




版權說明:本文檔由用戶提供并上傳,收益歸屬內容提供方,若內容存在侵權,請進行舉報或認領
文檔簡介
1、;. 非平衡 多體第2講力和物體的平衡常考的3個問題(選擇題)主要題型:選擇題難度檔次:低檔或中檔難度,是高考卷中的最基礎考題以平衡狀態為主要背景,或涉及勻速運動,對物體作受力分析、進行力的合成分解的簡單計算,高考熱點一、力的分類1按性質分 重力(萬有引力)、彈力、摩擦力、分子力、電場力、磁場力 (按現代物理學理論,物體間的相互作用分四類:長程相互作用有引力相互作用、電磁相互作用;短程相互作用有強相互作用和弱相互作用。宏觀物體間只存在前兩種相互作用。)2按效果分 壓力、支持力、拉力、動力、阻力、向心力、回復力 FGf3按產生條件分場力(非接觸力,如萬有引力、電場力、磁場力)、接觸力(如彈力、摩
2、擦力)。二、重力地球上一切物體都受到地球的吸引,這種由于地球吸引而使物體受到的力叫做重力。重力又可以叫做重量。大小G_,方向_實際上重力G只是萬有引力F的一個分力。對地球表面上的物體,萬有引力的另一個分力是使物體隨地球自轉的向心力f,如圖所示。由于f比G小得多(f與G的比值不超過0.35%),因此高考說明中明確指出:在地球表面附近,可以認為重力近似等于萬有引力。物體各部分都要受到重力作用。從效果上看,我們可以認為各部分受到的重力作用都集中在一點,這一點叫做物體的重心。重心可能在物體內,也可能在物體外。三、彈力1彈力的產生條件 彈力的產生條件是:兩個物體直接接觸,并發生彈性形變。2彈力的方向壓力
3、、支持力的方向總是垂直于接觸面指向被擠壓或被支持的物體。繩對物體的拉力總是沿著繩收縮的方向。 F2F1ABOP例1如圖所示,光滑但質量分布不均的小球,球心在O,重心在P,靜止在豎直墻和桌角之間。試畫出小球所受的彈力。解:由于彈力的方向總是垂直于接觸面,在A點,彈力F1應該垂直于球面,所以沿半徑方向指向球心O;在B點彈力F2垂直于墻面,因此也沿半徑指向球心O。F1F2BA 對于圓球形物體,所受的彈力必然指向球心,但不一定指向重心。(由于F1、F2、G為共點力,重力的作用線必須經過O點,因此P、O必在同一豎直線上,P點可能在O的正上方(不穩定平衡),也可能在O的正下方(穩定平衡)。例2如圖所示,重
4、力不可忽略的均勻桿被細繩拉住而靜止在水平面上方,試畫出桿所受的彈力。解:A端所受繩的拉力F1沿繩收縮的方向,即沿繩向斜上方;B端所受的彈力F2垂直于水平面,豎直向上。 由此題可以看出:直桿兩端所受的彈力并不一定沿桿的方向(與繩有區別)。從平衡的角度看,此桿受到的水平方向合力應該為零,而重力G和支持力F2在豎直方向,因此桿的下端一定還受到水平面給的向右的靜摩擦力f作用。3彈力的大小 對有明顯形變的物體(如彈簧、橡皮條等),在彈性限度內,彈力的大小可以由胡克定律計算;對沒有明顯形變的物體,如桌面、繩子等物體,彈力大小則要由物體的受力情況和運動情況共同決定(這種力叫做被動力)。胡克定律可表示為(在彈
5、性限度內):F=kx,即彈簧彈力大小跟形變量大小成正比(形變量可以是伸長量也可以是壓縮量)k叫做彈簧的勁度系數,簡稱勁度;還可以表示成F=kx,即彈簧彈力的改變量和彈簧形變量的改變量也成正比,而且比例系數仍然是彈簧的勁度。彈簧的勁度k越大,彈簧就越“硬”。(同樣的力F作用下形變量x?。┮桓鶑椈杉魯喑蓛筛?,每根的勁度k都比原來的勁度大;兩根彈簧串聯后組成的新彈簧總勁度變??;兩根彈簧并聯后組成的新彈簧總勁度變大。例3如右邊左圖所示,一根輕彈簧豎直地放在水平桌面上,下端固定,上端放一個重物。穩定后彈簧的長度為L。現將該輕彈簧截成等長的兩段,將該重物也分為重量相等的兩塊,按右圖連接好,穩定后兩段彈簧
