刘杰物理-高中物理-章节复习-相互作用受力分析
【物理】高三物理一轮复习必考部分第2章相互作用第3节受力分析共点力的平衡教师用书

【关键字】物理第3节受力分析共点力的平衡知识点1 受力分析1.定义把指定物体(研究东西)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.2.受力分析的一般顺序(1)首先分析场力(重力、电场力、磁场力).(2)其次分析接触力(弹力、摩擦力).(3)最后分析其他力.知识点2 平衡条件及其推论1.平衡状态物体处于静止状态或匀速直线运动状态,即a=0.2.动态平衡物体在缓慢运动时所处的一种近似平衡状态.3.共点力的平衡条件F合=0或Fx=0、Fy=04.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矢量三角形.(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.1.正误判断(1)用力向真空中挥一拳,这个过程中只有施力物体而没有受力物体.(×)(2)物体沿光滑斜面下滑时,物体受到重力、支持力和下滑力的作用.(×)(3)对物体进行受力分析时不用区分外力与内力,两者都要同时分析.(×)(4)处于平衡状态的物体加速度一定等于零.(√)(5)速度等于零的物体一定处于平衡状态.(×)(6)若三个力F1、F2、F3平衡,将F1转动90°时,三个力的合力大小为F1.(√)(7)物体在缓慢运动时所处的状态不属于平衡状态.(×)2.(物体的受力分析)如图2-3-1所示,两梯形木块A、B叠放在水平地面上,A、B之间的接触面倾斜.A的左侧靠在光滑的竖直墙面上,关于两木块的受力,下列说法正确的是( )图2-3-1A.A、B之间一定存在摩擦力作用B.木块A可能受三个力作用C.木块A一定受四个力作用D.木块B受到地面的摩擦力作用方向向右【答案】 B3.(平衡条件推论的应用)如图2-3-2所示,某人静躺在椅子上,椅子的靠背与水平面之间有固定倾斜角θ.若此人所受重力为G,则椅子各部分对他的作用力的合力大小为( )图2-3-2A.G B.Gsin θC.Gcos θD.Gtan θ【答案】 A[核心精讲]1.受力分析的四个方法(1)假设法:在受力分析时,若不能确定某力是否存在,可先对其作出存在的假设,然后根据分析该力存在对物体运动状态的影响来判断该力是否存在.(2)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受力分析的方法.(3)隔离法:将所研究的东西从周围的物体中分离出来,单独进行受力分析的方法.(4)动力学分析法:对加速运动的物体进行受力分析时,应用牛顿运动定律进行分析求解的方法.2.受力分析的四个步骤(1)明确研究东西:确定受力分析的物体,研究东西可以是单个物体,也可以是多个物体的组合.(2)隔离物体分析:将研究东西从周围物体中隔离出来,进而分析周围有哪几个物体对它施加了力的作用(重力—弹力—摩擦力—其他力).(3)画出受力示意图:画出受力示意图,准确标出各力的方向.(4)检查分析结果:检查画出的每一个力能否找出它的施力物体,检查分析结果能否使研究东西处于题目所给的物理状态.[题组通关]1.(多选)如图2-3-3所示,固定斜面上有一光滑小球,有一竖直轻弹簧P与一平行斜面的轻弹簧Q连接着,小球处于静止状态,则关于小球所受力的个数可能的是( ) 【导学号:96622031】图233A.1 B.2C.3 D.4BCD 若F P=mg.则小球只受拉力F P和重力mg两个力作用;若F P<mg,则小球受拉力F P、重力mg、支持力N和弹簧Q的弹力F Q四个力作用,若F P=0,则小球要保持静止,应受N、F Q和mg三个力作用,故小球受力个数不可能为1.2.如图234所示,A、B两物体紧靠着放在粗糙水平面上,A、B间接触面光滑.在水平推力F作用下两物体一起加速运动,物体A恰好不离开地面,则物体A的受力个数为( )图234A.3 B.4C.5 D.6A 由于物体A恰好不离开地面,因此A不受地面的支持力和摩擦力而只受重力、F和B 对A垂直斜面向上的支持力,故正确答案为A.[名师微博]四点提醒:1.每分析一个力,都应找出施力物体.2.分析研究对象受的力,不要把研究对象对其他物体施加的力也加在研究对象上.3.只分析根据力的性质命名的力(场力、弹力、摩擦力等),不分析根据效果命名的力(向心力、下滑力、回复力等).4.为了使问题简化,忽略某些次要的力,如:微小粒子的重力、速度不大时空气的阻力等,至于何时忽略某个力的影响,要依据题目的具体情景和条件而定.[核心精讲]1.处理平衡问题的常用方法(1)选取研究对象:根据题目要求,选取一个平衡体(单个物体或系统,也可以是结点)作为研究对象.(2)画受力示意图:对研究对象按受力分析的顺序进行受力分析,画出受力示意图.(3)建立坐标系:选取合适的方向建立直角坐标系.