共点力平衡(15页).doc

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1、- 专题二 物体的受力和平衡复习目标：1根据弹力和摩擦力产生的原因，并且结合牛顿第一、第二、第三定律提高分析受力的能力2应用力的平衡条件分析、解决平衡类问题复习重点： 受力分析、平衡条件的应用复习难点：1受力分析的一般方法2平衡条件的应用一、考纲解读本专题涉及的考点有：滑动摩擦、静摩擦、动摩擦因数；形变、弹性、胡克定律；力的合成和分解。大纲对“滑动摩擦、静摩擦、动摩擦因数，形变、弹性、胡克定律”等考点均为类要求；对“力的合成和分解”为类要求。力是物理学的基础，是高考必考内容。其中对摩擦力、胡克定律的命题几率较高。主要涉及弹簧类问题、摩擦力等，通过连接体、叠加体等形式进行考查。力的合成与分解、摩

2、擦力的概念及变化规律是复习的重点。二、课程标准 （1）通过实验认识滑动摩擦、静摩擦的规律，能用动摩擦因数计算摩擦力。 （2）知道常见的形变，通过实验了解物体的弹性，知道胡克定律。 （3）通过实验，理解力的合成与分解，知道共点力的平衡条件，区分矢量与标量，用力的合成与分解分析日常生活中的问题。 三、命题趋向本专题的高考热点主要由两个：一是有关摩擦力的问题，二是共点的两个力的合成问题。本章知识经常与牛顿定律、功和能、电磁场等内容综合考查。单纯考查本章的题型多以选择题为主，中等难度。四、知识梳理牛顿第一定律的内容： ， 牛顿第三定律的内容： 1 力（1）定义： 叫力；（2）力具有物质性、 、 及独立

3、性等四性；（3）力作用在物体上会产生以下两个方面的效果：使物体 和使物体 _ 发生改变； （4）力可以用图示的方法来表示， 叫力的图示；（5）可以从以下两个方面对力进行分类：按力的性质来分可分为 等，按力的作用效果来分可分为 等。 2 重力（1）重力是由于 而产生的；（2）重力大小可以用公式 来计算，实验中可以用 来测量；纬度越高，重力加速度越_;离地越高重力加速度越_。（3）重力的方向 ；（4） 叫物体的重心，重心的具体位置和 及 有关。3弹力（1） 叫形变，其中 叫弹性形变；（2） 叫弹力；（3）弹力的产生条件是 ；（4）弹簧弹性形变产生的弹力可由公式f=kx来反映,其中x指的是 ，k指的

4、是 ，它是这样规定的： ；（5）弹力的方向为 _ 或 或 ， 具体地说轻绳中的弹力方向为 的方向，压力的方向为 的方向。4滑动摩擦力 （1）当物体 时的摩擦力叫滑动摩擦力； （2）滑动摩擦力产生的条件是： ； （3）滑动摩擦力的方向为 ； （4）滑动摩擦力的大小可用公式f=N来计算，其中指，它与 和 有关，N指的是 ，它与物体的重力相比 ； 5静摩擦力 （1）当物体 时的摩擦力叫静摩擦力； （2）静摩擦力产生的条件是 ； （3）静摩擦力的方向为 ； （4）静摩擦力的大小6、力的合成与分解（1）如果一个力的 和几个力 的相同，那么 的合力， 的分力； （2） 叫力的合成， 叫力的分解； （3）力

5、的合成和分解都遵循 法则，所谓 法则就是 ； （4）同直线上的力合成时可以转化代数运算，具体的做法是 ； （5）当互成角度的两个力F1、F2合成时在角度不确定的情况下，它们合力的取值范围是 ，当两力的夹角为 时取最大值 ，当两力的夹角为时 取最小值 ； （6）分解力通常根据力的作用效果进行具体的做法是 （7）已知合力及两个分力的方向的分解结果是 的，已知合力及一个分力的大小和方向分解的结果可能有 ，已知合力、一个分力的方向及另外一个分力的大小则分解的结果可能是 ；（填“唯一”、“两组解”、等） （8）分力和合力的大小关系可能是 ，如 ；可能是 ，如 ；可能是 ，如 ，等； （9）所谓正交分解法

