關(guān)于力的多種情況分析

第一講 相互作用 第一輪復(fù)習(xí)題典小結(jié) 弋陽一中 wuxianbiao 1 第一講 相互作用 題型歸納 第一模塊 力的的概念及常見的三種力 一 力的定義及性質(zhì) 1 定義 力是物體對物體的作用 2 力的性質(zhì) 物質(zhì)性 力是不能脫離物體而獨立存在的 任意 一個力必然與兩個物體密切相關(guān) 一個是其施力 物體 另一個是其受力物體 矢量性 力不僅有大小 而且有方向 瞬時性 是力與其作用效果是在同一瞬間產(chǎn)生的 獨立性 指的是某個力的作用效果與其它力是否 存在毫無關(guān)系 只由該力的三要素來決定 相互性 物體在施力的同時 也是受力物體 總 成對出現(xiàn) 作用力與反作用力 總是 等值 反 向 共線 同生 同滅 同性 3 力的分類 按性質(zhì)分類 重力 彈力 摩擦力 分子力 電 磁力 核力 安培力等 按效果分類 拉力 壓力 支持力 動力 阻力 向心力 浮力 回復(fù)力等 說明 性質(zhì)不同的力可能有相同的效果 效果 不同的力也可能是性質(zhì)相同的 4 力的作用效果 使物體發(fā)生形變或改變物體的運 動狀態(tài) A 瞬時效應(yīng) 使物體產(chǎn)生加速度 F ma B 時間積累效應(yīng) 產(chǎn)生沖量 I Ft 使物體的動量 發(fā)生變化 Ft p C 空間積累效應(yīng) 做功 W Fs 使物體的動能發(fā) 生變化 W Ek 5 力的三要素 大小 方向 作用點 6 力的單位 是牛頓 使質(zhì)量為 1 千克的物體產(chǎn)生 1 米 秒 2加速度力的大小為 1 牛頓 二 重力 1 產(chǎn)生 重力是由于地球的吸引而使物體受到的力 說明 重力是由于地球 的吸引而產(chǎn)生的力 但它并 不就等于地球時物體的引 力 重力是地球?qū)ξ矬w的萬重力是地球?qū)ξ矬w的萬 有引力的一個分力有引力的一個分力 另一個分力提供物體隨地球旋 轉(zhuǎn)所需的向心力 由于物體隨地球自轉(zhuǎn)所需向心力 很小 所以計算時一般可近似地認為物體重力的大所以計算時一般可近似地認為物體重力的大 小等于地球?qū)ξ矬w的引力 小等于地球?qū)ξ矬w的引力 在地球表面近似有 mg r mm G 2 21 2 重力的大小 重力大小等于 mg 在地球表面 Nkgg 8 9 隨著緯度升高 g 值增大 赤道上 g 值最小 隨高度升高 g 值減小 grGM 2 3 重力的方向 豎直向下 與水平面垂直并向下 說明 不可說成 指向地心 4 重力的作用點 重心 為了研究問題簡單 我們認為認為一個物體的重力集集 中作用在物體的一點上中作用在物體的一點上 這一點稱為物體的重心 說明 實際上物體的各個部分都受到重力 認為 重力集中在一點 是一種等效模型 重心可以不在物體上 如木工尺 質(zhì)量分布均勻分布均勻且形狀規(guī)則形狀規(guī)則物體的重心才會在物體 的幾何中心 否則用 懸掛法 確定位置 三 彈力 1 彈力 發(fā)生彈性形變的物體 由于要恢復(fù)原狀 對跟它接觸的物體會產(chǎn)生力的作用 這種 力叫做彈力 2 彈力產(chǎn)生的條件 物體直接相互接觸直接相互接觸 是接觸力 物體發(fā)生擠壓發(fā)生擠壓且有彈性形變彈性形變 3 彈力的方向 跟物體恢復(fù)形狀的方向相同 點面接觸垂直于面 曲面接觸過圓心 繩的張力一定沿繩 桿的彈力不一定沿桿 桿顯拉力或挑力 軟繩替換可探明 如顯拉力力沿桿 挑力牛頓定律來判斷 4 彈力的大小 胡克定律 在彈性限度內(nèi) F kx 還可以表示成 第一講 相互作用 第一輪復(fù)習(xí)題典小結(jié) 弋陽一中 wuxianbiao 2 F k x 說明 x 是形變量 是 x 現(xiàn)長 原長 k 跟彈簧的長和粗細有關(guān) 彈簧串 并 聯(lián)后的整體的 k 值會變化 5 彈力的有 無的判定 方法一 移除法 移除其中一個物體 看另一物 