2019年高考物理题型集结号专题2.1三力平衡与三维受力平衡

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2019年高考物理考纲解读与热点难点突破专题01力与物体的平衡热点难点突破【word版】.doc

2019年高考物理考纲解读与热点难点突破专题01力与物体的平衡热点难点突破【word版】.doc

专题01 力与物体的平衡1.如图所示,无风时气球在轻绳的牵引下静止在空中,此时轻绳的拉力为F.当有水平风力作用时,轻绳倾斜一定角度后气球仍静止在空中,有风时与无风时相比()A.气球所受合力减小B.气球所受合力增大C.轻绳的拉力F减小D.轻绳的拉力F增大【答案】D【解析】有风时与无风时,气球都处于静止状态,受力平衡,合力为零,不变,A、B错误;无风时气球在竖直方向受重力、绳子拉力和浮力,由平衡条件得F浮-mg-F=0,解得F=F浮-mg;有风时,设绳子与竖直方向的夹角为θ,绳子的拉力沿竖直方向的分量等于浮力和重力之差,则有F浮-mg-F′cos θ=0,解得F′cos θ=F浮-mg,故F′>F,所以F增大,C错误,D正确.8.如图3,某同学将一本物理书用手指压在竖直的墙壁上保持静止,则与书本相关的作用力的大小,下列说法正确的是()图3A.书本受到的摩擦力一定等于书本的重力B.手指对书本的摩擦力一定等于书本的重力C.墙对书本的摩擦力一定等于书本的重力D.当手指对书本的压力增大时,书本受到的摩擦力也增大【答案】A9.一只蜗牛沿着弧形菜叶从右向左缓慢爬行,如图5所示.下列说法中正确的是()图5A.菜叶对蜗牛的弹力大小一定不变B.菜叶对蜗牛的摩擦力大小一定不变C.菜叶对蜗牛的摩擦力大小一定不断减小D.菜叶对蜗牛的作用力大小一定不变【答案】D【解析】设坡角为α,蜗牛受重力、支持力、摩擦力三力平衡,根据平衡条件可得:F N=mg cos α,F f=mg sin α;由于坡角α先变小后变大,故支持力F N先增大后减小,静摩擦力先减小后增大,故A、B、C错误;菜叶对蜗牛的作用力是静摩擦力和支持力的合力,始终与重力平衡,一直不变,故D正确.10.中国书法是一种艺术.在楷书笔画中,长横的写法要领如下:起笔时一顿,然后向右行笔,收笔时略向右按,再向左上回带,该同学在水平桌面上平铺一张白纸,为防止打滑,他在白纸的左侧靠近边缘处用镇纸压住,如图7所示.则下列关于行笔过程中各物体的受力情况正确的是()图7A.毛笔对纸的压力一定大于毛笔的重力B.镇纸受到了向右的静摩擦力C.白纸受到了3个摩擦力D.桌面受到了向右的静摩擦力【答案】D11.如图8所示,一个教学用的直角三角板的边长分别为a、b、c,被沿两直角边的细绳A、B悬吊在天花板上,且斜边c恰好平行于天花板,过直角的竖直线为MN.设A、B两绳对三角形薄板的拉力分别为F a和F b,已知F a和F b及薄板的重力为在同一平面的共点力,则下列判断正确的是()图8A.薄板的重心不在MN线上B.两绳对薄板的拉力F a和F b之比为F a∶F b=b∶cC.两绳对薄板的拉力F a和F b之比为F a∶F b=b∶aD.两绳对薄板的拉力F a和F b是由于薄板发生形变而产生的【答案】C【解析】三角形薄板受重力、两个拉力处于平衡状态,三个力虽然不是作用在同一点,根据三力汇交原理,三个力的延长线必然交于一点,由几何关系,三个力一定交于三角形下面的顶点,所以重心一定在MN线上,故A错误;三角形薄板受力分析如图所示.14.