新教材高中物理第三章相互作用-力课件新人教版必修第一册

第三章相互作用——力课时1重力与弹力(一)教材必备知识精练知识点1重力和重心1.关于重力,以下说法正确的选项是()A.球体的重心一定在球心上B.物体上只有重心处才受到重力作用C.物体向上抛出时受到的重力小于它静止时受到的重力D.同一物体在同一地点,无论运动状态如何,其所受重力都一样大答案1.D

质量分布均匀的球体的重心一定在球心上,而非均匀球体的重心不一定在球心上,A项错误;物体各处都受到重力,B项错误;物体的重力是由地球对物体的吸引而产生的,与物体的运动状态无关,可知物体向上抛出受到的重力等于它静止时受到的重力,C项错误;同一物体在同一地点,重力加速度相同,物体的重力相同,D项正确。知识点1重力和重心2.(多项选择)关于重力和自由落体加速度,以下说法正确的选项是()A.物体所受重力的方向总是竖直向下B.物体所受重力的施力物体是地球C.地球外表的自由落体加速度随纬度的增大而减小D.质量大的物体受到的重力大,所以自由落体加速度也大答案2.AB重力的方向竖直向下,选项A正确;物体所受重力的施力物体是地球,选项B正确;地球外表的自由落体加速度随纬度的增大而增大,选项C错误;自由落体加速度与质量无关,轻重不同的物体在同一位置自由落体加速度相等,选项D错误。知识点1重力和重心3.关于重心及重力,以下说法正确的选项是()A.一个物体放在水中称量时弹簧测力计的示数小于该物体在空气中称量时弹簧测力计的示数,因此物体在水中受到的重力小于在空气中受到的重力B.据G=mg可知,两个物体相比较,质量较大的物体的重力不一定较大C.物体放于水平面上时,重力方向垂直于水平面向下,当物体静止于斜面上时,其重力方向垂直于斜面向下D.物体的形状改变后,其重心位置不会改变答案3.B由于物体放在水中时受到向上的浮力,弹簧测力计的拉力减小,但物体的重力并不改变,选项A错误。当两物体所处的地理位置相同时,g值相同,质量大的物体的重力必定大,但当两物体所处的地理位置不同时,如质量较小的物体放在地球上,质量较大的物体放在月球上,由于月球上g值较小,故质量较大的物体的重力不一定较大,选项B正确。重力的方向总是竖直向下,选项C错误。物体的重心位置由物体的形状和质量分布情况共同决定,当物体的形状改变时,其重心可能发生改变,应选项D错误。知识点1重力和重心易错警示对物体重心的三点注意1.重心是重力的等效作用点,不是重力的真实作用点,重力作用于整个物体。2.重心不是物体上最重的点,不一定是物体的几何中心,也不一定在物体上。3.重心与物体的位置、放置状态及运动状态无关。知识点1重力和重心答案

知识点1重力和重心答案5.答案Δm解析b处加固的这块金属没有丧失时,飞轮的重心在O,现设想在a、b两处都拿走了质量为Δm的金属,由于a、b两处相对圆心O对称,因而飞轮的重心仍在O处,由此可知,在b处丧失质量为Δm的金属后,只要在a处再挖去质量为Δm的金属就可以了。知识点2力的图示与力的示意图6.在图甲中木箱的P点,用与水平方向成30°角的斜向右上方的力拉木箱,力的大小为150N;在图乙中木块的Q点,用与竖直方向成60°角的斜向左上方的力推木块使木块静止在墙壁上,力的大小为20N;在图丙中电灯静止悬挂。在图甲、乙中分别作出所给力的图示,并在图丙中作出电灯所受重力和拉力的示意图。答案6.解:如下图。知识点2力的图示与力的示意图解题方法画力的图示的方法和步骤知识点2力的图示与力的示意图7.重30N的木块浮在水面上,作出木块所受浮力的图示和示意图,并指出施力物体和受力物体。答案7.解:用单位长度的线段表示10N的力,从木块的作用点竖直向上画一条三倍于标度的线段,在线段上标出箭头表示力的方向,并标明浮力F,如图甲为木块所受浮力的图示。从力的作用点沿浮力的方向画有向线段,并标明浮力F,如图乙为木块所受浮力的示意图。浮力的施力物体是水,受力物体是木块。学科关键能力构建1.如下图的直角木件是用粗细相同、质量分布均匀的木料做成,AB和BC等长,D是AC连线的中点,E是AB的中点F和BC的中点G连线的中点,那么木件的重心在()A.B点 B.D点 C.E点 D.G点答案1.C

AB的重心在F点,BC的重心在G点,木件的重心在FG的中点E,所以选项C正确。答案2.D

当注满水时,球壳和水的重心均在球心,故它们的总重心在球心,随着水的流出,球壳的重心虽然仍在球心,但水的重心逐渐下降。开始一段时间内,球壳内剩余的水较多,随着水的重心下降,球壳和水的总重心也下降;后一段时间内,球壳内剩余的水较少,随着水的重心下降,球壳和水的总重心升高,剩余的水越少,总重心越靠近球心,最后水流完时,重心又回到球心。故球壳和水的总重心先降低后升高,选项D正确。答案

4.某种汽车的制造标准是车身在横向倾斜θ=30°角时不翻倒,如下图。假设车轮间距离为2米,那么车身重心G离斜面的距离应不超过多少米答案

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课时1重力与弹力(二)教材必备知识精练知识点1对弹性形变和弹力的理解1.关于弹性形变概念的理解,以下说法正确的选项是()A.物体体积的改变叫弹性形变B.一根铁丝用力弯曲后的形变叫弹性形变C.物体在外力停止作用后,能够恢复原状的形变叫弹性形变D.物体在外力作用后的长度改变叫作弹性形变答案1.C

物体发生形变后无外力作用时能够恢复原状的形变叫作弹性形变,故C正确。知识点1对弹性形变和弹力的理解2.(多项选择)以下说法正确的选项是()A.书放在水平桌面上受到的支持力,是书发生了微小形变而产生的B.用细木棍拨动浮在水中的圆木,圆木受到的弹力是细木棍发生形变而产生的C.绳对物体的拉力方向总是沿着绳指向绳收缩的方向D.斜面上的物体受到的支持力竖直向上答案2.BC

弹力是发生弹性形变的物体对对方施加的力,书放在水平桌面上受到的支持力,是桌面发生了微小形变而产生的,A错误,B正确。弹力的方向垂直于接触面而指向受力物体,绳类柔软物体的弹力方向指向绳类物体收缩的方向,C正确,D错误。知识点2弹力的有无及其方向的判断答案3.A假设将与小球接触的两板分别撤去,根据小球的状态是否受影响可知题B、C、D图中,a板对小球没有弹力作用,题A图中的两板和题B、C、D图中的b板对小球有弹力作用,应选项A正确。知识点2弹力的有无及其方向的判断4.[2022广东省汕头市期末考试]如图是我国的极地考察破冰船——“雪龙号〞。为满足破冰航行的要求,其船体结构经过特殊设计。船体对冰块的弹力示意图正确的选项是()答案4.C

船体对冰块的弹力垂直于接触面,指向受力物体,故C正确,ABD错误。知识点2弹力的有无及其方向的判断5.(多项选择)如下图,一倾角为45°的斜面固定于竖直墙上,为使一光滑的铁球静止,需加一水平力F,且力F通过球心,以下说法正确的选项是()A.球一定受墙的弹力且水平向左B.球可能受墙的弹力且水平向左C.球一定受斜面的弹力且垂直斜面向上D.球可能不受斜面的弹力且垂直斜面向上答案5.BC力F大小适宜时,球可以静止在斜面上,当力F增大到一定程度时墙才对球有水平向左的弹力,故A错误,B正确;而斜面对球必须有垂直斜面向上的弹力才能使球不下落,故C正确,D错误。知识点2弹力的有无及其方向的判断6.在图中画出物体A所受弹力的示意图。答案6.解:如下图。知识点3胡克定律7.如下图,锻炼身体用的拉力器,并列装有四根相同的弹簧,每根弹簧的自然长度都是40cm,某人用600N的力把它们拉长至1.6m,那么()A.人的每只手受到拉力器的拉力为300NB.每根弹簧产生的弹力为150NC.每根弹簧的劲度系数为93.75N/mD.每根弹簧的劲度系数为500N/m答案

