高中物理相互作用力25道作图专题练习
高中物理相互作用题20套(带答案)及解析
高中物理相互作用题20套(带答案)及解析一、高中物理精讲专题测试相互作用1.质量为M 的木楔倾角为θ (θ < 45°),在水平面上保持静止,当将一质量为m 的木块放在木楔斜面上时,它正好匀速下滑.当用与木楔斜面成α角的力F 拉木块,木块匀速上升,如图所示(已知木楔在整个过程中始终静止).(1)当α=θ时,拉力F 有最小值,求此最小值; (2)求在(1)的情况下木楔对水平面的摩擦力是多少? 【答案】(1)min sin 2F mg θ= (2)1sin 42mg θ 【解析】 【分析】(1)对物块进行受力分析,根据共点力的平衡,利用正交分解,在沿斜面和垂直斜面两方向列方程,进行求解.(2)采用整体法,对整体受力分析,根据共点力的平衡,利用正交分解,分解为水平和竖直两方向列方程,进行求解. 【详解】木块在木楔斜面上匀速向下运动时,有mgsin mgcos θμθ=,即tan μθ= (1)木块在力F 的作用下沿斜面向上匀速运动,则:Fcos mgsin f αθ=+N Fsin F mgcos αθ+=N f F μ=联立解得:()2mgsin F cos θθα=-则当=αθ时,F 有最小值,2min F mgsin =θ(2)因为木块及木楔均处于平衡状态,整体受到地面的摩擦力等于F 的水平分力,即()f Fcos αθ='+当=αθ时,12242f mgsin cos mgsin θθθ='= 【点睛】木块放在斜面上时正好匀速下滑隐含动摩擦因数的值恰好等于斜面倾角的正切值,当有外力作用在物体上时,列平行于斜面方向的平衡方程,求出外力F 的表达式,讨论F 取最小值的条件.2.如图所示,置于水平面上的木箱的质量为m=3.8kg ,它与水平面间的动摩擦因数μ=0.25,在与水平方向成37°角的拉力F 的恒力作用下从A 点向B 点做速度V 1=2.0m /s 匀速直线运动.(cos37°=0.8,sin37°=0.6,g 取10N/kg ) (1)求水平力F 的大小;(2)当木箱运动到B 点时,撤去力F ,木箱在水平面做匀减速直线运动,加速度大小为2.5m/s 2,到达斜面底端C 时速度大小为v 2=1m/s ,求木箱从B 到C 的位移x 和时间t ; (3)木箱到达斜面底端后冲上斜面,斜面质量M=5.32kg ,斜面的倾角为37°.木箱与斜面的动摩擦因数μ=0.25,要使斜面在地面上保持静止.求斜面与地面的摩擦因数至少多大.、【答案】(1)10N (2)0.4s 0.6m (3)13(答0.33也得分) 【解析】(1)由平衡知识:对木箱水平方向cos F f θ=,竖直方向:sin N F F mg θ+= 且N f F μ=, 解得F=10N(2)由22212v v ax -=,解得木箱从B 到C 的位移x=0.6m ,21120.12.5v v t s s a --===- (3)木箱沿斜面上滑的加速度21sin 37cos378/mg mg a m s mμ︒+︒==对木箱和斜面的整体,水平方向11cos37f ma =︒竖直方向:()1sin37N M m g F ma +-=︒,其中11N f F μ=,解得113μ=点睛:本题是力平衡问题,关键是灵活选择研究对象进行受力分析,根据平衡条件列式求解.求解平衡问题关键在于对物体正确的受力分析,不能多力,也不能少力,对于三力平衡,如果是特殊角度,一般采用力的合成、分解法,对于非特殊角,可采用相似三角形法求解,对于多力平衡,一般采用正交分解法.3.如图所示,两足够长平行光滑的金属导轨MN 、PQ 相距为L ,导轨平面与水平面夹角θ=30°,导轨电阻不计.磁感应强度为B=2T 的匀强磁场垂直导轨平面向上,长为L=0.5m 的金属棒ab 垂直于MN 、PQ 放置在导轨上,且始终与导轨电接触良好,金属棒ab 的质量m=1kg 、电阻r=1Ω.两金属导轨的上端连接右端电路,灯泡电阻R L =4Ω,定值电阻R 1=2Ω,电阻箱电阻R2=12Ω,重力加速度为g=10m/s2,现闭合开关,将金属棒由静止释放,下滑距离为s0=50m时速度恰达到最大,试求:(1)金属棒下滑的最大速度v m;(2)金属棒由静止开始下滑2s0的过程中整个电路产生的电热Q.【答案】(1)30m/s(2)50J【解析】解:(1)由题意知,金属棒匀速下滑时速度最大,设最大速度为v m,则有:mgsinθ=F安又 F安=BIL,即得mgsinθ=BIL…①ab棒产生的感应电动势为 E=BLv m…②通过ab的感应电流为 I=…③回路的总电阻为 R=r+R1+…④联解代入数据得:v m=30m/s…⑤(2)由能量守恒定律有:mg•2s0sinθ=Q+…⑥联解代入数据得:Q=50J…⑦答:(1)金属棒下滑的最大速度v m是30m/s.(2)金属棒由静止开始下滑2s0的过程中整个电路产生的电热Q是50J.【点评】本题对综合应用电路知识、电磁感应知识和数学知识的能力要求较高,但是常规题,要得全分.4.明理同学平时注意锻炼身体,力量较大,最多能提起m=50kg的物体.一重物放置在倾角θ=15°的粗糙斜坡上,重物与斜坡间的摩擦因数为试求该同学向上拉动的重物质量M的最大值?【答案】【解析】【详解】由题意可知,该同学的最大拉力:F=mg设该同学与斜面方向的夹角是β的时候拉动的物体的最大质量是M,对物体受力分析知:垂直于斜面的方向:F N+Fsinβ=Mgcosθ沿斜面的方向:Fcosβ=f+Mgsinθ若恰好拉动物体,则有:f=μF N联立解得:令μ=tanα,代入上式可得:要使该同学向上拉动的物体的质量最大,上式分子取最大值,即:cos(β﹣α)=1由μ=tanα=可得:α=30°联立以上各式得:M max=【点睛】该题中按照常规的步骤对物体进行受力分析即可,题目的难点是如何利用三角函数的关系,化简并得出正确的结论.5.如图所示,用内壁光滑的薄壁细管弯成的“S”形轨道固定于竖直平面内,弯曲部分是由两个半径均为R=0.2 m的半圆平滑对接而成(圆的半径远大于细管内径)。
高考物理力学知识点之相互作用技巧及练习题附答案
高考物理力学知识点之相互作用技巧及练习题附答案一、选择题1.如图甲中小明用50N 的水平力推木箱,没推动,此时木箱受到的摩擦力为F 1;图乙中小明用78N 的水平力恰好能推动木箱,此时木箱受到的摩擦力为F 2;图丙中小明用100N 的水平力把木箱推动了,此时木箱受到的摩擦力为F 3。
已知木箱对地面的压力为300N ,木箱与地面间的动摩擦因数为0.25,则F 1、F 2、F 3的大小分别为( )A .0N ,78N ,100NB .0N ,78N ,75NC .50N ,78N ,100ND .50N ,78N ,75N2.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 .细绳受到拉力逐渐减小B .砖块受到的摩擦力可能为零C .砖块一定不可能被绳子拉离地面D .砖块受到的摩擦力一直不变3.如图所示,在一粗糙水平面上有两个质量分别为m 1和m 2的木块1和2,中间用一原长为L ,劲度系数为k 的轻弹簧连接起来,木块与地面间的滑动摩擦因数均为μ.现用一水平力向右拉木块2,当两木块一起匀速运动时两木块之间的距离为( )A .1+L m g kμB .()12+L m m g kμ+C .2+L m g kμD .1212+m m L g k m m μ⎛⎫⎪+⎝⎭4.如图所示,细绳MO 与NO 所能承受的最大拉力相同,长度MO >NO ,则在不断增加重物G 的重力过程中(绳OC 不会断)( )A.绳ON先被拉断B.绳OM先被拉断C.绳ON和绳OM同时被拉断D.条件不足,无法判断5.如图所示,质量为m的小球用水平轻质弹簧系住,并用倾角θ=37°的木板托住,小球处于静止状态,弹簧处于压缩状态,则( )A.小球受木板的摩擦力一定沿斜面向上B.弹簧弹力不可能为34 mgC.小球可能受三个力作用D.木板对小球的作用力有可能小于小球的重力mg6.如图所示,一个重为5N的大砝码,用细线悬挂在O点,现在用力F拉砝码,使悬线偏离竖直方向30°时处于静止状态,此时所用拉力F的最小值为()A.8.65N B.5.0NC.4.3N D.2.5N7.如图所示,铁质的棋盘竖直固定,每个棋子都是一个小磁铁,能吸在棋盘上保持静止,不计棋子间的相互作用力,下列说法正确的是A.小棋子共受三个力作用B.棋子对棋盘的压力大小等于重力C.磁性越强的棋子所受的摩擦力越大D.棋子质量不同时,所受的摩擦力不同8.如图所示,轻绳一端系在小球A上,另一端系在圆环B上,B套在固定粗糙水平杆PQ上.现用水平力F作用在A上,使A从图中实线位置(轻绳竖直)级慢上升到虚线位置,但B仍保持在原来位置不动.则在这一过程中,杆对B的摩擦力F1、杆对B的支持力F2、绳对B的拉力F3的变化情况分别是()A.F1逐渐增大,F2逐渐增大,F3逐渐增大B.F1保持不变,F2逐渐增大,F逐渐减小C.F1逐渐增大,F2保持不变,F3逐渐增大D.F1逐渐减小,F2逐渐减小,F3保持不变9.磁力棒是可拆卸类拼搭玩具。
高中物理受力分析画图
