2.1相互作用物体的平衡

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第2章 牛顿运动定律

第2章 牛顿运动定律

分离变量求定积分,并考虑到初始条件:t=0时v=v0,则有
v dv t μ
dt
v v0
2
0R

v
1
v0
v0t
R
将上式对时间积分,并利用初始条件t=0时,s=0得
s
R μ
ln 1
μ R
v0t
15
例题2-2 一条长为l质量均匀分布的细链条AB,挂在半径 可忽略的光滑钉子上,开始时处于静止状态。已知BC段 长为L(l/2<L<2l/3),释放后链条做加速运动,如图所示。 试求BC=2l/3时,链条的加速度和速度。
a0
a0
mg
T -ma0
mg
讨论一种非惯性系,做直线运动的加速参考系,在以恒定
加速度 沿a直0 线前进的车厢中,用绳子悬挂一物体。在地面
上的惯性参考系中观察,牛顿运动定律成立。 在车厢中的参考系(非惯性系)内观察,虽然物体所受张
f μN
µ为滑动摩擦系数,它与接触面的材料和表面状态(如 粗糙程度、干湿程度等)有关;其数值可查有关手册。
10
2.2.2 力学中常见的几种力
3、摩擦力。
当两个相互接触的物体虽未发生相对运动,但沿接触面有 相对运动的趋势时,在接触面间产生的摩擦力为静摩擦力。 静摩擦力的大小可以发生变化。
如图所示,用一水平力F推一放置在粗糙水平面上的木箱,
解:取被抛物体为研究对象,物体运动过程
中只受万有引力作用。取地球为参考系,垂 直地面向上为正方向。物体运动的初始条件
v0
是:t=0时,r0=R,速度是v0。略去地球的公 转与自转的影响,则物体在离地心r处的万有
m
引力F与地面处的重力P之间的关系为

高中物理必修一第三章 相互作用——力 共点力的平衡

高中物理必修一第三章 相互作用——力 共点力的平衡

有些题目中常出现“缓慢”一词,则物体处于动态平衡状态。
动态平衡问题
例:如图所示,粗糙木板 AB 的 B 端用铰链固定在水平地面上,木板上放一质
量为 m 的物体。当木板以铰链为轴逆时针由水平转到竖直位置的过程中,物
体受到的摩擦力的大小( )
A.始终增大
C.先减小后增大
B.始终减小
D.先增大后减小
m
B
共点力
上述问题,我们可以将四种情况分成两类,一是共点力,二是平行力。丁
图可以很明显看出来是三个力作用于同一点,甲图三个力虽然不是作用于同一
点,但是三个力的延长线交于一点,所以也是共点力。
如果几个力共同作用于同一点上,或者虽然不作用在同一点上,但它们的
作用线交于一点,这样的一组力,叫作共点力。
平行力
把公式(1)(2)式代入(3)有
可求得



=



h=μb=0.4×6m=2.4m
滑梯至少2.4m高,儿童才能从滑
• 按照顺序进行受力分析(并画示意图)
N
N
重力
f静
弹力
摩擦力
其他力
……
v
f动
G∥


G
• 结合研究对象的运动情况检验受力分析
• 正交分解,利用平衡条件列方程求解
连接体问题
例:如图所示,在两块相同的竖直木板间,有质量均为 m 的四块相同的砖,
用两个大小均为 F 的水平力压木板,使砖静止不动,则左边木板对第一块砖,
第二块砖对第三块砖的摩擦力分别为(
A.4 mg、2 mg
C.2 mg、mg

