專題一力與物體平衡

1、專題一：力與物體的平衡知識(shí)梳理分析版用*重力f接觸力一場(chǎng)力一其他力曜力分析4隔離法.整體法分析方法中一（力的圖示法一宿役法】轉(zhuǎn)質(zhì)研究對(duì)象也拉用諾麗修坦五四邊形定則口三角形定則-9 -、常見的幾種力1 .重力產(chǎn)生：重力是由于地面上的物體受到地球的萬(wàn)有引力而產(chǎn)生的，但兩者不等價(jià)，因?yàn)槿f(wàn)有 引力的一個(gè)分力要提供物體隨地球自轉(zhuǎn)所需的向心力，而另一個(gè)分力即重力，如右圖所示。大?。弘S地理位置的變化而變化。ww在兩極：g=f萬(wàn)在赤道：g= f萬(wàn)-f向一般情況下，在地表附近 g=mg方向：豎直向下，并不指向地心。ww2 .彈力產(chǎn)生條件：接觸擠壓形變大小：彈簧彈力 f=kx,其它的彈力利用牛頓定律和平衡條件求解

2、。ww方向：壓力和支持力的方向垂直于接觸面指向被壓或被支持的物體，若接觸面是球面，則 彈力的作用線一定過球心，繩的作用力一定沿繩，桿的作用力不一定沿桿。3 .摩擦力ww產(chǎn)生條件：接觸且擠壓接觸面粗糙有相對(duì)運(yùn)動(dòng)或者相對(duì)運(yùn)動(dòng)趨勢(shì)大?。夯瑒?dòng)摩擦力 f =nn，與接觸面的面積無(wú)關(guān)，靜摩擦力根據(jù)牛頓運(yùn)動(dòng)定律或平衡條件ww求解。ww方向：沿接觸面的切線方向，并且與相對(duì)運(yùn)動(dòng)或相對(duì)運(yùn)動(dòng)趨勢(shì)方向相反4 .電場(chǎng)力電場(chǎng)力的方向：正電荷受電場(chǎng)力的方向與場(chǎng)強(qiáng)方向一致，負(fù)電荷受電場(chǎng)力的方向與場(chǎng)強(qiáng)方向相反。電場(chǎng)力的大?。篺 =qe ,若為勻強(qiáng)電場(chǎng)，電場(chǎng)力則為恒力，若為非勻強(qiáng)電場(chǎng)，電場(chǎng)力將與位置有關(guān)。5 .安培力方向：用左手

3、定則判定，f一定垂直于i、b,但i、b不一定垂直，i、b有任一量反向，fww 也反向。大小：f安=bil ww此公式只適用于 b和i互相垂直的情況，且 l是導(dǎo)線的有效長(zhǎng)度。當(dāng)導(dǎo)線電流i與b平行時(shí)，fmin =0。ww6 .洛倫茲力洛倫茲力的方向洛倫茲力的方向既與電荷的運(yùn)動(dòng)方向垂直，又與磁場(chǎng)方向垂直，所以洛倫茲力方向總是垂ww直于運(yùn)動(dòng)電荷的速度方向和磁場(chǎng)方向所確定的平面。洛倫茲力方向總垂直于電荷運(yùn)動(dòng)方向，當(dāng)電荷運(yùn)動(dòng)方向改變時(shí)，洛倫茲力的方向也發(fā)生改變。由于洛倫茲力的方向始終與電荷運(yùn)動(dòng)方向垂直，所以洛倫茲力對(duì)電荷永不做功。ww洛倫茲力的大?。篺洛=bqv sin 9當(dāng)0 =900時(shí)，f洛=bqv

4、,此時(shí)電荷受到的洛倫茲力最大當(dāng)6 =00或1800時(shí)，f洛=0,即電荷的運(yùn)動(dòng)方向與磁場(chǎng)方向平行時(shí)，不受洛倫茲力的作用。當(dāng)v = 0時(shí)，f洛=0,說明磁場(chǎng)只對(duì)運(yùn)動(dòng)電荷產(chǎn)生力的作用。二、力的合成與分解l運(yùn)算法則土平行四邊形定則或三角耨定則 么常用方法，合成法,分解法，界交分解法 3.合力與分力的關(guān)系二等效替代關(guān)系三、共點(diǎn)力的平衡l平衡狀態(tài):物體處?kù)o止或勻速h線運(yùn)動(dòng)狀態(tài),2,平衡條件件0=0或（f* = 0fy = 0、選擇題（每小題4分，共48分）專題測(cè)試1 （2011安徽卷第1題）.一質(zhì)量為m的物塊恰好靜止在傾角為個(gè)豎直向下的恒力 f,如圖所示。則物塊（）a .仍處于靜止?fàn)顟B(tài)b .沿斜面加速下滑

