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文档简介

1、第二用亓相互作用隼魄运助定律dperdanyuan 7:g 粤::::::二1:::二:::二::三/,乳圈循教材复习打牢基础知识落实基本考点学案设计自主学习教师适当点拨教材回顾(一)重力、弹力、摩擦力教材为本基符才熊楂高备考基础要打牢、重力1 .定义由于地球的吸且回使物体受到的力叫做重力。注意:重力是由于地球的吸引而产生的,但它并不等于地球对物体的引力,除非把物 体放在地球的两极。2 .大小G=mg, g为重力加速度。方向:竖直向下。3 .重心重力的作用点。注意:物体的重心与物体的形状和质量分布都有关系,重心可以不在物体上。小题速验(判断正误)1 .物体的重力总等于它对竖直弹簧测力计的拉力。

2、()2 .重力的方向不受其他作用力的影响,但与物体运动的状态有关系。()3 .同一物体从赤道移到北极,其重力不仅大小变大,而且方向也变了。()答案:1.X 2.x 3.V二、弹力1 .定义发生弹性形变的物体,由于要恢复原状,对跟它接触的物体会产生力的作用,这种力 叫做弹力。2 .产生弹力的条件(1)物体相耳接触。(2)发生弹性形变。3.弹力的大小(1)同一物体的弹性形变越大,弹力越儿(2)一根轻绳上的张力大小处处都相等(3)弹簧的弹力可以由胡克定律一一F = kx进行计算,k为弹簧的劲度系数,x为弹簧的形变量。4.弹力的方向跟物体恢复原状的方向相处注意:物体是施力物体。深化理解接触方式常见弹力

3、的方向点与点H垂直于切面):点肯面H过点垂直于面卜;沿绳收缩方向N沿杆)小题速验如图所示的装置中,小球的质量均相同,弹簧和细线的质量均不计,一切摩擦忽略不 计,平衡时各弹簧的弹力分别为Fl、F2、F3,其大小关系是 。答案:Fi=F2=F3、摩擦力1 .滑动摩擦力(1)定义和条件两个粗糙的物体相互挤压,当它们发生相对运动时,就会在接触面上产生阻碍相对运 动的力。(2)大小和方向大小:F = Mn,式中科为动摩擦因数,其大小与两个物体的材料和接触面的粗糙程 度有关。方向:沿两物体的接触面,与相对运动的方向相反。2 .静摩擦力(1)定义和条件两个粗糙的物体相互挤压,当它们具有相对运动趋势时,就会在

4、接触面上产生阻碍相 对运动趋势的力。(2)大小和方向大小:0<FWFm,其中Fm为最大静摩擦力。方向:沿两物体的接触面,与相对运动趋势的方向相反。深化理解1 .摩擦力的方向总是与物体间相对运动(或相对运动趋势)的方向相反,但不一定与物体的运动方向相反。2 .摩擦力总是阻碍物体间的相对运动(或相对运动趋势),但不一定阻碍物体的运动。即摩擦力可以作为阻力使物体减速,也可以作为动力使物体加速。3 .受静摩擦力作用的物体不一定静止,但一定与静摩擦力的施力物体保持相对静止。4.静摩擦力的大小与正压力无关,仅与外力有关,最大静摩擦力的大小与正压力有关 且成正比。小题速验(判断正误)1,滑动摩擦力的大

5、小可用公式F= Fn计算,式中的Fn可能是重力与其他力的合力。()2 .相互作用的物体间的接触面越大,其摩擦力就越大。()3 .用手握紧装满水的瓶子静止提在空中时,手握瓶子的力越大,瓶子受到的摩擦力越大。()答案:1V 2.X 3.X口 基本考点要研透 小艇为重回保住基本分才能得高分考点一 弹力和摩擦力的有无及方向的判断题点一 弹力的有无及方向的判断1 .考查弹力的产生如图所示,水平地面上的 L形木板M上放着小木块 m, M与m间有一处于压缩状态的弹簧,小木块m受到弹簧对其水平向左的弹力,整个装置处于静止状态,与该弹力的有关说法中正确的是()A.该弹力是弹簧发生拉伸形变引起的B.该弹力是弹簧发

6、生压缩形变引起的C.该弹力是小物块形变引起的D.该弹力的施力物体是小物块解析:选B 小物块受到水平向左的弹力作用,是由于弹簧发生压缩形变引起的,该 弹力的施力物体是弹簧,故只有B项正确。2 .考查弹力有无的判断匀速前进的车厢顶部用细线竖直悬挂一小球,如图所示,小 球下方与一光滑斜面接触。关于小球的受力,说法正确的是()A.重力和细线对它的拉力8 .重力、细线对它的拉力和斜面对它的弹力C.重力和斜面对它的支持力D.细线对它的拉力和斜面对它的支持力解析:选A 小球必定受到重力和细线的拉力。小球和光滑斜面接触,假设斜面对小 球有弹力,小球将受到三个力作用,重力和细线的拉力在竖直方向上,弹力垂直于斜面

