版權(quán)說明:本文檔由用戶提供并上傳,收益歸屬內(nèi)容提供方,若內(nèi)容存在侵權(quán),請進行舉報或認領(lǐng)
文檔簡介
第1頁(共1頁)2025年高考物理復(fù)習(xí)新題速遞之相互作用——力(2024年9月)一.選擇題(共10小題)1.(2024秋?無錫月考)下列各組物理量在運算過程中全部都遵循平行四邊形定則的是()A.力、位移、速度變化率 B.速度的變化、溫度、質(zhì)量 C.時間、平均速度、加速度 D.速率、路程、時間2.(2024秋?雙城區(qū)校級月考)如圖所示,小華同學(xué)靜止站在水平地面上拉著輕質(zhì)細線連接的兩個相同的氫氣球(氣球的重力不能忽略),受水平風力的影響,穩(wěn)定時連接氣球的細線與豎直方向夾角分別為α和β?,F(xiàn)在水平風力突然增大,他緩慢釋放拉氣球的細線,穩(wěn)定后,細線與豎直方向夾角分別為α'和β'。則()A.α=β,α′=β′ B.α<β,α′<β′ C.α>β,α′>β′ D.α<β,α′>β′3.(2024?岳麓區(qū)校級開學(xué))如圖,上表面光滑下表面粗糙的14圓弧軌道AB靜止在水平面上,一小球從圓弧的最低點A在水平外力F的作用下緩慢從最低點A沿圓弧向上運動,已知圓弧軌道AB一直保持靜止,小球質(zhì)量為m,重力加速度為gA.外力F先增大后減小 B.圓弧對小球的支持力一直在減小 C.當推力F=12mg時,小球和圓弧軌道圓心O的連線與豎直方向的夾角為D.水平面對圓弧軌道AB的靜摩擦力一直在增大4.(2023秋?道里區(qū)校級期末)如圖所示,質(zhì)量均為m的小球A和物塊B用跨過光滑定滑輪的細線連接,物塊B放在的斜面體C上,剛開始都處于靜止狀態(tài),現(xiàn)用水平外力F將A小球緩慢拉至細繩與豎直方向夾角β=60°,該過程物塊B和斜面C始終靜止不動,重力加速度為g。則下列說法正確的是()A.水平外力F保持不變,且F=3mgB.地面對斜面C的支持力保持不變 C.地面對斜面C摩擦力一定逐漸增大 D.物塊B和斜面C之間的摩擦力一定先減小后增大5.(2024秋?興慶區(qū)校級月考)如圖所示,A、B是粗糙水平面上的兩點,O、P、A三點在同一豎直線上,且OP=L,在P點處固定一光滑的小立柱,一小物塊通過原長為L0的彈性輕繩與懸點O連接。當小物塊靜止于A點時,小物塊受到彈性輕繩的拉力小于重力。將小物塊移至B點(彈性輕繩處于彈性限度內(nèi),且滿足胡克定律),由靜止釋放后小物塊沿地面向左運動通過A點,若L0<L,則在小物塊從B運動到A的過程中()A.小物塊受到的滑動摩擦力保持不變 B.小物塊到的滑動摩擦力逐漸減小 C.小物塊受到的滑動摩擦力逐漸增大 D.小物塊受到的滑動摩擦力先減小后增大6.(2024?九龍坡區(qū)校級開學(xué))如圖所示,可視為質(zhì)點的機器人通過磁鐵吸附在船舷外壁面檢測船體。外壁面可視為斜面,與豎直方向夾角為θ。船和機器人保持靜止時,機器人僅受重力G、支持力FN、摩擦力Ff和磁力F的作用,磁力垂直于壁面。下列關(guān)系式正確的是()A.F=FN B.G=Ff C.G=Ffcosθ D.Ff=Gcosθ7.(2024?濰坊開學(xué))如圖所示,方形木箱c靜置在水平地面上,木箱底端固定磁鐵b,在木箱頂端用輕繩拴著磁鐵a,磁鐵a的下端與b的上端極性相反,開始時系統(tǒng)保持靜止狀態(tài),下列說法正確的是()A.磁鐵a受到的重力和繩子拉力是一對平衡力 B.輕繩對a拉力和輕繩對c的拉力是一對相互作用力 C.若磁鐵磁性足夠強,木箱c可以離開地面 D.若將輕繩剪斷,則剪斷輕繩的瞬間地面對c的支持力將變小8.(2024?九龍坡區(qū)校級開學(xué))如圖所示,一只可視為質(zhì)點的螞蟻在半球形碗內(nèi)緩慢地從底部經(jīng)過b點爬到a點。則下列說法正確的是()A.碗對螞蟻的摩擦力變大 B.碗對螞蟻的支持力變大 C.碗對螞蟻的作用力變小 D.螞蟻的合外力變小9.(2024?雨花區(qū)校級模擬)2023年9月27日,杭州亞運會中國隊組合趙煥城/王賽博獲得帆船比賽冠軍。圖為帆船在靜止水面上逆風航行的示意圖。