5、c .受到的摩擦力不便d .受到的合外力增大2.物塊靜止在固定的斜面上， 分別按圖示的方向?qū)ξ飰K施加大日的斜面上?，F(xiàn)對(duì)物塊施加一小相等的力f, a中f垂直于斜面向上，b中f垂直于斜面向下，c中f豎直向上，d中f豎直向下.施力后物塊仍然靜止,則物塊所受的靜摩擦力不變的是3.如圖1所示，在青海玉樹抗震救災(zāi)中，一運(yùn)送救災(zāi)物資的直升飛機(jī)沿水平方0角.設(shè)物資所受的空向勻速飛行.已知物資的總質(zhì)量為m吊運(yùn)物資的懸索與豎直方向成氣阻力為ff,懸索對(duì)物資的拉力為ft,重力加速度為g,則a. ff=mgin 0c f= mg.t cos 0b. ff=mqan 0d. ft=mg tan 04.如圖2所示，輕繩上

6、端固定在天花板上的 物體a b是固定的表面光滑的小圓柱體 到繩的壓力是（a.5 no點(diǎn)，下端懸掛一個(gè)重為 10 n的.當(dāng)a靜止時(shí)，輕繩與天花板的夾角為30。，b受）b.10 n圖2c.5 3 nd.10 . 3 n5.如圖3所示，在粗糙水平地面上放著一個(gè)截面為四分之一圓弧的柱狀物體豎直墻，a與豎直墻之間放一光滑圓球b,整個(gè)裝置處于靜止?fàn)顟B(tài)，若把它們?nèi)蕴幱陟o止?fàn)顟B(tài)，則（）a.球b對(duì)墻的壓力增大b.物體a與球b之間的作用力增大c.地面對(duì)物體 a的摩擦力減小d.物體a對(duì)地面的壓力減小a, a的左端緊靠a向右移動(dòng)少許后，圖36 （2011山東卷第19題）.如圖所示，將兩相同的木塊a、b至于粗糙的水平地

7、面上，中間用一輕彈簧連接，兩側(cè)用細(xì)繩固定于墻壁。開始時(shí)a、b均靜止。彈簧處于伸長(zhǎng)狀態(tài)，兩細(xì)繩a所受摩擦力ffa #0, b所受摩擦力ffb=0,現(xiàn)將右側(cè)細(xì)繩剪斷，則剪斷瞬間 （）affa大小不變b - ffa方向改變c.ffb仍然為零d . ffb方向向右7 （2011江蘇卷第1題）如圖所示，石拱橋的正中央有一質(zhì)量為m的對(duì)稱楔形石塊，側(cè)面與豎直方向的夾角為 的大小為（）重力加速度為g,若接觸面間的摩擦力忽略不計(jì)，且石塊側(cè)面所受彈力a 2c. - mg tan ：b.m2cos 二1,d. mgcot ：”的夾角，且保持其8 .如圖6所示，在繩下端掛一物體，用力f拉物體使懸線偏離豎直方向平衡.保

8、持a角不變，當(dāng)拉力 f有極小值時(shí)，f與水平方向的夾角 3應(yīng)是 （）a.0d.2 ac. a9 .如圖7所示，一有固定斜面的小車在水平面上做直線運(yùn)動(dòng)，小物塊相 對(duì)小車靜止.小物塊某時(shí)刻正處于圖示狀態(tài).設(shè)斜面對(duì)物塊的支持力 為fn,斜面對(duì)物塊的摩擦力為 ff,關(guān)于此時(shí)刻物塊的受力情況，下列圖6說法正確的是a.若小車向左運(yùn)動(dòng)，fn可能為零b.若小車向左運(yùn)動(dòng)，ff可能為零c.若小車向右運(yùn)動(dòng)，fn不可能為零d.若小車向右運(yùn)動(dòng)，ff不可能為零10 .如圖8所示，質(zhì)量為 m的木塊在質(zhì)量為 m的長(zhǎng)木板上向右滑行，木塊已知木塊與木板間的動(dòng)摩擦因數(shù)為同時(shí)受到向右的拉力 f的作用，長(zhǎng)木板處于靜止?fàn)顟B(tài),科1,木板與地

9、面間的動(dòng)摩擦因數(shù)為2,則（a.木板受到地面的摩擦力的大小一定是imgb.木板受到地面的摩擦力的大小一定是2(m)g兩者間有一條處于壓縮狀態(tài)的彈簧,wwwvfa.b.c.d.12.如圖10甲中abcd為導(dǎo)體做成的框架,其平面與水平面成0角，質(zhì)量為m的導(dǎo)體棒pqi與ab、cd垂直且接觸良好，回路的電阻為r,整個(gè)裝置放于垂直框架平面的變化的磁場(chǎng)中,磁感應(yīng)強(qiáng)度b隨時(shí)間變化規(guī)律如圖乙所示,pq始終靜止，在時(shí)間0to內(nèi)，棒pq受到的c.當(dāng)f科2（ m m） g時(shí)，木板便會(huì)開始運(yùn)動(dòng)d.無(wú)論怎樣改變f的大小，木板都不可能運(yùn)動(dòng)11 .如圖9所示，放在水平地面上的物體 m上疊放物體 整個(gè)裝置相對(duì)地面靜止.則m m