如图11所示,两段等长细线串接着两个质量、电荷量相等的带电小球a、b,a 带正电、b带负电,悬挂于O点.现在空间加上水平向右的匀强电场,则此装置平衡时的位置可能是下列哪幅图()图11【答案】A15.如图12所示,质量为m、电荷量为Q的带电小球A用绝缘细线悬挂于O点,另一个带电荷量也为Q的带电小球B固定于O点的正下方,已知细线长OA为2l,O到B 点的距离为l,平衡时带电小球A、B处于同一高度,已知重力加速度为g,静电力常量为k,则()图12A.A、B间库仑力大小为kQ2 l2B.A、B间库仑力大小为2mg C.细线拉力大小为3mgD.细线拉力大小为23kQ29l2【答案】D【解析】A、B间库仑力F=kQ23l2=kQ23l2又由平衡条件得F=mg tan 60°=3mg细线拉力F T=mgsin 30°=2mg19.如图所示,斜面上放有两个完全相同的物体a、b,两物体间用一根细线连接,在细线的中点加一与斜面垂直的拉力F,使两物体均处于静止状态.则下列说法正确的是( )A .a 、b 两物体的受力个数一定相同B .a 、b 两物体对斜面的压力相同C .a 、b 两物体受到的摩擦力大小一定相等D .当逐渐增大拉力F 时,物体a 先开始滑动【答案】BD20.表面光滑、半径为R 的半球固定在水平地面上,球心O 的正上方O ′处有一无摩擦定滑轮,轻质细绳两端各系一个可视为质点的小球挂在定滑轮上,如图所示.两小球平衡时,若滑轮两侧细绳的长度分别为L 1=2.4R 和L 2=2.5R ,则这两个小球的质量之比为m 1m 2,小球与半球之间的压力之比为F N1F N2,则以下说法正确的是( )A.m 1m 2=2425B.m 1m 2=2524C.F N1F N2=2524D.F N1F N2=2425 【答案】BC21.如图所示,倾角为θ的斜面体C 置于水平地面上,一条细线一端与斜面上的物体B 相连,另一端绕过质量不计的定滑轮与物体A 相连,定滑轮用另一条细线悬挂在天花板上的O 点,细线与竖直方向成α角,A 、B 、C 始终处于静止状态,下列说法不正确的是( )A .若仅增大A 的质量,B 对C 的摩擦力一定减小B .若仅增大A 的质量,地面对C 的摩擦力一定增大C .若仅增大B 的质量,悬挂定滑轮的细线的拉力可能等于A 的重力D .若仅将C 向左缓慢移动一点,α角将增大【答案】ACD【解析】设A的质量为m,B的质量为M,由平衡条件可知B受到细线的拉力T =mg,若Mg sinθ>mg,则有:Mg sinθ=mg+f,若Mg sin θ=mg,则f=0,若Mg sin θ<mg,则有:Mg sin θ+f=mg,若仅增大A的质量,B对C的摩擦力可能增大也可能减小,所以A项错误;以B、C为整体分析可知若仅增大A的质量,绳子拉力T增大,地面摩擦力F f=T cos θ=mg·cos θ,所以B项正确;A、B、C始终处于静止状态,连接A、B细线的拉力始终等于物体A的重力,增大物体B的质量不会影响该细线的拉力,悬挂定滑轮的细线的拉力等于物体A上细线拉力和物体B上细线拉力的合力,它们之间的夹角不可能为120°,所以悬挂定滑轮的细线的拉力不可能等于A的重力,所以C项错误;若仅将C向左缓慢移动一点,连接A、B细线的拉力不变,而两细线夹角变小,合力与竖直方向的夹角等于α,合力沿角平分线方向,所以α角将减小,D项错误.。