7、向 上,三个力的合力不可能为零,与题设条件矛盾,故斜面对小球没有弹力,故A正确。9 .考查弹力方向的判断如图所示,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方向通过球心。下列说法正确的是 ()A.铁球一定受墙水平向左的弹力10 铁球可能受墙水平向左的弹力C.铁球一定受斜面通过铁球的重心的弹力D .铁球可能受斜面垂直于斜面向上的弹力解析:选B F的大小合适时,铁球与墙无作用力,F比合适值大时墙才会对铁球有水平向左的弹力,所以选项 A错误,B正确;斜面一定有对铁球斜向上的弹力,才能使铁球 不下落,该弹力方向垂直于斜面向上,通过铁球的球心,但不

8、一定通过铁球的重心,所以 选项C、D错误。通关锦囊弹力有无的判断“四法条件法根据物体是否直接接触并发生弹性形变来判断是否存在弹力。此方法多 用来判断形变较明显的情况。假设法对形变不明显的情况,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,若运动状态不变,则此处不存在弹力;若运动状态改变, 则此处一定有弹力。状态法根据物体的运动状态,利用牛顿第二定律或共点力平衡条件判断弹力是 合存在。替换法可以将硬的、形变不明显的施力物体用软的、易产生明显形变的物体来 替换,看是否发生形变,若发生形变,则此处一定有弹力。题点二 静摩擦力的有无及方向的判断1 .考查摩擦力的产生为了保持讲桌的整洁,磁性黑

9、板擦正逐步取代传统黑板擦,磁性黑板擦可以随时吸附在金属黑板的任意位置。当用水平向右的力F匀速推动质量为 m的磁性黑板擦擦拭竖直放置的黑板时,下列分析正确的是()A.黑板擦受到4个力作用B.黑板擦受到沿黑板平面指向左上方的摩擦力C.黑板擦受到的摩擦力大小可能小于推力FD.向上匀速推动黑板擦和向下匀速推动黑板擦,摩擦力大小不一样解析:选B 黑板擦受到自身重力 mg、推力F和滑动摩擦力f,三个力在黑板平面内 平衡,垂直黑板平面还受到黑板的吸引力和黑板的支持力,共5个力的作用,故选项 A错。黑板平面内三力平衡,滑动摩擦力与推力、重力相平衡,即f= *2+mg2,方向与重力、推力的合力方向相反;所以一定

10、是指向左上方,故选项 B正确。摩擦力一定大于推力F,故选项C错。不管向哪个方向运动,摩擦力都是滑动摩擦力,都有f= Fn,而正压力由磁性黑板擦和黑板之间的吸引力决定,与运动方向无关,大小不会变化,故选项D错。2.考查摩擦力方向的判断如图所示,物体 A、B在力作用下一起以大小相等的速度 沿F方向匀速运动,关于物体 A所受的摩擦力,下列说法正确的是()A.甲、乙两图中 A均受摩擦力,且方向均与 F相同B.甲、乙两图中 A均受摩擦力,且方向均与 F相反C.甲、乙两图中 A物体均不受摩擦力D.甲图中A不受摩擦力,乙图中 A受摩擦力,方向和 F相同解析:选D 题图甲中在水平方向 A不受外力,相对于 B没

11、有运动趋势,故题图甲中A不受摩擦力;题图乙中 A有沿斜面下滑的运动趋势,受到沿斜面向上的摩擦力,即方向 和F相同,选项D正确;此外,本题还可以用假设法分析。3.考查摩擦力与弹力的关联性 如图所示,一木块在垂直于倾斜天花板平面方向的推力F作用下处于静止状态,则下列判断正确的是()A.天花板与木块间的弹力可能为零B.天花板对木块的摩擦力可能为零C.推力F逐渐增大的过程中,木块受天花板的摩擦力增大D.推力F逐渐增大的过程中,木块受天花板的摩擦力不变解析:选D 假如天花板对木块的摩擦力为零,此时木块只受竖直方向的重力和垂直于天花板方向的力作用,则木块不可能平衡,故选项 A、B错误;对木块受力分析可知,

12、天 花板对木块的摩擦力与木块重力沿天花板向下的分力平衡,其大小与F无关,故选项 C错误,D正确。通关锦囊判断静摩擦力有无及方向的“四法”1 .假设法利用假设法判断的思维程序如下:假设物体间 接触面光谕相瞪向 与动力 向运的反 方对势相2 .反推法从研究物体的运动状态反推它必须具备的条件,进而判断静摩擦力的有无及方向。3 .牛顿第二定律法此法关键是先求物体的加速度,再利用牛顿第二定律(F = ma)确定合力,然后通过受力分析判断静摩擦力的有无及方向。4 .牛顿第三定律法此法的关键是抓住“力是物体间的相互作用”,先确定受力较少的物体受到的静摩擦 力的方向,再根据 “力的相互性”确定另一物体受到的静

13、摩擦力方向。考点二 弹力和摩擦力的分析与计算题点一弹力的分析与计算1 .考查弹簧上的弹力判断如图所示,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.V3 4B . 4 V3C. 1 : 2D. 2 : 1解析:选D 把两个小球看成整体,分析整体在水平和竖直方向上的受力,根据平衡 条件列方程,有 Facos 30 = 2mg, FASin 30 = Fc,所以 Fa=2Fc,由 F = kx 可知 Xa : Xc = 2 1,选项D正确。2 .考查轻杆上的弹力判断如图所示

