高中物理必修1第二章 力 物体的平衡第3讲 共点力的平衡条件和应用
合集下载
相关主题
- 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)。
图2
A.大石头一定受到三个力的作用 B.基岩对大石头的支持力一定竖直向上 C.基岩对大石头的支持力等于石头重力 D.基岩对大石头的作用力一定竖直向上 解析 由于大石头和支持它的石化木之间的接触面情形未知,可能水平也可能 倾斜,但大石头处于平衡状态,基岩对大石头的作用力一定竖直向上,选项D正确。 答案 D
力F两个力作用,竖直墙对物体M没有作用力,所以物体M受到外力F、重力、N对
M的压力和摩擦力四个力作用,选项A、B、C错误,D正确。
答案 D
3.(多选)如图4所示,一架救援直升机通过软绳打捞河中物体,物体
质量为m,由于河水的流动对物体产生水平方向的冲击力,使软
绳偏离竖直方向,当直升机相对地面静止时,绳子与竖直方向成
基础诊断 1.天然平衡岩带给我们的那种仿佛时间停止的静态之美成为很多艺术家的灵感源泉,他
们不断尝试着复制这种不可思议的平衡之美。达莱尔·雷特便是这样一位艺术家,在 其最为著名的作品中,雷特将一块大石头放在石化木顶端一块微小的基岩上。这块 大石头并非呈现出直立姿态,而是倾斜着身子。则关于大石头的受力下述正确的是 ()
【拓展提升1】 (多选)在【例1】中,若力F作用在B上,如图6所
示,则B的受力个数可能为( )
A.3个
B.4个
C.5个
D.6个
解析 B一定受重力、斜面的支持力、A的压力和力F,斜面对B 图6
可能有摩擦力,也可能没有摩擦力,故B可能受4个力或5个力,选
项B、C正确。
答案 BC
【拓展提升2】 在【拓展提升1】中,水平推力改为水平拉力(水平向左),如图7所示, 整个系统处于静止状态,则以下说法正确的是( )
态进行分析,再运用平衡条件或牛顿运动定律判定未知力。
(3)特征判据:从力的作用是相互的这个基本特征出发,通过判定其反作用力是否存
在来判定该力是否存在。
二、共点力的平衡 1.平衡状态 物体处于_静__止____状态或 匀速直线运动 状态。 2.平衡条件 F 合＝0 或FFxy＝＝00。
如图1甲和乙所示,小球静止不动,物块匀速运动。
图1 则小球F合＝__0_;物块Fx＝ ___0,Fy＝ ___ 。0
3.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____相___等、方向_____相__反。 (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 与另外两个力的合力大小____相__等_、方向____相__反_,并且这三个力可以形成一个 封闭的矢量______三__角_。形 (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 与另外几个力的合力大小____相__等_ 、方向____相__反_ 。
θ角,已知物体所受的浮力不能忽略,重力加速度为g。下列说法
正确的是( )
图4
A.绳子的拉力为cmosgθ
B.绳子的拉力可能小于 mg
C.物体Hale Waihona Puke Baidu到河水的水平方向的作用力等于绳子的拉力
D.物体受到河水的水平方向的作用力小于绳子的拉力
解析 对物体受力分析,如图所示:
根据平衡条件，竖直方向有 F 浮＋Tcos θ＝mg，则有 T＝mcgo－s θF浮，故绳子的拉 力可能小于 mg，故 A 错误，B 正确；在水平方向上有 f＝Tsin θ，sin θ＜1，有 f＜T，物体受到河水的水平方向的作用力小于绳子的拉力，故 C 错误，D 正确。 答案 BD
1.(2019·盐城模拟)如图8所示,一架无人机执行航拍任务时正沿
直线朝斜向下方向匀速运动,用G表示无人机重力,F表示空气
对它的作用力,下列四幅图中能表示此过程中无人机受力情
图7 A.A的受力个数为4个 B.B的受力个数为4个 C.地面对C的支持力小于三者重力之和 D.地面对C的摩擦力大小等于F,方向水平向右