(4)列方程求解:根据平衡条件列出平衡方程,解平衡方程,对结果进行讨论.[师生共研]●考向1 合成法与分解法的应用(2016·全国丙卷)如图2-3-5所示,两个轻环a和b套在位于竖直面内的一段固定圆弧上;一细线穿过两轻环,其两端各系一质量为m的小球.在a和b之间的细线上悬挂一小物块.平衡时,a、b间的距离恰好等于圆弧的半径.不计所有摩擦.小物块的质量为( )图2-3-5A.m2B.32mC.m D.2mC 如图所示,由于不计摩擦,线上张力处处相等,且轻环受细线的作用力的合力方向指向圆心.由于a、b间距等于圆弧半径,则∠aOb=60°,进一步分析知,细线与aO、bO间的夹角皆为30°.取悬挂的小物块研究,悬挂小物块的细线张角为120°,由平衡条件知,小物块的质量与小球的质量相等,即为m.故选项C正确.●考向2 相似三角形法的应用如图236所示是一个简易起吊设施的示意图,AC是质量不计的撑杆,A端与竖直墙用铰链连接,一滑轮固定在A点正上方,C端吊一重物.现施加一拉力F缓慢将重物P向上拉,在AC杆达到竖直前( )图236A.BC绳中的拉力T越来越大B.BC绳中的拉力T越来越小C.AC杆中的支撑力N越来越大D.AC杆中的支撑力N越来越小【解题关键】关键信息信息解读AC是质量不计的撑杆杆对C点的力沿杆AC方向缓慢将重物P向上拉P始终处于平衡状态,悬挂P的绳中拉力不变AC长度不变,BC长度变小B 作出C 点的受力示意图,如图所示,由图可知力的矢量三角形与几何三角形ABC 相似.根据相似三角形的性质得T BC =N AC =G AB ,解得BC 绳中的拉力为T =G BC AB ,AC 杆中的支撑力为N =G AC AB.由于重物P 向上运动时,AB 、AC 不变,BC 变小,故T 减小,N 不变.B 正确.[题组通关]3.如图237所示,两个质量均为m 的小球用轻质细杆连接静止于内壁光滑的半球形碗内,杆及碗口平面均水平,碗的半径及两小球之间的距离均为R ,不计小球半径,则碗对每个小球的支持力大小为( )图237A.33mgB.233mg C.3mg D .2mgB 以其中一小球为研究对象,受力情况如图所示.根据题意可知θ=30°,根据平衡条件可知:N 1=mgcos θ=233mg ,选项B 正确. 4.在科学研究中,可以用风力仪直接测量风力的大小,其原理如图238所示.仪器中一根轻质金属丝下悬挂着一个金属球,无风时,金属丝竖直下垂;当受到沿水平方向吹来的风时,金属丝偏离竖直方向一个角度.风力越大,偏角越大.通过传感器,就可以根据偏角的大小测出风力的大小.求风力大小F 跟金属球的质量m 、偏角θ之间的关系.【导学号:96622032】图238【解析】 取金属球为研究对象,有风时,它受到三个力的作用:重力mg 、水平方向的风力F 和金属丝的拉力T ,如图所示.这三个力是共点力,在这三个共点力的作用下金属球处于平衡状态,则这三个力的合力为零.法一:(力的合成法)如图甲所示,风力F 和拉力T 的合力与重力等大反向,由平行四边形定则可得F =mg tan θ.法二:(效果分解法)重力有两个作用效果:使金属球抵抗风的吹力和使金属丝拉紧,所以可以将重力沿水平方向和金属丝的方向进行分解,如图乙所示,由几何关系可得F =F ′=mg tan θ.甲 乙 丙法三:(正交分解法)以金属球为坐标原点,取水平方向为x 轴,竖直方向为y 轴,建立坐标系,如图丙所示.根据平衡条件有F x 合=T sin θ-F =0F y 合=T cos θ-mg =0解得F =mg tan θ.【答案】 F =mg tan θ[典题示例](多选)如图239所示,半径相同、质量相同且分布均匀的两个圆柱体a 、b靠在一起,表面光滑,重力均为G ,其中b 的下一半刚好固定在水平面MN 的下方,上边露出另一半,a 静止在平面上,现过a 的轴心施以水平作用力F ,可缓慢地将a 拉离水平面MN 一直滑到b 的顶端,对该过程进行分析,应有( )图239A .拉力F 先增大后减小,最大值是GB .开始时拉力F 最大为3G ,以后逐渐减小为0C .a 、b 间压力由0逐渐增大,最大为GD .a 、b 间的压力开始最大为2G ,而后逐渐减小到GBD 根据几何关系可知:sin θ=12,θ=30°,对a 受力分析,如图所示,应用平衡条件,F =G tan θ=3G ,之后a 缓慢移动过程中,两轴心连线与竖直方向的夹角越来越小,由图可知:N 一直变小,F 也一直变小,可得拉力从最大值F m =3G 逐渐减小为0,选项A 错误、B 正确;a 、b 间的压力开始时最大为N =G sin θ=2G ,而后逐渐减小到G ,选项C 错误、D 正确.分析动态平衡问题的两种方法 方法步骤 解析法 (1)列平衡方程求出未知量与已知量的关系表达式(2)根据已知量的变化情况来确定未知量的变化情况图解法(1)根据已知量的变化情况,画出平行四边形边、角的变化(2)确定未知量大小、方向的变化 5.如图2310,用两根等长轻绳将木板悬挂在竖直木桩上等高的两点,制成一简易秋千.