专题 受力分析_共点力的平衡
专题 受力分析、共点力的平衡一.受力分析 力学中三种常见性质力1. 重力:(1)方向:竖直向下 (2)作用点:重心2. (1)有多少个接触面(点)就有可能有多少个弹力 (2)常见的弹力的方向:弹簧对物体的弹力方向 :与弹簧恢复原长的方向相同 绳子对物体的弹力:沿着绳子收缩的方向. 面弹力(压力,支持力):垂直于接触面指向受力的物体. 3. 摩擦力(1)有多少个接触面就有可能有多少个摩擦力(2)静摩擦力方向:与相对运动的趋势方向相反 (3)滑动摩擦力的方向:与相对运动方向相反 二.受力分析1.步骤(1).确定研究对象(受力物体):可以是一个整体,也可以个体(隔离分析) 注意:只分析外界给研究对象的力,研究对象给别人的力不分析(2). 受力分析要看物体的运动状态:静止还是运动2.顺序:(1)外力:外力可以方向不变地平移 (2)重力(3)接触面的力(弹力,摩擦力) 先弹力:看有几个接触面(点)。
判断面上若有挤压,则垂直于接触面有弹力。
其次摩擦力:若有相对运动或者相对运动趋势,则平行于接触面有摩擦力 分析完一个面(点),再分析其他面(点) 3. 检验:是否多画力或者漏画力 检查每一个力的施力物体是否都是别的物体 .题型:分类水平面 竖直面 斜 面 二、共点力的平衡1.共点力 作用于物体的 或力的 相交于一点的力.2.平衡状态 (1)物体保持或 的状态.(2)通过控制某些物理量,使物体的状态发生缓慢变化的过程(动态平衡). 物体的速度为零和物体处于静止状态是一回事吗? 提示:物体处于静止状态,不但速度为零,而且加速度(或合外力)为零.有时,物体速度为零, 但加速度不一定为零,如竖直上抛的物体到达最高点时;摆球摆到最高点时,加速度都不为零, 都不属于平衡状态.因此,物体的速度为零与静止状态不是一回事. 3.共点力的平衡条件Fx 合F 合= 或者 xFy 合4.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,方向,为一对 .(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 ,方向 ;静止 运动(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,方向.三.解决平衡问题的思路二力平衡--------- 二力大小相等,方向相反三力平衡--------- 合成法、正交分解法例:如图所示,用绳 AC 和 BC 吊起一重物,重物静止,绳与竖直方向夹角分别为30°和60°,物体的重力为 100N,求绳 AC 和 BC 受到的拉力各为多少牛?多力平衡--------- 正交分解法如图所示:某装卸工人推着质量为 m 的木箱在水平地面上匀速运动。
已知木箱与地面间的动摩擦因数为μ,该工人的推力与水平面间的夹角为θ,重力加速度为 g,求:推力 F 的大小。
四、动态平衡问题的分析方法1.图解法用图解法分析力的动态变化,具有直观、便于比较的特点,它一般适用于研究对象受三个力作用的情况,且其中一个力大小、方向不变,另一个力方向不变,第三个力大小、方向均变化. 应用时应注意以下几点:(1)明确要分解大小、方向均不变的力,把它分解到另外两个力的反方向上.(2)明确哪个力的方向是不变的.(3)明确哪个力大小、方向变化,变化的范围如何. 2.列方程法1、结点O 受球的拉力为G 为 60N ,已知θ=30。
,球静止,求绳子AO 和 BO 受到的拉力各为多少牛?一.物体受力分析 试对下列物体受力分析。
题型一:水平面 1. 物体在光滑和粗糙的水平面向右运动。
2.物体在水平向右的水平力 F 作用下,在粗糙的水平面上向右和向左运动。
题型二:竖直面物体在水平力 F 作用下在粗糙的竖直面上静止和匀速下滑。
题型三:斜面1.物体沿光滑斜面下滑和物体在粗糙的斜面上静止。
2.物体沿粗糙斜面上滑和匀速下滑。
A 向右运动 A 向左匀速.光滑球在斜面上静止。
.如图所示请分别分析物体 A和 B 受力情况:1)A 、B 都静止,各接触面均粗糙2)A 、B 一起向右匀速运动,各接触面均粗糙3)A 、B 一起向右加速运动,各接触面均粗糙.水平传送带的匀速速度为 v 1,分析其上的物体受力受力分析的顺序小结 :不知外力有没有,但重力一定有,先有弹力后摩擦。
