(完整word版)力力的图示和示意图
(完整版)力的图示和示意图专题

《力的图示和表示图》专题训练方法小结:画力的图示要做到“四定三标”:定作用点、定标度、定方向、定长度、标箭头、标力的数值和标单位.剖析物体受力状况时,第一看物体能否处于均衡状态,处于平衡状态的物体受均衡力,而后再剖析物体受哪些力,这些力的大小和方向.一、力的图示1使劲的图示能表示卖力的三因素。
在图中,使劲的图示法分别图示出以下各力。
(1) 重 100 N 的物体受 20 N 水平拉力作用时,能在水平面上做匀速直线运动,画出这个物体在 30 N 水平向右的推力作用下在原水平面上运动时所受协力的图示.(2).如图 1-1-5(a)所示,电灯悬挂在电线下静止不动,遇到电线的拉力为10 N,画出此时电灯受力的图示 .二、力的表示图1.(1)以下图,重量为5N 的小球正沿斜面滚下,画出小球所受重力的表示图。
( 2)以下图,工人用 600N 的沿斜面向上的推力将箱子推上斜面,请作出推力的表示图。
(3)以下图,物体静止在斜面上,画出它所受支持力的表示图。
(4)画出与水平方向成 45o角斜向左上方拉小车的拉力的表示图。
2.(1 )以下图,一铁块放在水平川面上,请画出当条形磁铁凑近铁块时,铁块所受摩擦力的表示图。
(图中已标出摩擦力的作用点)( 2)以下图,在竖直悬挂的铁质黑板上吸着一个磁性黑板擦,画出黑板擦所受摩擦力的表示图。
(3)以下图的是在水平面上向右运动的物块,画出物块所受重力和摩擦力的表示图。
(4)以下图,物体遇到水平向左的拉力作用,在水平川面上做匀速直线运动,画出物体在竖直方向上受力的表示图。
F3.(1)天花板上悬吊着一盏电灯,作出电灯受力的表示图。
( 2)以下图的是长在枝条上的重力为2N 的苹果,请画出苹果受力的表示图。
( 3)以下图,画出“不倒翁”的受力的表示图(黑点O 表示“不倒翁”的重心)。
( 4)以下图,重500N 的物体静止在水平川面上,画出它受力的表示图。
4.( 1)饮料厂生产的饮料装瓶后,要在自动化生产线上用传递带传递。
专题17--力的示意图及受力分析(解析版)

专题17 力的示意图及受力分析考点透视力的示意图是一种简洁、方便的表示力的方法, 是物体受力分析的重要手段, 也是中考中常考的重要知识点之一。
准确的运用力的示意图对物体进行受力分析是掌握力学的一下重要技能。
迷津点拨与点对点讲练一、力的示意图:力示意图是指在受力物体上沿力的方向画一条带箭头的线段来表示力。
线段的起点(或终点)表示力的作用点, 箭头表示力的方向, 线段的长短表示力的大小。
力的示意图可以清晰的表示出力的大小、方向和作用点(即力的三要素)。
画力的示意图的方法:(1)确定受力物体;(2)确定力的作用点(没有特殊说明, 一般画在物体的几何中心);(3)画线段反映力的大小: 从作用点沿力的方向画一条线段, 在同一图中, 力越大, 线段越长;(4)在线段的末端画上箭头表示力的方向, 并在箭头一旁标上力的符号和数值。
1.画指定力的示意图:指定物体所受的力, 让你画出物体所受该力的示意图。
例题1 (2021辽宁)攀岩是年轻人非常喜欢的一种运动, 如图甲是一名攀岩运动员拉着绳子停在峭壁上的情景。
图乙是这一时刻的简化图, 请你以重心O为作用点, 在图乙中画出:(1)运动员所受的重力;(2)峭壁对运动员的支持力;(3)绳子对运动员的拉力。
【答案】见解析。
【解析】(1)运动员所受的重力,作用在运动员的重心, 方向竖直向下;(2)峭壁对运动员的支持力, 作用在运动员的重心, 方向垂直支持面向上;(3)绳子对运动员的拉力, 作用在运动员的重心, 方向沿着绳子向上。
示意图如下图所示:。
【点拨】画指定力的示意图时, 关键是确定好力的方向即可, 作用点画在物体的重心即可。
当物体受到多个力作用时, 把多个力的作用点都画在受力物体的重心上, 并且力越大, 线段越长。
对点练:(2021甘肃兰州)照片中的旋转飞椅是常见的游乐设施, 请在简化图中画出飞椅受到的重力和拉力的示意图。
【答案】见解析。
【解析】飞椅受到的重力方向竖直向下, 作用点在重心;拉力沿绳子的方向斜向上, 作用点在重心, 示意图如下图所示:。
【精准解析】高中物理人教版必修1教师用书:第3章+1 重力 基本相互作用+Word版含解析

[学习目标] 1.[物理观念]知道力的概念及矢量性,会作力的图示.(重点) 2.[科学思维]了解重力产生的原因,会确定重力的大小和方向,理解重心的概念.(难点) 3.[科学思维]了解自然界中的四种基本相互作用.一、力和力的图示1.运动状态的变化:物体的运动状态用速度来描述.只要物体的速度变化了,不管是大小还是方向改变了,都说这个物体的运动状态发生了变化.2.力的作用效果(1)使物体的运动状态发生变化;(2)使物体产生形变.3.力的矢标性:力是矢量,既有大小又有方向.力的大小可以用弹簧测力计测量.国际单位制中,力的单位是牛顿,简称牛,符号是N.4.力的表示(1)力的图示:能表示出力的大小、方向和作用点.(2)力的示意图:只表示出力的作用点和方向.二、重力1.产生:由于地球的吸引而使物体受到的力.2.大小(1)在实验室中可以用弹簧测力计测量重力的大小.(2)重力的计算公式是G=mg,公式中G是物体的重力,m是物体的质量,g是自由落体加速度.3.方向:总是竖直向下.4.重心(1)定义:重力的等效作用点.(2)重心位置决定因素:物体的形状和质量分布.三、四种基本相互作用1.万有引力:在宇宙中,相互吸引的作用力存在于一切物体之间,强度随物体间距离的增大而减弱.2.电磁相互作用:电荷和电荷,磁体和磁体间的相互作用.3.强相互作用:在原子核内把质子和中子紧密地保持在一起的作用力,它的作用范围约10-15m,超出这个界限该力已经不存在了.4.弱相互作用:在放射现象中起作用的力,作用范围与强相互作用相同,但强度只有强相互作用的10-6倍.1.思考判断(正确的打“√”,错误的打“×”)(1)力可以离开施力物体或受力物体单独存在.(×)(2)只有相互接触的物体间才有力的作用.(×)(3)重力就是地球对物体的吸引力.(×)(4)重力的方向也可以表述为指向地心.(×)(5)重心是物体重力的作用点,重心一定在物体上.(×)2.甲、乙两拳击运动员竞技,甲一拳击中乙肩部,观众可认为甲运动员(的拳头)是施力物体,乙运动员(的肩部)是受力物体,但在甲一拳打空的情况下,下列说法中正确的是()A.这是一种只有施力物体,没有受力物体的特殊情况B.此时的受力物体是空气C.甲的拳头、胳膊与自身躯干构成相互作用的物体D.以上说法都不正确C[力的作用是相互的,同时存在着施力物体与受力物体,只要有力产生必然存在着施力物体与受力物体,甲运动员击空了,但在其击拳过程中,其拳头、胳膊与躯干的相互作用系统内由于相互作用而产生力,故选C.]3.(多选)关于三角形均匀薄板的重心,下列说法正确的是()A.薄板三条边的垂线的交点就是它的重心B .薄板三条边的中线的交点就是它的重心C .悬挂薄板的细线的延长线一定通过重心D .薄板三角形三个角平分线的交点就是它的重心BC [薄板三条边中线的交点是它的重心、垂线和角平分线的交点不是重心,悬挂薄板的细线的延长线一定通过重心,故B 、C 正确,A 、D 错误.]力的性质和作用效果1.力的三个性质性质理解物质性力是物体对物体的作用,脱离物体而独立存在的力是不存在的,一个力一定同时具有受力物体和施力物体相互性物体之间力的作用是相互的,只要一个物体对另一个物体施加了作用力,另一个物体也一定会对这个物体施加反作用力矢量性力是矢量,不仅有大小,而且有方向2.