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文档简介
第二章相互作用考情分析试题情境生活实践类生活中的摩擦力的应用,索桥、千斤顶、刀、木楔的工作原理学习探究类探究弹簧弹力与形变量的关系,探究两个互成角度的力的合成规律,共点力平衡条件及应用,平衡中的临界问题第1课时目标要求1.掌握重力的大小、方向及重心的概念。2.掌握弹力的有无、方向的判断及弹力大小的计算方法,理解并掌握胡克定律。3.会判断摩擦力的方向,会计算摩擦力的大小。重力弹力摩擦力内容索引考点一
重力和重心考点二
弹力考点三
摩擦力课时精练><考点一重力和重心1.力(1)定义:力是一个物体对另一个物体的作用。(2)作用效果:使物体发生形变或改变物体的
(即产生加速度)。(3)性质:力具有物质性、相互性、矢量性、独立性等特征。2.重力(1)产生:由于
而使物体受到的力。注意:重力不是万有引力,而是万有引力竖直向下的一个分力。运动状态地球的吸引(2)大小:G=mg,可用
测量。同一物体G的变化是由在地球上不同位置处g的变化引起的。(3)方向:
。(4)重心:物体的各部分都受到重力的作用,可认为重力集中作用于一点,这一点叫作物体的重心。①影响重心位置的因素:物体的几何形状;物体的
分布。②不规则薄板形物体重心的确定方法:
法。注意:重心的位置不一定在物体上。弹簧测力计竖直向下质量悬挂1.重力就是地球对物体的吸引力。(
)2.形状规则的物体的重心一定在物体的几何中心。(
)3.重力加速度g的大小与在地球表面的位置有关。(
)4.重力的方向总是指向地心。(
)××√×例1
(2022·浙江1月选考·4)如图所示,公园里有一仿制我国古代欹器的U形水桶,桶可绕水平轴转动,水管口持续有水流出,过一段时间桶会翻转一次,决定桶能否翻转的主要因素是A.水桶自身重力的大小B.水管每秒出水量的大小C.水流对桶冲击力的大小D.水桶与水整体的重心高低√水管口持续有水流出,而过一段时间桶会翻转一次,主要原因是流入的水导致水桶与水整体的重心往上移动,桶中的水到一定量之后水桶不能保持平衡,发生翻转,故选D。返回弹力><考点二1.弹力(1)定义:发生
的物体,要恢复原状,对与它接触的物体产生的力的作用。(2)产生条件:①物体间直接接触;②接触处发生
。(3)方向:总是与施力物体形变的方向
。形变弹性形变相反2.弹力有无的判断方法(1)条件法:根据弹力产生条件——物体是否直接接触并发生弹性形变。(2)假设法:假设两个物体间不存在弹力,看物体能否保持原有的状态,若运动状态不变,则此处
弹力;若运动状态改变,则此处
有弹力。(3)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否存在。没有一定面与面点与平面点与曲面曲面与平面
垂直于接触面
垂直于接触面
垂直于切面
垂直于平面3.接触面上的弹力方向判断4.弹力大小的计算(1)应用胡克定律F=kx计算弹簧的弹力。注意:x表示
。(2)物体静止或做匀速直线运动时,用共点力平衡条件来计算弹力。(3)物体不处于平衡状态时可应用牛顿第二定律计算弹力。形变量1.只要物体发生形变就会产生弹力作用。(
)2.轻绳产生的弹力方向一定沿着绳并指向绳收缩的方向。(
)3.轻杆产生的弹力方向一定沿着杆的方向。(
)×√×思考物理中的轻绳、轻杆、橡皮筋、轻弹簧四个物体中。(1)受外力作用形变量较小的有
。(2)产生弹力方向不一定沿物体本身的有
。(3)既可产生拉伸形变,又可产生压缩形变的有
、轻弹簧。轻绳、轻杆轻杆轻杆例2图中各物体均处于静止状态。图中画出了小球A所受弹力的情况,其中正确的是√选项A中,小球只受重力和杆的弹力的作用,且处于静止状态,由二力平衡可得小球受到的弹力方向应竖直向上,故A错误;选项B中,因为右边的绳竖直向上,如果左边的绳有拉力,则竖直向上的那根绳就会发生倾斜,所以左边的绳没有拉力,故B错误;球与球接触处的弹力方向垂直于过接触点的公切面(即弹力方向在两球心的连线上),且指向受力物体,球与墙面接触处的弹力方向过接触点垂直于接触面,故C正确;球与面接触处的弹力方向过接触点垂直于接触面(即弹力方向在接触点与球心的连线上),即选项D中大半圆对小球的支持力FN的方向应沿着过小球与圆弧接触点的半径,且指向圆心,故D错误。例3如图所示,小车内沿竖直方向的一根轻质弹簧和一条与竖直方向成α角的轻质细绳拴接一小球,此时小车与小球保持相对静止,一起在水平面上运动,下列说法正确的是A.细绳一定对小球有拉力B.轻弹簧一定对小球有弹力C.细绳不一定对小球有拉力,但是轻弹簧一定对小球有弹力D.细绳不一定对小球有拉力,轻弹簧也不一定对小球有弹力√当小车匀速运动时,弹簧弹力大小等于小球重力大小,此时细绳的拉力FT=0;当小车和小球向右做匀加速直线运动时,绳的拉力不可能为零,弹簧弹力有可能为零,故D正确。例4
(2023·山东卷·2)餐厅暖盘车的储盘装置示意图如图所示,三根完全相同的弹簧等间距竖直悬挂在水平固定圆环上,下端连接托盘。托盘上叠放若干相同的盘子,取走一个盘子,稳定后余下的正好升高补平。已知单个盘子的质量为300g,相邻两盘间距1.0cm,重力加速度大小取10m/s2。弹簧始终在弹性限度内,每根弹簧的劲度系数为A.10N/m B.100N/mC.200N/m D.300N/m√由题知,取走一个盘子,稳定后余下的盘子正好升高补平,则说明一个盘子的重力可以使三根弹簧发生形变的形变量恰好等于相邻两盘间距,则有mg=3kx,解得k=100N/m,故选B。返回摩擦力><考点三1.定义:两个相互接触的物体,当它们发生相对运动或具有相对运动的趋势时,在接触面上会产生阻碍
或
的力。2.产生条件(1)接触面
;(2)接触处有
;(3)两物体间有
或
。3.方向:与受力物体
或
的方向相反。相对运动相对运动趋势粗糙压力相对运动相对运动趋势相对运动相对运动趋势4.大小(1)滑动摩擦力:Ff=
,μ为动摩擦因数;(2)静摩擦力:
<F≤
。5.弹力与摩擦力的关系若两物体间有摩擦力,则两物体间
弹力,若两物体间有弹力,则两物体间
摩擦力。(均选填“一定有”或“不一定有”)μFN0Fmax一定有不一定有1.滑动摩擦力的方向与物体的运动方向一定相反。(
)2.静摩擦力可能是动力,滑动摩擦力一定是阻力。(