體是否會改變運動狀態(tài) 方法二 假設(shè)存在法 先假設(shè)存在 看會不會與 現(xiàn)有的運動狀態(tài)相互盾 四 摩擦力 1 滑動摩擦與靜摩擦的比較 滑動摩擦靜摩擦 產(chǎn)生 原因 兩物體之間 已經(jīng)發(fā)生已經(jīng)發(fā)生相對滑動 兩物體之間保持相對靜止相對靜止 但有相對運動的趨勢相對運動的趨勢 說明 相對靜止 靜止 運動物體也有靜摩擦 方向 跟相對運動方向相反 說明 相對運動方向 運動方向 相 對運動反向 但有可能運動同向 跟相對運動趨勢方向相反 說明 相對運動趨勢方向可以用以下兩種方法 假設(shè)光滑法 動力阻力法 起驅(qū)動作用的摩 擦 跟對地運動方向相同 阻礙摩擦則反之 大小 有公式 跟壓力成正比 Nf 跟運動速度無關(guān) 跟接觸面積無關(guān) 只有最大靜摩擦有公式可算 并跟壓Nfm 力成正比 一般靜摩擦 跟壓力無關(guān) 也沒有專用公式 只 能根據(jù) 牛頓三個定律 來求大小 不 同 點 穩(wěn)定 程度 具有穩(wěn)定性 只要壓力不變 不變 滑動摩擦力就是不變的 具有可變性 其變化范圍 m ff 0 辨 析 摩擦力一定是阻礙物體運動的 阻礙相對運動 阻礙運動 摩擦力有動力摩擦與阻力摩擦之 摩擦力方向跟運動方向相反 相對運動方向相反 運動方向相反 動力摩擦力跟運動方向相同 阻力摩擦與運動反向 摩擦力大小跟壓力成正比 只有滑動摩擦與最大靜摩擦才跟壓力成正比 靜摩擦跟壓力無關(guān) 靜止的物體才會有靜摩擦 相對靜止 靜止 運動物體也可以有靜摩擦 判斷靜摩 擦存在性 方法一 假設(shè)光滑法 看物體是否會發(fā)生相對滑動 方法二 假設(shè)存在法 看跟現(xiàn)有的運動狀態(tài)是否矛盾 摩擦力 的測量 用彈簧秤測定一個木塊 A 和木塊 B 間的動摩擦因數(shù) 有圖示的兩種裝置 1 為了能夠用彈簧秤讀數(shù)表示滑動摩擦力 圖示裝置的兩種情況中 木塊 A 是否都一定都要 作勻速運動 2 若木塊 A 做勻速運動 甲圖中 A B 間的摩擦力大小是否等于拉力 Fa的大小 3 若 A B 的重力分別為 100N 和 150N 甲圖中當(dāng)物體 A 被拉動時 彈簧秤的讀數(shù)為 60N 拉力 Fa 110N 求 A B 間的動摩擦因數(shù) 第一講 相互作用 第一輪復(fù)習(xí)題典小結(jié) 弋陽一中 wuxianbiao 3 題型解析題型解析 類型題一 類型題一 力的理解力的理解 例 1 甲 乙兩拳擊動員競技 甲一拳擊中乙肩 部 觀眾可認為甲運動員 的拳頭 是施力物體 乙運動員 的肩部 是受力物體 但是在甲一拳打 空的情況下 下列說法中正確的是 A 這是一種只有施力物體 沒有受力物體的特殊情 況 B 此時的受力物體是空氣 C 甲的拳頭 胳膊與自身軀干構(gòu)成相互作用的物體 D 以上說法都不正確 解析 力的作用是相互 同時存在著施力物體與 受力物體 只要有力產(chǎn)生必然存在著施力物體與受 力物體 甲運動員擊空了 但在其擊拳過程中 其 拳頭 胳膊與軀干的相互作用系統(tǒng)內(nèi)由于相互作用 而產(chǎn)生力 故選 C 例 2 關(guān)于力的敘述中正確的是 A 只有相互接觸的物體間才有力的作用 B 物體受到力作用 運動狀態(tài)一定改變 C 施力物體一定受力的作用 D 豎直向上拋出的物體 物體豎直上升 是因為豎 直方向受到升力的作用 例 3 關(guān)于力的說法中正確的是 A 力可以離開施力物體或受力物體而獨立存在 B 對于力只需要說明其大小 而無需說明其方向 C 一個施力物體只能有一個受力物體 D 一個受力物體可以有幾個施力物體 例 4 關(guān)于力作用效果 下列說法中正確的是 A 力的三要素不同 力的作用效果可能不同 B 力的作用效果可表現(xiàn)在使物體發(fā)生形變 C 力的作用效果表現(xiàn)在使物體保持一定的速度運動 D 力的作用效果可表現(xiàn)在使物體的運動狀態(tài)發(fā)生改變 