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2019高考物理一輪復(fù)習(xí) 考點(diǎn)大通關(guān) 專題2.4 受力分析 共點(diǎn)力的平衡學(xué)案.doc

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2019高考物理一輪復(fù)習(xí) 考點(diǎn)大通關(guān) 專題2.4 受力分析 共點(diǎn)力的平衡學(xué)案.doc

專題2.4 受力分析 共點(diǎn)力的平衡考點(diǎn)精講一、受力分析1受力分析的定義:把指定物體(研究對(duì)象)在特定的物理環(huán)境中受到的所有外力都找出來(lái),并畫(huà)出受力示意圖,這個(gè)過(guò)程就是受力分析2受力分析的一般步驟二、平衡狀態(tài)物體處于靜止或勻速直線運(yùn)動(dòng)狀態(tài)叫做平衡狀態(tài)物體的加速度和速度都為零的狀態(tài)叫做靜止?fàn)顟B(tài)物體的加速度為零,而速度不為零,且保持不變的狀態(tài)是勻速直線運(yùn)動(dòng)狀態(tài)說(shuō)明:(1)靜止的物體速度一定為零,但速度為零的物體不一定靜止因此,靜止的物體一定處于平衡狀態(tài),但速度為零的物體不一定處于靜止?fàn)顟B(tài)(2)共點(diǎn)力作用下的物體只要物體的加速度為零,它一定處于平衡狀態(tài),只要物體的加速度不為零,它一定處于非平衡狀態(tài)三、共點(diǎn)力作用下物體的平衡(1)共點(diǎn)力的平衡條件:物體所受合外力零,即F合= 0在正交分解形式下的表達(dá)式為Fx = 0,F(xiàn)y = 0(2)平衡條件的推論二力平衡:物體受兩個(gè)力作用而處于平衡狀態(tài)時(shí),則這兩個(gè)力大小一定相等,方向相反,且作用在同一直線上,其合力為零,這兩個(gè)力叫做一對(duì)平衡力 三力平衡:物體受到三個(gè)力作用而處于平衡狀態(tài)時(shí),則任意兩個(gè)力的合力必與第三個(gè)力大小相等,方向相反,且作用在同一直線若這三個(gè)力是非平行力,則三個(gè)力一定是共點(diǎn)力,簡(jiǎn)稱為不平行必共點(diǎn)如果將三個(gè)力的矢量平移,則一定可以得到一個(gè)首尾相接的封閉三角形多力平衡:物體在多個(gè)共點(diǎn)力作用下處于平衡狀態(tài)時(shí),則其中的一個(gè)力與其余力的合力大小相等,方向相反,將這些力的矢量平移,則一定可以得到一個(gè)首尾相接的封閉多邊形(3)三力匯交原理:物體在三個(gè)不平行力的作用下平衡時(shí),這三個(gè)力作用線必在同一平面內(nèi)且相交于一點(diǎn)考點(diǎn)精練1. 如圖所示,質(zhì)量mAmB的兩物體A、B疊放在一起,靠在豎直墻面上讓它們由靜止釋放,在沿粗糙墻面下落過(guò)程中,物體B的受力示意圖是() 【答案】A.2. 壁虎在豎直玻璃面上斜向上勻速爬行,關(guān)于它在此平面內(nèi)的受力分析,下列圖示中正確的是 ()【答案】A【解析】 壁虎在豎直玻璃面上斜向上勻速爬行,受力平衡,故受到的摩擦力一定和重力等大、反向,即方向豎直向上,A正確3如圖所示,甲、乙兩物體疊放在水平面上,用水平力F拉物體乙,它們保持靜止?fàn)顟B(tài),甲、乙間接觸面也為水平,則乙物體受力的個(gè)數(shù)為()A3個(gè)B4個(gè)C5個(gè)D6個(gè)【答案】C 【解析】先隔離甲,分析甲的受力,假設(shè)甲受乙對(duì)甲的摩擦力,那么甲在豎直方向上受重力和支持力,水平方向只受摩擦力,甲將不能保持靜止?fàn)顟B(tài),故甲、乙之間無(wú)摩擦力。