)3.运动的物体不可能受到静摩擦力作用。(
)4.正压力越大,摩擦力可能越大,也可能不变。(
)5.滑动摩擦力与接触面积有关,相同材料的两物体接触面积越大,滑动摩擦力越大。(
)×√×××思考摩擦力的方向是不是可以与物体运动方向相反,可以与物体运动方向相同,也可以与物体运动方向成任意角度?试举例说明。答案用手握住水杯,水杯所受静摩擦力竖直向上,当水杯向上运动、向下运动、水平运动、斜向上运动、斜向下运动时,静摩擦力可以与物体运动方向相反,可以与物体运动方向相同,也可以与物体运动方向成任意角度。同理,当一个物体沿斜面体斜面下滑时,斜面体也可以向空间各个方向运动,物体所受滑动摩擦力可以与物体运动方向相反,可以与物体运动方向相同,也可以与物体运动方向成任意角度。例5
(2024·江苏盐城市质检)如图所示,一简易书架置于水平桌面上,书架中斜放着一书本,书本和书架都处于静止状态。下列说法中正确的是A.书本对书架底面有向右的摩擦力B.桌面对书架有向右的摩擦力C.书架对书本的作用力大于书本的重力D.桌面对书架的作用力大于书本和书架的总重力√书相对于书架底面有向右运动的趋势,因此书架底面对书有向左的静摩擦力,根据牛顿第三定律可知,书本对书架底面有向右的摩擦力,故A正确;将书和书架看成一个整体,该整体在竖直方向受到重力与桌面对其支持力,竖直方向合力为零,若桌面对书架有向右的摩擦力,则水平方向合力不为零,书架不可能处于静止状态,因此水平方向桌面对书架没有摩擦力的作用,故B错误;书本处于静止状态,受到竖直向下的重力,则可知书架对书本的作用力一定竖直向上,且大小等于书本的重力,故C错误;书本和书架处于静止状态,受到竖直向下的重力,则可知桌面对书架的作用力一定竖直向上,大小等于书本和书架的总重力,故D错误。例6
(2024·江苏南京市中华中学阶段考)激光打印机是自动进纸的,其进纸原理如图所示,进纸槽里叠放一叠白纸,每一张纸的质量均相等,进纸时滚轮以竖直向下的力压在第1张白纸上,并沿逆时针方向转动,确保第1张纸与第2张纸相对滑动,设最大静摩擦力与滑动摩擦力相等,滚轮与白纸之间的动摩擦因数为μ1,白纸与白纸之间、白纸与纸槽底座之间的动摩擦因数均为μ2,不考虑静电力的影响,则A.第1张白纸受到滚轮的摩擦力向左B.最后一张白纸受到纸槽底座的摩擦力向右C.下一张白纸受到上一张白纸的摩擦力一定向左D.正常情况下单张纸打印必须满足μ1>μ2√第1张白纸相对于滚轮的运动趋势与滚轮的运动方向相反,则受到滚轮的静摩擦力方向与滚轮的运动方向相同,即受到滚轮的摩擦力向右,A错误;对除第1张白纸外的所有白纸进行研究,处于静止状态,水平方向受到第1张白纸的滑动摩擦力,方向与滚轮的运动方向相同,则根据平衡条件知,最后1张白纸受到纸槽底座的摩擦力方向与滚轮的运动方向相反,即水平向左,B错误;根据题意,因上一张白纸相对下一张白纸向右滑动或有向右滑动的趋势,则上一张白纸受到下一张白纸的摩擦力一定向左,那么下一张白纸受到上一张白纸的摩擦力一定向右,C错误;正常情况下单张纸打印必须满足滚轮与白纸之间的最大静摩擦力大于纸与纸之间的滑动摩擦力,则μ1>μ2,D正确。拓展
(1)甲同学认为“若滚轮对第一张白纸的正压力为F,则滚轮对第一张白纸的摩擦力大小一定为μ1F”,对吗?答案滚轮与第一张白纸间的摩擦力为静摩擦力,小于或等于最大静摩擦力,甲同学说法错误;(2)乙同学认为“越靠近底座,白纸间的摩擦力越大”,对吗?答案第一、二张白纸间的摩擦力为滑动摩擦力,大小为Ff12=μ2(F+mg),第二张白纸处于静止状态,第二、三张白纸间的摩擦力为静摩擦力,大小等于第一、二张白纸间的摩擦力,即Ff23=μ2(F+mg),除第一张白纸外,所有白纸均处于静止状态,白纸间的摩擦力均为μ2(F+mg),大小相等,故乙同学说法错误。例7如图所示,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,已知Q与P之间以及P与桌面之间的动摩擦因数都为μ=0.4,物块P重为40N,物块Q重为20N,滑轮的质量、滑轮轴上的摩擦都不计,若用一水平向右的力F拉P使它做匀速运动,求:(1)物块Q所受到的滑动摩擦力的大小和方向;答案8N水平向右物块Q所受到的滑动摩擦力的大小Ff1=μFNQ=μGQ=0.4×20N=8N方向水平向右。(2)物块P所受桌面的滑动摩擦力的大小和方向;答案24N水平向左物块P所受桌面的滑动摩擦力的大小Ff2=μFNP=μ(GP+GQ)=0.4×(40+20)N=24N方向水平向左。(3)拉动物块P所需的力F的大小。答案40N设跨过定滑轮的轻绳拉力大小为FT,对物块Q,由平衡条件得FT=Ff1=8N对物块P受力分析,P水平方向受到向右的拉力F、向左的轻绳拉力FT、Q对P向左的摩擦力Ff1′及桌面对P向左的摩擦力Ff2,根据平衡条件,有F=Ff1′+Ff2+FT=8N+24N+8N=40N。1.静摩擦力有无及方向的判断“三法”(1)状态法根据平衡条件、牛顿第二定律,判断静摩擦力的有无及方向。(2)牛顿第三定律法先确定受力较少的物体受到的静摩擦力的方向,再根据牛顿第三定律确定另一物体受到的静摩擦力的方向。(3)假设法2.滑动摩擦力的方向确定方法:先确定该物体相对于其接触物体的运动方向,滑动摩擦力与这个相对运动的方向相反。3.摩擦力大小的计算首先判断是静摩擦力还是滑动摩擦力。若是静摩擦力,则根据平衡条件或牛顿第二定律求解;若是滑动摩擦力,则用Ff=μFN计算,其中FN并不总等于物体的重力。返回课时精练1.关于重力的大小和方向,以下说法中正确的选项是A.在地球上方的物体都要受到重力作用,所受的重力与它的运动状态无
关,也与是否存在其他力的作用无关B.在地球各处的重力方向都是一样的C.物体的重力作用在重心上,把重心挖去物体就不会受到重力作用D.对某一物体而言,其重力的大小总是一个恒量,不因物体从赤道移到
