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1、专题一 -相互作用A一、基本概念1. 重力1. 重力的作用点: 重心不一定在物体上,可以在物体外。质量分布均匀、形状规则的物体,其重心为物体的几何中心如一个圆形平板的重心在板上,而一个铜环的重心就不在环上:重力是由于地球的吸引而使物体受到的力,但由于地球自转的影响,重力一般_地球对物体的吸引力不等于2. 重力公式:Gmg. 在地球表面处g9.8 N/kg. 3. 力的分类:力通常按性质和效果两种方式分类按性质 :如重力、弹力、摩擦力、核力、电磁力等按效果 :如拉力、压力、动力、阻力等4. 弹力:2. 常见弹力:平时所说的_、_和_都是弹力,绳中的弹力通常称为_ 压力支持力拉力张力发生_的物体由

2、于要恢复原状,对与它接触的物体产生的力弹性形变5. 弹性限度:当形变超过一定的限度,撤去作用力后物体不能完全恢复_,这个限度叫弹性限度原来的形状6. 胡克定律公式: Fkx , k为劲度系数,符号 N/m ,k的大小反映了弹簧的软硬程度7. 摩擦力:两个相互接触的物体,当它们发生_或具有_时,在接触面上产生阻碍_或_的力 相对运动相对运动趋势相对运动相对运动趋势8. 静摩擦力和动摩擦力:定义区别静摩擦力两个物体相互接触挤压且相对静止,他们之间存在相对运动趋势,在它们的接触面上会产生阻碍物体间相对运动的力1) 方向:与接触面相切,跟物体的相对运动趋势相反。2) 大小: 0 ffmax最大静摩擦力

3、使物体由静止开始运动的最小的水平拉力(或推力),是物体所受静摩擦力的最大值1) 大小与正压力成正比大于最小拉力,如没有提示或要求计算,表示等于最小拉力2) 方向与接触面相切相对运动趋势方向相反滑动摩擦力两个有相对滑动的物体间在接触面上产生的阻碍它们相对滑动的力公式:FFN ,FN 为正压力正压力是指作用线与作用面垂直的压力,或称法向压力,滑动摩擦力的大小与FN 成正比。为动摩擦因数,取决于两物体的材料和接触面的粗糙程度,与接触面的面积无关 方向总是与相对运动相反。9. 合力:一个力与几个力产生了同样的效果,可以用这一个力代替那几个力,这一个力是那几个力的_,那几个力是这一个力的_ 合力分力10

4、. 共点力:几个力如果都作用在物体的同一点上,或者它们的_相交于同一点,这几个力叫做共点力作用线11. 力的合成运算法则: 图1平行四边形定则 如果用表示两个共点力F1和F2的线段为邻边作平行四边形,那么这两个邻边之间的对角线就表示_的大小和方向,如图1(a)所示合力F三角形定则求两个互成角度的共点力F1、F2的合力,可以把表示F1、F2的线段首尾相接地画出,把F1、F2的另外两端连接起来,则此连线就表示_的大小和方向,如图1(b)所示显然,三角形定则是平行四边形定则的简化,本质相同合力F 12. 合力大小的范围 合力F既可以大于,也可以等于或小于原来的任意一个分力一般地,_F_.|F1F2|

5、F1F213. 力的分解:一个作用力F产生了两个效果力F1、F2, 即F和两个分力F1、F2产生的_是相同的,我们把将F分解为分力F1、F2的过程称为力的分解效果14. 力的分解的原则:按力的作用效果分解。15. 平衡状态:物体处于 或 的状态,即a0。共点力的平衡条件F合0或Fx0、Fy0 匀速直线运动 静止状态二、常规题型例1. 关于重力,下列说法正确的是 ( )同一个物体,在地球上不同纬度的地方所受重力都相等 物体所受重力的方向总是垂直向下的重力的方向总是指向地球球心重力的方向始终竖直向下答案 D即时练习:1. 关于物体的重心,说法正确的是 ( 。 )质量分布均匀形状规则的物体的重心可能