B.2 mg、0
D.4 mg、mg

第1讲 相互作用与物体的平衡

第1讲 相互作用与物体的平衡

专题一选择题的突破第1讲相互作用与物体的平衡1.如何确定弹力的方向?怎样计算弹力的大小?2.如何确定静摩擦力的大小和方向?3.怎样计算滑动摩擦力的大小?4.合力与分力的关系:F1、F2合力的范围:5.电场力、安培力及洛伦兹力的方向如何判断?其大小的计算公式又是怎样的?命题热点一对弹力、摩擦力及受力分析的考查【例1】(单选)如图所示,与水平面夹角为30°的固定斜面上有一质量m=1.0 kg的物体.细绳的一端与物体相连,另一端经摩擦不计的定滑轮与固定的弹簧秤相连.物体静止在斜面上,弹簧秤的示数为4.9 N.关于物体受力的判断(取g=9.8 m/s2),下列说法正确的是().A.斜面对物体的摩擦力大小为零B.斜面对物体的摩擦力大小为4.9 N,方向沿斜面向上C.斜面对物体的支持力大小为4.9 3 N,方向竖直向上D.斜面对物体的支持力大小为4.9 N,方向垂直斜面向上【预测1】(多选)如图所示,置于固定斜面上的物体A受到平行于斜面向下的力F作用保持静止.若力F大小不变,将力F在竖直平面内由沿斜面向下缓慢的转到沿斜面向上(转动范围如图中虚线所示).在F转动过程中,物体始终保持静止.在此过程中物体与斜面间的().A.弹力可能先增大后减小B.弹力一定先减小后增大C.摩擦力可能先减小后增大D.摩擦力一定一直减小命题热点二力的合成与分解及共点力作用下物体的平衡【例2】(多选)如图所示,两相同轻质硬杆OO1、OO2可绕其两端垂直纸面的水平轴O、O1、O2转动,在O点悬挂一重物M,将两相同木块m紧压在竖直挡板上,此时整个系统保持静止.F f表示木块与挡板间摩擦力的大小,F N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O1、O2始终等高,则().A.F f变小B.F f不变C.F N变小D.F N变大【预测2】(多选)如图所示,一物块置于水平地面上.当用与水平方向成60°角的力F1拉物块时,物块做匀速直线运动;当改用与水平方向成30°角的力F2推物块时,物块仍做匀速直线运动.关于这种情景,下列讨论正确的是().A.这种情况不可能发生B.若F1和F2的大小相等,这种情况不可能发生C.若F1和F2的大小相等,这种情况也可能发生D.若F1和F2的大小相等,物块与地面间的动摩擦因数为定值专题一 选择题的突破1.(天津高考)(单选)如图所示,A 、B 两物块叠放在一起,在粗糙的水平面上保持相对静止地向右做匀减速直线运动,运动过程中B 受到的摩擦力( ).A .方向向左,大小不变B .方向向右,逐渐减小C .方向向右,大小不变D .方向向右,逐渐减小2.(海南高考) (单选)如图所示,粗糙的水平地面上有一斜劈,斜劈上的一物块正在沿斜面以速度v 0匀速下滑,斜劈保持静止,则地面对斜劈的摩擦力( ).A .等于零B .不为零,方向向右C .不为零,方向向左D .不为零,v 0较大时方向向左,v 0较小时方向向右对接演练1.(多选)如图所示倾斜索道与水平方向的夹角为37°,当载重车厢沿索道下滑时,车厢内重物受力个数为( ).A .2个B .1个C .3个D .4个2.(单选)如图所示,石拱桥的正中央有一质量为m 的对称楔形石块,侧面与竖直方向的夹角为α,重力加速度为g .若接触面间的摩擦力忽略不计,则石块侧面所受弹力的大小为( ).A.mg 2 sin αB.mg 2 cos αC.12mg tan αD.12mg cot α3.(单选)如图所示,两根等长的轻绳将日光灯悬挂在天花板上,两绳与竖直方向的夹角都为45°,日光灯保持水平,所受重力为G ,左右两绳的拉力大小分别为( ).A .G 和G B.22G 和22G C.12G 和32G D.12G 和12G4.(单选)如图所示,固定在水平地面上的物体A ,左侧是圆弧面,右侧是倾角为θ的斜面,一根轻绳跨过物体A 顶点上的小滑轮,绳两端分别系有质量为m 1、m 2的小球,当两球静止时,小球m 1与圆心连线跟水平方向的夹角也为θ,不计一切摩擦,圆弧面半径远大于小球直径,则m 1、m 2之间的关系是().A .m 1=m 2B .m 1=m 2tan θC .m 1=m 2cot θD .m 1=m 2cos θ5.(单选)如图所示,在倾角为α的光滑斜面上,垂直纸面放置一根长为L ,质量为m 的直导体棒.当导体棒中的电流I 垂直纸面向里时,欲使导体棒静止在斜面上,可加一平行于纸面的匀强磁场,当外加匀强磁场的磁感应强度B 的方向由垂直斜面向上沿逆时针转至水平向左的过程中,下列关于B 的大小变化的说法中,正确的是().A .逐渐增大B .逐渐减小C .先减小后增大D .先增大后减小模拟精华1.如图所示,一根不可伸长的细绳两端分别连接在固定框架上的A 、B 两点,细绳绕过光滑的轻小滑轮,重物悬挂于滑轮下,处于静止状态.若缓慢移动细绳的端点,则绳中拉力大小的变化情况是()A.只将绳的左端移向A ′点,拉力变小B.只将绳的左端移向A ′点,拉力不变C.只将绳的右端移向B ′点,拉力变小D.只将绳的右端移向B ′点,拉力不变2.如图,运动员的双手握紧竖直放置的圆形器械,在手臂OA 沿由水平方向缓慢移到A'位置过程中,若手臂OA ,OB 的拉力分别为F A 和F B ,下列表述正确的是( )A A . F A 一定小于运动员的重力GB . F A 与F B 的合力始终大小不变C . F A 的大小保持不变D . F B 的大小保持不变3.如图,一物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 .物体可能不受弹力作用B .物体可能受三个力作用C .物体可能不受摩擦力作用D .物体一定受四个力作用4.如图所示,光滑的球用一细线系于竖直墙壁上,在墙壁和球之间夹有一矩形物块,球和物块均处于静止。