力的作用效果(1)力的作用效果(2)影响作用效果的要素:力的大小、方向和作用点.(3)作用效果的应用:是分析物体是否受力的基本方法.若存在作用效果,说明该力存在;若没有作用效果,说明该力不存在.[跟进训练]1.下列说法中正确的是()A .“风吹草动”,草受到了力,但没有施力物体,说明没有施力物体的力也是存在的B.运动员将足球踢出,球在空中飞行是因为球受到一个向前的推力C.甲用力把乙推倒,只是甲对乙有力,而乙对甲没有力D.两个物体发生相互作用不一定相互接触D[力是物体对物体的作用,任何力都有它的施力物体和受力物体,风吹草动,施力物体是空气,故A错;踢出去的球向前运动,并没有受到向前的推力,因为找不到这个力的施力物体,而没有施力物体的力是不存在的,故B错;由力的相互性可知,甲推乙的同时,乙也“推”甲,故C错;物体发生相互作用并不一定相互接触,如磁铁之间不需要接触就有磁力,故D对.]2.关于力的作用效果,下列说法正确的是()A.物体的运动状态发生变化,一定受外力的作用B.物体的运动状态不发生变化,一定不受外力的作用C.物体受力作用后,一定同时出现形变和运动状态发生变化的现象D.力对物体的作用效果完全由力的大小决定A[物体的运动状态发生改变,一定是受到了力的作用,但运动状态不变并不一定是没有受到力的作用,故选项A对,B错;力的作用效果是使物体的运动状态发生改变或者是使物体发生形变,故选项C错;力的大小、方向、作用点都影响力的作用效果,故选项D错.]关于力的理解的两个误区(1)误认为力可以没有施力物体或受力物体.实际上力是物体与物体间的相互作用,任何力同时具有施力物体与受力物体.(2)误认为只有相互接触的物体间才存在作用力.实际上有些力可以发生在不接触的物体间,如重力、磁力等.力的图示和力的示意图(1)力的图示能表示力的三要素,精确表示力时经常用到.(2)力的示意图只能表示力的作用点和方向,在对物体的受力情况进行分析时经常用到.2.力的图示与力的示意图的画法作图步骤力的图示力的示意图选标度选定标度(用某一长度表示一定大小的力)画线段从作用点开始沿力的方向画一线段,根据选定的标度和力的大小按比例确定线段长度从作用点开始沿力的方向画一适当长度线段标方向在线段的末端标出箭头,表示方向在线段的末端标出箭头,表示方向【例1】一个铁球在空中飞行,所受重力为120N,方向竖直向下.(1)画出重力的图示;(2)画出重力的示意图,并说明施力物体和受力物体.[解析](1)画力的图示.①选定标度.如图甲所示.例如,选4mm 长的线段表示30N 的力.②用一圆形表示铁球,从圆心沿竖直方向向下画一条线段,线段的长度按选定的标度和力的大小画,线段上加上刻度.③在线段上加上箭头表示力的方向.(2)画力的示意图.如图乙所示,用一圆形表示铁球,从圆心沿竖直方向向下画一线段,并加上箭头,表示方向.重力的施力物体是地球,受力物体是铁球.[答案]见解析力的图示法口诀要想表示力,方法很简单,选好比例尺,再画一线段,长短表大小,箭头表方向,注意线尾巴,放在作用点.[跟进训练]3.(多选)一个重20N的物体沿斜面下滑,关于物体重力的图示,下列四个图中正确的是()A BC DAD[根据重力方向竖直向下和力的大小判断可知选项A、D正确.]重力及重心的理解1.对重力的理解(1)产生:重力是由于地球的吸引而产生的,但由于地球自转的影响,重力一般不等于地球对物体的引力.与引力相比,重力大小稍微小一些(两极除外),方向稍微偏一些(两极和赤道除外).(2)大小:G=mg,同一物体的重力随所处纬度的升高而增大,随海拔高度的增大而减小.(3)方向:竖直向下,除了赤道和两极,竖直向下并不是指向地球的球心.2.重心的性质及确定方法(1)重心的特点:重心是重力的等效作用点,并非物体的其他部分不受重力作用.(2)重心的位置及决定因素①位置:重心的位置可以在物体上,也可以在物体外.②决定因素a.物体质量分布情况.b.物体的形状.(3)重心位置的确定方法①质量分布均匀、形状规则的物体的重心在其几何中心上.②形状不规则的薄形物体,可用支撑法或悬挂法来确定重心.【例2】(多选)下列关于“嫦娥二号”受力的说法中正确的是()A.“嫦娥二号”在地球表面受到的重力大小与在月球表面受到的重力大小不相等B.“嫦娥二号”在地球表面受到的重力大小与在月球表面受到的重力大小相等C.月球对“嫦娥二号”的引力的效果是改变它的运动状态D.“嫦娥二号”绕月球运行时,不再受重力作用AC[“嫦娥二号”的质量不变,但重力加速度发生了变化,由G=mg可知,“嫦娥二号”在地球表面受到的重力大小与在月球表面受到的重力大小不相等,A 正确,B、D错误.引力的作用效果是改变物体的运动状态,C正确.]对重力认识的四个常见错误(1)误认为重力与地球对物体的引力相同.(2)误认为重力的方向垂直于支撑面.(3)误认为重力的重心必在物体上.(4)误认为重力的大小与物体运动状态有关.[跟进训练]4.把一个薄板状物体悬挂起来,静止时如图所示,则对于此薄板状物体所受重力的理解,下列说法正确的是()A.重力就是地球对物体的引力B.重力大小和物体运动状态有关C.重力的方向总是指向地心的D.薄板的重心一定在直线AB上D[重力是由于地球的吸引而使物体受到的力,不是地球对物体的引力,选项A错误;重力的大小与物体的运动状态无关,选项B错误;重力的方向竖直向下,选项C错误;因为绳对板的拉力与板受的重力为一对平衡力,必在一条直线上,所以薄板的重心一定在直线AB上,选项D正确.]1.[物理观念]重力、重心的概念.2.[科学思维]力的性质、效果、力的图示.3.[科学探究]“悬挂法”确定物体的重心.1.下列词语所隐含的物理现象,可用牛顿理论中力的概念和规律来解释的是()①水滴石穿②铁杵成针③水中望月④逆风扬帆⑤光阴飞逝A.①②③B.③④⑤C.①②④D.①③⑤C[力具有使物体发生形变和改变运动状态两个效果,水滴石穿、铁杵成针、逆风扬帆均体现了这两个作用效果,而“水中望月”是光的反射现象,“光阴飞逝”反映了时间的不可逆转性,与力的概念和规律没有联系.]2.在地球表面的同一个地方,让一物体处于以下三种状态:(1)将物体竖直向上抛出;(2)让物体自由下落;(3)物体放在水里,它被浮起,比较这三种情况下物体所受的重力大小,下列说法正确的是()A.第(1)种情况最小B.第(2)种情况最小C.第(3)种情况最小D.这三种情况物体所受的重力大小相同D[在地球表面的同一个地方,重力加速度g一定,物体的重力G=mg,可知同一物体的重力一定,与物体的运动状态无关,所以这三种情况物体所受的重力大小相同.故A、B、C错误,D正确.]3.有一质量均匀分布的圆形薄板,若将其中央挖掉一个小圆.则薄板的余下部分()A.重力减小,重心随挖下的小圆板移走了B.重力和重心都没改变C.重力减小,重心位置没有改变D.重力减小,重心不存在了C[挖掉一个小圆后,薄板质量变轻,重力减小了,因质量分布均匀、有规则外形的物体的重心在其几何中心上,故重心位置不变,C正确.] 4.如图所示,物体A对物体B的压力是10N,试画出这个力的图示和示意图.[解析](1)选定标度:此题选单位长度的线段表示2N的力.甲乙丙(2)从力的作用点沿力的方向画一线段,线段长短根据选定的标度和力的大小成正比,线段上加刻度,如图甲所示,也可以如图乙所示,从O点(用O点代替B物体)竖直向下画一段五倍于标度的线段.(3)在线段上加箭头表示力的方向.画力的示意图:从作用点或从B的中心处沿力的方向画一线段,并加上箭头,表示方向,然后标明F N=10N即可,如图丙所示.[答案]见解析。