再隔離乙,分析乙的受力物體乙一定受到重力G,地面的支持力FN1,甲對(duì)乙的壓力FN2,乙受水平向右的外力F,由平衡力的條件可知,地面對(duì)乙有水平向左的靜摩擦力,所以物體乙共受到5個(gè)力的作用,故選C。4. (多選)如圖所示,兩個(gè)相似的斜面體A、B在豎直向上的力F的作用下靜止靠在豎直粗糙墻壁上關(guān)于斜面體A和B的受力情況,下列說(shuō)法正確的是()AA一定受到四個(gè)力BB可能受到四個(gè)力CB與墻壁之間一定有彈力和摩擦力D A與B之間一定有摩擦力【答案】AD5如圖所示,質(zhì)量為m的硬質(zhì)面字典A對(duì)稱跨放在硬質(zhì)面的書(shū)本B上將書(shū)本B的一端緩慢抬高至字典剛要滑動(dòng),此時(shí)書(shū)脊與水平面的夾角為.下列說(shuō)法中正確的是()AA受到三個(gè)力的作用BB對(duì)A的最大靜摩擦力的合力為mgsin CB的一個(gè)側(cè)面對(duì)A的彈力為mgcos DB對(duì)A的作用力為零【答案】B6. 如圖所示,光滑半球形容器固定在水平面上,O為球心一質(zhì)量為m的小滑塊,在水平力F的作用下靜止于P點(diǎn),設(shè)滑塊所受支持力為FN,OP與水平方向的夾角為.下列關(guān)系正確的是()AFBFmgtan CFN DFNmgtan 【答案】A【解析】法一:合成法滑塊受力如圖甲,由平衡條件知:tan ,sin F,F(xiàn)N.法二:效果分解法將重力按產(chǎn)生的效果分解,如圖乙所示,F(xiàn)G2,F(xiàn)NG1.法三:正交分解法將滑塊受的力水平、豎直分解,如圖丙所示,mgFNsin ,F(xiàn)FNcos ,聯(lián)立解得:F,F(xiàn)N.法四:封閉三角形法如圖丁所示,滑塊受的三個(gè)力組成封閉三角形,解直角三角形得:F,F(xiàn)N.7如圖所示,滑塊A置于水平地面上,滑塊B在一水平力作用下緊靠滑塊A(A、B接觸面豎直),此時(shí)A恰好不滑動(dòng),B剛好不下滑已知A與B間的動(dòng)摩擦因數(shù)為1,A與地面間的動(dòng)摩擦因數(shù)為2,最大靜摩擦力等于滑動(dòng)摩擦力A與B的質(zhì)量之比為()A. B.C. D.【答案】B方法突破方法1 受力分析 詮釋:把指定物體(研究對(duì)象)在特定的物理環(huán)境中受到的所有外力都找出來(lái),并畫(huà)出受力圖,這個(gè)過(guò)程就是受力分析。(1)整體法:在研究連接體或疊體的問(wèn)題時(shí),常把幾個(gè)相互作用的物體作為一個(gè)整體看成一個(gè)研究對(duì)象。(2)隔離法:將研究對(duì)象從相互作用的物體中隔離出來(lái),進(jìn)行受力分析。題組3 受力分析法1如圖所示,物塊a、b質(zhì)量分別為2m、m,水平地面和豎直墻面均光滑,在水平推力F作用下,兩物塊均處于靜止?fàn)顟B(tài),則 ()A物塊b受四個(gè)力作用B物塊b受到的摩擦力大小等于2mgC物塊b對(duì)地面的壓力大小等于mgD物塊a受到物塊b的作用力水平向右【答案】B 2如圖所示,兩梯形木塊A、B疊放在水平地面上,A、B之間的接觸面傾斜。