2019届高考物理热点专题透析之力与平衡

2019届高考物理热点专题透析之力与平衡

专题01力与物体平衡一、受力分析,整体法与隔离法的应用1.常见的各种性质力x荷间的连线2.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,并画出受力示意图的过程。

(2)受力分析的一般顺序3.整体法与隔离法 (1)两个方法对比(2)用整体法与隔离法解答平衡问题的基本思路4.明“因”熟“力”,厘清一个“网络”二、求共点力作用下物体平衡问题的一般步骤实际问题确定研究对象对研究对象受力分析画受力示意图作出平行四边形列平衡方程求解。

1.受力分析的常用方法(1)整体法与隔离法(2)假设法在受力分析时,若不能确定某力是否存在,可先对其做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。

(3)转换研究对象法当直接分析一个物体的受力不方便时,可转换研究对象,先分析另一个物体的受力,再根据牛顿第三定律分析该物体的受力情况。

2.物体受力分析的技巧及思路(1)先数研究对象有几个接触处,每个接触处最多有两个接触力(弹力和摩擦力)。

(2)假设法是判断弹力、摩擦力是否存在及方向的基本方法。

(3)分析两个或两个以上相互作用的物体时,要采用整体与隔离的方法。

1.(2018·山东检测)(多选)如图甲所示,在粗糙水平地面上放着一个截面为四分之一圆弧的柱状物体A,A的左端紧靠竖直墙,A与竖直墙之间放一光滑圆球B,整个装置处于静止状态。

把A向右移动少许后,它们仍处于静止状态,则()。

甲A.B对墙的压力增大B.A与B之间的作用力减小C.地面对A的摩擦力减小D.A对地面的压力减小【答案】BC点评▶ 受力分析的常见错误(1)施受不分:我们只分析受力物体受到的力,不考虑这个物体对其他物体的作用力。

(2)无中生有:错把惯性当作力。

(3)画蛇添足:把“合力”“分力”“向心力”等效果力当性质力。

1.(多选)如图所示,将一物块分成靠在一起的相同的A 、B 两部分,B 放置在地面上,然后在物体A 上施加一水平外力F ,整个装置静止。

高三物理三力平衡试题答案及解析

高三物理三力平衡试题答案及解析

高三物理三力平衡试题答案及解析1.如图所示,物块在力F作用下向右沿水平方向匀速运动,则物块受到的摩擦力F与拉力F的合f力方向应该是()A.水平向右B.竖直向上C.向右偏上D.向左偏上【答案】B【解析】物体受向下的重力G、斜向上的拉力F和水平向左的摩擦力F三个力的作用下处于平衡f与拉力F的合力方向应和重力方向状态,则任意两个力的合力与第三个力等大反向,故摩擦力Ff相反即竖直向上,向下B正确。

【考点】物体的平衡。

2.小车上有一根固定的水平横杆,横杆左端固定的斜杆与竖直方向成θ角,斜杆下端连接一质量为m的小铁球。

横杆右端用一根轻质细线悬挂一相同的小铁球,当小车在水平面上做直线运动时,细线保持与竖直方向成α角(α≠θ),设斜杆对小铁球的作用力为F,下列说法正确的是A.F沿斜杆向上,F=B.F沿斜杆向上,F=C.F平行于细线向上,F=D.F平行于细线向上,F=【答案】D【解析】对右边的小铁球研究,受重力和细线的拉力,如图根据牛顿第二定律,得:mgtanα=ma得到:a=gtanα…①对左边的小铁球研究,受重力和细杆的弹力,如图,设轻杆对小球的弹力方向与竖直方向夹角为θ由牛顿第二定律,得:m′gtanβ=m′a′…②F′=…③因为a=a′,得到β=α≠θ,则:轻杆对小球的弹力方向与细线平行,大小为F′==;【考点】本题考查共点力的平衡条件。

3.在倾角为的固定光滑斜面上有两个用轻弹簧相连接的物块A、B,它们的质量分别为m1、m2,弹簧劲度系数为k,C为一固定挡板,系统处于静止状态。

现用一平行于斜面向上的恒力F拉物块A使之向上运动,当物块B刚要离开挡板C时,物块A运动的距离为d,速度为v,则A.物块B的质量满足B.此时物块A的加速度为C.此时拉力做功的瞬时功率为D.此过程中,弹簧的弹性势能变化了【答案】D【解析】开始系统处于静止状态,弹簧弹力等于A的重力沿斜面下的分力,当B刚离开C时,弹簧的弹力等于B的重力沿斜面下的分力,故m2gsinθ=kx2,但由于开始是弹簧是压缩的,故d>x2,故m2gsinθ< kd,A错误;当B刚离开C时,弹簧的弹力等于B的重力沿斜面下的分力,故m2gsinθ=kx2,但由于开始是弹簧是压缩的,故d>x2,故m2gsinθ< kd,故物块A加速度小于,B错误;拉力的瞬时功率P=Fv,C错误;根据功能关系,弹簧弹性势能的增加量等于拉力的功减去系统动能和重力势能的增加量,即为,D正确;【考点】本题考查共点力的平衡条件。