南极而变化√123456789101112物体受到的重力是由于地球的吸引而产生的,是万有引力的一个分力,而万有引力与运动状态无关,与其他力无关,故A正确;重力的方向总是竖直向下的,在不同的位置方向不一定相同,故B错误;一个物体的各部分都受到重力的作用,从效果上看,可以认为各部分受到的重力作用集中于一点,这一点叫作物体的重心,所以重心是等效出来的,与其他部分没有区别,故C错误;123456789101112重力等于质量与重力加速度的乘积,在不同的地方,质量不变,但重力加速度有可能会变化,两极的重力加速度最大,赤道最小,所以在地球的不同地方,物体的重力有可能变化,故D错误。1234567891011122.如图所示为一款时尚圆桌,四根桌腿对称分布,每根桌腿与竖直方向均成30°角,既简洁大方,又充分利用力学原理。现有一花盆静止在桌面中心处,设圆桌与花盆的总质量为m,重力加速度为g,下列说法正确的是A.花盆对桌面的压力就是花盆本身的重力B.花盆对桌面的压力与桌面对花盆的支持力相平衡C.桌面受到的压力是由于花盆发生形变产生的D.整个圆桌对地面的压力大于mg√123456789101112压力和重力是两种不同性质的力,只能说花盆对桌面的压力大小等于花盆本身的重力大小,选项A错误;花盆对桌面的压力与桌面对花盆的支持力是作用力与反作用力,不是平衡力,选项B错误;桌面受到花盆的压力是由于花盆发生形变产生的,选项C正确;圆桌与花盆的总质量为m,则整个圆桌对地面的压力等于mg,选项D错误。1234567891011123.(2024·江苏连云港市阶段考)一矿泉水瓶如图所示,其外壳是由弹性塑料制成的。下列说法正确的是A.手轻握矿泉水瓶时外壳发生的形变为非弹性形变B.手对矿泉水瓶的作用力是由矿泉水瓶的形变而产生的C.矿泉水瓶的瓶盖以及瓶身上的条纹是为了增大最大静
摩擦力D.矿泉水瓶里的水对瓶底部的作用力与瓶底部对水的作
用力是一对平衡力123456789101112√手轻握矿泉水瓶时外壳发生的形变在手离开瓶后还能恢复原状,为弹性形变,故A错误;手对矿泉水瓶的作用力是由手的形变而产生的,故B错误;矿泉水瓶的瓶盖以及瓶身上的条纹,增加了瓶盖和瓶身的粗糙程度,手握瓶时可以增大最大静摩擦力,故C正确;矿泉水瓶里的水对瓶底部的作用力与瓶底部对水的作用力是一对相互作用力,故D错误。1234567891011124.如图所示,将一细杆放在光滑半球形容器内,处于静止状态,它与容器的接触点分别为点A、点B,O为球心,下列关于细杆的说法中正确的是A.若细杆的形状规则,则细杆的重心一定在它的几何中心B.细杆的重心一定位于A、B之间C.细杆在A点处可能不受弹力D.细杆的重心可能位于B点√123456789101112细杆的形状规则,但质量分布不一定均匀,则细杆的重心不一定在它的几何中心,选项A错误;因半球形容器光滑,细杆在A点处若不受弹力,则杆不能静止,选项C错误;细杆静止,作出细杆的受力如图,则可判断细杆的重心一定位于A、B之间,不可能位于B点,选项B正确,D错误。1234567891011125.(2023·江苏苏州市模拟)在机场和海港,常用输送带运送旅客的行李和货物,如图所示,甲为水平输送带,乙为倾斜输送带,当行李箱随输送带一起匀速运动时,不计空气阻力,下列判断正确的是A.甲情形中的行李箱受到向右的摩擦力B.乙情形中的行李箱受到沿输送带向下
的摩擦力C.乙情形中的行李箱受到沿输送带向上的摩擦力D.甲情形中的行李箱受到向左的摩擦力√123456789101112因为甲情形中行李箱随水平输送带一起匀速运动,行李箱处于平衡状态,故行李箱在水平方向不受摩擦力,A、D错误;乙情形中行李箱随倾斜输送带一起匀速运动,行李箱处于平衡状态,所以行李箱受到沿输送带向上的摩擦力,B错误,C正确。1234567891011126.如图,用50N的压力F将重20N的物体A紧紧压在墙壁上,物体以0.2m/s的速度沿墙壁匀速下滑,那么物体A与墙壁之间的摩擦力为A.20N B.50N C.70N D.0√123456789101112由于物体沿墙壁匀速下滑,受到的合力为零,对物体受力分析可知,物体受重力、摩擦力、压力F以及墙壁对物体的弹力,如图所示则由平衡条件可知,摩擦力Ff=G=20N,故选A。7.(2024·江苏扬州市仪征中学期初考)一轻质弹簧的弹力与形变量之间的关系如图甲所示。将该弹簧下端固定在水平地面上,把一质量为1.8kg的物体轻轻放在弹簧的上端,待物体稳定后静止在弹簧上端,弹簧始终处在弹性限度内,如图乙所示,g=10m/s2。下列说法正确的是A.物体对弹簧的压力是由于弹
簧的形变产生的B.弹簧的压缩量为3cmC.弹簧的劲度系数为6N/mD.弹簧的压缩量为5cm123456789101112√物体对弹簧的压力是由于物体的形变产生的,故A错误;由题图甲可得弹簧的劲度系数123456789101112设弹簧压缩量为x,根据平衡条件mg=kx8.如图所示的装置中,各小球的质量均相等,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大小分别为F1、F2、F3,其大小关系是A.F1=F2=F3
B.F1=F2<F3C.F1=F3>F2
D.F3>F1>F2√1234567891011129.如图所示为一轻质弹簧的长度和弹力大小的关系图像。根据图像判断,正确的结论是A.弹簧的原长为6cmB.弹簧的劲度系数为1N/mC.可将图像中右侧的图线无限延长D.该弹簧两端各加2N拉力时,弹簧的长度为10cm√123456789101112由题图读出,弹簧的弹力F=0时,弹簧的长度为L0=6cm,即弹簧的原长为6cm,故A正确;由题图读出弹力为F1=2N时,弹簧的长度为L1=4cm,弹簧压缩的长度x1=L0-L1=2cm=0.02m,由胡克定律得弹簧的劲度系数为k=
=100N/m,故B错误;123456789101112弹簧都有一定的弹性限度,故长度不能无限延长,故C错误;该弹簧两端各加2N拉力时,弹簧弹力为2N,长度为8cm,故D错误。12345678910111210.(2023·江苏昆山市模拟)一本书约重6N,有424页,书本正面朝上。现将一张A4纸夹在106~107页间,A4纸几乎能够覆盖整个书页,如图所示。若要将A4纸抽出,至少需用约1N的拉力。不计书皮及A4纸的质量,最大静摩擦力等于滑动摩擦力,则A4纸和书页之间的动摩擦因数最接近A.0.33 B.0.45 C.0.56 D.0.67√12345678910111212345678910111211.(2024·江苏南京市开学考)两个劲度系数分别为k1和k2的轻质弹簧a、b串接在一起,a弹簧的一端固定在墙上,如图所示,开始时弹簧均处于原长状态,现用水平力作用在b弹簧的P端向右拉动弹簧,当a弹簧的伸长量为L时123456789101112√123456789101112由题意知,两根轻弹簧串接在一起,则两弹簧弹力大小相等,根据胡克定律F=kx得,x与k成反比,则得b弹簧的伸长量为