A的左側(cè)靠在光滑的豎直墻面上,關(guān)于兩木塊的受力,下列說(shuō)法正確的是()AA、B之間一定存在摩擦力作用 B木塊A可能受三個(gè)力作用C木塊A一定受四個(gè)力作用 D木塊B受到地面的摩擦力作用方向向右【答案】B【解析】由于AB間接觸面情況未知,若AB接觸面光滑,則AB間沒(méi)有摩擦力,此時(shí)A受重力、B對(duì)A的支持力和墻壁對(duì)A的彈力而平衡,故A、C錯(cuò)誤,B正確;木塊B受推力F、A對(duì)B的壓力,若壓力向右的分力等于F,則地面對(duì)B沒(méi)有摩擦力,故D錯(cuò)誤。3如圖所示,水平橫梁的一端A插在豎直墻內(nèi),與墻相垂直,另一端裝有一小滑輪B,一輕繩的一端C固定于墻上,另一端跨過(guò)滑輪后懸掛一重物m。則下述說(shuō)法中正確的是()A輕繩對(duì)橫梁作用力的方向沿橫梁指向豎直墻B繩對(duì)橫梁的作用力一定大于重物對(duì)繩的拉力C所掛重物m的質(zhì)量越大,繩對(duì)橫梁的作用力也越大D若使繩的C端位置升高,則繩BC段的作用力會(huì)減小【答案】C 【解析】滑輪兩邊細(xì)繩的拉力均為mg,輕繩對(duì)橫梁作用力是豎直向下的mg與沿BC斜向上的mg的合力,所以其方向不沿橫梁指向豎直墻;其大小也不一定大于重物對(duì)繩的拉力mg;所掛重物m的質(zhì)量越大,則豎直向下的mg與沿BC斜向上的mg的合力越大,繩對(duì)橫梁的作用力也越大;若使繩的C端位置升高,則繩BC段的作用力仍等于mg.選項(xiàng)C正確。4如圖所示,質(zhì)量為m的木塊A放在質(zhì)量為M的三角形斜劈B上,現(xiàn)用大小相等、方向相反的水平力F分別推A和B,它們均靜止不動(dòng),重力加速度為g,則( )AA與B之間一定存在摩擦力BB與地面之間一定存在摩擦力CB對(duì)A的支持力一定小于mgD地面對(duì)B的支持力的大小一定等于(Mm)g【答案】D 5如圖所示,兩個(gè)光滑金屬球a、b置于一個(gè)桶形容器中,兩球的質(zhì)量ma>mb,對(duì)于圖中的兩種放置方式,下列說(shuō)法正確的是 ()A兩種情況對(duì)于容器左壁的彈力大小相同B兩種情況對(duì)于容器右壁的彈力大小相同C兩種情況對(duì)于容器底部的彈力大小相同D兩種情況兩球之間的彈力大小相同【答案】C【解析】由幾何知識(shí)可知,兩種情況下兩球球心的連線互相平行,也就是說(shuō),下面小球?qū)ι厦嫘∏驈椓Φ姆较蛳嗤厦嫘∏蚴艿降膹椓Φ呢Q直方向上的分力大小等于重力,水平方向上的分力等于對(duì)左壁的彈力,顯然a球在上面時(shí)對(duì)左壁的彈力大,兩球之間的彈力也大,A、D兩項(xiàng)錯(cuò)誤;將兩球看做整體分析可知,在同一容器里對(duì)左壁的彈力大小等于對(duì)右壁的彈力,所以是b球在下面時(shí)對(duì)右壁作用力大,而對(duì)底部的作用力大小相同,B項(xiàng)錯(cuò)誤、C項(xiàng)正確。點(diǎn)評(píng):若不涉及物體間內(nèi)部相互作用,一般用整體法,即以整體為對(duì)象;反之,若研究物體間內(nèi)部的相互作用,則要用隔離法,選對(duì)象的原則是受力較少的隔離體。方法2 處理平衡問(wèn)題常用的方法 詮釋:處理平衡問(wèn)題常用的方法:(1)合成法(2)分解法(3)正交分解法(4)力的三角形法題組4 處理平衡問(wèn)題常用的方法1自卸式運(yùn)輸車是車廂配有自動(dòng)傾卸裝置的汽車,又稱為翻斗車、工程車,由汽車底盤、液壓舉升機(jī)構(gòu)、取力裝置和貨廂組成。