某次维修时将两轻绳各剪去一小段,但仍保持等长且悬挂点不变.木板静止时,F 1表示木板所受合力的大小,F 2表示单根轻绳对木板拉力的大小,则维修后( ) 【导学号:96622033】图2310A .F 1不变,F 2变大B .F 1不变,F 2变小C .F 1变大,F 2变大D .F 1变小,F 2变小A 根据力的合成和共点力的平衡条件解决问题.木板静止时,木板受重力G 以及两根轻绳的拉力F 2,根据平衡条件,木板受到的合力F 1=0,保持不变.两根轻绳的拉力F 2的合力大小等于重力G ,保持不变,当两轻绳剪去一段后,两根轻绳的拉力F 2的夹角变大,因合力不变F 2cos θ=mg2,故F 2变大.选项A 正确,选项B 、C 、D 错误.6.(2016·全国甲卷)质量为m 的物体用轻绳AB 悬挂于天花板上.用水平向左的力F 缓慢拉动绳的中点O ,如图2-3-11所示.用T 表示绳OA 段拉力的大小,在O 点向左移动的过程中( )图2-3-11A .F 逐渐变大,T 逐渐变大B .F 逐渐变大,T 逐渐变小C .F 逐渐变小,T 逐渐变大D .F 逐渐变小,T 逐渐变小A 以O 点为研究对象,受力如图所示,当用水平向左的力缓慢拉动O 点时,则绳OA 与竖直方向的夹角变大,由共点力的平衡条件知F 逐渐变大,T 逐渐变大,选项A 正确.此文档是由网络收集并进行重新排版整理.word 可编辑版本!。
新人教版高一物理必修一第三章 相互作用复习 受力分析(10张PPT)

2)不要把作用在其它物体上的力错误的认为通过“力的传 递”作用在研究对象上。
2、隔离研究对象。将研究对象从周围的物体中隔离出来,
并分析周围有哪些物体对研究对象施加了力的作用。
假设我们分析物体A。
A
B
FA
C
A
GA 假设我们分析物体B。
FB
假设我们分析物体C。 FC
谢谢观赏
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我们,还在路上……
✓ 1.定义指物体在特定环境中受到的所有外力,画出受力 示意图
✓ 2.受力分析的一般顺序先已知力,然后重力,再接触力 (弹力、摩擦力)
✓ 3.受力分析的步骤 பைடு நூலகம்意:确保受力分析时不漏力、不添力、不错力
受力分析的一般步骤:
1、明确研究对象,即明确分析哪个物体的受力情况。
1)不要找该物体施加给其它物体的力。 A
G (11)
G (12)
G (13)
作业
1.体会受力分析的步骤 2.预习第四节
❖不习惯读书进修的人,常会自满于现状,觉得再没有什么事情需要学习,于是他们不进则退。经验丰富的人读书用两只眼睛,一只眼睛看到纸面上的话,另 一眼睛看到纸的背面。2022年4月11日星期一2022/4/112022/4/112022/4/11 ❖书籍是屹立在时间的汪洋大海中的灯塔。2022年4月2022/4/112022/4/112022/4/114/11/2022 ❖正确的略读可使人用很少的时间接触大量的文献,并挑选出有意义的部分。2022/4/112022/4/11April 11, 2022 ❖书籍是屹立在时间的汪洋大海中的灯塔。
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高中物理 相互作用(二)受力分析专题-人教版高中全册物理试题

相互作用〔二〕受力分析专题知识点一受力分析1.受力分析分析物体受到哪些力,并将它们以示意图的形式表示出来,这一过程与方法叫受力分析。
2.物体是否受某力的判断依据(1)条件判断。
根据是否满足力的产生条件来判断物体是否受到某个力的作用。
(2)效果判断。
根据力的作用效果来判断物体是否受到某个力的作用。
(3)相互作用判断。
利用力的作用的相互性,即施力物体同时也是受力物体。
(4)特殊法判断。
好多难以确定的力,如弹力、摩擦力等可以利用假设法、运动状态推定法等特殊方法来判断物体是否受力。
3.受力分析的步骤4.如何防止“多力〞或“丢力〞(1)防止“多力〞的有效途径是找出力的施力物体,假设某力有施力物体如此它实际存在,无施力物体如此它不存在。
另外合力与分力不要重复分析。
(2)按正确的顺序(即一重、二弹、三摩擦、四其他)进展受力分析是保证不“丢力〞的有效措施。
知识点一受力分析【典例探究】【典例1】物体以初速度v冲上粗糙的斜面,如下列图的四个受力示意图中,正确的答案是( )【典例2】如下列图,A、B两个物体的质量都是1 kg,现在它们在拉力F的作用下相对静止一起向右做匀速直线运动。
A、B 之间的动摩擦因数μAB=0.1,B与地面间的动摩擦因数μB地=0.2。
g=10 m/s2。
如此两个物体在匀速运动的过程中,(1)对A、B分别画出完整的受力分析。
(2)A、B之间的摩擦力大小为多少。
(3)拉力F的大小为多少。
【典例3】如下列图,物体A靠在竖直墙面上,在力F作用下,A、B保持静止。