,故A、B错误;P端向右移动的距离等于两根弹簧伸长量之和,12.(2024·江苏连云港市灌南二中检测)质量分别为1kg、2kg、3kg的木块a、b、c与两个原长均为10cm、劲度系数均为500N/m的相同轻弹簧p、q用轻绳连接,如图所示,其中a放在光滑水平桌面上。开始时p弹簧处于原长,木块都处于静止状态。现用水平力缓慢地向左拉p弹簧的左端,直到c木块刚好离开水平地面,取g=10m/s2,求:123456789101112(1)c木块刚好离开水平地面时绳子对b的拉力大小;123456789101112答案50N
c木块刚好离开水平地面时绳子对b的拉力为FT=(mb+mc)g=50N(2)该过程p弹簧的左端向左移动的距离。123456789101112答案20cm刚开始弹簧q处于压缩状态,设其压缩量为x1,则kx1=mbg解得x1=4cm最终c木块刚好离开水平地面,弹簧q处于伸长状态,设其伸长量为x2,则kx2=mcg解得x2=6cm最终c木块刚好离开水平地面,拉弹簧p的水平拉力大小为F=FT=50N则弹簧p的伸长量满足F=kx3123456789101112解得x3=10cmp弹簧左端向左移动的距离为x=x1+x2+x3=20cm。123456789101112返回第二章相互作用第2课时目标要求1.会应用平行四边形定则及三角形定则求合力。2.能利用效果分解法和正交分解法计算分力。3.知道“活结”与“死结”、“动杆”与“定杆”的区别。力的合成与分解内容索引考点一
共点力的合成考点二
力的分解考点三
“活结”与“死结”、“动杆”与“定杆”课时精练><考点一共点力的合成1.合力与分力(1)定义:如果一个力单独作用的效果跟某几个力共同作用的效果相同,这个力叫作那几个力的
,那几个力叫作这个力的
。(2)关系:合力与分力是
关系。合力分力等效替代2.力的合成(1)定义:求几个力的
的过程。(2)运算法则①平行四边形定则:求两个互成角度的分力的合力,可以用表示这两个力的有向线段为
作平行四边形,这两个邻边之间的
就表示合力的大小和方向。如图甲所示,F1、F2为分力,F为合力。合力邻边对角线②三角形定则:把两个矢量的首尾顺次连接起来,第一个矢量的起点到第二个矢量的终点的
为合矢量。如图乙所示,F1、F2为分力,F为合力。有向线段3.两个共点力的合力大小的范围:
≤F≤
。(1)两个力的大小不变时,其合力随夹角的增大而
。(2)当两个力反向时,合力最小,为
;当两个力同向时,合力最大,为
。|F1-F2|F1+F2减小|F1-F2|F1+F21.合力和分力可以同时作用在一个物体上。(
)2.两个力的合力一定比任一分力大。(
)3.两分力同时增大1倍,合力也增大1倍。(
)4.两分力都增加10N,合力也增加10N。(
)××√×思考1.互成角度的两个力,其中一个力增大后,合力一定增大吗?请作图说明。答案不一定。如图,F2增大后,合力F可能减小,可能不变,可能增大。2.(1)有三个共点力F1=8N,F2=7N,F3=10N,则这三个力合力的最大值为______N,最小值为______N。(2)有三个共点力F1=8N,F2=7N,F3=16N,则这三个力合力的最大值为______N,最小值为_______N。(3)根据(1)(2)计算结果,总结求三个力合力最小值的规律:_________________________________________________________________________________________________________________________________。250311的大小处于另外两个力的合力大小范围之内,则其合力的最小值为零,即Fmin=0;否则Fmin=F3-(F1+F2)(F3为三个力中最大的力)。如果一个力例1一物体受到三个共面共点力F1、F2、F3的作用,三力的矢量关系如图所示(小方格边长相等),则下列说法正确的是A.三力的合力有最大值F1+F2+F3,方向不确定B.三力的合力有唯一值3F3,方向与F3同向C.三力的合力有唯一值2F3,方向与F3同向D.由题给条件无法求合力大小√先以力F1和F2为邻边作平行四边形,其合力与F3共线,大小F12=2F3,如图所示,F12再与F3合成求合力F合,可得F合=3F3,故选B。例2
(2024·江苏盐城市调研)如图所示,一个“Y”形弹弓顶部跨度为L,两根相同的橡皮条自由长度均为L,在两橡皮条的末端用一块软羊皮(长度不计)做成裹片。若橡皮条的弹力与形变量的关系满足胡克定律,且劲度系数为k,发射弹丸时每根橡皮条的最大长度为1.5L(弹性限度内),则发射过程中裹片对弹丸的最大作用力为√根据胡克定律知,每根橡皮条的弹力F=k(1.5L-L)=0.5kL设此时两根橡皮条与合力的夹角均为θ,故选B。返回力的分解><考点二1.力的分解是力的合成的逆运算,遵循的法则:
定则或____
定则。2.分解方法(1)按力产生的
分解①根据力的实际作用效果确定两个实际分力的方向。②再根据两个分力方向画出平行四边形。③最后由几何知识求出两个分力的大小和方向。平行四边形三角形效果(2)正交分解将力沿相互垂直的两个坐标轴分解,从而求出沿坐标轴方向上的合力,列平衡方程或牛顿第二定律。①建立坐标系的原则:在静力学中,以少分解力和容易分解力为原则(使尽量多的力分布在坐标轴上);在动力学中,往往以加速度方向和垂直加速度方向为坐标轴建立坐标系。②多个力求合力的方法:把各力沿相互垂直的x轴、y轴分解。x轴上的合力Fx=Fx1+Fx2+Fx3+…y轴上的合力Fy=Fy1+Fy2+Fy3+…1.合力与它的分力的作用对象为同一个物体。(
)2.在进行力的合成与分解时,都能应用平行四边形定则或三角形定则。(
)3.2N的力能够分解成6N和3N的两个分力。(
)√√×例3