如圖所示,在車廂由水平位置逐漸抬起的過(guò)程中,有關(guān)貨物所受車廂的支持力N和摩擦力f,下列說(shuō)法中正確的是()A摩擦力f逐漸增大 B摩擦力f先增大后不變C支持力N逐漸減小D支持力N先減小后不變【答案】C2(多選)如圖所示,兩相同輕質(zhì)硬桿OO1、OO2可繞其兩端垂直紙面的水平軸O、O1、O2轉(zhuǎn)動(dòng),在O點(diǎn)懸掛一重物M,將兩相同木塊m緊壓在豎直擋板上,此時(shí)整個(gè)系統(tǒng)保持靜止。Ff表示木塊與擋板間摩擦力的大小,F(xiàn)N表示木塊與擋板間正壓力的大小。若擋板間的距離稍許增大后,系統(tǒng)仍靜止且O1、O2始終等高,則( )AFf變小BFf不變 CFN變小 DFN變大 【答案】BD3如圖所示,一個(gè)教學(xué)用的直角三角板的邊長(zhǎng)分別為a、b、c,被沿兩直角邊的細(xì)繩A、B懸吊在天花板上,且斜邊c恰好平行天花板,過(guò)直角的豎直線為MN。設(shè)A、B兩繩對(duì)三角形薄板的拉力分別為Fa和Fb,已知Fa和Fb及薄板的重力為在同一平面的共點(diǎn)力,則下列判斷正確的是()A薄板的重心在MN線上B薄板的重心不在MN線上CD【答案】AC【解析】因?yàn)镕a和Fb的作用線的反向延長(zhǎng)線的交點(diǎn)為直角頂點(diǎn),F(xiàn)a和Fb及薄板的重力為共點(diǎn)力,故重力必過(guò)直角頂點(diǎn),故A正確;如圖所示,故C正確。4如圖所示,將兩根勁度系數(shù)均為k、原長(zhǎng)均為L(zhǎng)的輕彈簧一端固定于水平天花板上相距為2L的兩點(diǎn),另一端共同連接一質(zhì)量為m的物體,平衡時(shí)彈簧與豎直方向的夾角為37,若將物體的質(zhì)量變?yōu)镸,平衡時(shí)彈簧與豎直方向的夾角為53(sin 370.6),則等于 ()ABCD【答案】A 5如圖所示,質(zhì)量為m15 kg的滑塊,置于一粗糙的斜面上,用一平行于斜面的大小為30 N的力F推滑塊,滑塊沿斜面向上勻速運(yùn)動(dòng),斜面體質(zhì)量m210 kg,且始終靜止,取g10 m/s2,)斜面對(duì)滑塊的摩擦力大小為 N;地面對(duì)斜面體的摩擦力大小為 N,支持力大小為 N?!敬鸢浮? N15 N135 N 【解析】用隔離法:對(duì)滑塊作受力分析,如圖甲所示,在平行斜面的方向上,F(xiàn)m1gsin 30Ff,F(xiàn)fFm1gsin 30(305100.5) N5 N。用整體法:因兩個(gè)物體均處于平衡狀態(tài),故可以將滑塊與斜面體當(dāng)做一個(gè)整體來(lái)研究,其受力如圖乙所示,由圖乙可知:在水平方向上有F地Fcos 3015 N;在豎直方向上有FN地(m1m2)gFsin 30135 N。6如圖所示,一個(gè)半球形的碗放在桌面上,碗口水平,O是球心,碗的內(nèi)表面光滑一根輕質(zhì)桿的兩端固定有兩個(gè)小球,質(zhì)量分別是m1、m2。當(dāng)它們靜止時(shí),m1、m2與球心的連線跟水平面分別成60、30角,則兩小球質(zhì)量m1與m2的比值是 ()A12 B.1 C21 D.2【答案】B方法3 處理動(dòng)態(tài)平衡問(wèn)題常用的方法 詮釋:處理動(dòng)態(tài)平衡問(wèn)題常用的方法:(1)圖解法(2)解析法(3)定性結(jié)論法: 物體在三個(gè)力作用下處于動(dòng)態(tài)平衡時(shí),一個(gè)力一定,其他兩個(gè)力大小隨著二者所夾角的度數(shù)的增大,而增大;兩個(gè)力大小一定,另一個(gè)力的大小隨著二者所夾角的度數(shù)的增大,而減小。