6、的總長度為L´。則 G1x2k2G2x1x1/x2/k1FG1G2k2k1AL´=L BL´>L CL´<L D不知道彈簧的原長,無法確定解:把左圖中原來整根彈簧想象成分為長度相等的上、下兩段,則兩段受的彈力大小都等于重物的重量。其下段的長度應該和右圖下段的長度相同;而上段承受的壓力是原來物體的總重量,其長度顯然比右圖上段的長度?。ㄓ覉D上段彈簧受的壓力只有物體總重量的一半)。因此選B。其實本題可以把彈簧分成任意比例的兩段,重物也可以分成任意比例的兩部分,用同樣的分析方法,得出的結論仍然應選B。例4如圖所示,兩物體重量分別為G1、G2,兩彈簧勁
7、度分別為k1、k2,彈簧兩端與物體和地面相連。用豎直向上的力F緩慢向上拉G2,使下面彈簧剛好恢復原長。求該過程F向上拉動的距離。解:關鍵是求兩種狀態下每根彈簧的形變量大小x1、x2、x1´、x2´。無拉力F時:x1=(G1+G2)/k1,x2= G2/k2,(x1、x2均為壓縮量);加拉力F時 x1´=0,x2´=G1/k2,(x2´為伸長量)因此F向上拉動的距離s=(x1+x2) +x2´=例5如圖所示,將一個金屬塊用被壓縮的彈簧卡在矩形箱子的頂部。在箱子的上頂板和下底板上分別裝有壓力傳感器(可將該處壓力大小在計算機上顯示出來)。當
8、箱子靜止時,上、下兩只壓力傳感器的示數依次為6N和10N。箱子沿豎直方向運動過程中的某時刻,發現上面那只壓力傳感器的示數變為5N。求此時刻箱子的加速度大小和方向。(取g=10m/s2)解:下面的壓力傳感器的示數等于彈簧的彈力大小,只要上面的傳感器有示數,就說明彈簧的形變量沒有改變,下面傳感器的示數就不會改變,因此其示數仍是10N。由已知得金屬塊的重量為4N,質量為0.4kg。此時金屬塊所受的合外力大小為1N,方向豎直向上,因此加速度是2.5m/s2,方向豎直向上(可能向上做加速運動,也可能向下做減速運動)。四、摩擦力1摩擦力產生條件 摩擦力的產生條件為:兩物體直接接觸、相互擠壓、接觸面粗糙、有
9、相對運動或相對運動的趨勢。這四個條件缺一不可。 兩物體間有彈力是這兩物體間有摩擦力的必要條件。(沒有彈力就不可能有摩擦力。)2滑動摩擦力大小 在接觸力中,必須先分析彈力,再分析摩擦力。 只有滑動摩擦力才能用公式f=N,其中的N表示正壓力(不一定等于物體重力G)。3靜摩擦力大小一般情況下靜摩擦力大小不能用滑動摩擦定律f=N計算。靜摩擦力的最大值略大于滑動摩擦力。在一般的計算中,可認為靜摩擦力的最大值等于滑動摩擦力,既fm=N。一般情況下靜摩擦力的大小要根據物體的受力情況和運動情況共同確定(屬被動力),其可能的取值范圍是:0ffm。甲乙丙F1F2F3例6如圖所示,三個物體質量相同,與水平地面間的動
10、摩擦因數也相同,分別受到大小相同的力F1、F2、F3作用,其中F1、F2與水平面的夾角相同。已知甲、乙、丙都沒有離開地面。則它們所受的摩擦力大小的關系是A一定是甲最大 B一定是乙最大 C一定是丙最大 D甲、乙所受摩擦力大小可能相同解:從題意無法判定三個物體所受摩擦力是靜摩擦力還是滑動摩擦力。若甲、乙、丙都與地面發生了相對滑動,根據滑動摩擦定律f=N,摩擦力大小取決于它們與水平面間正壓力的大小,顯然乙受的摩擦力最大而甲受的摩擦力最小;若甲、乙、丙都與地面都沒有發生相對滑動,則它們受到的摩擦力跟F的水平分力平衡,顯然丙受的摩擦力最大,而甲、乙受的摩擦力大小相等。本題選D。FAB例7如圖所示,A、B
11、為兩個相同木塊,A、B間最大靜摩擦力fm=5N,水平面光滑。當B受到的水平拉力F為6N和12N時,A、B之間的摩擦力大小分別是多大?解:先確定臨界狀態:A、B間剛好發生相對滑動時,是一種臨界狀態。這種狀態下,既可以認為A、B間已經發生了相對滑動,摩擦力是滑動摩擦力,大小是fm=5N;也可以認為A、B間還沒有發生相對滑動,因此它們的加速度仍然相等,即aA=aB。分別以A和整體為對象,運用牛頓第二定律,可得拉力的臨界值是F0=10N。當拉力F=6N<F0時,A、B保持相對靜止共同加速,A、B之間的摩擦力是靜摩擦力,大小為3N;當拉力F=12N>F0時,A、B之間一定發生了相對滑動,它們