例 5 關(guān)于力的分類 下列敘述中正確的是 A 根據(jù)效果命名的同一名稱的力 性質(zhì)一定相同 B 根據(jù)效果命名的不同名稱的力 性質(zhì)可能相同 C 性質(zhì)不同的力 對于物體的作用效果一定不同 D 性質(zhì)相同的力 對于物體的作用效果一定相 類型題二 類型題二 對重力的正確認識對重力的正確認識 例 1 關(guān)于重力的說法正確的是 A 物體重力的大小與物體的運動狀態(tài)有關(guān) 當(dāng)物體 處于超重狀態(tài)時重力大 當(dāng)物體處于失重狀態(tài)時 物 體的重力小 B 重力的方向跟支承面垂直 C 重力的作用點是物體的重心 D 重力的方向是垂直向下 解析 物體無論是處于超重或失重狀態(tài) 其重力 不變 只是視重發(fā)生了變化 物體的重力隨在地球 上的緯度變化而變化 所以 A 錯 重力的方向是豎 直向下 不可說為垂直向下 垂直往往給人們一種 暗示 與支承面垂直 重力的方向不一定很支承面 垂直 如斜面上的物體所受重力就不跟支承面垂 直 所以 DB 錯 重心是重力的作用點 所以 c 對 例 2 下面關(guān)于重力 重心的說法中正確的是 A 風(fēng)箏升空后 越升越高 其重心也升高 B 質(zhì)量分布均勻 形狀規(guī)則的物體的重心一定在物 體上 C 舞蹈演員在做各種優(yōu)美動作的時 其重心位置不 斷變化 D 重力的方向總是垂直于地面 例 3 一人站在體重計上稱體重 保持立正姿勢 稱得體重為 G 當(dāng)其緩慢地把一條腿平直伸出臺面 體重計指針穩(wěn)定后讀數(shù)為 G 則 A G G B G G C G G D 無法判定 例 4 關(guān)于重力的論述中正確的是 A 物體受到重力是由于地球?qū)ξ矬w的吸引而產(chǎn)生的 B 只有靜止的物體才受到重力的作用 C 無論是靜止的還是運動的物體都受到重力的作用 D 物體靜止時比它運動時所受到的重力要大些 例 5 下列說法中正確的是 A 自由下落的石塊速度越來越大 說明石塊所受重 力越來越大 B 在空中飛行的物體不受重力作用 C 一拋出的石塊軌跡是曲線 說明石塊所受重力的 方向始終在改變 第一講 相互作用 第一輪復(fù)習(xí)題典小結(jié) 弋陽一中 wuxianbiao 4 D 將石塊豎直向上拋出 在先上升后下落的整個過 程中 石塊所受重力的大小和方向都保持不變 例 6 一個物體重力為 2N 在下列情況下它所受 的重力仍是 2N 的是 A 將它豎直向上拋起 B 將它放到水里 它被浮起來 C 將它放到月球或木星上 D 將它放到高速行駛的列車上 例 7 下面關(guān)于物體重心的說法中正確的是 A 汽車上的貨物卸下后 汽車的重心位置降低了 B 物體在斜面上上滑時 物體的重心相對物體的位 置降低了 C 對于有規(guī)則幾何形狀的物體 重心一定在物體的 幾何中心 D 對于重力一定的物體 無論其形狀如何變化 其 重心位置不變 例 8 如圖所示 一容器內(nèi)盛有水 容器的下方 有一閥門 k 打開閥門讓水從小孔慢慢流出 在水流 出的過程中 水和容器的共同重心將 A 一直下降 B 一直上升 C 先升高 后降低 D 先降低 后升高 例 9 如圖所示 有一等邊三角形 ABC 在 B C 兩點各放一個質(zhì)量為 m 的小球 在 A 處放一個質(zhì)量 為 2m 的小球 求這三個球所組成的系統(tǒng)的重心在何 處 2m m m A B C 例 10 某種汽車的制造標(biāo)準(zhǔn)是車身在橫向傾斜 300角時不翻倒 如圖所示 若車輪間距離為 2m 那么車身重心 G 離斜面的高度應(yīng)不超過多少米 A B O 例 11 如圖所示 矩形均勻薄板長 AC 60cm 寬 CD 10cm 在 B 點以細線懸掛 板處于平衡 AB 35cm 則懸線和板邊緣 CA 的夾角 等于多少 A B C D E 類型題三 類型題三 彈力練習(xí)題彈力練習(xí)題 例 1 在圖中 a b a b 