14、,一重为 10 N的球固定在支杆 AB的上端,用一 段绳子水平拉球,使杆发生弯曲,已知绳的拉力为7.5 N,则杆AB对球的彳用力()A.大小为7.5 N8 .大小为10 NC.方向与水平方向成 53°角斜向右下方D,方向与水平方向成 53°角斜向左上方解析:选D 对球进行受力分析可得,杆 AB对球的作用力、绳子对球的拉力的合力,G 4 与球重力等大反向,设杆 AB对球的作用力与水平万向夹角为a,可彳导:tan a=;, aF拉 3= 53°,易知D项正确。3.考查轻绳上的弹力判断如图,小球A置于固定在水平面上的光滑半圆柱体上,小球B用水平轻弹簧拉着,弹簧固定在竖直

15、板上。两小球A、B通过光滑滑轮 O用轻质细线相连,两球均处于静止状态。已知球 B的质量为 m,。点在半圆柱体圆心 Oi的正上方,OA 与竖直方向成30°角。OA长度与半圆柱体半径相等,OB与竖直方向成45°角,现将轻质细线剪断白瞬间(重力加速度为g)()A.弹簧弹力大小为42mgB.球B的加速度为g一 .1电gC.球A受到的支持力为 42mgD.球A的加速度为-g解析:选D 隔离小球B分析,细线剪断前水平方向有:ToBSin45 = F,竖直方向有: Tobcos 45 = mg,贝U ToB=42mg,弹簧弹力F=mg,细线剪断瞬间,Toa=Tob=0,另两个力不变,此时

16、:aBF合 L =咽,故选项A、B错误;对A球男断细线刖,0A与竖直万向成30角,且0A长度与半圆柱体半径相等,有mAg= 2Toacos 30= 46mg,剪断细线瞬间,沿半径方向合力为零,A受到的支持力大小变为N = mAgcos 30 = mg,沿切线方向,a = mAgSn-= g 故选项C错误、D正确。通关锦囊1 .弹簧、橡皮条、弹性绳等物体的弹力可以由胡克定律F=kx计算。2 .其他弹力可以根据物体的受力情况和运动情况,利用平衡条件或牛顿第二定律来确定大小。题点二摩擦力的分析与计算3 .考查静摩擦力的分析 多选如图所示,有一刚性方形容器被水平力 F压在竖直的墙 面上处于静止状态。现

17、缓慢地向容器内注水,直到注满为止,在此过程中容器始终保持静 止,下列说法中正确的是 ()A.容器受到的摩擦力逐渐增大B.容器受到的摩擦力不变C.水平力F可能不变D.水平力F必须逐渐增大解析:选AC 由题知,容器始终处于静止状态,则其受力平衡,即所受的摩擦力大小 始终等于容器和水的总重力,所以容器受到的摩擦力逐渐增大,故A正确,B错误;水平方向上容器受力平衡,若最大静摩擦力大于重力,则力 F可能不变,若最大静摩擦力小于 等于重力,则力 F要增大,故C正确,D错误。4 .考查两种摩擦力的研究 多选在探究静摩擦力及滑动摩擦力变化规律的实验中,设 计了如图甲所示的演示装置,力传感器A与计算机连接,可获

18、得力随时间变化的规律,将力传感器固定在光滑水平桌面上,测力端通过细绳与一滑块相连(调节传感器高度使细绳水平),滑块放在较长的小车上,小车一端连接一根轻绳并跨过光滑的轻定滑轮系一只空沙桶 (调节滑轮使桌面上部轻绳水平 ),整个装置处于静止状态。 实验开始时打开传感器同时缓慢向沙桶里倒入沙子,小车一旦运动起来,立即停止倒沙子,若力传感器采集的图像如图乙所示,则结合该图像,下列说法正确的是()甲乙A.可求出空沙桶的重力B.可求出滑块与小车之间的滑动摩擦力的大小C.可求出滑块与小车之间的最大静摩擦力的大小D.可判断第50 s后小车做匀速直线运动(滑块仍在车上)解析:选ABC t= 0时刻,传感器显示拉

19、力为 2 N,则滑块受到的摩擦力为静摩擦力, 大小为2 N,由小车与空沙桶受力平衡可知空沙桶的重力也等于2 N, A对;t=50 s时刻摩擦力达到最大值,即最大静摩擦力为3.5 N,同时小车开始运动,说明带有沙子的沙桶重力等于3.5 N,此时摩擦力立即变为滑动摩擦力,最大静摩擦力略大于滑动摩擦力,故摩擦力 突变为大小等于3 N的滑动摩擦力,B、C对;此后由于沙子和沙桶重力3.5 N大于滑动摩擦力3 N ,故第50 s后小车将做加速运动,D错。5 .考查摩擦力的计算如图所示,物块A放在倾斜的木板上, 木板的倾角”分别为30和45。时物块所受摩擦力的大小恰好相等,则物块和木板间的动摩擦因数为()A

20、.2解析:选C 木板的倾角不同时,物块 A对木板的正压力不相等,由题意知物块A所受的摩擦力的大小恰好相同,可知它们一个是静摩擦力,另一个是滑动摩擦力。所以木板 的倾角a为30。时物块A静止,所受摩擦力为静摩擦力,由沿斜面方向二力平衡可知其大小为mgsin30°木板的倾角a为45°时物块A滑动,所受摩擦力为滑动摩擦力,大小为jimgcos245 ,由两次摩擦力大小相等可得物块A和木板间的动摩擦因数为科=亍。故C正确。通关锦囊1 .滑动摩擦力大小的计算(1)滑动摩擦力的大小可以用公式F =科Fn计算。(2)结合研究对象的运动状态(静止、匀速运动或变速运动),利用平衡条件或牛顿运