風力和船身方向成135°,風力和帆面成8°,風力在垂直帆面方向的分力推動帆船逆風行駛,如果風力大小為F,則風力在航行方向的分力為()A.35Fsin8° B.35Fcos8° C.410.(2024秋?順義區(qū)校級月考)如圖所示,一質(zhì)量為m的物體在沿斜面向下的外力F作用下恰能在傾角為α,質(zhì)量為M的斜面體上勻速下滑。下列說法正確的是()A.物體受斜面體的摩擦力為mgsinα﹣F B.斜面體受地面支持力為(M+m)g C.斜面體受地面的摩擦力方向水平向左,大小為Fcosα D.斜面體受地面的摩擦力大小為0二.多選題(共5小題)(多選)11.(2024秋?思明區(qū)校級月考)如圖所示,水平地面上有重力分別為60N和50N的A、B兩木塊,它們之間夾有被拉長了2.5cm的輕質(zhì)彈簧,已知彈簧的勁度系數(shù)k=500N/m,兩木塊與水平地面間的動摩擦因數(shù)均為0.25,系統(tǒng)處于靜止狀態(tài)?,F(xiàn)用F=12.5N的水平力向右拉木塊B,假設(shè)最大靜摩擦力大小等于滑動摩擦力,則力F作用后()A.彈簧的拉伸量隨之變大 B.木塊A所受摩擦力大小仍然為15N C.木塊B所受摩擦力突變?yōu)榱?D.若改用F′=25N的水平力向右拉木塊B,木塊A所受摩擦力與力F作用下時相同(多選)12.(2024秋?雙城區(qū)校級月考)如圖所示,一條細線一端與地板上的物體B相連,另一端繞過質(zhì)量不計的滑輪與小球A相連,滑輪用另一條細線懸掛在天花板上的O′點,細線與豎直方向夾角為α,物體B始終保持靜止,則()A.懸掛滑輪的細線的彈力一定大于小球A的重力 B.若物體B的質(zhì)量越大,則B對地面的摩擦力越大 C.若將O′點緩慢右移少許,則B對地面的壓力將增大 D.若小球A的質(zhì)量越小,則B對地面的摩擦力越?。ǘ噙x)13.(2023秋?玄武區(qū)校級月考)如圖所示,用一段繩子把輕質(zhì)滑輪吊裝在A點,一根輕繩跨過滑輪,繩的一端拴在井中的水桶上,人用力拉繩的另一端,滑輪中心為O點,人所拉繩子與OA的夾角為β,拉水桶的繩子與OA的夾角為α。人拉繩沿水平面向左運動,把井中質(zhì)量為m的水桶勻速提上來,人的質(zhì)量為M,重力加速度為g,在此過程中,以下說法正確的是()A.α可能不等于β B.吊裝滑輪的繩子上的拉力逐漸變大 C.地面對人的摩擦力逐漸變大 D.地面對人的支持力逐漸變大(多選)14.(2024春?沙坪壩區(qū)校級期末)晾曬衣服的繩子兩端分別固定在兩根豎直桿上的A、B兩點,A、B兩點等高,原來無風狀態(tài)下衣服保持靜止。某時一陣恒定的風吹來,衣服受到水平向右的恒力而發(fā)生滑動,并在新的位置保持靜止,如圖所示。兩桿間的距離為d,繩長為1.25d,衣服和衣架的總質(zhì)量為m,重力加速度為g,(sin37°=0.6。不計繩子的質(zhì)量及繩與衣架掛鉤間的摩擦,下列說法正確的是()A.在有風且風力不變的情況下,繩子右端由A點沿桿略向下移到C點,繩子的拉力變小 B.有風時,掛鉤左、右兩側(cè)繩子的拉力大小不相等 C.相比無風時,在有風的情況下∠AOB小 D.無風時,輕繩的拉力大小為5(多選)15.(2023秋?思明區(qū)校級月考)如圖甲所示,某人將身體倚靠在豎直墻面上,雙腿向前探出。為方便研究,假設(shè)墻壁光滑,并將人體結(jié)構(gòu)簡化如圖乙所示,A處為腳踝,B處為胯部,兩處均看作光滑的鉸鏈,AB為雙腿,看作輕桿,忽略雙腳所受重力,假設(shè)腳與地面間的最大靜摩擦力等于滑動摩擦力。則()A.隨著腳慢慢向前探出,腿部承受的彈力越來越小 B.隨著腳慢慢向前探出,腳受到地面的支持力不變 C.隨著腳慢慢向前探出,腳受到地面的摩擦力越來越大 D.隨著腳慢慢向前探出,后背受到墻面的支持力越來越小三.解答題(共5小題)16.(2024秋?興慶區(qū)校級月考)如圖所示,一個質(zhì)量為m的小球套在豎直放置的半徑為R的光滑圓環(huán)上,勁度系數(shù)為k的輕質(zhì)彈簧一端與小球相連,另一端固定在圓環(huán)的最高點A處,小球處于平衡狀態(tài)時,彈簧與豎直方向的夾角φ=37°,已知sin37°=0.6,cos37°=0.8,重力加速度大小為g,求:(1)圓環(huán)對小球的彈力大小N;(2)輕質(zhì)彈簧的原長L0。