均處于靜止?fàn)顟B(tài) 間 一定有彈力的是 A BAA B B AB C AB D 例 2 如圖所示中的球和棒均光滑 試分析它們 受到的彈力 例 3 如圖所示 光滑但質(zhì)量分布不均的小球的 球心在 O 重心在 P 靜止在豎直墻和桌邊之間 試畫出小球所受彈力 A B 例 4 如圖所示 重力不可忽略的均勻桿被細繩 拉住而靜止 試畫出桿所受的彈力 例 5 如圖所示 一根彈性桿的一端固定在傾角 為 300的斜面上 桿的另一端固定一個重力為 2N 的 小球 小球處于靜止?fàn)顟B(tài)時 彈性桿對小球的彈力 第一講 相互作用 第一輪復(fù)習(xí)題典小結(jié) 弋陽一中 wuxianbiao 5 M N R a bc A 大小為 2N 方向平行于斜面向上 B 大小為 1N 方向平行于斜面向上 C 大小為 2N 方向垂直于斜面向上 D 大小為 2N 方向豎直向上 300 例 6 如圖所示 小車上固定著一根彎成 角的 輕桿 桿的另一端固定一個質(zhì)量為 m 的小球 試分 析下列情況下桿對球的彈力的大小和方向 小車靜止 小車以加速度 a 水平向右加速運動 小車以加速度 a 水平向左加速運動 例 7 如圖所示 固定在小車上的支架的斜桿與 豎直桿的夾角為 在斜桿下端固定有質(zhì)量為 m 的 小球 下列關(guān)于桿對球的作用力 F 的判斷中 正確 的 m A 小車靜止時 F mgsin 方向沿桿向上 B 小車靜止時 F mgcos 方向垂直桿向上 C 小車向右以加速度 a 運動時 一定有 F ma sin D 小車向左以加速度 a 運動時 方向斜向左上方 與豎直 22 mgmaF 方向的夾角為 arctan a g 例 8 原長為 16cm 的輕質(zhì)彈簧 當(dāng)甲 乙兩人同 時用 100N 的力由兩端反向拉時 彈簧長度變?yōu)?18cm 若將彈簧一端固定在墻上 另一端由甲一人 用 200N 的拉 這時彈簧長度變?yōu)?cm 此彈簧的勁度系數(shù)為 N m 例 9 如圖是某個彈簧的彈簧力 F 與其長度 x 的 關(guān)系變化圖象 該彈簧的勁度系數(shù) k N m 例 10 一根大彈簧內(nèi)套一根小彈簧 大彈簧比小 彈簧長 0 2m 它們的下端平齊并固定 另一端自由 如圖所示 當(dāng)壓縮此組合彈簧時 測得彈力與彈簧 壓縮量的關(guān)系如圖所示 試求這兩根彈簧的勁度系 數(shù) k1和 k2 0 2 x m F N 0 0 1 0 2 0 3 1 2 3 4 5 例 11 如圖所示 兩根相連的輕質(zhì)彈簧 它們的 勁度系數(shù)分別為 ka 1 103N m kb 2 103N m 原 長分別為 la 6cm lb 4cm 在下端掛一個物體 G 物體受到的重力為 10N 平衡時 下列判斷中正 確的是 A 彈簧 a 下端受的拉力為 4 N b 的 下端受的拉力為 6 N B 彈簧 a 下端受的拉力為 10 N b 的 下端受的拉力為 10 N C 彈簧 a 長度變?yōu)?7cm b 的長度變 為 4 5 N D 彈簧 a 長度變?yōu)?6 4cm b 的長度變?yōu)?4 3 N 例 12 如圖所示 A B 是兩個物塊的重力分別為 3N 4N 彈簧的重力不計 整個裝置 沿豎直向方向處于靜止?fàn)顟B(tài) 這時彈簧 的彈力 F 2N 則天花板受到的拉力 和地板受到的壓力有可能是 A 天花板所受的拉力為 1N 地板受 的壓力為 6N B 天花板所受的拉力為 5N 地板受的壓力為 6N C 天花板所受的拉力為 1N 地板受的壓力為 2N D 天花板所受的拉力為 5N 地板受的壓力為 2N 例 13 a b c 為三個物塊 M N 為兩個輕質(zhì)彈簧 R 為跨 過定滑輪的輕繩 它們連接如圖 A B 第一講 相互作用 第一輪復(fù)習(xí)題典小結(jié) 弋陽一中 wuxianbiao 6 所示 并處于平衡狀態(tài) 則 A 有可能 N 處于拉伸狀態(tài)而 M 處于壓縮狀態(tài) B 