方固定一个小球B(也可视为质点).由于A 、B 两球间存在斥力,A 球被排斥开,当细线与竖直方向夹角为α时系统静止.由于某种原因,两球间的斥力减小导致α角减小.已知两球间的斥力总是沿着两球心的连线.试分析α角逐渐减小的过程中,细线的拉力如何变化?例4 细线的拉力大小不变解析 系统静止时,对A 球受力分析如图所示,将斥力F 和线的拉力F T 合成,合力与重力G 等大反向.将力F T 平移后构成力的矢量三角形△AFP ,与长度间的几何三角形△BAO 相似. 根据对应边成比例可得:F T AO =G BO , 所以力F T =AO BO·G .AO ,BO 长度不变,G 恒定,故F T 大小不变.在α角逐渐减小的过程中,虽然△BAO 形状变化,但在α角确定的瞬间,仍然有△AFP∽△BAO ,F T =AO BO·G 仍成立.故细线的拉力大小不变. [规范思维] 在物体受三个力作用而平衡时,可以对物体分析受力后,作力的矢量三角形(即所作力的平行四边形的一半),寻找力的矢量三角形与几何三角形是否相似,若相似,可用本法.这类问题中的三角形往往不是或不能确定是直角三角形,不方便或不能用力的正交分解法求解.。
专题 受力分析 共点力的平衡
专题7 受力分析、共点力的平衡一.受力分析力学中三种常见性质力1.重力:(1)方向:竖直向下(2)作用点:重心2. (1)有多少个接触面(点)就有可能有多少个弹力(2)常见的弹力的方向:弹簧对物体的弹力方向:与弹簧恢复原长的方向相同绳子对物体的弹力:沿着绳子收缩的方向.面弹力(压力,支持力):垂直于接触面指向受力的物体.3.摩擦力(1)有多少个接触面就有可能有多少个摩擦力(2)静摩擦力方向:与相对运动的趋势方向相反(3)滑动摩擦力的方向:与相对运动方向相反二.受力分析1.步骤(1).确定研究对象(受力物体):可以是一个整体,也可以个体(隔离分析)注意:只分析外界给研究对象的力,研究对象给别人的力不分析(2). 受力分析要看物体的运动状态:静止还是运动2.顺序:(1)外力:外力可以方向不变地平移(2)重力(3)接触面的力(弹力,摩擦力)先弹力:看有几个接触面(点)。
判断面上若有挤压,则垂直于接触面有弹力。
其次摩擦力:若有相对运动或者相对运动趋势,则平行于接触面有摩擦力分析完一个面(点),再分析其他面(点)3.检验:是否多画力或者漏画力检查每一个力的施力物体是否都是别的物体三.题型:分类静止水平面竖直面运动斜面二、共点力的平衡1.共点力作用于物体的或力的 相交于一点的力.2.平衡状态 (1)物体保持 或 的状态.(2)通过控制某些物理量,使物体的状态发生缓慢变化的过程(动态平衡). 物体的速度为零和物体处于静止状态是一回事吗提示:物体处于静止状态,不但速度为零,而且加速度(或合外力)为零.有时,物体速度为零,但加速度不一定为零,如竖直上抛的物体到达最高点时;摆球摆到最高点时,加速度都不为零,都不属于平衡状态.因此,物体的速度为零与静止状态不是一回事.3.共点力的平衡条件F 合= 或者⎩⎨⎧ Fx 合= Fy 合=4.平衡条件的推论(1)二力平衡:如果物体在两个共点力的作用下处于平衡状态,这两个力必定大小 ,方向 ,为一对 .(2)三力平衡:如果物体在三个共点力的作用下处于平衡状态,其中任何一个力与其余两个力的合力大小 ,方向 ;(3)多力平衡:如果物体在多个共点力的作用下处于平衡状态,其中任何一个力与其余几个力的合力大小,方向.三.解决平衡问题的思路二力平衡--------二力大小相等,方向相反三力平衡--------合成法、正交分解法例:如图所示,用绳AC和BC吊起一重物,重物静止,绳与竖直方向夹角分别为30°和60°,物体的重力为100N,求绳AC和BC受到的拉力各为多少牛@1多力平衡--------正交分解法如图所示:某装卸工人推着质量为m的木箱在水平地面上匀速运动。
共点力的平衡与受力分析
共点力是指作用背线上的力,力的平衡表示各力对物体的合力为零,通过受 力分析可以判断共点力的平衡状态。
共点力的定义
共点力是指作用于物体上的多个力沿着直线方向相交于一点的力,它们的合力等于零。共点力的作用可以导致 物体保持平衡或改变运动状态。
力的平衡定义和条件
1 平衡的定义