題組5 處理動(dòng)態(tài)平衡問(wèn)題常用的方法1如圖所示,小方塊代表一些相同質(zhì)量的鉤碼,圖中O為輕繩之間連接的結(jié)點(diǎn),圖中光滑的滑輪跨在輕繩上懸掛鉤碼,兩裝置處于靜止?fàn)顟B(tài),現(xiàn)將圖中的B滑輪或圖中的端點(diǎn)B沿虛線稍稍上移一些,則關(guān)于角的變化說(shuō)法正確的是()A圖、圖中的角均增大B圖、圖中角均不變C圖中角增大、圖中角不變化D圖中角不變、圖中角變大【答案】B 題圖中,當(dāng)B點(diǎn)稍上移時(shí),角仍然不變,所以只有B項(xiàng)正確。2質(zhì)量為m的物體用輕繩AB懸掛于天花板上用水平向左的力F緩慢拉動(dòng)繩的中點(diǎn)O,如圖所示用T表示繩OA段拉力的大小,在O點(diǎn)向左移動(dòng)的過(guò)程中()AF逐漸變大,T逐漸變大BF逐漸變大,T逐漸變小CF逐漸變小,T逐漸變大DF逐漸變小,T逐漸變小【答案】A【解析】法一:解析法設(shè)繩OA段與豎直方向的夾角為,對(duì)O點(diǎn)進(jìn)行受力分析,列平衡方程得Fmgtan ,T,則隨的逐漸增大,F(xiàn)逐漸增大,T逐漸增大,A正確法二:圖解法由題意知,系統(tǒng)處于動(dòng)態(tài)平衡狀態(tài),分析O點(diǎn)的受力情況如圖甲所示,其中TG恒定不變,F(xiàn)方向不變,T大小方向均改變,在O點(diǎn)向左移動(dòng)的過(guò)程中,角逐漸變大,由動(dòng)態(tài)矢量三角形(圖乙)可知F、T均逐漸變大,故A項(xiàng)正確3如圖所示,A、B兩物體的質(zhì)量分別為mA、mB,且mA>mB,整個(gè)系統(tǒng)處于靜止?fàn)顟B(tài)?;喌馁|(zhì)量和一切摩擦均不計(jì),如果繩一端由Q點(diǎn)緩慢地向左移到P點(diǎn),整個(gè)系統(tǒng)重新平衡后,物體A的高度和兩滑輪間繩與水平方向的夾角的變化情況是()A物體A的高度升高,角變大B物體A的高度降低,角變小C物體A的高度升高,角不變D物體A的高度不變,角變小【答案】C【解析】最終平衡時(shí),繩的拉力F大小仍為mAg,由二力平衡可得:2Fsin=mBg,故角不變,但因懸點(diǎn)由Q移到P,左側(cè)部分繩子變長(zhǎng),故A應(yīng)升高,所以C正確。4如圖所示,小球用細(xì)繩系住,繩的另一端固定于O點(diǎn)現(xiàn)用水平力F緩慢推動(dòng)斜面體,小球在斜面體上無(wú)摩擦地滑動(dòng),細(xì)繩始終處于直線狀態(tài),當(dāng)小球升到接近斜面頂端時(shí)細(xì)繩接近水平,此過(guò)程中斜面對(duì)小球的支持力FN以及繩對(duì)小球的拉力FT的變化情況是()AFN保持不變,F(xiàn)T不斷增大BFN不斷增大,F(xiàn)T不斷減小CFN保持不變,F(xiàn)T先增大后減小DFN不斷增大,F(xiàn)T先減小后增大【答案】D.【解析】選小球?yàn)檠芯繉?duì)象,其受力情況如圖所示,用平行四邊形定則作出相應(yīng)的“力三角形OAB”,其中OA的大小、方向均不變,AB的方向不變,推動(dòng)斜面時(shí),F(xiàn)T逐漸趨于水平,B點(diǎn)向下移動(dòng),根據(jù)動(dòng)態(tài)平衡,F(xiàn)T先減小后增大,F(xiàn)N不斷增大,選項(xiàng)D正確5如圖所示,橫截面為直角三角形的斜劈A,底面靠在粗糙的豎直墻面上,力F通過(guò)球心水平作用在光滑球 B上,系統(tǒng)處于靜止?fàn)顟B(tài)。