有可能 N 處于壓縮狀態(tài)而 M 處于拉伸狀態(tài) C 有可能 N 處于不伸不縮狀態(tài)而 M 處于拉伸狀態(tài) D 有可能 N 處于拉伸狀態(tài)而 M 處于不伸不縮狀態(tài) 例 14 如圖 兩木塊的的質(zhì)量分別是 m1 和 m2 兩輕彈簧的勁度系數(shù)分別為 k1 和 k2 上面的 木塊壓上面的彈簧上 整個系處于平衡狀態(tài) 現(xiàn)緩 慢向上提上面的木塊直到它剛離開上面的彈簧 在 這個過程中 下面的木塊移動的距離 為 A B 1 1 k gm 1 2 k gm C D 2 1 k gm 2 2 k gm 例 15 如圖所示 一勁度系數(shù)為 k2的輕質(zhì)彈簧 豎直地放在桌面上 上面壓一質(zhì)量為 m 的物體 另 一勁度系數(shù)為 k1的彈簧豎直地放在物體上面 其下 端與物體上表面連接在一起 兩個彈簧的質(zhì)量都不 計 要想使物體在靜止時下面彈簧 的支持力減為原來的時 應(yīng)將上 3 2 面的彈簧上端 A 豎直向上提高一段 距離 d 試求 d 的值 解析 21 21 3 kk mgkk d 例 16 2004 全國理綜 如圖所示 四個完全相 同的彈簧都處于水平位置 它們的右端受到大小皆 為 F 的拉力作用 而左端的情況各不相同 中彈 簧的左端固定在墻上 中彈簧的左端受大小也為 F 的拉力作用 中彈簧的左端拴一小物塊 物塊 在光滑的桌面上滑動 中彈簧的左端拴一小物塊 物塊在有摩擦的桌面上滑動 若認為彈簧的質(zhì)量都 為零 以 依次表示四個彈簧的伸長量 1 l 2 l 3 l 4 l 則有 F F F F F A B C D 2 l 1 l 4 l 3 l 1 l 3 l 2 l 4 l 例 17 如圖所示 四根相同的輕質(zhì)彈簧連著相 同的物塊 在外力作用下分別做以下運動 g v 1 2 vg 3 4 在光滑水平面上做加速度為 g 的勻加速運動 在光滑斜面上做向上的勻速運動 做豎直向下的勻速運動 做豎直向上的 加速度大小為 g 的勻加速運動 設(shè)四根彈簧的伸長量分別為 l1 l2 l3 l4 不計空氣阻力 g 為重力加速度 則 A l1 l2 B l3 合力的最小值是 0 m F 321 0FFFF 合 把最小的力全相加 m F 32121 FFFFFFFm 合 3 三角形法則 作和首尾相連 作差共起點 方向指向被減數(shù) 作和首尾相連 作差共起點 方向指向被減數(shù) m 第一講 相互作用 第一輪復(fù)習(xí)題典小結(jié) 弋陽一中 wuxianbiao 10 4 受力分析的幾個步驟 重力是否有 彈力看四周 分析摩擦力 不忘電磁重力是否有 彈力看四周 分析摩擦力 不忘電磁 浮浮 5 共點力平衡 共點力 物體受到的各力的作用線或作用線的延 長線能相交于一點的力 平衡狀態(tài) 在共點力的作用下 物體保持靜止或 勻速直線運動的狀態(tài) 三力匯交原理 當(dāng)物體受到三個非平行的共點力 作用而平衡時 這三個力必交于一點 N 1 與 1 的關(guān)系 物體受到 N 個共點力作 用而處于平衡狀態(tài)時 取出其中的一個力 則這 個力必與剩下的 N 1 個力的合力等大反向 6 動態(tài)平衡 兩個力方向不變 一個力方向變化 三角形作圖法 兩個力方向變化 一個力方向恒定 相似三角形法 題型解析題型解析 類型題一 類型題一 矢量運算矢量運算 例 1 如圖所示 三角形 ABC 三邊中點分別為 D E F 在三角形中任取一點 O 如果 OE OF DO 三個矢量化表三個力的大小及方向 那么這三個力的合力為 A CB F E D O A OA B OB C OC D DO 例 2 如圖所示 平行四邊形 ABCD 的兩條對角 線的交點為 G 在平行四邊形內(nèi)任取一點 O 作矢 量 OA OB OC OD 則這四個矢量所代表的四 個共點力的合力等于 AB D C O G A 4OG B 2AB C 4GB D 2CB 例 3 如圖所示 