受力分析 共点力平衡.docx
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1、受力分析共点力平衡知识点一、受力分析一、定义:把指定物体(研究对象)在特定的物理环境中受到的所有外力都找出来,并画出受力示 意图的过程.二、受力分析的两条基本原则:1、只分析物体受到的力,不能把研究对象对外界物体施加的力也画在受力图上2、只研究物体所受共点力的情况,只有共点力才能利用平行四边形定则和三角形定则 进行合成与分解,所以受力分析时,应注意所有力的作用点都是同一点。三、受力分析的一般顺序 明确研究对象,并将它从周围的环境中隔离出来,以避免混淆.由于解题的需要,研 究的对象可以是质点、结点、单个物体或物体系统. 按顺序分析物体所受的力.一般遵守“主动力和运动状态决定被动力”的基本原则,按
2、 照场力(重力、电场力、磁场力)、接触力(弹力、摩擦力)、已知外力的顺序进行分析, 要养成按顺序分析力的习惯,就不容易漏掉某个力. 正确画出物体受力示意图.画每个力时不要求严格按比例画出每个力的大小,但方向 必须画准确.一般要采用隔离法分别画出每一个研究对象的受力示意图,以避免发生混乱. 检查.防止错画力、多画力和漏画力.四、受力分析的基本方法1、条件法(1)受力分析时,当不明确一个力是否存在,可以通过分析这个力的产生条件判断该力 是否存在;(2)根据力与力之间的关系性进行判断,比如有摩擦力是一定存在弹力;(3)根据物体的运动状态确定力是否存在,即主动力和运动状态决定被动力.1、如图所示,一物
3、体在粗糙水平地面上受斜向上的恒定拉力F作用而做匀速直线运动,则下列说法正确的是()A.物体可能只受两个力作用C.物体可能不受摩擦力作用B.物体可能受三个力作用D.物体一定受四个力2、如图所示,光滑斜面上有两个叠放在一起的物体A、B, A跟光滑竖直墙壁接触,B跟墙壁不接触,两物体均处于静止状态,试画出A、B两物体的受力图。777777777777777773、如图所示,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手0则关于B的受力个数可能为()A. 3个B. 4个C. 5个D. 6个4、L形木板P (上表面光滑)放在固定斜面上,轻质弹簧一端固定在木板上,另一端 与置于木板上表
4、面的滑块Q相连,如图所示.若P、Q 一起沿斜面匀速下滑,不计空气阻 力.则木板P的受力个数为( )A. 3B. 4C. 5D. 62、整体法和隔离法整体法:将加速度相同的几个相互关联的物体作为一个整体进行分析的方法,研究系统外 的物体对系统整体的作用力或系统整体的加速度,受力分析时不考虑系统内各物体之间的相 互作用力(对系统而言,相互作用力为系统内力,等大反向,相互抵消)。隔离法:将所研究的对象从周围的物体中分离出来进行分析的方法,研究系统内部各物 体之间的相互作用力(系统内力),一般情况下隔离受力较少的物体。1、如图所示,质量分别为mA、mB的A、B两个楔形物体叠放在一起,B靠在竖直墙壁 上
5、,在力F的作用下,A、B都始终静止不动,则()A. 墙壁对B的摩擦力大小为mBgB. A、B之间一定有摩擦力作用C.力F增大,墙壁对B的摩擦力也增大D.力F增大,B所受的合外力一定不变2、将一物块分成相等的A、B两部分靠在一起,下端放置在地面上,上端用绳子拴在天花板上,绳子处于竖直伸直状态,整个装置静止,则()A.绳子上拉力可能为零B. 地面受的压力可能为零C.地面与物体间可能存在摩擦力D.A、B之间可能存在摩擦力3、如图所示,物块A放在直角三角形斜面体B上面,B放在弹簧上面并紧挨着翌直墙 壁,初始时A、B静止,现用力F沿斜面向上推A,但A、B仍未动。则施力F后,下列说法正 确的是()A。A、