6、就是 ； （10）图形法7共点力 （1）同时作用在物体上的几个力，如果它们的 相同或 ，那么这几个力叫做共点力； （2）物体在几个力作用下平衡，而它们的作用线又既不平行且不共线，则这几个力必定共点； 8物体的平衡及物体的平衡条件 （1）物体的平衡状态是指物体处于 状态或 状态； （2）共点力作用下物体的平衡条件是： ，这个条件在各种不同的具体情况下又常常表达成不同的形式如： 等等； （3）选取研究对象时有两种方法：一种是 ，另一种是 ，具体选那一种方法应该由所研究的问题来决定，如在求 时，用 法，在求 时，用 法；9、受力分析是每个学习物理的人必须掌握的基本手段。可以这样说：掌握了受力分析，物

7、理学习就成功了一半。受力分析的步骤：1、 选取对象:2、 受力分析时力的顺序:_3、 画受力图 力分析的方法： 受力分析应先主动力后被动力进行分析；利用力的平衡进行受力分析 五、针对性精练1、下面图中，静止的小球m分别与两个物体（或面）接触，设各接触面光滑，则A受到两个弹力的是（）AAmAA B C D2、如图所示，弹簧的劲度系数为k小球重力为G，平衡时，球在A位置，今用力F将小球向下拉长x到B位置，则此时弹簧的弹力为（） Akx Bkx+G CG- kx D以上都对于3、两个弹簧称平放在光滑的水平桌面上，乙的一端系于墙上，两个弹簧秤挂勾相连，当在甲的右端挂勾上用100N的水平拉力拉甲时，则甲

8、、乙两个弹簧秤读数分别是（） A、100N；0 B、 100N；100N C、0；100N D、200N；100N甲乙F4、两个物体A和B,质量分别为M和m,用跨过定滑轮的轻绳相连,A静止于水平地面上,如图1所示.不计摩擦,A对绳的作用力的大小与地面对A的作用力的大小分别为( )A.mg,(M-m)g;B.mg,Mg;C.(M-m)g,Mg;D.(M+m)g,(M-m)g.5、如图所示，两根相同的轻弹簧、，劲度系数皆为悬挂的重物的质量分别为若不计弹簧质量，取，则平衡时弹簧、的伸长量分别为（A）、10（B）10、（）（C）15、10（D）10、156、如图所示，A、B两物体叠放在水平面上，A、B

9、始终保持相对静止。当两物体在水平面上：ABF（1）匀加速前进时；A、B间是否受有摩擦力，其方向如何？（2）匀速前进时A、B间是否受有摩擦力，其方向如何？（3）匀减速前进时A、B间是否受有摩擦力，其方向如何？（4）静止不动时。A、B间是否受有摩擦力，其方向如何？7如图所示，位于斜面上的物块M在沿斜面向上的力F作用下处于静止状态，则斜面作用于物块的静摩擦力。（）MA方向可能沿斜面向上B方向可能沿斜面向下C大小可能等于0D大小可能等于F8小物体m放在质量为M的物体上，M系在固定在墙上水平弹簧的一端，且置于光滑的水平面上，如图所示，若弹簧的劲度系数为k1，将M向右拉离平衡位置x1，然后无初速释放，在以

10、后的运动过程中，M和m保持相对静止，那么在运动中受到的最小摩擦力为多少？最大摩擦力为多少？mM9、如图所示，用50N的水平推力F把重24N的物体压在竖直墙面上，物体沿墙下滑，物体与墙面之间的动摩擦因数=0.4，求摩擦力的大小。F AFB10、如图所示，在恒力F的作用下，物体A、B被紧紧的压在墙上，试分析A和B分别受到的静摩擦力的方向（GA=GB=G）11、如图所示，木块受到F1=8N，F2=2N和摩擦力三个水平力的作用静止在水平面上，若撤去F1，木块所受的静摩擦力为（）A大小为6N，水平向右F1F2B大小为2N，水平向左C大小为2N，水平向右D等于0NG12、一重为G物体放在光滑的斜面同，受到

11、的斜面弹力为N，如图，设使物体沿斜面下滑的为为F1，则下面说法中正确的是：（ ） AF1是N和G的合力 BF1是G沿斜面向下的分力 CG分解为F1和物体对斜面压力F2 D物体受到G、N、F1和使物体垂直于斜面压紧斜面的力F213、三个共点力的大小分别为8N、7N、6N则它们的合力的最大值和最小值分别为（ ）A.21N、5N B.21N、4N C.21N、11N D.21N、0NOO/F14如图，物体静止在光滑的水平面上，水平力F作用于O点现要使物体在水平面上沿OO/方向做加速运动，必须在F和OO/所决定的平面内，再施加一个力F/，那么F/的最小值应为 （ ） AFcos BFsinCFtgDF