高考物理总复习 第2单元 相互作用物体的平衡 作业手册

高考物理总复习 第2单元 相互作用物体的平衡 作业手册

课时作业(三) 第3讲重力、弹力时间 / 40分钟基础巩固1.下列关于重力的说法中正确的是()A.物体只有静止时才受重力作用B.重力的方向总是指向地心C.地面上的物体在赤道处受到的重力最小D.物体挂在弹簧测力计下,弹簧测力计的示数一定等于物体的重力2.(多选)关于胡克定律,下列说法正确的是()A.由F=kx可知,在弹性限度内,弹簧知弹力F的大小与弹簧形变量x成正比B.由k=可知,弹簧的劲度系数k与弹力F的大小成正比,与弹簧形变量x成反比C.弹簧的劲度系数k是由弹簧本身的性质决定的,与弹力F的大小和弹簧形变量x无关D.弹簧的劲度系数在数值上等于弹簧伸长(或缩短)单位长度时弹力的大小3如图K3-1所示,小车内有一固定的光滑斜面,一个小球通过细绳与车顶相连,细绳始终保持竖直.关于小球的受力情况,下列说法中正确的是().图K3-1A.若小车静止,则绳对小球的拉力可能为零B.若小车静止,则斜面对小球的支持力一定为零C.若小车向右运动,则小球一定受两个力的作用D.若小车向右运动,则小球一定受三个力的作用4.如图K3-2所示,某一弹簧测力计外壳的质量为m,弹簧及与弹簧相连的挂钩质量忽略不计,将其放在光滑水平面上,现用两水平拉力F1、F2分别作用在与弹簧相连的挂钩和与外壳相连的提环上.关于弹簧测力计的示数,下列说法正确的是()图K3-2A.只有F1>F2时,示数才为F1B.只有F1<F2时,示数才为F2C.不论F1、F2关系如何,示数均为F1D.不论F1、F2关系如何,示数均为F25.在竖直放置的平底圆筒内放置两个半径相同的刚性球a和b,球a质量大于球b质量,放置的方式有图K3-3中的甲和乙两种.不计圆筒内壁和球面之间的摩擦,对有关接触面的弹力,下列说法正确的是()图K3-3A.图甲中圆筒底受到的压力大于图乙中圆筒底受到的压力B.图甲中球a对圆筒侧面的压力小于图乙中球b对侧面的压力C.图甲中球a对圆筒侧面的压力大于图乙中球b对侧面的压力D.图甲中球a对圆筒侧面的压力等于图乙中球b对侧面的压力6.如图K3-4所示的四个图中,AB、BC均为轻质杆,各图中杆的A、C端都通过铰链与墙连接,两杆都在B处由铰链连接,且系统均处于静止状态.现用等长的轻绳来代替轻杆且能保持平衡,则()图K3-4A.图中的AB杆可以用轻绳代替的有甲、乙、丙B.图中的AB杆可以用轻绳代替的有甲、丙、丁C.图中的BC杆可以用轻绳代替的有乙、丙、丁D.图中的BC杆可以用轻绳代替的有甲、乙、丁7.(多选)如图K3-5所示,将一轻质弹簧的一端固定在铁架台上,然后将最小刻度是毫米的刻度尺竖直放在弹簧一侧,刻度尺的0刻线与弹簧上端对齐,使弹簧下端的指针恰好落在刻度尺上.当弹簧下端挂一个50 g的砝码时,指针示数为L1=3.40 cm;当弹簧下端挂两个50 g的砝码时,指针示数为L2=5.10 cm.g取9.8 m/s2.由此可知()图K3-5A.弹簧的原长是1.70 cmB.仅由题给数据无法获得弹簧的原长C.弹簧的劲度系数约为28.8 N/mD.由于弹簧的原长未知,无法算出弹簧的劲度系数技能提升8.如图K3-6所示,一轻质弹簧两端分别与竖直墙壁和物块连接,物块位于水平面上.A、B是物块能保持静止的位置中离墙壁最近和最远的点,A、B两点离墙壁的距离分别是x1、x2.若物块与地面的最大静摩擦力为f m,则弹簧的劲度系数为()图K3-6A.C.9.(多选)如图K3-7所示,一倾角为45°的斜面固定于竖直墙上,为使一光滑的铁球静止,需加一水平力F,且F通过球心,则下列说法正确的是()图K3-7A.球一定受到墙的弹力且水平向左B.球可能受到墙的弹力且水平向左C.球一定受到斜面的弹力且垂直于斜面向上D.球可能受到斜面的弹力且垂直于斜面向上10.(多选)如图K3-8所示,A、B两个物块的重力分别是G A=3 N和G B=4 N,弹簧的重力不计,整个装置沿竖直方向且处于静止状态,这时弹簧的弹力F=2 N,则天花板受到的拉力和地板受到的压力有可能是()图K3-8A.3 N 和4 NB.5 N 和6 NC.1 N 和6 ND.5 N 和2 N11.[2017·郑州质检]如图K3-9所示,用轻质弹簧将篮球拴在升降机底板上,此时弹簧竖直,篮球恰好与光滑的侧壁和光滑的倾斜天花板接触.在篮球与侧壁之间装有压力传感器,当升降机沿竖直方向运动时,压力传感器的示数逐渐增大.某同学对此现象给出了下列分析与判断,其中可能正确的是()图K3-9A.升降机正在匀加速上升B.升降机正在匀减速上升C.升降机正在加速下降,且加速度越来越大D.升降机正在减速下降,且加速度越来越大12.如图K3-10所示,A、B两球完全相同,质量均为m,用两根等长的细线悬挂在O点,两球之间连着一根劲度系数为k的轻质弹簧,静止不动时,两根细线之间的夹角为θ,重力加速度为g,则弹簧被压缩的长度为()图K3-10A.C.13.