6、在物体上,也可能在物体外重心就是物体内最重的一点,任何物体都可以用悬挂法确定其重心位置将物体悬挂起来平衡时重心必在悬挂点的正下方在任何地点1Kg的物体所受的重力大小都等于9.8N答案:AC小结:重力的方向始终竖直向下,地球上不同地点的重力不一样;重心可能在物体上,也可能在物体外。例2:(2009湖南模拟)用弹簧拉着木块在水平面上做匀加速直线运动,弹簧拉木块的力与木块拉弹簧的力的关系是()A一对平衡力B一对作用力与反作用力C大小相等,方向相同D大小不等,方向相反解:A:弹簧拉木块的力与木块拉弹簧的力的关系,是作用力与反作用力的关系,故A错误,B正确C:作用力与反作用力的特征是:等大反向,作用在两

7、个物体上,且两者互为产生的原因故C,D错误故选B即时练习:1. 用5N的力可以使一轻弹簧伸长8mm,现在把两个完全相同的弹簧串联起来,在两端各用10N的力来拉它们,这时弹簧的总伸长应是 ( )A4mm B8mm C16mm D32mm解析:当用5N的力可以使一轻弹簧伸长8mm,弹力大小为F1=5N,则由胡克定律得:F1=kx1;当将两个弹簧串联起来时,每个弹簧所受的弹力等于拉力10N,弹力为F2=10N,则有F2=kx2;则由上两式得:x2=2x1=28mm=16mm所以弹簧的总伸长为x=2x2=216mm=32mm故选D2. 如图所示,四个完全相同的弹簧都处于水平位置,它们的右端受到大小皆为

8、F的拉力作用,而左端的情况各不相同:中弹簧的左端固定在墙上,中弹簧的左端受大小也为F的拉力作用,中弹簧的左端拴一小物块,物块在光滑的桌面上滑动,中弹簧的左端拴一小物块,物块在有摩擦的桌面上滑动。若认为弹簧的质量都为零,以l1、l2、l3、l4依次表示四个弹簧的伸长量,则有Al2l1Bl4l3Cl1l3Dl2=l4Al2l1 Bl4l3 Cl1l3 Dl2l4解析:由于四个完全相同的弹簧的右端受到大小皆为F的拉力作用,弹簧中弹力皆为F,根据胡克定律,四个弹簧的伸长量相等,所以选项D正确。【答案】D小结:胡克定律F=KX中,F是弹簧任意一端受到的拉力(或压力)的大小,不是两端所受拉力(或压力)的大

9、小之和,两端的力是一对作用力与反作用力。例3.(2009广东)一个实验小组在“探究弹力和弹簧伸长的关系”的实验中,使用两条不同的轻质弹簧a和b,得到弹力与弹簧长度的图象如图所示下列表述正确的是()Aa的原长比b的长Ba的劲度系数比b的大Ca的劲度系数比b的小 D测得的弹力与弹簧的长度成正比解:A、在图象中横截距表示弹簧的原长,故b的原长比a的长,故A错误 B、在图象中斜率表示弹簧的劲度系数k,故a的劲度系数比b的,故B正确 C、同理C错误 D、弹簧的弹力满足胡克定律,弹力与弹簧的形变量成正比,故D错误故选B即时练习:1. 如图所示为一轻弹簧的长度L和弹力F大小的关系,求:(1)弹簧的劲度系数为

10、 N/m;(2)当弹力为15N时,弹簧的长度为 cm解:(1)、设型变量为x,当弹簧从10cm变成15cm,形变量为5cm,即0.05m,则:x=0.05m;设此时弹力为F,由图象可知F=10N由胡克定律:F=kx代入数据得:k=F/x=10N/0.05m=200N/m(2)、当弹力为15N时,即:F=15N,劲度系数k=200N/m,型变量x为此时弹簧长度l减去原长l0=10cm=0.1m,即x=l-l0,由F=kx代入数据得:15N=200N/m(l-0.1m)得:l=0.175cm=17.5cm故答案为:(1)200N/m(2)17.5cm2. 某物理兴趣小组的同学在研究弹簧弹力的时候,

11、测得弹力的大小F和弹簧长度L的关系如图所示,则由图可知: A.弹簧的劲度系数为 B.弹簧的弹力为5N,弹簧长度为 .小结: 由F-L图像可以计算出K的大小。例4. 下列关于物体受静摩擦力作用的叙述中,正确的是()A静摩擦力的方向一定与物体的运动方向相反B静摩擦力的方向不可能与物体的运动方向相同C静摩擦力的方向可能与物体的运动方向垂直 D静止的物体所受的静摩擦力一定为零答案:C 物体相对运动趋势的方向可能与物体运动的方向相同(例如:与传送带相对静止,随传送带一起加速运动的物体),也可能与物体运动方向相反(例如:与传送带相对静止,随传送带一起减速运动的物体),还可能与物体运动方向垂直(例如:随车厢

