《高三物理受力分析共點(diǎn)力的平衡Word版》由會員分享,可在線閱讀,更多相關(guān)《高三物理受力分析共點(diǎn)力的平衡Word版(7頁珍藏版)》請?jiān)谘b配圖網(wǎng)上搜索。
1、高三物理 受力分析 共點(diǎn)力的平衡(1)
受力分析:
【例1】
如圖4所示,物體A靠在豎直墻面上,在力F的作用下,A、B保持靜止.物體A的受力個數(shù)為( )
A.2 B.3 C.4 D.5
練習(xí):書27頁例1
處理共點(diǎn)力平衡問題常用的方法
1.三角形法
物體受三個力作用而平衡時,其中任意兩個力的合力必與第三個力等大反向.可利用力的平行四邊形定則,畫出矢量三角形,然后利用三角函數(shù)、勾股定理、相似三角形等數(shù)學(xué)知識求解.
(1)直角三角形
如果共點(diǎn)的三個力平衡,且三個力構(gòu)成直角三角
2、形,則可根據(jù)三角形的邊角關(guān)系,利用三角函數(shù)或勾股定理求解.
【例2】 (2009·山東理綜·16)如圖6所示,光滑半球形容器固定在水平面上,O為球心.一質(zhì)量為m的小滑塊,在水平力F的作用下靜止于P點(diǎn).設(shè)滑塊所受支持力為FN,OP與水平方向的夾角為θ.下列關(guān)系正確的是( )
A.F= B.F=mgtan θ
C.FN= D.FN=mgtan θ
[針對訓(xùn)練] (2009·浙江理綜·14)如圖7所示,質(zhì)量為m的等邊三棱柱靜止在水平放置的斜面上
3、.已知三棱柱與斜面之間的動摩擦因數(shù)為μ,斜面的傾角為30°,則斜面對三棱柱的支持力與摩擦力的大小分別為( )
A.mg和mg B.mg和mg
C.mg和μmg D.mg和μmg
(2)相似三角形
如果三個共點(diǎn)的平衡力構(gòu)不成直角三角形,但力三角形與某個幾何三角形相似,則可用相似三角形的特點(diǎn)求解.
書例2
2.正交分解法
將各力分解到x軸和y軸上,利用兩坐標(biāo)軸上的合力都等于零(多用于三個或三個以上共點(diǎn)力作用下的物體的平衡)求解.值得注意的是,對x、y軸的方向選擇時,要使落在x
4、、y軸上的力盡可能的多,被分解的力盡可能是已知力,不宜分解待求力.
【例4】氫氣球重10 N,空氣對它的浮力為16 N,用繩拴住,由于受水平風(fēng)力作用,繩子與豎直方向成30°角,則繩子的拉力大小是__________,水平風(fēng)力的大小是________.
【例5】 如圖10所示,在傾角為θ的粗糙斜面上,有一個質(zhì)量為m的物體被水平力F推著靜止于斜面上,已知物體與斜面間的動摩擦因數(shù)為μ,且μ<tan θ,若物體恰好不下滑,則推力F為多少?若物體恰好不上滑,則推力F為多少?(最大靜摩擦力等于滑動摩擦力)
5、
F
α
G
練習(xí):豎直方向成α=30°斜向右上方,大小為F的推力把一個重量為G的木塊壓在粗糙豎直墻上保持靜止.求墻對木塊的正壓力大小N和墻對木塊的摩擦力大小f.