知识点3胡克定律

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知识点3胡克定律

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知识点3胡克定律答案

学科关键能力构建1.[2022湖南省衡阳市衡南县期末考试]2021年8月,来自中国广东省的14岁天才跳水运发动全红婵以466.20的历史最高分夺得2021东京奥运会跳水女子单人10米跳台金牌。如下图,当她静止站在跳台边缘准备起跳时,以下说法正确的选项是()A.跳台较硬,没发生形变,只有运发动的脚发生形变B.跳台受到的向下的压力,是由跳台发生形变而产生的C.跳台受到向下的压力,就是运发动的重力D.运发动受到的支持力是由跳台发生形变而产生的答案1.D施力物体的弹性形变产生弹力,作用在受力物体上,跳台受到脚发生形变而产生的向下的压力,运发动受到跳台发生弹性形变而产生的向上的支持力,故ABC错误,D正确。答案2.ABCA图中A球受到两个支持力,这两个支持力都与接触面垂直,即通过球心,A正确;B图中A球只受到水平面的弹力F1,右侧的球对A没有弹力,否那么A球将向左运动,B正确;C图中A球受到墙的弹力F1,方向垂直于墙壁向右,斜面的支持力F2,方向垂直斜面向上,C正确;D图中F2方向应通过球心,D错误。3.[2022广东省汕头市潮南区期末考试]弹力在日常生活和工农业生产中有着广泛的应用。如生活中的缓冲装置就是利用弹簧的弹力作用来实现的。某缓冲装置可抽象成如下图的简单模型,图中a、b为原长相等、对应劲度系数分别为k1、k2(k1>k2)的不同轻质弹簧,弹簧处于原长状态。当垫片缓慢向右移动时()A.a弹簧产生的弹力较大B.b弹簧产生的弹力较大C.两弹簧的长度始终保持相等D.a弹簧的压缩量较小答案3.D

当垫片向右移动时,两弹簧均被压缩,两弹簧串联,弹力大小相等,AB错误;由于劲度系数不同,两弹簧形变量不同,两弹簧长度不相等,劲度系数大的弹簧,形变量小,所以a弹簧的压缩量较小,C错误,D正确。

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专项1关于胡克定律的实验1.某同学探究弹簧弹力与形变量的关系。(1)将弹簧悬挂在铁架台上,将刻度尺固定在弹簧一侧。弹簧轴线和刻度尺都应在方向上(填“水平〞或“竖直〞)。

(2)弹簧自然悬挂,待弹簧时,长度记为L0;弹簧下端挂上砝码盘时,长度记为Lx;在砝码盘中每次增加10g砝码,弹簧长度依次记为L1至L6,数据如下表:

表中有一个数值记录不标准,代表符号为。由表可知所用刻度尺的最小分度为。

(3)如图是该同学根据表中数据作的图,纵轴是砝码的质量,横轴是弹簧长度与的差值(填“L0〞或“Lx〞)。

(4)由图可知弹簧的劲度系数为N/m;通过图和表可知砝码盘的质量为g(结果保存2位有效数字,重力加速度取9.8m/s2)。

代表符号L0LxL1L2L3L4L5L6数值(cm)25.3527.3529.3531.3033.435.3537.4039.30答案

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4.[2021八省八校联考]2021年12月8日,中尼两国共同宣布了珠穆朗玛峰的最新高度为海拔8848.86米,此次珠峰高度测量实现了北斗卫星导航系统首次应用、首次实测珠峰峰顶重力值等多项第一。同时,雪深探测雷达、重力仪、超长距离测距仪等一大批国产现代测量设备纷纷亮相。重力仪的内部包含了由弹簧组成的静力平衡系统。为测量某弹簧的劲度系数,某探究小组设计了如下实验。实验装置如图甲所示,角度传感器与可转动“T〞形螺杆相连,“T〞形螺杆上套有螺母,螺母上固定有一个力传感器,力传感器套在左右两个固定的套杆(图中未画出)上,弹簧的一端挂在力传感器下端挂钩上,另一端与铁架台底座的固定点相连。当角度传感器顶端转盘带动“T〞形螺杆转动时,力传感器会随着“T〞形螺杆旋转而上下平移,弹簧长度也随之发生变化。(1)“T〞形螺杆的螺纹间距d=4.0×10-3m,当其旋转300°时,力传感器在竖直方向移动m。(结果保存2位有效数字)

(2)该探究小组操作步骤如下:①旋转“T〞形螺杆使初状态弹簧长度大于原长。②记录初状态力传感器示数F0以及角度传感器示数θ0。③旋转“T〞形螺杆使弹簧长度增加,待稳定后,记录力传感器示数F1,其增加量ΔF1=F1-F0;角度传感器示数θ1,其增加量Δθ1=θ1-θ0。④屡次旋转“T〞形螺杆,重复步骤③的操作,在表格中记录多组ΔF、Δθ值,图乙中已描出5个点,请将剩余点在图中描出并连线。⑤用ΔF、Δθ、d三个量计算弹簧劲度系数k的表达式为k=;结合图线算出弹簧的劲度系数k=N/m。(结果保存2位有效数字)

序号ΔF(单位:N)Δθ10.121499.7°20.247999.9°30.3731500.5°40.4982000.2°50.6232500.6°60.7473000.3°答案

实验攻略第(1)问主要考查旋转的角度与竖直方向的位移关系,应通过比例关系进行分析求解。第(2)问在连线时应过尽可能多的点,不在直线上的点应均匀分布在直线两侧,然后结合胡克定律写出图线所对应的函数关系式,通过数形结合法求出弹簧的劲度系数。

课时2摩擦力教材必备知识精练知识点1滑动摩擦力1.一物块在水平力拉动下,沿静止的水平传送带由A端运动到B端,如图甲所示,这时所受摩擦力为f1;现开动机械让传送带逆时针匀速转动,再次将同样的物块由传送带的A端匀速拉动到B端,这时所受摩擦力大小为f2,如图乙所示。物块与传送带间的动摩擦因数不变,那么f1、f2的大小关系满足()A.f1=f2B.f1<f2C.f1>f2 D.上述三种情况都有可能答案1.A

滑动摩擦力的大小与相对速度的大小无关,所以只有A正确。知识点1滑动摩擦力2.如下图,一木板B放在水平地面上,木块A放在B的上面,A的右端通过轻质弹簧固定在竖直墙壁上,用力F向左拉B,使B以速度v向左匀速运动,这时轻质弹簧的拉力为T,那么以下说法正确的选项是()A.木板B所受地面的滑动摩擦力的大小等于FB.地面受到的滑动摩擦力的大小等于FC.假设木板以2v的速度运动,木块受到的摩擦力大小为2TD.假设用2F的力作用在木板B上,木块受到的摩擦力不变答案2.D对A、B整体研究,可知地面对木板B的滑动摩擦力大小为F-T,所以AB错误。A、B发生相对滑动,那么A、B间有滑动摩擦力,由于B对A的弹力不变,故A、B间的滑动摩擦力不变,与B的运动速度大小无关,C错误。当拉力为2F时,木块受到的摩擦力不变,故D正确。知识点1滑动摩擦力答案

知识点1滑动摩擦力4.如下图,位于水平桌面上的物块P,由跨过定滑轮的轻绳与物块Q相连,从滑轮到P和到Q的两段绳都是水平的,Q与P之间以及P与桌面之间的动摩擦因数都为μ,两物块的质量都是m,滑轮轴上的摩擦不计,假设用一水平向右的力F拉P使其做匀速运动,那么F的大小为()A.4μmg B.3μmg C.2μmg D.μmg答案4.A

以Q为研究对象,Q在水平方向受绳的拉力F1和P对Q的摩擦力Fμ1作用,由平衡条件可知F1=Fμ1=μmg;以P为研究对象,P受到水平拉力F、绳的拉力F2,Q对P的摩擦力F'μ1和桌面对P的摩擦力Fμ2,由平衡条件可知F=F2+F'μ1+Fμ2,Fμ2=μFN=2μmg,又有F1=F2,F'μ1=Fμ1,代入解得F=4μmg,所以选项A正确。知识点2静摩擦力5.如下图,两块相同的木块被竖直的木板夹住保持静止状态,每一木块的重力均为100N,那么两木块间的摩擦力大小为()A.100N B.50N C.10N D.0答案5.D