12、一起做加速运动的车厢后壁上相对于车厢静止的物体,如图所示)静止的物体所受静摩擦力不一定为零(例如:用力推静止在地面上的木箱但未推动),故A、B、D项错误,C项正确即时练习:1. 关于静摩擦力,下面说法中不正确的是()A静摩擦力的方向总是与物体间相对运动趋势的方向相反B运动的物体也可能受静摩擦力作用C静摩擦力一定是静止的物体受到的D一般地,静摩擦力的大小不能用F=FN计算解:A、静摩擦力的方向总是与物体间相对运动趋势的方向相反故A正确BC、运动的物体也可能受静摩擦力作用,比如沿传送带向上运动的物体故B正确C错误 D、静摩擦力大小与正压力大小无关压力变化时,静摩擦力不一定发生变化故D正确本题选错误

13、的,故选:C2. 关于静摩擦力的说法,下列正确的是()A静摩擦力的方向总是与物体的运动方向相反B静摩擦力的方向总是与物体的相对运动趋势方向相反C最大静摩擦力的大小略大于滑动摩擦力的大小D正压力越大,静摩擦力越大解:A、静摩擦力的方向可能与运动方向相同,也可能与运动方向相反,总是与物体的相对运动趋势方向相反故A错误,B正确 C、若物体在桌面时是静止的,那么木块下面粗糙的部分会有一部分嵌入桌面的上面的粗糙部分,就想齿轮咬合一样,这样要想使木块动起来就要有一部分力来克服重力沿斜面向下的分力,故受力大于物体滑动时所受的摩擦力,即静摩擦力略大于滑动摩擦力故C正确 D、正压力越大,最大静摩擦力越大,而静摩

14、擦力与正压力无关,故D错误故选BC3. 关于静摩擦力的说法正确的是()A静摩擦力有最大值,说明静摩擦力的值在一定范围内是可变的B静止物体受到的摩擦力一定是静摩擦力C静摩擦的方向可能与其运动方向相同D运动的物体可能受静摩擦力作用解:A、静摩擦力的最大值叫最大静摩擦力,则静摩擦力在零与最大值之间故A正确 B、物体正在从粗糙的斜面上滑下,物体受到滑动摩擦力,而斜面也受到物体的滑动摩擦力,但斜面却是静止的故B错误 C、静摩擦力的方向总是与物体的相对运动趋势方向相反故C正确 D、运动的物体也可能产生静摩擦力,比如在水平路面上,汽车启动时,车厢地板上的物体会受到静摩擦力作用,故D正确故选ACD4. (20

15、13长宁区一模)水平地面上的木箱受到静摩擦力f,则()A地面越粗糙f越大B物体的重力越大f越大Cf与重力大小无关Df一定与推力相等解:A、地面越粗糙,最大静摩擦力越大,而木箱受到静摩擦力f,根据二力平衡来计算,与地面粗糙程度无关,故A错误;B、水平地面上的木箱受到静摩擦力f根据二力平衡来计算,与重力大小无关,故B错误,C正确;D、如果水平方向只受推力,则f一定与推力相等,若不是只受水平方向推力,则不等,故D错误故选C5. 如图8所示,用水平力F将同种材料不同质量的物体压到一竖直墙壁上,下列说法正确的是()A若物体保持静止,则F越大,物体所受摩擦力越大 B若物体保持静止,则质量越大,物体所受摩擦

16、力越小C若物体沿墙壁向下滑动,则F越大,物体所受摩擦力越大D若物体沿墙壁向下滑动,则质量越大,物体所受摩擦力越大 图8答案C物体静止时,物体受静摩擦力,大小等于其重力,与水平力F无关,物体质量越大,所受摩擦力越大,故A、B错物体向下滑动时,受到滑动摩擦力作用,大小为FfFNF,故F越大,摩擦力越大,且与物体的质量无关,C对 小结:静摩擦力的方向总是与相对运动趋势方向相反,滑动摩擦力与相对运动方向相反。例5. (2012南海区模拟)如图所示,水平地面上质量为m的物体,与地面的动摩擦因数为,在劲度系数为k的轻弹簧作用下沿地面做匀速直线运动弹簧没有超出弹性限度,则()A弹簧的伸长量为mg/k B弹簧