力的平衡是指物体受到的合力为零,保持静止或匀速直线运动的状态。
2 平衡的条件
力的合力为零,且力的合力矩为零。
共点力平衡的受力。
支持力
地面对物体的支撑力,与重 力大小相等反向。
其他外力
如摩擦力、拉力等,可能会 影响共点力的平衡状态。
平衡态的示意图
物体保持平衡
如果物体受到的共点力合力为零,物体会保持静止。
物体不平衡
如果物体受到的共点力合力不为零,物体会产生运 动或形变。
共点力平衡的实例分析
挂钟悬挂在墙上
挂钟受到重力和支持力的共点 力,通过调整悬挂位置可以让 挂钟保持平衡。
建筑物结构稳定
建筑物受到地面支持力和内外 力的共点力,保持结构的稳定, 不会倒塌。
电梯上升和下降
电梯受到重力和支持力的共点 力,在力的平衡下上升或下降 运动。
共点力平衡的应用
1
运动训练
2
运动员在进行训练时,需要通过合理的
共点力平衡来提高运动效果。
3
桥梁设计
桥梁的设计需要考虑共点力平衡,确保 桥梁在使用过程中安全稳定。
物体平衡检测
共点力平衡的原理可以用于物体平衡检 测,例如称重器和天平。
结论和要点
共点力
作用在物体上的多个力沿着直线方向相交于一点。
力的平衡
物体受到的合力为零,保持静止或匀速直线运动的状态。
专题3.5 共点力的平衡(解析版)
第三章相互作用-力第5节共点力的平衡【知识清单】1.物体受到几个力的作用,如果保持状态,我们就说物体处于平衡状态。
2.在共点力作用下物体平衡的条件是。
3.二力平衡时,二力之间的关系是、、。
4.三个力作用下处于平衡时,三力之间的关系是。
5.物体在n个力作用下处于平衡时,其中任意m个力的合力与其余n-m个力的合力之间的关系是。
6.从运算简便的角度看,当物体在三个力作用下处于平衡时,通常采用处理,在三个以上的力作用下处于平衡时,通常可采用处理。
7.在正交分解法中,选取的坐标轴以尽量、以尽量为原则。
平衡条件可表示为、、。
8.当物体在三个力作用下处于平衡状态时,三个力间的方向关系为;三个力不在一条直线上时,从几何关系看三个力可组成一个三角形。
9.当物体在三个力作用下处于平衡状态时,若三个力大小相等,则相互间夹角必为;若三个力之间的夹角均为1200时,三个力的大小。
【答案】1.静止划匀速直线运动 2.合力为零 3.大小相等方向相反作用在一条直线上4.其中任一个力与其余两个力的合力等值反向共线5.等值反向共线6.合成法正交分解法 7.使被分解的量少不分解待求量 F合x=0 F合y=0 F合z=0 8.不是平行力必是共点力首尾相连的封闭 9.1200必相等【考点题组】【题组一】平衡状态的定性判定1.物体在以下三个共点力作用下,可能做匀速直线运动的是A.1N、6N、8N B.3N、6N、2NC.7N、2N、6N D.5N、9N、15N【答案】C【解析】做匀速直线运动,则物体必须受力平衡,合力为零,三力合成时,如果三力满足任意两力之和大于等于第三个力,任意两力之差小于等于第三个力,则这三个力合力为零,故只有C满足,选项C正确。
2.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. F1B. F2C. F3D. F4【答案】BC【解析】首先对B球受力分析,由B球处于静止状态可知其所受合力为零,B球受重力和OB绳子的向上的拉力,故AB绳子的拉力为零;再对A球受力分析,受重力,OA绳子的拉力和一个题中需要求解的力,根据三力平衡条件,可以知道,任意两个力的合力必定与第三个力等值、反向、共线,由于重力和OA绳子的拉力的合力必定在AO方向和竖直方向之间,可知只有与符合,故BC正确3.如图所示在倾角为530的斜面上,用沿斜面向上5N的力拉着重4N的木块向上做匀速运动,则斜面对木块的总作用力的方向是()A.垂直斜面向上B.水平向左C.沿斜面向下D.竖直向上【答案】B【解析】由于木块匀速运动,合力为0,可知斜面对木块的作用力与拉力、重力二者的合力等值反向。
受力分析、共点力的平衡(练)--2023年高考物理一轮复习讲练测(全国通用)(解析版)
专题2.3 受力分析共点力的平衡1.如图是某同学为颈椎病人设计的一个牵引装置的示意图,一根轻绳绕过两个定滑轮和一个动滑轮后两端各挂着一个相同的重物,与动滑轮相连的帆布带拉着病人的颈椎(图中是用手指代替颈椎做实验),整个装置在同一竖直平面内。