2019版步步高高中物理教科版必修一教师用书:第二章 力 1_2 Word版含答案

1力2重力[学习目标] 1.知道力的概念及矢量性,会作力的图示.2.了解重力产生的原因,会确定重力的大小和方向.3.理解重心的概念.一、力的单位及图示1.力(1)定义:物体与物体之间的一种相互作用.(2)单位:牛顿,简称牛,符号:N.(3)矢量性:力既有大小,又有方向.2.力的作用效果(1)物体的运动状态发生变化(速度大小发生变化或速度方向发生变化);(2)物体体积和形状发生变化.3.力的三要素:力的大小、方向和作用点.4.力的表示方法(1)力的图示:用一条带箭头的线段(有向线段)来表示力的三要素.①线段的长短(严格按标度画)表示力的大小;②箭头指向表示力的方向;③箭尾(或箭头)表示力的作用点,线段所在的直线叫做力的作用线.(2)力的示意图:只用一条带箭头的线段来表示力的方向和作用点.二、重力1.定义:由于地球的吸引而使物体受到的力.2.大小:G=mg,g就是自由落体加速度,通常取g=9.8m/s2,物体所受重力的大小通常被简称为物重.3.方向:竖直向下.三、重心1.重心:由于地球的吸引,物体各部分都会受到重力的作用,在研究重力对一个物体的作用效果时,我们可以认为各部分所受的重力作用集中于一点,这一点叫做物体的重心.2.决定因素:质量分布均匀的物体的重心只与物体的形状有关,质量分布不均匀的物体,重心除跟物体的形状有关外,还跟物体的质量分布情况有关.3.确定方法:对形状不规则的薄物体,可以采用悬挂法来确定重心的位置.1.判断下列说法的正误.(1)每个力都必有施力物体和受力物体.(√)(2)只有相互接触的两物体之间才有力的作用.(×)(3)两个力的大小都是5N,则这两个力一定相同.(×)(4)只有物体的重心才受到重力的作用.(×)(5)物体的重心一定在物体上,且形状规则的物体的重心一定在其几何中心.(×)2.小明用20N的水平力推桌子(如图1所示),作出此力的图示和力的示意图.图1答案一、力和力的图示如图2所示是足球撞击球网的瞬间.图2(1)足球撞击球网时对球网产生了巨大的冲击力,球网对足球有没有作用力?若有,该力分别对球网和足球产生了什么样的作用效果?(2)若足球对球网的作用点为图中的A点,且作用力方向水平向右,大小为50N,请在图中画出该力的图示.答案(1)有.使球网发生形变,改变足球的运动状态.(2)如图所示1.力的三性(1)物质性:力是物体对物体的相互作用,没有脱离物体而独立存在的力.一个力同时具有受力物体和施力物体.(2)相互性:物体之间力的作用是相互的.力总是成对出现,施力物体同时又是受力物体,受力物体同时又是施力物体.(3)矢量性:力既有大小,又有方向,是矢量.注意:①物体之间发生相互作用时并不一定相互接触.②力直接产生于施力物体和受力物体之间,不需要靠第三个物体传递.2.力的作用效果(1)力的作用效果(2)影响作用效果的要素:力的大小、方向和作用点.如图3所示.图33.力的图示和力的示意图的区别力的图示可以表示力的三个要素,即大小、方向和作用点.力的示意图只能表示力的两个要素,即方向和作用点.例1下列说法中正确的是()A.射出枪口的子弹,能打到很远的地方,是因为子弹离开枪口后受到一个推力作用B.不接触的物体之间不可能有力的作用C.只有有生命或有动力的物体才会施力,无生命或无动力的物体只会受到力,不会施力D.任何一个物体,一定既是受力物体,又是施力物体答案 D解析子弹在枪管内受到火药爆炸所产生的强大推力,使子弹离开枪口时具有很大的速度,但子弹离开枪口以后,只受重力和空气阻力作用,并没有一个所谓的推力,因为不可能找到这个“推力”的施力物体,故不存在,所以A错;不接触的物体之间也可能有力的作用,如两个磁铁,故B错;不论物体是否有生命或是否有动力,它们受到别的物体作用时,都会施力,如马拉车时,车也拉马;书向下压桌子,桌子也向上推书,故C错;由于自然界中的物体都是相互联系的,找不到一个孤立的、不受其他物体作用的物体,所以每一个物体既是受力物体,又是施力物体,故D正确.1.相互作用的物体,可以直接接触,也可以不接触,但作用力必然是成对出现的.2.并非有生命的物体才是施力物体,也并非先有施力物体后有受力物体.3.任何一个力都独立地产生作用效果,使物体发生形变或使物体运动状态发生变化.例2在图4甲中木箱P点,用与水平方向成30°角斜向右上方的150N的力拉木箱;在图乙中木块的Q点,用与竖直方向成60°角斜向左上方的20N的力把木块抵在墙壁上,试作出甲、乙两图中所给力的图示,并作出图丙中电灯所受重力和拉力的示意图.图4答案如图所示力的图示与力的示意图的画法针对训练 如图5所示,物体A 对物体B 的压力是10N ,试画出这个力的图示和示意图.图5答案二、重力与重心1.建筑工地上常用重锤来检测墙壁是否竖直,为什么使用重锤就能够检测墙壁是否竖直? 答案 重力的方向竖直向下,所以悬挂重锤的细线方向一定在竖直方向上,如果墙壁与悬线平行,则说明墙壁竖直.2.重心是物体上最重的一点吗?重心位置与什么有关?物体的重心一定在物体上吗?请举例说明.答案 不是.重心是物体上各部分的等效作用点.重心位置与质量分布及形状有关.重心可以不在物体上,如木匠用的拐尺、圆环的重心都不在物体上.1.大小(1)重力的大小G=mg,只与质量和重力加速度g有关,与物体的运动状态无关.(2)重力加速度g与物体所处的纬度和高度有关,在赤道处,g最小,在两极处,g最大;海拔越高,g越小,离地面越近,g越大.2.方向:总是竖直向下,竖直向下是指与水平面垂直向下,但是并不等同于垂直于支持面向下,也不等同于指向地心.3.作用点——重心重心是物体各部分所受重力的等效作用点,并不是只有物体的重心才受到重力作用.重心的位置除跟物体的形状有关之外,还跟物体的质量分布有关.质量分布均匀、形状规则的物体的重心为其几何中心.重心的位置可以在物体上,也可以在物体外.例3关于重力的大小和方向,下列说法中正确的是()A.在地球上方的物体都要受到重力作用,所受的重力与它的运动状态无关,也与是否存在其他力的作用无关B.在地球各处的重力方向都是相同的C.同一物体向上运动时所受重力可能小于向下运动时所受重力D.对某一物体而言,其重力的大小总是一个恒量,不因物体从赤道移到南极而变化答案 A解析在地球上方的物体都要受到重力作用,所受的重力与它的运动状态无关,与是否受其他力也无关,故A正确,C错误.物体的重力大小在同一地点是恒定的,不同地点可能是变化的,比如在地球上不同的高度或不同的纬度同一物体的重力不同,故B、D错误.例4关于重心,下列说法中正确的是()A.重心就是物体上最重的一点B.重心就是物体的几何中心C.直铁丝弯曲后,重心便不在中点,但一定还在铁丝上D.可以用悬挂法确定形状不规则薄板的重心答案 D解析重心是重力的等效作用点,并不是物体上最重的一点,故选项A错误.质量均匀分布的、有规则形状的物体的重心才在其几何中心,故选项B错误.物体的重心不一定在物体上,如粗细均匀的铁丝被弯曲成圆圈时,其重心在圆心处,而不在铁丝上,故选项C错误;根据二力平衡,重力与绳的拉力方向总是在同一直线上且方向相反,所以可以用悬挂法。
力的示意图

力的示意图
1、作出图4—2—8中物块、球、杆等受到各接触面作用的弹力示意图.