17.(2024秋?興慶區(qū)校級月考)質(zhì)量為M的木楔傾角為θ,在水平面上保持靜止,當將一質(zhì)量為m的木塊放在木楔斜面上時,它正好勻速下滑。如果用與木楔斜面成α角的力F拉著木塊勻速上升,如圖所示(已知木楔在整個過程中始終靜止)。當α=θ時,拉力F有最小值,求此最小值。18.(2024秋?市中區(qū)校級月考)某同學(xué)周末在家大掃除,移動衣櫥時,無論怎么推也推不動,于是他組裝了一個裝置,如圖所示,兩塊相同木板可繞A處的環(huán)轉(zhuǎn)動,兩木板的另一端點B、C分別用薄木板頂住衣櫥和墻角,該同學(xué)站在該裝置的A處。若調(diào)整裝置A點距地面的高h=8cm時,B、C兩點的間距L=96cm,B處衣櫥恰好移動。已知該同學(xué)的質(zhì)量為m=50kg,g取10m/s2,忽略A處的摩擦,則此時衣櫥受到該裝置的水平推力為多少?19.(2024秋?順義區(qū)校級月考)小明同學(xué)設(shè)計了風力測量儀可以直接測量風力的大小。測量儀中有一輕質(zhì)金屬絲懸掛著一個金屬球,無風時金屬絲自由下垂,當受到沿水平方向吹來的風時,金屬絲與豎直方向的夾角為θ,如圖所示。若小球質(zhì)量m,當?shù)氐闹亓铀俣葹間。求:(1)金屬絲對小球的拉力T的大?。唬?)此時小球所受風力F的大?。唬?)將不同角度對應(yīng)的風力標在刻度盤上,就可用此裝置直接測量風力,試說明小球所受風力的大小在圓弧上的刻度是否均勻分布?20.(2024秋?寧鄉(xiāng)市月考)如圖所示,質(zhì)量M=3kg的木塊套在水平桿上,并用輕繩將木塊與質(zhì)量m=1.6kg的小球相連。今用跟水平方向成α=37°角的拉力F=10N,拉著小球帶動木塊A一起向右勻速運動,運動中木塊與小球相對位置保持不變,取g=10m/s2。求:(1)木塊所受水平桿的摩擦力f的大??;(2)木塊與水平桿間的動摩擦因數(shù)為μ;(3)運動過程中輕繩與水平方向夾角θ的正切值。
2025年高考物理復(fù)習(xí)新題速遞之相互作用——力(2024年9月)參考答案與試題解析一.選擇題(共10小題)1.(2024秋?無錫月考)下列各組物理量在運算過程中全部都遵循平行四邊形定則的是()A.力、位移、速度變化率 B.速度的變化、溫度、質(zhì)量 C.時間、平均速度、加速度 D.速率、路程、時間【考點】力的平行四邊形定則.【專題】定性思想;合成分解法;平行四邊形法則圖解法專題;理解能力.【答案】A【分析】矢量是既有大小又有方向的物理量,標量是只有大小沒有方向的物理量.矢量在運算過程中遵循平行四邊形定則.根據(jù)矢量和標量的運算法則進行分析?!窘獯稹拷猓篈.力、位移、速度變化率都是矢量,運算遵守平行四邊形定則,故A正確;B.速度的變化是矢量,運算遵守平行四邊形定則,溫度、質(zhì)量是標量,運算不遵守平行四邊形定則,故B錯誤;C.平均速度、加速度是矢量,運算遵守平行四邊形定則,時間是標量,運算不遵守平行四邊形定則,故C錯誤;D.速率、路程、時間都是標量,運算不遵守平行四邊形定則,故D錯誤。故選:A。【點評】對于矢量與標量,要掌握它們的兩大區(qū)別:一是矢量有方向,標量沒有方向;二是運算法則不同,矢量運算遵守平行四邊形定則,標量運算遵守代數(shù)加減法則。2.(2024秋?雙城區(qū)校級月考)如圖所示,小華同學(xué)靜止站在水平地面上拉著輕質(zhì)細線連接的兩個相同的氫氣球(氣球的重力不能忽略),受水平風力的影響,穩(wěn)定時連接氣球的細線與豎直方向夾角分別為α和β?,F(xiàn)在水平風力突然增大,他緩慢釋放拉氣球的細線,穩(wěn)定后,細線與豎直方向夾角分別為α'和β'。則()A.α=β,α′=β′ B.α<β,α′<β′ C.α>β,α′>β′ D.α<β,α′>β′【考點】共點力的平衡問題及求解.【專題】定量思想;方程法;共點力作用下物體平衡專題;推理能力.【答案】A【分析】兩次對上邊的氣球和兩個氣球整體受力分析,受重力、浮力、拉力、風力,根據(jù)平衡條件判斷夾角大小,然后做出判斷?!