如果要增大手指所受的拉力,可采取的方法是()A.只增加绳的长度B.只增加重物的质量C.只将手指向下移动D.只将手指向上移动【答案】BC【解析】A.对动滑轮受力分析,受重力、两个对称的拉力,拉力大小等于悬挂物体的重力mg,如图三个力的合力为零,两个拉力的大小恒定,夹角越大,合力越小,夹角越小,合力越大;增加细线长度时,由于两个细线拉力也不变,动滑轮位置不变,故三个力大小方向都不变,故A错误;B.只增加重物的质量,两个绳拉力变大,动滑轮位置不变,则两拉力夹角不变,故合力变大,故手指所受的拉力增大,故B正确;C.只将手指向下移动,两个绳拉力大小不变,夹角变小,故两拉力合力变大,故手指所受的拉力增大,故C正确;D.只将手指向上移动,两个绳拉力大小不变,夹角变大,故两拉力合力变小,故手指所受的拉力减小,故D错误。
故选BC。
2.如图所示,一物体静止在固定斜面上,F 1是斜面对物体的支持力,F 2是物体对斜面的压力,下列判断正确的是( )A .F 1、F 2是一对平衡力B .F 1、F 2是一对作用力和反作用力C .该物体受到重力、支持力、摩擦力、 压力四个力的作用D .该物体受到重力、支持力、摩擦力、下滑力四个力的作用【答案】B【解析】AB .根据题意可知,1F 与2F 作用在两个物体上,则F 1、F 2不是一对平衡力,是一对作用力和反作用力,故A 错误B 正确;CD .根据题意,对物块受力分析可得,该物体受到重力、支持力、摩擦力三个力作用,不受压力和下滑力,故CD 错误。
故选B 。
3.如图,一粗糙斜面固定在地面上,一细绳一端悬挂物体P ,另一端跨过斜面顶端的光滑定滑轮与物体Q 相连,系统处于静止状态。
专题02 受力分析 共点力的平衡—备战2023年高考物理母题题源解密(全国通用)(原卷版)
专题02 受力分析 共点力的平衡考向一 静态平衡【母题来源一】2022年高考广东卷 【母题题文】(2022·广东卷·T1)图是可用来制作豆腐的石磨。
木柄AB 静止时,连接AB 的轻绳处于绷紧状态。
O 点是三根轻绳的结点,F 、1F 和2F 分别表示三根绳的拉力大小,12F F =且60AOB ∠=︒。
下列关系式正确的是( )A. 1F F =B.12F F =C.13F F =D. 13F F【母题来源二】2022年高考浙江卷 【母题题文】(2022·浙江6月卷·T10)如图所示,一轻质晒衣架静置于水平地面上,水平横杆与四根相同的斜杆垂直,两斜杆夹角60θ=︒°。
一重为G 的物体悬挂在横杆中点,则每根斜杆受到地面的( )A. 作用力为33G B. 作用力为36 C. 摩擦力为34G D. 摩擦力为38G【命题意图】 本题结合生活实际考查受力分析、共点力的平衡条件,涉及正交分解法的简单应用,意在考查考生对力学基本知识的掌握情况,以及运用物理知识解决实际问题的能力。
【考试方向】 受力分析和共点力的平衡问题是高中物理的基础,也是高考考查的重点。
受力分析是解决动力学问题的关键,单独命题时往往和实际问题结合在一起。
共点力的平衡问题,单独命题时往往和实际问题结合在一起,但是考查更多的是融入到其他物理模型中间接考查,如,结合运动学命题,或者出现在导轨模型中等。
【得分要点】受力分析,要按照一定的顺序进行,特别注意弹力和摩擦力有无以及它们方向的判断。
对于共点力的平衡问题,常用方法有:(1)正交分解法:适用于三力或三力以上平衡问题,可用于求解大小、方向确定的力的问题。
(2)矢量三角形法:适用于三力平衡问题,该方法有时涉及正弦定理的运用,有时利用矢量三角形和几何三角形的相似性来求解力。
注意:涉及滑动摩擦力的四力平衡问题中,可以把滑动摩擦力F f 和正压力F N 合成为一个力F ,只要Ff 和F N 方向不变,则F 的方向不变。
专题04 受力分析与共点力的平衡(原卷版)