物体B的受力个数为( )5.受力分析时需注意的问题(1)只分析所受的力。
在进展受力分析时,一定要注意,我们分析的是物体“受到〞的力,而不是物体对外施加的力。
(2)只分析外力。
对几个物体的整体进展受力分析时,这几个物体间的作用力为内力,不能在受力图中出现;当把某一物体单独隔离分析时,原来的内力变成了外力,要画在受力分析图上。
(3)只分析性质力。
进展受力分析时,只分析物体所受到的性质力,不分析效果力。
高中物理总复习--相互作用及解析

高中物理总复习--相互作用及解析一、高中物理精讲专题测试相互作用1.如图所示,竖直轻弹簧B的下端固定于水平面上,上端与A连接,开始时A静止。
A 的质量为m=2kg,弹簧B的劲度系数为k1=200N/m。
用细绳跨过定滑轮将物体A与另一根劲度系数为k2的轻弹簧C连接,当弹簧C处在水平位置且未发生形变时,其右端点位于a位置,此时A上端轻绳恰好竖直伸直。
将弹簧C的右端点沿水平方向缓慢拉到b位置时,弹簧B对物体A的拉力大小恰好等于A的重力。
已知ab=60cm,求:(1)当弹簧C处在水平位置且未发生形变时,弹簧B的形变量的大小;(2)该过程中物体A上升的高度及轻弹簧C的劲度系数k2。
【答案】(1)10cm;(2)100N/m。
【解析】【详解】(1)弹簧C处于水平位置且没有发生形变时,A处于静止,弹簧B处于压缩状态;根据胡克定律有:k1x1=mg代入数据解得:x1=10cm(2)当ab=60cm时,弹簧B处于伸长状态,根据胡克定律有:k1x2=mg代入数据求得:x2=10cm故A上升高度为:h=x1+x2=20cm由几何关系可得弹簧C的伸长量为:x3=ab﹣x1﹣x2=40cm根据平衡条件与胡克定律有:mg+k1x2=k2x3解得k2=100N/m2.如图所示,一质量为m的金属球,固定在一轻质细绳下端,能绕悬挂点O在竖直平面内转动.整个装置能自动随着风的转向而转动,使风总沿水平方向吹向小球.无风时细绳自然下垂,有风时细绳将偏离竖直方向一定角度,求:(1)当细绳偏离竖直方向的角度为θ,且小球静止时,风力F及细绳对小球拉力T的大小.(设重力加速度为g)(2)若风向不变,随着风力的增大θ将增大,判断θ能否增大到90°且小球处于静止状态,说明理由.【答案】(1)cos mgT θ=,F=mgtanθ (2)不可能达到90°且小球处于静止状态 【解析】 【分析】 【详解】(1)对小球受力分析如图所示(正交分解也可以)应用三角函数关系可得:F=mgtanθ(2)假设θ=90°,对小球受力分析后发现合力不能为零,小球也就无法处于静止状态,故θ角不可能达到90°且小球处于静止状态.3.如图所示,水平面上有一个倾角为的斜劈,质量为m .一个光滑小球,质量也m ,用绳子悬挂起来,绳子与斜面的夹角为,整个系统处于静止状态.(1)求出绳子的拉力T ; (2)若地面对斜劈的最大静摩擦力等于地面对斜劈的支持力的k 倍,为了使整个系统保持静止,k 值必须满足什么条件? 【答案】(1) (2)【解析】 【分析】 【详解】试题分析:(1) 以小球为研究对象,根据平衡条件应用正交分解法求解绳子的拉力T ;(2)对整体研究,根据平衡条件求出地面对斜劈的静摩擦力f,当f≤f m时,整个系统能始终保持静止.解:(1)对小球:水平方向:N1sin30°=Tsin30°竖直方向:N1cos30°+Tcos30°=mg代入解得:;(2)对整体:水平方向:f=Tsin30°竖直方向:N2+Tcos30°=2mg而由题意:f m=kN2为了使整个系统始终保持静止,应该满足:f m≥f解得:.点晴:本题考查受力平衡的应用,小球静止不动受力平衡,以小球为研究对象分析受力情况,建立直角坐标系后把力分解为水平和竖直两个方向,写x轴和y轴上的平衡式,可求得绳子的拉力大小,以整体为研究对象,受到重力、支持力、绳子的拉力和地面静摩擦力的作用,建立直角坐标系后把力分解,写出水平和竖直的平衡式,静摩擦力小于等于最大静摩擦力,利用此不等式求解.4.如图所示,粗糙的地面上放着一个质量M=1.5 kg的斜面,底面与地面的动摩擦因数μ=0.2,倾角θ=37°.用固定在斜面挡板上的轻质弹簧连接一质量m=0.5 kg的小球(不计小球与斜面之间的摩擦力),已知弹簧劲度系数k=200 N/m,现给斜面施加一水平向右的恒力F,使整体以a=1 m/s2的加速度向右匀加速运动.(已知sin 37°=0.6、cos37°=0.8,g=10 m/s2)(1)求F的大小;(2)求出弹簧的形变量及斜面对小球的支持力大小.【答案】(1)6N(2)0.017m;3.7N【解析】试题分析:(1)以整体为研究对象,列牛顿第二定律方程(2)对小球受力分析,水平方向有加速度,竖直方向受力平衡解:(1)整体以a 匀加速向右运动,对整体应用牛顿第二定律:F﹣μ(M+m)g=(M+m)a得F=6N(2)设弹簧的形变量为x,斜面对小球的支持力为F N对小球受力分析:在水平方向:Kxcosθ﹣F N sinθ=ma在竖直方向:Kxsinθ+F N cosθ=mg解得:x=0.017mF N=3.7N答:(1)F的大小6N;(2)弹簧的形变量0.017m斜面对小球的支持力大小3.7N【点评】对斜面问题通常列沿斜面方向和垂直于斜面方向的方程,但本题的巧妙之处在于对小球列方程时,水平方向有加速度,竖直方向受力平衡,使得解答更简便.5.如图所示,质量为在足够长的木板A静止在水平地面上,其上表面水平,木板A与地面间的动摩擦因数为,一个质量为的小物块B(可视为质点)静止于A的左端,小物块B与木板A间的动摩擦因数为。