6、B之间的摩擦力一定变大B。B与墙面间的弹力可能不变C.B与墙之间可能没有摩擦力D。弹簧弹力一定不变7J4、如图所示,两相同轻质硬杆00 1、OO 2可绕其两端垂直纸面的水平轴。、O、O2 转动,在。点悬挂一重物M,将两相同木块m紧压在翌直挡板上,此时整个系统保持静止。 Ff表示木块与挡板间摩擦力的大小,Fn表示木块与挡板间正压力的大小.若挡板间的距离 稍许增大后,系统仍静止且。1、。2始终等高,则()A. Ff变小B. Ff不变GJ变小d.Fn变大5、在固定于地面的斜面上垂直安方攵一个挡板,截面为四分之一圆的柱状物体甲放在斜 面上,半径与甲相等的光滑圆球乙被夹在甲与挡板之间,没有与斜面接触而处
7、于静止状态, 如图所示,现在从球心01处对甲施加一平行于斜面向下的力F,使甲沿斜面方向极其缓慢 地移动,直到甲与挡板接触为止.设挡板对乙的压力为F1,斜面对甲的支持力为F2,在此过 程中()A. F1缓慢增大,F2缓慢增大B. F1缓慢增大,F2缓慢减小C. F1缓慢减小,F2缓慢增大D. F1缓慢减小,F2不变6、如图所示,放置在水平地面上的质量为M的直角劈上有一个质量为m的物体,若 物体在直角劈上匀速下滑,直角劈仍保持静止,那么下列说法正确的是()A.直角劈对地面的压力等于(M+m)gB.直角劈对地面的压力大于(M+m) gC.地面对直角劈没有摩擦力D.地面对直角劈有向左的摩擦力7、如图所
8、示,质量为m的物体在与斜面平行向上的拉力F作用下,沿着水平地面上质 量为M的粗糙斜面匀速上滑,在此过程中斜面保持静止,则地面对斜面()A。无摩擦力B。支持力等于(m+M)gC。支持力为(M+m) gFsinOD. 有水平向左的摩擦力,大小为FcosO8、粗糙水平面上放置质量分别为m和2m的四个木块,其中两个质量为m的木块间用 一不可伸长的轻绳相连。木块间的动摩擦因数均为四可认为最大静摩擦力等于滑动摩擦力。 现用水平拉力F拉其中一个质量为2m的木块,使四个木块一起匀速前进,则需要满足的条 件是A.B.R木块与水平面间的动摩擦因数最大为-32 R木块与水平面间的动摩擦因数最大为亍C .水平拉力F最
9、大为叩mgD.水平拉力F最大为6pmg3、假设法在受力分析时,若不能确定某力是否存在,可先对其作出存在或不存在的假设然后再就 该力存在与否对物体运动状态影响的不同来判断该力是否存在。1、如图所示,物体A、B的质量为mA=mB=6kg, A和B、B与水平桌面间的动摩擦因 数都等于0。3,且最大静摩擦力等于滑动摩擦力.当用水平力F=30N向右拉轻滑轮时,B对A 的摩擦力和桌面对B的摩擦力为多大?(g=10m/s2。)知识点二、共点力的平衡一、平衡状态物体处于静止状态或匀速直线运动状态,即a=0.二、动态平衡物体在缓慢运动时所处的一种近似平衡状态.三、共点力的平衡条件F 合=0 或 Fx = 0、F
10、y = 0。四、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,其中任何一个力与其余 两个力的合力大小相等,方向相反;并且这三个力的矢量可以形成一个闭合的、首尾相连的 矢量三角形.三力平衡的总体原则:三力中的任意一个力,必在其它两个力夹角的对顶角的范围内。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,其中任何一个力与其余几 个力的合力大小相等,方向相反,并且这些力也能够成一个闭合的、首尾相连的矢量三角形。 多力平衡的分析方法一般是正交分解法。五、共点力平衡的分析方法1、正交
11、分解法:就是把不在一条直线上的共点力都分解到两个互相垂直(正交)的坐标 轴上,这样就可以在两个轴上进行力的合成了,所以正交分解法的实质仍然是将矢量运算最 终转化为代数运算。物体受到三个或三个以上力的作用时,常用正交分解法列平衡方程求解:Fx株=0,Fy a=0。合合为方便计算,建立坐标系时以尽可能多的力落在坐标轴上为原则,且被分解的力尽可能是已知力,不宜分解待求力.1、如图所示,质量为m的钢球静止于两光滑木板a、b之间,已知两木板的夹角a=30,a木板与水平面的夹角月=30。,则钢球对a、b板的压力大小龄Fb分别是()A. Fa=mg, Fb=mgB. Fa=错误!mg, Fb=错误!mgC.