专题04 受力分析与共点力的平衡目录题型一受力分析与整体法和隔离法的应用 (1)题型二共点力的静态平衡 (2)类型1 合成法求解共点力静态平衡 (3)类型2 正交分解法求解共点力静态平衡 (3)类型3 相似三角形法求解共点力静态平衡 (5)类型4 正弦定理求解共点力静态平衡 (5)类型5 整体法、隔离法解决共点力静态平衡 (6)题型三动态平衡问题 (8)类型1“一力恒定,另一力方向不变”的动态平衡问题 (8)类型2“一力恒定,另两力方向均变化”的动态平衡问题 (10)类型3 轻绳套轻环的动态平衡模型 (12)题型四平衡中的临界、极值问题 (14)题型一受力分析与整体法和隔离法的应用【解题指导】1.受力分析的两种顺序:(1)先场力再弹力后摩擦力,接触力要逐个接触面排查.(2)先已知的力、确定的力,而后再结合运动状态推断未知的力、不确定的力.2.多个物体系统问题通常整体法和隔离法交替使用.3.三重检验:(1)明确各力的施力物体、受力物体.(2)判断研究对象是否能保持原来运动状态.(3)换角度(整体隔离)或换研究对象(相邻的物体)再次受力分析,判断两次分析是否一致.【例1】(2022·湖南师范大学附属中学高三月考)如图所示,a、b两个小球穿在一根粗糙的固定杆上(球的小孔比杆的直径大),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,不计滑轮的一切摩擦,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一定受到4个力的作用B.b只可能受到2个力的作用C.绳子对a的拉力有可能等于mgD.a的质量一定为m tan θ【例2】(多选)如图所示,两个相似的斜面体A、B在竖直向上的力F的作用下静止靠在竖直粗糙墙壁上.关于斜面体A和B的受力情况,下列说法正确的是()A.A一定受到四个力B.B可能受到四个力C.B与墙壁之间一定有弹力和摩擦力D.A与B之间一定有摩擦力【例3】(2022·沙坪坝重庆八中高三月考)如图所示,某时刻四个物体a、b、c、d与两个长木板巧妙摆放在底座上,且系统处于平衡状态,则在该时刻下列说法正确的是()A.物体a可能不受摩擦力B.物体b受到木板的作用力竖直向上C.物体b受到木板的作用力垂直于木板向上D.物体c可能不受摩擦力【例4】.(多选)如图所示,斜面B放置于水平地面上,其两侧放有物体A、C,物体C通过轻绳连接于天花板,轻绳平行于斜面且处于拉直状态,A、B、C均静止.下列说法正确的是()A.A、B间的接触面一定是粗糙的B.地面对B一定有摩擦力C.B、C间的接触面可能是光滑的D.B一共受到6个力的作用题型二共点力的静态平衡【解题指导】1.遇到多物体系统时注意应用整体法与隔离法,一般可先整体后隔离.2.三力平衡,一般用合成法,根据平行四边形定则合成后,“力的问题”转换成“三角形问题”,再由三角函数、勾股定理、正弦定理或相似三角形等解三角形.3.多力平衡,一般用正交分解法.类型1 合成法求解共点力静态平衡【例1】(2022·广东深圳实验学校月考)截面为长方形的中空“方钢”固定在水平地面上,截面一边与水平面的夹角为30°,如图所示.方钢内表面光滑,轻质细杆两端分别固定质量为m A 和m B 的两个小球A 和B ,已知小球、轻杆与截面共面,当轻质细杆与地面平行时两小球恰好静止,则A 、B 两小球的质量比m A m B为( )A .3 B. 3 C.233 D.33【例2】(多选)如图所示,质量为M 、半径为R 的半球形物体A 放在水平地面上,通过最高点处大小不计的钉子用水平细线拉住一质量为m 、半径为r 的光滑球B .重力加速度为g ,则( )A .A 对地面的压力等于(M +m )gB .A 对地面的摩擦力方向向左C .A 对B 的支持力大小为R +r Rmg D .细线对B 的拉力大小为r Rmg 类型2 正交分解法求解共点力静态平衡【例1】(2022·江苏昆山市适应性检测) 如图所示,放在粗糙的固定斜面上的物块 A 和悬挂的物体 B 均处于静止状态。
2024年高考物理题源展望专题02 受力分析 共点力的平衡(解析版)
专题二受力分析共点力的平衡目录:真题考查解读2023年真题展现考向一竖直平衡与生活、高科技实际考向二三力静态平衡考向三连接体平衡与生产实际近年真题对比考向一静态平衡考向二动态平衡及平衡的临界极值问题命题规律解密名校模拟探源易错易混速记【命题意图】2023年受力分析与共点力的平衡考题结合生活实际考查受力分析、一条直线受力平衡和三个力共点力的平衡条件的简单应用,意在考查考生对力学基本知识的掌握情况,以及运用物理知识解决实际问题的能力。