(多选)如图K3-11所示,在倾角为30°的光滑斜面上,A、B两个质量均为m的滑块用轻质弹簧相连,弹簧的劲度系数为k,水平力F作用在滑块B上,此时弹簧长度为l,且在弹性限度内,重力加速度为g,则下列说法正确的是()图K3-11A.弹簧原长为l+B.弹簧原长为l+C.力F的大小为mgD.力F的大小为mg挑战自我14.[2017·西工大附中模拟]如图K3-12所示,水平轻杆的一端固定在墙上,轻绳与竖直方向的夹角为37°,小球的重力为12 N,轻绳的拉力为10 N,水平轻弹簧的弹力为9 N,求轻杆对小球的作用力.图K3-12课时作业(三)1.C[解析] 物体受到重力作用与物体的运动状态无关,A错误;重力的方向总是竖直向下,不一定指向地心,B错误;赤道处的重力加速度最小,因此地面上的物体在赤道处受到的重力最小,C正确;物体挂在弹簧测力计下处于平衡状态时,弹簧测力计的示数才等于物体的重力,D错误.2.ACD[解析] 在弹性限度内,弹簧的弹力与弹簧形变量遵守胡克定律F=kx,故A正确;弹簧的劲度系数是由弹簧本身的性质决定的,与弹力F及弹簧形变量x无关,故C正确,B错误;由胡克定律得k=,可理解为弹簧伸长(或缩短)单位长度时弹力的大小与弹簧的劲度系数k在数值上相等,故D正确.3.B[解析] 小车静止时,小球受力平衡,只受重力和绳子拉力两个力的作用,故选项A错误,B正确.小车向右运动可能有三种运动形式:向右匀速运动、向右加速运动和向右减速运动.当小车向右匀速运动时,小球受力平衡,只受重力和绳子拉力两个力的作用;当小车向右加速运动时,小球应有向右的合力,但由细绳始终保持竖直和斜面形状可知,该运动形式不可能有;当小车向右减速运动时,小球应有向左的合力,则一定受重力和斜面的支持力,可能受绳子的拉力,也可能不受绳子的拉力,故选项C、D错误.4.C[解析] 弹簧测力计的示数一定等于挂钩上的拉力F1,与F1、F2的大小关系无关,C正确.5.B[解析] 以a、b整体为研究对象进行受力分析,可知圆筒底对两个球整体的支持力等于两球的重力,故图甲中圆筒底受到的压力等于图乙中圆筒底受到的压力,选项A错误;以a、b整体为研究对象进行受力分析,可知两球整体对圆筒侧面的两个压力是大小相等的,再以上面球为研究对象受力分析,如图所示,由几何知识可知F N侧=mg tan θ,故球对圆筒侧面的压力与上面球的重力成正比,由于球a的质量大于球b的质量,故图乙中球b对圆筒侧面的压力较大,选项B正确,C、D错误.6.B[解析] 如果杆受拉力作用,则可以用与之等长的轻绳代替,如果杆受压力作用,则不可用等长的轻绳代替,图甲、丙、丁中的AB杆均受拉力作用,而甲、乙、丁中的BC杆均受沿杆的压力作用,故A、C、D均错误,B正确.7.AC[解析] 设弹簧的原长为L0,劲度系数为k,由题意可得,k(L1-L0)=mg,k(L2-L0)=2mg,解得k≈28.8 N/m,L0=1.70 cm,故A、C正确.8.C[解析] 物块在离墙壁的最近和最远点时,受到的静摩擦力都等于最大静摩擦力f m,由平衡条件可得f m=k(l0-x1),f m=k(x2-l0),解得k=,选项C正确.9.BC[解析] F大小合适时,球可以静止在无墙的斜面上,F增大到一定程度时,墙才对球有水平向左的弹力,故A错误,B正确;而斜面对球必须有垂直于斜面向上的弹力才能使球不下落,故C正确,D 错误.10.CD[解析] 当弹簧由于被压缩而产生2 N的弹力时,由受力平衡及牛顿第三定律可得,天花板受到的拉力为1 N,地板受到的压力为6 N;当弹簧由于被拉伸而产生2 N的弹力时,天花板受到的拉力为5 N,地板受到的压力为2 N,C、D正确.11.C[解析] 篮球在水平方向上受力平衡,即侧壁对篮球的弹力与倾斜天花板对篮球的弹力在水平方向的分力平衡,随着压力传感器的示数逐渐增大,篮球受到倾斜天花板的弹力增大,其在竖直方向的分力增大,而弹簧弹力不变,则篮球可能有竖直向下且增大的加速度,C正确.12.C[解析] 根据小球处于平衡状态,可知其受到的合外力为零,小球A受到竖直向下的重力、水平向左的弹簧的弹力和细线的拉力,此三个力平衡,根据平行四边形定则,结合几何关系可知kx=mg tan ,故x=,选项C正确.13.AD[解析] 对滑块A,根据平衡条件得mg sin 30°=kx,其中x=l0-l,解得l0=l+,A正确,B错误;对A、B整体,根据平衡条件得F cos 30°=2mg sin 30°,解得F=mg,C错误,D正确.14.5 N,方向与水平方向成53°角斜向右上方,或15.5 N,方向与水平方向成arctan 角斜向左上方[解析] 设杆的弹力大小为F,与水平方向的夹角为α.弹簧向左拉小球时,小球受力如图甲所示.由平衡条件得F cos α+F1sin 37°=F2解得F=5 N,α=53°即杆对小球的作用力大小为5 N,方向与水平方向成53°角斜向右上方.弹簧向右推小球时,小球受力如图乙所示.由平衡条件得F cos α=F1sin 37°+F2解得F=15.5 N,α=arctan即杆对小球的作用力大小为15.5 N,方向与水平方向成arctan 角斜向左上方.。