设一侧木板对木块的摩擦力大小为Ff1,两块木块之间的摩擦力大小为Ff2,根据平衡条件对整体分析,有2Ff1=2G,得Ff1=G,对A木块分析,有Ff1+Ff2=G,解得Ff2=0,即两木块间摩擦力为零,故D正确,ABC错误。知识点2静摩擦力6.[2022广东省华南师大附中月考]如下图,物体A、B放在物体C上,水平力F作用于A,使A、B、C一起匀速运动,各接触面间的摩擦力的情况是()A.A对C有向右的摩擦力B.C对B有向左的摩擦力C.物体C受到两个摩擦力的作用D.C对地有向右的摩擦力答案6.C以物体A为研究对象,做匀速运动时,由二力平衡可知,C对A有向右的摩擦力,那么A对C有向左的摩擦力,A错误;对物体B,假设C对其有摩擦力,那么B不能匀速运动,故B、C间没有摩擦力,B错误;选A、B、C整体为研究对象,在F作用下整体向左匀速运动,由二力平衡可知地面对C有向右的摩擦力,C对地面有向左的摩擦力,C受到A、地面给它的两个摩擦力的作用,C正确,D错误。知识点2静摩擦力7.[2022山东省滕州市期末考试]磁性白板的一个突出优点是可以使用强力磁钉将需要的纸张“钉〞在磁性白板上。现将白板水平放置在地面上,在白板上用磁钉“钉〞住一张彩纸,向右轻轻拉彩纸,未拉动,对这一情景,以下说法正确的选项是()A.磁钉受到向右的摩擦力B.磁钉仅受重力和支持力两个力C.彩纸受到白板向左的摩擦力D.白板与地面间无摩擦力答案7.C

对磁钉分析可知,磁钉没有相对彩纸的运动趋势,不受摩擦力,A错误;磁钉除了受重力和支持力之外,还要受到白板的磁性吸引力,B错误;由于彩纸相对于白板有向右的运动趋势,彩纸受到白板向左的摩擦力,C正确;对整体分析可知,整体有向右的运动趋势,白板受到地面向左的摩擦力,D错误。知识点2静摩擦力8.(多项选择)如下图,放在水平桌面上的木块A处于静止状态,所挂的砝码和托盘的总质量为0.6kg,弹簧测力计读数为2N,滑轮摩擦不计。假设轻轻取走盘中的局部砝码,使砝码和托盘的总质量减少到0.3kg,将会出现的情况是(g取10m/s2)()A.弹簧测力计的读数不变B.A仍静止不动C.A与桌面间的摩擦力不变D.A所受的合力变大答案8.AB当砝码和托盘的总质量为m1=0.6kg时,有F+f=m1g,那么f=4N,可知A与桌面间的最大静摩擦力至少为4N;当砝码和托盘的总质量为m2=0.3kg时,假设A仍不动,此时F不变,有F+f'=m2g,那么f'=1N<4N,故假设成立,A仍静止不动,A所受的合力仍为零,A与桌面间的摩擦力变为1N,弹簧测力计的读数不变,选项AB正确,选项CD错误。学科关键能力构建答案1.BC以木块a为研究对象,在水平方向上平衡,那么木块a受水平向左的静摩擦力,大小为F。以a、b整体为研究对象,水平方向上平衡,没有相对地面运动的趋势,b与地面之间无静摩擦力,BC正确,AD错误。2.[2022上海师大附中期中考试]如下图,A是主动轮,B是从动轮,它们通过不打滑的皮带传动,轮的转动方向如下图,B轮上带有负载,P、Q分别是两轮边缘上的点,那么关于P、Q所受摩擦力的判断正确的选项是()A.P受到的是静摩擦力,方向向下B.P受到的是滑动摩擦力,方向向上C.Q受到的是静摩擦力,方向向上D.Q受到的是滑动摩擦力,方向向下答案2.CP点位于主动轮边缘上,轮子带着传送带运动,故传送带相对轮子有向上运动的趋势,但没有相对滑动,故P点受到的是静摩擦力,方向向上,应选项AB错误;Q点位于从动轮边缘上,轮子是在传送带的带动下运动的,没有打滑,故受到的也是静摩擦力,因皮带向上运动,故Q相对于皮带有向下的运动趋势,故Q受到的摩擦力方向向上,选项C正确,D错误。答案3.BC按动“前进〞键,甲车对后轮提供向前的摩擦力作用,以驱动汽车向前运动,甲车受到的摩擦力是向后的,甲车相对地面向后退,应选项B正确;同理可得选项C正确。

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答案5.D第1张纸上外表受到搓纸轮施加的静摩擦力f,方向向右,第1张纸下外表受到第2张纸施加的滑动摩擦力f',方向向左,故第2张纸受到第1张纸的摩擦力方向向右,即有f'=μ2(mg+F),F为搓纸轮对第1张纸的压力;因为每次只进一张纸,那么f'<μ1F,即μ2(mg+F)<μ1F,故必有μ1>μ2,故A错误,D正确;第10张纸与第11张纸之间及第20张纸与摩擦片之间的摩擦力是静摩擦力,根据受力平衡可知,大小均为f',故BC错误。答案6.D由Ff=μN可知,随着长为3L的木板逐渐进入粗糙桌面,木板所受摩擦力Ff均匀增大,全部进入粗糙桌面后,木板所受支持力不变,那么木板所受摩擦力Ff也不再改变,应选项D正确。7.如图1所示为某同学设计的“探究滑动摩擦力大小与物体间压力的关系〞的原理图。弹簧测力计一端固定于P点,自由端系一细线,与铜块水平连接。拉动长木板,弹簧测力计的示数T总等于铜块与长木板间的滑动摩擦力Ff。在铜块上添加砝码,改变压力FN,测出每次对应的T,记录每次添加砝码的质量m与T值如下表:(1)某同学在第3次实验时弹簧测力计的示数如图2所示,忘记了读数,请你读出该同学第3次实验时弹簧测力计的读数为N。

(2)实验结果说明:滑动摩擦力的大小与正压力的大小呈(选填“线性关系〞或“非线性关系〞)。

(3)通过表中数据可知,铜块与长木板之间的动摩擦因数为(g=10m/s2,且保存2位有效数字)。

实验次数1234添加砝码的质量m/kg0.20.40.60.8弹簧测力计的示数T/N2.53.0

4.0答案7.答案(1)3.5(2)线性关系(3)0.25解析(1)该同学第3次实验时弹簧测力计的读数为3.5N。(2)实验结果说明:滑动摩擦力的大小与正压力的大小呈线性关系。(3)设铜块的质量为M,那么T=μ(Mg+mg),代入数据得2.5N=μ(Mg+0.2×10N),4.0N=μ(Mg+0.8×10N),联立解得μ=0.25。课时3牛顿第三定律知识点1作用力与反作用力1.(多项选择)关于作用力与反作用力,以下说法正确的选项是()A.作用力是摩擦力,反作用力可能是弹力B.作用力是弹力,反作用力可能是摩擦力C.作用力是摩擦力,反作用力一定是摩擦力D.作用力是弹力,反作用力一定是弹力答案1.CD

作用力与反作用力的性质相同,摩擦力的反作用力也是摩擦力,弹力的反作用力也是弹力,故CD正确,AB错误。知识点1作用力与反作用力答案2.D

F2的反作用力是F3,A错误;F1的施力物体是地球,B错误;F4的反作用力是弹簧对天花板的拉力,C错误;易知D正确。知识点2牛顿第三定律答案3.B

由题图乙可知,作用力变大时,反作用力也变大,A错误;作用力和反作用力的方向总是相反的,B正确;作用力和反作用力同时变化,C错误;此图线不一定是在两个传感器都处于静止状态下得到的,也可能处于运动状态,D错误。知识点2牛顿第三定律答案4.D甲的手与乙的手之间的相互作用力总是大小相等、方向相反、作用在同一条直线上,应选项D正确。知识点3一对作用力、反作用力和一对平衡力的比较5.(多项选择)[2022福建省三明市期末考试]如图,效劳员水平托举菜盘给顾客上菜。菜盘水平向左匀速运动,不计空气阻力,那么()A.手对菜盘的摩擦力方向向左B.菜盘对手的作用力方向竖直向下C.手对菜盘的支持力和菜盘对手的压力为一对平衡力D.手对菜盘的支持力和菜盘对手的压力为一对相互作用力答案5.BD