2、画出图中球受的重力和弹力
3、画出图中A物体所受弹力的示意图
8、如图所示,质量为m的均匀木杆靠放在光滑的半圆柱上处于静止状态,请在原图上作出木杆的受力示意图,并指出各力的施力物体
10、按下列要求画出下图中物体所受的弹力的示意图。
(1)图:斜面对物块的支持力(2)图:墙壁对球的支持力
(3)图:大球面对小球的支持力(4)图:半球形碗内壁对杆下端的支持力和碗边缘对杆的支持力(5)图:墙棱和地面对杆的弹力
12、如图所示是P物体对Q物体的压力示意图,有明显错误的图是( )
15、如图所示。
物体B处于静止状态,问B受几个力?谁是施力物体?画出B受力的示意图。
16、如图所示,细杆的一端固定在竖直墙壁上,另一端固定一个重力是8N的小球,由于细杆弯曲产生弹力,使小球处于静止状态,画出小球所受重力和弹力的图示。
高中物理 第三章 相互作用 3.5 力的分解图解素材 新人教版必修1(2021年最新整理)

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1第三章相互作用第5节力的分解【思维导图】2【微试题】1.(2011山东高考)如图所示,将两相同的木块a、b置于粗糙的水平地面上,中间用一轻弹簧连接,两侧用细绳固定于墙壁.开始时a、b3均静止。
弹簧处于伸长状态,两细绳均有拉力,a所受摩擦力F fa≠0,b所受摩擦力F fb=0,现将右侧细绳剪断,则剪断瞬间A.F fa大小不变 B.F fa方向改变C.F fb仍然为零 D.F fb方向向右【答案】AD2. 如图所示,静止在斜面上的重物的重力可分解为沿斜面方向向下的分力F1和垂直斜面方向的分力F2。
关于这两个分力,下列说法中正4确的是( )A.F1作用在物体上,F2作用在斜面上 B.F2的性质是弹力C.F2就是物体对斜面的正压力 D.F1和F2是物体重力的等效替代,实际存在的就是重力【答案】D53。
(2011安徽高考)如图所示的水平面上,橡皮绳一端固定,另一端连接两根弹簧,连接点P在F1、F2和F3三力作用下保持静止.下列判断正确的是()6A.F1>F2>F3B.F3>F1>F2C.F2>F3>F1D.F3>F2>F1【答案】B784. 电梯修理员或牵引专家常常需要监测金属绳中的张力,但不能到绳的自由端去直接测量.某公司制造出一种能测量绳中张力的仪器,工作原理如图所示,将相距为L的两根固定支柱A、B(图中小圆圈表示支柱的横截面)垂直于金属绳水平放置,在A、B的中点用一可动支柱C 向上推动金属绳,使绳在垂直于A、B的方向竖直向上发生一个偏移量d(d≪L),这时仪器测得金属绳对支柱C竖直向下的作用力为F.(1)试用L、d、F表示这时金属绳中的张力F T;(2)如果偏移量d=10 mm,作用力F=400 N,L=250 mm,计算金属绳张力的大小.【答案】(1)4LFd(2)2.5×103 N【解析】:(1)设C′点受两边金属绳的张力为F T1和F T2,错误!与错误!的夹角为θ,如图所示.依对称性有:F T1=F T2=F T由力的合成有:F=2F T sinθ根据几何关系有sinθ=错误!联立上述二式解得F T=F2d错误!9因d≪L,故4LT FFd =(2)将d=10 mm,F=400 N,L=250 mm代入4LT FFd=解得F T=2。
2022年物理(新课标)高考总复习第一轮复习教师用书:第二章第一节重力弹力摩擦力 Word版含解析

考试内容要求真题统计命题规律滑动摩擦力、动摩擦因数、静摩擦力Ⅰ2022·卷甲·T142022·卷乙·T192022·卷丙·T172022·卷Ⅱ·T23高考对该部分出题率较高的学问点有摩擦力、受力分析、共点力的平衡,题型多为选择题.2022年高考对本章内容的考查重点:一是弹力、摩擦力的大小和方向的推断;二是力的合成与分解和共点力的平衡的综合应用.题型连续选择题的形式,以生活中的实际问题为背景考查本章学问和建模力量形变、弹性、胡克定律Ⅰ矢量和标量Ⅰ力的合成和分解Ⅱ共点力的平衡Ⅱ试验二:探究弹力和弹簧伸长的关系试验三:验证力的平行四边形定则第一节重力弹力摩擦力一、重力、弹力1.重力(1)产生:由于地球的吸引而使物体受到的力.(2)大小:G=mg.(3)方向:总是竖直向下.(4)重心:由于物体各部分都受重力的作用,从效果上看,可以认为各部分受到的重力作用集中于一点,这一点叫做物体的重心.2.弹力(1)定义:发生弹性形变的物体由于要恢复原状,对与它接触的物体产生力的作用.(2)产生的条件①两物体相互接触;②发生弹性形变.(3)方向:与物体形变方向相反.3.胡克定律(1)内容:弹簧发生弹性形变时,弹簧的弹力的大小F跟弹簧伸长(或缩短)的长度x成正比.(2)表达式:F=kx.①k是弹簧的劲度系数,单位为N/m;k的大小由弹簧自身性质打算.②x是弹簧长度的变化量,不是弹簧形变以后的长度.1.推断正误(1)自由下落的物体所受重力为零.()(2)重力的方向不肯定指向地心.()(3)弹力肯定产生在相互接触的物体之间.()(4)相互接触的物体间肯定有弹力.()(5)F=kx中“x”表示弹簧形变后的长度.()(6)弹簧的形变量越大,劲度系数越大.()(7)弹簧的劲度系数由弹簧自身性质打算.()提示:(1)×(2)√(3)√(4)×(5)×(6)×(7)√二、摩擦力1.两种摩擦力的对比静摩擦力滑动摩擦力定义两个具有相对运动趋势的物体间在接触面上产生的阻碍相对运动趋势的力两个具有相对运动的物体间在接触面上产生的阻碍相对运动的力产生条件(必要条件)(1)接触面粗糙;(2)接触处有弹力;(3)两物体间有相对运动趋势(仍保持相对静止)(1)接触面粗糙;(2)接触处有弹力;(3)两物体间有相对运动大小(1)静摩擦力为被动力,与正压力无关,满足0<F≤F max;(2)最大静摩擦力F max大小与正压力大小有关滑动摩擦力:F=μF N(μ为动摩擦因数,取决于接触面材料及粗糙程度,F N为正压力)方向沿接触面与受力物体相对运动趋势的方向相反沿接触面与受力物体相对运动的方向相反作用点实际上接触面上各点都是作用点,常把它们等效到一个点上,在作力的图示或示意图时,一般把力的作用点画到物体的重心上2.动摩擦因数(1)定义:彼此接触的物体发生相对运动时,摩擦力和正压力的比值,即μ=F fF N.(2)打算因素:接触面的材料和粗糙程度.2.推断正误(1)摩擦力总是阻碍物体的运动或运动趋势.()(2)受滑动摩擦力作用的物体,可能处于静止状态.()(3)运动的物体不行能受到静摩擦力的作用.()(4)接触处有摩擦力作用时肯定有弹力作用.()(5)两物体接触处的弹力增大时,接触面间的静摩擦力大小可能不变.()(6)依据μ=F fF N可知动摩擦因数μ与F f成正比,与F N成反比.()提示:(1)×(2)√(3)×(4)√(5)√(6)×弹力的分析与计算【学问提炼】1.弹力的推断(1)弹力有无的推断方法①条件法:依据物体是否直接接触并发生弹性形变来推断是否存在弹力.