高考物理总复习第2单元相互作用物体的平衡作业手册(5)力的合成与分解(2021年整理)

高考物理总复习第2单元相互作用物体的平衡作业手册(5)力的合成与分解(2021年整理)

2018届高考物理总复习第2单元相互作用物体的平衡作业手册(5)力的合成与分解编辑整理:尊敬的读者朋友们:这里是精品文档编辑中心,本文档内容是由我和我的同事精心编辑整理后发布的,发布之前我们对文中内容进行仔细校对,但是难免会有疏漏的地方,但是任然希望(2018届高考物理总复习第2单元相互作用物体的平衡作业手册(5)力的合成与分解)的内容能够给您的工作和学习带来便利。

同时也真诚的希望收到您的建议和反馈,这将是我们进步的源泉,前进的动力。

本文可编辑可修改,如果觉得对您有帮助请收藏以便随时查阅,最后祝您生活愉快业绩进步,以下为2018届高考物理总复习第2单元相互作用物体的平衡作业手册(5)力的合成与分解的全部内容。

课时作业(五)第5讲力的合成与分解时间 / 40分钟基础巩固1.(多选)将物体所受重力按力的效果进行分解,图K5-1中正确的是()图K5—12.减速带是交叉路口常见的一种交通设施,车辆驶过减速带时要减速,以保障行人的安全.当汽车前轮刚爬上减速带时,减速带对车轮的弹力为F,图K5—2中弹力F画法正确且分解合理的是()图K5-23.一物体受到三个共面共点力F1、F2、F3的作用,三力的矢量关系如图K5-3所示(各小方格边长相等),则下列说法正确的是()图K5-3A。

三力的合力有最大值F1+F2+F3,方向不确定B。

三力的合力有唯一值3F3,方向与F3同向C.三力的合力有唯一值2F3,方向与F3同向D。

由题给条件无法求出合力大小4.(多选)如图K5—4所示,一个大人拉着载有两个小孩的小车(其拉杆可自由转动)沿水平地面匀速前进,则对小孩和车,下列说法正确的是()图K5-4A.拉力的水平分力等于小孩和车所受的合力B.拉力与摩擦力的合力大小等于重力大小C.拉力与摩擦力的合力方向竖直向上D。

小孩和车所受的合力为零5.[2017·石家庄模拟]如图K5—5所示,一个“Y”形弹弓顶部跨度为L,两根相同的橡皮条自由长度均为L,在两橡皮条的末端用一块软羊皮(长度不计)做成裹片。