菜盘匀速运动,处于平衡状态,重力和手对菜盘的支持力为一对平衡力,不可能受到水平方向的摩擦力,A错误;手对菜盘的作用力与菜盘的重力大小相等,方向相反,手对菜盘的作用力竖直向上,根据牛顿第三定律,菜盘对手的作用力方向竖直向下,B正确;手对菜盘的支持力和菜盘对手的压力为一对相互作用力,C错误,D正确。知识点3一对作用力、反作用力和一对平衡力的比较6.如下图,用质量不计的轻绳L1和L2将M、N两重物悬挂起来,以下说法正确的选项是()A.L1对M的拉力和L2对M的拉力是一对平衡力B.L2对M的拉力和L2对N的拉力是一对作用力与反作用力C.L1对M的拉力和M对L1的拉力是一对平衡力D.L2对N的拉力和N对L2的拉力是一对作用力与反作用力答案6.D

对M受力分析,它受到重力、L1的拉力、L2的拉力的作用,因此L1对M的拉力和L2对M的拉力并不是一对平衡力,A错误;作用力和反作用力是相互作用的两个物体之间的力,而B选项中有三个物体,M、N、L2,B错误;平衡力必须作用在同一个物体上,L1对M的拉力和M对L1的拉力分别作用在M和L1上,显然不是平衡力,C错误;L2对N的拉力和N对L2的拉力是一对作用力与反作用力,D正确。知识点4受力分析7.(多项选择)[2022上海师大附中期中考试]放在水平地面上的物体B上外表有一物体A,A与B之间有一处于伸长状态的水平弹簧,整个装置处于静止状态,如下图,那么关于B和A受力情况的判断,正确的选项是()A.A受到向左的摩擦力B.B受到A对它向左的摩擦力C.地面对B的摩擦力方向向右D.地面对B不存在摩擦力作用答案7.AD

伸长的弹簧对A产生向右的弹力,由于A处于静止状态,所以B对A有向左的摩擦力,A对B有向右的摩擦力,选项A正确,B错误;选整体分析,整体相对地面无运动趋势,地面对B无摩擦力,选项C错误,D正确。知识点4受力分析答案8.B先对A受力分析,A受到重力、B对其垂直于接触面向上的支持力,因A做匀速运动,故B对A有沿接触面向上的静摩擦力,共受3个力。再对B受力分析,B受到重力、A对B垂直于接触面向下的压力、斜面的支持力、滑动摩擦力及A对B的静摩擦力,共5个力。应选项B正确。知识点4受力分析9.(多项选择)物体b在水平推力F作用下,将物体a压在竖直墙壁上,a、b均处于静止状态,如下图。关于a、b两物体的受力情况,以下说法正确的选项是()A.a受到两个摩擦力的作用B.a共受到四个力的作用C.b共受到三个力的作用D.a受到墙壁摩擦力的大小不随F的增大而增大答案9.AD

以整体为研究对象,整体受到重力、水平推力F、墙对整体水平向右的弹力和墙壁对整体的摩擦力作用,由于整体处于平衡状态,所以墙对a的摩擦力不随F的增大而增大,选项D正确;隔离b为研究对象,b受到重力、水平推力、a对b水平向右的弹力、a对b向上的摩擦力四个力作用,选项C错误;再隔离a,a受到b对a向下的摩擦力、墙壁对a向上的摩擦力、重力及水平方向上的两个弹力作用,选项A正确,B错误。知识点4受力分析10.(多项选择)[2022吉大附中期中考试]如下图,三个相同物体叠放在一起,置于粗糙水平面上,物体间接触面不光滑,现用一水平力F作用于B上,物体仍静止。以下说法正确的选项是()A.B物体受到六个力作用B.A物体受到两个力作用C.C物体受到水平面对它的摩擦力大小为F,方向水平向左D.C物体对B物体的支持力大小等于B物体的重力答案10.BC

对A物体受力分析可知,A物体受重力和B物体对它的支持力,选项B正确;对B物体受力分析,B物体受重力、A物体对B物体的压力、C物体对B物体的支持力、拉力和C物体对B物体的摩擦力,所以B物体受五个力的作用,选项A错误;以三个物体整体为研究对象,由二力平衡可知,C物体所受水平面的摩擦力的大小为F,方向水平向左,选项C正确;由于A物体放在B物体上,所以C物体对B物体的支持力大小等于A物体和B物体的重力之和,选项D错误。知识点4受力分析11.[2022福建省福州市联考]如下图,物块A放在直角三角形斜面体B上面,B放在弹簧上面并紧挨着竖直墙壁,初始时A、B静止,现用力F沿斜面向上推A,但A、B仍未动。那么以下说法正确的选项是()A.施加力F前,B与墙面间的弹力一定为零B.施加力F后,B对A的摩擦力方向一定沿斜面向上C.施加力F后,B与墙之间可能没有摩擦力D.施加力F后,弹簧弹力可能变化答案11.A施加力F前,将A、B看作一个整体,水平方向上不受力,所以B与墙面间的弹力一定为零,选项A正确;施加力F前,B对A的摩擦力方向沿斜面向上,施加力F后,B对A的摩擦力可能为零,也可能向下,也可能向上,选项B错误;施加力F后,将A、B看作一个整体,系统与之前相比,多了一个左上方向的推力F,系统未动,那么墙壁对B有向右的弹力和向下的摩擦力,选项C错误;施加力F后,系统未动,弹簧的形变量不变,所以弹簧的弹力不变,选项D错误。易错疑难集训(一)教材易混易错集训易错点1误判弹力的方向1.一氢气球下系一重物G,重物只在重力和绳的拉力F作用下做匀速直线运动,不计空气阻力和风力的影响,重物匀速运动的方向如图中箭头所示的虚线方向,图中气球和重物G在运动中所处的位置正确的选项是()答案1.A

重物只在重力和绳的拉力作用下做匀速直线运动,那么这两个力满足二力平衡,即绳的拉力的方向是竖直向上的,A正确。易错点1误判弹力的方向2.如下图,固定在小车上的支架的斜杆与竖直杆的夹角为θ,在斜杆下端固定着质量为m的小球,小车静止,以下关于杆对球的弹力的判断正确的选项是()A.大小为mg,方向沿杆向上B.大小为mg,方向垂直杆向上C.大小为mg,方向竖直向上D.以上说法都不对答案2.C此题易错之处是认为斜杆的弹力方向一定沿杆的方向。小车静止时,根据平衡条件可知,杆对球的弹力F=mg,方向竖直向上,C正确,ABD错误。易错点2误以为弹簧弹力与运动状态有关答案3.D此题易错之处是认为小物块在粗糙的桌面上滑动时弹力较大,在光滑的桌面上滑动时弹力较小。四种情况下弹簧的弹力相等,所以四个弹簧的伸长量相等,选项D正确。易错点3误判相对运动趋势4.自行车在平直公路上匀速前进时,前后轮所受摩擦力的方向(