高中物理受力分析画图一.作图题(共25小题)1.如图所示,画出质量为3kg均匀矩形木块在不同情况下所受重力的图示(g 取10N/kg)2.如图所示,请画出木块的所受的重力示意图.3.分别在图(a)(b)(c)中画出小方块或小球所受的力的示意图(用铅笔在答题卡上作图)(a)小方块静止在粗糙的斜面上;(b)用细线把小球悬挂在光滑墙壁上;(c)光滑半圆球固定在地面上,球心已标在图中所示直径中点,小球用细线悬挂在墙壁上并靠在半圆球如图所示位置.4.均质球静止在水平面和台阶之间,接触处均光滑,画出球的受到的弹力的示意图.5.请在图中画出杆或球所受的弹力.(a)杆靠在墙上;(b)杆搭放在半球形的槽中;(c)球用细线悬挂在竖直墙上;(d)点1、2、3分别是球的重心位置,点2是球心,1、2、3点在同一竖直线上.6.分析物体在水平面上物体A的受力,画出受力分析图.7.如图所示,小球A和木棒AB都处于静止状态,分别对球A和木棒AB进行受力分析,画出它们所有的力的示意图.8.画出下面足球和物体A的受力示意图.9.作出下列图中物体A的受力图10.小物体沿粗糙固定斜面向上滑动,画出斜面受到摩擦力的示意图.11.画出图(1)~(4)中静止物体A所受力的示意图注意:图中球形物体的接触面光滑,第(4)题斜面粗糙.12.按下列要求画出下列各图中物体所受力的示意图.(1)图1中光滑小球所受力的示意图(2)图2中静止于粗糙斜面上的物体所受力的示意图.13.受力分析:在如图所示的方框中画出A物体的受力示意图.14.作出以下各图中A物体的受力示意图.15.(1)如图1所示,一个光滑小球用绳子拴在竖直墙面上,小球处于静止状态,试作出小球所受到的力的示意图(2)用斜向上的力F拉物体如图2,使其沿着水平面向前匀速运动,试作出物体所受到的力的示意图.(3)教室里的磁性黑板上吸着一个磁性电路元件如图3所示,试作出它所受到的力的示意图.16.如图所示,物体A靠在竖直墙面上,在力F作用下,A、B保持静止状态,请分析B受到几个力的作用?并且画出物体的受力情况.17.如图所示,O点受到两个力作用.其中沿OC方向的力F1=3.0N,沿OD方向的力F2=4.0N.试用有作图法画出F1和F2的合力F,并把F的大小写出来(要求按给定的标度,F的大小要求有两位有效数字.)18.本题为作题图,必须要用尺,铅笔作图,否则不给分.画出下图中静止物体A所受的力的示意图(球面是光滑的,其他粗糙)19.如图,一根直杆处于静止状态.直杆与墙角接触处为A,与地面接触处为B.分别画出直杆在A、B两处受到的弹力.20.如图所示,图甲为光滑木棒斜靠在半圆弧槽内保持静止,图乙为A物体静止在粗糙斜面上,丙图为用细绳系住的氢气球靠在光滑的墙上.试分析木棒、A物体及气球的受力情况,并画出受力示意图.21.如图,光滑的墙壁上吊着一只足球,请正确画出球的受力示意图.22.以下三图中的物体全部处于静止状态,(1)图和(2)图画出C点的受力图,(3)图画出均匀棒的受力图.球面光滑.23.在《探究合力的求法》的实验中,两个弹簧秤的拉力F1和F2已于图中作出了它们的图示,O是橡皮条的一个端点,图中每格的长度代表1N.(1)用作图法作出合力F的图示;(2)合力F的大小是N.24.作图题:按所标条件分别对甲、乙图中力F进行分解,并用作图法求出甲图中分力、F1、F2的大小.25.画出图中物体A受力的示意图.二.计算题(共5小题)26.如图所示,总长度为L的匀质软链绕在一小滑轮上,开始时两边一样长,稍有扰动后铁链将向一侧滑下.忽略滑轮的大小,当铁链刚离开滑轮时,它的重心比原来下降了多少?27.重量G=100N的物体静止置于水平面上,物体与地面间的动摩擦因数为0.5,现给物体施加一个与水平方向成θ=37°的拉力F.(1)F=10N时,地面的摩擦力是多大;(2)F=50N时,地面的摩擦力是多大.(sin37°=0.6,cos37°=0.8)28.如图质量为2kg的木块P 放在质量为4kg水平木板上,向左抽动木板时木块P 处于静止状态,此时测力计的指针指在4N处,g=10m/s2.则(1)木块受到的摩擦力多大?方向如何?(2)木块与木板间的动摩擦因素多大?29.一质量不计的弹簧原长为10cm,一端固定于质量m=4kg的物体上,另一端施一水平拉力F.若物体与水平面间的动摩擦因数为0.25,当弹簧拉长至15cm 时,物体恰好被拉动,(g=10m/s2,设最大静摩擦力与滑动摩擦力相等)(1)弹簧的劲度系数多大?(2)若将弹簧拉长至11cm时(物体在滑动过程中),物体所受的摩擦力大小为多少?(3)物体静止时,若将弹簧拉长至13cm,物体所受到的摩擦力大小为多少?30.一质量不计的弹簧原长为10cm,一端固定于质量m=2kg的物体上,另一端施一水平拉力F.(g=10m/s2,设最大静摩擦力与滑动摩擦力相等)(1)若物体与水平面间的动摩擦因数为0.2,当将弹簧拉长至12cm时,物体恰好匀速运动,弹簧的劲度系数多大?(2)当将弹簧拉长至11cm时,物体受到的摩擦力大小为多少?(3)当将弹簧拉长至13cm时,物体所受的摩擦力大小为多少?高中物理受力分析画图参考答案与试题解析一.作图题(共25小题)1.如图所示,画出质量为3kg均匀矩形木块在不同情况下所受重力的图示(g 取10N/kg)【解答】解:物体的质量是3kg,所以其重力的大小:G=mg=3×10=30N物体受到的重力方向竖直向下,作用在重心上.选择标度如图,则各物体受到的重力如图.答:如图2.如图所示,请画出木块的所受的重力示意图.【解答】解:沿重力的方向(竖直向下)画一条带箭头的线段,线段的起点(作用点)在木块的几何中心上,在箭头附近标上符号G,如图:答:如图所示.3.分别在图(a)(b)(c)中画出小方块或小球所受的力的示意图(用铅笔在答题卡上作图)(a)小方块静止在粗糙的斜面上;(b)用细线把小球悬挂在光滑墙壁上;(c)光滑半圆球固定在地面上,球心已标在图中所示直径中点,小球用细线悬挂在墙壁上并靠在半圆球如图所示位置.【解答】解:(a)小方块静止在粗糙的斜面上,受重力、支持力和静摩擦力;(b)用细线把小球悬挂在光滑墙壁上,受重力、支持力和细线的拉力;(c)光滑半圆球固定在地面上,受重力、支持力和细线的拉力;如图所示:答:如上图所示.4.均质球静止在水平面和台阶之间,接触处均光滑,画出球的受到的弹力的示意图.【解答】解:对小球受力分析,受重力、地面的支持力,台阶对小球无支持力,若有支持力,无法保持平衡;所以小球只受到一个弹力,如图所示;答:如图.5.请在图中画出杆或球所受的弹力.(a)杆靠在墙上;(b)杆搭放在半球形的槽中;(c)球用细线悬挂在竖直墙上;(d)点1、2、3分别是球的重心位置,点2是球心,1、2、3点在同一竖直线上.【解答】解:第一个图:弹力垂直于接触面指向受力物体,作出示意图如下图.第二个图:棒受到垂直于棒的支持力与沿着圆心方向的弹力.第三个图:小球受到绳子的拉力与侧壁的弹力;第四个图:小球受到两支持力过球心,作出弹力示意图如下图.答:受力图如上所示.6.分析物体在水平面上物体A的受力,画出受力分析图.【解答】解:对A受力分析可知,A受重力、支持力、压力和推力作用,同时还受向左的摩擦力;受力分析如图所示;A受重力、支持力、绳子拉力作用,由于具有向右的运动趋势,故受地面的摩擦力;受力分析如图所示;故答案如图所示:7.如图所示,小球A和木棒AB都处于静止状态,分别对球A和木棒AB进行受力分析,画出它们所有的力的示意图.【解答】解:对A受力分析可知,A受重力、支持力和绳子的拉力作用;AB受重力、地面的支持力、球面的支持力以及地面的摩擦力作用;故答案如图所示.8.画出下面足球和物体A的受力示意图.【解答】解:空中飞行的足球只受竖直向下的重力,方向竖直向下,如图所示;对小球受力分析可知,小球受重力、斜面的支持力和竖直面向左的弹力,如图所示;故答案如图所示;9.作出下列图中物体A的受力图【解答】解:A、物体受重力、支持力、拉力以及摩擦力作用;B、AB一起自由下落,没有相互作用,只有重力作用;C、杆受重力、支持力以及拉力的作用;D、物体受重力、拉力、斜面的弹力以及摩擦力作用;E、杆A受重力和碗底和边缘处的弹力作用.故答案如图所示:10.小物体沿粗糙固定斜面向上滑动,画出斜面受到摩擦力的示意图.【解答】解:由于物体沿斜面向上运动,故受到滑动摩擦力,摩擦力方向与运动方向相反,故摩擦力沿斜面向下;故答案如图所示;11.画出图(1)~(4)中静止物体A所受力的示意图注意:图中球形物体的接触面光滑,第(4)题斜面粗糙.【解答】解:图1中,球受重力、绳子的拉力和斜面的支持力,如图所示:图2中,球受重力、地面的支持力、左侧接触点的支持力和上面球的压力,如图所示;图3中,物体受重力和支持力,如图所示;图4中,物体受重力、垂直于斜面的支持力,如图所示;答:如图所示12.按下列要求画出下列各图中物体所受力的示意图.(1)图1中光滑小球所受力的示意图(2)图2中静止于粗糙斜面上的物体所受力的示意图.【解答】解:(1)小球重力G,半球的支持力N与绳子的拉力T,如图1所示.(2)物体受重力G、斜面的支持力N和摩擦力f,如图2所示.13.受力分析:在如图所示的方框中画出A物体的受力示意图.【解答】解:由于所有的接触面都不光滑,则A向左运动的过程中,A与B之间有摩擦力,A与地面之间也有摩擦力.对A进行受力分析可知,A物体受到重力mg、地面的支持力F和B对A的压力地F BA、地面对A的摩擦力f地、B对A的摩擦力f BA、拉力F的作用.物体A的受力示意图如图.答:如图14.作出以下各图中A物体的受力示意图.【解答】解:左图中A杆受到重力、地面的支持力、半球的支持力,若要平衡,则必定受到地面的摩擦力,如图;中间图中B随A做匀速直线运动,受到的合外力等于0,所以B不受A对B的摩擦力,根据牛顿第三定律可知,B对A也没有摩擦力;则A受到重力、地面的支持力、B对A的压力、绳子的拉力,A做匀速直线运动,则水平方向一定受到地面对A的向左的摩擦力,如图.