12、之間的摩擦力是滑動摩擦力,摩擦力大小為5N。注意:研究物理問題經常需要分析臨界狀態。物體處于臨界狀態時,可以認為它同時具有這兩種狀態下的所有性質,因此可以同時列出兩個方程。4摩擦力方向摩擦力方向和物體間相對運動(或相對運動趨勢)的方向相反。摩擦力的方向和物體的運動方向可能成任意角度。摩擦力方向可能和物體運動方向相同(如圖,A在皮帶作用下被加速,f作為動力);可能和物體運動方向相反(如圖,A在皮帶上向左運動,f作為阻力);可能和物體速度方向垂直(如圖,f作為A做勻速圓周運動的向心力);可能跟物體運動方向之間成任意角度(如圖,物體A沿車后壁下滑)。 A Av1v2 A以上提到的無明顯形變時的彈力和
13、靜摩擦力都是被動力。就是說:無明顯形變時的彈力和靜摩擦力的大小和方向,都無法由公式直接計算得出,只能由物體的受力情況和運動情況共同決定。例8如圖所示,長木板的左端有固定轉動軸,靠近木板右端處靜止放有一個木塊?,F將木板的右端緩慢提升,使木板從水平位置開始逆時針轉動。當木板傾角達到25º時,木塊開始沿木板向下滑動。認為最大靜摩擦力等于滑動摩擦力,那么在從0º逐漸增大到40º的過程中,下列說法中正確的是 A木塊受的摩擦力逐漸減小 B木塊受的摩擦力先增大后減小C木塊受的合外力不斷增大 D木塊受的合外力始終為零fG0OG解:木塊和斜面發生相對滑動前,受到的摩擦力是靜摩擦力。
14、由共點力平衡可得,其大小為f=mgsin,隨傾角增大而增大;木塊和斜面發生相對滑動后,木塊受到的摩擦力是滑動摩擦力,其大小由f=N求得,為f=mgcos,隨傾角的增大而減小。在發生相對滑動前,由于是“緩慢”轉動,可認為木塊處于平衡狀態,所以合力為零;發生相對滑動后,木塊做加速運動,合外力F合= mg(sin-cos),隨的增大而增大。所以本題答案應選B。f-圖象如右,臨界角0=arctan由本題可得:物體恰好沿斜面勻速下滑的充要條件是:tan= FAB例9如圖所示,斜面B放在水平面上,木塊A放在斜面上。用水平力F推A時,A、B都保持靜止。若將推力F稍為減小一點,則關于A、B間的摩擦力大小f1和
15、B、地間的摩擦力大小f2的變化情況的描述正確的是Af1和f2一定都減小 Bf1和f2可能都不變Cf1可能增大,f2一定減小 Df1一定減小,f2可能增大解:以質點組為對象,始終處于靜止狀態,f2=F一定減?。欢鴉1的變化要看原來平衡時f1的方向。若原來f1沿斜面向上,則增大;若原來f1沿斜面向下,則減小。選C。五、力的合成與分解1矢量的合成與分解都遵從平行四邊形定則(可簡化成三角形定則)平行四邊形定則實質上是一種等效替換的方法。一個矢量(合矢量)的作用效果和另外幾個矢量(分矢量)共同作用的效果相同,就可以用這一個矢量代替那幾個矢量,也可以用那幾個矢量代替這一個矢量,而不改變原來的作用效果。三角
16、形定則可以推廣到多個力的合成,如下右圖所示。只要將表示各個分力的有向線段首尾相接成一折線(與先后順序無關),那么從第一個有向線段的箭尾到最后一個有向線段的箭頭的有向線段就表示它們的合力F。F2F1FO平行四邊形定則F2F1三角形定則FOF1F2F3F4多邊形定則OF 由三角形定則還可以得到一個有用的推論:如果n個力首尾相接組成一個封閉多邊形,則這n個力的合力為零。 在分析問題時,考慮了合矢量就不能再考慮分矢量;考慮了分矢量就不能再考慮合矢量。矢量的合成分解,一定要認真作圖。用平行四邊形定則時,分矢量和合矢量要畫成帶箭頭的實線,平行四邊形的另外兩個邊必須畫成虛線。各個矢量的大小和方向一定要畫得合