17、的伸长量为mg/kC物体受到的支持力与物体对地面的压力是一对平衡力D弹簧的弹力与物体所受摩擦力是一对平衡力解:A、对物体进行受力分析,物体在水平方向受弹簧的拉力和滑动摩擦力根据平衡状态条件得:F拉=F滑根据滑动摩擦力公式得:F滑=mg,根据胡克定律F=kx得:弹簧的伸长量x=mgk,故A正确,B错误C、物体受到的支持力与物体对地面的压力分别作用在物体和地面,所以这两个力不是一对平衡力,故C错误D、弹簧的弹力与物体所受摩擦力等值,反向,共线,并且作用在同一物体上,所以是一对平衡力,故D正确故选AD即时练习:1. 如图5所示,一物体在动摩擦因数0.2的水平面上向左运动,物体质量为10 kg,它在运

18、动过程中还受到一个水平向右的大小为20 N的拉力作用,则物体受到的摩擦力为()A0 NB20 N,水平向右C40 N,水平向右D20 N,水平向左 图5答案:B研究摩擦力时:(1)首先要根据实际情况判断、分析究竟是静摩擦力还是滑动摩擦力;(2)如果是滑动摩擦力,就要分析滑动面上压力的大小,用公式计算;(3)如果是静摩擦力,就要分析物体所受到的其他力, 根据物体所处的运动状态,通过列力学方程求解根据滑动摩擦力公式FFN可以得到:摩擦力等于20 N,其方向水平向右选B.2. 如图所示,物体随皮带做匀速直线运动,物体受到的摩擦力是()A100N B50N C0N D200N解:由于物体随物体与传送带

19、一起匀速向前运动,物体与皮带相对静止,因此不受摩擦力故选C3. (2012龙岩)如图所示,用弹簧测力计拉着物体在水平面上向右匀速运动,该物体受到的摩擦力为 N,方向是;现用4.2N的拉力水平向右拉物体,该物体受到的摩擦力为 N 解:(1)由图可知,弹簧测力计分度值是0.2N,示数是3.6N,即物体所受拉力是3.6N,由于物体做匀速直线运动,所以拉力与摩擦力是一对平衡力,所以摩擦力是3.6N,方向水平向左;(2)当用4.2N的拉力水平向右拉物体时,物体对接触面的压力和接触面的粗糙程度都没有变,所以摩擦力不变,仍为3.6N故答案为:3.6;水平向左;3.64. 如图所示,当F=100牛时,物体匀速

20、运动,则物体所受的摩擦力是()A100牛B200牛C50牛D不能确定 解:动滑轮匀速直线运动,动滑轮水平方向上受到水平向右的拉力F作用和水平向左的绳子拉力作用,因为动滑轮拉动物体时,两段绳子的拉力是相同的,所以,2f=F=100N,所以f=50N故选C 5. 如图所示,物体A静止,此时A所受到的摩擦力()A是15N,方向向左B是15N,方向向右 C是10N,方向与重力方向相同D是10N,方向与重力相反解:物体竖直方向上只受重力和摩擦力的作用,物体处于静止状态,故摩擦力和重力是一对平衡力,所以摩擦力的大小与重力大小相等,即摩擦力为10N,方向与竖直向下的重力方向相反,即是竖直向上故选D6.质量为

21、2 kg的物体静止在水平地面上,物体与地面间的动摩擦因数为0.5,最大静摩擦力与滑动摩擦力视为相等,给物体一水平推力(取g10 N/kg)(1)当推力大小为5 N时,地面对物体的摩擦力是多大?(2)当推力大小为12 N时,地面对物体的摩擦力是多大?延伸(1)物体运动后将推力变为20 N,地面对物体的摩擦力多大?(2)物体运动过程中突然把推力去掉,此时地面对物体的摩擦力多大?答案(1)5 N(2)10 N解析在地面上,FNmg,则滑动摩擦力(最大静摩擦力Fmax)大小为FmaxFNmg0.5210 N10 N.(1)当拉力F5 N时,FFmax,物体滑动则F滑FNmg10 N.拓展探究(1)10