专题训练】一.二力平衡1.人站在自动扶梯上随扶梯匀速上升,如图 2所示,下列说法正确的是( )A .人所受合力方向同图中速度的方向B .人在水平方向受到向右的摩擦力的作用C .人只在竖直方向受力且合力为零D .人在竖直方向所受合力不为零二.三力平衡问题2.如图1 所示,一物体静止在斜面上,关于它所受各力的相互关系,下列说法正确的是()A .它受到的重力与弹力大小相等B .它受到的静摩擦力的大小等于重力沿斜面向下的分力C .所受到的弹力与摩擦力的合力大于物体受到的重力D .它受到的斜面作用力的合力方向垂直于斜面向上如图 4所示,质量为 m 的等边三棱柱静止在水平放置的斜面上。
已知三棱柱与斜面之间的 动摩擦因数为 μ,斜面的倾角为 30°,则斜面对三棱柱的支持力与摩擦力的大小分别为().分析 A 和 B 物体受的力 分析 A 和 C 受力(并写出施力物)C在水平力F 作用下A 、B 沿桌面匀速运动,①随传送带一起向右匀速运动 ②物体轻轻的放入传送带上,即物体的初速度为零图 2 3.A.1 B.mg4.用三根轻绳将质量为m 的物块悬挂在空中,如图5所示。
已知ac 和bc 与竖直方向的夹角5.(8分)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9所示。
仪器中一 根轻质金属丝,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指示三.正交分解法6. (双选)如图3所示,重力为G 的物体受到与水平面成α角斜向上的恒力F 的作用,物体沿水平地面做匀速直线运动,则( )A .地面对物体的支持力大小等于物体所受重力G 的大小B .地面对物体的支持力大小等于G -Fsin αC .物体与地面间的动摩擦因数为Fcos α/GD .物体所受的滑动摩擦力大小为Fcos α7. 如图,物体A 在水平力F =400N 的作用下,沿倾角 =60°的斜面匀速下滑。
物体A 受的重力G =400N,求:(1)斜面对物体A 的支持力 (2)物体受到的滑动摩擦力? (3) 摩擦因数μ11C. mg 和 μmg分别为30°和60°,则ac 绳和bc 绳中的拉力分别为( )出风力。
那么风力大小F 跟金属球的质量m 、D. mg1B.mg , 1 D.mg ,图3四.多力平衡问题8. 如图所示,某个物体在 F 1、F 2、F 3和 F 4四个共点力作用下处于静止状态,若 F 4的方向沿逆 时针转过 60°而保持其大小不变,其余三个力的大小和方向均保持不变,则此时物体所受到的合 力大小为()F 4 A.2C .F 4 五.动态平衡问题 1.图解法9. 如图7 所示,把球夹在竖直墙壁 AC 和木板BC 之间,不计摩擦,球对墙的压力为 F N1,球对 板的压力为F N2。
在将板BC 逐渐放至水平的过程中,下列说法正确的是()A .F N1和 F N2都增大B .F N1和 F N2都减小C .F N1增大,F N2减小D .F N1减小,F N2增大2.列方程分析法10. 放在粗糙水平面上的物体,在拉力 F 的作用下始终处于静止。
在拉力 F 大小不变,而减小 它与水平面之间夹角 θ 的过程中,下列判断正确的是( )A 物体收到的摩擦力变小B 物体受到的支持力变小C 物体受到摩擦力和支持力的合力变大D 物体受到的合力变小3 B.32F 4D. 3F 411. 如图 8所示,某空箱子恰好能沿倾角为 θ 的斜面匀速下滑,设箱子受到斜面的支持力为 F N ,摩擦力为 f ,箱子与斜面间的动摩擦因数为 μA .箱子不再下滑B .箱子仍能匀速下滑C .箱子将加速下滑D .箱子将减速下滑12. 人通过定滑轮把物体 P 提升到某一高处,并处于静止。
如果人向右多走一步,那么,下列判 断不正确的是( ) A.人拉绳的力变大 B, 人拉绳的力不变 C. 地面受到的压力变大 D. 人受到的摩擦力变大六.整体隔离法13.如图 10 所示,质量为 m 1=5 kg 的滑块置于一粗糙的斜面上,用一平行于斜面的大小为 30 N 的力 F 推滑块,滑块沿斜面向上匀速运动,斜面体质量 m 2=10 kg ,且始终静止,取 g =10 m/s 2,求:(1)斜面对滑块的摩擦力大小;(2)地面对斜面体的摩擦力和支持力的大小。