三個完全相同的絕緣金屬小球 a b c 位于等邊三角形的三個頂點上 c 球在 xOy 坐標(biāo)系原點 O 上 a 和 c 帶正電 b 帶負電 a 所帶 電荷量比 b 所帶電荷量少 關(guān)于 c 受到 a 和 b 的靜 電力的合力方向 下列判斷正 確的是 A 從原點指向第 I 象限 B 從原點指向第 II 象限 C 從原點指向第 III 象限 D 從原點指向第 IV 象限 類型題二 合力大小的范圍類型題二 合力大小的范圍 例 1 四個共點力的大小分別為 2N 3N 4N 6N 它們的合力最大值為 它們的合力最小值為 例 2 四個共點力的大小分別為 2N 3N 4N 12N 它們的合力最大值為 它們的合力最小值為 類型題三 類型題三 處理平衡問題的幾種方法處理平衡問題的幾種方法 1 合成法與分解法 合成法與分解法 例 1 如圖所示 在傾角為 的斜面上 放一質(zhì)量 為 m 的光滑小球 球被豎直的木板擋住 則球?qū)?板的壓力和球?qū)π泵娴膲毫Ψ謩e是多少 m1 m2 o 例 2 如圖所示 一個半球形的碗放在桌面上 碗口水平 O 點為其球心 碗的內(nèi)表面及碗口是光 滑的 一根細線跨在碗口上 線的兩端分別系有質(zhì) 第一講 相互作用 第一輪復(fù)習(xí)題典小結(jié) 弋陽一中 wuxianbiao 11 量為 m1和 m2的小球 當(dāng)它們處于平衡狀態(tài)時 質(zhì) 量為 m1的小球與 O 點的連線與水平線的夾角為 60 兩小球的質(zhì)量比為 1 2 m m A B C D 3 3 3 2 2 3 2 2 2 三角形相似法 三角形相似法 受三個力而非特殊角受三個力而非特殊角 例 1 如圖所示 支架 ABC 其中 mAB7 2 在 B 點掛一重物 mAC8 1 mBC6 3 求 AB BC 上的受力 NG500 A B C G O F 例 2 如圖所示 光滑大球固定不動 它的正上 方有一個定滑輪 放在大球上的光滑小球 可視為 質(zhì)點 用細繩連接 并繞過定滑輪 當(dāng)人用力 F 緩 慢拉動細繩時 小球所受支持力為 N 則 N F 的 變化情況是 A 都變大 B N 不變 F 變小 C 都變小 D N 變小 F 不變 例 3 如圖所示豎直絕緣墻壁上的 Q 處有一固定 的質(zhì)點 A Q 正上方的 P 點用絲線懸掛另一質(zhì)點 B A B 兩質(zhì)點因為帶電而相互排斥 致使懸線 與豎直方向成 角 由于漏電使 A B 兩質(zhì)點的帶 電量逐漸減小 在電荷漏完之前懸線對懸點 P 的拉 力大小 A 保持不變 B 先變大后變小 C 逐漸減小 D 逐漸增大 A B P Q 例 4 如上右圖所示 輕桿 BC 一端用鉸鏈固定于 墻上 另一端有一小滑輪 C 重物系一繩經(jīng) C 固定 在墻上的 A 點 滑輪與繩的質(zhì)量及摩擦均不計 若 將繩一端從 A 點沿墻稍向上移 系統(tǒng)再次平衡后 則 A 輕桿與豎直墻壁的夾角減小 B 繩的拉力增大 輕桿受到的壓力減小 C 繩的拉力不變 輕桿受的壓力減小 D 繩的拉力不變 輕桿受的壓力不變 例 5 如圖所示 小圓環(huán)重 G 固定的豎直大環(huán)的 半徑為 R 輕彈簧原長為 L LF2 F3 B F1 F3 F2 C F3 F1 F2 D F2 F1 F3 6 整體法與隔離法 整體法與隔離法 對于對于 等等 a a 系統(tǒng)系統(tǒng) 一般 一般 先整體后隔離先整體后隔離 靜 靜 止與勻速的物體可以視為止與勻速的物體可以視為 a a 0 0 的等的等 a a 系統(tǒng)系統(tǒng) 求外力優(yōu)先考慮求外力優(yōu)先考慮 整體法整體法 求內(nèi)力必須用一 求內(nèi)力必須用一 次次 隔離法隔離法 例 1 有一個直角支架 AOB AO 水平放置 表面 粗糙 OB 豎直向下 表面光滑 AO 上套有小 P OB 上套有小環(huán) Q 兩環(huán)質(zhì)量均為 m 兩環(huán)由一 根質(zhì)量可忽略 