22、 N(2)10 N7. 木块A、B分别重50 N和60 N,它们与水平地面之间的动磨擦因数均为0.25;夹在A、B之间轻弹簧被压缩了2cm,弹簧的劲度系数为400N/m。系统置于水平地面上静止不动。现用F=1 N的水平拉力作用在木块B上。如图所示.。力F作用后A.木块A所受摩擦力大小是12.5 NB.木块A所受摩擦力大小是11.5 NC.木块B所受摩擦力大小是9 ND.木块B所受摩擦力大小是7 N大小仍是8N,所以选项C正确。小结:根据物体的状态求摩擦力大小。 例6. 一个质点在三个共点力F1、F2、F3的作用下处于平衡状态,如图所示则它们的大小关系是() A F1F2F3BF1F3F2B C

23、F3F1F2DF2F1F3解:因为质点在三个共点力F1、F2、F3的作用下处于平衡状态,所以将三力首尾相连组成一封闭三角形,如图所示:根据数学知识三角形中大角对大边,即得出F3F1F2,所以选项ABD错误,C正确故选C 即时练习:1. (2011广东理综卷第16题)如图5所示的水平面上,橡皮绳一端固定,另一端连接两根弹簧,连接点P在F1、F2和F3三力作用下保持静止。下列判断正确的是图5A. F1 F2 F3B. F3 F1 F2 C. F2 F3 F1D. F3 F2 F1 答案:B解析:作出三力示意图,由力合成的平行四边形定则可知F1、F2的合力大小等于F3,显然F3 F1 F2,选项B正

24、确。2. 两个大小相等的共点力F1、F2,当它们之间的夹角为90时合力的大小为20 N,则当它们之间夹角为120时,合力的大小为()A40 N B10 NC20 N D10 N答案B设F1F2F,当它们之间的夹角90时,如图甲所示,由画出的平行四边形(为矩形)得合力为F合F.甲 乙所以FF合20 N10 N.当两分力F1和F2间夹角变为120时,同理画出平行四边形(如图乙所示)由于平行四边形的一半为一等边三角形,因此其合力FF1F210 N3. 两光滑平板MO、NO构成一具有固定夹角0=75的V形槽,一球置于槽内,用表示NO板与水平面之间的夹角,如图5所示。若球对板NO压力的大小正好等于球所受

25、重力的大小,则下列值中哪个是正确的?( )A15B30C45D60答案:B解析:根据题述,球的重力和板NO支持力夹角为180-。球的重力和板NO支持力的合力方向一定垂直于板MO。由图中几何关系可得(180-)/2=105-。解得=30,选项B正确。4.(2013重庆)如图所示,某人静躺在椅子上,椅子的靠背与水平面之间有固定倾斜角若此人所受重力为G,则椅子各部分对他的作用力的合力大小为()AGBGsinCGcosDGtan 解:人受多个力处于平衡状态,人受力可以看成两部分,一部分是重力,另一部分是椅子各部分对他的作用力的合力根据平衡条件得椅子各部分对他的作用力的合力与重力等值,反向,即大小是G故

26、选A5. (2013上海)两个共点力Fl、F2大小不同,它们的合力大小为F,则()AF1、F2同时增大一倍,F也增大一倍BF1、F2同时增加10N,F也增加10NCF1增加10N,F2减少10N,F一定不变D若F1、F2中的一个增大,F不一定增大解:A、根据平行四边形定则,F1、F2同时增大一倍,F也增大一倍故A正确B、Fl、F2方向相反,F1、F2同时增加10N,F不变,故B错误C、Fl、F2方向相反,F1增加10N,F2减少10N,F可能增加20N,故C错误D、Fl、F2方向相反,若F1、F2中的一个增大,F不一定增大,故D正确故选AD6.(2010江苏)如图4所示,置于水平地面的三脚架上

27、固定着一质量为m的照相机,三脚架的三根轻质支架等长,与竖直方向均成角,则每根支架中承受的压力大小为(A)(B)(C)(D) 【点评】本题考查力的合成与分解、平衡条件等知识点,意在考查考生对新情景的分析能力、空间想象能力和综合运用知识的能力。小结: 力的合成例7. 已知力F,其一个分力F1与F成30角,另一个分力F2的大小为F,方向未知,则F1的大小为()A.F B.F C.F D.F答案:AC如右图所示,先画一条有向的线段AB表示力F.过F的始端A画一与AB成30角的射线(即F1的作用线),过F的末端B作F1所在射线的垂线交于C.则由直角ABC可知,CB的大小为.在CB两边对称地作两条线DB和