【考查要点】受力分析和共点力的平衡问题是高中物理的基础,也是高考考查的重点。
受力分析是解决动力学问题的关键,单独命题时往往和实际问题结合在一起。
共点力的平衡问题,单独命题时往往和实际问题结合在一起,但是考查更多的是融入到其他物理模型中间接考查,如,结合运动学命题,或者出现在导轨模型中等。
【课标链接】①掌握受力分析的方法和共点力平衡条件的应用。
②会用整体法与隔离法、三角形法、正交分解法等分析和处理共点力的平衡问题。
考向一竖直平衡与生活、高科技实际1.(2023·山东卷·第2题). 餐厅暖盘车的储盘装置示意图如图所示,三根完全相同的弹簧等间距竖直悬挂在水平固定圆环上,下端连接托盘。
托盘上叠放若干相同的盘子,取走一个盘子,稳定后余下的正好升高补平。
已知单个盘子的质量为300g ,相邻两盘间距1.0cm ,重力加速度大小取10m/s 2。
弹簧始终在弹性限度内,每根弹簧的劲度系数为( )A. 10N/mB. 100N/mC. 200N/mD. 300N/m【答案】B【解析】【详解】由题知,取走一个盘子,稳定后余下的正好升高补平,则说明一个盘子的重力可以使弹簧形变相邻两盘间距,则有mg = 3∙kx解得k = 100N/m故选B 。
2.(2023·江苏卷·第7题).如图所示,“嫦娥五号”探测器静止在月球平坦表面处。
已知探测器质量为m ,四条腿与竖直方向的夹角均为θ,月球表面的重力加速度为地球表面重力加速度g 的16。
高中物理专题10 受力分析 共点力的平衡
。
平衡状态 3.共点力作用下物体的平衡条件
(3)平衡条件的表达方式:解决共点力作用下物体的平衡问题,实际上就是如何表达“合力为 零”,使之具体化的问题。根据物体平衡时,受共点力多少的不同,可分为以下三种表达方式。 ①物体受两个共点力作用而平衡,这两个力必等大反向且在同一直线上。选F1方向为正,则合力 为零可表示为F1-F2=0。(要注意与一对作用力与反作用力的区别) ②若三力平衡 ⅰ.其中任何一个力必定与其它两力的合力等值反向(即是相互平衡); ⅱ.三个力的作用线(或反向延长线)必交于一点,且三力共面,称三力共面性。 ⅲ.三个力平移后构成一个首尾相接、封闭的矢量三角形。ⅳ.处理三个力平衡问题的基本思路
对受三力作用而平衡的物体,将力的矢量图平移使三力组成一个首尾依次相接的矢量三角形,根据正弦定 理、余弦定理或相似三角形(把三个力根据合力为零,画在一个三角形中,看力的三角形与哪个几何三角 形相似,根据相似三角形对应边成比例列方程求解)等数学知识求解未知力。
③当物体受三个以上共点力平衡时,多数情况下采用正交分解法。即将各力分解到x轴和y轴上, 运用两坐标轴上的合力等于零的条件,Fx=0,Fy=0。坐标系的建立应以少分解力,即让较多的 力在坐标轴上为原则。
受力分析
【题2】(多选)如图所示,竖直放置的轻弹簧的一端 固定在地面上,另一端与斜面体P连接,P与斜放的固 定挡板MN接触且处于静止状态,弹簧处于竖直方向 ,则斜面体P此刻受到外力的个数可能为(A C ) A.2个 B.3个 C.4个 D.5个
受力分析
【题3】如图所示,固定斜面上有一光滑小球,分别 与一竖直轻弹簧P和一平行斜面的轻弹簧Q连接着, 小球处于静止状态,则关于小球所受力的个数不可能 的是( A ) A.1 B.2 C.3 D.4
共点力的平衡专项《常见的典型例题受力分析》课件-高一上学期物理人教版(2019)必修第一册
F2 +F支=Mg ,
F支 =Mg-F2 =Mg-Fsin
2)代入f=F1得:
(Mg-Fsin) = Fcos
=
−
例题4:质量为2kg的球体停留在有固定挡板的斜面上,如图所示。斜面的斜率θ=370,
重力加速度g=10m/s2 ,求斜面对球体的弹力F1和挡板对球体的弹力F2的大小。
F支
f
G2
mg
G1
例题1:有一条细绳的两端分别固定在离地面高度相同且在同一个水平面上的两个点
A,B上,在细绳上挂上一个质量为10kg的物体,当物体稳定时绳子的A端与竖直方向的
夹角为300,B端与竖直方向之间的夹角为450,求这时两段绳子分别受到的拉力的大小
为多少?