21、动定1律列方程求解。12.静摩擦力大小的计算:(1)物体处于平衡状态(静止或匀速直线运动)时,利用平衡条件求解静摩擦力。1(2)物体有加速度时,则 F合=ma,先求合力再求静摩擦力。1(3)最大静摩擦力与接触面间的压力成正比,为了处理问题的方便,最大静摩擦力常按:等于滑动摩擦力处理。1 (4)物体实际受到的静摩擦力一般小于最大静摩擦力。注意:不能用F=Fn计算静摩擦力。|一|课时跟踪检测一办基保分练A级保分练1 .某人骑自行车沿平直坡道向下滑行,其车把上挂有一只水壶,若滑行过程中悬绳始终竖直,如图所示,不计空气阻力,则下列说法错误的是()A.自行车一定做匀速运动B.壶内水面一定水平C.水壶及水

22、整体的重心一定在悬绳正下方D.壶身中轴一定与坡道垂直解析:选D 因自行车运动过程中悬绳始终竖直,则自行车一定匀速运动且水壶处于 平衡状态,故壶内水面一定水平;根据平衡条件可得水壶及水整体的重心一定在悬绳正下 方;壶身中轴不一定与坡道垂直,故选项A、B、C正确,选项D错误。2 .(2018龙岩质检)如图所示,两个相同的小物块P、Q静止在斜面上,P与Q之间的弹簧A处于伸长状态,Q与挡板间的弹簧 B处于压缩状态,则以下判断正确的是()A.撤去弹簧 A,物体P将下滑,物体 Q将静止B.撤去弹簧 A,弹簧B的弹力将变小C.撤去弹簧B,两个物体均保持静止D.撤去弹簧B,弹簧A的弹力将变小解析:选C 由于物

23、体Q受弹簧A、B的弹力及重力沿斜面的分力方向都沿斜面向下,仍能保持静止,则不论撤去弹簧 A,还是弹簧B,两物体一定都能保持静止,由于物体静止,弹簧形变不改变,弹力不变。所以选项A、B、D错误,选项C正确。3 .如图所示的四幅图中,AB、BC均为轻质杆,各图中杆的 A、C端都通过钱链与墙连接,两杆都在 B处由钱链连接,且系统均处于静止状态。现用等长的轻绳来代替轻杆, 能保持平衡的是()A.图中的AB杆可以用轻绳代替的有甲、乙、丙B.图中的AB杆可以用轻绳代替的有甲、丙、丁C.图中的BC杆可以用轻绳代替的有乙、丙、丁D.图中的BC杆可以用轻绳代替的有甲、乙、丁解析:选B 如果杆端受拉力作用,可以用

24、与之等长的轻绳代替,如果杆端受压力作 用,则不可用等长的轻绳代替,题图甲、丙、丁中的AB杆均受拉力作用,而图甲、乙、丁中的BC杆均受沿杆的压力作用,故A、C、D错误,B正确。4 .(2018常德*II拟)如图所示,粗糙水平面上有一长木板,一个人在木板上用水平力F向右推着箱子在木板上匀速运动,人的质量大于箱子质量,若鞋与长木板、木箱与长木板 间动摩擦因数相同,则下列说法正确的是()斯A.人受的滑动摩擦力方向水平向右B.木箱受的滑动摩擦力方向水平向左C.木板受地面的摩擦力方向水平向右D.木板受地面的摩擦力方向水平向左解析:选B 人在木板上行走受到向右的静摩擦力,故 A错误;木箱在木板上向右做 匀速

25、运动,所以木箱受的滑动摩擦力方向水平向左,故 B正确;因为人推着木箱匀速前进, 可知木板受到向右的摩擦力大小等于人给木板向左的摩擦力,所以地面对木板无摩擦力的 作用,故C、D错误。5 .(2018宁夏石嘴山三中模拟)如图所示,完全相同的质量为 m的A、B两球用两根等长 的细线悬挂在。点,两球之间夹着一根劲度系数为k的轻弹簧,静止不动时,弹簧处于水平方向,两根细线之间的夹角为也则弹簧的长度被压缩了 ()0mgtan A. k2mgtan 0C. kB mgtan 002mgtan- D.解析:选A 对其中一个小球进行受力分析,如图所示,件可得F = mgtan(,根据胡可定律可得F= kx,联立

26、两式解得A正确。根据平衡条0mgtanx=k6.(2018西藏拉萨中学模拟)如图所示,重6 N的木块静止在倾角为0= 30°的斜面上,若用4N的水平力F平行于斜面推木块,木块仍能保持静止,则木块所受的摩擦力大小是 ()A. 4 NB. 3 NC. 5 ND. 6 N解析:选C 木块受重力G、推力F、支持力N和静摩擦力f,将重力按照作用效果分解为沿斜面向下的分力F =Gsin 0= 3 N和垂直斜面向下的分力Gcos 0= 以 N;在斜面所处平面内,由力的合成知识可得f=,F2+ F,2 =5 n 故C正确。B级拔高练7.(2018盐城调研)如图所示,一只半径为R的半球形碗倒扣在水平桌