右图中A受到重力和绳子的拉力.由于绳子的拉力方向指向右上方,沿水平方向的分力不为0,所以A必定受到地面的摩擦力;有摩擦力就一定要有支持力.所以A受到重力、地面的支持力、地面的摩擦力和绳子的拉力4个力的作用.如图:答:如图15.(1)如图1所示,一个光滑小球用绳子拴在竖直墙面上,小球处于静止状态,试作出小球所受到的力的示意图(2)用斜向上的力F拉物体如图2,使其沿着水平面向前匀速运动,试作出物体所受到的力的示意图.(3)教室里的磁性黑板上吸着一个磁性电路元件如图3所示,试作出它所受到的力的示意图.【解答】解:第一个图:小球受到重力、绳子的拉力、墙壁的支持力,作出示意图如下图.第二个图:物块在斜向上的拉力F作用下,沿水平方向做匀速直线运动,则必定受到与运动方向相反的摩擦力,所以物块受到重力、地面的支持力、摩擦力以及拉力F的作用;如图.第三个图:磁性电路元件处于平衡状态,则竖直方向必定受到向上的摩擦力与重力平衡.所以物体受到重力、磁场力、磁性黑板的支持力和摩擦力,如图.答:如图.16.如图所示,物体A靠在竖直墙面上,在力F作用下,A、B保持静止状态,请分析B受到几个力的作用?并且画出物体的受力情况.【解答】解:以A为研究对象,受力分析,有竖直向下的重力、B对A的支持力和摩擦力,这样才能使平衡.根据牛顿第三定律,A对B也有压力和摩擦力,B还受到重力和推力F,所以受四个力作用,如图所示,答:B受到4个力的作用,如图所示.17.如图所示,O点受到两个力作用.其中沿OC方向的力F1=3.0N,沿OD方向的力F2=4.0N.试用有作图法画出F1和F2的合力F,并把F的大小写出来(要求按给定的标度,F的大小要求有两位有效数字.)【解答】解:选取1cm为1N,依据力的图示法,根据平行四边形定则作图可得:F=6.5N;答:F的大小取值范围6.5N~6.7N.18.本题为作题图,必须要用尺,铅笔作图,否则不给分.画出下图中静止物体A所受的力的示意图(球面是光滑的,其他粗糙)【解答】解:第1个图:物体A受到重力、斜面的支持力和静摩擦力.第2个图:物体A受到重力、地面的支持力和向左的静摩擦力、绳的拉力.第3个图:物体A受到重力、半球的支持力和绳的拉力.第4个图:物体A受到重力、挡板的支持力和斜面的支持力.分别作出力图如图所示.答案:见解析.19.如图,一根直杆处于静止状态.直杆与墙角接触处为A,与地面接触处为B.分别画出直杆在A、B两处受到的弹力.【解答】解:杆与两接触面的弹力,均垂直接触面,作出示意图如下图.20.如图所示,图甲为光滑木棒斜靠在半圆弧槽内保持静止,图乙为A物体静止在粗糙斜面上,丙图为用细绳系住的氢气球靠在光滑的墙上.试分析木棒、A物体及气球的受力情况,并画出受力示意图.【解答】解:甲图:棒受到重力、垂直于棒的支持力与沿着圆心方向的弹力.乙图:A静止在粗糙的斜面上,受到重力、支持力和摩擦力;丙图:小球受到重力、绳子的拉力、侧壁的弹力以及浮力.作出受力示意图如下图.答:受力图如上所示.21.如图,光滑的墙壁上吊着一只足球,请正确画出球的受力示意图.【解答】解:小球受到了重力、拉力和支持力,重力方向竖直向下、拉力方向沿绳子向上、支持力方向垂直于墙面向右,如图所示:故答案如图所示.22.以下三图中的物体全部处于静止状态,(1)图和(2)图画出C点的受力图,(3)图画出均匀棒的受力图.球面光滑.【解答】解:图(1)中C绳子向下的拉力、AC绳子的拉力,BC杆的支持力;图(2)中C点受向下的拉力,AC杆的拉力,BC杆的支持力;图(3)中杆受重力、半圆柱体的支持力、地面的支持力和静摩擦力;答:如图所示.23.在《探究合力的求法》的实验中,两个弹簧秤的拉力F1和F2已于图中作出了它们的图示,O是橡皮条的一个端点,图中每格的长度代表1N.(1)用作图法作出合力F的图示;(2)合力F的大小是5N.【解答】解:(1)根据平行四边形画出合力如图:=5×1=5N.(2)由图看以数出合力的长度是5个小格,所以合力大小为:F合故答案为:(1)如图所示;(2)5.24.作图题:按所标条件分别对甲、乙图中力F进行分解,并用作图法求出甲图中分力、F1、F2的大小.【解答】解:甲图中已知合力与两个分力的方向,过合力的起点与终点做平行四边形,即可得出两个分力,如图:然后选择20N做为标度,结合测量的结果可得:F1=52N,F2=37N乙图中已知合力和其中一个分力的大小与方向,先连接两个端点做三角形,然后做平行四边形,即可求出.如图答:如图(甲图中,两个分力的测量值有一定的误差都可以)25.画出图中物体A受力的示意图.【解答】解:第一图,物体A受到重力mg、斜面的支持力F,与竖直面的支持力N;第二图,物体A受到重力mg,杆的竖直向上弹力;第三图,物体A受到重力mg,及沿着绳子向上拉力T,没有斜面的支持力,否则绳子不可能竖直,如下图所示.答:如上图所示.二.计算题(共5小题)26.如图所示,总长度为L的匀质软链绕在一小滑轮上,开始时两边一样长,稍有扰动后铁链将向一侧滑下.忽略滑轮的大小,当铁链刚离开滑轮时,它的重心比原来下降了多少?【解答】解:开始时铁链的重心在中点位置,故离滑轮高度为,全部落下时,重心的高度离滑轮为,故重心下降高度h=﹣=;答:重心比原来下降了;27.重量G=100N的物体静止置于水平面上,物体与地面间的动摩擦因数为0.5,现给物体施加一个与水平方向成θ=37°的拉力F.(1)F=10N时,地面的摩擦力是多大;(2)F=50N时,地面的摩擦力是多大.(sin37°=0.6,cos37°=0.8)【解答】解:(1)当F=10N时,根据力的矢量法则,则拉力的水平分力为F1=Fcos37°=10×0.8N=8N物体所受支持力为N1=mg﹣F1sin37°=100﹣10×0.6=94N此时物体与地面间的最大静摩擦力为f1m=μN1=0.5×94N=47N因为F1cos37°<f1m所以物体没有被拉动,仍保持静止,此时物体所受的静摩擦力为f1=8N;(2)当F′=50N时,根据力的矢量法则,则拉力的水平分力为F1′=F′cos37°=50×0.8N=40N物体所受支持力为N1′=mg﹣F1′sin37°=100﹣50×0.6=70N此时物体与地面间的最大静摩擦力为f1m′=μN1′=0.5×70N=35N因为F1′cos37°>f1m′所以物体被拉动,此时物体所受的滑动摩擦力为f1′=35N;答:(1)F=10N时,地面的摩擦力是8N;(2)F=50N时,地面的摩擦力是35N.28.如图质量为2kg的木块P 放在质量为4kg水平木板上,向左抽动木板时木块P 处于静止状态,此时测力计的指针指在4N处,g=10m/s2.则(1)木块受到的摩擦力多大?方向如何?(2)木块与木板间的动摩擦因素多大?【解答】解:(1)根据平衡条件,则木块受到的滑动摩擦力f=4N;物体相对木块向右运动,故滑动摩擦力的方向水平向左;(2)木块与木板间的动摩擦因数μ===0.2答:(1)木块受到的摩擦力4N,方向水平向左;(2)木块与木板间的动摩擦因素为0.2.29.一质量不计的弹簧原长为10cm,一端固定于质量m=4kg的物体上,另一端施一水平拉力F.若物体与水平面间的动摩擦因数为0.25,当弹簧拉长至15cm时,物体恰好被拉动,(g=10m/s2,设最大静摩擦力与滑动摩擦力相等)(1)弹簧的劲度系数多大?(2)若将弹簧拉长至11cm时(物体在滑动过程中),物体所受的摩擦力大小为多少?(3)物体静止时,若将弹簧拉长至13cm,物体所受到的摩擦力大小为多少?【解答】解:(1)由题意得,物体与地面间最大静摩擦力为:f max=μN=μmg=0.25×4×10N=10N物体恰好被拉动,物体所受弹力等于最大静摩擦力:F1=kx1=f max得:k==200N/m(2)若将弹簧拉长至11cm时(物体在滑动过程中),物体相对地面滑动,受到滑动摩擦力为:f2=μN=μmg=0.25×4×10N=10N(3)弹簧弹力为:F3=kx3=200×(13﹣10)×10﹣2N=6N<f max物体受到静摩擦力,大小为:f3=F3=6N.答:(1)弹簧的劲度系数200N/m;(2)若将弹簧拉长至11cm时(物体在滑动过程中),物体所受的摩擦力大小为10N;(3)物体静止时,若将弹簧拉长至13cm,物体所受到的摩擦力大小为6N.30.一质量不计的弹簧原长为10cm,一端固定于质量m=2kg的物体上,另一端施一水平拉力F.(g=10m/s2,设最大静摩擦力与滑动摩擦力相等)(1)若物体与水平面间的动摩擦因数为0.2,当将弹簧拉长至12cm时,物体恰好匀速运动,弹簧的劲度系数多大?(2)当将弹簧拉长至11cm时,物体受到的摩擦力大小为多少?(3)当将弹簧拉长至13cm时,物体所受的摩擦力大小为多少?【解答】解:(1)由题意得,物体与地面间最大静摩擦力f max=μN=μmg=0.2×2×10N=4N物体恰好做匀速直线运动,物体所受弹力等于滑动摩擦力,即等于最大静摩擦力:F1=kx1=f max得k===N/m=200N/m(2)若将弹簧拉长至11cm时物体静止,则f1=k△x1=200×1=2N若将弹簧拉长至11cm时,物体在滑动过程中,物体相对地面滑动,受到滑动摩擦力为f2=μN=μmg=0.2×2×10N=4N(3)若将弹簧拉长至13cm>12cm时,物体所受的拉力大于最大静摩擦力,相对于地面不能静止,物体相对地面滑动过程中受到的摩擦力等于4N答:(1)弹簧的劲度系数100N/m;(2)若将弹簧拉长至11cm时物体静止,则受到的摩擦力是2N,若物体在滑动中则物体所受的摩擦力大小为4N.(3)弹簧拉长至13cm时,物体所受的摩擦力大小为4N;。