此方法多用来推断形变较明显的状况.②假设法:对形变不明显的状况,可假设两个物体间弹力不存在,看物体能否保持原有的状态.若状态不变,则此处不存在弹力;若状态转变,则此处肯定有弹力.③状态法:依据物体的状态,利用牛顿其次定律或共点力平衡条件推断弹力是否存在.(2)弹力方向的推断①依据物体所受弹力方向与施力物体形变的方向相反推断.②依据共点力的平衡条件或牛顿其次定律确定弹力的方向.2.弹力大小计算的三种方法(1)依据胡克定律进行求解.(2)依据力的平衡条件进行求解.(3)依据牛顿其次定律进行求解.【典题例析】(2021·黑龙江大庆试验中学模拟)如图所示,在竖直放置的穹形光滑支架上,一根不行伸长的轻绳通过光滑的轻质滑轮悬挂一重物G.现将轻绳的一端固定于支架上的A点,另一端从B点沿支架缓慢地向C点靠近(C点与A点等高).则绳中拉力大小变化的状况是() A.先变小后变大B.先变小后不变C.先变大后不变D.先变大后变小[解析]当轻绳的右端从B点移到直杆最上端时,设两绳的夹角为2θ.以滑轮为争辩对象,分析受力状况,作出受力图如图甲所示:依据平衡条件得2F cos θ=mg,得到绳子的拉力F=mg2cos θ,所以在轻绳的右端从B点移到直杆最上端的过程中,θ增大,cos θ减小,则F变大.当轻绳的右端从直杆最上端移到C点时,如图乙,设两绳的夹角为2α.设绳子总长为L,两直杆间的距离为s,由几何学问得到sin α=sL,L、s不变,则α保持不变.再依据平衡条件可知,两绳的拉力F保持不变.所以绳中拉力大小变化的状况是先变大后不变.C正确.[答案] C1.面面接触、点面接触、球面接触、球球接触的弹力垂直于接触公切面,推断弹力有无时常用假设法来推断.2.对轻绳,弹力方向肯定沿绳收缩的方向.当绳中无结点或通过滑轮绕时,同一根绳上张力相等;若有结点,则当两段绳处理,张力不肯定相等.3.对轻杆,若端点用铰链连接,弹力方向肯定沿杆的方向;若端点固定连接,弹力方向不肯定沿杆方向,由端点物体所受其他力的合力及物体的状态推断和计算.4.对轻弹簧,弹力满足胡克定律且既能产生拉力也可产生支持力,需留意方向的多样性,轻弹簧两端受力始终大小相等,与其运动状态无关.弹簧的弹力不能发生突变.【跟进题组】考向1弹力的有无及方向推断1.如图所示,小车内一根轻质弹簧沿竖直方向和一条与竖直方向成α角的细绳拴接一小球.当小车和小球相对静止,一起在水平面上运动时,下列说法正确的是()A.细绳肯定对小球有拉力的作用B.轻弹簧肯定对小球有弹力的作用C.细绳不肯定对小球有拉力的作用,但是轻弹簧对小球肯定有弹力D.细绳不肯定对小球有拉力的作用,轻弹簧对小球也不肯定有弹力解析:选D.若小球与小车一起匀速运动,则细绳对小球无拉力;若小球与小车有向右的加速度a=g tan α,则轻弹簧对小球无弹力,D正确.考向2胡克定律的应用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,而左端的状况各不相同:①弹簧的左端固定在墙上;②弹簧的左端受大小也为F的拉力作用;③弹簧的左端拴一小物块,物块在光滑的桌面上滑动;④弹簧的左端拴一小物块,物块在有摩擦的桌面上滑动.若认为弹簧质量都为零,以L1、L2、L3、L4依次表示四个弹簧的伸长量,则有()A.L2>L1B.L4>L3C.L1>L3D.L2=L4解析:选D.弹簧伸长量由弹簧的弹力(F弹)大小打算.由于弹簧质量不计,这四种状况下,F弹都等于弹簧右端拉力F,因而弹簧伸长量均相同,故选D项.摩擦力的分析与计算【学问提炼】1.静摩擦力的有无和方向的推断方法(1)假设法:利用假设法推断的思维程序如下:(2)状态法:先推断物体的状态(即加速度的方向),再利用牛顿其次定律(F=ma)确定合力,然后通过受力分析确定静摩擦力的大小及方向.(3)牛顿第三定律法:先确定受力较少的物体受到的静摩擦力的方向,再依据“力的相互性”确定另一物体受到的静摩擦力的方向.2.摩擦力大小的计算(1)静摩擦力大小的计算①物体处于平衡状态(静止或匀速运动),利用力的平衡条件来推断静摩擦力的大小.②物体有加速度时,若只有静摩擦力,则F f=ma.若除静摩擦力外,物体还受其他力,则F合=ma,先求合力再求静摩擦力.(2)滑动摩擦力大小的计算:滑动摩擦力的大小用公式F f=μF N来计算,应用此公式时要留意以下几点:①μ为动摩擦因数,其大小与接触面的材料、表面的粗糙程度有关;F N为两接触面间的正压力,其大小不肯定等于物体的重力.②滑动摩擦力的大小与物体的运动速度和接触面的大小均无关.【典题例析】长直木板的上表面的一端放有一铁块,木板由水平位置缓慢向上转动(即木板与水平面的夹角α变大),另一端不动,如图所示,则铁块受到的摩擦力F f随角度α的变化图象可能正确的是(设最大静摩擦力等于滑动摩擦力)()[审题指导]找到物体摩擦力的突变“临界点”是解答此题的关键.[解析]设木板与水平面间的夹角增大到θ时,铁块开头滑动,明显当α<θ时,铁块与木板相对静止,由力的平衡条件可知,铁块受到的静摩擦力的大小为F f=mg sin α;当α≥θ时铁块与木板间的摩擦力为滑动摩擦力,设动摩擦因数为μ,由滑动摩擦力公式得铁块受到的摩擦力为F f=μmg cos α.通过上述分析知道:α<θ时,静摩擦力随α角增大按正弦函数增大;当α≥θ时,滑动摩擦力随α角增大按余弦规律减小,故C正确.[答案] C1.推断摩擦力方向时应留意的两个问题(1)静摩擦力的方向与物体的运动方向没有必定关系,可能相同,也可能相反,还可能成肯定的夹角.(2)分析摩擦力方向时,要留意静摩擦力方向的“可变性”和滑动摩擦力方向的“相对性”,考虑不同方向时的两种状况.2.计算摩擦力大小的三点留意(1)分清摩擦力的性质:静摩擦力或滑动摩擦力.(2)只有滑动摩擦力才能用计算公式F f =μF N ,留意动摩擦因数μ,其大小与接触面的材料及其粗糙程度有关,F N 为两接触面间的正压力,不肯定等于物体的重力.静摩擦力通常只能用平衡条件或牛顿定律来求解.(3)滑动摩擦力的大小与物体的运动速度无关,与接触面积的大小无关. 【跟进题组】考向1 摩擦力的有无及方向的推断1.如图所示,某粮库使用电动传输机向粮垛上输送麻袋包,现将一麻袋包放置在倾斜的传送带上,与传送带一起斜向上匀速运动,其间突遇故障,传送带减速直至停止.若上述匀速和减速过程中,麻袋包与传送带始终保持相对静止,则下列说法正确的是( )A .匀速运动时,麻袋包只受重力与支持力作用B .匀速运动时,麻袋包受到的摩擦力肯定沿传送带向上C .减速运动时,麻袋包受到的摩擦力肯定沿传送带向下D .减速运动时,麻袋包受到的摩擦力肯定沿传送带向上解析:选B.传送带匀速运动时,麻袋包受力平衡,麻袋包除受重力、垂直传送带向上的支持力外,还要受沿斜面对上的摩擦力的作用,A 错误、B 正确,传送带向上减速运动时,麻袋包的加速度沿斜面对下,设传送带倾角为θ,麻袋包的加速度大小为a .