窘獯稹拷猓洪_始時對上面的氣球根據(jù)平衡條件得tanα=對兩個氣球根據(jù)平衡條件得tanβ=解得α=β風力增大時對上面的氣球根據(jù)平衡條件得tanα對兩個氣球根據(jù)平衡條件得tanβ解得α′=β′故A正確,BCD錯誤。故選:A?!军c評】解決該題的關(guān)鍵是掌握整體法和隔離法在平衡狀態(tài)中的應(yīng)用,正確進行受力分析,能根據(jù)正交分解找到繩子與豎直方向的夾角的表達式。3.(2024?岳麓區(qū)校級開學(xué))如圖,上表面光滑下表面粗糙的14圓弧軌道AB靜止在水平面上,一小球從圓弧的最低點A在水平外力F的作用下緩慢從最低點A沿圓弧向上運動,已知圓弧軌道AB一直保持靜止,小球質(zhì)量為m,重力加速度為gA.外力F先增大后減小 B.圓弧對小球的支持力一直在減小 C.當推力F=12mg時,小球和圓弧軌道圓心O的連線與豎直方向的夾角為D.水平面對圓弧軌道AB的靜摩擦力一直在增大【考點】解析法求共點力的平衡.【專題】定量思想;推理法;共點力作用下物體平衡專題;推理能力.【答案】D【分析】根據(jù)共點力平衡條件分析力的動態(tài)平衡,同時解得C項,對整體分析可知水平面對圓弧軌道AB的靜摩擦力變化?!窘獯稹拷猓篈B.設(shè)小球和圓心O的連線與豎直方向的夾角為θ,則F=mgtanθFN當θ增大時,外力F、支持力FN逐漸增大,故AB錯誤;C.當推力F=12小球和圓心O的連線與豎直方向的夾角不為30°,故C錯誤;D.研究圓弧和小球整體,當θ增大時,外力F逐漸減增大,平面對圓弧軌道AB的靜摩擦力一直在增大,故D正確。故選:D?!军c評】本題考查力的動態(tài)平衡,解題關(guān)鍵掌握正交分解列示判斷。4.(2023秋?道里區(qū)校級期末)如圖所示,質(zhì)量均為m的小球A和物塊B用跨過光滑定滑輪的細線連接,物塊B放在的斜面體C上,剛開始都處于靜止狀態(tài),現(xiàn)用水平外力F將A小球緩慢拉至細繩與豎直方向夾角β=60°,該過程物塊B和斜面C始終靜止不動,重力加速度為g。則下列說法正確的是()A.水平外力F保持不變,且F=3mgB.地面對斜面C的支持力保持不變 C.地面對斜面C摩擦力一定逐漸增大 D.物塊B和斜面C之間的摩擦力一定先減小后增大【考點】解析法求共點力的平衡;力的合成與分解的應(yīng)用.【專題】定量思想;推理法;共點力作用下物體平衡專題;推理能力.【答案】C【分析】A.對A球進行受力分析,根據(jù)平衡條件寫出外力F和繩的拉力的表達式,根據(jù)表達式分析判斷;BC.對B、C整體列兩個方向的平衡方程進行判斷;D.對B進行受力分析,結(jié)合繩子的拉力變化情況和沿斜面的平衡條件判斷摩擦力的變化情況?!窘獯稹拷猓篈.對小球A受力分析,設(shè)繩子與豎直方向夾角為α,根據(jù)平衡條件F=mgtanβ繩拉力T=β從0到60°,可知拉力T逐漸增大,水平外力F逐漸增大,故A錯誤;BC.以B、C為整體,根據(jù)受力平衡,在豎直方向Tsinθ+N地=(mB+mC)g在水平方向上f=Tcosθ由于拉力T逐漸增大,可知地面對C的支持力逐漸減小,地面對斜面C摩擦力一定逐漸增大,故B錯誤,C正確;D.對B進行受力分析,當A上方繩子與豎直方向夾角β=0時,繩子拉力最小Tmin=mg>mgsinθ此時斜面C對B的靜摩擦力方向沿斜面向下,大小為f=T﹣mgsinθ由于拉力T逐漸增大,可知物塊B和斜面C之間的摩擦力一定一直增大,故D錯誤;故選:C?!军c評】考查隔離法,整體法的應(yīng)用,解題過程中要根據(jù)需要靈活的選取研究對象并正確列式。5.(2024秋?興慶區(qū)校級月考)如圖所示,A、B是粗糙水平面上的兩點,O、P、A三點在同一豎直線上,且OP=L,在P點處固定一光滑的小立柱,一小物塊通過原長為L0的彈性輕繩與懸點O連接。當小物塊靜止于A點時,小物塊受到彈性輕繩的拉力小于重力。將小物塊移至B點(彈性輕繩處于彈性限度內(nèi),且滿足胡克定律),由靜止釋放后小物塊沿地面向左運動通過A點,若L0<L,則在小物塊從B運動到A的過程中()A.小物塊受到的滑動摩擦力保持不變 B.小物塊到的滑動摩擦力逐漸減小 C.小物塊受到的滑動摩擦力逐漸增大 D.小物塊受到的滑動摩擦力先減小后增大【考點】滑動摩擦力的大小和影響因素;力的合成與分解的應(yīng)用.