高三物理 受力分析 共點(diǎn)力的平衡作業(yè)(1)
1.在同一平面內(nèi)有三個互成角度的共點(diǎn)力,F(xiàn)1=5 N,F(xiàn)2=8 N,F(xiàn)3=6 N,它們恰好平衡,那么其中( )
A.F1和F2的合力最大 B.F1和F3的合力最小
C.F1和F2的合力最小 D.F1和F3的合力最大
6、2.下列幾組共點(diǎn)力分別作用于同一物體上,有可能使物體做勻速直線運(yùn)動的是( )
A.1 N、5 N、3 N B.3 N、4 N、8 N
C.4 N、10 N、5 N D.4 N、12 N、8 N
3.關(guān)于物體的平衡狀態(tài),下列說法不正確的是( )
A.做勻速直線運(yùn)動的物體一定處于平衡狀態(tài)
B.若物體的速度為零,則物體處于平衡狀態(tài)
C.若物體的加速度為零,則物體處于平衡狀態(tài)
D.若物體所受合力為零,則一定處于平衡狀態(tài)
4.如圖1所示,一木箱放在水平面上,在一斜向下方的推力
7、F作用下仍靜止不動,那么力F與木箱所受摩擦力的合力的方向( )
A.豎直向上 B.豎直向下
C.水平向左 D.水平向右
5.(2010·安徽·19)L型木板P(上表面光滑)放在固定斜面上,輕質(zhì)彈簧一端固定在木板上,另一端與置于木板上表面的滑塊Q相連,如圖5所示.若P、Q一起沿斜面勻速下滑,不計(jì)空氣阻力.則木板P的受力個數(shù)為( )
A.3 B.4 C.5 D.6
6.(2010·廣東理綜·13)圖14為節(jié)日里懸掛燈籠的一種方
8、式,A、B點(diǎn)等高,O為結(jié)點(diǎn),輕繩AO、BO長度相等,拉力分別為FA、FB,燈籠受到的重力為G.下列表述正確的是( )
A.FA一定小于G
B.FA與FB大小相等
C.FA與FB是一對平衡力
D.FA與FB大小之和等于G
7.如圖15所示,水平地面上的物體A,在斜向上的拉力F的作用下,向右做勻速運(yùn)動,則下列說法中正確的是( )
A.物體A可能只受到三個力的作用
B.物體A一定受到了三個力的作用
C.物體A受到的滑動摩擦力大小為Fcos θ
D.物體A對水平地面的壓力的大小一定為Fsin θ
O
m1
m2
8.如圖所示,一個半球形的碗放在桌面
9、上,碗口水平,碗的內(nèi)表面及碗口是光滑的.一根細(xì)線跨在碗口上,線的兩端分別細(xì)有質(zhì)量為m1和m2的小球,當(dāng)它們處于平衡狀態(tài)時,質(zhì)量為m1的小球與O點(diǎn)的連線與水平線的夾角為α=600.兩小球的質(zhì)量比為(A)
A. B. C. D.
9.如圖所示,一條細(xì)繩跨過定滑輪連接物體A、B,A懸掛起來,B穿在一根豎直桿上,兩物體均保持靜止,不計(jì)繩與滑輪、B與豎直桿間的摩擦,已知繩與豎直桿間的夾角為θ,則物體A、B的質(zhì)量之比mA∶mB等于( )
A.cos θ∶1 B.1∶cos θ C.tan θ∶1 D.1∶sin θ
10、
A
C
B
F
α
10.如圖所示,質(zhì)量為m,橫截面為直角三角形的物塊ABC,,AB邊靠在豎直墻面上,物塊與墻面間的動摩擦因數(shù)為。F是垂直于斜面BC的推力,物塊沿墻面勻速下滑,則摩擦力的大小為( )
A. B.
C. D.
11.質(zhì)量為m的物體A放在傾角為θ=37°的斜面上時,恰好能勻速下滑,如圖23(a)所示;現(xiàn)用細(xì)線系住物體A,并平行于斜面向上繞過光滑的定滑輪,另一端系住物體B,物體A恰好能沿斜面勻速上滑,如圖(b)所示,求物體B的質(zhì)量.(sin 37°=0.6,cos 37°=0.8)
11、
12.質(zhì)量為9.8 kg的木塊放在水平地面上,在大小為30 N,方向與水平成370斜向上拉力作用下恰好沿水平地面勻速滑動.若改用水平拉力,使該木塊在水平地面上仍勻速滑動,水平拉力應(yīng)為多大?(取sin370=0.6,cos370=0.8.)
13.長L的繩子,一端拴著半徑為r,重為G的球,另一端固定在傾角為θ的光滑斜面的A點(diǎn)上,如圖所示,試求繩子中的張力
高三物理 受力分析 共點(diǎn)力的平衡(2)
動態(tài)平衡問題
【例1】 如圖8所示,兩根等長的繩子AB和BC吊一重物靜止,兩根繩子
12、與水平方向夾角均為60°.現(xiàn)保持繩子AB與水平方向的夾角不變,將繩子BC逐漸緩慢地變化到沿水平方向,在這一過程中,繩子BC的拉力變化情況是( )
A.增大 B.先減小,后增大
C.減小 D.先增大,后減小
練習(xí):重G的光滑小球靜止在固定斜面和豎直擋板之間。若擋板逆時針緩慢轉(zhuǎn)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?