)A.都向后

B.都向前C.前轮向后,后轮向前 D.前轮向前,后轮向后答案4.C此题易错之处是不会判断两轮运动趋势的方向。自行车匀速前进时,由于人通过链条给后轮一个力,使后轮转动,设后轮与地面接触处光滑,那么后轮应加速转动,说明后轮与地面接触局部有相对地面向后转动的趋势,由于静摩擦力的方向与物体的运动趋势方向相反,故后轮所受静摩擦力F静的方向向前;前轮转动是由于前轮受到力的作用,假设前轮与地面接触处光滑,那么前轮就不会转动,故前轮相对地面有向前运动的趋势,其所受摩擦力的方向向后,只有选项C正确。易错点3误判相对运动趋势5.(多项选择)如下图,A、B两物体叠放在粗糙的水平地面上,A、B间的动摩擦因数为μ,水平轻弹性绳一端拴住B物体,另一端固定在墙上,水平外力F作用于A,A、B均保持静止状态,那么A、B两物体受力的个数可能分别为()A.5、2 B.4、2 C.5、4 D.6、4答案5.ACD此题易错之处在于不善于采用假设法分析:假设轻弹性绳没有拉力和假设轻弹性绳有拉力两种情况。假设轻弹性绳无拉力,那么B不受摩擦力,只受重力和支持力2个力,对A:受重力、支持力、压力、拉力、地面对它的摩擦力5个力,故A正确;假设轻弹性绳有拉力,那么B还要受到向右的摩擦力、重力、支持力,对A:受重力、支持力、压力、拉力、B对它的摩擦力、地面对它的摩擦力(绳的弹力与F相等时不存在)5或6个力,故CD正确,B错误。易错点4误以为静摩擦力与正压力有关6.(多项选择)人握住旗杆匀速向上爬,那么以下说法正确的选项是()A.人受的摩擦力的方向是向下的B.人受的摩擦力的方向是向上的C.人握旗杆的力越大,人受的摩擦力也越大D.人握旗杆的力增大,并不会使人受的摩擦力增大答案6.BD人的手与旗杆是相对静止的,人受到的是静摩擦力,方向沿杆向上,由二力平衡可知,摩擦力的大小始终等于人的重力大小,应选项BD正确。易错点4误以为静摩擦力与正压力有关7.把一个重为G的物体,用一个水平力F=kt(k为恒量,t为时间)压在竖直的足够高的平整的墙上,如下图,从t=0开始物体所受的摩擦力Ff随t的变化关系可能是()答案7.B由于物体受到的水平推力为F=kt,由二力平衡得,墙与物体间的弹力FN=kt。当F比较小时,物体所受的摩擦力Ff小于物体的重力G,物体将沿墙壁下滑,此时物体与墙壁间的摩擦力为滑动摩擦力,由公式可得,滑动摩擦力大小Ff=μkt。当摩擦力Ff大小等于重力G时,物体有速度,不能立即停止运动,物体受到的摩擦力仍然是滑动摩擦力;随着摩擦力的增大,摩擦力将大于重力,物体做减速运动直至静止,摩擦力将变为静摩擦力,静摩擦力与正压力无关,跟重力始终平衡。故B正确,ACD错误。常考疑难问题突破疑难点1胡克定律的应用1.一根大弹簧内套一根小弹簧,大弹簧比小弹簧短0.20m,它们的下端固定在地面上,而上端自由,如图甲所示。当加力压缩此组合弹簧时,测得力和弹簧压缩距离之间的关系如图乙所示,那么两弹簧的劲度系数分别是(设大弹簧的劲度系数为k1,小弹簧的劲度系数为k2)()A.k1=100N/m,k2=200N/m B.k1=200N/m,k2=100N/mC.k1=100N/m,k2=300N/m D.k1=300N/m,k2=200N/m答案

疑难点1胡克定律的应用2.如下图,质量为m的物体A放在地面上的竖直轻弹簧B上,现用细绳跨过定滑轮将物体A与另一轻弹簧C连接,当弹簧C处在水平位置且右端位于a点时它没有发生形变。弹簧B和弹簧C的劲度系数分别为k1和k2,重力加速度为g,不计定滑轮、细绳的质量和摩擦。将弹簧C的右端由a点沿水平方向拉到b点时,弹簧B刚好没有形变,求a、b两点间的距离。答案

疑难点2摩擦力的“突变〞问题答案3.C此题的疑难之处是不能正确判断摩擦力的方向和性质的突变而出错。物体A向右滑动时,受到地面向左的滑动摩擦力f1,由f1=μmg,得f1=2N;物体静止后,因受到向左的拉力F0=1N<f1,物体A不再运动,由二力平衡可知,物体A受到的向右的静摩擦力f2=F0=1N,应选项C正确。疑难点2摩擦力的“突变〞问题答案

课时4力的合成和分解教材必备知识精练知识点1对合力与分力的关系的理解答案1.B合力可以比任何一个分力都大,也可以小于或等于任何一个分力,选项A错误;假设分力大小不变,分力夹角越大合力就越小,选项B正确;假设分力夹角不变,一个分力大小不变,另一个分力增大,那么合力可能减小,例如当两个分力夹角为180°时,选项C错误;假设合力不变,分力夹角越大分力就越大,选项D错误。知识点1对合力与分力的关系的理解答案2.C两个力的合力小于等于两力的代数和,而大于等于两力差值的绝对值,因此合力的大小可能比任意分力小,故A错误;由平行四边形定那么可得,当夹角θ(0<θ<π)增大时,它们的合力随夹角的增大而减小,故B错误;如果一个力与几个力的作用效果相同,那么这一个力称为那几个力的合力,故合力是原来几个力的等效替代,合力与分力具有效果相同的性质,故C正确;同时作用在同一物体上的共点力,才能进行力的合成运算,故D错误。知识点2力的合成法那么及应用答案3.A先分别求1N和4N、2N和5N、3N和6N的合力,大小都为3N,且三个合力互成120°角,如下图,根据平行四边形定那么知,图中三个力的合力为零,即题中所给六个力的合力为零,故A正确,BCD错误。知识点2力的合成法那么及应用答案4.B由力的三角形定那么可知,图中F2与F4的合力等于F1,F3与F5的合力也等于F1,故这5个力的合力大小为3F1=30N,选项B正确。知识点2力的合成法那么及应用

答案

知识点3正交分解法分解力答案6.AC如下图,在沿杆和垂直杆方向建立直角坐标系,F沿y轴的分力Fy=Fsin53°=4N,F与重力在y轴上的合力刚好为0,所以杆与小球只接触不挤压,无弹力和摩擦力,选项A正确,B错误;当F=10N时,Fy=8N,F与重力垂直杆方向的合力为4N,垂直于杆向上,此时杆对小球的弹力垂直于杆向下,且F在水平方向上有分力,因此杆对小球还有摩擦力,小球一共受4个力,选项C正确,D错误。知识点3正交分解法分解力答案

知识点4根据力的效果分解力答案8.AD对B项图,物体的重力按作用效果分解成垂直接触面的力与垂直挡板的力,如图甲所示,应选项B错误;对C项图,按照力的作用效果,拉力分解如图乙所示,应选项C错误;A、D项图中力的分解是正确的,应选项AD正确。知识点4根据力的效果分解力答案

知识点5力的多解问题

答案10.BF'的最小值应该是过力F的最右端,向OO'的方向作垂线,那么力F右端与垂足的距离即为最小力的大小,故该最小力为Fsinθ,选项B正确。知识点5力的多解问题11.如下图,两个力的合力F为50N。分力F1的方向与合力F的方向成30°角,分力F2的大小为30N,那么()A.F1的大小是唯一的B.F2的方向是唯一的C.F2有两个可能的方向D.F2可取任意方向答案11.C由于F2=30N>Fsin30°=25N,且F2<F=50N,故由力的三角形定那么可知,F1可以有两个值,F2有两个可能的方向,如下图,应选项C正确。知识点5力的多解问题

答案

学科关键能力构建1.[2022广东佛山期末考试]我国运发动刘洋在2021年东京奥运会上获得了体操吊环比赛金牌。如下图,运发动由“倒立支撑〞(图甲)缓慢地过渡到“倒十字支撑〞(图乙)的过程中,两条吊绳间的张角由零逐渐增大。有关此过程,以下说法正确的选项是()A.吊绳的张力在逐渐增大B.吊绳的张力在逐渐减小C.两吊环对运发动作用力的合力在逐渐增大D.两吊环对运发动作用力的合力在逐渐减小答案