A
B
F2x= F1x
通过受力分析得
F2y+ F1y=mg
450
300
F合
30° = 45°
F2
F2y
F2x
F1y
30° + 45° =
F1
F1x
mg
1
2
=
22Βιβλιοθήκη =32 +
=
2
2
=
200
1+ 3
100 2
1+ 3
例题2:质量为20kg的物体在与水平方向成θ=370角的拉力F的作用下做匀速直线运动。
60-0.18F=0.8F
0.98F=60 → F=61.2N
例题3:质量为M的物体在与水平方向成α角的拉力F的作用下做匀速直线运动。物体
与地面之间的动摩擦因数为,重力加速度为g,求的大小。
高考物理 考点一遍过 专题 受力分析共点力平衡
取夺市安慰阳光实验学校专题09 受力分析、共点力平衡一、受力分析1.基本步骤:(1)确定研究对象——点、单个物体或系统;(2)隔离物体分析——先分析场力(重力、电场力、磁场力),再分析接触力(先弹力后摩擦力),最后分析其他力;(3)画受力示意图。
2.关键条件:光滑——不计摩擦;轻——重力不计;忽略空气阻力等。
二、共点力平衡1.整体法和隔离法:当分析相互作用的两个或两个以上的物体整体的受力情况及分析外力对系统的作用时,宜用整体法;在分析系统内各物体(或一个物体各部分)间的相互作用时常用隔离法。
对一些较复杂问题,通常需要多次选取研究对象,交替使用整体法和隔离法。
2.动态平衡分析方法:(1)解析法:列平衡方程求出未知量与已知量的关系式,根据函数关系分析判断。
(2)图解法:根据平行四边形定则或三角形定则作出变化的图示,由几何关系分析判断。
3.临界、极值问题:(1)两接触物体脱离与不脱离的临界条件是相互作用力为0(主要体现为两物体间的弹力为0);(2)绳子断与不断的临界条件为绳中张力达到最大值;(3)绳子绷紧与松驰的临界条件为绳中张力为0;(4)存在摩擦力作用的两物体间发生相对滑动或相对静止的临界条件为静摩擦力达到最大;(5)由平衡条件列方程,物理量在数学上有极值(如三角函数)。
如图所示,水平面上A、B两物块的接触面水平,二者叠放在一起在作用于B上的水平恒定拉力F的作用下沿地面向右做匀速运动,某时刻撤去力F 后,二者仍不发生相对滑动,关于撤去F前后下列说法正确的是A.撤去F之前A受3个力作用B.撤去F之前B受4个力作用C.撤去F前后,A的受力情况不变D.A、B间的动摩擦因数1μ不小于B与地面间的动摩擦因数2μ【参考答案】D【名师点睛】解决力学问题,关键就是运动状态分析和受力分析,由平衡条件或牛顿第二定律,结合运动状态列式分析,是解决中学大部分问题的必经途径。
1.如图所示,将一长方形木块锯开为A、B两部分后,静止放置在水平地面上。
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专题受力分析、共点力的平衡一.受力分析力学中三种常见性质力1. 重力:(1)方向:竖直向下(2)作用点:重心2. (1)有多少个接触面(点)就有可能有多少个弹力(2)常见的弹力的方向:弹簧对物体的弹力方向:与弹簧恢复原长的方向相同绳子对物体的弹力:沿着绳子收缩的方向.面弹力(压力,支持力):垂直于接触面指向受力的物体•3. 摩擦力(1)有多少个接触面就有可能有多少个摩擦力⑵静摩擦力方向:与相对运动的趋势方向相反(3)滑动摩擦力的方向:与相对运动方向相反二•受力分析1. 步骤(1).确定研究对象(受力物体):可以是一个整体,也可以个体(隔离分析)注意:只分析外界给研究对象的力,研究对象给别人的力不分析(2).受力分析要看物体的运动状态:静止还是运动2. 顺序:(1)外力:外力可以方向不变地平移(2)重力(3)接触面的力(弹力,摩擦力)先弹力:看有几个接触面(点)。
判断面上若有挤压,则垂直于接触面有弹力。