(2024·江苏省苏州中学期中改编)有一种瓜子破壳器简化截面如图所示,将瓜子放入两圆柱体所夹的凹槽之间,按压瓜子即可破开瓜子壳。瓜子的剖面可视作顶角为θ的扇形,将其竖直放入两完全相同的水平等高圆柱体A、B之间,并用竖直向下的恒力F按压瓜子且保持静止,若此时瓜子壳未破开,忽略瓜子重力,不考虑瓜子的形状改变,不计摩擦,若保持A、B距离不变,则A.圆柱体A、B对瓜子压力的合力为零B.顶角θ越大,圆柱体A对瓜子的压力越小C.顶角θ越大,圆柱体A对瓜子的压力越大D.圆柱体A对瓜子的压力大小与顶角θ无关√圆柱体A、B对瓜子压力的合力不为零,合力的方向竖直向上,A错误;根据平行四边形定则和三角函数知识得合力F恒定,顶角θ越大,FA越小,由牛顿第三定律可知,圆柱体A对瓜子的压力越小,B正确,C、D错误。例4
(2024·江苏无锡市南菁高级中学段考)四旋翼无人机通过改变前后端的旋翼转速,形成前后旋翼升力差,使机体倾斜,产生垂直于机体指向前上方的力,实现朝前飞行。一架重为G的四旋翼无人机正匀速水平朝前飞行,机体与水平方向夹角为θ,已知空气阻力的大小与其速度大小成正比,比例系数为k,方向与运动方向相反。则无人机的飞行速度大小为√对飞机受力分析,并把垂直于机体指向前上方的力F分解,如图所示。飞机做匀速直线运动,则有Fcosθ=G,Fsinθ=Ff故选D。返回“活结”与“死结”、“动杆”与“定杆”><考点三例5如图所示,光滑半圆形轨道固定在竖直平面内,MN为水平直径,一轻质小环A套在轨道上,轻绳一端固定在M点,另一端穿过小环系一质量为m的小球恰好静止在图示位置,不计所有摩擦,重力加速度大小为g。下列说法正确的是√小球恰好静止,绳上拉力等于小球重力,轻绳上拉力处处相等,轻绳对M点的拉力大小为mg,所以A、B错误;轻环受轻绳的两股力以及轨道的支持力共三个力保持平衡,绳上的两股力的合力与环的支持力等大反向,所以绳的合力沿AO方向,又绳上的力相等,所以AO是两股力夹角的角平分线,由几何关系可知∠OAM=30°,所以合力大小为F=2mgcos30°=
所以C正确,D错误。例6
(2024·江苏连云港市模拟)如图甲所示,轻绳AD跨过固定在水平横梁BC右端的光滑定滑轮挂住一个质量为m1的物体,∠ACB=30°;图乙所示的轻杆HG一端用铰链固定在竖直墙上,另一端G通过细绳EG拉住,EG与水平方向成30°角,轻杆的G点用细绳GF拉住一个质量为m2的物体,重力加速度为g,则下列说法正确的是A.图甲中BC对滑轮的作用力大小为B.图乙中HG杆受到绳的作用力大小为m2gC.细绳AC段的拉力FAC与细绳EG段的拉力
FEG的大小之比为1∶1D.细绳AC段的拉力FAC与细绳EG段的拉力FEG的大小之比为m1∶2m2√题图甲中是一根绳跨过光滑定滑轮,绳中的弹力大小相等,两段绳的拉力大小都是m1g,互成120°角,则合力的大小是m1g,方向与竖直方向成60°角斜向左下方,故BC对滑轮的作用力大小也是m1g,方向与竖直方向成60°角斜向右上方,A选项错误;1.活结:当绳绕过光滑的滑轮或挂钩时,绳上的力是相等的,即滑轮只改变力的方向,不改变力的大小。2.死结:若结点不是滑轮,而是固定点时,称为“死结”,其两侧绳上的弹力大小不一定相等。3.动杆:若轻杆用光滑的转轴或铰链连接,当杆平衡时,杆所受到的弹力方向一定沿着杆,否则杆会转动。4.定杆:若轻杆被固定,不发生转动,则杆受到的弹力方向不一定沿杆的方向。返回课时精练1.三个共点力大小分别是F1、F2、F3,关于它们合力F的大小,下列说法正确的是A.F大小的取值范围一定是0≤F≤F1+F2+F3B.F至少比F1、F2、F3中的某一个力大C.若F1∶F2∶F3=3∶6∶8,只要适当调整它们之间的夹角,一定能使合
力为零D.若F1∶F2∶F3=3∶6∶2,只要适当调整它们之间的夹角,一定能使合
力为零√123456789101112三个大小分别是F1、F2、F3的共点力合成后的最大值一定等于F1+F2+F3,但最小值不一定等于零,只有当某一个力的大小在另外两个力的合力范围内时,这三个力的合力才可能为零,选项A错误;合力可能比三个力都大,也可能比三个力都小,选项B错误;合力能够为零的条件是三个力的矢量箭头能组成首尾相接的三角形,任意两个力的和必须大于第三个力,选项D错误,C正确。1234567891011122.如图所示,人游泳时若某时刻手掌对水的作用力大小为F,该力与水平方向的夹角为30°,则该力在水平方向的分力大小为√123456789101112沿水平方向和竖直方向将手掌对水的作用力分解,则该力在水平方向的分力大小为Fcos30°=
,故选D。根据平行四边形定则可知,该牙所受两牵引力的合力大小为F合=3.(2023·重庆卷·1)矫正牙齿时,可用牵引线对牙施加力的作用。若某颗牙齿受到牵引线的两个作用力大小均为F,夹角为α(如图),则该牙所受两牵引力的合力大小为123456789101112√4.我国研制的“问海1号”6000米级自主遥控水下机器人完成海上试验及科考应用,通过验收并交付用户。在装吊“问海1号”下水工作时,“问海1号”受到五个力的作用而处于静止状态。现把其中一个大小为100N的力的方向转过90°,其余的力不变,则此时“问海1号”受到的合力大小为√123456789101112“问海1号”受到五个力的作用而处于静止状态,则合力为零;现把其中一个大小为100N的力的方向转过90°,其余的力不变,则此时“问海1号”受到的合力大小为1234567891011125.(2024·江苏南通市开学考)如图所示,轻质定滑轮固定在水平天花板上,动滑轮挂在轻绳上,整个系统处于静止状态,足够长的轻绳与水平方向的夹角为θ,不计摩擦。现将绳的一端由Q点缓慢地向左移到P点,则A.θ角不变,物体A上升B.θ角不变,物体A下降C.θ角变小,物体A上升D.θ角变小,物体A下降√123456789101112对A物体由二力平衡可得,绳的拉力等于物体重力,对动滑轮由平衡条件得,绳拉力的合力不变,绳的拉力不变,故绳的夹角不变,所以θ不变,由于Q点缓慢地向左移到P点,所以绳向左移,故A上升,故选项A正确,B、C、D错误。1234567891011126.如图所示,有5个力作用于同一点O,表示这5个力的有向线段恰好构成一个正六边形的两邻边和三条对角线,已知F1=10N,则这5个力的合力大小为A.50N B.30N C.20N D.10N√123456789101112利用三角形定则可知,F2和F4的合力等于F1,F5和F3的合力也等于F1,所以这5个力的合力大小为3F1=30N,故选B。