【例2】如圖所示AB為兩帶電小球,整個裝置靜止時,繩與豎直方向的夾角為30º。AB連線與OB垂直。若使帶電
13、小球A的電量加倍,帶電小球B重新穩(wěn)定時繩的拉力多大?
整體法隔離法在平衡中的應(yīng)用
O
A
B
P
Q
例3.有一個直角支架AOB,AO水平放置,表面粗糙, OB豎直向下,表面光滑.AO上套有小環(huán)P,OB上套有小環(huán)Q,兩環(huán)質(zhì)量均為m,兩環(huán)由一根質(zhì)量可忽略、不可伸長的細(xì)繩相連,并在某一位置平衡(如圖所示).現(xiàn)將P環(huán)向左移一小段距離,兩環(huán)再次達(dá)到平衡,那么將移動后的平衡狀態(tài)和原來的平衡狀態(tài)比較,AO桿對P環(huán)的支持力FN和摩擦力f的變化情況是
A.FN不變,f變大 B.FN不變,f變小
C.FN變大,f變大 D.FN變大,f變小
[針對訓(xùn)
14、練] 1.(2009·海南·3)
兩剛性球a和b的質(zhì)量分別為ma和mb,直徑分別為da和db(da>db).將a、b依次放入一豎直放置、內(nèi)徑為d的平底圓筒內(nèi),如圖13所示.設(shè)a、b兩球靜止時對圓筒側(cè)面的壓力大小分別為FN1和FN2,筒底所受的壓力大小為F.已知重力加速度為g.若所有接觸都是光滑的,則( )
A.F=(ma+mb)g FN1=FN2
B.F=(ma+mb)g FN1≠FN2
C.mag<F<(ma+mb)g FN1=FN2
D.mag<F<(ma+mb)g FN1≠FN2
2.如圖所示,設(shè)A重10N,
15、B重20N,A、B間的動摩擦因數(shù)為0.1,B與地面的摩擦因數(shù)為0.2.問:(1)至少對B向左施多大的力,才能使A、B發(fā)生相對滑動?(2)若A、B間μ1=0.4,B與地間μ2=0.l,則F多大才能產(chǎn)生相對滑動?
極值問題
【例4】跨過定滑輪的輕繩兩端,分別系著物體A和物體B,物體A放在傾角為θ的斜面上(如圖l—4-3(甲)所示),已知物體A的質(zhì)量為m ,物體A與斜面的動摩擦因數(shù)為μ(μ<tanθ),滑輪的摩擦不計(jì),要使物體A靜止在斜面上,求物體B的質(zhì)量的取值范圍。
例5、如圖1所示,物體的質(zhì)量為2kg,兩根輕繩AB和AC的一端連接于
16、豎直的墻上,另一端系于物體上,在物體上另施加一個方向與水平線成θ=60°的拉力F,若要使繩都能伸直,求拉力F的大小范圍。(北京市海淀區(qū)試題)
高三物理 受力分析 共點(diǎn)力的平衡作業(yè)(2)
1.如圖所示,當(dāng)傾角為45°時物體m處于靜止?fàn)顟B(tài),當(dāng)傾角θ再增大一些,物體m仍然靜止(繩子質(zhì)量、滑輪摩擦不計(jì))下列說法正確的是( )
A.繩子受的拉力增大
B.物林m對斜面的正壓力減小
C.物體m受到的靜摩擦力可能增大
D.物體m受到的靜摩擦力可能減小
2.如圖所示,質(zhì)量為m的物體在沿斜面向上的拉力F作用下,沿放在水平地
17、面上的質(zhì)量為M的粗糙斜面勻速上滑,此過程中斜面體保持靜止,則地面對斜面( )
A.無摩擦力 B.有水平向左的摩擦力大小為F·cosθ
C.支持力等于(m+M)g D.支持力為(M+m)g-Fsinθ
3.如圖所示,質(zhì)量相等的A、B兩物體在平行于固定斜面的推力F的作用下,沿光滑斜面做勻速直線運(yùn)動,A、B間輕彈簧的勁度系數(shù)為k,斜面的傾角為30°,則勻速運(yùn)動時彈簧的壓縮量為( )