【專題】定量思想;推理法;共點力作用下物體平衡專題;分析綜合能力.【答案】B【分析】分析物塊所受的支持力的變化情況,結(jié)合胡克定律,及平衡條件,且依據(jù)滑動摩擦力公式f=μFN,即可分析滑動摩擦力變化情況。【解答】解:對小物塊受力分析,如圖所示因為L0<L,設(shè)小物塊靜止在A點時彈性輕繩的伸長量為x0,則在A點時小物塊所受地面的支持力FNA=mg﹣kx0,設(shè)小物塊在B點時繩子與豎直方向的夾角為θ,則小物塊在B點時彈性輕繩中的張力FT=k(L0+x0-Lcosθ+L-L0),小物塊在B點時所受地面的支持力為FNB=mg-k(L0+x0-Lcosθ+L-L0)cosθ=mg-k(L0+x0L)﹣k(L﹣L0)故選:B?!军c評】考查平衡條件的應(yīng)用,掌握胡克定律與滑動摩擦力公式,解答此題的關(guān)鍵是先對小物塊在B點時受力分析,由豎直方向上合力為零,分析物塊對地面壓力的變化。6.(2024?九龍坡區(qū)校級開學(xué))如圖所示,可視為質(zhì)點的機器人通過磁鐵吸附在船舷外壁面檢測船體。外壁面可視為斜面,與豎直方向夾角為θ。船和機器人保持靜止時,機器人僅受重力G、支持力FN、摩擦力Ff和磁力F的作用,磁力垂直于壁面。下列關(guān)系式正確的是()A.F=FN B.G=Ff C.G=Ffcosθ D.Ff=Gcosθ【考點】共點力的平衡問題及求解.【專題】定量思想;合成分解法;共點力作用下物體平衡專題;推理能力.【答案】D【分析】將重力G沿垂直于斜面方向和沿斜面方向進行分解,根據(jù)沿斜面方向與垂直斜面方向均受力平衡解答?!窘獯稹拷猓喝缦聢D所示,將重力G沿垂直于斜面方向和沿斜面方向進行分解。由平衡條件可得:沿斜面方向有:Ff=G1=Gcosθ垂直斜面方向有:F=G2+FN=Gsinθ+FN故ABC錯誤,D正確。故選:D?!军c評】本題考查了共點力平衡問題,題目較簡單,應(yīng)用正交分解法處理即可。7.(2024?濰坊開學(xué))如圖所示,方形木箱c靜置在水平地面上,木箱底端固定磁鐵b,在木箱頂端用輕繩拴著磁鐵a,磁鐵a的下端與b的上端極性相反,開始時系統(tǒng)保持靜止狀態(tài),下列說法正確的是()A.磁鐵a受到的重力和繩子拉力是一對平衡力 B.輕繩對a拉力和輕繩對c的拉力是一對相互作用力 C.若磁鐵磁性足夠強,木箱c可以離開地面 D.若將輕繩剪斷,則剪斷輕繩的瞬間地面對c的支持力將變小【考點】整體法與隔離法處理物體的平衡問題.【專題】定性思想;推理法;牛頓運動定律綜合專題;推理能力.【答案】D【分析】作用力與反作用力作用在倆個不同的物體上,平衡力作用在同一物體上;剪斷輕繩瞬間,對木箱受力分析,由平衡條件判斷地面對c的支持力如何變化?!窘獯稹拷猓篈、磁鐵a受到的重力和繩子拉力以及磁鐵b對a的吸引力,故重力和繩子拉力不是一對平衡力,故A錯誤;B、輕繩對a拉力和輕繩對c的拉力作用在三個物體上,不是作用力與反作用力,故B錯誤;C、若磁鐵磁性足夠強,對整體分析,木箱c處于靜止,故C錯誤;D、若將輕繩剪斷,則剪斷輕繩的瞬間,對木箱c分析,輕繩對木箱c的拉力消失,木箱c的重力,磁鐵b對c的壓力不變,由平衡條件可知,地面對木箱c的支持力將變小,故D正確;故選:D?!军c評】本題考查了牛頓第二定律和牛頓第三定律,注意整體法和隔離法的應(yīng)用。8.(2024?九龍坡區(qū)校級開學(xué))如圖所示,一只可視為質(zhì)點的螞蟻在半球形碗內(nèi)緩慢地從底部經(jīng)過b點爬到a點。則下列說法正確的是()A.碗對螞蟻的摩擦力變大 B.碗對螞蟻的支持力變大 C.碗對螞蟻的作用力變小 D.螞蟻的合外力變小【考點】相似三角形法解決動態(tài)平衡問題.【專題】定量思想;推理法;共點力作用下物體平衡專題;推理能力.【答案】A【分析】螞蟻緩慢上爬,可以認為螞蟻處于平衡狀態(tài),合力為零,螞蟻所受的摩擦力為靜摩擦力,越往上爬,所受靜摩擦力越大,根據(jù)共點力的平衡條件列方程分析支持力大小?!