【物理】物理高考物理相互作用练习题含解析
【物理】物理高考物理相互作用练习题含解析一、高中物理精讲专题测试相互作用1.如图所示,表面光滑的长方体平台固定于水平地面上,以平台外侧的一边为x 轴,在平台表面建有平面直角坐标系xoy ,其坐标原点O 与平台右侧距离为d=1.2m 。
平台足够宽,高为h=0.8m ,长为L=3.3m 。
一个质量m 1=0.2kg 的小球以v0=3m/s 的速度沿x 轴运动,到达O 点时,给小球施加一个沿y 轴正方向的水平力F 1,且F 1=5y (N )。
经一段时间,小球到达平台上坐标为(1.2m ,0.8m )的P 点时,撤去外力F1。
在小球到达P 点的同时,平台与地面相交处最内侧的M 点,一个质量m2=0.2kg 的滑块以速度v 在水平地面上开始做匀速直线运动,滑块与地面间的动摩擦因数μ=0.5,由于摩擦力的作用,要保证滑块做匀速运动需要给滑块一个外力F2,最终小球落在N 点时恰好与滑块相遇,小球、滑块均视为质点, 210/g m s =, sin370.6cos370.8︒=︒=,。
求:(1)小球到达P 点时的速度大小和方向; (2)M 、N 两点间的距离s 和滑块速度v 的大小; (3)外力F 2最小值的大小(结果可用根式表示)【答案】(1)5m/s 方向与x 轴正方向成53°(2)1.5m ;3.75m/s (325N 【解析】(1)小球在平台上做曲线运动,可分解为沿x 轴方向的匀速直线运动和沿y 轴方向的变加速运动,设小球在P 点受到p v 与x 轴夹角为α 从O 点到P 点,变力1F 做功50.80.8 1.62p y J J ⨯=⨯= 根据动能定理有221101122P W m v m v =-,解得5/p v m s = 根据速度的合成与分解有0cos p v v α=,得53α=︒,小球到达P 点时速度与x 轴正方向成53︒(2)小球离开P 点后做平抛运动,根据平抛运动规律有212h gt =,解得t=0.4s 小球位移在水平面内投影2p l v t m ==设P 点在地面的投影为P ',则 2.5P P M L y m ='=-由几何关系可得2222cos s P M l l P M θ=+-⋅⋅'',解得s=1.5m滑块要与小球相遇,必须沿MN 连线运动,由s vt =,得 3.75/v m s = (3)设外力2F 的方向与滑块运动方向(水平方向)的夹角为β,根据平衡条件 水平方向有: 2cos F f β=,其中f N μ=,竖直方向有22sin N F m g β+= 联立解得22cos sin m gF μβμβ=+由数学知识可得()2221sin F μβθ=++,其最小值22min 2251F N μ==+。
高中物理人教必修一《相互作用力》经典大题30题(含答案解析)
高中物理人教必修一《相互作用力》经典大题30题(含答案解析)高中物理人教必修一《相互作用力》经典大题30题(含答案解析)1.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.(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tanθ0.【答案】(1)(2)λ【解析】【详解】(1)设该同学沿拖杆方向用大小为F的力推拖把.将推拖把的力沿竖直和水平方向分解,按平衡条件有①②式中N和f分别为地板对拖把的正压力和摩擦力.按摩擦定律有③联立①②③式得④(2)若不管沿拖杆方向用多大的力都不能使拖把从静止开始运动,应有⑤这时①式仍满足.联立①⑤式得⑥现考查使上式成立的θ角的取值范围.注意到上式右边总是大于零,且当F无限大时极限为零,有⑦使上式成立的θ角满足,这里θ0是题中所定义的临界角,即当时,不管沿拖杆方向用多大的力都推不动拖把.临界角的正切为⑧【名师点睛】对拖把头受力分析,抓住竖直方向和水平方向合力为零,运用正交分解求出推力F的大小.当推力F的水平分力小于等于最大静摩擦力时,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.结合第1问的结果,得到λ的表达式,采用极限法:当F无限大时的情况求解2.如图所示,质量为的木板B放在水平地面上,质量为的货箱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.已知货箱A与木板B之间的动摩擦因数,木板B与地面之间的动摩擦因数.重力加速度g取.现用水平力F将木板B从货箱A下面匀速抽出,试求:(,)(1)绳上张力T的大小;?(2)拉力F的大小.【答案】(1)100N?(2)200N【解析】【详解】(1)对物体A受力分析如图所示:A静止,受力平衡,则在x轴上:Tcosθ=f1在y轴上:N1=Tsinθ+mAg又f1=μ1N1联立解得:T=100Nf=80N即绳上张力T的大小为100N.(2)对物体B受力分析如图所示:B处于静止,根据平衡条件可得:在x轴上:F=f1+f2 在y轴上:N2=N1+mBg又有:f2=μ2N2联立解得:F=200N 即拉力F的大小为200N.3.如图所示,物体A放在某一水平面上,已知物体A重60N,A与水平面之间的动摩擦因数为μ=0.3,A、B均处于静止状态,绳AC水平,绳CD与水平方向成37°角,CD绳上的拉力为15N。
高考物理一轮复习《相互作用》经典例题分析+同步练习(带答案)
第二章 相互作用第1单元 力 重力和弹力 摩擦力一、力:是物体对物体的作用(1) 施力物体与受力物体是同时存在、同时消失的;力是相互的 (2) 力是矢量(什么叫矢量——满足平行四边形定则) (3) 力的大小、方向、作用点称为力的三要素 (4) 力的图示和示意图(5)力的分类:根据产生力的原因即根据力的性质命名有重力、弹力、分子力、电场力、磁场力等;根据力的作用效果命名即效果力如拉力、压力、向心力、回复力等。
(提问:效果相同,性质一定相同吗?性质相同效果一定相同吗?大小方向相同的两个力效果一定相同吗?)(6) 力的效果:1、加速度或改变运动状态 2、形变(7) 力的拓展:1、改变运动状态的原因 2、产生加速度 3、牛顿第二定律 4、牛顿第三定律二、常见的三种力 1重力(1) 产生:由于地球的吸引而使物体受到的力,是万有引力的一个分力 (2) 方向:竖直向下或垂直于水平面向下 (3) 大小:G=mg ,可用弹簧秤测量两极 引力 = 重力 (向心力为零)赤道 引力 = 重力 + 向心力 (方向相同) 由两极到赤道重力加速度减小,由地面到高空重力加速度减小(4) 作用点:重力作用点是重心,是物体各部分所受重力的合力的作用点。
重心的测量方法:均匀规则几何体的重心在其几何中心,薄片物体重心用悬挂法;重心不一定在物体上。
2、弹力(1)产生:发生弹性形变的物体恢复原状,对跟它接触并使之发生形变的另一物体产生的力的作用。
(2)产生条件:两物体接触;有弹性形变。
(3)方向:弹力的方向与物体形变的方向相反,具体情况有:轻绳的弹力方向是沿着绳收缩的方向;支持力或压力的方向垂直于接触面,指向被支撑或被压的物体;弹簧弹力方向与弹簧形变方向相反。
(4)大小:弹簧弹力大小F=kx (其它弹力由平衡条件或动力学规律求解)1、 K 是劲度系数,由弹簧本身的性质决定2、 X 是相对于原长的形变量3、 力与形变量成正比(5) 作用点:接触面或重心【例1】如图所示,两物体重力分别为G 1、G 2,两弹簧劲度系数分别为k 1、k 2,弹簧两端与物体和地面相连。
高中物理必修一第三章相互作用力总结(重点)超详细(带答案)
高中物理必修一第三章相互作用力总结(重点)超详细单选题1、如图为两种形式的吊车的示意图,OA为可绕O点转动的轻杆,轻杆的重力不计,AB为缆绳,当它们吊起相同重物时,杆OA在图(a)、(b)中的受力分别为Fa、Fb,则下列关系正确的是()A.Fa=Fb B.Fa>Fb C.Fa<Fb D.大小不确定答案:A对题图甲中的A点受力分析,受两绳拉力和杆的支撑力Fa′处于静止,由平衡条件可得Fa=Fa′=2mg cos30°=√3mg由图乙,三力平衡可得tan30°=mgF b′Fb=Fb′=√3mg可得Fa=Fb故A正确,BCD错误;故选A。
2、如图所示,用轻绳系住一质量为2m的匀质大球,大球和墙壁之间放置一质量为m的匀质小球,各接触面均光滑。
系统平衡时,绳与竖直墙壁之间的夹角为α,两球心连线O1O2与轻绳之间的夹角为β,则α、β应满足()A.绳子的拉力可能小于墙壁的支持力B.墙壁的支持力一定小于两球的重力C.3tanα=tan(α+β)D.3tanα=3tan(α+β)答案:CA.设绳子拉力为F,墙壁支持力为N,两球之间的压力为T,将两个球作为一个整体进行受力分析,如图1所示。
根据图1中几何关系可得绳子的拉力大于墙壁的支持力,故A错误;B.根据平衡条件可得N=3mg tanα由于α大小不确定,所以墙壁的支持力不一定小于两球的重力,故B错误;CD.对小球进行受力分析,如图2所示,根据平衡条件可得N=mg tanθ根据几何关系可得θ=α+β则N=mg tan(α+β)联立得3tanα=tan(α+β)故C正确,D错误。
故选C。