如果再往箱子内装入一些物体,则()图 10专题受力分析、共点力的平衡1.解析:由于人匀速上升,处于平衡状态,所以人所受的合力一定为零,在水平方向不受力的作用。
否则,与人所处的状态就是矛盾的。
答案:C2.解析:对物体受力分析,它受三个力:重力、斜面对它的支持力和静摩擦力,且三力平衡,则弹力与摩擦力的合力和物体受到的重力是一对平衡力,等大反向,A、C错。
斜面对物体的作用力的合力即弹力与摩擦力的合力,方向竖直向上,D 错。
把重力沿垂直于斜面方向和平行于斜面方向分解,则各个方向受力均平衡,所以静摩擦力与重力沿斜面向下的分力等大反向,B对。
3.解析:三棱柱受重力、斜面的支持力、摩擦力三力平衡,故F N=mgcosθ= mg,A选项正确。
答案:A4.解析:将绳ac和bc的拉力合成,由二力平衡条件可知,合力与重力大小相等,即F=mg,如图所示。
因绳ac和绳bc与竖直方向的夹角分别为30°和60°,所以平行四边形为矩形,由图可知,ac绳中的拉力F ac=mgcos30 °= mg,bc绳中的拉力F bc=mgsin30°= mg,A正确。
答案:A5.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。
根据任意两力的合力与第三个力等大反向,与重力等大反向,由平行四边形定则可得F=mgtan θ。
答案:F=mgtan θ6.解析:由正交分解法:竖直方向合力为零:有F N=G-Fsin α①f由f=μF N 解μ=FN②由水平方向合力为零,f=Fcos α③Fcos α解:μ=G-Fsin α故B、D正确。
答案:BD8.解析:由共点力的平衡条件可知,F1、F2、F3、和F4的合力应为零,F1、F2、F3的合力应与F4等值反向,当F4的方向沿逆时针转过60°而保持其大小不变时,F1、F2、F3的合力大小仍为F4,但方向与F4成120°,由力的平行四边形定则可知,此时物体所受的合力大小为F4,所以本题的正确选项应为C。
专题一受力分析共点力的平衡
专题一 受力分析 共点力的平衡考纲解读 1.学会进行受力分析的一般步骤与方法. 2.掌握共点力的平衡条件及推论. 3.学会分析动态平衡问题和极值问题 (一)物体的受力分析 1.受力分析的基本步骤(1)明确研究对象——即确定分析受力的物体,研究对象可以是单个物体,也可以是多个物体组成的系统.(2)隔离物体分析——将研究对象从周围的物体中隔离出来,进而分析周围物体有哪些对它施加了力的作用.先分析重力,然后分析接触力(弹力、摩擦力),最后分析其他力(电磁力、浮力等). (3)画受力示意图——边分析边将力一一画在受力示意图上,准确标出力的方向,标明各力的符号. 2.受力分析的常用方法 (1)整体法和隔离法①研究系统外的物体对系统整体的作用力; ②研究系统内部各物体之间的相互作用力. (2)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.受力分析的基本思路典型例题1.如图所示,物块A 、B 通过一根不可伸长的细线连接,A 静止在斜面上,细线绕过光滑的滑轮拉住B ,A 与滑轮之间的细 线与斜面平行.则物块A 受力的个数可能是 ( ) A .3个 B .4个C .5个D .2个2 如图所示,在恒力F 作用下,a 、b 两物体一起沿粗糙竖直墙面 匀速向上运动,则关于它们受力情况的说法正确的是 ( ) A .a 一定受到4个力 B .b 可能受到4个力C .a 与墙壁之间一定有弹力和摩擦力D .a 与b 之间一定有摩擦力(二)共点力作用下物体的平衡 (1)平衡状态物体处于静止或匀速直线运动的状态.(2)共点力的平衡条件:F 合=0或者⎩⎪⎨⎪⎧F 合x =0F 合y =03.共点力平衡的几条重要推论(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,其中任意两个力的合力一定与第三个力大小相等,方向相反.(3)多力平衡:如果物体受多个力作用处于平衡状态,其中任何一个力与其余力的合力大小相等,方向相反. 典型例题1.滑滑梯是小孩很喜欢的娱乐活动.如图所示,一个小孩正在滑梯上匀速下滑,则 ( ) A .小孩所受的重力与小孩所受的弹力大小相等 B .小孩所受的重力与小孩所受的摩擦力大小相等C .小孩所受的弹力和摩擦力的合力与小孩所受的重力大小相等D .