12、 Fa=错误!mg, Fb=错误!mgD. Fa=错误!mg, Fb=mg2、如图所示物体A、B置于水平地面上,与地面间的动摩擦因数均为0.5,物体A、B用 跨过光滑轻质动滑轮的细绳相连,现用逐渐增大的力斜向上提动滑轮,某时刻拉A物体的 绳子与水平面成53角,拉B物体的绳子与水平面成37。角,A、B两个物体仍处于平衡状态, 此时若继续增大向上的力,A、B两个物体将同时开始运动,则A、B两个物体的质量之比错误! 为(认为最大静摩擦力等于滑动摩擦力,sin 37。=0。6,cos 37。=0。8,g=10 m/s2)()A。错误!B。错误!C.错误!D。错误!3、质量为M的木楔倾角为。在水平面上保
13、持静止,当将一质量为m的木块放在木楔 斜面上时,它正好匀速下滑.如果用与木楔斜面成a角的力F拉着木块匀速上升,如图所示(已 知木楔在整个过程中始终静止)。(1) 当a=6时,拉力F有最小值,求此最小值;(2) 当a=6时,木楔对水平面的摩擦力是多大?4、(2018安徽省皖西南名校高三上学期联考)如图所示,物体4. B叠放在倾角6=37。 的斜面上(斜面保持不动,质量为M=10kg),并通过跨过固定在斜面顶端的光滑滑轮的细线相 连,细线与斜面平行.两物体的质量分别m4=2kg, mB=1kg, B与斜面间的动摩擦因数2= 0.2,已知 g 取 10m/s2,sin37 = 0.6, cos37
14、= 0。8,求:(1)如果4、B间动摩擦因数8 = 0.1,为使4能平行于斜面向下做匀速运动,应对4 施加一平行于斜面向下的多大F的拉力?此时斜面对地面的压力Fn多大?(2)为使AB两个物体一起静止在斜面上,AB间的动摩擦因数叭应满足什么条件。(认 为滑动摩擦力等于最大静摩擦力)2、解析法:对研究对象的任一状态进行受力分析,建立平衡方程,求出因变参量与自变 量的一般函数式,然后根据自变参量的变化确定因变参量的变化.1、如下图所示,A、B两物体用细绳相连跨过光滑轻小滑轮悬挂起来,B物体放在水平 地面上,A、B两物体均静止.现将B物体稍向左移一点,A、B两物体仍静止,则此时与原 来相比()A.绳子
15、拉力变大B .地面对物体B的支持力变大C.地面对物体B的摩擦力变大D .物体B受到的合力变大2、如图所示,放在斜面上的物体受到垂直于斜面向上的力F作用始终保持静止,当力F逐渐减小后,下列说法正确的是()A.物体受到的摩擦力保持不变B.物体受到的摩擦力逐渐增大C.物体受到的合力减小D.物体对斜面的压力逐渐减小3、如图,一质量为m的滑块静止置于倾角为30的粗糙斜面上,一根轻弹簧一端固定在竖直墙上的P点,另一端系在滑块上,弹簧与斜面垂直,则()A滑块不可能只受到三个力作用B 弹簧不可能处于伸长状态C.斜面对滑块的支持力大小可能为零 D.斜面对滑块的摩擦力大小一定等于mg/24、质量为1 kg的物体与
16、地面间的动摩擦因数 广0。2,从t=0开始以初速度v0沿水 平地面向右滑行,同时受到一个水平向左的F=1 N的恒力作用,取向右为正方向,g=10 m/s2, 该物体受到的摩擦力f随时间的变化图象是下图中的()5、如右图所示,把一重为G的物体,用一水平方向的推力F=kt(k为恒量,t为时间) 压在竖直的足够高的平整墙上,从t=0开始物体所受的摩擦力Ff随t的变化关系是下图中 的( )6、如图所示,两个带电(或:用轻质弹簧连接的)小球A、B分别处于光滑绝缘的竖直 墙面和斜面上,且在同一竖直平面内。用水平向左的推力F作用于B球,两球在图示位置静止。 现将B球沿斜面向上移动一小段距离,发现A球随之向上
17、移动少许,两球在虚线位置重新平 衡.重新平衡后与移动前相比,下列说法正确的是()A。墙面对A的弹力变小B. 斜面对B的弹力不变C.推力F变大D.两球之间的距离变大7、如图所示,物体A的质量为2 kg,两轻绳AB和AC(Lab = 2Lac)的一端连接在竖直墙上,另一端系在物体A上.现在物体A上施加一个与水平方向成60角的拉力F,要使两绳都能伸直,试求拉力F大小的取值范围.(g取10 m/s2)nA8、如图所示,质量为m的物体放在一固定斜面上,当斜面倾角为30时恰能沿斜面匀 速下滑。对物体施加一大小为F水平向右的恒力,物体可沿斜面匀速向上滑行。设最大静 摩擦力等于滑动摩擦力,当斜面倾角增大并超过
18、某一临界角30时,不论水平恒力F多大, 都不能使物体沿斜面向上滑行,试求:(1) 物体与斜面间的动摩擦因数;(2) 这一临界角30的大小。3、解直角三角形法:三力平衡中,有两个力相互垂直时,这两个力的合力与第三个力是 一对平衡力,可以利用三角函数关系求解,也可以采用正交分解法。1、(2018江西五校联考)如图所示,一个半球形的碗放在桌面上,碗口水平,。是球 心,碗的内表面光滑,一根轻质杆的两端固定有两个小球,质量分别是me m2,当它们静止时, m、m2与球心的连线跟水平面分别成60。、30。,则碗对两小球m1,m2的弹力大小之比是( )D.错误! : 2A. 1 : 2 B。错误! : 1
19、C. 1 :错误!2、小物块P沿光滑半圆曲面下滑,从A点下滑到最低点B的过程中,其重力G的切 向分量为G,如图所示,G1的大小变化情况正确的是()A. 逐渐增大 B.逐渐减小 C.先增大后减小D.先减小后增大3、如图所示,一个质量为m的小物体静止在固定的、半径为R的半圆形槽内,距内槽 最低点高为错误!处,则它受到的摩擦力大小为()A.错误!mgB。错误!mgC(1一错误!)mgD.错误!mg4、如图所示,质量为M的四分之一圆柱体放在粗糙水平地面上,质量为m的正方体放在圆柱体和光滑墙壁之间,且不计圆柱体与正方体之间的摩擦,正方体与圆柱体的接触点的切线与右侧墙壁成e角,圆柱体处于静止状态.则()A
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