2019年高考全国卷Ⅲ理综试题解析(解析版)

2019年高考全国卷Ⅲ理综试题解析(解析版)

绝密★启用前2019年普通高等学校招生全国统一考试理科综合能力测试物理部分注意事项:1.答卷前,考生务必将自己的姓名、准考证号填写在答题卡上。

2.回答选择题时,选出每小题答案后,用铅笔把答题卡上对应题目的答案标号涂黑,如需改动,用橡皮擦干净后,再选涂其它答案标号。

回答非选择题时,将答案写在答题卡上,写在本试卷上无效。

3.考试结束后,将本试卷和答题卡一并交回。

二、选择题:本题共8小题,每小题6分。

在每小题给出的四个选项中,第14~18题只有一项符合题目要求,第19~21题有多项符合题目要求。

全部选对的得6分,选对但不全的得3分,有选错的得0分。

1.楞次定律是下列哪个定律在电磁感应现象中的具体体现?A. 电阻定律B. 库仑定律C. 欧姆定律D. 能量守恒定律【答案】D【解析】【详解】楞次定律指感应电流的磁场阻碍引起感应电流的原磁场的磁通量的变化,这种阻碍作用做功将其他形式的能转变为感应电流的电能,所以楞次定律的阻碍过程实质上就是能量转化的过程.2.金星、地球和火星绕太阳的公转均可视为匀速圆周运动,它们的向心加速度大小分别为a金、a地、a火,它们沿轨道运行的速率分别为v金、v地、v火。

已知它们的轨道半径R金<R地<R火,由此可以判定A. a金>a地>a火B. a火>a地>a金C. v地>v火>v金D. v火>v地>v金【答案】A【解析】【详解】AB .由万有引力提供向心力2Mm Gma R=可知轨道半径越小,向心加速度越大,故知A 项正确,B 错误; CD .由22Mm v G m R R=得GM v R =可知轨道半径越小,运行速率越大,故C 、D 都错误。

3.用卡车运输质量为m 的匀质圆筒状工件,为使工件保持固定,将其置于两光滑斜面之间,如图所示。

两斜面I 、Ⅱ固定在车上,倾角分别为30°和60°。

重力加速度为g 。

当卡车沿平直公路匀速行驶时,圆筒对斜面I 、Ⅱ压力的大小分别为F 1、F 2,则A. 1233==32F mg F mg ,B. 1233==23F mg F mg , C. 1213==22F mg F mg , D. 1231==22F mg F mg , 【答案】D【解析】【详解】对圆筒进行受力分析知圆筒处于三力平衡状态,由几何关系容易找出两斜面对圆筒支持力与重力的关系,由牛顿第三定律知斜面对圆筒的支持力与圆筒对斜面的压力大小相同。

2019年高考物理三轮考前冲刺专题一 力与运动必备知识点

2019年高考物理三轮考前冲刺专题一 力与运动必备知识点

专题一 力与运动必备知识点一、共点力平衡的类型及解法1、三类静态平衡类型一:三个力平衡,其中两个力互相垂直且方向已知(角度)。

解法:力的合成。

类型二:三个力平衡,不存在垂直关系但方向(角度)已知。

解法:正弦定理。

类型三:三个力平衡,既不存在垂直关系也不知道方向(角度)关系但知道一些几何边长的关系。

解法:相似三角形法。

2、四类动态平衡题型一 特点: 1、三个力中,有一个力为恒力(大小方向均不变)2、另一个力方向不变,大小可变,3、第三个力大小方向均可变,方法:矢量三角形法分析第三个力的方向变化引起的物体受力的动态变化情况。

题型二 特点: 1、三个力中,有一个力为恒力(大小方向均不变)2、其余两个力方向、大小均在变3、有明显长度变化关系方法:相似三角形法题型三 特点: 1、三个力中,有一个力为恒力(大小方向均不变)4、其余两个力方向、大小均在变5、有一个角恒定不变方法:正弦定理题型四 “衣钩”模型(1)每一段绳子拉力相等T T T ==21 (2)第三个力合==2cos2θT F二、力与直线运动1、直线运动的动力学条件:物体的初速与合外力共线。