窘獯稹拷猓篈BD、螞蟻緩慢上爬,可以認為螞蟻處于平衡狀態(tài),則合力始終為零,根據(jù)共點力平衡有:f=mgsinα,N=mgcosα因為a點的α比b點的大,所以在a點碗對螞蟻的摩擦力大于在b點的摩擦力,在a點碗對螞蟻的支持力小于在b點的支持力,故A正確,BD錯誤;C、在a點和b點,碗對螞蟻的作用力都等于螞蟻的重力,所以在a點碗對螞蟻的作用力等于在b點的作用力,故C錯誤;故選:A?!军c評】本題主要是考查共點力的平衡問題,解決本題的關(guān)鍵能夠正確地受力分析,運用共點力平衡進行求解。9.(2024?雨花區(qū)校級模擬)2023年9月27日,杭州亞運會中國隊組合趙煥城/王賽博獲得帆船比賽冠軍。圖為帆船在靜止水面上逆風航行的示意圖。風力和船身方向成135°,風力和帆面成8°,風力在垂直帆面方向的分力推動帆船逆風行駛,如果風力大小為F,則風力在航行方向的分力為()A.35Fsin8° B.35Fcos8° C.4【考點】正交分解法.【專題】定量思想;合成分解法;平行四邊形法則圖解法專題;推理能力.【答案】A【分析】根據(jù)圖中標注的各個方向先把風力F沿垂直于帆面方向分解,再根據(jù)幾何關(guān)系求相應(yīng)的夾角,再根據(jù)分解的方法求這個分力的表達式。【解答】解:由題,結(jié)合圖可知,風力在垂直于帆面方向上的分力為F′=Fsin8°這個分力垂直于帆面,與航行方向之間的夾角為θ=90°﹣(180°﹣135°﹣8°)=53°所以風力在航行方向上的分力為F故A正確,BCD錯誤故選:A。【點評】考查力的分解的方法,會根據(jù)圖中各個量的方向結(jié)合三角函數(shù)的知識進行分解。10.(2024秋?順義區(qū)校級月考)如圖所示,一質(zhì)量為m的物體在沿斜面向下的外力F作用下恰能在傾角為α,質(zhì)量為M的斜面體上勻速下滑。下列說法正確的是()A.物體受斜面體的摩擦力為mgsinα﹣F B.斜面體受地面支持力為(M+m)g C.斜面體受地面的摩擦力方向水平向左,大小為Fcosα D.斜面體受地面的摩擦力大小為0【考點】整體法與隔離法處理物體的平衡問題;滑動摩擦力的大小和影響因素;共點力的平衡問題及求解.【專題】定量思想;推理法;受力分析方法專題;共點力作用下物體平衡專題;分析綜合能力.【答案】C【分析】A.對物體進行受力分析,即可判斷物體受斜面體的摩擦力;BCD.在沿斜面向下的外力F作用下,物體m沿斜面勻速下滑,而斜面體靜止不動,兩者都處于平衡狀態(tài),可以作為整體處理,分析地面對斜面體有無摩擦力?!窘獯稹緼.由題意可得,物體受到自身的重力、垂直斜面向上的支持力、沿斜面向上的滑動摩擦力以及沿斜面向下的外力,則mgsinα+F=f故A錯誤;BCD.兩者都處于平衡狀態(tài),把物體和斜面體看作整體,受到豎直向下的總重力、豎直向上的支持力、水平向左的摩擦力和沿斜面向下的外力,則Fcosα=f地(M+m)g+Fsinα=N地故BD錯誤,C正確。故選:C。【點評】本題解題的關(guān)鍵:是以整體為研究對象,確定出地面的支持力和摩擦力。二.多選題(共5小題)(多選)11.(2024秋?思明區(qū)校級月考)如圖所示,水平地面上有重力分別為60N和50N的A、B兩木塊,它們之間夾有被拉長了2.5cm的輕質(zhì)彈簧,已知彈簧的勁度系數(shù)k=500N/m,兩木塊與水平地面間的動摩擦因數(shù)均為0.25,系統(tǒng)處于靜止狀態(tài)?,F(xiàn)用F=12.5N的水平力向右拉木塊B,假設(shè)最大靜摩擦力大小等于滑動摩擦力,則力F作用后()A.彈簧的拉伸量隨之變大 B.木塊A所受摩擦力大小仍然為15N C.木塊B所受摩擦力突變?yōu)榱?D.若改用F′=25N的水平力向右拉木塊B,木塊A所受摩擦力與力F作用下時相同【考點】共點力的平衡問題及求解;胡克定律及其應(yīng)用;最大靜摩擦力的性質(zhì)和應(yīng)用.【專題】定量思想;推理法;共點力作用下物體平衡專題;推理能力.【答案】CD【分析】根據(jù)最大靜摩擦力判斷AB是否處于靜止狀態(tài),再根據(jù)靜止狀態(tài)的平衡條件解得木塊A所受靜摩擦力大小,對B做受力分析,根據(jù)平衡條件可解得B受到的摩擦力,由于木塊A、B的摩擦力都沒達到最大靜摩擦力,所以都保持靜止?!窘獯稹拷猓篈BC.