当a =g sin θ时,摩擦力为零;当a >g sin θ时,摩擦力沿传送带向下;当a <g sin θ时,摩擦力沿传送带向上,C 、D 错误.考向2 静摩擦力的分析与计算2.(2021·高考山东卷)如图所示,滑块A 置于水平地面上,滑块B 在一水平力作用下紧靠滑块A (A 、B 接触面竖直),此时A 恰好不滑动,B 刚好不下滑.已知A 与B间的动摩擦因数为μ1,A 与地面间的动摩擦因数为μ2,最大静摩擦力等于滑动摩擦力.A 与B 的质量的比值为( )A.1μ1μ2B .1-μ1μ2μ1μ2C.1+μ1μ2μ1μ2D .2+μ1μ2μ1μ2解析:选B.B 恰好不下滑时,μ1F =m B g ,A 恰好不滑动,则F =μ2(m A g +m B g ),所以m A m B =1-μ1μ2μ1μ2,选项B 正确.考向3 滑动摩擦力的分析与计算3.如图所示,斜面为长方形的斜面体倾角为37°,其长为0.8 m ,宽为0.6 m .一重为20 N 的木块原先在斜面体上部,当对它施加平行于AB 边的恒力F 时,刚好使木块沿对角线AC 匀速下滑,求木块与斜面间的动摩擦因数μ和恒力F 的大小.(sin 37°=0.6,cos 37°=0.8)解析:木块在斜面上的受力示意图如图所示,由于木块沿斜面对下做匀速直线运动,由平衡条件可知: F =mg sin 37°·tan α =20×0.6×0.60.8 N =9 N木块受到的摩擦力为 F f =(mg sin 37°)2+F 2 =(20×0.6)2+92 N =15 N由滑动摩擦力公式得μ=F fF N=F f mg cos 37°=1520×0.8=1516.答案:15169 N摩擦力的“突变”问题【学问提炼】1.静—静“突变”:物体在摩擦力和其他力的作用下处于静止状态,当作用在物体上的其他力的合力发生变化时,假如物体仍旧保持静止状态,则物体受到的静摩擦力的大小和方向将发生突变.2.静—动“突变”或动—静“突变”:物体在摩擦力和其他力作用下处于静止状态,当其他力变化时,假如物体不能保持静止状态,则物体受到的静摩擦力将“突变”成滑动摩擦力.3.动—动“突变”:某物体相对于另一物体滑动的过程中,若突然相对运动方向变了,则滑动摩擦力方向发生“突变”.【典题例析】(多选)如图所示,将两相同的木块a 、b 置于粗糙的水平地面上,中间用一轻弹簧连接,两侧用细绳系于墙壁.开头时a 、b 均静止,弹簧处于伸长状态,两细绳均有拉力,a 所受摩擦力F f a ≠0,b 所受摩擦力F f b =0.现将右侧细绳剪断,则剪断瞬间( )A .F f a 大小不变B.F f a方向转变C.F f b仍旧为零D.F f b方向向右[审题指导]解答本题应留意两个条件:(1)粗糙水平面;(2)剪断瞬间.在瞬间变化时,轻绳的弹力可以发生突变,而弹簧的弹力不发生变化.[解析]剪断右侧绳的瞬间,右侧绳上拉力突变为零,而弹簧对两木块的拉力没有发生突变,与原来一样,所以b相对地面有向左的运动趋势,受到静摩擦力F f b方向向右,C错误、D正确.剪断右侧绳的瞬间,木块a受到的各力都没有发生变化,A正确、B错误.[答案]AD【跟进题组】考向1静—静“突变”1.一木块放在水平桌面上,在水平方向共受到三个力即F1、F2和摩擦力的作用,木块处于静止状态,如图所示,其中F1=10 N,F2=2 N,若撤去F1,则木块受到的摩擦力为()A.10 N,方向向左B.6 N,方向向右C.2 N,方向向右D.0解析:选C.当物体受F1、F2及摩擦力的作用而处于平衡状态时,由平衡条件可知物体所受的摩擦力的大小为8 N,方向向左.可知最大静摩擦力F fmax≥8 N.当撤去力F1后,F2=2 N<F fmax,物体仍处于静止状态,由平衡条件可知物体所受的静摩擦力大小和方向发生突变,且与作用在物体上的F2等大反向,选项C正确.考向2动—静“突变”2.如图所示,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开头物体所受的摩擦力F f随t的变化关系是下图中的()解析:选B.物体在竖直方向上只受重力G和摩擦力F f的作用,由于F f从零开头均匀增大,开头一段时间F f<G,物体加速下滑;当F f=G时,物体的速度达到最大值;之后F f>G,物体向下做减速运动,直至减速为零.在整个运动过程中,摩擦力为滑动摩擦力,其大小为F f=μF N =μF=μkt,即F f与t成正比,是一条过原点的倾斜直线.当物体速度减为零后,滑动摩擦力突变为静摩擦力,其大小F f=G,所以物体静止后的图线为平行于t轴的直线.正确答案为B.考向3动—动“突变”3.传送带以恒定的速率v=10 m/s运动,已知它与水平面成α=37°,如图所示,PQ =16 m,将一个小物体无初速度地放在P点,小物体与传送带间的动摩擦因数为μ=0.5,问当传送带逆时针转动时,小物体运动到Q点的时间为多少?解析:当传送带逆时针转动时,对物体受力分析:重力mg、支持力N和摩擦力f(方向向下)则由牛顿其次定律有:mg sin α+μmg cos α=ma1代入数据解得a1=10 m/s2(方向沿斜面对下)故当经过时间t=1 s后,物体的速度与传送带相同.此时物体运动了5 m则在此后的过程中摩擦力f的方向向上则由牛顿其次定律有:mg sin α-μmg cos α=ma2代入数据解得a2=2 m/s2(方向沿斜面对下)在由运动学公式L=v t+12a2t2解得t=1 s(另一个解舍去)故综上所述总用时为t=(1+1) s=2 s.答案:见解析1.如图所示,在一个正方体的盒子中放有一个质量分布均匀的小球,小球的直径恰好和盒子内表面正方体的棱长相等,盒子沿倾角为α的固定斜面滑动,不计一切摩擦,下列说法中正确的是()A.无论盒子沿斜面上滑还是下滑,球都仅对盒子的下底面有压力B.盒子沿斜面下滑时,球对盒子的下底面和右侧面有压力C.盒子沿斜面下滑时,球对盒子的下底面和左侧面有压力D.盒子沿斜面上滑时,球对盒子的下底面和左侧面有压力解析:选A.先以盒子和小球组成的系统为争辩对象,无论上滑还是下滑,用牛顿其次定律均可求得系统的加速度大小为a =g sin α,方向沿斜面对下,由于盒子和小球始终保持相对静止,所以小球的加速度大小也是a=g sin α,方向沿斜面对下,小球重力沿斜面对下的分力大小恰好等于所需的合外力,因此不需要盒子的左、右侧面供应弹力.故选项A正确.2.(多选)如图所示,用滑轮将质量为m 1、m 2的两物体悬挂起来,忽视滑轮和绳的重力及一切摩擦,使得0°<θ<180°,整个系统处于平衡状态,关于m 1、m 2的大小关系应为( )A .m 1必大于m 2B .m 1必大于m 22C .m 1可能等于m 2D .m 1可能大于m 2解析:选BCD.结点O 受三个力的作用,如图所示,系统平衡时F 1=F 2=m 1g ,F 3=m 2g ,所以2m 1g cos θ2=m 2g ,m 1=m 22cosθ2,所以m 1必大于m 22.