2、匀变速直线运动的基本规律:※速度公式:at v v t +=0 (注意:公式的矢量性以及t v -图是一次函数)※位移公式: ① 2021at t v x += (注意:公式的矢量性以及t x -图是二次函数)②t v v x t20+=(注意:公式的矢量性) ※速度与位移的关系式: ax v v t 2202=- (位移等分专项工具)3、匀变速直线运动中几个常用的结论(1)2aT x =∆即任意相邻相等时间内的位移之差相等。

可以推广到2)(aT n m x x n m -=- (2)txv v v t t =+=202/,某段时间的中间时刻的即时速度等于该段时间内的平均速度。

22202/t x v v v +=,某段位移的中间位置的即时速度公式(不等于该段位移内的平均速度)。

三力平衡知识点总结

三力平衡知识点总结

三力平衡知识点总结
1. 三力平衡的基本概念
在静力学中,三力平衡是指一个物体受到三个力的作用时,这三个力的合力为零,即物体
保持静止的状态。

这里的三个力可以是任意方向的力,只要它们的合力为零,就可以达到
三力平衡的状态。

在实际应用中,三力平衡一般是指物体受到三个不同方向的力的作用时
的平衡状态。

这种情况下,通常需要考虑受力物体的重量、支持力和其他外力的平衡关系。

2. 三力平衡的相关原理
三力平衡的相关原理主要涉及到受力物体的平衡条件和力的合成原理。

在静力学中,受力
物体的平衡条件可以表述为:受力物体受到的所有外力的合力为零,受力物体的力矩合力
为零,受力物体的平衡条件为力的合成原理。

这些原理是三力平衡得以实现的基础。

3. 三力平衡的应用
三力平衡的应用非常广泛,涉及到物体的受力分析、结构设计、力学计算等方面。

在物体
的受力分析中,三力平衡可以帮助我们确定物体受力的平衡状态和受力分布情况,从而为
解决相关问题提供基础。

在结构设计中,三力平衡可以帮助我们评估结构的稳定性和强度,并进行相关的结构设计和优化。

在力学计算中,三力平衡可以提供受力物体的相关参数和
计算公式,为力学问题的求解提供依据。

通过对三力平衡的基本概念、相关原理和应用的总结,我们可以看到这一概念在静力学中
的重要性和广泛应用性。

对于学习力学、工程结构设计、物理等相关专业的学生和专业人
士来说,掌握三力平衡的相关知识是非常重要的。

希望本文的介绍可以帮助读者更深入地
理解和应用这一重要的概念。

2019-2023年高一物理力学专题提升专题06三力动态平衡问题的处理技巧

2019-2023年高一物理力学专题提升专题06三力动态平衡问题的处理技巧三力动态平衡问题是高一物理力学中的一大难点。

在这个专题中,学生需要掌握处理三力动态平衡问题的相关技巧。

下面将介绍几种常见的处理技巧。

首先,我们要了解三力动态平衡问题的基本概念。

三力动态平衡是指物体在受到三个力的作用下,保持平衡并保持其速度恒定的状态。

在这种情况下,物体受到的合力为零,即三个力的矢量和为零,并且物体的合动量为零。

处理三力动态平衡问题的第一步是绘制力的示意图。

根据题目给出的条件,将物体与所受力的方向和大小用矢量表示,并在图上标注清楚。

第二步是分解力的矢量。

将图中的力矢量分解为两个垂直的分力,通常选择一个与物体运动方向一致的分力,称为平行力分量,以及一个垂直于运动方向的分力,称为垂直力分量。

这样,我们可以将三个力分解为六个分力,分别对应物体在平行和垂直方向上的受力情况。

第三步是分析力的平衡条件。

根据物体处于动态平衡状态的条件,我们可以得出以下结论:在平行方向上,物体受到的平行力分量的代数和为零;在垂直方向上,物体受到的垂直力分量的代数和为零。

换句话说,分别对平行和垂直方向上的力分别应用牛顿第二定律和牛顿第一定律,得出平行和垂直方向上的受力平衡条件。