小提示:3、长直木板上表面上静置一物体,木板由水平位置缓慢转至物体恰好在木板上滑动时,物体所受摩擦力F f与木板倾角θ间关系图像正确的是()A.B.C.D.答案:D木板由水平位置缓慢抬起时,物体保持相对静止直至恰好在木板上滑动时,根据平衡条件可得摩擦力大小为F f=m gsinθ结合数学知识可知D图像符合题意,故选D。
【单元练】人教版高中物理必修1第三章【相互作用】经典习题(含答案解析)
一、选择题1.如图所示,物体通过细线悬挂在天花板上的M点,在细线上的O点施加作用力F,使细线OM段偏离竖直方向一定角度 ,若保持O点静止不动,使作用力F从图示方向缓慢转至水平方向,则作用力F的大小变化情况为()A.先减小后增大B.先增大后减小C.一直增大D.一直减小A解析:AO点受三个拉力处于平衡,向上的两个拉力的合力大小等于物体的重力,方向竖直向上,根据作图法(如图),使拉力从图示位置缓慢运动到水平位置的过程中,拉力F大小先减小后增大,当F与绳子垂直时,拉力F最小,故A正确BCD错误。
故选A。
2.如图所示,用光滑小轮将三角形斜劈压在竖直的光滑墙壁上,保持静止状态,下列说法中正确的是()A.斜劈的三个面均受到压力B.斜劈对墙壁可能没有压力C.斜劈对小轮的压力一定垂直于斜面D.斜劈对小轮的压力是由于小轮形变时要恢复原状而产生的C解析:CA.斜劈的上表面没有压力作用,故A错误;B.斜劈受到竖直向下的重力、小轮对斜劈的压力以及墙壁对斜劈的弹力,保持静止状态,故斜劈对墙壁一定会产生一个反作用力,这个力就是斜劈对墙壁的压力,故B错误;C.斜劈对小轮的压力一定垂直于斜面向下,故C正确;D.斜劈对小轮的压力是由于斜劈形变时要恢复原状而产生的,故D错误。
故选C。
3.如图所示,将一台电视机静止放在水平桌面上,则以下说法中正确的是()A.桌面对它支持力的大小等于它所受的重力,这两个力是一对平衡力B.它所受的重力和桌面对它的支持力是一对作用力与反作用力C.它对桌面的压力就是它所受的重力,这两个力是同一种性质的力D.它对桌面的压力和桌面对它的支持力是一对平衡力A解析:AAB.桌面对它支持力的大小等于它所受的重力,这两个力是一对平衡力,选项A正确,B 错误;C.压力和重力是不同性质的力,只能说它对桌面的压力大小等于它所受的重力,选项C错误;D.它对桌面的压力和桌面对它的支持力是一对作用和反作用力,选项D错误。
故选A。
4.力是矢量,它的合成与分解遵守平行四边形定则,以下关于大小分别为7N和9N的两个力的合力正确不可能是()A.3N B.9N C.16N D.20N D解析:D两个力同向时合力最大,反向时合力最小,故7N和9N的两个力的合力的范围是≤≤2N16NF合故ABC可能,不符合题意;D不可能,符合题意。
人教版物理高一上册 第三章 相互作用——力专题练习(解析版)
一、第三章 相互作用——力易错题培优(难)1.内壁光滑的球体半径为R ,一长度小于直径的轻杆两端固定质量分别为m A 、m B 的小球A 、B 。
将轻秆置于球体内部后。
最终静止在图示位置不动,球心O 与轩在同一竖直平面内,过球心O 竖直向下的半径与杆的交点为M ,2R OM =。
下列判断正确的是( )A .AB m m <B .球体内壁对A 球的支持力A A 2N m g =C .轻杆对B 球的支持力有可能小于B 球的重力D .若增大m A ,θ角会增大 【答案】B【解析】【分析】【详解】 A .假设两球质量相等,则杆应处于水平位置,现A 位于B 的下方,可知m A >m B .故A 错误;B .以A 球为研究对象,A 球受到重力m A g 、球体内壁对A 球的支持力N A 、杆的压力F 。
由平衡条件知,m A g 与F A 的合力与N A 等大、反向。
运用平行四边形定则作出力的合成图如图。
根据三角形相似得:A A N m g OA OM= 由OA =R ,OM 2R =,解得 N A =2m A g故B 正确;C .以B 球为研究对象,分析其受力情况如图。
根据几何知识有 β>α,则在图中,一定有 F B >m B g ,即轻杆对B 球的支持力一定大于B 球的重力,故C 错误;D .若增大m A ,A 球下降,θ角会减小,故D 错误。
故选B 。
2.在一半径为R 、质量为m 的乒乓球内注入质量为M 的水,但未将乒乓球注满,用水平“U ”形槽将其支撑住,保持静止状态,其截面如图所示。
已知“U ”形槽的间距d =R ,重力加速度为g ,忽略乒乓球与槽间的摩擦力,则“U ”形槽侧壁顶端A 点对乒乓球的支持力大小为( )A .()M m g +B .()33M m g +C .3()M m g +D .2()M m g +【答案】B【解析】【分析】【详解】 以乒乓球和水为研究对象,受力分析如图根据平衡条件有()2sin 2sin60F F M m g θ=︒=+A 点对乒乓球的支持力大小为)3F M m g =+ 选项B 正确,ACD 错误。
高中物理必修一第三章相互作用力知识总结例题(带答案)
高中物理必修一第三章相互作用力知识总结例题单选题1、如图所示,弹簧一端系一质量为m的物块,另一端固定在长木板上,缓慢抬起木板的一端,物块与木板始终保持相对静止。
当木板与水平面成θ=30°,物块与木板间恰好没有摩擦力。
当木板与水平面成θ=60°时物块所受摩擦力()A.等于零B.大小为√32mg,方向沿斜面向上C.大小为√3−12mg,方向沿斜面向上D.大小为mg,方向沿斜面向上答案:C设弹簧的弹力为F,当木板与水平面成θ=30°时,根据平衡条件可得F=mg sin30°当木板与水平面成θ=60°时,弹簧的弹力不变,重力沿斜面向下的分力变大,则物块受到的摩擦力方向沿斜面向上;根据平衡条件可得F+f=mg sin60°解得f=√3−12mg故C正确、ABD错误。
故选C。
2、如图所示,一轻杆两端固定两个小物体A、B,B物体的质量是A物体质量的两倍,轻绳跨过滑轮连接A和B ,一切摩擦不计,平衡时OA 和OB 的长度之比为( )A .1∶2B .2∶1C .1∶1D .1∶4答案:B设绳上拉力为T ,OA 长L 1,OB 长L 2,过O 点作竖直向下的辅助线交AB 于C 点,利用力的三角形和三角形相似有T OA =m A g OCT OB =m B g OC可得OA OB =m B m A =21故选B 。
3、两个共点力F 1、F 2的合力的最大值为7 N ,最小值为1 N 。
当F 1、F 2的夹角为90°时,合力大小为( )A .5 NB .5√2NC .6 ND .8 N答案:A由题意知F 1+F 2=7 N ,F 1-F 2=1 N故F 1=4 N ,F 2=3 N夹角为90°时F 合=√F 12+F 22=5 N故选A。
4、如图所示,A、B为竖直墙面上等高的两点,AO、BO为长度相等的两根轻绳,AOB在同一水平面内,初始时∠AOB<90°,CO为一根轻杆,可绕C点在空间无摩擦转动,转轴C在AB中点D的正下方,在O点处悬挂一个质量为m的物体,整个系统处于平衡状态,现将绳AO的A端缓缓向D端移动,O点位置保持不动,系统仍然保持平衡,则()A.绳AO的拉力逐渐增大B.绳BO的拉力逐渐增大C.杆CO受到的压力逐渐增大D.绳AO、BO的拉力的合力逐渐增大答案:ACD.设绳AO和绳BO拉力的合力为F,以O点为研究对象,O点受到重力mg、杆的支持力F2和绳AO与绳BO 拉力的合力F,作出力的示意图如图所示当重力不变、杆与竖直方向的夹角不变时,杆的支持力F2不变,绳AO与绳BO拉力的合力F也不变,仍沿OD 方向,故CD错误;AB.当A点逐渐靠近D点时,将绳AO和绳BO的拉力合成如图所示可知绳AO的拉力逐渐增大,绳BO的拉力逐渐减小,故A正确,B错误。
高中物理相互作用题20套(带答案)
高中物理相互作用题20套(带答案)一、高中物理精讲专题测试相互作用1.如图所示,质量为M=5kg的物体放在倾角为θ=30º的斜面上,与斜面间的动摩擦因数为/5,最大静摩擦力等于滑动摩擦力,M用平行于斜面的轻绳绕过光滑的定滑轮与不计质量的吊盘连接,两个劲度系数均为k=1000N/m的轻弹簧和两个质量都是m的物体均固连,M刚好不上滑,取g=10m/s2。