當(dāng)力F增大時(shí),系統(tǒng)還保持靜止,則下列說(shuō)法正確的是()AA所受合外力增大 BA對(duì)豎直墻壁的壓力增大CB對(duì)地面的壓力一定增大 D墻面對(duì)A的摩擦力可能變?yōu)榱恪敬鸢浮緽CD 點(diǎn)評(píng):對(duì)力分解的動(dòng)態(tài)問(wèn)題,首先要明確合力與分力,其次要明確哪些力是不變量,哪些力是變化量,即明確哪些力的大小或者方向變化,哪些力的大小和方向都變化,此類問(wèn)題常用圖解法分析,其一般程序?yàn)椋?1)根據(jù)實(shí)際情況分解力,并作出合力與分力的平行四邊形或三角形。(2)根據(jù)分力方向的變化,由圖示的平行四邊形或三角形的邊角關(guān)系,推斷分力的變化情況。6如圖所示,一小球在斜面上處于靜止?fàn)顟B(tài),不考慮一切摩擦,如果把豎直擋板由豎直位置緩慢繞O點(diǎn)轉(zhuǎn)至水平位置,則此過(guò)程中球?qū)醢宓膲毫1和球?qū)π泵娴膲毫2的變化情況是()AF1先增大后減小,F(xiàn)2一直減小BF1先減小后增大,F(xiàn)2一直減小CF1和F2都一直減小DF1和F2都一直增大【答案】B7. 如圖所示,質(zhì)量均可忽略的輕繩與輕桿承受彈力的最大值一定,桿的A端用鉸鏈固定,光滑輕小滑輪在A點(diǎn)正上方,B端吊一重物G,現(xiàn)將繩的一端拴在桿的B端,用拉力F將B端緩縵上拉,在AB桿達(dá)到豎直前(均未斷),關(guān)于繩子的拉力F和桿受的彈力FN的變化,判斷正確的是()AF變大 BF變小CFN變大 DFN變小【答案】B【解析】設(shè)物體的重力為G。以B點(diǎn)為研究對(duì)象,分析受力情況,作出受力分析圖,如圖所示:作出力FN與F的合力F2,根據(jù)平衡條件得知,F(xiàn)2F1G。由F2FNBABO得,解得FNG,式中,BO、AO、G不變,則FN保持不變,C、D錯(cuò)誤;由F2FNBABO得,AB減小,則F一直減小,A錯(cuò)誤,B正確。8. (多選) 如圖所示,質(zhì)量均為m的小球A、B用勁度系數(shù)為k1的輕彈簧相連,B球用長(zhǎng)為L(zhǎng)的細(xì)繩懸于O點(diǎn),A球固定在O點(diǎn)正下方,當(dāng)小球B平衡時(shí),繩子所受的拉力為T1,彈簧的彈力為F1;現(xiàn)把A、B間的彈簧換成原長(zhǎng)相同但勁度系數(shù)為k2(k2>k1)的另一輕彈簧,在其他條件不變的情況下仍使系統(tǒng)平衡,此時(shí)繩子所受的拉力為T2,彈簧的彈力為F2,則下列關(guān)于T1與T2、F1與F2大小之間的關(guān)系,正確的是()AT1>T2 BT1T2 CF1<F2 DF1F2【答案】BC

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本文(2019高考物理一輪復(fù)習(xí) 考點(diǎn)大通關(guān) 專題2.4 受力分析 共點(diǎn)力的平衡學(xué)案.doc)為本站會(huì)員(tian****1990)主動(dòng)上傳,裝配圖網(wǎng)僅提供信息存儲(chǔ)空間,僅對(duì)用戶上傳內(nèi)容的表現(xiàn)方式做保護(hù)處理,對(duì)上載內(nèi)容本身不做任何修改或編輯。 若此文所含內(nèi)容侵犯了您的版權(quán)或隱私,請(qǐng)立即通知裝配圖網(wǎng)(點(diǎn)擊聯(lián)系客服),我們立即給予刪除!

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