27、面上,处于静止状态。一质量为 m的蚂蚁(未画出)在离桌面高度为4ZR时恰能停在碗上,则蚂蚁受到的最大 5静摩擦力大小为()B. 0.8mgA. 0.6mgC. 0.4mgD. 0.75mg解析:选A 蚂蚁受重力、支持力和最大静摩擦力,根据平衡4r条件有 Fm= mgsin。,而 cos O=j=0.8,所以 Fm= mgsin 0= 0.6mg,R故A正确。8.如图所示,三个质量均为1 kg的木块a、b、c和两个劲度系数均为 500 N/m的轻弹簧出q用轻绳连接,其中 a放在光滑水平桌面上。开始时弹簧p处于原长,木块都处于静止状态。现用水平力缓慢地向左拉弹簧p的左端,直到c刚好离开水平面为止,

28、g取10 m/s2。B. 6 cm该过程弹簧p的左端向左移动的距离是 ()A. 4 cmC. 8 cmD. 10 cm解析:选C 弹簧q开始处于压缩状态,k%=mg,当c刚好离开水平面时,弹簧 q处 于伸长状态,kx1 = mg,此时弹簧 p处于伸长状态,弹力大小为kx2=2mg,代入数据可解得:Xi = x/ = 2 cm, X2= 4 cm,故此过程中弹簧 p的左端向左移动的距离为 Xi+x/ + x2= 8 cm, C 正确。9.(2018重庆一中检测)建筑装修中,工人用质量为m的磨石对倾角为 0的斜壁进行打磨(如图所示),当对磨石施加竖直向上大小为F的推力时,磨石恰好沿斜壁向上匀速运动

29、,已知磨石与斜壁之间的动摩擦因数为11,则磨石受到的摩擦力大小是 (A. (F mg)cos 0C.肝一mg)cos 0B. (F mg)sin 0D. MF mg)tan 0解析:选A 磨石受重力、推力、斜壁的弹力及摩擦力作用而处于平衡状态,由图可知,F 一定大于重力 mg;先将重力及向上的推力合成后, 将二者的合力沿垂直于斜壁方向及平行于斜面方向分解,则在沿斜壁方向上有f= (F mg)cos 0,在垂直斜壁方向上有FN= (F- mg)sin 0,则 f=mg)sin 0,故 A 正确。共点力作用下的平衡教树为辜基稳才能槎高备考基础要打牢、力的合成与分解1 .合力与分力(1)定义:如果一

30、个力的作用效果跟几个力共同作用的效果相同,这一个力就叫那几个 力的合力,那几个力叫这一个力的分力(2)关系:合力与分力是等效替代关系。2 .共点力作用在物体的同一点,或作用线的延长线交于一点的几个力。3 .力的合成(1)定义:求几个力的合力的过程。(2)运算法则平行四边形定则:求两个互成角度的共点力的合力,可以用表示这两个力的线段为邻边作平行四边形,这两个邻边之间的对角线就表示合力的大小和方正 三角形定则:把两个力的线段顺次连接起来,第一个力的始端到第二个力的末端的 有向线段为合力。4 .力的分解(1)定义:求一个力的分力的过程。力的分解是力的合成的逆运算。(2)运算法则:跟力的合成一样,也是

31、平行四边形定则和三角形定则。(3)分解方法效果分解法。正交分解法。深化理解1 .两个共点力的合力范围|Fi-F2|<F< F1+F2。2 .三条重要的结论(1)两个分力一定时,夹角越大,合力越小。(2)合力一定时,两等大分力的夹角越大,分力越大。(3)合力可能大于分力,可能等于分力,也可能小于分力。3 .力的合成法与分解法的选择物体只受三个力的情形下,一般利用力的效果分解法、合成法解题较为简单,在三角 形中找几何关系,利用几何关系或三角形相似求解;物体受三个以上力的情况多用正交分 解法,但也要视题目具体情况而定。小题速验多选已知力F,且它的一个分力 F1跟F成30。角,大小未知,另

32、一个分力F2的大小3为凌F,方向未知,则 F1的大小可能是()333A.TFB.TFC.D. 3F解析:选AC 如图,根据三角形定则,通过几何关系得,F i=3F 或 F i=3Fo 故、共点力的平衡A、C正确,B、D错误。1 .平衡状态物体处于静止状态或匀速直线运动状态。2 .共点力的平衡条件F x= 0F合=0或者:|F y= 0。3 .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陛一方向相反。(2)多力平衡:如果物体在 n个共点力的作用下处于平衡状态,其中任何一个力与其余n-1个力的合力大小相安一方向相反0为三力平衡,则这三个力的矢量可以形成

33、一个封 闭的矢量三角形。深化理解解决平衡问题的四种常用方法合成法物体受二个共点力的作用向平衡,则任总网个力的合力一定与第二个力大小相等,方向相反分解法物体受三个共点力的作用而平衡,将某一个力按力的效果分解,则其分 力和其他两个力满足平衡条件正交分解法物体受到三个或三个以上力的作用时,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力的三角形法对受三个力作用而平衡的物体,将力的矢量图平移使三个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 学知识求解未知力小题速验(判断正误)1 .物体的平衡状态是指物体处于速度等于零的状态。2 .物体处于平衡状态时,加速度等于