人教版高一物理必修一第三章《相互作用》重点专题:受力分析(基础篇)

专题:受力分析(基础篇)一、受力分析1、定义:把某个特定的物体在某个特定的物理环境中所受到的力一个不漏,一个不重地找出来,并画出定性的受力示意图。
对物体进行正确地受力分析,是解决好力学问题的关键。
2、相对合理的顺序:先找场力(电场力、磁场力、重力),再找接触力(弹力、摩擦力),最后分析其它力。
3、为了在受力分析时不多分析力,也不漏力,一般情况下按下面的步骤进行:(1)确定研究对象:可以是某个物体也可以是整体。
(2)按顺序画力①.先画重力:作用点画在物体的重心上,方向竖直向下。
②.次画已知力③.再画接触力(弹力和摩擦力):看研究对象跟周围其他物体有几个接触点(面),先对某个接触点(面)分析,若有挤压,则画出弹力,若还有相对运动或相对运动的趋势,则再画出摩擦力。
分析完一个接触点(面)后,再依次分析其他的接触点(面)。
④.再画其他场力:看是否有电、磁场力作用,如有则画出。
二、受力分析的方法1、整体法:以几个物体构成的整个系统为研究对象进行求解的方法。
2、隔离法:把系统分成若干部分并隔离开来,分别以每一部分为研究对象进行受力分析,分别列出方程,再联立求解的方法。
3、通常在分析外力对系统作用时,用整体法;在分析系统内各物体之间的相互作用时,用隔离法。
有时在解答一个问题时要多次选取研究对象,需要整体法与隔离法交叉使用。
三、受力分析的判断依据:①从力的概念判断,寻找施力物体;②从力的性质判断,寻找产生原因;③从力的效果判断,寻找是否产生形变或改变运动状态。
总之,在进行受力分析时一定要按次序画出物体实际受的各个力,为解决这一难点可记忆以下受力口诀:地球周围受重力 绕物一周找弹力 考虑有无摩擦力 其他外力细分析 合力分力不重复 只画受力抛施力四、例题例1、单个物体受力情况(A 静止)(A 匀速下滑)空中飞行的足球 匀速行驶的汽车例2、两个物体受力情况ABA 、B 都静止A 、B 都静止A 、B 静止不动(A 向下运动,斜面不光滑)A 沿着墙向上运动A 沿着水平面向右运动A 沿着斜面向上运动A 静止v例3、三个物体受力情况变式:如图所示,各图中,物体总重力为G,请分析砖与墙及砖与砖的各接触面间是否有摩擦力存在?如有大小是多少?五、习题精选1.(2020·山东滕州市第一中学新校高三月考)如图所示,质量为m的木块,被垂直于墙面的推力F紧压在倾角为θ的墙面上并保持静止。
刘杰物理学渣逆袭班,习题参考纸质讲义学渣逆袭班2.相互作用(答案) (1)

放 夹第二章第 1 讲一、选择题(1~7 题为单选题,8 题为多选题) 1. [答案] C[解析] 有摩擦力一定有弹力,A 错;有弹力不一定有摩擦力,B 错;驱动轮与地面间的摩擦力是动力,此时方向向前,C 正确,演员爬杆时,是静摩擦力,与压力无关,D 错。
2.(北京西城区期末)一根很轻的弹簧,在弹性限度内,当它的伸长量为 4.0cm 时,弹簧 的弹力大小为 8.0N ;当它的压缩量为 1.0cm 时,该弹簧的弹力大小为() A .2.0N B .4.0N C .6.0N D .8.0N[答案] A[解析] 根据胡克定律的内容:F =kx ,x 为弹簧的形变量,F 1=kx 1(F 1=8N ,x 1=4cm),F 2=kx 2(x 2=1cm),所以 F 2=2N ,A 选项正确。
3.(吉林长白山一模)如图所示,质量为 m 的木块以初速度 v 0 在 置 于 水平面上的木板上滑行,木板始终静止,木块与木板,木板与桌面 间 的动摩擦因数均为 μ,木板质量为 3m ,则木板所受桌面给的摩擦力大小为()A .μmgB .2μmgC .3μmgD .4μmg[答案] A[解析] m 受到水平向左的滑动摩擦力,大小为 μmg ,根据作用力与反作用力的关系可知, 木板受到木块施加的水平向右的滑动摩擦力 μmg ,由于木板静止,所以木板受到地面对其水平向左的静摩擦力,大小为 μmg ,A 正确。
4.(山东德州一模)如图所示,质量为 m 的正方体和质量为 M 的正方体 在两竖直墙和水平面间,处于静止状态。
m 和 M 的接触面与竖直方向的角为 α,重力加速度为 g 。