由題意可知,A受的最大靜摩擦力為f1=μGA=0.25×60N=15NB受的最大靜摩擦力為f2=μGB=0.25×50N=12.5N由胡克定律可得此時彈簧對物體的推力大小為T=kx=500×2.5×10﹣2N=12.5N當用水平向右的12.5N的水平拉力作用在木塊B上時,B受到的合力仍然為零,B仍處于靜止狀態(tài),則彈簧的彈力不變,伸長量不變;A所受的靜摩擦力方向向左,大小為12.5N,B所受摩擦力為零,故AB錯誤,C正確;D.若改用F′=25N的水平力向右拉木塊B,此時B受到的摩擦力f′=F′﹣T=25N﹣12.5N=12.5N,所以B仍靜止,由于彈簧的彈力不變,A所受的摩擦力不變,故D正確。故選:CD。【點評】本題考查摩擦力的判斷與計算,解題關(guān)鍵掌握AB的受力分析,同時注意判斷AB運動狀態(tài)的方法。(多選)12.(2024秋?雙城區(qū)校級月考)如圖所示,一條細線一端與地板上的物體B相連,另一端繞過質(zhì)量不計的滑輪與小球A相連,滑輪用另一條細線懸掛在天花板上的O′點,細線與豎直方向夾角為α,物體B始終保持靜止,則()A.懸掛滑輪的細線的彈力一定大于小球A的重力 B.若物體B的質(zhì)量越大,則B對地面的摩擦力越大 C.若將O′點緩慢右移少許,則B對地面的壓力將增大 D.若小球A的質(zhì)量越小,則B對地面的摩擦力越小【考點】共點力的平衡問題及求解;牛頓第三定律的理解與應(yīng)用.【專題】定量思想;方程法;共點力作用下物體平衡專題;推理能力.【答案】AD【分析】先對小球A受力分析,根據(jù)平衡條件求解細線的拉力;再對滑輪受力分析,結(jié)合平衡條件進行分析即可?!窘獯稹拷猓篈.小球A受到重力與繩子的拉力,由平衡條件可知T=mAg跨過滑輪的繩子兩側(cè)的拉力是相等的,對滑輪受力分析,如圖由矢量三角形可知,懸掛滑輪的細線的彈力一定大于繩子的拉力,即大于小球A的重力,故A正確;BD.跨過滑輪的繩子兩側(cè)的拉力是相等的,根據(jù)幾何關(guān)系可知∠AOB=2α對物體B受力分析,由平衡條件,沿水平方向有f=Tsin2α=mAgsin2α根據(jù)牛頓第三定律,若物體B的質(zhì)量越大,則B對地面的摩擦力不變,若小球A的質(zhì)量越小,則B對地面的摩擦力越小,故B錯誤,D正確;C.若將O′點緩慢右移少許,OO′與豎直方向的夾角減小,對物體B受力分析,由平衡條件豎直方向有N+Tcos2α=mBg因為α減小,故cos2α增大,則N減小,由牛頓第三定律可知,B對地面的壓力將減小,故C錯誤。故選:AD。【點評】本題解題關(guān)鍵是靈活選擇研究對象,根據(jù)平衡條件列式分析.采用整體法和隔離法進行分析.隔離法的原則是選取受力個數(shù)最少部分的來分析。(多選)13.(2023秋?玄武區(qū)校級月考)如圖所示,用一段繩子把輕質(zhì)滑輪吊裝在A點,一根輕繩跨過滑輪,繩的一端拴在井中的水桶上,人用力拉繩的另一端,滑輪中心為O點,人所拉繩子與OA的夾角為β,拉水桶的繩子與OA的夾角為α。人拉繩沿水平面向左運動,把井中質(zhì)量為m的水桶勻速提上來,人的質(zhì)量為M,重力加速度為g,在此過程中,以下說法正確的是()A.α可能不等于β B.吊裝滑輪的繩子上的拉力逐漸變大 C.地面對人的摩擦力逐漸變大 D.地面對人的支持力逐漸變大【考點】解析法求共點力的平衡;共點力的平衡問題及求解.【專題】定量思想;推理法;共點力作用下物體平衡專題;推理能力.【答案】CD【分析】同一根繩子上,拉力大小相等,根據(jù)平衡條件分析α和β的關(guān)系;吊裝滑輪的繩子OA上的拉力始終等于跨過滑輪的兩段繩的拉力的合力;以人為研究對象進行受力分析,根據(jù)平衡條件分析支持力的變化?!窘獯稹拷猓篈、同一根繩子拉力相等,設(shè)為F,以輕質(zhì)滑輪為對象,根據(jù)平衡條件可知,垂直于OA繩上的力平衡,則有Fsinα=Fsinβ則α始終等于β,故A錯誤;B、把井中質(zhì)量為m的水桶勻速提上來,水桶受力平衡,則人對繩子的拉力始終等于桶的重力,大小保持不變;隨著人拉繩沿水平面向左運動,則兩邊繩子的夾角變大,合力減小,即吊裝滑輪的繩子上的拉力逐漸減小,故B錯誤;CD、以人為研究對象,對人受力分析如圖所示根據(jù)受力平衡可得f=Fcosθ,N=mg﹣Fsinθ人在向左運動過程中,繩子拉力大小不變,繩子與水平方向的夾角θ減小,cosθ增大,則地面對人的摩擦力逐漸變大,sinθ減小,根據(jù)N=mg﹣Fsinθ可知,地面對人的支持力逐漸變大,故CD正確。