小孩所受的重力和弹力的合力与小孩所受的摩擦力大小相等2.如图所示,在倾角为θ的斜面上,放着一个质量为m 的光滑小球,小球被竖直的木板挡住,则小球对木板的压力大小为 ( ) A .mgcos θ B .mgtan θ C. mgcos θD.mgtan θ3如图所示,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,弹簧与竖直方向的夹角为30°,则 ( ) A .滑块可能受到三个力作用 B .弹簧一定处于压缩状态 图4C .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12mg(三)受力分析方法的选择 1.整体法与隔离法当物理情景中涉及物体较多时,就要考虑采用整体法和隔离法.(1)整体法⎩⎪⎨⎪⎧研究外力对系统的作用各物体运动状态相同同时满足上述两个条件即可采用整体法.(2)隔离法⎩⎪⎨⎪⎧分析系统内各物体各部分间相互作用各物体运动状态可不相同物体必须从系统中隔离出来,独立地进行受力分析,列出方程.2.图解法应用图解法解题时物体的受力特点是:(1)受三个共点力;(2)一个力大小、方向不变,一个力方向不变,另一个力大小、方向都变. 典型例题1.[整体法与隔离法的应用](2010·山东理综·17)如图所示,质量分别为m1、m2的两个物体通过轻弹簧连接,在力F 的作用下一起沿水平方向做匀速直线运动(m1在地面上,m2在空中),力F 与水平方向成θ角.则m1所受支持力FN 和摩擦力Ff 正确的是 ( )A .FN =m1g +m2g -Fsin θB .FN =m1g +m2g -Fcos θC .Ff =Fcos θD .Ff =Fsin θ2.[图解法的应用]如图6所示,一定质量的物块用两根轻绳悬在空中, 其中绳OA 固定不动,绳OB 在竖直平面内由水平方向向上转动, 则在绳OB 由水平转至竖直的过程中,绳OB 的张力大小将( ) A .一直变大 B .一直变小 C .先变大后变小 D .先变小后变大综合练习 1.(2012·山东理综·17)如图所示,两相同轻质硬杆OO 1、OO 2 可绕其两端垂直纸面的水平轴O 、O 1、O 2转动,在O 点悬挂 一重物M ,将两相同木块m 分别紧压在竖直挡板上,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O 1、O 2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2.(07. 山东理综.16)如图所示,物体A 靠在竖直墙面上,在 力F 作用下,A 、B 保持静止。
受力分析共点力平衡完整版
受力分析共点力平衡受力分析、共点力的平衡一、受力分析1•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___________ 的过程.2.受力分析的一般顺序先分析场力(____ 、电场力、磁场力),再分析接触力(弹力、______ ),最后分析其他力.二、共点力的平衡1._____________________ 平衡状态:物体处于或的状态,即沪0.2._______________________ 共点力的平衡条件:或F F O、F,•二0.3.平衡条件的推论二力平衡: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____ ,方向_____ •【例1】如图所示,物体M在竖直向上的拉力F的作用下静止在斜面上,关于M受力的个数,下列说法中正确的是()A.M —定是受两个力作用R.M —定是受四个力作用C..M可能受三个力作用D.M可能受两个力作用,也可能受四个力例2:如图所示,斜面A和物块R静置在水时刻起,对B施加一个沿斜面向上的拉力尸,力尸从零开始随时间均匀增大,在这一过程中,A、B始终保持静止.则地面对A的().A.支持力不变R.支持力减G.摩擦力增大 D.摩擦力减小小G.摩擦力增大 D.摩擦力减小例2•如图所示,重50 \的物体A 放在倾角为37°的粗糙斜面上,有 一根原长为10 cm,劲度系数为800 N/m 的弹簧,其一端固定在斜面顶 端,另一端连接物体A后,弹簧长度为14 cm,现用一测力计沿斜面向 下拉物体,若物体与斜面间的最大静摩擦力为20匚 当弹簧的长度仍 为14 cm 时,测力计的读数不可能为()D.O N例3.