当θ=120°时,m 1=m 2;当θ>120°时,m 1>m 2;当θ<120°时,m 1<m 2,故B 、C 、D 选项正确.3.(2021·忻州四校联考)完全相同且质量均为m 的物块A 、B 用轻弹簧相连,置于带有挡板C 的固定斜面上.斜面的倾角为θ,弹簧的劲度系数为k .初始时弹簧处于原长,A 恰好静止.现用一沿斜面对上的力拉A ,直到B 刚要离开挡板C ,则此过程中物块A 的位移大小为(弹簧始终处于弹性限度内)( )A.mgk B .mg sin θkC.2mg kD .2mg sin θk解析:选D.初始时弹簧处于原长,A 恰好静止,依据平衡条件,有:mg sin θ=F f ,B 刚要离开挡板C 时,弹簧拉力等于物块B 重力沿斜面对下的分力和最大静摩擦力之和,即kx =mg sin θ+F f .解得:x =2mg sin θk.4.(高考广东卷)如图所示,水平地面上堆放着原木,关于原木P 在支撑点M 、N处受力的方向,下列说法正确的是( )A .M 处受到的支持力竖直向上B .N 处受到的支持力竖直向上C .M 处受到的静摩擦力沿MN 方向D .N 处受到的静摩擦力沿水平方向解析:选A.支持力的方向垂直于支持面,因此M 处受到的支持力垂直于地面竖直向上,N 处受到的支持力过N 垂直于切面,A 项正确、B 项错误;静摩擦力方向平行于接触面与相对运动趋势的方向相反,因此M 处的静摩擦力沿水平方向,N 处的静摩擦力沿MN 方向,C 、D 项都错误.5.如图所示为武警战士用头将四块砖顶在墙上苦练头功的照片.假设每块砖的质量均为m ,砖与墙面、砖与头间的动摩擦因数均为μ,最大静摩擦力等于滑动摩擦力.要使砖恰好静止不动,则武警战士的头对砖施加的水平力为( )A.mg μB.2mg μC.3mgμD .4mg μ解析:选B.以四块砖为争辩对象,进行受力分析.砖恰好静止不动,则砖所受到的摩擦力刚好与其重力相等,即f 1+f 2=4mg ,又f 1=f 2=μF ,联立两式可得F =2mg μ,即武警战士施加的水平力为F =2mg μ,选项B 正确.6.如图所示,有一半径为r =0.2 m 的圆柱体绕竖直轴OO ′以ω=9 rad/s 的角速度匀速转动.今用力F 将质量为1 kg 的物体A 压在圆柱侧面,使其以v 0=2.4 m/s的速度匀速下降.若物体A 与圆柱面的动摩擦因数μ=0.25,求力F 的大小.(已知物体A 在水平方向受光滑挡板的作用,不能随圆柱体一起转动,重力加速度g 取10 m/s 2)解析:在水平方向上圆柱体有垂直纸面对里的速度,A 相对圆柱体有垂直纸面对外的速度为v ′,v ′=ωr =1.8 m/s ;在竖直方向上有向下的速度v 0=2.4 m/s.A 相对于圆柱体的合速度为v =v 20+v ′2=3 m/s ,合速度与竖直方向的夹角为θ,则 cos θ=v 0v =45,A 做匀速运动,竖直方向受力平衡,有 F f cos θ=mg ,得F f =mgcos θ=12.5 N , 另F f =μF N ,F N =F ,故F =F fμ=50 N.答案:50 N一、单项选择题1.如图所示,人向右匀速推动水平桌面上的长木板,在木板翻离桌面以前,则()A.木板露出桌面后,推力将渐渐减小B.木板露出桌面后,木板对桌面的压力将减小C.木板露出桌面后,桌面对木板的摩擦力将减小D.推力、压力、摩擦力均不变解析:选D.在木板翻离桌面以前,由其竖直方向受力分析可知,桌面对木板的支持力等于重力,所以木板所受到的摩擦力不变,又由于长木板向右匀速运动,所以推力等于摩擦力,不变.综上所述,选项D正确.2.如图所示,一倾角为45°的斜面固定于墙角,为使一光滑的铁球静止于图示位置,需加一水平力F,且F通过球心.下列说法正确的是()A.球肯定受墙水平向左的弹力B.球可能受墙水平向左的弹力C.球肯定受斜面通过铁球重心的弹力D.球可能受垂直于斜面对上的弹力解析:选B.F的大小合适时,球可以静止在无墙的斜面上,F增大时墙才会对球有弹力,所以选项A错误,B正确;斜面对球必需有斜向上的弹力才能使球不下落,该弹力方向垂直于斜面但不肯定通过球的重心,所以选项C、D错误.3.(2021·聊城模拟)小车上固定一根弹性直杆A,杆顶固定一个小球B(如图所示),现让小车从光滑斜面上自由下滑,在下图的状况中杆发生了不同的形变,其中正确的是()解析:选C.小车在光滑斜面上自由下滑,则加速度a=g sin θ(θ为斜面的倾角),由牛顿其次定律可知小球所受重力和杆的弹力的合力沿斜面对下,且小球的加速度等于g sin θ,则杆的弹力方向垂直于斜面对上,杆不会发生弯曲,C正确.4.如图所示,放在粗糙水平面上的物体A上叠放着物体B,A和B之间有一根处于压缩状态的弹簧.A、B均处于静止状态,下列说法正确的是()A.B受到向左的摩擦力B.B对A的摩擦力向右C.地面对A的摩擦力向右D.地面对A没有摩擦力解析:选D.以物体B为争辩对象,物体B受弹簧向左的弹力,又因物体B处于静止状态,故受物体A 对它向右的摩擦力,所以A错误;依据牛顿第三定律可知,物体B对物体A的摩擦力向左,所以B错误;把物体A、B视为一整体,水平方向没有运动的趋势,故物体A不受地面的摩擦力,所以C错误,D正确.5.(2021·天津模拟)如图所示,质量为m的木块在质量为M的木板上滑行,木板与地面间的动摩擦因数为μ1,木块与木板间的动摩擦因数为μ2,木板始终静止,那么木板受到地面的摩擦力大小为()A.μ1Mg B.μ2mgC.μ1(m+M)g D.μ1Mg+μ2mg解析:选B.由于木块对木板的摩擦力大小为μ2mg,方向水平向右,而木板静止,所以地面给木板的静摩擦力水平向左,大小为μ2mg,选项B正确.6.(2021·湖北黄冈模拟)如图甲所示,粗糙的水平地面上有一斜劈,斜劈上一物块正在沿斜面以速度v0匀速下滑,斜劈保持静止,则地面对斜劈的摩擦力为F f1;如图乙所示,若对该物块施加一平行于斜面对下的推力F1使其加速下滑,则地面对斜劈的摩擦力为F f2;如图丙所示,若对该物块施加一平行于斜面对上的推力F2使其减速下滑,则地面对斜劈的摩擦力为F f3;如图丁所示,若对该物块施加一与斜面成30°斜向下的推力F3使其沿斜面下滑,则地面对斜劈的摩擦力为F f4.下列关于F f1、F f2、F f3和F f4大小及其关系式中正确的是()A.F f1>0 B.F f2<F f3C.F f2<F f4D.F f3=F f4解析:选D.由题图甲可知,斜劈和物块都平衡,对斜劈和物块整体进行受力分析知地面对斜劈的摩擦力为零.不论物块受力状况和运动状态如何,只要物块沿斜面下滑,物块对斜面的摩擦力与压力的合力总是竖直向下的,所以有F f1=F f2=F f3=F f4=0,即只有选项D正确.7.(2021·安徽名校联考)如图甲所示,斜面体固定在水平面上,斜面上有一物块在拉力F的作用下始终处于静止状态,拉力F在如图乙所示的范围内变化,取沿斜面对上为正方向.则物块所受的摩擦力F f与时间t的关系正确的是()解析:选B.物块在重力、斜面支持力、斜面摩擦力和拉力F共同作用下处于平衡状态,所以开头时,摩。