力学平衡力和静力学的分析

力学平衡力和静力学的分析

力学平衡力和静力学的分析力学平衡力和静力学是力学中的重要概念和理论,用于研究物体在静止或平衡状态下的力学性质和相互作用。

在这篇文章中,我们将对力学平衡力和静力学进行深入的分析和讨论。

一、力学平衡力的概念和原理1.1 力学平衡力的概念力学平衡力是指物体在施加力的情况下,保持静止或匀速直线运动的状态。

当物体处于平衡力状态时,合力和合力矩为零。

1.2 力学平衡力的原理根据牛顿第一定律,如果物体处于平衡状态,则合外力和合外力矩为零。

即ΣF = 0,Στ = 0。

其中ΣF表示合外力,Στ表示合外力矩。

二、静力学的分析方法静力学是力学中研究物体处于平衡状态下受力和力的平衡的学科。

在静力学中,通过应用力的平衡条件和切比雪夫定理来解决问题。

2.1 力的平衡条件力的平衡条件是指合外力和力矩为零的条件。

在平衡状态下,物体受力平衡时,合外力和合外力矩都为零。

根据力的平衡条件,我们可以得出物体受力平衡的方程式和解题方法。

2.2 切比雪夫定理切比雪夫定理是静力学中常用的分析方法之一。

根据切比雪夫定理,如果一个物体处于平衡状态,则物体受力的直线作用线经过物体的重心。

三、力学平衡力和静力学的应用力学平衡力和静力学的理论和方法在工程、建筑、物理学等领域有广泛的应用。

3.1 工程应用在工程领域,力学平衡力和静力学可以用来分析和设计建筑物、桥梁、机械设备等结构的稳定性和安全性。

通过合理的力学平衡力和静力学分析,可以确保工程结构的稳定性和可靠性。

3.2 物理学应用在物理学领域,力学平衡力和静力学的理论和方法可以用于研究物体的力学性质、运动规律和相互作用。

通过力学平衡力和静力学的分析,可以揭示物体间的力学规律和相互关系。

3.3 生活应用力学平衡力和静力学的理论和方法在日常生活中也有很多应用。

比如,在搬运重物、做家务、开车等活动中,我们需要根据力学平衡力和静力学的原理来合理地施加力,以保证活动的稳定和安全。

四、总结力学平衡力和静力学是力学中的重要概念和理论,对于研究物体在静止或平衡状态下的力学性质和相互作用具有重要意义。

相互作用力与平衡力的关系

相互作用力与平衡力的关系

相互作用力与平衡力的关系在物理学中,相互作用力与平衡力是两个非常重要的概念,它们对于我们理解物体在空间中的运动和平衡起着至关重要的作用。

相互作用力是指物体之间相互施加的一种作用力,而平衡力则是使物体处于恒定状态的力,当相互作用力和平衡力达到平衡时,物体将保持静止或匀速直线运动。

相互作用力的基本概念相互作用力是物理学中一个重要的概念,它描述了物体之间的相互作用方式。

根据牛顿第三定律,任何两个物体之间都存在相互作用力,且这两个力的大小相等、方向相反。

当物体之间相互作用时,它们会对彼此施加作用力,这些作用力可能是引力、电磁力、弹力等。

引力是一种最为常见的相互作用力,在地球上,所有的物体都受到地球的引力作用,使它们朝向地球表面加速下落。

电磁力则是原子和分子之间相互作用的结果,它包括正负电荷之间的吸引和排斥。

弹力是一个物体在受到外力作用后发生形变产生的一种力,当外力消失时,该物体将受到恢复力的作用。

平衡力的概念及分类平衡力是使物体保持静止或匀速直线运动的力,它通常作用于物体的重心,使物体不产生转动。

根据其作用方式不同,平衡力可以分为静力平衡和动力平衡两种类型。

静力平衡是指物体处于静止状态时,所受力平衡的情况。

在静力平衡下,作用在物体上的所有力的合力为零,物体不会发生位移或速度的改变。

动力平衡则是指物体在匀速直线运动时所受力平衡的情况,使物体在运动过程中保持其速度不变。

相互作用力与平衡力的关系相互作用力和平衡力之间存在密切的联系,在物体处于平衡状态时,相互作用力和平衡力相互抵消,使物体保持不动或运动。

以静力平衡为例,当物体受到外力作用时,外力与物体的反作用力相互抵消,使物体处于平衡状态。

在动力平衡的情况下,物体在匀速直线运动时,所受到的合力为零,即相互作用力和平衡力达到平衡。

这种平衡状态使物体能够保持恒定的速度,并且物体的加速度为零。

因此,相互作用力和平衡力之间是相辅相成的关系,它们共同作用于物体,使物体保持稳定状态。

平衡问题知识点总结

平衡问题知识点总结

平衡问题知识点总结1. 平衡力学基础在物理学中,平衡是指一个物体处于静止的状态或者匀速直线运动状态的状态。

平衡力学是研究物体静止或匀速直线运动状态的力学。

在平衡力学中,力是引起物体运动的原因,而平衡是力和力之间的关系。

平衡力学基础包括牛顿三定律、受力分析和平衡条件。

1.1 牛顿三定律牛顿三定律是力学的基本定律,是研究物体的运动状态、引力和力的相互作用的理论基础。