12、ctgO15重8N的球体，用一长度等于球直径的轻绳悬挂在竖直墙上O点。球与墙的接触面光滑，球处于静止状态，如图所，轻绳对球的拉力F及墙对球的支持力N各为多大？若在其它条件不变的情况增长绳子的长度，以上所求两个力的大小如何变化？16、如图所示，在水平面上放有一质量为m与地面的动摩擦因数为的物体，现用力F拉物体，使其沿地面匀速前进，求F的最小值和方向。 F 17、以下四种情况中，物体处于平衡状态的有：（ ） A竖直上抛物体达最高点时 B做匀速圆周运动的物体 C单摆摆球通过平衡位置时 D弹簧振子通过平衡位置时 18、一物体在F1、F2、F3、F4、F5、Fn，n个共点力作用下，做匀速直线运动，当将其

13、中任一力去掉后，物体一定做（ ） A匀速圆周运动 B匀变速直线运动C匀变速曲线运动 D匀变速运动 19、物体A单独放在倾角为37的斜面上，正好能匀速下滑，A系上细线通过光滑滑轮挂上物体B，且将斜面倾角改为30时，如图，A又正好能沿斜面匀速上滑，则B与A的质量之比为多少？AB 20、如图所示，A、B、C三木块叠放在水平桌面上，对B木块施加一个水平向右恒力F，三木块共同向右匀速运动，三木块的重力都是G，分别画出三木块受力示意图。 A B CF21、在倾角为的光滑斜面上在一A球，用绳通过定滑轮与B球连接，并被一竖直放置的木板挡住，处于静止状态，已知A球的质量为m1，B球的质量为m2，不计一切摩擦力，

14、分析A球的受力情况。AB.22、如图所示，物体静止在斜面上，则物体受力情况是（） A、受重力、下滑力、弹力、摩擦力 B、受重力、弹力、摩擦力 C、受重力、下滑力、对斜面的压力、摩擦力 D、受重力、对斜面的压力、摩擦力m23、如右图所示，与水平面成角的皮带传送机，把质量为m的物体以速度V匀向上传送，皮带作用于物体的摩擦力大小为 ；支持力大小为 ；这两个力的合力大小为 。Av5、物A放在水平传送带上，如图，且A与传送带保持相对静止，在下列情况下，分析A的受力 当传送带向右匀速运动Av 当传送带向右加速运动时Av 当传送带停止运动时BA 25、如图所示，A、B两物体叠放在一起静止于斜面上，试分析B的

15、受力情况，并画出受力图。ACBF六、自我巩固ABPQ1如图所示，质量为m，横截面为直角三角形的物块ABC，AB边靠在竖直墙面上，物块与墙面间的动摩擦因数为。F是垂直于斜面BC的推力，物块沿墙面匀速下滑，则摩擦力的大小为 （ ）A BC D2如图所示，竖直绝缘墙壁上的Q处有一固定的质点A，在Q的正上方的P点用丝线悬挂另一质点B， A、B两质点因为带电而相互排斥，致使悬线与竖直方向成角，由于缓慢漏电使A、B两质点的带电量逐渐减小。在电荷漏完之前悬线对悬点P的拉力大小 （ ） A保持不变B先变大后变小 C逐渐减小D逐渐增大 3物体M位于斜面上，受到平行于斜面的水平力F的作用处于静止状态，如图所示，如

16、果将外力F撤去，则物体（ ）A会沿斜面下滑 B摩擦力方向一定变化C摩擦力变大D摩擦力变小4如图所示，斜劈ABC放在粗糙的水平地面上，在斜劈上放一重为G的物块，物块静止在斜劈上，今用一竖直向下的力F作用于物块上，下列说法正确的是 （ ）ACBFA斜劈对物块的弹力增大B物块所受的合力不变C物块受到的摩擦力增大D当力F增大到一定程度时，物体会运动5如图所示，将一根不能伸长、柔软的轻绳两端分别系于A、B两点上，一物体用动滑轮悬挂在绳子上，达到平衡时，两段绳子间的夹角为，绳子张力为F1；将绳子B端移至C点，待整个系统达到平衡时，两段绳子间的夹角为，绳子张力为F2；将绳子B端移至D点，待整个系统达到平衡时