17、理。在正交分解時,兩個分矢量和合矢量的夾角一定要分清哪個是大銳角,哪個是小銳角,不可隨意將兩個銳角都畫成45º。(當題目規定為45º時除外)vaAB2應用舉例 例10物塊A的質量是m,放在質量為M,傾角為=30º的斜面B上,A、B始終相對靜止,共同沿水平面向右運動。當a1=0時和a2=0.75g時,B對A的作用力FB各多大? GFBF解:B對A的作用力FB是B對A的支持力和摩擦力的合力;而A受的重力G=mg和FB的合力是F=ma。 當a1=0時,G與 FB二力平衡,所以FB大小為mg,方向豎直向上。GOPE0q 當a2=0.75g時,用平行四邊形定則作圖如右:先畫
18、出重力(包括大小和方向),再畫出A所受合力F的大小和方向,再根據平行四邊形定則畫出FB。由已知可得FB=1.25mg,方向與豎直方向成37o角斜向右上方。(FB的方向與斜面傾角的大小沒有必然聯系)例11已知質量為m、電荷為q的小球,在勻強電場中由靜止釋放后沿直線OP向斜下方運動(OP和豎直方向成角),那么所加勻強電場的場強E的最小值是多少?解:根據題意,釋放后小球所受合力的方向必為OP方向。用三角形定則從右圖中不難看出:重力矢量的大小和方向是確定的,合力F的方向是確定的(為OP方向),電場力Eq的矢量起點必須在G,終點必須在OP射線上。在圖中畫出一系列可能的電場力,不難看出,只有當電場力方向與
19、OP方向垂直時,Eq才最小,E也最小,因此E的最小值是E0=。 這是比較典型的考察力的合成的題。有些同學只簡單地背“垂直”,而不注重分析,經常誤認為是電場力和重力垂直,而得出錯誤答案。越是簡單的題越要認真作圖,養成好的學習習慣。例如解本題時只要作出一系列可能方向的電場力,就很容易得出正確結論。 F1F2GNABB´例12輕繩AB總長l,用輕滑輪懸掛重G的物體。繩能承受的最大拉力是2G,將A端固定,將B端緩慢向右移動d,為保證繩不斷,求d的最大可能值。解:以跟滑輪接觸的那段繩子和滑輪、重物整體為對象,該對象在重力G和兩側繩子的拉力F1、F2共同作用下靜止。同一根繩子上的拉力大小F1、F
20、2總是相等的,因此以F1、F2為鄰邊做出的平行四邊形一定是菱形。它們的合力跟重力平衡,方向豎直向上。利用菱形對角線互相垂直平分的性質,由相似形可得dl =4,所以d最大為 mOAB例13如圖所示,輕繩的一端固定在水平天花板上的A點,另一端固定在豎直墻上的B點,圖中OA=OB=l,輕繩長2l,不計質量和摩擦的小動滑輪下懸吊質量為m的物體,將該裝置跨在輕繩上,求系統達到靜止時繩所受的拉力T是多大?OABGTTCD解:設靜止時滑輪位置在C點,延長AC與墻交于D,由于AC、BC兩段繩上拉力大小相等,利用幾何關系可知CD=BC,因此AD=AC+CB=2l=2AO,圖中=30°。由菱形解得 。若
21、把B點沿豎直墻緩慢向上或向下在OD間移動,由圖知繩與豎直墻的夾角不會改變,因此繩受的拉力大小也不會改變。 六、物體的受力分析解力學問題的一個基本技能就是受力分析,因此必須重視受力分析的方法和技巧。1明確研究對象 受力分析前首先要明確研究對象。研究對象可以是某一個物體,也可以是保持相對靜止的若干個物體。靈活地選取研究對象可以使問題更簡潔地得到解決。2按順序找力 必須先找場力(重力、電場力、磁場力),后找接觸力;接觸力中必須先找彈力,后找摩擦力(只有在有彈力的接觸面之間才可能有摩擦力)。3只按性質找力 畫受力圖時,只能按力的性質分類畫力,不能既畫性質力又畫效果力(拉力、壓力、向心力等),否則將出現
22、重復。4需要用力的合成或分解時,必須正確畫出相應的平行四邊形(注意實線、虛線和箭頭這些細節)。f0Nf0N f f f0mgmgmg(a)(b)(c)+ 例14小球質量為m,電荷為+q,以初速度v向右滑入足夠長的水平絕緣桿,勻強磁場方向如圖所示,球與桿間的動摩擦因數為。試描述小球在桿上的運動情況。解:先分析小球的受力情況,再由受力情況確定其運動情況。小球剛滑入桿時,所受場力為:重力mg向下,洛倫茲力f0=qvB向上;而彈力N的大小、方向和摩擦力f的大小都取決于mg和qvB的大小關系,分三種情況討論: v,如圖(a),在摩擦力f作用下,v、f0、N、f都逐漸減小,當v減小到等于時達到平衡,開始做