牛顿三定律包括:- 第一定律:一个物体如果不受外力作用,将保持匀速直线运动状态或者静止状态。

- 第二定律:物体的加速度与作用力成正比,与物体的质量成反比,且方向与力方向一致。

- 第三定律:任何两个物体之间的相互作用力大小相等、方向相反。

牛顿三定律是平衡力学的基础,研究其中的平衡问题,需要用牛顿三定律分析物体的受力情况,判断其平衡状态。

1.2 受力分析受力分析是指通过对物体受力的分析,确定物体的力的大小、方向和作用点等,并且计算物体所受力的合力和合力矩,从而确定物体的平衡状态。

常见的受力有重力、弹力、摩擦力、支持力等,需要通过受力分析确定各个力的作用效果。

1.3 平衡条件平衡条件是指物体处于静止状态或者匀速直线运动状态时,所需要满足的条件。

平衡条件包括平衡力和平衡力矩的条件。

平衡力是指作用在物体上的力的合力为零,平衡力矩是指物体所受合力矩为零。

2. 静力学平衡静力学平衡是指物体在静止状态时,所需要满足的平衡条件。

静力学平衡包括平衡力和平衡力矩的条件。

2.1 平衡力的条件物体在静止状态时,所受外力的合力需要为零,即$\sum \vec{F}=\vec{0}$。

要求物体在各个方向上的受力平衡,才能维持物体的静止状态。

2.2 平衡力矩的条件物体在静止状态时,所受外力的合力矩需要为零,即$\sum \vec{M}=\vec{0}$。

要求物体在各个转动轴上的受力矩平衡,才能维持物体的静止状态。

3. 动力学平衡动力学平衡是指物体在匀速直线运动状态时,所需要满足的平衡条件。

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磁场力、核力等。
②按力的效果分:如拉力、压力、支持力、动力、阻力、向心 力、回复力等。
③按研究对象分:内力、外力
探究二:重力
1.月球上的物体所受的重力也是地球吸引而产生的吗?
2.重力与万有引力是一回事吗?
F心
3.竖直向下就是指向地心吗?
0
F万
G
4.重力大小与运动状态有关吗? 5.重心一定在几何中心吗? 一定在物体上吗?
例8. 如图示,将物块放在木板上,物块与木板处于相对静止状态, 抬起木板的一端,使木板与水平方向的夹角逐渐增大到90°的过 程中, 分析摩擦力大小的变化情况。 θ
探究四:摩擦力
1.摩擦力产生条件: (1)接触面粗糙 (2)相互接触且挤压(有弹力) (3)发生相对运动或具有相对运动趋势 2.摩擦力的方向: 与相对运动方向或相对运动趋势的方向相反。 3.摩擦力的大小: (1)滑动摩擦力:与正压力成正比 Fμ= μ FN (2)静摩擦力:与正压力无关 0 ≤Fμ ≤ Fmax
///////////////////////////
(3)
//////////////////////////////////
A B
匀速运动
加速下滑
①斜上抛 ②自由下落
(地面光滑)
①假设法。
(斜面光滑)
②运或牛顿 运动定律求解。
例6.如图所示,小车上固定着一根弯成a角的曲杆,杆的另一端固 定一个质量为m的球,试分析下列情况下杆对小球的弹力的大小和 方向: (1)小车静止; (2)小车匀速直线运动; (3)小车以加速度a水平向右运动。
让水缓慢流出,则在此过程中,
系统(包括容器和水)的重心位置将:( A.慢慢下降 B.慢慢上升 )
C.先下降后上升 D.先上升后下降
探究二:重力
1.重力的大小:G=mg 重力的大小与运动状态无关 2.方向:竖直向下。 只有两极和赤道上的物体所受重力指向地心 3.重心:重力的等效作用点。 重心是一个等效替代点,不要认力只有重心处受重力。 ①质量均匀、形状规则的物体,重心在几何中心上。 ②重心可以在物体上,也可以不在物体上。 ③薄板形物体的重心,可用悬挂法确定。
心位置不同,放在同一方形槽上,为了方便, 将它们画在同一 图上,其重心分别用C1、C2、C3表示,N1、N2、N3分别表示 三个圆柱体对墙P的压力,则有:( A.N1=N2=N3 B.N1<N2<N3 C.N1>N2>N3 D.N1=N2>N3 )
例5.判断下图中A、B之间有无弹力
(1)
A B
(2)
例5 如图所示,A、B两物体叠放在粗糙的水平地面上
,用一条轻绳通过定滑轮将两物体连接起来,现用水 平力拉物体B,没有拉动,试分别分析A、B两物体的 受力情况。 A F B NB 分析: NA F 1. 若 F < f m=μ(G A+GB) B 则定滑轮的两绳对A、B没有 A f地 拉力,受力情况如图示 NA G GA B NB NA 2.若 F > f m=μ(G A+GB)则 T F B 定滑轮的两绳对A、B有 拉 fA A T T 力,受力情况如图示 f地 GA GB
的伸长量,则有:(
A.l2>l1 B.l4>l3
D
)
D.l2=l4
C.l1>l3