28、EB,使其大小均为(因为,所以这两条线可以画出来)在直角EBC中,因CB,EB,故EBC30.DBCABE30,ABD为直角三角形(ABD90)利用直角三角形知识可知E为直角ADB的斜边AD的中点且AE,AD,即F1的大小可能是,也可能是,本题选项A、C正确即时练习:1. 将一个60 N的力进行分解,其中一分力的方向与这个力成30角,求另一分力的大小不会小于多少?答案:30 N解析合力和分力构成三角形,如右图所示从F的末端作OA的垂线,垂线段的长度最小,即另一个分力F2的最小值,由几何关系知F2Fsin 3060 N30 N.2. (2012上海物理)已知两个共点力的合力为50N,分力F1的方

29、向与合力F的方向成30角,分力F2的大小为30N。则 ( )(A)F1的大小是唯一的(B)F2的力向是唯一的(C)F2有两个可能的方向 (D)F2可取任意方向【答案】:C【解析】:画出力的矢量图,可以看出,F2有两个可能的方向,选项C正确。3. (2012徐汇区一模)用轻质细绳系住一小球,小球静止在光滑斜面上,如图所示,1为水平方向、2为沿斜面方向、3为沿绳方向、4为竖直方向、5为垂直斜面方向若要按照力的实际作用效果来分解小球的重力,下列叙述中正确的是()A将小球的重力沿1和5方向分解 B将小球的重力沿2和5方向分解C将小球的重力沿3和5方向分解D将小球的重力沿3和2方向分解解:小球重力产生两

30、个效果,一是使绳子拉伸,二是使斜面受压,故应按此两个方向分解,分别是3 和5 故选C4. 用轻绳把一个小球悬挂在O点,用力拉小球使其悬绳偏离竖直方向30,小球处于静止状态,力F与竖直方向成角,如图7所示,若要使拉力F取最小值,则角应为()图7A30B60C90D45答案B选取小球为研究对象,小球受三个共点力作用:重力G、拉力F和轻绳拉力FT.由于小球处于平衡状态,所以小球所受的合力为零,则FT与F的合力与重力G等值反向因为绳子方向不变,作图后不难发现,只有当F的方向与FT的方向垂直时,表示力F的有向线段最短,即当F的方向与轻绳方向垂直时,F有最小值故本题的正确选项是B.5. 小明想推动家里的衣

31、橱,但使出了吃奶的力气也推不动,他便想了个妙招,如图所示,用A、B两块木板,搭成一个底角较小的人字形架,然后往中央一站,衣橱被推动了下列说法中正确的是()A这是不可能的,因为小明根本没有用力去推衣橱 B这是不可能的,因为无论如何小明的力气也没那么大C这有可能,A板对衣橱的推力有可能大于小明的重力D这有可能,A板对衣橱的推力不可能大于小明的重力解:首选开始小明是推不动衣橱的,但是小明的推力与他自身的重力没什么关系如图,小明的重力可以分解成沿A,B俩个方向的力,由于底角较小,所以A,B方向的力会很大A对衣橱的力可以分解成水平方向和垂直方向的力,而水平方向的力有可能大于小明重力,故选C6. 如图所示

32、,为了行车方便与安全,高大的桥要造很长的引桥,其主要目的是()A减小过桥车辆受到的摩擦力 B减小过桥车辆的重力C减小过桥车辆对引桥面的压力D减小过桥车辆的重力平行于引桥面向下的分力解:对车受力分析,受重力、支持力和阻力物体重力不变,B错误;重力产生两个作用效果,使物体沿斜面下滑,使物体紧压斜面设斜面倾角为,将重力按照作用效果正交分解,如图,由几何关系可得平行斜面分量为G1=mgsin,由于引桥越长,坡角越小,G1越小,故D正确;垂直斜面分G2=mgcos压力等于重力垂直斜面分量N=mgcos,故C错误;变小,压力变大,故摩擦力变大,A也错误;故选D小结:考察力的分解 例8:(2005天津理综)