23、勻速運動; v<,如圖(b),在摩擦力f作用下,v、f0逐漸減小,而N、f逐漸增大,故v將一直減小到零; v=,如圖(c),f0=mg, N、f均為零,小球將始終保持勻速運動。vvF合FFGG例15一航天探測器完成對月球的探測任務后,在離開月球的過程中,由靜止開始沿著與月球表面成一傾斜角的直線飛行,先加速運動,再勻速運動。探測器通過噴氣而獲得推動力。以下關于噴氣方向的描述中正確的是A探測器加速運動時,沿直線向后噴氣 B探測器加速運動時,豎直向下噴氣C探測器勻速運動時,豎直向下噴氣 D探測器勻速運動時,不需要噴氣解:探測器沿直線加速運動時,所受合力F合方向與運動方向相同,而重力方向豎直向下
24、,由平行四邊形定則知推力方向必須斜向上方,因此噴氣方向斜向下方。勻速運動時,所受合力為零,因此推力方向必須豎直向上,噴氣方向豎直向下。選C。七、共點力作用下物體的平衡1共點力 幾個力作用于物體的同一點,或它們的作用線交于同一點(該點不一定在物體上),這幾個力叫共點力。2共點力的平衡條件 在共點力作用下物體的平衡條件是合力為零。3解題途徑 當物體在兩個共點力作用下平衡時,這兩個力一定等大反向;當物體在三個不共線的共點力作用下平衡時,往往采用平行四邊形定則或三角形定則求解;當物體在四個或四個以上不共線的共點力作用下平衡時,往往采用正交分解法求解。例16重G的光滑小球靜止在固定斜面和豎直擋板之間。若
25、擋板逆時針緩慢轉到水平位置,在該過程中,斜面和擋板對小球的彈力的大小F1、F2各如何變化? F1F2F2F1GG解:由于擋板是緩慢轉動的,可以認為每個時刻小球都處于靜止狀態,因此所受合力為零。應用三角形定則,G、F1、F2三個矢量應組成封閉三角形,其中G的大小、方向始終保持不變;F1的方向不變;F2的起點在G的終點處,而終點必須在F1所在的直線上,由作圖可知,擋板逆時針轉動90º過程,F2矢量也逆時針轉動90º,因此F1逐漸變小,F2先變小后變大。(當F2F1,即擋板與斜面垂直時,F2最小)GNFFHRL例17光滑半圓柱體中心軸線正上方有一個定滑輪。一只小球被一根細線系住,
26、線跨過定滑輪拉住小球保持靜止。這時拉力大小為F,小球對圓柱體的壓力大小為N。若將細線再向右拉動一小段距離再次使小球靜止,則F、N的大小各如何變化?解:對小球進行受力分析,作出相應的平行四邊形可發現,兩個畫陰影的相似三角形中,圓柱體的半徑R和滑輪到底面的高度H是不變的,重力也是不變的,NG=RH;FG=LH。L減小,因此F減小,N不變。ABF例18如圖所示,物體A靠在豎直墻面上,在豎直向上的推力F作用下,A、B保持靜止。物體A、B的受力的個數分別為A4,3 B3,3 C3,4 D5,4 fABBFGBNABFABAFBANBAFBAGA解:先以B為對象,除受重力GB和推力F外,還受A對B的彈力N
27、AB和摩擦力fAB,且這兩個力的合力FAB必然豎直向下,B受4個力;再以A為對象,除重力GA外,B對A的彈力NBA和摩擦力fBA的合力豎直向上,因此墻不可能對A有向右的彈力(否則A水平方向合力不為零),更不可能有摩擦力,因此A只受3個力。本題選C。AOBPQ例19如圖所示,直角支架AOB,AO水平放置,表面粗糙,OB豎直向下,表面光滑。AO上套有小球P,OB上套有小球Q,兩球質量均為m,兩球間用一根質量可忽略、不可伸長的細繩相連,并在圖示位置靜止。現將P環向左移一小段距離,兩環再次達到靜止。將移動后的平衡狀態和原來的平衡狀態比較,AO桿對P環的支持力N和摩擦力f的變化情況是AN不變,f變大 B