力的图示和力的示意图

力的图示和力的示意图
(2)力的示意图: 在物体上,沿着受力方向画一条带箭头的线段。 没有标度
F = 6N
F = 10N
பைடு நூலகம்
线段的起点或终点表示力的作用点
力的大小是标度的整数倍
水平向右 2N 或
6N的拉力 3N
F = 6N
力的图示和力的示意图
(1)力的图示: ①选取标度 ②在受力物体上画一点
③沿着受力方向画一条线段, 在线段末端画上箭头
线段的起点或终点表示力的作用点
力的大小是标度的整数倍
斜向上
10N的拉力
5N
F = 10N
力的图示和力的示意图
使用PPT前请参考对应“知识精讲”视频
力的图示和力的示意图
力的作用效果与力的大小、方向、作用点有关 (力的三要素)
物理学中用一根带箭头的线段来表示力 (单位长度代表力的大小)
力的图示和力的示意图
(1)力的图示: ①选取标度 ②在受力物体上画一点
③沿着受力方向画一条线段, 在线段末端画上箭头
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力、力的图示和示意图
知识点:
1. 力是物体对物体的作用,力的作用的相互性
2. 力的作用效果:改变物体的形状或使物体的运动状态改变;
3. 力的作用效果与力的三要素都有关系;
4. 用力的图示法描述力的三要素。
5. 重力、弹力和摩擦力。
6. 物重与物体的质量的关系:G = mg 。
7. 改变摩擦力大小的方法,知道摩擦在生产、生活中的意义。
3. 用弹簧测力计测量力,力的国际单位是“牛顿(N )”。
知识梳理: 例题:
1、春游时,我们在公园内的湖面上划船,当我们用力划桨时,船就前进,这是为什么?
分析与解答:被我们使用的船桨实际上相当于杠杆,当我们用双手把桨的把手向前推时,桨在水下的部分向后运动,同时对水产生向后的推力。
由于物体间力作用总是相互的,所以水同时对桨施加向前的反作用力,船就在这个推力的作用下不断前进。
2.开国领袖毛泽东在他的词《沁园春·雪》中吟道:“一代天骄,成吉思汗,只识弯弓射大
雕……”留心的同学可能注意到其中牵涉到相关的物理知识,你能说 出一二吗?
分析与解答:“弯弓”、“射大雕”与物理知识相关。
“弯弓”能说明力可以改变物体的形状;
“射大雕”则是因为力可以改变物体的运动状态。
在弯弓射雕的过程中,力的作用改变了弓的形状,弓由于形变产生的弹力又使箭由静止变为运动,射向大雕。
其中还伴随能能量的转化:弓对箭做功,弓的弹性势能转化为箭的动能。
3.在课外活动中,小华设计了如图装置来检查房屋的窗台是否水平,试说明这个装置的工
作原理,并说明制造这个装置时AB 与AC ,BD 与BC 之间应满足怎样的关系?
{
力
力
物体间力的作用是相互的
力的作用效果 力的三要素 改变物体的形状或体积
使物体的运动状态发生改变
{
重力 大小----G=mg
作用点――重心
方向――竖直向下
{
弹力 产生条件――物体发生形变时产生弹力 弹簧测力计――力的单位、正确使用它测量力
{
影响滑动摩擦力大小的因素――压力大小及接触面的粗糙程度
摩擦力 产生条件――表面相互接触并发生相对运动或有相对运动趋势
增大、减小摩擦的方法
{
{
{
常见的力
是根据重力的方向总是竖直向下的道理工作的。
小华
设计的这个装置也是应用了这一原理。
制作这一装置
时,ΔABC应为等腰三角形,D为底边BC的中点,这
样当重垂的尖端对准D点时,表明窗台水平,若偏左.B ·D C
则左边低,偏右,则右边低。
4. 用力的图示能表示出力的三要素。
在图中,用力的图示法分别图示出以下各力。
(1)重100 N的物体受20 N水平拉力作用时,能在水平面上做匀速直线运动,画出这个物体在30 N水平向右的推力作用下在原水平面上运动时所受合力的图示.
(2).如图1-1-5(a)所示,电灯悬挂在电线下静止不动,受到电线的拉力为10 N,画出此时电灯受力的图示.
(3).如图1-1-1所示,水平地面上放着一个物体,某人
用与水平方向成30°角,大小为100 N
的力拉物体,画出此拉力的图示.
(4). 如图1-1-3(a)所示,物体A重30 N,受到一个大小为20 N的重力F的作用,静止在竖直的墙壁上,画出物体A受力的图示.
5.用力的示意图分别画出以下各力。
(1).一个质量为5 kg的物体在斜面上匀速下滑,试在图中画出物体所受重力的示意图.
(2).将一足球置于水平地面上静止,画出
足球受到的
支持力的示意图。
练习:
1.用力的图示能表示出力的三要素。
在图中,用力的图示法分别图示出以下各力。
(1)用6N 的力沿水平方向向左压弹簧右侧圆环。
(2)用200N 的力提水桶。
(3)重力为4N 的小球沿斜面滚下,在图中,画出小球重力的图示.
如图所示,
放在光滑水平地面上的木块,
小明用8N 的
(5)
力在A 点水平向左推它,在图上画出这个力的图示.
(4)图所示,放在光滑水平地面上的木块,受到一个水平向右F=10N 力作用时,合力为8N 向左,在图上画出另一个水平方向分力的图示.
•A
G
F
F=6牛
A • •
G=4牛
2牛
3牛
•
F=200N
100牛
F=6牛
9牛 F=18牛 •
2. 用力的示意图分别画出以下各力。
(1)请在图中画出长在枝条上的苹果受重力的示意图。
(2)小球用细线悬挂在天花板下,请用力的示意图画出小球受到的拉力.
(3)如图所示,质量为2㎏的小球悬挂在细绳下来回摆动,请用力的示意图表示小球所受到的重力.
图
.
(4).下图为飞机投弹的图示,请你画出子弹受力的示意图(空气阻力不计)
(5)有一个重小球用细绳挂在竖直的墙壁上,如图所示.请在图中画出小球所受到的所有力的示意图
F G G
F 拉
G •
G
•
(6)、用水平力F 将物体压在竖直的墙壁上,用力的示意图在图中画出物体A 受到的重力和物体对墙壁的压力.
(7)、如图所示,物体受到水平向右拉力作用,在水平地面上做匀速直线运动.请用力的示意图在图中画出物体受到的摩擦力f 以及物体受到的拉力
(8)有一个木球在水中上浮,在图7中画出木球竖直方向所受到的力的示意图。
(9)在自动化生产线上,常用传送带传送工件,如图8所示,一个工件与传送带一起以O.3m /s
的速度水平向右匀速运动,不计空气阻力,请在图中画出工件受力的示意图。
.
(10)小球静止在墙角,画出它所受到的力的示意图
图8 F 图8
F
G G
F G G
F
F
f F
方法小结画力的图示要做到“四定三标”:定作用点、定标度、定方向、定长度、标箭头、标力的数值和标单位.分析物体受力情况时,首先看物体是否处于平衡状态,处于平衡状态的物体受平衡力,然后再分析物体受哪些力,这些力的大小和方向.。