解析 对A进行受力分析,根据平衡条件知A只受重力和支持力2个力的作用, 选项A错误;对B进行受力分析,受重力、A对B的压力、C施加的垂直斜面向 上的支持力、拉力F,根据平衡条件还受C施加的平行斜面向上的静摩擦力, 共5个力的作用,选项B错误;以A、B、C整体为研究对象进行受力分析,根据 平衡条件知地面对物块C的支持力等于三者重力之和,选项C错误;对A、B、 C整体进行受力分析,根据平衡条件知地面对物块C的摩擦力大小等于F,方向 水平向右,选项D正确。 答案 D
2.如图3所示,M、N两物体叠放在一起,在竖直向上的恒力F作用
下,沿竖直墙壁一起向上做匀速直线运动,则关于两物体受力情
况的说法正确的是( ) A.物体M可能受到6个力
B.物体N可能受到4个力
图3
C.物体M与墙之间一定有摩擦力
D.物体M与N之间一定有摩擦力
解析 物体N受到重力、支持力和静摩擦力三个力作用,M和N整体受到重力和外
第3讲 共点力的平衡条件和应用
一、受力分析
知识要点
1.把指定物体(研究对象)在特定的物理情境中受到的所有外力都找出来,并画出受
力 示意图 的过程。
2.受力分析的三个常用判据
(1)条件判据:不同性质的力产生条件不同,进行受力分析时最基本的判据是其产生
条件。
(2)效果判据:有时是否满足某力产生的条件是很难判定的,可先根据物体的运动状
受力分析的基本思路
受力分析 一题多变
【例1】 (多选)如图5所示,在水平力F作用下,A、B保持静止。若A与B的接触面是 水平的,且F≠0,则B的受力个数可能为 ( )
A.3个 C.5个
图5 B.4个 D.6个
解析 先对A、B整体受力分析,受重力、水平力F、支持力;当水平力F平行斜面 向上的分力大于重力沿斜面向下的分力时,有上滑趋势;当水平力F平行斜面向上 的分力小于重力沿斜面向下的分力时,有下滑趋势;当水平力F平行斜面向上的分 力等于重力沿斜面向下的分力时,无滑动趋势;再对A受力分析,受水平力F、重力、 支持力和向左的静摩擦力,共4个力;最后对B受力分析,受重力、A对B的压力和向 右的静摩擦力,斜面对B的支持力,若B物体相对斜面有滑动趋势,则还要受到斜面 的静摩擦力,若相对斜面无滑动趋势,则不受斜面的静摩擦力,即物体B可能受4个力, 也可能受5个力,故选项B、C正确。 答案 BC
A.大石头一定受到三个力的作用 B.基岩对大石头的支持力一定竖直向上 C.基岩对大石头的支持力等于石头重力 D.基岩对大石头的作用力一定竖直向上 解析 由于大石头和支持它的石化木之间的接触面情形未知,可能水平也可能 倾斜,但大石头处于平衡状态,基岩对大石头的作用力一定竖直向上,选项D正确。 答案 D
力F两个力作用,竖直墙对物体M没有作用力,所以物体M受到外力F、重力、N对
M的压力和摩擦力四个力作用,选项A、B、C错误,D正确。
答案 D
3.(多选)如图4所示,一架救援直升机通过软绳打捞河中物体,物体
质量为m,由于河水的流动对物体产生水平方向的冲击力,使软
绳偏离竖直方向,当直升机相对地面静止时,绳子与竖直方向成
基础诊断 1.天然平衡岩带给我们的那种仿佛时间停止的静态之美成为很多艺术家的灵感源泉,他
们不断尝试着复制这种不可思议的平衡之美。达莱尔·雷特便是这样一位艺术家,在 其最为著名的作品中,雷特将一块大石头放在石化木顶端一块微小的基岩上。这块 大石头并非呈现出直立姿态,而是倾斜着身子。则关于大石头的受力下述正确的是 ()
【拓展提升1】 (多选)在【例1】中,若力F作用在B上,如图6所
示,则B的受力个数可能为( )
A.3个
B.4个
C.5个
D.6个
解析 B一定受重力、斜面的支持力、A的压力和力F,斜面对B 图6
可能有摩擦力,也可能没有摩擦力,故B可能受4个力或5个力,选
项B、C正确。
答案 BC
【拓展提升2】 在【拓展提升1】中,水平推力改为水平拉力(水平向左),如图7所示, 整个系统处于静止状态,则以下说法正确的是( )
态进行分析,再运用平衡条件或牛顿运动定律判定未知力。
(3)特征判据:从力的作用是相互的这个基本特征出发,通过判定其反作用力是否存
在来判定该力是否存在。
二、共点力的平衡 1.平衡状态 物体处于_静__止____状态或 匀速直线运动 状态。 2.平衡条件 F 合＝0 或FFxy＝＝00。