33、如图所示,表面粗糙的固定斜面顶端安有滑轮,两物块P、Q用轻绳连接并跨过滑轮(不计滑轮的质量和摩擦),P悬于空中,Q放在斜面上,均处于静止状态。当用水平向左的恒力推Q时,P、Q仍静止不动,则 Q受到的摩擦力一定变小Q受到的摩擦力一定变大轻绳上拉力一定变小轻绳上拉力一定不变解:进行受力分析:对Q物块:当用水平向左的恒力推Q时,由于不知具体数据,Q物块在粗糙斜面上的运动趋势无法确定,故不能确定物块Q受到的摩擦力的变化情况,故A、B错误;对P物块:因为P物块处于静止,受拉力和重力二力平衡,P物块受绳的拉力始终等于重力,所以轻绳与P物块之间的相互作用力一定不变,故C错误,D正确故选D即时练习:1.(20

34、11安徽理综卷)一质量为m的物块恰好静止在倾角为的斜面上。现对物块施加一个竖直向下的恒力F,如图所示。则物块A.仍处于静止状态B.沿斜面加速下滑C.受到的摩擦力不变D.受到的合外力增大【答案】:A【点评】此题考查受力方向、物体平衡条件、力的分解等知识点。2. 用一根长1m的轻质细绳将一副质量为1kg的画框对称悬挂在墙壁上,已知绳能承受的最大张力为10N,为使绳不断裂,画框上两个挂钉的间距最大为(取10m/s2)( ) A B C D 答案:A解析:由题意可知,墙上挂点受到两细绳向下拉力的合力等于画框的重力。设挂钉的间距最大为2a,细绳与竖直方向的 2a=/2m,选项A正确。【点评】此题考查物体

35、平衡条件,难度中等。解答时要注意应用等大的二力合力公式和几何关系。3.(2011广东理综卷第16题)如图5所示的水平面上,橡皮绳一端固定,另一端连接两根弹簧,连接点P在F1、F2和F3三力作用下保持静止。下列判断正确的是图5A. F1 F2 F3B. F3 F1 F2 C. F2 F3 F1D. F3 F2 F1 答案:B解析:作出三力示意图,由力合成的平行四边形定则可知F1、F2的合力大小等于F3,显然F3 F1 F2,选项B正确。小结:根据平衡条件进行受力分析,综合能力考察。 B一、“双基”针对性精讲释疑,解题步骤归纳总结1. 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

36、于平衡状态,这两个力必定大小相等,方向相反。2) 三力平衡:如果物体在三个共点力的作用下处于平衡状态,其中任何一个力与其余两个力的合力大小相等,方向相反;并且这三个力的矢量可以形成一个矢量三角形3) 多力平衡:如果物体在多个共点力的作用下处于平衡状态,其中任何一个力与其余几个力的合力大小相等,方向相反。2. 力的分解的几种常见情况:(1) 已知两个分力的方向:求两个分力的大小如图3所示,已知F和、,显然该力的平行四边形是唯一的,即F1、F2的大小也唯一确定图3(2) 已知一个分力的大小和方向:求另一个分力的大小和方向如图3所示,已知F、F1及,显然此平行四边形也是唯一确定的,即另一个分力F2的

37、大小和方向只有唯一答案(3) 已知一个分力的大小和另一个分力的方向:即F、及F2的大小已知这时又可能有下列情形:已知分力组成情况平行四边形法则F2F sin 如果分力F2 F ,分力有两组解 如果分力F2 F 分力有一组解F2F sin 唯一解F2Fsin 此时构不成平行四边形,即无解(4)已知两个分力的大小: 分力组成情况图形分析当F1 F2 时有两解当F1 =F2 时有一组解二、常规题型例1. 分解一个确定大小和方向的力,在下列给出的四种附加条件中,能得到唯一确定解的情况,正确的说法是()已知两个分力的方向,求两个分力的大小已知两个分力的大小,求两个分力的方向已知一个分力的大小和方向,求另

38、一个分力的大小和方向已知一个分力的大小和另一个分力的方向,求第一个分力的方向和另一个分力的大小 A和B和C和D和解:已知两个分力的方向,根据平行四边形定则,将已知力分解作出的平行四边形只有一个,这两个分力大小是唯一确定的故正确 已知两个分力的大小,根据平行四边形定则,将已知力分解作出的平行四边形不止一个,这两个分力大小不确定故错误 已知一个分力的大小和方向,根据平行四边形定则,将已知力分解作出的平行四边形只有一个,这两个分力大小是唯一确定的故正确 已知一个分力的大小和另一个分力的方向,根据平行四边形定则,将已知力分解,可能有两解,可能有一解,也可能无解故错误故选B即时练习:1. 已知两个分力的