A. B. C. D.
4.如圖所示,輕質(zhì)光滑滑輪兩側(cè)用細(xì)繩連著兩個物體A與B,物體B放在水平地
18、面上,A、B均靜止.已知A和B的質(zhì)量分別為mA、mB,,繩與水平方向的夾角為,則( )
A.物體B受到的摩擦力可能為0 B.物體B受到的摩擦力為mAgcos
C.物體B對地面的壓力可能為0 D.物體B對地面的壓力為mBg-mAgtan
5.(2011·安徽合肥一模)如圖19所示,在粗糙水平地面上放著一個截面為四分之一圓弧的柱狀物體A,A的左端緊靠豎直墻,A與豎直墻之間放一光滑圓球B,整個裝置處于靜止?fàn)顟B(tài),若把A向右移動少許后,它們?nèi)蕴幱陟o止?fàn)顟B(tài),則( )
A.B對墻的壓力增大
B.A與B之間的作用力增大
C.地面對A的摩擦力減小
D.A對地面的壓力減小
19、
9.如圖22所示,
6.如圖所示,在兩塊相同的豎直木板間,有質(zhì)量均為m的四塊相同的磚,用兩個大小均為F的水平力壓木板,使磚靜止不動,則左邊木板對第一塊磚,第二塊磚對第三塊磚的摩擦力分別為
A.4mg、2mg B.2mg、0 C.2mg、mg D.4mg、mg
7.如圖所示,兩光滑硬桿AOB成θ角,在兩桿上各套上輕環(huán)P、Q,兩環(huán)用細(xì)繩相連,現(xiàn)用恒力F沿OB方向拉環(huán)Q ,當(dāng)兩環(huán)穩(wěn)定時細(xì)繩拉力為( )
A.Fsinθ B.F/sinθ C.Fcosθ D.F/cosθ
8.如圖所示,輕繩的一端系在質(zhì)量為m的物體上,另一端系在一個圓
20、環(huán)上,圓環(huán)套在粗糙水平橫桿MN上,現(xiàn)用水平力F拉繩上一點(diǎn),使物體處在圖中實(shí)線位置.然后改變F的大小使其緩慢下降到圖中虛線位置,圓環(huán)仍在原來位置不動,則在這一過程中,水平拉力F、環(huán)與橫桿的摩擦力f和環(huán)對桿的壓力N的變化情況是( )
A.F逐漸減小,f逐漸增大,N逐漸減小
B.F逐漸減小,f逐漸減小,N保持不變
C.F逐漸增大,f保持不變,N逐漸增大
D.F逐漸增大,f逐漸增大,N保持不變
θ
9.如圖所示,小球用細(xì)線拴住放在光滑斜面上,用力推斜面向左運(yùn)動,小球緩慢升高的過程中,細(xì)線的拉力將:( )
A.先增大后減小 B.先減小后增大
C.一直增大
21、 D.一直減小
10.兩個質(zhì)量均為m的小環(huán)套在一水平放置的粗糙長桿上,兩根長度均為l的輕繩一端系在小環(huán)上,另一端系在質(zhì)量為M的木塊上,兩個小環(huán)之間的距離也為l,小環(huán)保持靜止.試求:
(1)小環(huán)對桿的壓力;
(2)小環(huán)與桿之間的動摩擦因數(shù)μ至少為多大.
11.如圖所示,兩個完全相同的重為G的球,兩球與水平地面間的動摩擦因市委都是μ,一根輕繩兩端固接在兩個球上,在繩的中點(diǎn)施加一個豎直向上的拉力,當(dāng)繩被拉直后,兩段繩間的夾角為θ。問當(dāng)F至少多大時,兩球?qū)l(fā)生滑動?
友情提示:部分文檔來自網(wǎng)絡(luò)整理,供您參考!文檔可復(fù)制、編制,期待您的好評與關(guān)注!
7 / 7