若不计一切摩擦,下列说法正确的是()A .水平面对正方体 M 的弹力大小大于(M +m )gB .水平面对正方体 M 的弹力大小为(M +m )g cos αC .墙面对正方体 m 的弹力大小为 mg tan αD .墙面对正方体 M 的弹力大小为 mg cot α [答案] D(2 )-(2)DD 2 d 22 D2-d2[解析] 对M 和m 整体受力分析可知,水平面对正方体M 的弹力大小等于(M+m)g,A、B 错误;隔离m 受力分析如图,则F =mg=mg cotα,C 错误,D 正确。
2024届高考物理一轮总复习第二章相互作用与物体平衡第3节受力分析共点力的平衡课件

接近竖直杆 AC.此过程中,轻杆 B 端所受的力( )
A.大小不变
B.逐渐增大
C.逐渐减小
D.先减小后增大
图 2-3-9
解析:以 B 点为研究对象,受力分析如图 D11 所示.由几何知
识得△ABC 与矢量三角形 FGFBB 相似,则有ABCC=FFGB,
由共点力的平衡条件知 FA、FB 的合力 FG =G 大小不 变,又 AC、BC 均不变,故 FB 不变,可知轻杆 B 端
答案:D 思路导引 本题情境较新,信息汇总得到的结论是秤钩左右 两侧的弦拉力大小相等,题目为两等大的力合成,写出合力与分 力关系式,根据关系式分析.
考向 2 正交分解法
【典题 3】(2022 年辽宁卷)如图 2-3-7 所示,蜘蛛用蛛丝将其
自身悬挂在水管上,并处于静止状态.蛛丝 OM、ON 与竖直方向夹
向恒定,其他两个力的大小和方向都可变,这些变化是
相似三 角形法
由物体间距离的变化引起的,且题目还给出了有关边的 长度,这时要注意力的矢量三角形和几何三角形相似的
知识运用
(续表)
对研究对象进行受力分析,先画出受力示意图,再根据 解析法 物体的平衡条件列式求解,得到因变量与自变量的一般
函数表达式,最后根据自变量的变化确定因变量的变化
【基础自测】
1.判断下列题目的正误. (1)物体的速度为零即处于平衡状态.( ) (2)物体处于平衡状态时,其加速度一定为零.( ) (3)物体受两个力作用处于平衡状态,这两个力必定等大反向. () (4) 物体处于平衡状态时,其所受的作用力必定为共点力. ()
(5)物体受三个力 F1、F2、F3 作用处于平衡状态,若将 F2 转动 90°,则三个力的合力大小为 2F2.( )
高中物理必修一相互作用-----受力分析专题精编版

受力分析专题一、受力分析:1.明确研究对象在进行受力分析时,研究对象可以是某一个物体,也可以是保持相对静止的若干个物体(整体)。
在解决比较复杂的问题时,灵活地选取研究对象可以使问题简洁地得到解决。
研究对象确定以后,只分析研究对象以外的物体施予研究对象的力(既研究对象所受的外力),而不分析研究对象施予外界的力。
2.隔离研究对象,按顺序找力把研究对象从实际情景中分离出来,按先已知力,再重力,再弹力,然后摩擦力(只有在有弹力的接触面之间才可能有摩擦力),最后其它力的顺序逐一分析研究对象所受的力,并画出各力的示意图。
3.只画性质力,不画效果力画受力图时,只能按力的性质分类画力,不能按作用效果(拉力、压力、向心力等)画力,否则将出现重复。
4.验证:①.每一个力都应找到对应的施力物体②.受的力应与物体的运动状态对应。
总之,在进行受力分析时一定要按次序画出物体实际受的各个力,为解决这一难点可记忆以下受力口诀:地球周围受重力绕物一周找弹力考虑有无摩擦力其他外力细分析合力分力不重复只画受力抛施力5.注意:(1)只分析研究对象受的根据性质命名的实际力(如:重力、弹力、摩擦力等),不画它对别的物体的作用力。
(2)合力和分力不能同时作为物体所受的力。
(3)每一个力都应找到施力物体,防止“漏力”和“添力”。
(4)可看成质点的物体,力的作用点可画在重心上,对有转动效果的物体,则力应画在实际位置上。
(5)为了使问题简化,常忽略某些次要的力。
如物体速度不大时的空气阻力、物体在空气中所受的浮力等。
(6)分析物体受力时,除了考虑它与周围物体的作用外,还要考虑物体的运动情况(平衡状态、加速或减速),当物体的运动情况不同时,其情况也不同。
二、共点力的平衡1、平衡状态:对质点是指静止状态或匀速直线运动状态,对转动的物体是指静止状态或匀速转动状态。
2、平衡条件:共点力作用下物体的平衡条件:合力为零,即=合F 03、平衡条件的推论:(1)二力平衡时,两个力必等大、反向、共线;(2)三力平衡时,若是非平行力,则三力作用线必交于一点,三力的矢量图必为一闭合三角形;(3)多个力共同作用处于平衡状态时,这些力在任一方向上的合力必为零; (4)多个力作用平衡时,其中任一力必与其它力的合力是平衡力; (5)若物体有加速度,则在垂直加速度的方向上的合力为零。
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江西省南昌市2015-2016学年度第一学期期末试卷(江西师大附中使用)高三理科数学分析一、整体解读试卷紧扣教材和考试说明,从考生熟悉的基础知识入手,多角度、多层次地考查了学生的数学理性思维能力及对数学本质的理解能力,立足基础,先易后难,难易适中,强调应用,不偏不怪,达到了“考基础、考能力、考素质”的目标。