答案

3.[2022江苏省连云港市东海县期中考试]“千斤顶〞是家庭轿车常备工具之一(如图甲),当摇动把手时,“千斤顶〞的两“臂膀〞在“螺纹轴〞的作用下就能靠拢,从而将汽车顶起(如图乙),当一个车轮刚被顶起时,“千斤顶〞受到汽车的压力为1.6×104N(假设恒定不变),此时“千斤顶〞两“臂膀〞间的夹角为60°,以下判断正确的选项是()A.该汽车的重力大小等于1.6×104NB.此时“千斤顶〞每臂受到的压力大小均为1.6×104NC.假设继续缓慢摇动把手,将汽车顶起,“千斤顶〞每条“臂膀〞受到的压力将减小D.假设继续缓慢摇动把手,将汽车顶起,“千斤顶〞每条“臂膀〞受到的压力将增大答案3.C由题图可知,该“千斤顶〞只顶起一个车轮,“千斤顶〞受到的压力只是汽车重力的一局部,所以汽车的重力一定大于1.6×104N,A错误;对“千斤顶〞两臂交叉点进行受力分析,只有当“千斤顶〞两臂间的夹角为120°时,才能由对称性得2Ncos60°=F压,此时每臂受到的压力N=F压=1.6×104N,而题中“千斤顶〞两臂间的夹角为60°,所以“千斤顶〞每臂受到的压力大小不等于1.6×104N,B错误;假设继续缓慢摇动把手,将汽车顶起,两臂的夹角变小,压力不变,根据合力与分力的关系,那么“千斤顶〞每条“臂膀〞受到的压力将减小,D错误,C正确。

答案

答案

专项2关于平行四边形定那么的实验1.[2022广东省清远市期末考试]“求知〞兴趣小组采用图甲装置验证“力的平行四边形定那么〞。(1)如图乙所示,分别将弹簧测力计连接在两根细绳的末端,沿任意两条射线方向拉细绳,使汇力圆环与平板上的定位圆重合,记录两个拉力的。

(2)直接用一个弹簧测力计去拉细绳,使,记录这个拉力的。

(3)用作图法作出三个力,观察三个力构成的几何图形,看是否符合“平行四边形定那么〞。假设用弹性绳替换细绳, (选填“影响〞或“不影响〞)实验结果。

答案1.答案(1)大小和方向(2)汇力圆环与平板上的定位圆重合大小和方向(3)不影响解析(1)要记录两个拉力的大小和方向,以便验证是否符合平行四边形定那么。(2)用一个弹簧测力计去拉细绳,也要使汇力圆环与平板上的定位圆重合,同时记录拉力的大小和方向。(3)用弹性绳替换细绳,不会影响实验结果。2.用如下图的器材可以验证“力的平行四边形定那么〞。在圆形桌子透明桌面上平铺一张白纸,在桌子边缘安装三个光滑的滑轮,其中滑轮P1固定在桌子边,滑轮P2、P3可沿桌边移动。第一次实验中,步骤如下:A.在三根轻绳下挂上一定数量的钩码,并使结点静止;B.在白纸上描下结点的位置,记为O点,以O点为起点,沿三根绳子的方向作出三个拉力的图示;C.以绕过P2的绳的拉力及绕过P3的绳的拉力为邻边作平行四边形,作出以O点为起点的平行四边形的对角线,量出对角线的长度;D.检验对角线的长度和绕过P1的绳的拉力的图示的长度是否一样,方向是否在一条直线上。(1)这次实验中,假设一根绳挂的钩码质量为m,另一根绳挂的钩码质量为2m,那么第三根绳挂的钩码质量一定大于 且小于。

(2)第二次实验时,改变滑轮P2、P3的位置和相应绳上钩码的数量,使结点平衡,绳的结点(选填“必须〞或“不必〞)与第一次实验中白纸上描下的O点重合。实验中,桌面不水平(选填“会〞或“不会〞)影响实验的结论。

答案2.答案(1)m3m(2)不必不会解析(1)假设一根绳挂的钩码质量为m,另一根绳挂的钩码质量为2m,那么两绳子的拉力分别为mg和2mg,两绳子的拉力的合力F的范围是mg≤F≤3mg,三力的合力为零,那么第三根绳挂的钩码质量范围为m~3m,即第三根绳挂的钩码质量一定大于m且小于3m。(2)本实验不是先用一根绳拉,然后用两根绳去拉,使一根绳拉的作用效果与两根绳拉的作用效果相同,而是三根绳同时拉结点,所以结点的位置可以改变;假设桌面不水平,也不会影响实验结论。3.有同学利用如图甲所示的装置来验证力的平行四边形定那么。在竖直木板上铺有白纸,固定两个光滑的滑轮A和B,将绳子打一个结点O,每个钩码的重量相等,当系统到达平衡时,根据钩码个数读出三根绳子的拉力F1、F2和F3,答复以下问题。(1)改变钩码个数,实验能完成的是。

A.钩码的个数N1=N2=2,N3=4B.钩码的个数N1=N3=3,N2=4C.钩码的个数N1=N2=N3=4D.钩码的个数N1=3,N2=4,N3=5(2)在拆下钩码和绳子前,最重要的一个步骤是。

A.标记结点O的位置,并记录OA、OB、OC三段绳子的方向B.量出OA、OB、OC三段绳子的长度C.用量角器量出三段绳子之间的夹角D.用天平测出钩码的质量(3)在作图时,你认为图(选填“乙〞或“丙〞)是正确的。

答案3.答案(1)BCD(2)A(3)乙解析(1)实验中的分力与合力的关系必须满足|F1-F2|<F3<F1+F2,因此BCD选项是可以的。(2)拆下钩码和绳子前要记录结点O的位置以及三段绳子的方向,应选A。(3)实验中F3的方向是竖直向下的,故图乙正确。方法点拨此题考查“验证力的平行四边形定那么〞的实验,实验原理还是来源于课本,只是改变了局部实验器材以及实验步骤,只要能深刻理解实验原理,掌握处理此类实验的根本方法,不难解答此题。4.[2022北京师大二附中期末考试]一同学用电子秤、水壶、细线、墙钉和贴在墙上的白纸等物品,在家中验证力的平行四边形定那么。(1)如图(a),在电子秤的下端悬挂一装满水的水壶,记下水壶时电子秤的示数F。

(2)如图(b),将三根细线L1、L2、L3的一端打结,另一端分别拴在电子秤的挂钩、墙钉A和水壶杯带上。水平拉开细线L1,在白纸上记下结点O的位置、和电子秤的示数F1。

(3)如图(c),将另一颗墙钉B钉在与结点O同一水平位置上,并将L1拴在其上。手握电子秤沿着(2)中L2的方向拉开细线L2,使和三根细线的方向与(2)中重合,记录电子秤的示数F2。

(4)在白纸上按一定标度作出电子秤拉力F、F1、F2的图示,根据平行四边形定那么作出F1、F2的合力F'的图示,假设,那么平行四边形定那么得到验证。

答案4.答案(1)静止(2)三根细线的方向(3)结点O的位置(4)F和F'在误差允许的范围内重合解析(1)要测量装满水的水壶的重力,那么应记下水壶静止时电子秤的示数F。(2)要画出平行四边形,那么需要记录分力的大小和方向,所以在白纸上记下结点O的位置的同时,也要记录三根细线的方向以及电子秤的示数F1。(3)已经记录了一个分力的大小,还要记录另一个分力的大小,那么结点O的位置不能变化,力的方向也都不能变化,所以应使结点O的位置和三根细线的方向与(2)中重合,记录电子秤的示数F2。(4)根据平行四边形定那么作出F1、F2的合力F'的图示,假设F和F'在误差允许的范围内重合,那么平行四边形定那么得到验证。F/N00.501.001.502.002.50l/cml010.9712.0213.0013.9815.05完成以下作图和填空:(1)利用表中数据在图丙中画出F-l图像,根据图像求得l0=cm。

