专题力 物体的平衡及实验

1、专题力 物体的平衡及实验第1页，共25页，2022年，5月20日，1点45分，星期日一、力的合成1力的合成的本质就在于保证作用效果相同的前提下，用一个力的作用代替几个力的作用，这个力就是那几个力的“等效力”(合力)力的平行四边形定则是运用“等效”观点，通过实验总结出来的共点力的合成法则第2页，共25页，2022年，5月20日，1点45分，星期日2共点的两个力合力的大小范围是|F1F2|F合F1F23合力可能比分力大，也可能比分力小，也可能等于某一个分力4共点的三个力合力的最大值为三个力的大小之和，最小值可能为零二、力的分解1力的分解遵循平行四边形定则，力的分解相当于已知对角线求邻边2两个力的合

2、力唯一确定，一个力的两个分力在无附加条件时，从理论上讲可分解为无数组分力，但在具体问题中，应根据力实际产生的效果来分解第3页，共25页，2022年，5月20日，1点45分，星期日3正交分解法：把一个力分解成两个互相垂直的分力，这种分解方法称为正交分解法用正交分解法求合力的步骤：首先建立平面直角坐标系，并确定正方向把各个力向x轴、y轴上投影，但应注意的是：与确定的正方向相同的力为正，与确定的正方向相反的为负，这样，就用正、负号表示了被正交分解的力的分力的方向求在x轴上的各分力的代数和Fx合和在y轴上的各分力的代数和Fy合第4页，共25页，2022年，5月20日，1点45分，星期日三、物体的受力分

3、析1对物体受力分析的一般思路(1)明确研究对象，研究对象可以是质点、结点、物体、物体系(2)按顺序分析物体所受的力，一般可先按重力、弹力、摩擦力的次序分析，再分析其他力(3)正确画出受力图，注意不同对象的受力图用隔离法分别画出，对于质点和不考虑力对物体的形变和转动效果的情况，可将各力平移至物体的重心上，即各力均从重心画起(4)检验，防止错画力、多画力和漏画力第5页，共25页，2022年，5月20日，1点45分，星期日2受力分析的注意事项(1)只分析研究对象所受的力，不分析研究对象对其他物体所施的力(2)只分析根据性质命名的力(3)每分析一个力，都应找出施力物体(4)合力和分力不能同时作为物体所

4、受的力四、共点力的平衡1平衡状态物体处于静止或者保持匀速直线运动状态，叫做平衡状态第6页，共25页，2022年，5月20日，1点45分，星期日2平衡条件物体所受的合外力为零：F合0.平衡条件常用的表达形式，在正交分解法中有3平衡特点(1)二力平衡时，二力等值、反向、共线；(2)非平行三力平衡时，三力共面、共点且首尾相接围成三角形；(3)物体在多个共点力的作用下处于平衡状态，其中某一个力跟其余力的合力大小相等、方向相反、作用在一条直线上同时这多个力可以构成一个封闭多边形第7页，共25页，2022年，5月20日，1点45分，星期日4常用的求解方法(1)解三角形法：这种方法主要用来解决三力平衡问题根

5、据平衡条件并结合力的合成或分解的方法，把三个平衡力转化为三角形的三条边，然后通过解这一三角形求解平衡问题(2)正交分解法：建立直角坐标系，把各个力沿坐标轴方向分解，列出沿两坐标轴的方程，此时平衡条件可表示为：FxF1xF2xFnx0，FyF1yF2yFny0.第8页，共25页，2022年，5月20日，1点45分，星期日五、实验：验证力的平行四边形定则实验原理：使一个力F的作用效果和两个力F1、F2的作用效果相同，让同一条一端固定的橡皮条先后伸长到某点，所以一个力F就是这两个力F1、F2的合力，作出力F的图示，再作出两个力F1、F2的图示，根据平行四边形定则作出以F1、F2为邻边的平行四边形的对

6、角线表示F合，比较F和F合的大小和方向是否相同(1)两次拉橡皮条的结点一定要拉到同一位置(2)用一个力F拉橡皮条时，作出力的图示，力的方向一定与橡皮条的方向在同一直线上第9页，共25页，2022年，5月20日，1点45分，星期日 (单选)(2010年广东学业水平测试)一物体受到两个力的作用，大小分别是6 N和4 N其合力F大小的范围是()A2 NF10 NB4 NF10 NC6 NF10 N D4 NF6 N解析：二力合成，合力的范围|F1F2|F合F1F2，故2 NF10 N.答案：A点评：本题属于“理解”层次，理解合力的范围第10页，共25页，2022年，5月20日，1点45分，星期日 (

7、单选)如下图所示，拖拉机拉着耙耕地，拉力F与水平方向成角，若将该力沿水平和竖直方向分解，则它的水平分力为()AFsin BFcosCFtan DFcot解析：由力的平行四边形定则，水平分力为Fcos.答案：B点评：熟练应用力的合成和分解以及合成与分解中的一些规律，是解决本题的根本第11页，共25页，2022年，5月20日，1点45分，星期日 (单选)如图所示，细绳 OA和OB悬挂着一物体P，细绳BO水平，那么关于细绳 AO和BO拉力情况，下列判断正确的是()AOA绳拉力小于OB绳的拉力BOA绳拉力大于OB绳的拉力COA绳的拉力和OB绳的拉力均小于重物P的重力DOA绳的拉力和OB绳的拉力均大于重