试卷所涉及的知识内容都在考试大纲的范围内,几乎覆盖了高中所学知识的全部重要内容,体现了“重点知识重点考查”的原则。
1.回归教材,注重基础试卷遵循了考查基础知识为主体的原则,尤其是考试说明中的大部分知识点均有涉及,其中应用题与抗战胜利70周年为背景,把爱国主义教育渗透到试题当中,使学生感受到了数学的育才价值,所有这些题目的设计都回归教材和中学教学实际,操作性强。
2.适当设置题目难度与区分度选择题第12题和填空题第16题以及解答题的第21题,都是综合性问题,难度较大,学生不仅要有较强的分析问题和解决问题的能力,以及扎实深厚的数学基本功,而且还要掌握必须的数学思想与方法,否则在有限的时间内,很难完成。
3.布局合理,考查全面,着重数学方法和数学思想的考察在选择题,填空题,解答题和三选一问题中,试卷均对高中数学中的重点内容进行了反复考查。
包括函数,三角函数,数列、立体几何、概率统计、解析几何、导数等几大版块问题。
这些问题都是以知识为载体,立意于能力,让数学思想方法和数学思维方式贯穿于整个试题的解答过程之中。
二、亮点试题分析1.【试卷原题】11.已知,,A B C 是单位圆上互不相同的三点,且满足AB AC →→=,则AB AC →→⋅的最小值为( )A .14-B .12-C .34-D .1-【考查方向】本题主要考查了平面向量的线性运算及向量的数量积等知识,是向量与三角的典型综合题。
解法较多,属于较难题,得分率较低。
【易错点】1.不能正确用OA ,OB ,OC 表示其它向量。
2.找不出OB 与OA 的夹角和OB 与OC 的夹角的倍数关系。
【解题思路】1.把向量用OA ,OB ,OC 表示出来。
2.把求最值问题转化为三角函数的最值求解。
【解析】设单位圆的圆心为O ,由AB AC →→=得,22()()OB OA OC OA -=-,因为1OA OB OC ===,所以有,OB OA OC OA ⋅=⋅则()()AB AC OB OA OC OA ⋅=-⋅-2OB OC OB OA OA OC OA =⋅-⋅-⋅+ 21OB OC OB OA =⋅-⋅+设OB 与OA 的夹角为α,则OB 与OC 的夹角为2α所以,cos 22cos 1AB AC αα⋅=-+2112(cos )22α=--即,AB AC ⋅的最小值为12-,故选B 。
【举一反三】【相似较难试题】【2015高考天津,理14】在等腰梯形ABCD 中,已知//,2,1,60AB DC AB BC ABC ==∠= ,动点E 和F 分别在线段BC 和DC 上,且,1,,9BE BC DF DC λλ==则AE AF ⋅的最小值为 .【试题分析】本题主要考查向量的几何运算、向量的数量积与基本不等式.运用向量的几何运算求,AE AF ,体现了数形结合的基本思想,再运用向量数量积的定义计算AE AF ⋅,体现了数学定义的运用,再利用基本不等式求最小值,体现了数学知识的综合应用能力.是思维能力与计算能力的综合体现. 【答案】2918【解析】因为1,9DF DC λ=12DC AB =,119199918CF DF DC DC DC DC AB λλλλλ--=-=-==, AE AB BE AB BC λ=+=+,19191818AF AB BC CF AB BC AB AB BC λλλλ-+=++=++=+,()221919191181818AE AF AB BC AB BC AB BC AB BCλλλλλλλλλ+++⎛⎫⎛⎫⋅=+⋅+=+++⋅⋅ ⎪ ⎪⎝⎭⎝⎭19199421cos1201818λλλλ++=⨯++⨯⨯⨯︒2117172992181818λλ=++≥+= 当且仅当2192λλ=即23λ=时AE AF ⋅的最小值为2918. 2.【试卷原题】20. (本小题满分12分)已知抛物线C 的焦点()1,0F ,其准线与x 轴的交点为K ,过点K 的直线l 与C 交于,A B 两点,点A 关于x 轴的对称点为D . (Ⅰ)证明:点F 在直线BD 上; (Ⅱ)设89FA FB →→⋅=,求BDK ∆内切圆M 的方程. 【考查方向】本题主要考查抛物线的标准方程和性质,直线与抛物线的位置关系,圆的标准方程,韦达定理,点到直线距离公式等知识,考查了解析几何设而不求和化归与转化的数学思想方法,是直线与圆锥曲线的综合问题,属于较难题。
【易错点】1.设直线l 的方程为(1)y m x =+,致使解法不严密。
2.不能正确运用韦达定理,设而不求,使得运算繁琐,最后得不到正确答案。
【解题思路】1.设出点的坐标,列出方程。
2.利用韦达定理,设而不求,简化运算过程。
3.根据圆的性质,巧用点到直线的距离公式求解。