10、的受力情況是m受到向右的摩擦力 m受到m對(duì)它向左的摩擦力地面對(duì)m的摩擦力向右地面對(duì)m無(wú)摩擦力作用靜摩擦力的大小變化是甲乙圖10b. 一直減小d.先增大后減小a. 一直增大c.先減小后增大二、實(shí)驗(yàn)題（第13題4分，14題12分，共16分）13.（4分）“探究求合力的方法”實(shí)驗(yàn)裝置如圖11甲所示，其中a為固定橡皮筋的圖釘，o為橡皮筋與細(xì)繩的結(jié)點(diǎn)，o的o8細(xì)繩.圖乙是在白紙上根據(jù)實(shí)驗(yàn)結(jié)果畫出的圖示.f與f中，方向一定沿ao方向的是甲乙圖1114 (江蘇卷第10題).(8分)某同學(xué)用如圖所示的實(shí)驗(yàn)裝置來(lái)驗(yàn)證“力的平行四邊形定則”彈簧測(cè)力計(jì)a掛于固定點(diǎn)巳下端用細(xì)線掛一重物覘彈簧測(cè)力計(jì) 點(diǎn)，手持另一端向左

11、拉，使結(jié)點(diǎn)。靜止在某位置。分別讀出彈簧測(cè)力計(jì)a和b的示數(shù)，并在貼于豎直木板的白記錄。點(diǎn)的位置和拉線的方向。(1)本實(shí)驗(yàn)用的彈簧測(cè)力計(jì)示數(shù)的單位為n,圖中a的示數(shù)為 n。(2)下列不必要的實(shí)驗(yàn)要求是 。(請(qǐng)?zhí)顚戇x項(xiàng)前對(duì)應(yīng)的字母 )(a)應(yīng)測(cè)量重物m所受的重力(b)彈簧測(cè)力計(jì)應(yīng)在使用前校零(c)拉線方向應(yīng)與木板平面平行(d)改變拉力，進(jìn)行多次實(shí)驗(yàn)，每次都要使。點(diǎn)靜止在同一位置a的指針稍稍超出量程，請(qǐng)您提出兩個(gè)解決辦法。(3)某次實(shí)驗(yàn)中，該同學(xué)發(fā)現(xiàn)彈簧測(cè)力計(jì) 三、解答題(每小題18分，共36分)圖1415 .(18分)在建筑裝修中，工人用質(zhì)量為5.0 kg的磨石a對(duì)地面和斜壁進(jìn)行打磨，已知a與地面、

12、a與斜壁之間的動(dòng)摩擦因數(shù)w均相同.(g取10 m/s2)(1)當(dāng)a受到水平方向的推力f1=25 n打磨地面時(shí)，a恰好在水平地面上做勻速直線運(yùn)動(dòng)，求a與地面間的動(dòng)摩擦因數(shù)科.(2)若用a對(duì)傾角0 =37。的斜壁進(jìn)行打磨(如圖14所示)，當(dāng)對(duì)a施加豎直向上的推力 f2 = 60 n時(shí)，則磨石a從靜止開始沿斜壁向上運(yùn)動(dòng)2 m(斜壁長(zhǎng) 2 m)所需時(shí)間為多少？ (sin 37 = 0.6 , cos 37 = 0.8)16 .(18 分)如圖15甲所示，質(zhì)量 f 6.0x10 - 3 kg、邊長(zhǎng) l= 0.20 m、電阻r= 1.0 q的正方形單匝金屬線框 abcd,置于傾角“ =30。的絕緣斜面上，

13、ab邊沿水平方向，線框的上半部分處在垂直斜面向上的勻強(qiáng)磁場(chǎng)中，磁感應(yīng)強(qiáng)度b隨時(shí)間t按圖乙所示的規(guī)律周期性變化，若線框在斜面上始終保持靜止，取g = 10 m/s 2.試求：(1)在02.0 x10 2 s時(shí)間內(nèi)線框中產(chǎn)生的感應(yīng)電流大??；(2)在t = 1.0x102 s時(shí)線框受到斜面的摩擦力；(3) 一個(gè)周期內(nèi)感應(yīng)電流在線框中產(chǎn)生的平均電功率圖15答案1 .a 2.ab 3.bc 4.b 5.c 6.ad 7.a 8.c 9.bc 10.ad 11.c 12.a13 .用一只彈簧秤拉時(shí)，拉力沿ao方向，故填f.14 .【答案】(1)3.6(2)d(3)改變彈簧測(cè)力計(jì) b拉力的大?。粶p小做完m的

14、質(zhì)量(或?qū)更換成量程較大的彈簧測(cè)力計(jì)，改變彈簧測(cè)力計(jì)b拉力飛方向等)o點(diǎn)靜止【解析】只要驗(yàn)證 展*(場(chǎng)y ,即只要求 ob與om垂直，變壓器每次都要使 在同一位置。15 .(1)0.5(2)2 s_ _2_216 .(1)0.20 a (2)3.4 x10 n (3)6.0 x10 w以下無(wú)正文僅供個(gè)人用于學(xué)習(xí)、研究；不得用于商業(yè)用途for personal use only in study and research; not for commercial use.僅供個(gè)人用于學(xué)習(xí)、研究；不得用于商業(yè)用途nur f u r den pers?nlichen f u r studien, forschung, zu kommerziellen zwecken verwendet werden.pour l e t