如图所示,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R.支持力等于(m+M ) gG.支持力为(M+m ) g-Fsin 0D •有水平向左的摩擦力,大小为FcosO例4.如图所示,光滑半球形容器固定在水平面上,0为球心,一质量为m 的小滑 块,在水平力F 的作用下静止于P 点.设滑块所受支持力为F x , 0P 与水平方向的夹角 为0 •下列关系正确的是()A. tan0 mg针对练习:1 •如图所示,重20 \的物体放在粗糙水平面上,用F=8 X 的力斜向下推物体,F 与 水平面成30。
专题三 受力分析 共点力的平衡
用下静止靠在竖直粗糙墙壁上。关于斜面体A和B的受力情况,下列说法正确的
是(
) 答案
AD
A.A一定受到四个力
B.B可能受到四个力
C.B与墙壁之间一定有弹力和摩擦力
D.A与B之间一定有摩擦力
目录
题型二 共点力的平衡
1.共点力的平衡条件:F合=0。
2.共点力平衡条件的推论
二力平衡
三力平衡
多力平衡
这两个力大小相等,方向相反
厚积薄发,高考必胜
专题三
受力分析 共点力的平衡
1.受力分析的三种方法
题型一 受力分析
目录
2.受力分析的一般步骤
目录
2.[运动物体的受力分析]
(多选)如图所示,餐厅服务员托举菜盘给顾客上菜。若服务员托举菜盘将要
到餐桌时,使菜盘水平向左减速运动,则(
)
A.手对菜盘的摩擦力方向向右
B.手对菜盘的摩擦力方向向左
审题:平面→立体
提示:
相似三角形法则
提示:
相似三角形法则
其分力一定分别与两个力大小相等、方向相反
物体受到多个力作用平衡时,将物体所受的力分解为相互垂直的两
组,每组力都满足平衡条件
三个共点力平衡时,将力的矢量图平移使三力组成一个首尾依次相
接的矢量三角形,根据正弦定理、余弦定理或相似三角形、直角三
角形等数学知识求解有关问题
1.[合成法或分解法]
(2022·广东高考)如图是可用来制作豆腐的石磨。木柄AB静
止时,连接AB的轻绳处于绷紧状态。O点是三根轻绳的结点,
F、F1和F2分别表示三根绳的拉力大小,F1=F2且∠AOB=
60°。下列关系式正确的是(
A.F=F1
高中课件 物理 受力分析 共点力的平衡
(3)√。处于平衡状态的物体,所受合外力为零,其加速度 为零。 (4)×。速度等于零的物体所受合外力不一定为零,物体 也不一定处于平衡状态,如竖直上抛到最高点的物体,其 速度为零,其加速度为g,物体将做匀加速直线运动。
(5)√。若三个力F1、F2、F3平衡,则F2和F3的合力与F1 等大反向,当F1转动90°时,F1与F2、F3的合力互相垂直, 三个力的合力大小为 2F1。 (6)×。物体在缓慢运动时,可认为其瞬时速度始终为 零,其加速度为零,物体所受合外力为零,属于一种动态 平衡状态。
考点2 共点力的平衡 【核心要素精讲】 1.解决平衡问题的基本思路: (1)审读题目信息→弄清问题情景、题设条件和要求。 (2)选取研究对象→确定选用整体法或隔离法。
(3)对研究对象受力分析→画受力示意图。 (4)制定解题策略→合成法、分解法、图解法等。 (5)进行相应处理→合成、分解某些力或作平行四边形。 (6)列平衡方程→F合=0。 (7)分析、求解→应用数学知识。
A.物体受到的合外力减小5N B.物体受到的摩擦力减小5N C.斜面受到的压力减小5N D.物体对斜面的作用力减小5N
【解析】选D。物体在有无拉力时,都处于静止状态,合 力都为零,选项A错误;无拉力时物体受力如图甲所示, 根据共点力平衡条件得Ff=mgsinθ,FN=mgcosθ,有拉 力F作用后,物体受力分析如图乙所示,根据共点力平 衡条件得Ff1=(mg-F)sinθ,FN1=(mg-F)cosθ,故FfFf1=Fsin30°=2.5N,FN-FN1=Fcos30°=5 23 N,选项B、
C错误;物体对斜面的作用力为压力和摩擦力的合力,压 力和摩擦力的合力方向竖直向下,故作用力减小5N,选 项D正确。
【加固训练】如图所示,有四块相同的坚固石块垒成弧 形的石拱,其中第3、4块固定在地面上,每块石块的两 个面所夹的圆心角为37°。假设石块间的摩擦力可以 忽略不计,则第1、2块石块间的作用力和第1、3块石块 间的作用力的大小的比值为 ( )