28、N不變,f變小 mgFNCN變大,f變大 DN變大,f變小解:以兩球和細繩整體為對象求N,可知豎直方向上始終二力平衡,N=2mg不變;以Q環為對象,在重力、細繩拉力F和OB壓力N´作用下平衡,設細繩和豎直方向的夾角為,P球向左移的過程中將減小,N´=mgtan減?。辉僖哉w為對象,水平方向只有OB對Q的壓力N´和OA 對P環的摩擦力f作用,因此f=N´也減小。答案選B。以上兩個例題說明,當題目中出現兩個物體A、B時,研究對象有三種取法:單獨以A為對象、單獨以B為對象、以A+B質點組為對象。只要選取其中任意兩種作為研究對象就一定可以解決問題。DEBCAF例
29、20如圖所示,是一種拔樁裝置。當用大小為F,方向豎直向下的作用力拉圖中長繩上的E點時,繩CE部分被水平拉直,繩CA在豎直方向,繩DE與水平方向的夾角為,繩BC與豎直方向的夾角為。則繩CA拔樁的拉力的大小是 AFtan tan BFtan cot CFcot tan DFcot cot解:長繩被結點分成三段,每段上的張力大小是不同的。設E、C間拉力為T,分別由E、C兩點的共點力平衡得T=Fcot,T=F拉 tan,因此有F拉=Fcot cot,選D。1重力:大小G_,方向_2彈力(1)方向:彈力的方向與物體形變的方向相反具體情況有:輕繩
30、的彈力的方向總是沿著繩_的方向,支持力或壓力的方向_于接觸面,指向被支撐或被壓的物體(2)大?。簭椈蓮椓Φ拇笮_,其他彈力由平衡條件或牛頓第二定律求出3滑動摩擦力(1)方向:總是沿著接觸面的切線方向且與_相反(2)大?。号c正壓力成_比,即FFN.4靜摩擦力(1)方向:總是沿著接觸面的切線方向且與_相反 (2)大?。河晌矬w所處的運動狀態,根據平衡條件或牛頓第二定律求出,可能的取值范圍是_,Fm為最大靜摩擦力二、力的合成與分解 1運算法則遵從_ 2兩個力的合力范圍 |F1F2|FF1F2.三、物體的平衡(1)平衡狀態:物體處于靜止或勻速直線運動的狀態(2)平衡條件:F合0或,狀元微博名師點睛1共
31、點力平衡條件的推論:(1)若物體受n個作用力而處于平衡狀態,則其中任意一個力與其余(n1)個力的合力大小相等、方向相反;(2)若三個共點力的合力為零,則表示這三個力的有向線段首尾相接組成一個封閉三角形2研究對象的選取方法 (1)整體法;(2)隔離法3解平衡問題常用的方法課堂筆記常考問題4 單個物體在重力、彈力、摩擦力作用下的平衡【例1】 (2012·浙江卷,14)如圖21所示,與水平面夾角為30°的固定斜面上有一質量m1.0 kg的物體細繩的一端與物體相連,另一端經摩擦不計的定滑輪與固定的彈簧秤相連物體靜止在斜面上,彈簧秤的示數為4.9 N關于物體受力的判斷(取g9.8 m
32、/s2),下列說法正確的是()圖21A斜面對物體的摩擦力大小為零B斜面對物體的摩擦力大小為4.9 N,方向沿斜面向上C斜面對物體的支持力大小為4.9 N,方向豎直向上D斜面對物體的支持力大小為4.9 N,方向垂直斜面向上考查了受力分析,共點力平衡等知識;考生的理解能力和推理能力 如圖22所示,物塊的質量為m,在恒力F的作用下,緊靠在天花板上保持靜止,若物體與天花板間的動摩擦因數為,則()A物體可能受到3個力作用B天花板對物體摩擦力的大小一定為Fcos 圖22C天花板對物體摩擦力的大小一定為Fsin D物塊對天花板的壓力大小為Fsin ,借題發揮1受力分析應掌握三個原則(1)受力分析的順序:一般