34、零。()3 .受到静摩擦力作用的物体一定处于静止状态。()4,若物体受到三个力 Fi、F2、F3的作用而平衡,将 F2转动90°时,三个力的合力大小为.2F2。()答案:1.X2.V3.X4.V基本考点要研透小题为重保住基本分才能得高分考点一力的合成与分解题点一力的合成问题1 .考查合力方向的判断如图所示,一物块在斜向下的推力F的作用下沿光滑的水平地面向右运动,那么 A受到的地面的支持力与推力 F的合力方向是()B.向上偏右A.水平向右C.向下偏左D.竖直向下解析:选B 对物块进行受力分析,受重力、支持力、斜向下的推力,三个力的合力方向水平向右,故支持力与推力F的合力向上偏右。故 B

35、正确。2 .考查合力大小的计算已知弓的顶部跨度为1,弦均匀且弹性良好,其自由长度为1。发射时弦和箭可等效为如图所示的情景,假设弓的跨度保持不变,即箭在弦的正中间,弦夹在类似动滑轮的附加装置上,将箭发射出去。已知弦的劲度系数为k,发射箭时弦的最大长度为21(弹性限度内),则箭被发射瞬间所受的最大弹力为(设弦的弹力满足胡克定律)()A. kl3B. 2 klC.V3k1D. 2k1解析:选C 弓发射箭的瞬间,受力如图。设放箭时弦的弹力分别为Fi、F2,合力为F,则Fi=F2= k(21-1)=k1, F = 2Fi cos仇由几何关系得cos 0=坐,所以箭被发射瞬间所受的最大弹力F = <

36、3k1,故C正确。通关锦囊三种特殊情况的共点力合成1 .考查按力的作用效果分解如图所示,A、B为同一水平线上的两个相同的绕绳轮子, 现按箭头方向以相同的角速度缓慢转动 A、B,使重物C缓慢上升。在此过程中绳上的拉力 大小变化正确的是()cA.保持不变B.逐渐减小C.逐渐增大D.先减小后增大解析:选C 重物C受三个力:重力和两个拉力,重物C缓慢上升时三力平衡,合力为零,则知两个拉力的合力与重力大小相等;两个拉力合力一定,而两个拉力的夹角不断 增大,故拉力不断增大,故选 Co2 .考查力的正交分解如图所示,绳子质量、滑轮摩擦不计,物体 M静止在倾角为 0 的斜面上,若倾角 。增大,物体M仍然静止。

37、(连接M 一端的绳子始终与斜面平行 )下列判 断正确的是()A.绳子的拉力可能增大B.斜面对地面的正压力增大C.物体M受到的静摩擦力可能增大D.物体M受到斜面的作用力可能增大解析:选C 对物体m进行受力分析可知,物体 m受重力和绳子的拉力,由二力平衡 得到:T=mg,绳子拉力一定不变,故选项 A错误;对M、m和斜面整体分析,地面对斜 面的支持力等于 M、m和斜面体的重力之和,故斜面对地面的正压力不变,选项 B错误;对物体M受力分析,受重力、支持力、拉力和静摩擦力;如果静摩擦力沿斜面向上,如图:根据平衡条件得到f+ T-Mgsin 0= 0;N Mgcos 0= 0解得:f= Mg sin 0T

38、= Mgsin 0 mg;N = Mg cos 0当。变大时,f变大,N变小;如果静摩擦力沿斜面向下,同理可得到:f= T Mgsin 0= mg Mgsin 0; N = Mg cos 0;当。变大时,f变小,N变小;综上所述可知,选项 C正确,选项D错误。3 .考查非共面力的分解如图所示,将三个完全相同的光滑球用不可伸长的细线悬挂于A点并处于静止状态,已知球半径为R,重为G,绳长均为R,则每条细线上的张力大小为A. 2G3C.2G解析:选B 由题意可知,悬点A与三个球的球心组成正四面体,由几何知识得细线与竖直方向的夹角cos苜则有6 一,3Tcos a= 3G,斛得 T= 2 G, B 正

39、确。通关锦囊4 .按作用效果分解力的一般思路实际-%书U&力的l作用效果确定分力 的方向7根据平行四/ 边卷鼠则5 .应用正交分解法的一般思路(1)建立坐标轴的原则:一般选共点力的作用点为原点,在静力学中,以少分解力和容易分解力为原则(即尽量多的力在坐标轴上 );在动力学中,习惯以加速度方向和垂直加速度 方向为坐标轴,建立坐标系。ftp(2)方法:物体受到多个力作用Fi、F2、F3,,求合力F时,可把各力沿相互垂直的x轴、y轴分解。x轴上的合力:Fx=Fxi+Fx2+Fx3+,y轴上的合力:Fy=Fyl+Fy2+Fy3+,合力大小:F = F x2+ Fy2合力方向:与x轴夹角设为0,

40、则tan 0=詈。F x考点二受力分析1.考查隔离法受力分析如图所示,物块 a、b的质量分别为2m、m,水平地面和竖 直墙面均光滑,在水平推力F作用下,两物块均处于静止状态,则 ()A.物块b受四个力作用B.物块a受到的摩擦力大小等于 2mgC.物块b对地面的压力大小等于 mgD.物块a受到物块b的作用力水平向右解析:选B对a分析,a受到竖直向下的重力、墙壁的支持力、b的弹力,要保持静止,必须在竖直方向上受到b向上的静摩擦力,故 fba= Ga=2mg, B正确;对b分析,受到竖直向下的重力、地面的支持力、a的静摩擦力、a的弹力以及推力 F,共5个力作用,在竖直方向上有 Gb+ fab=N,故