受力分析-共点力的平衡方法
专题7 受力分析、共点力的平衡一.受力分析力学中三种常见性质力1.重力:(1)方向:竖直向下(2)作用点:重心2.(1)有多少个接触面(点)就有可能有多少个弹力(2)常见的弹力的方向:弹簧对物体的弹力方向:与弹簧恢复原长的方向相同绳子对物体的弹力:沿着绳子收缩的方向.面弹力(压力,支持力):垂直于接触面指向受力的物体.3.摩擦力(1)有多少个接触面就有可能有多少个摩擦力(2)静摩擦力方向:与相对运动的趋势方向相反(3)滑动摩擦力的方向:与相对运动方向相反二.受力分析1.步骤(1).确定研究对象(受力物体):可以是一个整体,也可以个体(隔离分析)注意:只分析外界给研究对象的力,研究对象给别人的力不分析(2). 受力分析要看物体的运动状态:静止还是运动2.顺序:(1)外力:外力可以方向不变地平移(2)重力(3)接触面的力(弹力,摩擦力)先弹力:看有几个接触面(点)。
判断面上若有挤压,则垂直于接触面有弹力。
其次摩擦力:若有相对运动或者相对运动趋势,则平行于接触面有摩擦力分析完一个面(点),再分析其他面(点)3.检验:是否多画力或者漏画力检查每一个力的施力物体是否都是别的物体三.题型:分类静止水平面竖直面运动斜面二、共点力的平衡1.共点力作用于物体的或力的相交于一点的力.2.平衡状态(1)物体保持或的状态.(2)通过控制某些物理量,使物体的状态发生缓慢变化的过程(动态平衡).物体的速度为零和物体处于静止状态是一回事吗?提示:物体处于静止状态,不但速度为零,而且加速度(或合外力)为零.有时,物体速度为零,但加速度不一定为零,如竖直上抛的物体到达最高点时;摆球摆到最高点时,加速度都不为零,都不属于平衡状态.因此,物体的速度为零与静止状态不是一回事.3.共点力的平衡条件F 合= 或者⎩⎪⎨⎪⎧Fx 合=Fy 合=4.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 ,方向 ,为一对 .(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 ,方向 ;(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 ,方向 .一.物体受力分析试对下列物体受力分析。
高考物理专题复习:受力分析共点力平衡
于两个小球受到的力的说法正确的是 ( 小球重力不计 )(
)
图 2-4-3 A.小球 A受到杆对 A 的弹力、绳子的张力 B.小球 A受到的杆的弹力大小为 20 N
20 3
C.此时绳子与穿有 A 球的杆垂直,绳子张力大小为
N
3
20 3 D.小球 B受到杆的弹力大小为 3 N 解析: 因杆光滑, 小球重力不计, 故当轻绳被拉直时, 小球 A 仅受杆的弹力 FN2 和绳子的张力 FT两个力作用, 且有 FN2= FT, A 正确;小球 B 受三个力处于平衡状态,将拉力 FT 正交分解,由平衡条件得: FTcos 60°= F, FTsin 60 °= FN1,解得: FT= 20 N ,FN1= 10 3 N 。 FN2= FT= 20 N,故 B 正确, C、 D 错误。
N。在运
动过程中 ( )
图8
A. F 增大, N减小
B. F 减小, N减小
C. F 增大, N增大
D. F 减小, N增大
解析:选 A 小球一直受到重力、支持力、拉力作用,根据共点力平衡,有:
F= mgsin α,N= mgcos α( α
是小球转过的角度 ) ,随着夹角的增大,支持力逐渐减小,拉力逐渐增大,
mg= FNsin θ, F=FNcos θ ,
mg
mg
联立解得: F= tan θ, FN= sin θ。
解法四:封闭三角形法。如图丁所示,滑块受的三个力组成封闭三角形,解直角三角形得:
mg F=tan θ, FN
mg = sin θ。
题型三 解决动态平衡问题的三种方法 例 3、如图 2-4-6 所示, A、B 为同一水平线上的两个绕绳装置
答案: B 题型四 整体法与隔离法在平衡问题中的应用
专题受力分析-共点力的平衡
方
法
内
容
力的三
角形法