不可伸長的細繩相連 并在某一位 置平衡 如圖所示 現(xiàn)將 P 環(huán)向左移一小段距離 兩環(huán)再次達到平衡 那么將移動后的平衡狀態(tài)和原 來的平衡狀態(tài)比較 AO 桿對 P 環(huán)的支持力 FN和摩 擦力 f 的變化情況是 A FN不變 f 變大 B FN不變 f 變小 C FN變大 f 變大 D FN變大 f 變小 OA B P Q a b 例 2 用輕質(zhì)細線把兩個質(zhì)量未知的小球懸掛起 來 如圖所示 上右圖 今對小球 a 持續(xù)施加一個 向左偏下 30 的恒力 并對小球 b 持續(xù)施加一個向右 偏上 30 的同樣大小的恒力 最后達到平衡 表示平 衡狀態(tài)的圖可能是 A B C D 例 3 所示 質(zhì)量為 M 的直角三棱柱 A 放在水平 地面上 三棱柱的斜面是光滑的 且斜面傾角為 質(zhì)量為 m 的光滑球放在三棱柱和光滑豎直墻壁之間 A 和 B 都處于靜止?fàn)顟B(tài) 求地面對三棱柱支持力和 摩擦力各為多少 A B A B 例 4 如圖所示 上右圖 兩個質(zhì)量均為 m 的小 球 A B 用輕桿連接后 斜放在墻上處于平衡狀態(tài) 已知墻面光滑 水平地面粗糙 現(xiàn)將 A 向上移動一 小段距離 兩球兩次達到平衡 那么將移動后的平 衡狀態(tài)與原來的平衡狀態(tài)比較 地面對 B 球的支持 F1 F3 F2 135 45 60 第一講 相互作用 第一輪復(fù)習(xí)題典小結(jié) 弋陽一中 wuxianbiao 14 力 和輕桿上的壓力 F 的變化情況為 N F A 不變 F 變大 B 不變 F 變小 N F N F C 變大 F 變大 D 變大 F 變小 N F N F 例 5 如圖所示 四個木塊在水平力 F1和 F2作用 下靜止于水平桌面上 且 F1 3N F2 2N 則 A B 對 A 的摩擦力大小為 3N 方向與 F2相同 B B 對 C 的摩擦力大小為 3N 方向與 F1相同 C D 對 C 的摩擦力大小為 1N 方向與 F2相同 D 桌面對 D 的摩擦力大小為 1N 方向與 F2相同 F1 F2 A B C D M m F 例 6 2008 年海南 如圖 上右圖 質(zhì)量為 M 的楔形物塊靜置在水平地面上 其斜面的傾角為 斜面上有一質(zhì)量為 m 的小物塊 小物塊與斜面之 間存在摩擦 用恒力 F 沿斜面向上拉小物塊 使之 勻速上滑 在小物塊運動的過程中 楔形物塊始終 保持靜止 地面對楔形物塊的支持力為 A M m g B M m g F C M m g Fsin D M m g Fsin 例 7 物體 B 放在物體 A 上 A B 的上下表面 均與斜面平行 如圖 當(dāng)兩者以相同的初速度靠慣 性沿光滑固定斜面 C 向上做勻減速運動時 A A 受到 B 的摩擦力沿斜面方向向上 B A 受到 B 的摩擦力沿斜面方向向下 C A B 之間的摩擦力為零 D A B 之間是否存在摩擦力取決于 A B 表面的 性質(zhì) B C A 例 8 如圖所示 上右圖 人的質(zhì)量為 60kg 人所站立的木板質(zhì)量為 40kg 人用 100N 的水平拉 力拉繩時 人與木板保持相對靜止 而人和木板恰 能作勻速直線運動 求 人受到的摩擦力和木板地 面的動摩擦因數(shù) g 10N kg 例 9 兩個半徑均為 r 質(zhì)量均為 m 的光滑圓球 置于半徑為 R r R 2r 的圓柱形筒內(nèi) 下列關(guān)于 A B C D 四點的彈力大小 FA FB FC FD 正確的是 A FD FA B FB 2mg C FD可以大于 等于或小于 mg D FC可以大于 等于或小于 mg A B C DO O 例 10 如圖所示 上右圖 輕繩一端系在質(zhì)量 為 m 的物塊 A 上 另一端系在一個套在粗糙豎直桿 MN 的圓環(huán)上 現(xiàn)用水平力 F 拉住繩子上一點 O 使物塊 A 從圖中實線位置緩慢下降到虛線位置 