41、N = 3mg,即b对地面的压力大小等于 3mg, A、C错误;a受到b的水平向右的弹力和竖直向上的摩擦力,合力的方向不是水平向右,D错误。2.考查整体法、隔离法结合受力分析多选如图所示,将一质量分布均匀的物块分成A、B两部分靠在一起,下端放置在粗糙水平地面上,绳子的上端与天花板相连,下端与物块A的上表面的中点相连, 绳子处于竖直位置, 整个装置静止,下列说法中正确的是()A.物块A可能只受到2个力的作用B.物块A至少受到3个力的作用C.地面与物块B间可能存在摩擦力D.剪断绳子,物块 A可能下滑解析:选AD 对A受力分析,若 A、B间有弹力,根据共点力的平衡条件可知,若 A 受到B的摩擦力与支

42、持力的合力等于重力,则不受绳子的拉力,此时 A受3个力;若它们 的合力小于重力,则还受到绳子的拉力,此时 A受4个力;若A、B间无弹力,则 A受到 重力和绳子的拉力,而且绳子的拉力与重力大小相等,方向相反,此时 A受2个力,故A 正确,B错误;从整体角度分析,B没有在水平方向运动的趋势, 不满足产生摩擦力的条件, 地面与B间不可能存在摩擦力,故 C错误;若A、B之间是光滑的,剪断绳子,A下滑;若A受3个力或4个力,因为支持力和摩擦力的合力方向沿竖直方向,所以A没有沿水平方向运动的趋势,则剪断绳子后不下滑,故 D正确。3.考查整体法、隔离法的应用 下列四个图中所有接触面均粗糙,各物体均处于静止

43、状态,其中物体 A受力个数可能超过 5个的是()CL)解析:选C A图中,对整体分析,可知墙壁对A没有弹力,否则整体将向右运动,故A最多受到重力、B的支持力和摩擦力、弹簧的弹力共4个力作用,故 A错误;B图中,A最多受到重力、弹簧的弹力、斜面的支持力和摩擦力共4个力作用,故 B错误;C图中,A受到重力、B的压力和摩擦力、 斜面的支持力、推力,可能受到斜面的摩擦力,共6个力,故C正确;D图中,A最多受到重力、斜面的支持力和摩擦力、推力和B的压力共5个力,故D错误。通关锦囊1 .受力分析的一般步骤2 .受力分析的四点提醒(1)受力分析的常用方法有整体法、隔离法和假设法。(2)只画研究对象所受的力,

44、不画研究对象对其他物体的作用力。(3)每分析一个力,都应找出施力物体。(4) 一个力按性质力分析过后,不能再按效果力重复分析。考点三共点力作用下的平衡问题题点一处理平衡问题的三种方法1 .考查合成法如图,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(2016全国卷时,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ni)()B53mC mD. 2m解析:选C 如图所示,由于不计摩擦,线上张力处处相等,且轻为不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,/Jv* *I则/

45、 aOb=60°,进一步分析知,细线与aO、bO间的夹角皆为 30°。取 匕 /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。2 .考查分解法如图,两段等长轻质细线将质量分别为m、3m的小球a、b悬挂于。点。现在两个小球上分别加上水平方向的外力,其中作用在a球上的力大小为 F作用在b球上的力大小为F2,则此装置平衡时,出现了如图所示的状态,b球刚好位于O点的正下方。则F1与F2的大小关系应为()froA. Fi = 4F2B. Fi=3F2C. 3Fi=4F2D. 3Fi = 7F2解析:选D 设Oa绳、

46、ab绳和竖直方向的夹角为以以两个小球组成的整体为研究对象,根据平衡条件可知Fl F2 = Toasin a; ToaCOS a= 4mg;以b球为研究对象:TabCOS a=TO.4 Tea Fl F2 一3mg, F2= Tabsin a,由此得 Z- = W,Z-= Z ,斛佝 3Fi= 7F2°Tab 3 TabF23.考查正交分解法a、b为截面完全相同的直角楔形物体,分别在垂直于斜边的恒力Fi、F2作用下静止在相同的竖直墙面上,如图所示,下列说法正确的是()A. a、b受力个数可能不相同B. b受到的摩擦力一定小于 a受到的摩擦力C. a、b所受摩擦力方向一定沿墙面向上D.