如图1甲和乙所示,小球静止不动,物块匀速运动。
图1 则小球F合＝__0_;物块Fx＝ ___0,Fy＝ ___ 。0
3.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____相___等、方向_____相__反。 (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 与另外两个力的合力大小____相__等_、方向____相__反_,并且这三个力可以形成一个 封闭的矢量______三__角_。形 (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 与另外几个力的合力大小____相__等_ 、方向____相__反_ 。
θ角,已知物体所受的浮力不能忽略,重力加速度为g。下列说法
正确的是( )
图4
A.绳子的拉力为cmosgθ
B.绳子的拉力可能小于 mg
C.物体Hale Waihona Puke Baidu到河水的水平方向的作用力等于绳子的拉力
D.物体受到河水的水平方向的作用力小于绳子的拉力
解析 对物体受力分析,如图所示:
根据平衡条件，竖直方向有 F 浮＋Tcos θ＝mg，则有 T＝mcgo－s θF浮，故绳子的拉 力可能小于 mg，故 A 错误，B 正确；在水平方向上有 f＝Tsin θ，sin θ＜1，有 f＜T，物体受到河水的水平方向的作用力小于绳子的拉力，故 C 错误，D 正确。 答案 BD
1.(2019·盐城模拟)如图8所示,一架无人机执行航拍任务时正沿
直线朝斜向下方向匀速运动,用G表示无人机重力,F表示空气
对它的作用力,下列四幅图中能表示此过程中无人机受力情
图7 A.A的受力个数为4个 B.B的受力个数为4个 C.地面对C的支持力小于三者重力之和 D.地面对C的摩擦力大小等于F,方向水平向右
解析 对A进行受力分析,根据平衡条件知A只受重力和支持力2个力的作用, 选项A错误;对B进行受力分析,受重力、A对B的压力、C施加的垂直斜面向 上的支持力、拉力F,根据平衡条件还受C施加的平行斜面向上的静摩擦力, 共5个力的作用,选项B错误;以A、B、C整体为研究对象进行受力分析,根据 平衡条件知地面对物块C的支持力等于三者重力之和,选项C错误;对A、B、 C整体进行受力分析,根据平衡条件知地面对物块C的摩擦力大小等于F,方向 水平向右,选项D正确。 答案 D
2.如图3所示,M、N两物体叠放在一起,在竖直向上的恒力F作用
下,沿竖直墙壁一起向上做匀速直线运动,则关于两物体受力情
况的说法正确的是( ) A.物体M可能受到6个力
B.物体N可能受到4个力
图3
C.物体M与墙之间一定有摩擦力
D.物体M与N之间一定有摩擦力
解析 物体N受到重力、支持力和静摩擦力三个力作用,M和N整体受到重力和外
第3讲 共点力的平衡条件和应用
一、受力分析
知识要点
1.把指定物体(研究对象)在特定的物理情境中受到的所有外力都找出来,并画出受
力 示意图 的过程。
2.受力分析的三个常用判据
(1)条件判据:不同性质的力产生条件不同,进行受力分析时最基本的判据是其产生
条件。
(2)效果判据:有时是否满足某力产生的条件是很难判定的,可先根据物体的运动状
受力分析的基本思路
受力分析 一题多变
【例1】 (多选)如图5所示,在水平力F作用下,A、B保持静止。若A与B的接触面是 水平的,且F≠0,则B的受力个数可能为 ( )
A.3个 C.5个
图5 B.4个 D.6个
解析 先对A、B整体受力分析,受重力、水平力F、支持力;当水平力F平行斜面 向上的分力大于重力沿斜面向下的分力时,有上滑趋势;当水平力F平行斜面向上 的分力小于重力沿斜面向下的分力时,有下滑趋势;当水平力F平行斜面向上的分 力等于重力沿斜面向下的分力时,无滑动趋势;再对A受力分析,受水平力F、重力、 支持力和向左的静摩擦力,共4个力;最后对B受力分析,受重力、A对B的压力和向 右的静摩擦力,斜面对B的支持力,若B物体相对斜面有滑动趋势,则还要受到斜面 的静摩擦力,若相对斜面无滑动趋势,则不受斜面的静摩擦力,即物体B可能受4个力, 也可能受5个力,故选项B、C正确。 答案 BC