问:(1)m的质量是多大?(2)现将上面的m物体向上提,使M刚要开始下滑,上面的m物体向上提起的高度是多少?(吊盘架足够高)【答案】(1)m=2kg;(2)h=0.06m【解析】【详解】(1)对M和m的系统,由平衡知识可知:解得m=2kg;(2)使M刚要开始下滑时,则绳的拉力为T:解得T=10N;此时吊盘中下面弹簧的弹力应为10N,因开始时下面弹簧的弹力为2mg=40N,可知下面弹簧伸长了;对中间的物体m受力分析可知,上面的弹簧对之间物体应该是向上的拉力,大小为10N,即上面的弹簧应该处于拉长状态,则上面弹簧的伸长量应该是;可知上面的m物体向上提起的高度是.【点睛】此题的难点在第2问;关键是通过分析两部分弹簧弹力的变化(包括伸长还是压缩)求解弹簧的长度变化,从而分析上面物体提升的高度.2.如图所示,一质量为m的金属球,固定在一轻质细绳下端,能绕悬挂点O在竖直平面内转动.整个装置能自动随着风的转向而转动,使风总沿水平方向吹向小球.无风时细绳自然下垂,有风时细绳将偏离竖直方向一定角度,求:(1)当细绳偏离竖直方向的角度为θ,且小球静止时,风力F及细绳对小球拉力T的大小.(设重力加速度为g)(2)若风向不变,随着风力的增大θ将增大,判断θ能否增大到90°且小球处于静止状态,说明理由.【答案】(1)cos mg T θ=,F=mgtanθ (2)不可能达到90°且小球处于静止状态 【解析】【分析】【详解】 (1)对小球受力分析如图所示(正交分解也可以)应用三角函数关系可得:F=mgtanθ(2)假设θ=90°,对小球受力分析后发现合力不能为零,小球也就无法处于静止状态,故θ角不可能达到90°且小球处于静止状态.3.如图所示,粗糙的地面上放着一个质量M =1.5 kg 的斜面,底面与地面的动摩擦因数μ=0.2,倾角θ=37°.用固定在斜面挡板上的轻质弹簧连接一质量m =0.5 kg 的小球(不计小球与斜面之间的摩擦力),已知弹簧劲度系数k =200 N/m ,现给斜面施加一水平向右的恒力F ,使整体以a =1 m/s 2的加速度向右匀加速运动.(已知sin 37°=0.6、cos 37°=0.8,g =10 m/s 2)(1)求F 的大小;(2)求出弹簧的形变量及斜面对小球的支持力大小.【答案】(1)6N (2)0.017m ;3.7N【解析】试题分析:(1)以整体为研究对象,列牛顿第二定律方程(2)对小球受力分析,水平方向有加速度,竖直方向受力平衡解:(1)整体以a 匀加速向右运动,对整体应用牛顿第二定律:F﹣μ(M+m)g=(M+m)a得F=6N(2)设弹簧的形变量为x,斜面对小球的支持力为F N对小球受力分析:在水平方向:Kxcosθ﹣F N sinθ=ma在竖直方向:Kxsinθ+F N cosθ=mg解得:x=0.017mF N=3.7N答:(1)F的大小6N;(2)弹簧的形变量0.017m斜面对小球的支持力大小3.7N【点评】对斜面问题通常列沿斜面方向和垂直于斜面方向的方程,但本题的巧妙之处在于对小球列方程时,水平方向有加速度,竖直方向受力平衡,使得解答更简便.4.明理同学平时注意锻炼身体,力量较大,最多能提起m=50kg的物体.一重物放置在倾角θ=15°的粗糙斜坡上,重物与斜坡间的摩擦因数为试求该同学向上拉动的重物质量M的最大值?【答案】【解析】【详解】由题意可知,该同学的最大拉力:F=mg设该同学与斜面方向的夹角是β的时候拉动的物体的最大质量是M,对物体受力分析知:垂直于斜面的方向:F N+Fsinβ=Mgcosθ沿斜面的方向:Fcosβ=f+Mgsinθ若恰好拉动物体,则有:f=μF N联立解得:令μ=tanα,代入上式可得:要使该同学向上拉动的物体的质量最大,上式分子取最大值,即:cos(β﹣α)=1由μ=tanα=可得:α=30° 联立以上各式得:M max =【点睛】 该题中按照常规的步骤对物体进行受力分析即可,题目的难点是如何利用三角函数的关系,化简并得出正确的结论.5.如图所示,倾角为θ=45°的粗糙平直导轨与半径为R 的光滑圆环轨道相切,切点为B ,整个轨道处在竖直平面内.一质量为m 的小滑块从导轨上离地面高为h =3R 的D 处无初速下滑进入圆环轨道.接着小滑块从圆环最高点C 水平飞出,恰好击中导轨上与圆心O 等高的P 点,不计空气阻力.求:(1)滑块运动到圆环最高点C 时的速度的大小(2)滑块运动到圆环最低点时对圆环轨道压力的大小(3)滑块与斜轨之间的动摩擦因数.【答案】(1)0v Rg(2)6mg (3)0.18【解析】 试题分析:对滑块进行运动过程分析,要求滑块运动到圆环最低点时对圆环轨道压力的大小,我们要知道滑块运动到圆环最低点时的速度大小,小滑块从圆环最高点C 水平飞出,恰好击中导轨上与圆心O 等高的P 点,运用平抛运动规律结合几何关系求出最低点时速度.在对最低点运用牛顿第二定律求解.从D 到最低点过程中,再次运用动能定理求解μ.解:(1)小滑块从C 点飞出来做平抛运动,水平速度为v 0.R=gt 2R=v 0t解得:v 0=(2)小滑块在最低点时速度为V 由机械能守恒定律得mv 2=mg•2R+mv 02v=根据牛顿第二定律:F N ﹣mg=mF N =6mg根据牛顿第三定律得:F N ′=6mg(3)DB 之间长度L=(2+1)R从D 到最低点过程中,由动能定理:mgh ﹣μmgcosθL=mv 2 μ==0.18答:(1)滑块运动到圆环最高点C 时的速度的大小为;(2)滑块运动到圆环最低点时对圆环轨道压力的大小为6mg ;(3)滑块与斜轨之间的动摩擦因数为0.18.6.如图所示,轻绳绕过定滑轮,一端连接物块A ,另一端连接在滑环C 上,物块A 的下端用弹簧与放在地面上的物块B 连接,A 、B 两物块的质量均为m ,滑环C 的质量为M ,开始时绳连接滑环C 部分处于水平,绳刚好拉直且无弹力,滑轮到杆的距离为L ,控制滑块C ,使其沿杆缓慢下滑,当C 下滑L 时,释放滑环C ,结果滑环C 刚好处于静止,此时B 刚好要离开地面,不计一切摩擦,重力加速度为g .(1)求弹簧的劲度系数;(2)若由静止释放滑环C ,求当物块B 刚好要离开地面时,滑环C 的速度大小.【答案】(1)3mg k L =(25542gL 【解析】试题分析:(1)设开始时弹簧的压缩量为x ,则kx=mg设B 物块刚好要离开地面,弹簧的伸长量为x′,则 kx′=mg 因此mg x x k'== 由几何关系得22162293x L L L L =+= 求得3L x =得3mg k L= (2)弹簧的劲度系数为k ,开始时弹簧的压缩量为13mg L x k ==当B 刚好要离开地面时,弹簧的伸长量23mg L x k == 因此A 上升的距离为1223L h x x =+=C 下滑的距离224()3H L h L L =+-= 根据机械能守恒222211()22MgH mgh m v Mv H L -=++ 又2mgcos370=Mg联立求得(2)55 10487542M m gL v gL m M -==+ 考点:胡克定律;机械能守恒定律【名师点睛】对于含有弹簧的问题,是高考的热点,要学会分析弹簧的状态,弹簧有三种状态:原长、伸长和压缩,含有弹簧的问题中求解距离时,都要根据几何知识研究所求距离与弹簧形变量的关系.7.如图所示,在一倾角为30°固定斜面上放一个质量为2kg 的小物块,一轻绳跨过两个轻滑轮一端固定在墙壁上,一端连接在物块上,且物块上端轻绳与斜面平行,动滑轮下方悬挂质量为3kg 的重物,整个装置处于静止状态。
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)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≠。
高中物理第三章相互作用-力经典大题例题(带答案)
高中物理第三章相互作用-力经典大题例题单选题1、一种运送货物的小平板推车如图所示。
某工人使用此小推车运送货物的过程中,下列说法正确的是()A.当工人拉着小推车在水平地面上做匀速直线运动时,地面对小推车无摩擦力B.当工人拉着小推车在水平地面上做匀速直线运动时,小推车对货物的摩擦力方向与前进方向一致C.若工人拉着小推车水平前进过程中突然减速,此时小推车对货物的摩擦力方向与前进方向相反D.小推车的速度增大的过程中,加速度也一定在增大答案:CAB.当小推车在水平地面上做匀速直线运动时,货物在水平方向上不受力,小推车对货物没有摩擦力,但地面对小推车有摩擦力,故AB错误;C.若工人拉着小推车水平前进过程中突然减速,则小推车对货物产生向后的摩擦力,摩擦力方向与前进方向相反,故C正确;D.小推车的加速度与小推车所受的合力有关,小推车的速度增大的过程中,只能确定加速度方向与速度方向相同,不能确定加速度大小如何变化,故D错误。
故选C。
2、长直木板上表面上静置一物体,木板由水平位置缓慢转至物体恰好在木板上滑动时,物体所受摩擦力F f与木板倾角θ间关系图像正确的是()A.B.C.D.答案:D木板由水平位置缓慢抬起时,物体保持相对静止直至恰好在木板上滑动时,根据平衡条件可得摩擦力大小为F f=m gsinθ结合数学知识可知D图像符合题意,故选D。
3、图中是某运动员三级跳远腾空的照片。
关于该选手在空中的受力情况分析,说法正确的是()A.不受力的作用B.重力、空气阻力C.重力和跳跃力、空气阻力D.仅受到重力作用答案:B运动员三级跳远腾空时受到自身的重力,由于空气阻力不能忽略,故还受空气阻力。
故选B。
4、如图所示,一个“Y”形弹弓顶部跨度为L,两根相同的橡皮条自由长度均为L,在两橡皮条的末端用一块软羊皮(长度不计)做成裹片。
若橡皮条的弹力与形变量的关系满足胡克定律,且劲度系数为k,发射弹丸时每根橡皮条的最大长度为1.5L(弹性限度内),则发射过程中裹片对弹丸的最大作用力为()A.12kL B.2√23kL C.kL D.2kL答案:B根据胡克定律知,每根橡皮条的最大弹力F=k(1.5L−L)=0.5kL 设此时两根橡皮条与合力的夹角为θ,根据几何关系知sinθ=1 3根据平行四边形定则知,弹丸被发射过程中所受的最大作用力F 合=2Fcosθ=2√23kL故选B。
人教版高一物理上册 第三章 相互作用——力专题练习(解析版)