第四步是计算未知量。

根据所给的条件和力的平衡条件,我们可以列出相关的方程。

通过求解这些方程,我们可以计算出未知量,如物体的加速度、速度、力的大小等。

最后,我们要注意解题的思路和方法。

处理三力动态平衡问题时,我们应该将问题转化为代数形式,运用力的平衡条件和运动方程进行分析和求解。

此外,我们还应该注意题目中的附加条件,并根据实际情况进行合理的假设和近似处理。

综上所述,处理三力动态平衡问题需要掌握绘制力的示意图、分解力的矢量、分析力的平衡条件和计算未知量的技巧。

通过熟练掌握这些技巧,我们可以有效地解决三力动态平衡问题,并提升自己的物理学习能力。

希望同学们能够通过不断练习和思考,掌握这些技巧,并取得良好的成绩。

2019高考物理考纲解读与热点难点突破:专题01 力与物体的平衡(教学案)及答案解析

2019高考物理考纲解读与热点难点突破(教学案)专题01 力与物体的平衡【2019年高考考纲解读】高考命题突出受力分析、力的合成与分解方法的考查,也有将受力分析与牛顿运动定律、电磁场、功能关系进行综合考查。

题型一般为选择题和计算题。

高考对本专题内容的考查主要有:①对各种性质力特点的理解;②共点力作用下平衡条件的应用.考查的主要物理思想和方法有:①整体法和隔离法;②假设法;③合成法;④正交分解法;⑤矢量三角形法;⑥相似三角形法;⑦等效思想;⑧分解思想。

高考试题的考查形式主要有两种,一种是以生活中的静力学材料为背景,考查力的合成与分解和共点力的平衡的综合应用;一种是以现实中可能出现的各种情况,考查力的概念的理解和计算.题型仍延续选择题的形式.【网络构建】【重点、难点剖析】一、重力、弹力、摩擦力及受力分析1.分析受力的思路(1)先数研究对象有几个接触处,每个接触处最多有两个力(弹力和摩擦力).(2)同时注意对场力的分析.(3)假设法是判断弹力、摩擦力是否存在及其方向的基本方法.2.整体法与隔离法在分析两个或两个以上的物体间的相互作用时,一般采用整体法与隔离法进行分析;采用整体法进行受力分析时,要注意各个物体的运动状态应该相同.【答案】D【方法技巧】受力分析常用技巧1.转换研究对象法:对于不易判断的力(如弹力和摩擦力),可以借助相互接触物体的受力情况来判定,还可以借助力和运动的关系进行分析和判断.2.假设法:假设弹力、摩擦力存在,运用牛顿第二定律进行相关计算,然后再进一步分析判断.3.整体法和隔离法:是分析连接体问题的重要方法.【变式探究】(2016全国Ⅲ卷)如图,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()A. B.mC.mD.2m【答案】C。

2019年新高考I卷物理力学分析高级题及答案

2019年新高考I卷物理力学分析高级题及答案题目一:动力学题1.已知一质点沿直线运动,速度时间图象如下图所示。

图中a、b、c、d、e五个时刻相继为t0、t1、t2、t3、t4。

求在以上五个时刻对于该质点的加速度值。

解答一:根据速度时间图象,我们可以得到以下信息:- 速度的增加区间为a到b和c到d,在这两个区间内质点的加速度为正,即a > 0;- 速度的减小区间为b到c和d到e,在这两个区间内质点的加速度为负,即a < 0;- 速度不变的区间为b到c,在这个区间内质点的加速度为零,即a = 0。

综上所述,质点在t0、t1、t2、t3、t4时刻的加速度分别为a、0、a、0、-a。

题目二:力的平衡题2.一个物块受到三个力的作用,如下图所示。

求合力的大小和方向。

解答二:根据题目可知,物块受到的三个力分别为F1、F2、F3。

我们可以将这三个力的大小和方向表示如下图所示:F1------| || || |------F2↑ F3根据图中的示意,我们可以看出F1和F2的方向相反,大小相等。