7.如图所示,AO、BO、CO是完全相同的绳子,并将钢梁水平吊起,若钢梁足够重时,绳子AO先断,则A.θ=120°B.θ>120°C.θ<120°D.不论θ为何值,AO总是先断123456789101112√以结点O为研究对象,分析受力如图。根据对称性可知,BO绳与CO绳拉力大小相等。123456789101112当钢梁足够重时,AO绳先断,说明FAO>FBO,8.(2022·辽宁卷·4)如图所示,蜘蛛用蛛丝将其自身悬挂在水管上,并处于静止状态。蛛丝OM、ON与竖直方向夹角分别为α、β(α>β)。用F1、F2分别表示OM、ON的拉力,则A.F1的竖直分力大于F2的竖直分力B.F1的竖直分力等于F2的竖直分力C.F1的水平分力大于F2的水平分力D.F1的水平分力等于F2的水平分力√123456789101112123456789101112对结点O受力分析可得,水平方向有F1x=F2x,即F1的水平分力等于F2的水平分力,选项C错误,D正确;9.耙在中国已有1500年以上的历史,北魏贾思勰著《齐民要术》称之为“铁齿楱”,将使用此农具的作业称作耙。如图甲所示,牛通过两根耙索拉耙沿水平方向匀速耙地。两根耙索等长且对称,延长线的交点为O1,夹角∠AO1B=60°,拉力大小均为F,平面AO1B与水平面的夹角为30°(O2为AB的中点),如图乙所示。忽略耙索质量,下列说法正确的是123456789101112A.两根耙索的合力大小为F√12345678910111212345678910111210.如图为一小型起重机,A、B为光滑轻质滑轮,C为电动机。物体P和A、B、C之间用不可伸长的轻质细绳连接,滑轮A的轴固定在水平伸缩杆上并可以水平移动,滑轮B固定在竖直伸缩杆上并可以竖直移动。当物体P静止时A.滑轮A的轴所受压力可能沿水平方向B.滑轮A的轴所受压力一定大于物体P的重力C.当只将滑轮A向右移动时,A的轴所受压力变大D.当只将滑轮B向上移动时,A的轴所受压力变大√123456789101112滑轮A的轴所受压力为由A到B方向的拉力和A到P方向的拉力的合力,两个拉力与物体P的重力大小相等,设两力方向的夹角为θ,其变化范围为90°<θ<180°,根据力的合成法则可知,滑轮A的轴所受压力不可能沿水平方向,θ的大小不确定,滑轮A的轴所受压力可能大于物体P的重力,也可能小于或等于物体P的重力,故A、B错误;当只将滑轮A向右移动时,θ变小,两绳的合力变大,A的轴所受压力变大,故C正确;当只将滑轮B向上移动时,θ变大,两绳的合力变小,A的轴所受压力变小,故D错误。12345678910111211.(2024·江苏扬州市宝应区段考)如图所示是扩张机的原理示意图,A、B为活动铰链,C为固定铰链,在A处作用一水平力F,B就以比F大得多的压力向上顶物体D,已知图中2l=1.0m,b=0.05m,F=400N,B与左侧竖直墙壁接触,接触面光滑,铰链和杆受到的重力不计,求:(1)扩张机AB杆的弹力大小(用含α的三角函数表示);123456789101112123456789101112将力F按作用效果沿AB和AC两个方向进行分解,如图甲所示,且F1=F2,则有2F1cosα=F,再将F1按作用效果分解为FN和FN′,如图乙所示,(2)D受到向上顶的力的大小。123456789101112答案2000N答案0.5G12.(2024·江苏连云港市灌南二中检测)一重力为G的圆柱体工件放在V形槽中,槽顶角α=60°,槽的两侧面与水平方向的夹角相等,槽与工件接触处的动摩擦因数处处相同,大小为μ=0.25,则:(1)要沿圆柱体的轴线方向(如图甲所示)水平地把工件从槽中拉出来,人至少要施加多大的拉力?123456789101112分析圆柱体工件的受力可知,沿轴线方向受到拉力F和两个侧面对圆柱体工件的滑动摩擦力,由题给条件知F=Ff,将工件的重力进行分解,如图所示,由平衡条件可得G=F1=F2,由Ff=μF1+μF2得F=0.5G。123456789101112(2)现把整个装置倾斜,使圆柱体的轴线与水平方向成37°角,如图乙所示,且保证工件对V形槽两侧面的压力大小相等,发现工件能自动沿槽下滑,求此时工件所受槽的摩擦力大小。(sin37°=0.6,cos37°=0.8)答案0.4G把整个装置倾斜,则重力沿压紧两侧的斜面的分力F1′=F2′=Gcos37°=0.8G,此时工件所受槽的摩擦力大小Ff′=2μF1′=0.4G。123456789101112返回第二章相互作用第3课时目标要求1.理解牛顿第三定律的内容,并能区分作用力和反作用力与一对平衡力。2.熟练掌握受力分析的步骤,会灵活应用整体法、隔离法并结合牛顿第三定律进行受力分析。3.理解共点力平衡的条件,会解共点力平衡问题。牛顿第三定律共点力平衡内容索引考点一
牛顿第三定律受力分析考点二
共点力的平衡条件及应用课时精练><考点一牛顿第三定律受力分析1.牛顿第三定律的内容:两个物体之间的作用力和反作用力总是大小相等,方向
,作用在
。2.表达式:F=-F′相反同一条直线上2.表达式:F=-F′3.一对平衡力与作用力和反作用力的比较名称项目一对平衡力作用力和反作用力作用对象同一个物体两个相互作用的不同物体作用时间不一定同时产生、同时消失一定同时产生、同时消失力的性质不一定相同一定相同作用效果可相互抵消不可抵消4.受力分析的一般步骤1.相互作用力是否相等与相互作用的两物体的运动状态无关。(
)2.人走在松软土地上下陷时,人对地面的压力大于地面对人的支持力。(
)3.物体静止在水平地面上,受到的重力和支持力为一对作用力和反作用力。(
)√××思考