一、第三章 相互作用——力易错题培优(难)1.如图所示,光滑半球形容器固定在水平面上,O 为球心,一质量为m 的小滑块,在水平力F 的作用下从半球形容器最低点缓慢移近最高点.设小滑块所受支持力为N ,则下列判断正确的是( )A .F 缓慢增大B .F 缓慢减小C .N 不变D .N 缓慢减小【答案】A 【解析】 【分析】 【详解】对物体进行受力分析:物体受重力mg 、支持力F N 、水平力F .已知小滑块从半球形容器最低点缓慢移近最高点,我们可以看成小滑块每一个状态都是平衡状态.根据平衡条件,应用力的合成得出:G F tan θ=N GF sin θ=,由于小滑块从半球形容器最低点缓慢移近最高点,所以θ减小,tanθ减小,sinθ减小.根据以上表达式可以发现F 增大,F N 增大.故选A.【点睛】物体的动态平衡依然为高考命题热点,解决物体的平衡问题,一是要认清物体平衡状态的特征和受力环境是分析平衡问题的关键;二是要学会利用力学平衡的结论(比如:合成法、正交分解法、效果分解法、三角形法、假设法等)来解答;三是要养成迅速处理矢量计算和辨析图形几何关系的能力.2.如图所示,物块A 放在直角三角形斜面体B 上面,B 放在弹簧上面并紧挨着竖直墙壁,初始时A 、B 静止。
现用力F 沿斜面向上推A ,但A 、B 仍未动,则施力F 后,下列说法正确的是( )A .A 、B 之间的摩擦力一定变大 B .B 与墙之间可能没有摩擦力C .B 与墙面间的弹力可能不变D .B 与墙面间的弹力变大【答案】D 【解析】 【分析】 【详解】A .对A 物体,开始受重力、B 对A 的支持力和静摩擦力平衡,当施加F 后,仍然处于静止,开始A 所受的静摩擦力大小为A sin m g θ,若A 2sin F m g θ=,则A 、B 之间的静摩擦力大小还是等于A sin m g θ,所以A 、B 之间的摩擦力可能不变,故A 错误; B .对整体分析,因为AB 不动,弹簧的形变量不变,则弹簧的弹力不变,开始弹簧的弹力等于A 、B 的总重力,施加F 后,弹簧的弹力不变,总重力不变,根据平衡知,则B 与墙之间一定有摩擦力,摩擦力大小等于力F 在竖直方向的分力,方向竖直向下,故B 错误; CD .以整体为研究对象,开始时B 与墙面的弹力为零,施加力F 后,B 与墙面的弹力变为F cos α,弹力增大,故C 错误,D 正确。
高中物理必修一第三章相互作用力经典大题例题(带答案)
高中物理必修一第三章相互作用力经典大题例题单选题1、一学校物理项目学习小组研究悬索桥的受力特点,实际的悬索桥在工程上是复杂的,他们进行了合理简化,悬索桥的简化模型如下:吊桥六对钢杆悬吊,六对钢杆在桥面上分列两排,其上端挂在两根钢缆上,如图为其一侧面图。
已知图中相邻两钢杆间距离为9m,靠桥面中心的钢杆长度为2m(即AA′=DD′=2m),BB′= EE′,CC′=PP′,又已知两端钢缆CM、PN与水平方向成45°角,若钢杆钢缆自重不计,每根钢杆承受拉力相同,桥面总质量m,每根钢杆拉力均为T。
以下说法正确的是()A.每根钢杆拉力大小为16mgB.每对钢缆AD中拉力大小为13mgC.每对钢缆CM中拉力大小为√22mgD.BB′的长度为6m答案:CA.桥面总质量m,每根钢杆拉力均为T,由平衡条件可得12T=mg解得T=mg 12故A错误;C.对整体受力分析如图,由平衡条件可得2T MC sin45∘=mg 解得T MC=mg2sin45∘=√2mg2故C正确;B.对左边的悬索受力分析如图所示,由平衡条件可得T AD=T MC cos45∘=mg 2故B错误;D.对A点受力分析如图所示,由平衡条件可得tanθ=16mgT AD=13由几何关系可得BB′=AA′+A′B′tanθ=(2+9×13)m=5m故D错误。
故选C。
2、如图将光滑的重球放在斜面上,被竖直的挡板挡住而静止,设球对斜面的压力为N1,对挡板的压力为N2,当挡板从竖直缓慢地转到水平位置的过程中()A.N1变小,N2变大B.N1变大,N2变小C.N1变小,N2先变小后变大D.N1和N2都变小答案:C以球为研究对象,受力分析如图小球受到重力G、斜面的支持力N1′和挡板的支持力N2′,N1′与N1是作用力和反作用力,大小相等,方向相反,N2′与N2是作用力和反作用力,大小相等,方向相反,由平衡条件得知,N1′和N2′的合力与重力G大小相等、方向相反,作出多个位置N1′和N2′的合力,如图,由图看出,N1′逐渐减小,N2′先减小后增大,当N1′和N2′垂直时,N2′最小,根据牛顿第三定律得知,N1逐渐减小,N2先变小后变大,故C正确,ABD错误。
高中物理受力分析作图大全
受力分析专项训练
一、 下面各图的接触面均光滑,对小球受力分析:
二、 下面各图的接触面均粗糙,对物体受力分析:
车板粗糙,A 做匀速直线运动。
图20
物体沿斜坡匀速下滑。
图
21
物块以初速度冲上粗糙斜坡。
图22
图6
图
11
图12
图
4
图
13
图
15
图
16
图14 物体处于静止
物体刚放在传送带上
图17
物体随传送带一起 做匀速直线运动
图18 图19
物体静止在斜面上
图23
在光滑斜坡上,物块静止状态
图24
物块在F
的作用下沿斜坡向下运动。
图27
物块向上滑动 图28
三、分别对A 、B 、C 两物体受力分析:
图25
物体处于静止(请画出物体 受力可能存在的所有情况)
图26
图29
杆处于静止状态,其中杆与半球面之间光滑
图30
杆处于静止状态,其中 杆与竖直墙壁之间光滑 A 、B 、C 两物体均静止
图38
图40随电梯匀速
杆处于静止状态
四、整体受力分析
图41 对A受力分析
图42 对A受力分析图43 对A、B受力分析
图44 对A、B受力分析图45 对A、B受力分析
图46 对A、B受力分析
图47 对A、B、C受力分析图48 对A、B、C受力分析
五、 杆类、绳类、弹簧类
图49
图50
图51
图52
图53
图54
图55
图56
图57
图58
AO 表面粗糙,OB 表面光滑 分别画出两环的受力分析图。
高中物理相互作用力25道作图专题练习
高中物理相互作用力25道作图专题练习学校:___________姓名:___________班级:___________考号:___________一、作图题1.水平桌面上的重物受到50N的重力,用力的图示法画出重物的支持力。
2.如图所示,一木块静止在斜面上,请在图中画出木块受到的重力和斜面支持力的示意图。
3.请在图中画出杆或球所受的弹力。
(a)杆放在半球形的槽中;(b)球用细线悬挂在竖直墙上;(c)点1、2、3都可能是球的重心位置,点2是球心,1、2、3点在同一竖直线上。
4.在水平拉力F的作用下,A、B两球均处于静止状态,OA、AB绳倾斜,OB绳竖直,请分别在答题卡相应位置作出A、B两球的受力示意图。
5.画出下图小球受力示意图,图中绳子在竖直方向。
6.画出图中各个静止的球体A所受的弹力的示意图并用字母表示出来_____。
(各个接触面和点均光滑)7.请用力的图示法画出下列重5 N物体的重力______。
8.请在图中画出杆或球所受弹力的示意图:(1)杆靠在墙上______。
(2)球用细线悬挂在竖直墙上_____。
9.如图,物体A上表面水平,A、B重叠在一起静止放在固定斜面上,请画出A物体的受力示意图________。
10.如图所示,物体A靠在竖直的墙面上,在竖直向上的力F的作用下,A、B物体均保持静止,请画出物体A受力的示意图___11.墙壁粗糙,在F力的作用下,物块沿墙壁向上运动,画出物块的受力分析图_____。
12.如图所示,一物块静止在斜面上,请按力的作用效果画出重力的矢量分解图。
(____)13.墙壁光滑,用细绳将小球斜挂于墙壁上。
画出小球的受力分析图。
(_____)14.物块静止于斜面上,画出物块的受力分析图。
(____)15.在图中画出木块沿斜面向上、向下、静止时的受力示意图。
16.请在图中画出A物体受到的力____________(已知:左图中物块静止在斜面上,右图中光滑球A静止在水平面上)17.分别画出下列两个小球的受力分析图。
高中物理必修1相互作用受力分析与作图练习
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
2、如图,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,旵石块侧面所受弹力的大小为()
11.下列现象中存在静摩擦力的是()
A.用手拿着瓶子,瓶子保持竖直,手与瓶子之间
B.皮带运输机,当皮带上放着物体沿水平方向匀速前进时,物体与皮带间
C.水平地面上,受到水平推力作用的物块保持静止状态时,物块与地面间
D.水平地面上,受到水平推力作用的物块做匀速直线运动时,物块与地面间.
12.关于摩擦力的正确说法是()
例1.用一斜向上的拉力F沿粗糙水平拉着箱子运动,则水平面对箱子的滑动摩擦力不一定存在.如果恰好有F cosθ= mg ,则水平面对箱子的支持力恰好为零,滑动摩擦力也恰好为零.这时箱子只受重力和拉力两个作用,箱子肯定做加速运动.
2.关于静摩擦力的分析思路
静摩擦力由于跟相对运动趋势方向相反,静摩擦力实际上是物体做持相对静止时受到的摩擦力.物体在相对静止的状态,它的相对运动趋势的方向如何,我们往往不能直接把握,最有效的分析思路是借助物理规律或条件来分析静摩擦力的存在与否和它的方向,而且有时还可能求出摩擦力的大小.
⑷图中各个砖块质量均为m,分析A所受的全部力,并求出A受的摩擦力的大小。
3.物体m沿粗糙水平面运动,⑴图:作出①Fsinθ<mg时的受力图;②Fsinθ=mg时的受力图.⑵图中的物块沿斜面匀速上滑,物块与斜面间的动摩擦因数为μ.分析物块的受力情况.⑶图中的m1和m2与倾角θ满足条件m2g<m1g sinθ且m1和m2均静止.作出m1的受力图.⑷图中的A,B均静止,竖直墙壁光滑,试用隔离法画出A和B两个物体的受力图.