而F3的方向垂直于F1和F2的平面,且与F1、F2的大小相等。

因此,物块受到的合力的大小为2F1,方向与F3相同,即↑。

题目三:功与功率题3.一个质点质量为m,从地面高度h处自由下落,下落过程中受到了空气阻力。

求空气阻力的功和平均功率。

解答三:在质点自由下落的过程中,空气阻力的功可表示为:空气阻力的功 = -mgΔh其中,m为质点的质量,g为重力加速度,Δh为下落的高度差。

又根据题目可知,空气阻力等于质点受到的合外力,即F = mg。

因此,空气阻力的功可表示为:空气阻力的功 = -FΔh即空气阻力的功为负,表示能量的损失。

平均功率可表示为:平均功率 = 空气阻力的功 / 下落的时间由于题目没有给出下落的时间,因此我们无法求得平均功率。

综上所述,空气阻力的功为 -mgΔh,平均功率无法确定。

题目四:动能守恒题4.一个质点以初速度v0沿水平方向前进,经过一段距离s后与一个静止的质点发生完全弹性碰撞,碰撞后第一个质点以速度v1回弹,第二个质点以速度v2向前运动。

2019年高考物理母题题源系列专题02受力分析共点力的平衡


3 2
mg

F2

1 2
mg
F1
3 mg, 2
F2

1 2
mg
,故
D
正确
由牛顿第三定律知
【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

研究系统内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。 (3)转换研究对象法 当直接分析一个物体的受力不方便时,可转换研究对象,先分析另一个物体的受力,再根据牛顿第三 定律分析该物体的受力。
篮、王进及携带的设备总质量为 m,不计一切阻力,重力加速度大小为 g。关于王进从 C 点运动到 E 点 的过程中,下列说法正确的是
A.工人对绳的拉力一直变大
B.绳 OD 的拉力一直变小
C.OD、CD 两绳拉力的合力大小等于 mg 3 mg
D.当绳 CD 与竖直方向的夹角为 30°时,工人对绳的拉力为 3 【答案】CD
F1 = A.
3 mg( 3
F2 =
3 mg 2
F1 = B.
3 mg( 2
F2 =
3 mg
3
C.
F1
=
1 2
mg(
F2 =
3 mg
2
F1 = D.
3 mg( 2
1 F2 = 2 mg
【答案】D
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专题2.1 三力平衡与三维受力平衡
【题型概览】
在三力平衡与三维受力平衡中,物体只受到三个力作用而处于平衡状态,处理方法可以是合成法可以是分解法;合成法中可以应用三角函数、正弦定理、余弦定理等可以应用相似三角形、菱形性质甚至是对称性的应用等;涉及问题可以是平衡的判定可以是定量的计算,物体可以是在受同一平面作用力而平衡,也可以是物体受力分布在空间而平衡
【题型通解】
1.三力作用下的平衡利用合成法定量求解外力
常用数学方法有:(1)当出现直角三角形时应用三角函数解三角形;(2)当三角形中三个夹角已知时应用正弦定理求外力;(3)当几何三角形中三边已知时应用相似三角形对应边成比例求解;(4)当出现菱形时利用菱形对角线的性质求外力。

例1 .表面光滑、半径为R的半球固定在水平地面上,球心O的正上方O′处有一无摩擦的定滑轮,轻质细绳两端各系一个小球挂在定滑轮上,如右图所示,两小球平衡时,若滑轮两侧细绳的长度分别为L1=2.4R 和L2=2.5R,则这两个小球的质量之比m1∶m2为(不计球的大小)
A.24∶1 B.25∶1 C.24∶25 D.25∶24
【答案】D
【解析】对小球2进行受力分析,如图所示,显然△OPO′与△PBQ相似.
设OO′=H,OP=R,O′P=L2,由相似三角形的性质有m2g/H=F N/R=F2/L2,
则m2=F2H/(gL2),同理可得m1=F1H/(gL1)。

而F1=F2,于是m1/m2=L2/L1=25∶24.
例2.质量为M的斜面体A放在粗糙水平面上,用轻绳拴住质量为m的小球B置于斜面上,整个系统处于静
止状态,已知斜面倾角及轻绳与竖直方向夹角均为θ=30°.不计小球与斜面间的摩擦,则
A .轻绳对小球的作用力大小为mg 33
B
C .斜面体对水平面的压力大小为(M+m )g
D 【答案】AD
【解析】解法一:分析物体B 受力如图,作出平行四边形,由于N 和T 与竖直方向的夹角皆为θ,则该平行四边形为一菱形,故,A 正确B 错误。