但 圓環(huán)仍保持在原來位置不動 在這一過程中 環(huán)對 桿的摩擦力 F1和環(huán)對桿的壓力 F2的變化情況是 A F1保持不變 F2逐漸增大 B F1保持不變 F2逐漸減小 C F1逐漸增大 F2保持不變 D F1逐漸減小 F2保持不變 7 三力匯交原理 三力匯交原理 例 1 均勻直棒上端用細繩懸吊 在下端施加一 個水平作用力 平衡后棒能否處于圖所示位置 例 2 如圖所示 一根重 8N 的均勻木棒 AB 其 A 端用繩吊在 O 點 今用 6 牛的水平力 F 作用于棒 的 B 端 求繩與豎直方向的夾角成多大時木棒 AB 才平衡 利用平衡條件推論 物體在幾個共面非 平行的力作用下處于平衡時 則這幾個力必定共點 第一講 相互作用 第一輪復(fù)習(xí)題典小結(jié) 弋陽一中 wuxianbiao 15 來求解 解析 37 例 3 如圖所示 用兩根細繩把重為 G 的棒懸掛 起來呈水平狀態(tài) 一根繩子與豎直方向的夾角為 30 另一根繩子與水平天花板的夾角也為 30 設(shè)棒的長 度為 1 2m 那么棒的重心到其左端 A 的距離是多少 例 4 如圖所示 一梯 不計重力 斜靠在光滑 墻壁上 今有一重為 G 的人從地面沿梯上爬 設(shè)地 面的摩擦力足夠大 在人上爬過程中 墻對梯的支 持力 N 和地面對梯的作用力 F 的變化是 A N 由小變大 F 由大變小 B N 由小變大 F 由小變大 C N 由大變小 F 由大變小 D N 由大變小 F 由小變大 例 5 重力為 G 的均質(zhì)桿一端放在粗糙的水平面 上 另一端系在一條水平繩上 桿與水平面成 角 如圖所示 已知水平繩中的張力大小為 F1 求地面 對桿下端的作用力大小和方向 8 臨界狀態(tài)處理方法 臨界狀態(tài)處理方法 假設(shè)法假設(shè)法 某種物理現(xiàn)象變化為另一種物理現(xiàn)象的轉(zhuǎn)折狀態(tài) 叫做臨界狀態(tài) 平衡物體的臨界狀態(tài)是指物體所處 的平衡狀態(tài)將要破壞 而尚未破壞的狀態(tài) 解答平 衡物體的臨界問題時可用假設(shè)法 運用假設(shè)法解題 的基本步驟是 明確研究對象 畫受力圖 假設(shè)可發(fā)生的臨界現(xiàn)象 列出滿足所發(fā)生的臨界 現(xiàn)象的平衡方程求解 例 1 如圖所示 能承受最大拉力為 10 N 的細線 OA 與豎解直方向成 45 角 能承受最大拉力為 5 N 的細線 OB 水平 細線 OC 能承受足夠大的拉力 為 使 OA OB 均不被拉斷 OC 下端所懸掛物體的最 大重力是多少 A B C O 例題 宿遷市 2008 屆第一次調(diào)研 如圖所示 物體的質(zhì)量為 2kg 兩根輕繩 AB 和 AC LAB 2LAC 的一端連接于豎直墻上 另一端系 于物體上 在物體上另施加一個方向與水平線成 600的拉力 F 若要使兩繩都能伸直 求拉力 F 的 大小范圍 解析 NFN 3 340 3 320 A B C F 9 平衡問題中的極值問題 平衡問題中的極值問題 在研究平衡問題中某些物理量變化時出現(xiàn)最大值 或最小值的現(xiàn)象稱為極值問題 求解極值問題有兩 種方法 方法 1 解析法 根據(jù)物體的平衡條件列方程 在解方程時采用數(shù)學(xué)知識求極值 通常用到數(shù)學(xué)知 識有二次函數(shù)極值 討論分式極值 三角函數(shù)極值 以及幾何法求極值等 方法 2 圖解法 根據(jù)物體平衡條件作出力的矢 量圖 如只受三個力 則這三個力構(gòu)成封閉矢量三 角形 然后根據(jù)圖進行動態(tài)分析 確定最大值和最 小值 第一講 相互作用 第一輪復(fù)習(xí)題典小結(jié) 弋陽一中 wuxianbiao 16 例題 重量為 G 的木塊與水平地面間的動摩擦因 數(shù)為 一人欲用最小的作用力 F 使木塊做勻速運 動 則此最小作用力的大小和方向應(yīng)如何 解析 cos 1 sinc