33、按照“”的順序進行受力分析(2)善于變換研究對象:如果題目中給出的物體不止一個,在分析物體受力情況時,往往不能直接判斷它與接觸的物體間是否有相互作用的彈力和摩擦力,這時可以采用變換研究對象用整體法(或隔離法)先分析其他物體的受力情況再分析被研究物體的受力情況(3)結合運動狀態及時修正:由于彈力和摩擦力都是被動力,它們的方向和大小與物體的運動狀態有密切的關系,所以分析物體的受力情況時,除了根據力產生的條件判斷外,還必須根據物體的運動狀態,結合牛頓第二定律及時進行修正2求共點力平衡問題的思路??紗栴}5aa.TIF,JZ連接體的平衡問題圖23【例2】 (2012·山東卷,17)如圖23所示
34、,兩相同輕質硬桿OO1、OO2可繞其兩端垂直紙面的水平軸O、O1、O2轉動,在O點懸掛一重物M,將兩相同木塊m緊壓在豎直擋板上,此時整個系統保持靜止Ff表示木塊與擋板間摩擦力的大小,FN表示木塊與擋板間正壓力的大小若擋板間的距離稍許增大后,系統仍靜止且O1、O2始終等高,則()AFf變小 BFf不變CFN變小 DFN變大解析選重物M及兩個木塊m組成的系統為研究對象,系統受力情況如圖甲所示,根據平衡條件有2Ff(M2m)g,即Ff,與兩擋板間距離無關,故擋板間距離稍許增大后,Ff不變,所以選項A錯誤,選項B正確;如圖乙所示,將繩的張力F沿OO1、OO2兩個方向分解為F1、F2,則F1F2,當擋板
35、間距離稍許增大后,F不變,變大,cos 變小,故F1變大;選左邊木塊m為研究對象,其受力情況如圖丙所示,根據平衡條件得FNF1sin ,當兩擋板間距離稍許增大后,F1變大,變大,sin 變大,因此FN變大,故選項C錯誤,選項D正確答案BD考查了受力分析和共點力平衡等知識整體法、隔離法及力的正交分解、合成等方法的熟練應用理解能力和推理能力圖24 如圖24所示,截面為三角形的木塊a上放置一鐵塊b,三角形木塊豎直邊靠在豎直且粗糙的豎直面上,現用豎直向上的作用力F,推動木塊與鐵塊一起向上勻速運動,運動過程中鐵塊與木塊始終保持相對靜止,則下列說法正確的是()A木塊a與鐵塊b間一定存在摩擦力B木塊與豎直墻
36、面間一定存在水平彈力C木塊與豎直墻面間一定存在摩擦力D豎直向上的作用力F大小一定大于鐵塊與木塊的重力之和以題說法1整體法的條件:運用整體法分析問題時,系統內各物體的加速度的大小和方向均應相同2求解實際問題的過程常考問題6動態平衡問題圖26【例3】 (2012·新課標全國卷,16)如圖26所示,一小球放置在木板與豎直墻面之間設墻面對球的壓力大小為N1,球對木板的壓力大小為N2.以木板與墻連接點所形成的水平直線為軸,將木板從圖示位置開始緩慢地轉到水平位置不計摩擦,在此過程中()AN1始終減小,N2始終增大BN1始終減小,N2始終減小CN1先增大后減小,N2始終減小D N1先增大后減小,N
37、2先減小后增大解析方法一解析法如圖所示,因為N1,N2,隨逐漸增大到90°,tan 、sin 都增大,N1、N2都逐漸減小,所以選項B正確方法二圖解法(請同學們自己畫圖得出結論喲!)答案B考查了受力分析,物體的平衡及動態變化情況等;力的合成法及學生的理解能力和推理能力圖27 (2012·雅禮中學月考卷)半圓柱體P放在粗糙的水平地面上,其右端有一固定放置的豎直擋板MN.在半圓柱體P和MN之間放有一個光滑均勻的小圓柱體Q,整個裝置處于平衡狀態,如圖27所示是這個裝置的截面圖現使MN保持豎直并且緩慢地向右平移,在Q滑落到地面之前,發現P始終保持靜止,則在此過程中,下列說法正確的是
38、()AMN對Q的彈力逐漸減小BP對Q的彈力逐漸增大C地面對P的摩擦力逐漸增大DQ所受的合力逐漸增大方法錦囊分析動態平衡問題通常有兩種方法1解析法:對研究對象的任一狀態進行受力分析,建立平衡方程,求出因變參量與自變量的一般函數式,然后根據自變參量的變化確定因變參量的變化2圖解法(1)條件(2)過程課堂筆記失分原因(1)對彈力、摩擦力認識不足而出錯(2)對受力情況考慮不周而產生漏解、錯解(3)對整體法與隔離法選用不當導致錯選(4)“死節”、“活節”分不清而出錯(5)不能靈活正確選取力的處理方法而錯解解決方案選擇研究對象受力分析選取處理力的方法列方程F合0或求解或討論典例示范圖28(2011