再分析A 受力如图
,由平衡条件有θsin N f =、
,解得、mg f 6
3=,C 错误D 正确。

作用于原点O 的三力平衡,已知三力均位于xO y平面内,其中一个力的大小为F 1,沿y轴负方向;力F 2的大小未知,与x轴正方向的夹角为θ,如图所示。

下列关于第三个力F 3的判断,正确的是
A.力F3只能在第二象限
B.力F3与F2夹角越小,则F2与F3的合力越小
C.力F3的最小值为F1cosθ
D.力F3可能在第三象限的任意区域
【答案】C
4.系统平衡时要考虑整体与隔离,不涉及内部作用力的情况下可直接选取整体为研究对象;隔离时选取受力较少且涉及待求量的物体作为研究对象。

当受到三个以上作用力时常利用正交分解法处理
例5.如图所示,质量为M、半径为R、内壁光滑的半球形容器静放在粗糙水平地面上,O为球心.有一劲度系数为K的轻弹簧一端固定在半球底部O 处,另一端与质量为m的小球相连,小球静止于P点。

已知地面与半球形容器间的动摩擦因数为μ, OP与水平方向的夹角为θ=30°.下列说法正确的是
3
A.小球受到轻弹簧的弹力大小为mg
2
1
B.小球受到容器的支持力大小为mg
2
C.小球受到容器的支持力大小为mg
3
D.半球形容器受到地面的摩擦大小为mg
2
【答案】C
5.物体在三维空间中力作用下处于平衡,可以通过合成或分解的办法降到二维平面上处理。

多个外力时利用正交分解法
例6.如图所示,A 、B 为竖直墙壁上等高的两点AO 、BO 为长度相等的两根轻绳,CO 为一根轻杆。

转轴C 在AB 中点D 的正下方,AOB 在同一水平面上。

∠AOB =90°,∠COD =60°。

若在O 点处用轻绳悬挂一个质量为m 的物体,则平衡后绳AO 所受拉力的大小为
A .mg 31
B .mg 33
C .mg 61
D .m g 6
6 【答案】D
【解析】设OA 和OB 绳拉力F A 和F B 的合力为F D ,由对称性知其方向沿OD ,对O 点受力分析,
各力在竖直平面内,如图所示,由平衡条件可得:F D =F C cos60°、F C sin60°=mg ,可求得:F D =
33 mg .再在水平面内由2F A ·cos45°=F D ,可得F A =
66
mg ,D 正确. 【题型对练】 1.两光滑平板MO 、NO 构成一具有固定夹角θ0=75°的V 形槽,一球置于槽内,用θ表示NO 板与水平面之间的夹角,如图所示。

若球对板NO 压力的大小正好等于球所受重力的大小,则下列θ值中哪个是正确的?
A.15°B.30°C.45°D.60°
【答案】B
2.在均匀棒的两端各系一轻绳,棒的上端的轻绳的另一端固定在天花板上,再将系下端的绳用力F拉到水平方向,上端的绳与水平方向成α角,棒与水平成β角而静止。

则下面各式正确的是
A.tanα=2tanβ B.sinα=2sinβ
C.cosα=2cosβ D.sinα=2cosβ
3.如图所示,竖直杆上有相距为L的两点A、B,现有一个质量为m的小球,用两根长为L的细线分别系于
A、B两点,要使m处于如图所示的静止状态,且两细线均处于伸直状态,则外加的恒力方向不可能为哪个方向?
A.F1
B.F2
C.F3
D.F4
【答案】D
【解析】当小球受到的恒力沿F1方向时,两细线中拉力为零可使小球处于平衡,A正确;当恒力沿F2或F3的方向时,两细线中有拉力,且两拉力的合力方向在两细线之间向左,与重力共同作用时可能使合力为零,故BC也可以;若恒力沿F4的方向时,两细线拉力的合力方向只能在两细线之间,与重力的合力就不可能为零,故D错误。

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