对受三力作用而平衡的物体,将力的矢量图平移使三 力组成一个首尾依次相接的矢量三角形,根据正弦定 理、余弦定理或相似三角形等数学知识求解未知力
例题5、如图所示,用完全相同的轻弹簧A、B、C将两个相同的 小球连接并悬挂,小球处于静止状态,弹簧A与竖直方向的夹角 为30°,弹簧C水平,则弹簧A、C的伸长量之比为 A. 3 ∶4 C.1∶2 B.4∶ 3 D.2∶1 ( )
例1、如图所示,两个等大、反向的水平力F分别作用在物体A和 B上,A、B两物体均处于静止状态。若各接触面与水平地面平行 , 则A、B两物体各受几个力( A.3个、4个 C.4个、5个 B.4个、4个 D.4个、6个 )
【解析】选C。对物体A受力分析,竖直方向上受两个力:重力和 支持力;水平方向上受两个力:水平力F和B对A的摩擦力,即物体 A共受4个力作用;对物体B受力分析,竖直方向上受3个力作用: 重力、地面的支持力、A对B的压力;水平方向上受两个力作用: 水平力F和A对B向右的摩擦力,即物体B共受5个力的作用,故答 案C正确。
(5)受力分析完成后,要检查受力分析是否有误,能否使研究对 象处于题设的物理状态。 2.受力分析的两个易混点: (1)不要把研究对象所受的力与研究对象对其他物体的作用力 混淆。 (2)区分内力与外力:对几个物体的整体进行受力分析时,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,原来的内力变成外力,要在受力分析图中画出。
B.3个和4个 D.4个和5个
【解析】选A。木块A只受重力和支持力N1作用,如图甲所示。 木块B受重力、压力N'1、支持力N2和斜面对它的摩擦力f四个 力作用,如图乙所示,故选项A正确。
受力分析、共点力的平衡(练)--2023年高考物理一轮复习讲练测(全国通用)(解析版)
专题2.3 受力分析共点力的平衡1.如图是某同学为颈椎病人设计的一个牵引装置的示意图,一根轻绳绕过两个定滑轮和一个动滑轮后两端各挂着一个相同的重物,与动滑轮相连的帆布带拉着病人的颈椎(图中是用手指代替颈椎做实验),整个装置在同一竖直平面内。
如果要增大手指所受的拉力,可采取的方法是()A.只增加绳的长度B.只增加重物的质量C.只将手指向下移动D.只将手指向上移动【答案】BC【解析】A.对动滑轮受力分析,受重力、两个对称的拉力,拉力大小等于悬挂物体的重力mg,如图三个力的合力为零,两个拉力的大小恒定,夹角越大,合力越小,夹角越小,合力越大;增加细线长度时,由于两个细线拉力也不变,动滑轮位置不变,故三个力大小方向都不变,故A错误;B.只增加重物的质量,两个绳拉力变大,动滑轮位置不变,则两拉力夹角不变,故合力变大,故手指所受的拉力增大,故B正确;C.只将手指向下移动,两个绳拉力大小不变,夹角变小,故两拉力合力变大,故手指所受的拉力增大,故C正确;D.只将手指向上移动,两个绳拉力大小不变,夹角变大,故两拉力合力变小,故手指所受的拉力减小,故D错误。
故选BC。
2.如图所示,一物体静止在固定斜面上,F 1是斜面对物体的支持力,F 2是物体对斜面的压力,下列判断正确的是( )A .F 1、F 2是一对平衡力B .F 1、F 2是一对作用力和反作用力C .该物体受到重力、支持力、摩擦力、 压力四个力的作用D .该物体受到重力、支持力、摩擦力、下滑力四个力的作用【答案】B【解析】AB .根据题意可知,1F 与2F 作用在两个物体上,则F 1、F 2不是一对平衡力,是一对作用力和反作用力,故A 错误B 正确;CD .根据题意,对物块受力分析可得,该物体受到重力、支持力、摩擦力三个力作用,不受压力和下滑力,故CD 错误。
故选B 。
3.如图,一粗糙斜面固定在地面上,一细绳一端悬挂物体P ,另一端跨过斜面顶端的光滑定滑轮与物体Q 相连,系统处于静止状态。
专题02 受力分析 共点力的平衡—备战2023年高考物理母题题源解密(全国通用)(原卷版)
专题02 受力分析 共点力的平衡考向一 静态平衡【母题来源一】2022年高考广东卷 【母题题文】(2022·广东卷·T1)图是可用来制作豆腐的石磨。
木柄AB 静止时,连接AB 的轻绳处于绷紧状态。
O 点是三根轻绳的结点,F 、1F 和2F 分别表示三根绳的拉力大小,12F F =且60AOB ∠=︒。