39、大小依次为F1、F2,它们的合力大小为F,下列说法中正确的是()A不可能出现FF1同时FF2的情况B不可能出现FF1同时FF2的情况C不可能出现FF1+F2的情况D不可能出现FF1+F2的情况解:A、如图所示左,合力小于任一分力,故A错误;B、如右图所示,合力大于任一分力,故B错误;C、当两个分力进行合成时,合力在两个分力最小值与最大值之间,但不可能出现FF1+F2的情况,故C错误;D正确;故选D 2. 在研究共点力合成的实验中,得到如图所示的合力F合与两个分力夹角的关系图象,这是图象的一部分则这两个分力的大小为 N, N, .3. 如图所示是山区村民用斧头劈柴的剖面图,图中BC边为斧头背,A

40、B、AC边是斧头的刃面要使斧头更容易劈开木柴,则() ABC边短一些,AB边也短一些BBC边长一些,AB边短一些CBC边短一些,AB边长一些DBC边长一些,AB边也长一些 解:如图所示:斧头的重力形成对木柴两端的挤压力,两力与斧头的AB、BC边相互垂直; 则可知当BC边短一些,AB边长一些时两力之间的夹角更大,则两分力更大; 故C正确; 小结:力的分解 问题,难点,解题较麻烦。图9例2. 如图9所示,硬杆BC一端固定在墙上的B点,另一端装有滑轮C,重物D用绳拴住通过滑轮固定于墙上的A点,若杆、滑轮及绳的重力和摩擦均不计,将绳的固定端从A点稍向下移,则在移动过程中()A绳的拉力、滑轮对绳的作用力

41、增大B绳的拉力减小,滑轮对绳的作用力增大C绳的拉力不变,滑轮对绳的作用力增大D绳的拉力、滑轮对绳的作用力都不变答案: C由于杆一直平衡,对两根细线的拉力的合力一定在杆的方向上;又由于同一根绳子的张力处处相等,故两根细线的拉力一定相等且等于物体的重力G,保持不变;根据平行四边形定则,合力一定在角平分线上将绳的固定端从A点稍向下移时,两拉力的夹角减小,则知绳GC与杆的夹角减小,故杆与竖直墙壁的夹角减小夹角减小,则两个拉力的合力不断变大,滑轮受到的绳的压力不断增大,则滑轮对绳的作用力也增大故C正确即时练习:1.在粗糙水平地面上与墙平行放着一个截面为半圆的柱状物体A,A与竖直墙之间放一光滑圆球B,整个

42、装置处于平衡状态现对B加一竖直向下的力F,F的作用线通过球心,设墙对B的作用力为F1,B对A的作用力为F2,地面对A的作用力为F3若F缓慢增大而整个装置仍保持静止,截面如图所示,在此过程中AF1保持不变,F3缓慢增大 BF1缓慢增大,F3保持不变CF2缓慢增大,F3缓慢增大 DF2缓慢增大,F3保持不变答案:C【解析】把AB两物体看作整体,在竖直方向由平衡条 选项是C。2.(2008广东理科基础)如图所示,质量为m的物体悬挂在轻质的支架上,斜梁OB与竖直方向的夹角为设水平横梁OA和斜梁OB作用于O点的弹力分别为F1和F2以下结果正确的是 AF1=mgsinBF1=mg/sinCF2 =mgcosDF2 =mg/cos3. 一轻杆BO,其O端用光滑铰链固定在竖直轻杆AO上,B端挂重物,且系一细绳,细绳跨过杆顶A处的光滑小滑轮,用力F拉住,如图所示现将细绳缓慢向左拉,使杆BO与AO的夹角逐渐减小,则在此过程中,拉力F及杆BO所受压力N的大小变化情况是()AN先减小,后增大 BN始终不变 CF先减小,后增大 DF始终不变小结:常见的承重结构及其特点;力的合成与分解的运用;共点力平衡的条件及其应用例3. 物体B放在物体A上,A、B的上下表面均与斜面平行(如图)当两者以相同的初速度靠惯性沿光滑固定斜面C向上做匀

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