39、3;海南卷,4)如圖28所示,墻上有兩枚釘子a和b,它們的連線與水平方向的夾角為45°,兩者的高度差為l.一條不可伸長的輕質細繩一端固定于a點,另一端跨過光滑釘子b懸掛一質量為m1的重物在繩子距a端的c點有一固定繩圈若繩圈上懸掛質量為m2的鉤碼,平衡后繩的ac段正好水平,則重物和鉤碼的質量比為()A. B2 C. D. ,靜力學解題模板結點c為研究對象請你得出答案喲!選擇題戰術:選擇題中,通常會有一題的難度略大難題在高考中的比例占10%,考生們對自己的做題節奏和解題能力必須有恰當的判斷,遇到難題時應該根據自己的實際情況適當地跳過,以免浪費大量的寶貴時間,導致后面較容易的試題來不及做1
40、如圖29所示,在大型車站、廣場和商場通常都安裝了智能化的自動扶梯所謂“智能化”就是自動扶梯在沒有乘客乘行時,以較小的速度勻速運行 ,當有乘客乘行時自動扶梯經過先加速再勻速兩個階段運行,從而達到節約能源的目的,試分析自動扶梯在運送乘客的過程中() 圖29A乘客始終受摩擦力作用 B乘客經歷先超重再失重C乘客對扶梯的作用力先斜向下,再豎直向下 D扶梯對乘客的作用力始終豎直向上2 (2012·海南單科,8)下列關于摩擦力的說法正確的是()A作用在物體上的滑動摩擦力只能使物體減速,不可能使物體加速B作用在物體上的靜摩擦力只能使物體加速,不可能使物體減速C作用在物體上的滑動摩擦力既可能使物體減速,也可能使物體加速D作用在物體上的靜摩擦力既可能使物體加速,也可能使物體減速3(2012·上海單科,8)如圖210所示,光滑斜面固定于水平面,滑塊A、B疊放后一起沖上斜面,且始終保持相對靜止,A上表面水平,則在
溫馨提示
- 1. 本站所有資源如無特殊說明,都需要本地電腦安裝OFFICE2007和PDF閱讀器。圖紙軟件為CAD,CAXA,PROE,UG,SolidWorks等.壓縮文件請下載最新的WinRAR軟件解壓。
- 2. 本站的文檔不包含任何第三方提供的附件圖紙等,如果需要附件,請聯系上傳者。文件的所有權益歸上傳用戶所有。
- 3. 本站RAR壓縮包中若帶圖紙,網頁內容里面會有圖紙預覽,若沒有圖紙預覽就沒有圖紙。
- 4. 未經權益所有人同意不得將文件中的內容挪作商業或盈利用途。
- 5. 人人文庫網僅提供信息存儲空間,僅對用戶上傳內容的表現方式做保護處理,對用戶上傳分享的文檔內容本身不做任何修改或編輯,并不能對任何下載內容負責。
- 6. 下載文件中如有侵權或不適當內容,請與我們聯系,我們立即糾正。
- 7. 本站不保證下載資源的準確性、安全性和完整性, 同時也不承擔用戶因使用這些下載資源對自己和他人造成任何形式的傷害或損失。
最新文檔
- 職業生涯規劃展示
- 咨詢行業融資居間合同模板
- 礦山開采勞務分包合同范本
- 2024海南雅典職業技術學校工作人員招聘考試及答案
- 藥學中的藥學制劑與藥品質量控制
- 棄土資源化利用合同書版
- 城市地下管廊工程承包施工合同
- 房地產權益轉讓合同:股權轉讓
- 化工原料買賣合同
- 國際物流習題庫(附參考答案)
- 本科畢業論文完整范文(滿足查重要求)城市社區網格化治理問題研究
- 2025年旅游專業面試試題及答案
- 液壓升降平臺施工方案
- 交通運輸部南海航海保障中心推遲公開招聘筆試高頻重點模擬試卷提升(共500題附帶答案詳解)
- 店鋪股權轉讓合同書
- 2025年河南水利與環境職業學院單招職業技能測試題庫審定版
- 教學課件:密織法律之網和強化法治之力
- 新疆潤田科技發展有限公司選煤廠建設項目環境影響報告表
- 【人教】七下英語不規則動詞表(背誦+默寫)
- 文化娛樂行業2023年度藝人經紀工作總結
- GB/T 45155-2024質量管理理解、評價和改進組織的質量文化指南
評論
0/150
提交評論