下列关系式正确的是( )A. 1F F =B.12F F =C.13F F =D. 13F F【母题来源二】2022年高考浙江卷 【母题题文】(2022·浙江6月卷·T10)如图所示,一轻质晒衣架静置于水平地面上,水平横杆与四根相同的斜杆垂直,两斜杆夹角60θ=︒°。
一重为G 的物体悬挂在横杆中点,则每根斜杆受到地面的( )A. 作用力为33G B. 作用力为36 C. 摩擦力为34G D. 摩擦力为38G【命题意图】 本题结合生活实际考查受力分析、共点力的平衡条件,涉及正交分解法的简单应用,意在考查考生对力学基本知识的掌握情况,以及运用物理知识解决实际问题的能力。
【考试方向】 受力分析和共点力的平衡问题是高中物理的基础,也是高考考查的重点。
受力分析是解决动力学问题的关键,单独命题时往往和实际问题结合在一起。
共点力的平衡问题,单独命题时往往和实际问题结合在一起,但是考查更多的是融入到其他物理模型中间接考查,如,结合运动学命题,或者出现在导轨模型中等。
【得分要点】受力分析,要按照一定的顺序进行,特别注意弹力和摩擦力有无以及它们方向的判断。
对于共点力的平衡问题,常用方法有:(1)正交分解法:适用于三力或三力以上平衡问题,可用于求解大小、方向确定的力的问题。
(2)矢量三角形法:适用于三力平衡问题,该方法有时涉及正弦定理的运用,有时利用矢量三角形和几何三角形的相似性来求解力。
注意:涉及滑动摩擦力的四力平衡问题中,可以把滑动摩擦力F f 和正压力F N 合成为一个力F ,只要Ff 和F N 方向不变,则F 的方向不变。
受力分析 共点力平衡
物理必修一导学案NO.5 时间:2014/9/24班级 小组_____姓名 教师评价第三章 相互作用专题:受力分析 共点力平衡【学习目标】1.理解共点力平衡的条件,灵活运用共点力平衡条件解决平衡问题。
2.自主学习,合作探究,会用三种基本方法分析平衡问题。
3.激情投入,养成规范进行受力分析的习惯。
【学习重点、难点】运用共点力平衡条件解决平衡问题。
【使用说明及学法指导】1.学会受力分析,养成严谨的受力分析习惯;明确共点力作用下物体的平衡条件。
2.自主构建,独立完成,,用红笔标注疑问,并反馈;以备课上合作探究。
【自主构建】一、在日常生活中,物体常处于静止状态、匀速直线运动状态、变速直线运动状态、曲线运动状态。
结合你所学的物理知识解答以下几个问题。
1. 什么是平衡状态?2. 共点力作用下物体平衡状态的条件是什么?3. 如果物体受力较多,一般采用正交分解法,此时两个方向的力学关系式特点是:F x 合=F y 合=(其中F x 合为物体在x 轴方向上所受的合外力,F y 合为物体在y 轴方向上所受的合外力)二、分析满足下列条件的各个物体所受的力,并画出示意图.(必须用铅笔直尺规范作图!)我的疑问(1)在力F 作用下静止水平面上的物体球 F (2)沿斜面上滑的物体A (接触面粗糙) A V v(4)A 沿竖直墙面下滑A (3)光滑小球【构建反馈】1.如图所示,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( )A .2B .3C .4D .5拓展:物体A 受几个力?2.如图所示,一个重为30 N 的物体,放在倾角θ=30°的斜面上静止不动,若用F =5 N 的竖直向上的力提物体,物体仍静止,下述结论正确的是( )A .物体受到的摩擦力减小2.5 NB .物体对斜面的作用力减小5 NC .斜面受到的压力减小5 ND .物体受到的合外力减小5 N3. 如图所示,质量为1kg 的小物块,在大小为20N 的水平推力F 作用下,恰好沿倾角为37°的固定斜面匀速向上运动,则小物块与斜面间动摩擦因数为多少?4.如图所示,固定在水平面上的光滑半球,球心O 的正上方固定一个小定滑轮,细绳一端拴一小球,小球置于半球面上的A 点,另一端绕过定滑轮,如图所示.今缓慢拉绳使小球从A 点滑向半球顶点(未到顶点),则此过程中,小球对半球的压力大小N 及细绳的拉力T 大小的变化情况是 ( )A.N 变大,T 变大B.N 变小,T 变大C.N 不变,T 变小D.N 变大,T 变小F ө物理必修一导学案NO.5 时间:2014/9/24班级 小组_____姓名 教师评价第三章 相互作用专题:受力分析 共点力平衡【课内探究案】探究点一:受力分析受力分析是指把研究对象在特定的物理环境中受到的所有力找出来,并画出受力示意图。