其次摩擦力:若有相对运动或者相对运动趋势,则平行于接触面有摩擦力分析完一个面(点),再分析其他面(点)3. 检验:是否多画力或者漏画力检查每一个力的施力物体是否都是别的物体三•题型:分类静止水平面、—竖直面运动「斜面二、共点力的平衡1. 共点力作用于物体的________ 或力的_____ 相交于一点的力.2. 平衡状态(1) __________ 物体保持_________ 或的状态.(2)通过控制某些物理量,使物体的状态发生缓慢变化的过程(动态平衡).物体的速度为零和物体处于静止状态是一回事吗?提示:物体处于静止状态,不但速度为零,而且加速度(或合外力)为零.有时,物体速度为零,但加速度不一定为零,如竖直上抛的物体到达最高点时;摆球摆到最高点时,加速度都不为零,都不属于平衡状态.因此,物体的速度为零与静止状态不是一回事.4 •平衡条件的推论(1) 二力平衡:如果物体在两个共点力的作用下处于平衡状态,这两个力必定大小_______ ,方向_________ ,为一对________ •(2) 三力平衡:如果物体在三个共点力的作用下处于平衡状态,其中任何一个力与其余两个力的合力大小_____ ,方向____________;(3) 多力平衡:如果物体在多个共点力的作用下处于平衡状态,其中任何一个力与其余几个力的合力大小_____ ,方向__________•三•解决平衡问题的思路二力平衡----- 二力大小相等,方向相反三力平衡——合成法、正交分解法例:如图所示,用绳AC和BC吊起一重物,重物静止,绳与竖直方向夹角分别为30°和60° ,物体的重力为100N,求绳AC和BC受到的拉力各为多少牛?多力平衡 ----- 正交分解法如图所示:某装卸工人推着质量为m的木箱在水平地面上匀速运动。
已知木箱与地面间的动摩擦因数为μ,该工人的推力与水平面间的夹角为θ,重力加速度为g,求:推力F的大小。
四、动态平衡问题的分析方法1. 图解法用图解法分析力的动态变化,具有直观、便于比较的特点,它一般适用于研究对象受三个力作用的情况,且其中一个力大小、方向不变,另一个力方向不变,第三个力大小、方向均变化.应用时应注意以下几点:(1)明确要分解大小、方向均不变的力,把它分解到另外两个力的反方向上.(2)明确哪个力的方向是不变的.3 •共点力的平衡条件F合= 或者F:⑶明确哪个力大小、方向变化,变化的范围如何. 2. 列方程法1结点O 受球的拉力为 G 为60N,已知θ =30。
,球静止,求绳子AQ 和Bo 受到的拉力各为多少牛?一•物体受力分析 试对下列物体受力分析。
题型一:水平面1. 物体在光滑和粗糙的水平面向右运动。
2.物体在水平向右的水平力F 作用下,在粗糙的水平面上向右和向左运动。
题型二:竖直面 物体在水平力F 作用下在粗糙的竖直面上静止和匀速下滑。
题型三:斜面1.物体沿光滑斜面下滑和物体在粗糙的斜面上静止。
静止匀速下滑AA7777/777777777777盒向右运动2.物体沿粗糙斜面上滑和匀速下滑。
77777777777777777 A 向右运动匚匚A 向右运动A 向左匀速3 .光滑球在斜面上静止。
4. 小试牛刀:5 •如图所示请分别分析物体A和B受力情况(1) A、B都静止,各接触面均粗糙(2) A、B一起向右匀速运动,各接触面均粗糙(3)A、B 一起向右加速运动,各接触面均粗糙向右运动向上运动向右运动分析A 和C 受力(并写出施力物)6 .分析A 和B 物体受的力∖ww∖/z√///Z Z Z l ZZ ZZZZZZ在水平力F 作用下A 、B 沿桌面匀速运动,7•水平传送带的匀速速度为 V i ,分析其上的物体受力①随传送带一起向右匀速运动 ②物体轻轻的放入传送带上,即物体的初速度为零π受力分析的顺序小结 :不知外力有没有,但重力一定有,先有弹力后摩擦 【专题训练】 一.二力平衡 1.人站在自动扶梯上随扶梯匀速上升,如图 A. 人所受合力方向同图中速度的方向B. 人在水平方向受到向右的摩擦力的作用 C 人只在竖直方向受力且合力为零 D.人在竖直方向所受合力不为零2所示, F 列说法正确的是 .三力平衡问题2.如图1所示,一物体静止在斜面上, 关于它所受各力的相互关系, A. 它受到的重力与弹力大小相等B. 它受到的静摩擦力的大小等于重力沿斜面向下的分力C. 所受到的弹力与摩擦力的合力大于物体受到的重力 F 列说法正确的是()D.它受到的斜面作用力的合力方向垂直于斜面向上 3.如图4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间的 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 ,3 知 1m 1π .3A. —mg 禾口 ^mgB.?mg 口牙 mg5. (8分)在科学研究中,可以用风力仪直接测量风力的大小,其原理如图 9所示。
仪器中一根轻质金属丝,悬挂着一个金属球。
无风时,金属丝竖直下垂;当受到沿水平方向吹来的风时, 金属丝偏离竖直方向一个角度。