47、Fi、F2大小一定相等解析:选A 设楔形物体a、b斜边与竖直墙面的夹角为oo物体a受力如图1所示,根据平衡得摩擦力fi=mg+Fisin根据图2可知,物体b可能受到向上的摩擦力,f2= mg- Fzsin a,也可能受到向下的摩擦力,f2= F2Sin a mg,还可能不受摩擦力,f2=。,而且(mg+ Fisin力与(F2Sin a mg)的大小无法确定,故 A正确,B、C、D错误。通关锦囊处理平衡问题的三点说明1 .物体受三个力平衡时,利用合成或分解法,根据几何关系解决比较简单。2 .物体受四个及以上的力作用时,一般要采用正交分解法。3 .建立坐标系时坐标轴与尽可能多的力重合,使需要分解的

48、力尽可能少。题点二分析动态平衡问题的三种方法1 .考查解析法如图所示,粗糙的水平面上放有一个截面为半圆的柱状物体A, A与竖直挡板间放有一光滑圆球 B,整个装置处于静止状态。 现将挡板水平向右缓慢平移, A始B着地前的过程中A.挡板对B的弹力减小B.地面对A的摩擦力增大C. A对B的弹力减小D.地面对A的弹力增大终保持静止。则在解析:选B先对B受力分析,受重力 mg、A对B的支持力Ni和挡板对B的支持力N2,设A对B的支持力Ni与竖直方向的夹角为0,根据共点力平衡条件有:Ni=-mg-.cos 9N2= mgtan。;再对A、B整体受力分析,受重力(M + m)g、地面支持力 N、挡板对其向左

49、 的支持力N2和地面对其向右的静摩擦力 f,根据共点力平衡条件有 f=N2, N = (M + m)g, 故f= mgtan。;挡板保持竖直且缓慢向右移动的过程中,角。不断变大,故f变大,N不变,Ni变大,5变大。故B正确。2 .考查图解法如图所示,a、b、c三根轻细绳悬挂两个质量相同的球A、B保持静止,细绳a是水平的,现对球 B施加一个水平向右的力F,将球B缓缓拉到图中虚线位置,球A保持不动,这时三根细绳张力Fa、Fb、Fc的变化情况是()A.都变大B.都不变C. Fb不变,Fa、Fc变大D. Fa、Fb不变,Fc变大解析:选C 以B为研究对象进行受力分析,将重力分解,由分解法 作图如图,由

50、图可以看出当将B缓缓拉到图中虚线位谿的过程中,细绳 c与竖直方向夹角变大,细绳c的拉力大小对应图中 1、2、3三个位谿大小,即Fc逐渐变大,F逐渐变大;再以 A、B整体为研究对象进行受力分析, 设细绳b与水平方向夹角为 &球的质量为m,则竖直方向有Fbsin a= 2mg,123得Fb= Sm不变,水平方向:Fa= FbcosF , Fbcos a不变,而F逐渐变大,故Fa逐渐变大。故C正确。3.考查相似三角形法如图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端与竖直墙用钱链连接,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

51、()F-fiA. BC绳中的拉力Ft越来越大B. BC绳中的拉力Ft越来越小C. AC杆中的支撑力 Fn越来越大D. AC杆中的支撑力 Fn越来越小解析:选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皂=-白,解得BC绳中的拉力为Ft=Gbcs AC杆中的支撑力为Fn=Gaco由于重物P被向上拉时,AB、AC不变,BC变小,故Ft减小,Fn不变。选项 B正确。通关锦囊动态平衡问题的分析方法1 .解析法:将力进行正交分解,在垂直的两个方向上列平衡方程。由方程分析力与夹 角的关系,然后判断各力大小、方向的变化趋势。2 .图解法(1)条

52、件物体受三个力 作用或三个以 上的多力作用第一个力大小,方向都不变化第二个力方向不变化第三个力大小、方向均变化(2)过程受力分析平行四边形 岸则简化为三角形定则画不同状 态下的平 衡图由夹角、力长的变化确定力大 小、方向的 变化(3)规律:当第三个力与第二个力垂直时,第三个力最小。3 .相似三角形法:如果其中一个力大小、方向均不变,另外两个力的方向都发生变化, 可以用力的三角形与几何三角形相似的方法求解。|课时跟踪检测一办基保分练A级保分练1 . (2018嘉兴*II拟)科技的发展正在不断地改变着我们的生活,如图甲是一款手机支架,其表面采用了纳米微吸材料,用手触碰无粘感,接触到平整光滑的硬性物

53、体时,会牢牢吸G,则下列说法附在物体上,如图乙是手机静止吸附在支架上的侧视图,若手机的重力为正确的是()米吸料纳微材A.手机受到的支持力大小为Gcos 0B.手机受到的支持力不可能大于GC.纳米材料对手机的作用力大小为Gsin 0D.纳米材料对手机的作用力竖直向上解析:选D 手机支架采用了纳米微吸材料,支架斜面会对手机存在一个吸引力,所以手机受到的支持力大小不可能为Gcos也其大小可能大于G,也可能小于 G,取决于吸引力的大小,A、B错误;手机处于静止状态,受力平衡,手机受到竖直向下的重力和纳米材料的作用力(支持力、吸引力和摩擦力的合力),故纳米材料对手机的作用力竖直向上,大小等于G, C错误,D正确。2 .(2018郴州质检)如图所示,吊床用绳子拴在两棵树上等高位置,某人先坐在吊床上,Fi,吊床对人的作用力为F2,后躺在吊床上,均处于静止状态。设吊床两端绳中的拉力为则()A.坐着比躺着时 Fi大B.坐着比躺着时Fi小C.坐着比躺着时 F2大D.坐着比躺着时F2小=G,。越大,绳子的拉力越大,所以坐着时,吊床两端绳中的拉力Fi较大。故A正确。解析:选A 吊床对人的作用力与人的重力等大反向,所以躺着和坐着时2Fico

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