专题一_力与物体的平衡_精讲

专题一力与物体的平衡
1.力的效果
(1)力的静力学效应：力能使物体发生形变.
(2)力的动力学效应：
a.瞬时效应：使物体产生加速度F=ma;
b.时间积累效应：产生冲量I=Ft，使物体的动量发生变化I=△p;
c.空间积累效应：做功W=Fs，使物体的动能发生变化W=△E
k.
2.中学物理中常见的几种力
3．受力分析的步骤
(1)明确研究对象：研究对象可以是一个点、一个物体或物体系等．
(2)按顺序找力：按一重力、二弹力(分析有多少个接触点，然后根据弹力产生的条件分析是否产生弹力)、三摩擦力、四其他力(如电场力、磁场力等)的顺序来分析物体受力．防止多力或漏力．
(3)画出力的示意图：每个力都要标明表示力的符号
探究点一三力平衡问题
1.如图所示的装置处于静止状态.已知A、B两点在同一水平面上，轻
绳OA、OB与水平方向的夹角均为θ，物体所受重力为G，求轻绳OA
和OB所受的拉力.
2.如图所示，在电线杆的两侧常用钢丝绳把它固定在地上.如果钢丝绳与
地面的夹角∠A=∠B=60°，每条钢丝绳的拉力都是300N，求两根钢丝绳
作用在电线杆上的合力.
（双）3.如图所示，物体G用两根绳子悬挂，开始时绳OA水平，现将两绳同时沿顺时针方向转过90°，且保持两绳之间的夹角α不变(α>90°)，物体保持
静止状态.在旋转过程中，设绳OA的拉力为T1，绳OB的拉力为
T2，则( ).
(A)T1先减小后增大(B)T1先增大后减小
(C)T2逐渐增大(D)T2最终变为零
探究点二多力平衡问题
2．如图X2－2所示，A、B两物体紧靠着放在粗糙水平面上．A、B间接触面光滑．在水平推力F作用下两物体一起加速运动，物体A恰好不离开地面，则物体关于A、B()
A．A受3个力，B受4个力
B．A受4个力，B受3个力
C．A受3个力，B受3个力
D．A受4 个力，B受4个力
C．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
探究点三物体组的平衡问题
1．如图1－1－5所示，粗糙的水平地面上有一斜劈，斜劈上一物块正在沿斜匀速下滑，斜劈保持静止，则地面对斜劈的摩擦力( )
面以速度v
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1－1－6所示，倾角为θ的三角滑块及其斜面上的物块静止在粗糙水平地面上．现用力F垂直作用在物块上，物块及滑块均未被推动，则滑块受到地面
的静摩擦力大小为( )
A．0 B．F cosθ
C．F sinθD．F tanθ
探究点四 动态平衡问题
1．国家大剧院外部呈椭球型．假设国家大剧院的屋顶为半球形，一保洁人员为执行保洁任务，必须在半球形屋顶上向上缓慢爬行(如图所示)，他在向上爬的过程中( )
A ．屋顶对他的支持力不变
B ．屋顶对他的支持力变大
C ．屋顶对他的摩擦力不变
D ．屋顶对他的摩擦力变大
探究点五:电磁学中的物体的平衡问题
1．如图所示，M 、N 是平行板电容器的两个极板，R 0为定值电阻，R 1、R 2为可调电阻，用绝缘细线将质量为m 、带正电的小球悬于电容器内部．闭合电键S ，小球静止时受到悬线的拉力为F .调节R 1、R 2，关于F 的大小判断正确的是( )
A ．保持R 1不变，缓慢增大R 2时，F 将变大
B ．保持R 1不变，缓慢增大R 2时，F 将变小
C ．保持R 2不变，缓慢增大R 1时，F 将变大
D ．保持R 2不变，缓慢增大R 1时，F 将变小
变式．(双选)如图所示，A 、B 两带电小球，质量分别为m A 、
m B ，电荷量分别为q A 、q B ，用绝缘不可伸长的细线如图悬挂，静止时A 、B 两球处于同一水平面．若B 对A 及A 对B 的库仑力分别为F A 、F B ，则下列判断正确的是( )
A ．F
A <F
B B ．O
C 细线的拉力F TC ＝(m A ＋m B )g
C ．AC 细线对A 的拉力F TA ＝2
g m A D ．同时烧断AC 、BC 细线后，A 、B 在竖直方向的加速度相同
探究六:电磁感应中的平衡问题
1.如图甲中abcd 为导体做成的框架，其平面与水平面成θ角，质量为m 的导体棒PQ 与ab 、cd 垂直且接触良好，回路的电阻为R ，整个装置放于垂直框架平面的变化的磁场中，磁感应强度B 随时间变化规律如图乙所示，棒PQ 始终静止，在时间0～t
0内，棒PQ 受到的静摩擦力的大小变
化是 ( ) 思路：安培力方向？
A.一直增大
B.一直减小
C.先减小后增大
D.先增大后减小
1．如图1－1－1所示的水平面上，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 3>F 1
D ．F 3>F 2>F 1
2．图1－1－4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G
B ．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G
3．在2010年广州亚运会上，我国运动员陈一冰在吊环项目中取得了冠军．如图所示是比赛中的一个场景，此时人静止不动，两根吊带对称并与竖直方向有一定夹角．下列判断正确的是( )
A ．两根吊带受到环的拉力大小不等
B ．手对吊环作用力方向竖直向下
C ．每根吊带受到环的拉力大小都等于人重量的一半
D ．两根吊带受到环的拉力合力一定竖直向下
4．如图所示，清洗楼房玻璃的工人常用一根绳索将自己悬在空中，工人及其装备的总重量为G ，悬绳与竖直墙壁的夹角为α，悬绳对工人的拉力大小为F 1 ，墙壁对工人的弹力大小为F
2 , 则( )
A ．F 1＝G sin α
B ．F 2＝G tan α
C ．若缓慢减小悬绳的长度，F 1与F 2的合力变大
D ．若缓慢减小悬绳的长度，F 1减小，F 2增大
5．如图X 2－8所示，一光滑斜面固定在地面上，重力为G 的物体在一水平推力F 的作用下处于静止状态．若斜面的倾角为θ，则( )
A ．F ＝G cos θ
B ．F ＝G sin θ
C ．物体对斜面的压力F N ＝G cos θ
D ．物体对斜面的压力F N ＝
G cos θ
6．某同学在研究性学习中，利用所学的知识解决了如下问题：一轻质弹簧竖直悬挂于某一深度为h＝30.0 cm且开口向下的小筒中(没有外力作用时弹簧的下端位于筒内，用测力计可以同弹簧的下端接触)，如图X2－7甲所示，若本实验的
和弹簧的长度测量工具只能测量露出筒外弹簧的长度l，现要测出弹簧的原长l
劲度系数，该同学通过改变l而测出对应的弹力F，作出F－l图象如图乙所示，则弹簧的劲度系数为k＝________ N/m，弹簧的原长l0＝_________.
甲乙
图X2－7
7．如图所示，一质量为m=1.0×10-2kg，带电荷量为q=1.0×10-6C的小球，用绝缘细线悬挂在水平向右的匀强电场中，假设电场足够大，静止时悬线向左与竖直方向成60°角．小球在运动过程电荷量保持不变，重力加速度g=10m/s2.(结果保留2位有效数字)求：
(1)画出小球受力图并判断小球带何种电荷；
(2)求电场强度E；
(3)若在某时刻将细线突然剪断，求经过1s时小球的速度v.。