【解析】(Ⅰ)由题可知()1,0K -,抛物线的方程为24y x =则可设直线l 的方程为1x my =-,()()()112211,,,,,A x y B x y D x y -,故214x my y x =-⎧⎨=⎩整理得2440y my -+=,故121244y y m y y +=⎧⎨=⎩则直线BD 的方程为()212221y y y y x x x x +-=--即2222144y y y x y y ⎛⎫-=- ⎪-⎝⎭令0y =,得1214y yx ==,所以()1,0F 在直线BD 上.(Ⅱ)由(Ⅰ)可知121244y y m y y +=⎧⎨=⎩,所以()()212121142x x my my m +=-+-=-,()()1211111x x my my =--= 又()111,FA x y →=-,()221,FB x y →=-故()()()21212121211584FA FB x x y y x x x x m →→⋅=--+=-++=-,则28484,93m m -=∴=±,故直线l 的方程为3430x y ++=或3430x y -+=213y y -===±,故直线BD 的方程330x -=或330x -=,又KF 为BKD ∠的平分线,故可设圆心()(),011M t t -<<,(),0M t 到直线l 及BD 的距离分别为3131,54t t +--------------10分 由313154t t +-=得19t =或9t =(舍去).故圆M 的半径为31253t r +== 所以圆M 的方程为221499x y ⎛⎫-+= ⎪⎝⎭【举一反三】【相似较难试题】【2014高考全国,22】 已知抛物线C :y 2=2px(p>0)的焦点为F ,直线y =4与y 轴的交点为P ,与C 的交点为Q ,且|QF|=54|PQ|.(1)求C 的方程;(2)过F 的直线l 与C 相交于A ,B 两点,若AB 的垂直平分线l′与C 相交于M ,N 两点,且A ,M ,B ,N 四点在同一圆上,求l 的方程.【试题分析】本题主要考查求抛物线的标准方程,直线和圆锥曲线的位置关系的应用,韦达定理,弦长公式的应用,解法及所涉及的知识和上题基本相同. 【答案】(1)y 2=4x. (2)x -y -1=0或x +y -1=0. 【解析】(1)设Q(x 0,4),代入y 2=2px ,得x 0=8p,所以|PQ|=8p ,|QF|=p 2+x 0=p 2+8p.由题设得p 2+8p =54×8p ,解得p =-2(舍去)或p =2,所以C 的方程为y 2=4x.(2)依题意知l 与坐标轴不垂直,故可设l 的方程为x =my +1(m≠0). 代入y 2=4x ,得y 2-4my -4=0. 设A(x 1,y 1),B(x 2,y 2), 则y 1+y 2=4m ,y 1y 2=-4.故线段的AB 的中点为D(2m 2+1,2m), |AB|=m 2+1|y 1-y 2|=4(m 2+1).又直线l ′的斜率为-m ,所以l ′的方程为x =-1m y +2m 2+3.将上式代入y 2=4x ,并整理得y 2+4m y -4(2m 2+3)=0.设M(x 3,y 3),N(x 4,y 4),则y 3+y 4=-4m,y 3y 4=-4(2m 2+3).故线段MN 的中点为E ⎝ ⎛⎭⎪⎫2m2+2m 2+3,-2m ,|MN|=1+1m 2|y 3-y 4|=4(m 2+1)2m 2+1m 2.由于线段MN 垂直平分线段AB ,故A ,M ,B ,N 四点在同一圆上等价于|AE|=|BE|=12|MN|,从而14|AB|2+|DE|2=14|MN|2,即 4(m 2+1)2+⎝ ⎛⎭⎪⎫2m +2m 2+⎝ ⎛⎭⎪⎫2m 2+22=4(m 2+1)2(2m 2+1)m 4,化简得m 2-1=0,解得m =1或m =-1, 故所求直线l 的方程为x -y -1=0或x +y -1=0.三、考卷比较本试卷新课标全国卷Ⅰ相比较,基本相似,具体表现在以下方面: 1. 对学生的考查要求上完全一致。
即在考查基础知识的同时,注重考查能力的原则,确立以能力立意命题的指导思想,将知识、能力和素质融为一体,全面检测考生的数学素养,既考查了考生对中学数学的基础知识、基本技能的掌握程度,又考查了对数学思想方法和数学本质的理解水平,符合考试大纲所提倡的“高考应有较高的信度、效度、必要的区分度和适当的难度”的原则. 2. 试题结构形式大体相同,即选择题12个,每题5分,填空题4 个,每题5分,解答题8个(必做题5个),其中第22,23,24题是三选一题。
题型分值完全一样。
选择题、填空题考查了复数、三角函数、简易逻辑、概率、解析几何、向量、框图、二项式定理、线性规划等知识点,大部分属于常规题型,是学生在平时训练中常见的类型.解答题中仍涵盖了数列,三角函数,立体何,解析几何,导数等重点内容。
3. 在考查范围上略有不同,如本试卷第3题,是一个积分题,尽管简单,但全国卷已经不考查了。
四、本考试卷考点分析表(考点/知识点,难易程度、分值、解题方式、易错点、是否区分度题)。