17、，两段绳子间的夹角为，绳子张力为F3，不计摩擦，则（ ）A=B=F2 F3DF1 =F2 F2 CF1 F2 D以上三种情况都有可能10如图所示，由于静摩擦力的作用，A静止在粗糙水平面上，地面对A的支持力为N，若将A稍向右移动一点，系统仍保持静止，则下列说法中正确的是 （ ）AF、N都增大 BF、N都减小 CF增大，N减小 DF减小，N增大 m0mMACB11A、B、C三物块的质量分别为M，m和m0，作如图所示的连接绳子不可伸长，且绳子和滑轮的质量、滑轮的摩擦均可不计若B随A一起沿水平桌面做匀速运动，则可以断定（ ）A物块A与桌面之间有摩擦力，大小为m0gB物块A与B之间有摩擦力，大小为m0g

18、C桌面对A，B对A，都有摩擦力，两者方向相同，合力为mogD桌面对A，B对A，都有摩擦力，两者方向相反，合力为m0g13某研究性学习小组在学习了摩擦力之后，通过观察沙堆的形成测出了沙粒之间的动摩擦因数。研究的过程如下：研究小组通过观察沙堆的形成过程可以发现，由漏斗落下的细沙总是在地面上形成一个小圆锥体，继续下落时，细沙沿圆锥体表面下滑，当圆锥体的母线与底面夹角达到一定角度时，细沙不再下滑，如图所示。经过反复实验，研究小组得出结论：沙堆的形成与沙粒之间的动摩擦因数有关。该小组只用一把皮卷尺就测定了沙粒之间的动摩擦因数（假定最大静摩擦力等于滑动摩擦力），则：（1）该小组必须测定的物理量是_。（2）

19、动摩擦因数与这些物理量之间的关系是_。14用金属制成的线材（如钢丝、钢筋）受到拉力会伸长，17世纪英国物理学家胡克发现，金属丝或金属杆在弹性限度内的伸长与拉力成正比，这就是著名的胡克定律这一发现为 后人对材料的研究奠定了重要基础现有一根用新材料制成的金属杆，长为4m，横截面积为0.8cm2，设计要求它受到拉力后的伸长量不超过原长的。选用同种材料制成样品进行测试，通过测试取得数据如下：（1）请根据测试结果，推导出伸长量x与材料的长度L、材料的横截面积S及拉力F之间的函数关系（形式为x=_）（2）通过对样品的测试，求出现有金属杆在不超过设计要求伸长量前提下能承受的最大拉力（写出过程）（3）在表中把

20、有明显误差的数据圈出来15密度大于液体密度的固体颗粒，在液体中竖直下沉，但随着下沉速度变大，固体所受的阻力也变大，故下沉到一定深度后，固体颗粒就会匀速下沉。该实验是研究球形固体颗粒在水中竖直匀速下沉的速度与哪些量有关的实验，实验数据的记录如下表：（水的密度为kg/m3）次序固体球的半径r(m)固体的密度(kg/m3)匀速下沉的速度v(m/s)10.5522.2034.9541.1054.4061.6576.60（1）我们假定下沉速度与重力加速度成正比，根据以上实验数据，你可以推得球形固体在水中匀速下沉的速度还与 有关，其关系式是 。（比例系数可用表示）（2）对匀速下沉的固体球作受力分析，固体球

21、受到浮力（浮力大小等于排开液体的重力）、重力（球体积公式V=计算）、匀速下沉时球受到的阻力。可写出与及的关系式为 。（分析和推导过程不必写）17有些人员，如电梯修理员、牵引专家等，常需要知道绳（或金属线）中的张力T，可又不便到绳（或线）的自由端去测量现某家公司制造了一种夹在绳上的仪表（图中B、C为该夹子的横截面）测量时，只要如图示那样用一硬杆竖直向上作用在绳上的某点A，使绳产生一个微小偏移量a，借助仪表很容易测出这时绳对硬杆的压力F。现测得该微小偏移量为 a=12 mm，BC间的距离为 2L=250mm，绳对横杆的压力为 F=300N，试求绳中的张力T.考点精炼参考答案1D（物块ABC受到重力