(2)测得OA=6.00cm,OB=7.60cm,那么FOA的大小为N。

(3)根据给出的标度,在图丁中作出FOA和FOB的合力F'的图示。(4)通过比较F'与的大小和方向,即可得出实验结论。

答案5.答案(1)如图1所示10.00(9.90~10.10均可)(2)1.80(1.70~1.90均可)(3)如图2所示(4)FOO'解析(1)在坐标系中描点,用直线将各点连接起来,不在直线上的点均匀分布在直线的两侧,如图1所示。由图1可知,橡皮筋原长l0=10.00cm。(2)橡皮筋的长度l=OA+OB=13.60cm,由图1可得F=1.80N,所以FOA=FOB=F=1.80N。(3)利用给出的标度作出FOA和FOB的图示,然后以FOA和FOB为邻边作出平行四边形,过O点的对角线即为合力F',如图2所示。(4)FOO'的作用效果和FOA、FOB两个力的作用效果相同,F'是FOA、FOB两个力的合力,所以只要比较F'和FOO'的大小和方向,即可得出实验结论。课时5共点力的平衡教材必备知识精练知识点1三力平衡1.三个相同的支座上分别搁着三个质量和直径都相等的光滑圆球a、b、c,支点P、Q在同一水平面上,a球的重心Oa位于球心,b球和c球的重心Ob、Oc分别位于球心的正上方和正下方,如下图。三个球处于平衡状态,支点P对a球的弹力为Fa,对b球和c球的弹力分别为Fb和Fc。那么()A.Fa=Fb=Fc B.Fb>Fa>FcC.Fb<Fa<Fc D.Fa>Fb=Fc答案1.A弹力的方向应该与接触面垂直,对于点和曲面接触的情况,弹力应该与曲面在该点的切线垂直,即弹力应该过圆球的球心。作出光滑圆球的受力分析图,支点P、Q对圆球的弹力方向与水平面的夹角相等,设为α,那么由平衡条件得2Fsinα=mg,那么Fa=Fb=Fc,选项A正确。知识点1三力平衡2.[2022广东省深圳市期中考试]如图,一女孩把装有一个篮球的手推车沿斜坡一直保持匀速向上推动,篮子底面平行于斜面,侧面垂直于底面,以下说法正确的选项是()A.篮子底面对篮球的弹力大于篮球的重力B.篮子侧面对篮球的弹力大于篮球的重力C.篮子对篮球的总作用力大于篮球的重力D.假设在篮子中再放入一个篮球,各个球所受的合力相同答案2.D对篮球受力分析,并对力进行合成如图。根据几何知识,篮子底部对篮球的支持力N1=mgcosθ<mg,A错误;篮子侧面对篮球的支持力N2=mgsinθ<mg,B错误;由于篮球随手推车沿斜坡一直保持匀速向上运动,受力平衡,那么篮子对篮球的总作用力等于篮球的重力,C错误;同理,在篮子中再放入一个篮球,各个球所受的合力相同,都为0,D正确。知识点1三力平衡

知识点1三力平衡答案

知识点1三力平衡

知识点1三力平衡答案

知识点2共点力平衡推论的应用

答案

知识点2共点力平衡推论的应用6.[2022福建省莆田市模拟考试]如图是某建筑工地悬吊装置的示意图,图中OM是用轻钢制作的龙骨,ON为尼龙轻绳。OM可以绕通过M点且垂直于纸面的轴转动,尼龙绳的N端系在一辆天车上,尼龙绳和龙骨的重力及M处的摩擦力都可以忽略不计。假设∠MON<90°,所挂的重物不变,保持OM与竖直墙面的夹角不变而将天车稍微向左开动一点距离,那么以下说法正确的选项是()A.尼龙绳ON对O点的拉力不变B.尼龙绳ON对O点的拉力增大C.龙骨OM对O点的支持力不变D.龙骨OM对O点的支持力减小答案6.B以O点为研究对象进行受力分析,三个力合力为零,表示三个力的有向线段构成一个闭合三角形,假设仅仅将天车向左移动少许,即ON与竖直方向的夹角变大,重力G大小方向均不变,FN方向不变,由图可知,FN变为F'N,F变为F',所以FN变大,F变大,应选项B正确,ACD错误。知识点2共点力平衡推论的应用答案7.A细绳与轻质杆等长,可知细绳与轻质杆和竖直方向的夹角θ相同,那么轻质杆对球的作用力FN与细绳对球的作用力FT大小相等,即FT=FN,由受力平衡可知2FTcosθ=mg。将细绳固定端沿竖直面缓慢稍微向下平移一段距离后重新固定,那么θ变大,可得FT和FN均变大,轻质杆和细绳对小球作用力的合力大小不变,总等于球的重力mg,应选项A正确,BCD错误。知识点3多力平衡问题

答案

知识点3多力平衡问题

答案

学科关键能力构建1.[2021新高考八省(市)联考广东物理]某同学参加“筷子夹玻璃珠〞游戏。如下图,夹起玻璃珠后,左侧筷子与竖直方向的夹角θ为锐角,右侧筷子竖直,且两筷子始终在同一竖直平面内。保持玻璃珠静止,忽略筷子与玻璃珠间的摩擦。以下说法正确的选项是()A.两侧筷子对玻璃珠的合力比重力大B.两侧筷子对玻璃珠的合力比重力小C.左侧筷子对玻璃珠的弹力一定比玻璃珠的重力大D.右侧筷子对玻璃珠的弹力一定比玻璃珠的重力大答案

一题多解此题的C、D项还可用如下方法求解。将玻璃珠所受的三力平移构成矢量三角形如下图,可明显判断出左侧筷子对玻璃珠的弹力一定比玻璃珠的重力大,C正确;由几何关系可知,在0°<θ≤45°时,F2≥G,在45°<θ<90°时,F2<G,故D错误。

答案

3.[2022山东省德州市模拟考试]如下图,竖直墙壁上的M、N两点在同一水平线上,固定的竖直杆上的P点与M点的连线水平且垂直于MN,轻绳的两端分别系在P、N两点,吊着一重物的光滑小滑轮可在轻绳上滑动。先将轻绳右端从N点沿直线缓慢移动至M点,然后再沿墙面竖直向下缓慢移动至S点,整个过程重物始终没落地。那么整个过程中轻绳拉力大小的变化情况是()A.一直增大 B.先增大后减小C.先减小后增大 D.先减小后不变答案3.D由于P点与M点的连线水平且垂直于MN,将轻绳右端由N点沿直线缓慢移动至M点的过程中,滑轮两侧的轻绳的夹角变小,而轻绳的合力始终与重力相等,根据力的合成可知轻绳的拉力逐渐减小;轻绳右端由M点沿墙面竖直向下缓慢移动至S点的过程中,滑轮向右端滑动,但滑轮两侧轻绳的夹角不变,那么轻绳的拉力不变,应选项D正确。

答案

答案

答案6.BD

先对A、B、C整体分析,竖直方向受拉力F、重力、轻绳向上的2个拉力,设轻绳中张力大小为T,根据平衡条件,有2T=F+GA+GB+GC,故T=33N,故A错误;隔离A受力分析,竖直方向受重力10N、绳向上的拉力33N,根据平衡条件,B对A的摩擦力方向向下,大小为23N,故B正确;根据平衡条件,物体A、B间的弹力大小等于物体B、C间的弹力大小,故C错误;隔离C受力分析,竖直方向受重力30N、绳向上的拉力33N、向下的拉力F=6N,根据平衡条件,B对C的摩擦力方向向上,大小为3N,故D正确。7.[2022江苏省南京市期末学情调研测试]如下图,沙漏B通过轻绳跨过光滑的定滑轮连接在天花板上,沙漏和沙总质量为m2,轻绳通过光滑动滑轮挂着物块A,质量为m1,轻绳与竖直方向的夹角分别为α和β,不考虑滑轮的质量和大小,不计一切摩擦,系统处于静止状态,在沙漏中的沙子缓慢流出的过程中(沙漏与定滑轮始终无接触),以下说法正确的选项是()A.α可能小于β B.α和β保持不变C.m1总是大于m2 D.m1总是小于2m2答案7.D对定滑轮受力分析,绳上拉力大小相同,根据水平方向平衡条件有Tsinα=Tsinβ,那么α总是等于β,根据竖直方向平衡条件有Tcosα+Tcosβ=m1g,T=m2g,在沙漏中的沙子缓慢流出的过程中,m2g减小,那么绳拉力减小,那么α和β减小,AB错误;竖直方向上,根据平衡条件有2Tcosα=m1g,T=m2g,可得2m2cosα=m1,那么m1总是小于2m2,C错误,D正确。

答案

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专项3动态平衡问题题型1图解法(平行四边形、矢量三角形)1.(多项选择)如下图,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,A的圆半径为球B的半径的3倍,球B所受的重力为G,整个装置处于静止状态。设墙壁对B的弹力为F1,A对B的弹力为F2。假设把A向右移动少许后,它们仍处于静止状态,那么F1、F2的变化情况分别是()A.F1减小 B.F1增大C.F2增大 D.F2减小答案

题型1图解法(平行四边形、矢量三角形)2.[2022福建省泉州市期末考试]如图,光滑小球卡在固定斜面和竖直挡板之间。设球对斜面的弹力为N1,对挡板的弹力为N2。现将挡板绕O点沿逆时针缓慢转到水平位置,在此过程中(