3.如图所示,质量为m的物体放在水平放置的钢板C上,
与钢板的动摩擦因素为μ 。由于受到相对于地面静止
的光滑导槽A、B的控制,物体只能沿水平导槽运动。 现使钢板以速度V1向右匀速运动,同时用力F拉动物体 (方向沿导槽方向)使物体以速度V2沿导槽匀速运动, 求拉力F大小。
高三一轮复习
第 二章·第1节
探究一:力的基本概念
能认为天花板通过电线将力传
递给悬挂的电灯吗?
结论:力是不可以传递的。
探究一:力的基本概念
1.力的性质:物质性、相互性、矢量性。
2.力的作用效果: ①使物体发生形变
②改变物体的运动状态
3.力的三要素:大小、方向、作用点。(力的图示) 4.力的分类: ①按力的性质分:如重力、弹力、摩擦力、分子力、电场力、
2.如图所示,四个完全相同的弹簧都处于水平位置,它们的 右端受到大小皆为F的拉力作用,而左端的情况各不相同:
①中弹簧的左端固定在墙上;
②中弹簧的左端受大小也为F的拉力作用; ③中弹簧的左端拴一小物块,物块在光滑的桌面上滑动; ④中弹簧的左端拴一小物块,物块在有摩擦的桌面上滑动。 若认为弹簧的质量都为零,以l1、l2、l3、l4依次表示四个弹簧
探究二:重力
例1.关于重力下列说法中正确的是:( A.物体重力的大小总是恒定的 B.同一地点,物体重力的大小与物体的质量成正比 C.物体落向地面时,它受到的重力大小大于它静止时受到的 重力大小 )
D.物体的重力总等于它对竖直弹簧测力计的拉力
例2.一个圆球形匀质薄壳容器所受重力为G,用一轻质细绳 悬起来,如图所示,现在容器里装满水,打开容器底部的小阀门,
摩擦力的方向与"相对运动或相对运动趋势的方向相反"
练2.质量为m的物体从离传送带某高度P处,沿光滑圆弧
轨道下滑,水平进入长为L的静止的传送带落在水平地面的 Q点,已知物体与传送带间不光滑,则当传送带转动时,物体 仍以上述方式滑下,将落在Q点的左边还是右边?
P L Q
太好了! 祝贺吧!
综合练习1、 如图示,在倾角为60°的斜面上放一 个质量为1 kg 的物体,用劲度系数100N/m的弹簧平 行于斜面吊住,此物体在斜面上的P、Q两点间任何 位置都能处于静止状态,若物体与斜面间的最大静 摩擦力为7N,则P、Q间的长度是多大?
根据物体的运动状态,利用平衡条件或牛顿运动定律求解
4.摩擦力与弹力关系: 如果物体之间存在摩擦力,则必存在弹力。且摩擦力的方向和 弹力方向互相垂直。
静摩擦力的求解
1.如图所示,倾角为的斜面体C置于水平面上,B置于斜面上, 通过细绳跨过光滑的定滑轮与A相连接,连接B的一段细绳与斜面 平行,A、B、C都处于静止状态,则:( ) A.B受到C的摩擦力一定不为零 B.C受到水平面的摩擦力一定为零 C.不论B、C间摩擦力大小,方向如何,水平面对C的摩擦力方向 一定向左 D.水平面对C的支持力与B、C的总重力大小相等 关于摩擦力的问题,一定要 先判断物体所受的是静摩擦力还 是滑动摩擦力,然后再结合平衡 条件或滑动摩擦力公式,灵活选 取整体法或隔离法分析。
m
P
Q
60°
第7讲 │ 要点探究
例 2 [2009· 天津卷] 物块静止在固定的斜面上,分别 按图 7-3 所示的方向对物块施加大小相等的力 F,A 中 F 垂直于斜面向上,B 中 F 垂直于斜面向下,C 中 F 竖直向 上,D 中 F 竖直向下,施力后物块仍然静止,则物块所受 的静摩擦力增大的是( )
①绳的弹力沿着绳收缩的方向。
②弹簧的弹力与收缩或拉伸的方向相反。
③杆的弹力不一定沿着杆。
探究三:弹力
1.产生条件:接触并产生弹性形变。 弹力和形变同时产生,同时消失。 2.弹力的方向:与物体的形变方向相反 (1)轻绳:沿着绳指向收缩的方向 (2)轻杆:有拉伸、压缩、弯曲、扭转形变与之对应,弹力方向具 有多向性,即弹力方向不一定沿杆,要用平衡条件或牛
顿定律分析
(3)轻弹簧:沿弹簧的轴线,与收缩或拉伸的方向相反 3.弹力的大小: (1)弹簧:F=Kx(胡克定律) (2)运动状态法:牛顿运动定律或平衡条件
探究四:摩擦力
例7.物块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,如果外力 F 撤去,则物块 : m A. 会沿斜面下滑
B. 摩擦力方向一定变化 C. 摩擦力将变大 D. 摩擦力将变小 F α
探究三:弹力
例3.不计摩擦,则静止的物体A分别受到几个力的作用?画 出受力分析图。 N2 T N A mg mg N1 A A N T
A
mg mg
①与物体形变的方向相反。
②点面接触、面面接触——垂直于面。
③点弧接触、弧弧接触——垂直于弧的切面。
例4.如图所示,三个重量、形状都相同的光滑圆体,它们的重
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