8、物P的重力第12页，共25页，2022年，5月20日，1点45分，星期日解析：受力分析如下图，FOA为直角三角形的斜边，大于直角边FOB，而FOA与FOB的合力与G等大反向，FOAG，由于角度未知，FOB与G无法比较答案：B点评：本题属于“应用”层次，考查受力分析的方法第13页，共25页，2022年，5月20日，1点45分，星期日 (多选)下面关于力的说法中，正确的是()A合力小于任何一个分力是可能的B力的作用可以改变物体的运动状态C物体在受到力作用的同时一定会对其它物体施力D合力一定大于任何一个分力解析：合力可以大于、等于或是小于其中某一分力，A正确，D错；力的作用效果有两条：改变物体的运动

9、状态、改变物体的形状，B正确；力的作用是相互的，有受力物体，必有施力物体，C正确答案：ABC第14页，共25页，2022年，5月20日，1点45分，星期日 (单选)(2010年天津学业水平测试)如下图所示，在“探究求合力的方法”实验中，将橡皮条的一端固定在水平木板上的A点，另一端系上两条细绳，用两个弹簧秤分别钩住两条细绳的绳套，互成一定角度地拉橡皮条下列说法正确的是()A两条细绳必须等长B两条细绳必须垂直C两个弹簧秆的拉力必须等大D两个弹簧秆必须贴近木板表面且与木板平面平行第15页，共25页，2022年，5月20日，1点45分，星期日解析：实验中两分力不一定垂直，也不一定等大，为了在纸上作图减

10、小误差，两弹簧秤必须贴近木板平面且与平面平行答案：D点评：在这个实验中，用橡皮条在拉力作用下发生的形变来反映力的作用效果，这个形变包括伸长量和伸长方向两项，伸长量反映橡皮条所受拉力的大小，伸长方向反映橡皮条所受拉力的方向第16页，共25页，2022年，5月20日，1点45分，星期日1(单选)两个力大小分别为2 N和4 N，作用方向在同一直线上，则它们的合力大小可能是()A0 B6 NC7 N D8 N解析：同一直线上二个力的合力F，|F1-F2 | F F1F2，即2 NF6 N，故B对答案：B第17页，共25页，2022年，5月20日，1点45分，星期日2(单选)(2010年广东佛山学业水平

11、模拟)两个共点力的夹角固定不变，其合力为F，当其中一个力增大时，下列说法正确的是( )AF一定增大BF可以不变CF可能增大，也可能减小D当090，F一定减小C第18页，共25页，2022年，5月20日，1点45分，星期日3(单选)一根轻绳能承受的最大拉力为G，现将一重量为G的物体系在绳的中点，两手先并拢握住绳的两端，然后缓慢地左右对称分开，若想绳不断，两绳间的夹角不能超过()A45B60C120D135解析：物体受力如图所示，由几何知识，得：2Fcos G，FG，得60，即两绳之间的夹角不能超过120，故正确答案为C.答案：C第19页，共25页，2022年，5月20日，1点45分，星期日4(单

12、选)(2010年广东水平测试)如图所示，用力F把木块紧压在竖直墙上不动，木块对墙的压力为N，木块受到的摩擦力为f，受到的重力为G，则()ANF BNFCfG DfG解析：在竖直方向由二力平衡条件得fG.答案：D第20页，共25页，2022年，5月20日，1点45分，星期日5(单选)(2010年深圳学业水平模拟)大小分别为5 N和15 N的两个力，同时作用在一个物体上，则它们的合力可能是()A5 NB8 NC15 ND25 N解析：合力范围为10 NF20 N，故C对答案：C第21页，共25页，2022年，5月20日，1点45分，星期日一、单项选择题()(110)1关于合力的下列说法，正确的是(

13、 )A几个力的合力就是这几个力的代数和B几个力的合力一定大于这几个力中的任何一个力C几个力的合力可能小于这几个力中最小的力D几个力的合力一定大于这几个力中最大的力解析：合力可能大于分力，也可能小于分力或等于分力的大小，故C对答案：C第22页，共25页，2022年，5月20日，1点45分，星期日二、单项选择题()(1116)11物体同时受到同一个平面内三个共点力的作用，下列几组力的合力不可能为零的是()A5 N,7 N,8 N B5 N,2 N,3 NC1 N,5 N,10 N D10 N,10 N,10 N解析：A、B、D选项都满足任意两个力之和大于(或等于)第三个力的条件，而C选项较小的两个力之和仍小于最大的力，因此合力不可能为零故选C.答案：C第23页，共25页，2022年，5月20日，1点45分，星期日三、多项选择题(1720)17如下图，某小孩从滑梯上滑下，