)A.N1始终减小,N2始终增大B.N1始终增大,N2始终减小C.N1始终减小,N2先减小再增大D.N1先减小再增大,N2始终减小答案2.C对球受力分析如图,将N'1与N'2合成,其合力与重力等大反向,挡板转动时,挡板给球的弹力N'2与斜面给球的弹力N'1的合力大小、方向均不变,其中N'1的方向不变,N'2的方向按图中a、b、c的规律变化,那么N'2的大小先变小后变大,其中挡板与斜面垂直时最小;与此对应,N'1的大小一直减小;又N'2=N2,N'1=N1,那么N1始终减小,N2先减小再增大,只有C正确。题型2解析法3.[2022福建省福州市福建师大附中期末考试]如下图,光滑半球形容器固定在水平面上,O为球心,一质量为m的小滑块在水平力F的作用下从半球形容器最低点缓慢移近最高点,设滑块所受支持力为FN,滑块可视为质点,那么以下判断正确的选项是()A.F缓慢增大,FN缓慢增大 B.F缓慢增大,FN缓慢减小C.F缓慢减小,FN缓慢增大 D.F缓慢减小,FN缓慢减小答案

题型2解析法答案

题型2解析法5.如下图,一遵从胡克定律的弹性轻绳,其一端固定于天花板上的O点,另一端与静止在水平地面上的滑块A相连,滑块A与地面间的动摩擦因数恒定。当弹性轻绳处于竖直位置时,滑块A对地面有压力作用。现有一水平力F作用于A,使A向右缓慢地沿直线运动,那么在运动过程中()A.地面对A的支持力保持不变B.地面对A的摩擦力保持不变C.地面对A的摩擦力变小D.地面对A的摩擦力增大答案5.C弹性轻绳处于竖直方向时,设其伸长量为x1,劲度系数为k,那么受力分析如图甲所示。根据平衡条件得T1+N1=G,T1=kx1。向右拉至某一位置时,受力如图乙所示,其中θ为此时弹性轻绳与水平面的夹角,根据正交分解和力的平衡条件可得T2sinθ+N2=G,T2cosθ+f=F,T2=kx2。设弹性轻绳自然长度为l,那么l+x1=(l+x2)sinθ,所以有N2=G-kx2sinθ=G-k(l+x1-lsinθ),f=F-T2cosθ,可知随着A向右缓慢移动,θ减小,地面对A的支持力减小,A与地面间的摩擦力变小。所以C正确。题型3相似三角形法6.一轻杆BO,其O端用光滑铰链固定在竖直轻杆AO上,在B端用细绳挂一重物,重物所受重力大小为G,且系另一细绳,细绳跨过杆顶A处的光滑小滑轮,用力F拉住,如下图。现将细绳缓慢往左下拉,使杆BO与杆AO间的夹角θ逐渐减小,那么在此过程中,拉力F及杆BO所受支持力FN的大小变化情况是()A.FN先减小,后增大 B.FN始终不变C.F先减小,后增大 D.F始终不变答案

题型3相似三角形法7.如下图,竖直墙壁上固定有一个光滑的半圆形支架(AB为直径),支架上套着一个小球,轻绳的一端悬于P点,另一端与小球相连。半圆形支架的半径为R,轻绳长度为L,且R<L<2R。现将轻绳的上端点P沿墙壁缓慢下移至A点,此过程中轻绳对小球的拉力F1及支架对小球的支持力F2的大小变化情况为()A.F1和F2均增大B.F1保持不变,F2先增大后减小C.F1先减小后增大,F2保持不变D.F1先增大后减小,F2先减小后增大答案

题型4辅助圆法8.(多项选择)如下图,置于地面的矩形框架中用两细绳拴住质量为m的小球,绳B水平。设绳A、B对球的拉力大小分别为F1、F2,它们的合力大小为F。现将框架在竖直平面内绕左下端缓慢旋转90°,在此过程中()A.F先增大后减小 B.F大小不变C.F1先增大后减小 D.F2先增大后减小答案8.BD对小球受力分析,小球处于静止状态,受力平衡,两绳的拉力的合力与小球重力大小相等、方向相反,那么F不变,B正确,A错误;两绳拉力夹角不变,构建一个圆,如下图,将框架在竖直平面内绕左下端缓慢旋转90°的过程中,F1逐渐减小,F2先增大后减小,当绳A处于水平方向时,F2最大,故D正确,C错误。题型4辅助圆法

题型4辅助圆法答案

题型5正弦定理法(或拉密定理)10.如下图,a、b两细绳一端系着重力为G的小球,另一端系在竖直放置的圆环上,小球位于圆环的中心,开始时绳a水平,绳b倾斜,现将圆环在竖直平面内顺时针缓慢地向右滚动至绳b水平,在此过程中()A.a上的张力逐渐增大,b上的张力逐渐增大B.a上的张力逐渐减小,b上的张力逐渐减小C.a上的张力逐渐减小,b上的张力逐渐增大D.a上的张力逐渐增大,b上的张力逐渐减小答案

专项4关联体平衡中整体法与隔离法的应用1.[2022江苏省徐州市期末考试]某班级在布置元旦晚会的舞台时,将12个质量均为m的彩球用轻绳依次连接,最后两端用轻绳固定在天花板上。如下图为场景示意图,图中各段轻绳的长度均相等,连接天花板的轻绳与水平面夹角为37°。重力加速度为g,sin37°=0.6,cos37°=0.8,图中最下面的两个彩球之间轻绳的拉力大小为()A.6mg B.8mgC.10mg D.12mg答案

2.[2022辽宁省凌源市期末考试]甲、乙为两个质量分布均匀、半径均为r、重力均为Mg的光滑小球,两球放在一个半径为R的圆筒形容器中,圆筒形容器放置在水平地面上,r<R<2r。假设所有接触面都是光滑的,当两球静止时,以下说法正确的选项是()A.两球对圆筒侧面的压力大小相等;筒底所受的压力大小为2MgB.两球对圆筒侧面的压力大小相等;筒底所受的压力大小为MgC.两球对圆筒侧面的压力大小不相等;筒底所受的压力大小为2MgD.两球对圆筒侧面的压力大小不相等;筒底所受的压力大小为Mg答案2.A设两球静止时,圆筒侧面对两球的作用力大小分别为F1和F2,筒底对小球甲的支持力为F,根据整体法进行受力分析如下图,甲和乙整体在水平方向与竖直方向上受力均平衡,那么F1=F2,F=2Mg,由牛顿第三定律可知A正确。答案

答案4.ABC

对木块B受力分析,受重力、弹簧的拉力和轻绳的拉力,三力平衡,设弹簧与水平面的夹角为β,根据平衡条件,水平方向有Fcosα=F弹cosβ,竖直方向有Fsinα=F弹sinβ+mg,因此可以求得β和F弹,由于不知道弹簧的劲度系数,故无法确定弹簧的形变量,故B正确,D错误;对A、B整体受力分析,受轻绳拉力、重力(M+m)g、支持力N和静摩擦力f,根据平衡条件,水平方向有f=Fcosα,竖直方向有N=(M+m)g-Fsinα,由于系统恰好处于静止状态,可根据f=μN求解动摩擦因数,故AC正确。答案5.A对B分析,由平衡条件可知,不断向小桶B中加沙子的过程中绳子拉力F逐渐增大,设斜面质量为M,把A与斜面看成一个整体,在竖直方向有Fsinθ+N地=(M+mA)g,那么地面对斜面的支持力N地不断减小,A正确;当F较小时,摩擦力沿斜面向上,由平衡条件可得mAgsinθ=f+F,在这种情况下,F增大时,摩擦力逐渐减小,当F较大时,摩擦力沿斜面向下,由平衡条件可得mAgsinθ+f=F,在这种情况下,F增大时,摩擦力逐渐增大,B错误;对A分析,斜面对物体A的作用力大小等于斜面对A的支持力与斜面对A的摩擦力的合力,由于斜面对A的支持力保持不变,但是摩擦力可能先减小后增大,那么斜面对物体A的作用力可能先减小后增大,C错误;把A与斜面看成一个整体,在水平方向有