22、、墙的支持力、摩擦力及推力四个力作用而平衡，由平衡条件不难得出摩擦力大小为，。正确答案为AD）2A（对B球进行受力分析，由相似三角形法，可知A项正确。）3BD（有F时，静摩擦力与F和mgsin的合力方向相反，无F时，静摩擦力与mgsin的方向相反。故BD项正确。）4ABC（在斜劈上放一重为G的物块，物块静止在斜劈上，应有物块与斜劈间的最大静摩擦力大于或等于重力沿斜面向下的分力。用一竖直向下的力F作用于物块上，物块对斜劈的压力增大，则斜劈对物块的弹力增大，A正确；此时物块与斜劈间的最大静摩擦力仍大于或等于（GF）沿斜面向下的分力，物块不可能运动，D错误；物块所受的合力不变，B正确；实际静摩擦力等

23、于（GF）沿斜面向下的分力，物块受到的摩擦力增大，C正确。）5BD（因为是动滑轮，绳子张力处处相等。由几何关系可知，B正确；由合力一定时，两分力与夹角的关系知D项也正确。）6B（物体静止，故其受力平衡，则其受力的合力方向沿方向，已知一分力的大小和方向，又知合力的方向，则可利用矢量三角形：由F矢端向做垂线，此垂线段即为的最小值）7A （此题除了正规法解出所求力的表达式进行分析外，也可以采用等效的方法，一个竖直向下的力F相当于增加重力，来判定比较简单。）8BC 9A 10B 11A12C；E C中未记下两条细绳的方向；E中未说明是否把橡皮条的结点拉到了O位置 13（1）测量沙堆的高度H和底面的周长

24、s；（2）。14解：（1），其中m2/N（2）现有金属杆最大伸长量cm由（1）中公式得，现有金属杆在不超过设计要求伸长量前提下能承受的最大拉力 代入数据解得N（3）有明显误差的数据是（3 m，1000 N）时的0.46 cm，应为0.48 cm；（4 m，750 N）时的0.22 cm，应为0.24 cm。（只要圈出来即可，不一定要写出来。）15（1）、；（2）解析：（1）由表中数据可以看出球形固体在水中匀速下沉时的速度还与、有关，其关系式为。（2）匀速下沉时，由平衡条件可知重力等于固体球所受的浮力加球所受的阻力，所以，把固体球的质量代入上式，结合可知。16解：（1）设OA、OB并排吊起重物时

25、，橡皮条产生的弹力均为F，则它们的合力为2F，与G平衡，所以2F=G，F=25 N 当AO、BO夹角为120时，橡皮条伸长不变，故F仍为25 N，它们互成120角，合力的大小等于F，即应挂G=25 N的重物。 （2）以结点O为对象，受三个力作用，重物对结点向下的拉力G，大小和方向都不变；左侧轻绳OA的拉力FOA，其方向保持不变；右侧轻绳OB的拉力拉力FOB。缓慢移动时三力平衡。由矢量三角形可知，当右侧轻绳移动到与左侧轻绳垂直时，右侧轻绳中的拉力最小，如图所示。GFOAFOBFmin此时右侧轻绳与水平方向的夹角为=60。 由矢量直角三角形可知，拉力的最小值为：Fmin=Gsin60=25N。17

26、NN/F1F2mg解：对B受力分析，如图所示：由平衡条件：F1=mgcosF2=（M+m）gcos又因为 M=2m所以 =18解：（1）取C点为研究对象进行受力分析如图甲所示：B370530ACT1T2G图甲由图可知，物体平衡时AC上的张力比BC上大，所以当AC上的张力为最大值120N时，BC上的张力小于120N，由三角形法则重物的最大重力为：（2）在图甲中，由几何关系设AB=s，则绳长l=0.6s+0.8s=1.4s；若将挂钩换成滑轮，则两根绳子的张力大小相相等，对C点受力分析，BAC图乙TTG如图乙所示，由几何关系cos=由三角形法则重物的最大重力为：则： 19解：因为tan，所以当F=0时，物体不能静止。若物体在力F的作用下刚好不下滑，则物体受沿斜面向上的最Fmg NF图甲 大静摩擦力，且此时F最小，对物体受力分析，如图甲所示，由平衡条件：mgsin=Fcos+F N=mgcos+mgsin F=N 由得Fmin=若物体在力F的作用下刚好不上滑，则物体受沿斜面向下的最大静摩擦力，且此时F最大，对物体受力分析，如图乙所示，由平衡条件：Fmg NF图乙 mgsin+F=Fcos N=mgcos+mgsin F=N 由得Fmax=所以 F-第 15 页-