如图所示,体育项目“押加”实际上相当于两个人拔河,如果甲、乙两人在“押加”比赛中,甲获胜,是因为甲对乙的拉力大于乙对甲的拉力吗?如果不是,请说明甲获胜的原因。答案不是。甲对乙的拉力与乙对甲的拉力是一对作用力与反作用力,大小总是相等,甲获胜的原因是地面对甲的摩擦力大于地面对乙的摩擦力。例1如图所示,用水平力F把一个物体紧压在竖直墙壁上,物体保持静止,下列说法中正确的是A.水平力F与墙壁对物体的弹力是一对作用力与反作用力B.物体的重力与墙壁对物体的静摩擦力是一对平衡力C.水平力F与物体对墙壁的压力是一对作用力与反作用力D.物体对墙壁的压力与墙壁对物体的弹力是一对平衡力√水平力F与墙壁对物体的弹力作用在同一物体上,大小相等、方向相反,且作用在同一条直线上,是一对平衡力,选项A错误;物体在竖直方向上受竖直向下的重力以及墙壁对物体竖直向上的静摩擦力的作用,因物体处于静止状态,这两个力是一对平衡力,选项B正确;水平力F作用在物体上,而物体对墙壁的压力作用在墙壁上,这两个力既不是平衡力,也不是相互作用力,选项C错误;物体对墙壁的压力与墙壁对物体的弹力是两个物体间的相互作用力,是一对作用力与反作用力,选项D错误。例2
(2024·江苏苏州市调研)两相同的楔形木块A、B叠放后分别以图甲、乙两种方式在水平外力F1和竖直外力F2作用下,挨着竖直墙面保持静止状态,则在此两种方式中,木块B受力个数之比为A.1∶1 B.4∶3C.5∶3 D.5∶4√题图甲中,根据整体法可知,木块B除了受重力外,一定受到墙面水平向右的弹力和竖直向上的静摩擦力,隔离B分析,其一定还受到A的弹力,隔离A分析,A受到重力、水平向左的推力、B对其垂直于接触面斜向右下的弹力,这样的三个力不可能使A平衡,所以A一定还要受到B对其沿接触面斜向右上的静摩擦力才能平衡,可知B一定受到A沿接触面斜向左下的静摩擦力,故B共受5个力的作用;题图乙中,根据整体法可知B与墙面间既无弹力也无摩擦力,所以B受重力和A的弹力及摩擦力共3个力的作用。则在此两种方式中,木块B受力个数之比为5∶3,故选C。返回整体法和隔离法的选择1.当分析相互作用的两个或两个以上物体整体的受力情况及分析外力对系统的作用时,宜用整体法。2.在分析系统内各物体(或一个物体各部分)间的相互作用时,宜用隔离法。3.整体法和隔离法不是独立的,对一些较复杂问题,通常需要多次选取研究对象,交替使用整体法和隔离法。共点力的平衡条件及应用><考点二1.共点力的平衡(1)平衡状态:物体
或做
。(2)平衡条件:F合=
或Fx=
,Fy=
。(3)常用推论①若物体受n个作用力而处于平衡状态,则其中任意一个力与其余(n-1)个力的合力
。②若三个共点力(不共线)的合力为零,则表示这三个力的有向线段首尾相接组成一个
三角形。静止匀速直线运动000大小相等、方向相反封闭思考
静止的物体速度为0处于平衡状态,竖直上抛的物体到达最高点时,速度为0也处于平衡状态,这种说法对吗?答案不对,物体处于静止或做匀速直线运动是平衡状态,某一时刻速度为0不是物体处于平衡状态的判断依据。2.求解共点力平衡问题的常用方法:(1)合成法:一个力与其余所有力的合力等大反向,常用于非共线三力平衡。(2)正交分解法:Fx合=0,Fy合=0,常用于多力平衡。(3)矢量三角形法:把表示三个力的有向线段构成一个闭合的三角形,常用于非特殊角的一般三角形。3.处理共点力平衡问题的基本思路确定平衡状态(加速度为零)→巧选研究对象(整体法或隔离法)→受力分析→建立平衡方程→求解或作讨论。例3
(2023·浙江6月选考·6)如图所示,水平面上固定两排平行的半圆柱体,重为G的光滑圆柱体静置其上,a、b为相切点,∠aOb=90°,半径Ob与重力的夹角为37°。已知sin37°=0.6,cos37°=0.8,则圆柱体受到的支持力Fa、Fb大小为A.Fa=0.6G,Fb=0.4GB.Fa=0.4G,Fb=0.6GC.Fa=0.8G,Fb=0.6GD.Fa=0.6G,Fb=0.8G√对光滑圆柱体受力分析如图,由题意有Fa=Gsin37°=0.6G,Fb=Gcos37°=0.8G,故选D。例4
(2023·广东卷·2)如图所示,可视为质点的机器人通过磁铁吸附在船舷外壁面检测船体。壁面可视为斜面,与竖直方向夹角为θ。船和机器人保持静止时,机器人仅受重力G、支持力FN、摩擦力Ff和磁力F的作用,磁力垂直壁面。下列关系式正确的是A.Ff=G
B.F=FNC.Ff=Gcosθ
D.F=Gsinθ√如图所示,将机器人(包括磁铁)重力垂直于斜面方向和沿斜面方向分解。沿斜面方向,由平衡条件得Ff=Gcosθ,故A错误,C正确;垂直斜面方向,由平衡条件得F=Gsinθ+FN,故B、D错误。例5
(2023·江苏省模拟)如图所示,篝火晚会中某同学用三根等长的轻杆交叉做成简易的烧烤架放在水平地面上,交叉固定点为O,再用一根轻绳将质量为m的烧水锅静止悬挂在O点。已知三根轻杆与竖直方向的夹角均为30°,重力加速度为g,则每根轻杆对O点的作用力大小为√根据共点力平衡,三根轻杆对O点的作用力沿竖直方向的分力之和等于烧水锅的重力3Fcos30°=mg例6
(2023·江苏南京市金陵中学调研)在竖直墙壁的左侧水平地面上,放置一个质量为M的正方体ABCD,在墙壁和正方体之间放置一质量为m的光滑圆柱体,正方体和圆柱体均保持静止,如图所示。圆柱体的截面圆心为O,OB与竖直方向的夹角为θ=45°。已知重力加速度为g,圆柱体不会触地。求:(1)正方体对地面的压力大小和正方体对圆柱体的弹力大小;(2)正方体对地面的摩擦力。答案mg,方向水平向左对圆柱体受力分析如图甲所示,根据平衡条件知FN1cosθ=mgFN1sinθ=FN2FN2=mgtanθ=mg对整体受力分析如图乙则有FN3=Mg+mg,Ff=FN2=mg由牛顿第三定律知正方体对地面的压力大小为Mg+mg,对地面的摩擦力大小为mg,方向水平向左。返回课时精练1.如图所示是厨房用来悬挂厨具的小吸盘,其原理是排开吸盘与墙壁之间的空气,依靠大气压紧紧地将吸盘压在厨房的竖直墙壁上,可用来悬挂比较轻的厨具,安装拆卸都很方便,以下说法正确的是A.墙壁对吸盘的作用力的合力竖直向上B.大气压变大,吸盘受到的摩擦力也变大C.吸盘与墙壁之间只有一对作用力与反作用力D.空气对吸盘的压力与墙壁对吸盘的支持力是