风力越大。
偏角越大。
通过传感器,就可以根据偏角的大小指示 出风力。
那么风力大小 F 跟金属球的质量 m 偏角θ之间有什么样的关系呢?.正交分解法 6.(双选)如图3所示,重力为G 的物体受到与水平面成 α角斜向上的恒力F 的作用,物体沿 水平地面做匀速直线运动,则( )A. 地面对物体的支持力大小等于物体所受重力G 的大小B. 地面对物体的支持力大小等于 G - FSin αC. 物体与地面间的动摩擦因数为 FCoS α /GD.物体所受的滑动摩擦力大小为 FCoS α7. 如图,物体 A 在水平力F = 400N 的作用下,沿倾角 重力G = 400N,求:(1)斜面对物体 A 的支持力 (2)物体受到的滑动摩擦力? ⑶摩擦因数μ1 1C.qmg 和 j μ mg4.用三根轻绳将质量为 m 的物块悬挂在空中,如图 5所示。
已知ac 和be 与竖直方向的夹角分别为30°和60°,则 ae 绳和be 绳中的拉力分别为 A. Fmg 1 Jmg B. Jmg mgC.希Jmg D. Jmg H四•多力平衡问题8. 如图所示,某个物体在 F i 、F 2、F 3和F 4四个共点力作用下处于静止状态,若F 4的方向沿逆时针转过60°而保持其大小不变,其余三个力的大小和方向均保持不变,则此时物体所受到的合 力大小为()F 4 A. 2 C. F 4五.动态平衡问题 1. 图解法9.如图7所示,把球夹在竖直墙壁 AC 和木板BC 之间,不计摩擦,球对墙的压力为 F NI ,球对板的压力为F N2。
在将板BC 逐渐放至水平的过程中,下列说法正确的是A. F NI 和F N 2都增大B. F NI 和F N 2都减小C. F NI 增大,F N 2减小D. F NI 减小,F N 2增大2. 列方程分析法 10.放在粗糙水平面上的物体, 在拉力F的作用下始终处于静止。
它与水平面之间夹角 θ的过程中,下列判断正确的是( )A 物体收到的摩擦力变小B 物体受到的支持力变小3 B∙2F4 D. 3F 4在拉力F 大小不变,而减小C物体受到摩擦力和支持力的合力变大D物体受到的合力变小六.整体隔离法13∙如图10所示,质量为 m = 5 kg 的滑块置于一粗糙的斜面上,用一平行于斜面的大小为 30 N 的力F 推滑块,滑块沿斜面向上匀速运动, 斜面体质量10 kg,且始终静止,取g = 10 m/s2,求:(1)斜面对滑块的摩擦力大小;(2)地面对斜面体的摩擦力和支持力的大小。
11. 如图8所示,某空箱子恰好能沿倾角为 F N ,摩擦力为f ,箱子与斜面间的动摩擦因数为A ∙箱子不再下滑 B. 箱子仍能匀速下滑 C 箱子将加速下滑 D.箱子将减速下滑θ的斜面匀速下滑,设箱子受到斜面的支持力为 μ ,如果再往箱子内装入一些物体,则 (12. 人通过定滑轮把物体P 提升到某一高处断不正确的是( )A. 人拉绳的力变大B. 人拉绳的力不变C. 地面受到的压力变大,并处于静止。
如果人向右多走一步,那么,下列判 图10专题受力分析、共点力的平衡1. 解析:由于人匀速上升,处于平衡状态,所以人所受的合力一定为零,在水平方向不受力的作用。
否则,与人所处的状态就是矛盾的。
答案:C2. 解析:对物体受力分析,它受三个力:重力、斜面对它的支持力和静摩擦力,且三力平衡,则弹力与摩擦力的合力和物体受到的重力是一对平衡力,等大反向,A、C错。
斜面对物体的作用力的合力即弹力与摩擦力的合力,方向竖直向上,D错。
把重力沿垂直于斜面方向和平行于斜面方向分解,则各个方向受力均平衡,所以静摩擦力与重力沿斜面向下的分力等大反向,B对。
3. 解析:三棱柱受重力、斜面的支持力、摩擦力三力平衡,故F N= mgcos θ= fmg f = mgs in θ1=qmg, A选项正确。
答案:A4. 解析:将绳ac和bc的拉力合成,由二力平衡条件可知,合力与重力大小相等,即F= mg如图所示。
因绳ac和绳bc与竖直方向的夹角分别为30°和60°,所以平行四边形为矩形,由图可知,ac绳中的拉力F aC= mgcos30 ° = ^mg bc绳中的拉力F bC = mgsin30°= 1mg A正确。
答案:A5. 解析:取金属球为研究对象,有风时,它受到三个力的作用:重力mg水平方向的风力F和金属丝的拉力T,如图所示。
这三个力是共点力,在这三个共点力的作用下金属球处于平衡状F和拉力T的合力态,则这三个力的合力为零。