高中物理受力分析画图专题练习
高中物理_受力分析画图专题练习
高中物理_受力分析画图专题练习
一、力的合成
1.合力与分力
(1)定义:如果几个力共同作用产生的效果与一个力的作用效果相同,这一个力就叫作那几个力的合力,那几个力叫作这一个力的分力.
(2)关系:合力与分力是等效替代关系.
2.共点力
作用在物体的同一点,或作用线的延长线交于一点的几个力.
3.力的合成
(1)定义:求几个力的合力的过程.
(2)运算法则
①平行四边形定则:求两个互成角度的分力的合力,可以用表示这两个力的线段为邻边作平行四边形,这两个邻边之间的对角线就表示合力的大小和方向.如图甲所示,F1、F2为分力,F为合力.
②三角形定则:把两个矢量的首尾顺次连接起来,第一个矢量的首到第二个矢量的尾的有向线段为合矢量.如图乙,F1、F2为分力,F为合力.
二、力的分解
1.定义:求一个力的分力的过程.
力的分解是力的合成的逆运算.
2.遵循的原则
(1)平行四边形定则.(2)三角形定则.
3.分解方法
(1)效果分解法.如图所示,物体重力G的两个作用效果,一是使物体沿斜面下滑,二是使物体压紧斜面,这两个分力与合力间遵循平行四边形定则,其大小分别为G1=G sinθ,G2=G cosθ.
(2)正交分解法.。
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高中物理相互作用力25道作图专题练习学校:___________姓名:___________班级:___________考号:___________
一、作图题
1.水平桌面上的重物受到50N的重力,用力的图示法画出重物的支持力。
2.如图所示,一木块静止在斜面上,请在图中画出木块受到的重力和斜面支持力的示意图。
3.请在图中画出杆或球所受的弹力。
(a)杆放在半球形的槽中;
(b)球用细线悬挂在竖直墙上;
(c)点1、2、3都可能是球的重心位置,点2是球心,1、2、3点在同一竖直线上。
4.在水平拉力F的作用下,A、B两球均处于静止状态,OA、AB绳倾斜,OB绳竖直,请分别在答题卡相应位置作出A、B两球的受力示意图。
5.画出下图小球受力示意图,图中绳子在竖直方向。
6.画出图中各个静止的球体A所受的弹力的示意图并用字母表示出来_____。
(各个接触面和点均光滑)
7.请用力的图示法画出下列重5 N物体的重力______。
8.请在图中画出杆或球所受弹力的示意图:
(1)杆靠在墙上______。
(2)球用细线悬挂在竖直墙上_____。
9.如图,物体A上表面水平,A、B重叠在一起静止放在固定斜面上,请画出A物体的受力示意图________。
10.如图所示,物体A靠在竖直的墙面上,在竖直向上的力F的作用下,A、B物体均
保持静止,请画出物体A受力的示意图___
11.墙壁粗糙,在F力的作用下,物块沿墙壁向上运动,画出物块的受力分析图_____。
12.如图所示,一物块静止在斜面上,请按力的作用效果画出重力的矢量分解图。
(____)
13.墙壁光滑,用细绳将小球斜挂于墙壁上。
画出小球的受力分析图。
(_____)
14.物块静止于斜面上,画出物块的受力分析图。
(____)
15.在图中画出木块沿斜面向上、向下、静止时的受力示意图。
16.请在图中画出A物体受到的力____________(已知:左图中物块静止在斜面上,右图中光滑球A静止在水平面上)
17.分别画出下列两个小球的受力分析图。
(1)
(2)
18.如图所示,光滑斜面固定在水平面上,物块A上表面水平,下表面与斜面平行,物块B放在物块A上。
请画出B与A一起沿斜面下滑过程中,B物块的受力示意图_______。
19.画出斜面上的物体受到所有力的示意图.
20.如图所示,物体A对物体B的压力是10 N,试画出这个压力的图示.
21.画出各图中物体P所受的弹力的方向。
图丙中点1、2、3都可能是球的重心位置,点2是球心,1、2、3点在同一竖直线上。
22.三个处于直角坐标系xoy中的共点力的大小方向如图所示.求它们的合力F合的大小和方向。
23.作图:画各图中A物体的受力示意图
(1)在力F作用下静止在水平面上的物体
(2)沿传送带匀速运动的物体
(3)沿传送带匀速上滑的物块A
24.如图所示,AB为绳子,BC为轻杆,试画出结点B的受力示意图。
25.如图所示,物体静止在斜面上,其所受重力为150N,试用作图法求斜面对它的支持力和摩擦力的大小.(1cm表示50N)
(_____)
参考答案
1.见解析
【解析】
【分析】
【详解】
静止在水平桌面上的物体,重力与支持力是一对平衡力。
因此支持力的大小为50N,方向竖直向上,作用在物体与桌面的接触面上。
如图所示。
2.
【解析】
【分析】
【详解】
重力G和支持力F的作用点都可画在物体的重心上,重力的方向竖直向下;支持力的方向垂直于斜面向上。
如图所示
3.
【解析】
【分析】
【详解】
(a)杆放在半球形的槽中;
(b)球用细线悬挂在竖直墙上;
(c)点1、2、3都可能是球的重心位置,点2是球心,1、2、3点在同一竖直线上。
4.
【解析】
【分析】
【详解】
对球B受力分析,B球受到重力和OB绳子的拉力,AB绳对B球没有拉力,否则OB不能处于竖直状态;
对球A受力分析,受到重力、拉力F和OA绳子的拉力,共三个力作用,如图所示。
5.
【解析】
【分析】
【详解】
小球静止,受力平衡,首先受到一个竖直向下的重力G,然后用假设法,如果受到斜面的支持力,则水平方向受力不平衡,则斜面对它的力为0,细绳给它的力沿着绳子收缩的方向,
则给其一个竖直向上的拉力T。
6.见解析
【解析】
【分析】
【详解】
由题意可知,球体A所受的弹力的示意图如图所示
7.
【解析】
【分析】
【详解】
[1]先选取标度,重力竖直向下,根据标度作图如下
8.
【解析】
【分析】
【详解】
(1)[1]弹力方向如图
(2)[2]绳子的拉力方向沿绳,弹力方向如图
9.
【解析】
【分析】
【详解】
对B 分析可知,B 只受重力和支持力,所以和A 之间没有摩擦力,对A 受力分析可知,A 受重力G 、斜面给的垂直斜面向上的支持力1N 、B 给的竖直向下的压力2N 、斜面给的沿斜面向上的摩擦力f 作用,做出示意图如图所
10.
【解析】
【分析】
【详解】
首先对A 、B 利用整体法分析受力,可知墙面对A 无弹力,则墙面对A 也没有摩擦力;再以B 为研究对象,它受四个力作用,重力竖直向下、弹簧的弹力竖直向上、A 对B 的压力垂直斜面斜向下,A 对B 沿斜面向下的摩擦力;以A 为研究对象,它受三个力作用,本身受到的重力、B 对A 的支持力和B 对A 沿斜面向上的摩擦力
11.
【解析】
【分析】
【详解】
物块在F力的作用下沿竖直粗糙墙面向上滑动,受重力G,墙面向下的摩擦力f,墙面对物体的支持力N以及力F作用,受力示意图如下:
12.
【解析】
【分析】
【详解】
将重力分解为沿斜面向下使物体下滑的力F1以及垂直于斜面向下压斜面的分力F2,如图;
13.
【解析】
【分析】
【详解】
小球受重力mg,细绳的拉力T以及墙面的支持力F N,受力示意图如图所示:
14.
【解析】
【分析】
【详解】
物体位于斜面上处于静止状态,受到重力、支持力和摩擦力三个力的作用,物体有向下运动的趋势,因此摩擦力的方向沿斜面向上,如图:
15.见解析
【解析】
【分析】
【详解】
物体受力示意图:
16.
【解析】
【分析】
【详解】
物体A受力如图:
17.(1);(2);
【解析】
【详解】
(1)小球一定受重力;因绳子竖直,小球与斜面接触,若球与斜面间有弹力,则小球不可能竖直静止;故小球受绳子的拉力而不受斜面的支持力;故受力分析如图所示:
(2)小球一定受重力;地面的支持力竖直向上。
小球与木块接触,若球与木块间有弹力,则小球不可能静止;故小球受地面的支持力而不受木块的弹力;故受力分析如图所示:
18.
【解析】
【详解】
AB一起沿斜面向下运动,AB整体受重力,斜面的支持力,所以AB一起沿斜面向下做匀加
速直线运动,加速度方向沿斜面向下,所以B物体受重力,A对B的支持力,A对B的静摩擦力,受力示意图如图
19.
【解析】
【详解】
物体受力示意图如图所示:
20.
【解析】
【分析】
【详解】
物体A对B的压力,方向竖直向下,大小为10N,如图所示:
21.
【解析】
【详解】
甲图:弹力垂直于接触面指向受力物体,作出示意图如图;
乙图:小球受到绳子的拉力与侧壁的弹力,作出示意图如图;
丙图:小球受到两支持力过球心,作出弹力示意图如图
丁图:棒受到垂直于棒的支持力与沿着圆心方向的弹力,作出示意图如图;
戊图:弹力垂直于接触面指向受力物体,作出示意图如图;
22.1N,与y轴正方向成30°角斜向左上方
【解析】
【详解】
根据平行四边形法则依次合成,如图所示:
F ,先将y轴右侧的两个力合成为0F,再将0F和y轴左侧力合成为F,通过作图可知1N 方向为与y轴正方向成30°角斜向左上方。
23.(1)
(2)
(3)
【解析】【详解】(1)如图:
(2)如图:
(3)如图:
本卷由系统自动生成,请仔细校对后使用,答案仅供参考。
答案第15页,总15页
24.见详解
【解析】
【详解】
对结点B 受力分析如图:
25.见解析
【解析】
【详解】
对物块受力分析,如图所示
根据牛顿定律得
N 2cos371500.8120N F F G ==︒=⨯=
f 1sin 371500.690N F F G ==︒=⨯=
支持力为120N 和摩擦力为90N 。