一对平衡力√123456789101112墙壁对吸盘的作用力有竖直向上的摩擦力和水平方向的支持力,合力方向不是竖直向上,故A错误;吸盘受到的摩擦力与吸盘和物体所受重力大小相等,不会变化,故B错误;吸盘与墙壁之间有水平方向和竖直方向两对作用力与反作用力,故C错误;空气对吸盘的压力与墙壁对吸盘的支持力是一对平衡力,故D正确。123456789101112B.若缩短绳带长度,则绳带中的张力将减小C.绳带对环保袋的拉力与环保袋的重力是一对相互作用力D.绳带对环保袋的拉力与环保袋对绳带的拉力是一对平衡力2.(2024·江苏省扬州中学月考)当今社会节能环保理念深入人心,每个公民都应尽量避免使用一次性塑料袋,减少白色污染。如图甲所示为一款环保袋,既可反复使用,又美观大方。手提环保袋静止时,简化示意图如图乙所示,设环保袋的重力大小为G,不考虑绳带的质量,下列说法正确的是√123456789101112对环保袋的受力分析如图所示绳带长度缩短时,α增大,cosα减小,绳带中的张力增大,故B错误;绳带对环保袋的拉力与环保袋的重力是一对平衡力,故C错误;绳带对环保袋的拉力与环保袋对绳带的拉力是一对相互作用力,故D错误。1234567891011123.(2022·广东卷·1)如图是可用来制作豆腐的石磨。木柄AB静止时,连接AB的轻绳处于绷紧状态。O点是三根轻绳的结点,F、F1和F2分别表示三根绳的拉力大小,F1=F2且∠AOB=60°。下列关系式正确的是A.F=F1
B.F=2F1C.F=3F1
D.F=123456789101112√以O点为研究对象,受力分析如图所示,由几何关系可知θ=30°,在竖直方向上,由平衡条件可得F1cos30°+F2cos30°=F,故D正确,A、B、C错误。1234567891011124.(2024·江苏启东市质检改编)如图所示,在水平力F作用下,A、B保持静止。若A与B的接触面是水平的,且F≠0,则B的受力个数可能为A.2个 B.3个 C.5个 D.6个√123456789101112先对A、B整体受力分析,受重力、水平力F、支持力;当水平力F平行斜面向上的分力大于重力沿斜面向下的分力时,有上滑趋势,此时受到沿斜面向下的静摩擦力;当水平力F平行斜面向上的分力小于重力沿斜面向下的分力时,有下滑趋势,此时受到沿斜面向上的静摩擦力;当水平力F平行斜面向上的分力等于重力沿斜面向下的分力时,无相对滑动趋势,此时与斜面间无摩擦力;再对A受力分析,受水平力F、重力、支持力和向左的静摩擦力,共4个力;最后对B受力分析,123456789101112受重力、A对它的压力和向右的静摩擦力,斜面对B的支持力,若B相对斜面有滑动趋势,则还要受到斜面的静摩擦力,若B相对斜面无滑动趋势,则不受斜面的摩擦力,即B可能受4个力,也可能受5个力,故选C。1234567891011125.(2023·江苏卷·7)如图所示,“嫦娥五号”探测器静止在月球平坦表面处。已知探测器质量为m,四条腿与竖直方向的夹角均为θ,月球表面的重力加速度为地球表面重力加速度g的
每条腿对月球表面压力的大小为√1234567891011121234567891011126.如图所示,甲、乙两个小球的质量均为m,两球间用细线2连接,甲球用细线1悬挂在天花板上。现分别用大小相等的力F水平向左、向右拉两球,平衡时细线都被拉紧。则平衡时两球的可能位置是下列选项中的√123456789101112以整体为研究对象,受到向左和向右的拉力、重力和细线1的拉力而静止,向左和向右的拉力等大反向,合力为零,重力和细线1的拉力合力也为零,所以细线的拉力应竖直向上;再隔离乙球分析,受向下的重力、水平向右的拉力和细线2的拉力而平衡,所以细线2的拉力应斜向左上方,故A正确,B、C、D错误。1234567891011127.(2024·江苏连云港市段考)如图所示,固定的四分之一粗糙圆弧轨道AB的圆心在竖直墙上的O点,A点与O点在同一高度,轻弹簧一端固定在O点,另一端连接质量为m的小物块,物块静止在轨道上,弹簧与竖直方向的夹角θ=30°,重力加速度为g,则A.轨道对物块一定有支持力B.弹簧一定处于伸长状态C.弹簧一定处于压缩状态D.轨道对物块的摩擦力大小等于mg123456789101112√沿轨道切线方向,根据平衡条件可知物块此时受到的摩擦力大小等于重力沿轨道切线向下的分力(等于
不为零,有摩擦力必有弹力,所以斜面对物块的支持力不可能为零,A正确;假设物块受重力、支持力、摩擦力,三个力的合力可以为0,即物块可能不受弹簧的弹力,则弹簧可能处于原长,不一定处于压缩或伸长状态,B、C错误。对小物块受力分析有1234567891011128.拖把是由拖杆和拖把头构成的擦地工具。某同学用该拖把在水平地板上拖地,当沿拖杆方向施加大小为F的水平推力时,拖把头在地板上做匀速直线运动;当沿拖杆方向施加大小仍为F,方向与竖直方向成θ=60°角的拉力时,拖把头也恰好做匀速直线运动。拖把头与水平地板间的动摩擦因数为√123456789101112施加大小为F的水平推力时,根据受力平衡可得F=μmg,施加大小仍为F,方向与竖直方向成θ=60°角的拉力时,根据受力平衡可得Fsin60°=Ff′=μFN′,FN′=mg-Fcos60°,联立解得拖把头与水平地板间的动摩擦因数为μ=2-
,故选B。1234567891011129.(2023·江苏省泗洪县检测)如图所示,两个质量都为m的小球a、b用细线连接,a球用与竖直方向成30°角的细线挂在天花板上,b球放在倾角为30°角的光滑斜面上,系统保持静止,当地重力加速度为g。则斜面对b球的支持力大小为√123456789101112以a、b整体为研究对象,设细线拉力为FT,斜面对b球的支持力大小FN,根据平衡条件可得FTcos30°+FNcos30°=2mg,FTsin30°=FNsin30°,解得FN=
故选D。12345678910111210.(2023·江苏省模拟)如图为挂在架子上的双层晾衣篮的结构示意图。上、下篮子完全相同且保持水平,每个篮子由两个质地均匀的圆形钢圈穿进网布构成,两篮通过四根等长的轻绳与钢圈的四等分点相连,上篮钢圈用另外四根等长轻绳系在挂钩上。晾衣篮的有关尺寸如图所示,则图中上、下层各一根轻绳的张力大小之比为A.1∶1 B.2∶1 C.5∶2 D.5∶4√123456789101112设一个篮子的质量为m,连接下篮的绳子的拉力为FT2,对下篮,根据平衡条件得4FT2=mg,设连接上篮的绳子的拉力为FT1,绳子与竖直方向夹角为θ,对两个篮子整体由平衡条件得4FT1cosθ=2mg,12345678910111211.(2024·江苏盐城市建湖高级中学检测)
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