故選:CD?!军c評】本題主要是考查了共點力的平衡問題,解答此類問題的一般步驟是:確定研究對象、進行受力分析、利用平行四邊形法則進行力的合成或者是正交分解法進行力的分解,然后在坐標軸上建立平衡方程進行解答。(多選)14.(2024春?沙坪壩區(qū)校級期末)晾曬衣服的繩子兩端分別固定在兩根豎直桿上的A、B兩點,A、B兩點等高,原來無風狀態(tài)下衣服保持靜止。某時一陣恒定的風吹來,衣服受到水平向右的恒力而發(fā)生滑動,并在新的位置保持靜止,如圖所示。兩桿間的距離為d,繩長為1.25d,衣服和衣架的總質(zhì)量為m,重力加速度為g,(sin37°=0.6。不計繩子的質(zhì)量及繩與衣架掛鉤間的摩擦,下列說法正確的是()A.在有風且風力不變的情況下,繩子右端由A點沿桿略向下移到C點,繩子的拉力變小 B.有風時,掛鉤左、右兩側(cè)繩子的拉力大小不相等 C.相比無風時,在有風的情況下∠AOB小 D.無風時,輕繩的拉力大小為5【考點】圖解法解決動態(tài)平衡問題.【專題】定量思想;推理法;共點力作用下物體平衡專題;推理能力.【答案】AC【分析】兩細繩拉力的合力不變,夾角變小,拉力變?。粍踊唭啥死K子的拉力總是相等;根據(jù)受力情況和幾何關(guān)系,分析角度;根據(jù)平衡條件和幾何關(guān)系,求F?!窘獯稹拷猓篈.重力、風力的合力為恒力與兩細繩拉力的合力等大反向,如圖所示當在有風的情況下,將A點沿桿稍下移到C點,兩端繩子之間的夾角變小,則拉力F變小,故A正確;B.不計繩子的質(zhì)量及繩與衣架掛鉤間的摩擦,掛鉤相當于動滑輪,兩端繩子的拉力總是相等,故B錯誤;C.設(shè)無風時繩子夾角的一半為θ1,繩長為L,有風時繩子夾角的一半為θ2,有風時如圖根據(jù)幾何關(guān)系可得:L1+L2=Lsinθ2d=Lsinθ1又因為d>L1+L2所以θ1>θ2故C正確;D.無風時,衣服受到重力和兩邊繩子的拉力處于平衡狀態(tài),如圖所示,同一條繩子拉力相等,則掛鉤左右兩側(cè)繩子與豎直方向的夾角相等。由幾何關(guān)系可得sinθ=d解得:θ=53°根據(jù)平衡條件可mg=2Fcosθ解得F=5故D錯誤。故選:AC?!军c評】本題主要考查了共點力的動態(tài)平衡問題,熟悉物體的受力分析,結(jié)合幾何關(guān)系即可完成解答。(多選)15.(2023秋?思明區(qū)校級月考)如圖甲所示,某人將身體倚靠在豎直墻面上,雙腿向前探出。為方便研究,假設(shè)墻壁光滑,并將人體結(jié)構(gòu)簡化如圖乙所示,A處為腳踝,B處為胯部,兩處均看作光滑的鉸鏈,AB為雙腿,看作輕桿,忽略雙腳所受重力,假設(shè)腳與地面間的最大靜摩擦力等于滑動摩擦力。則()A.隨著腳慢慢向前探出,腿部承受的彈力越來越小 B.隨著腳慢慢向前探出,腳受到地面的支持力不變 C.隨著腳慢慢向前探出,腳受到地面的摩擦力越來越大 D.隨著腳慢慢向前探出,后背受到墻面的支持力越來越小【考點】圖解法解決動態(tài)平衡問題;整體法與隔離法處理物體的平衡問題.【專題】定量思想;推理法;受力分析方法專題;分析綜合能力.【答案】BC【分析】對人體受力分析,列出水平方向墻面對人的支持力和腿對人體的支持力,進而判斷選項正誤?!窘獯稹拷猓築.把人身體、腳部與雙腿看作整體進行受力分析,整體受到墻面的支持力N1、地面的摩擦力f,重力與地面的支持力N2,如圖由平衡條件得f=N1N2=mg則地面對人的支持力大小始終等于人的重力,所以隨著腳慢慢向前探出,腳受到地面的支持力不變,故B正確;AD.對人身體進行分析,受到自身的重力、墻面的支持力N1與雙腿的彈力N3,設(shè)雙腿與豎直方向的夾角為θ,如圖由平衡條件N3N1=mgtanθ可知,隨著腳慢慢向前探出,θ逐漸增大,雙腿的彈力增大,墻面的支持力也增大,故AD錯誤;C.結(jié)合上述f=mgtanθ則腳受到地面的摩擦力越來越大,故C正確。故選:BC。【點評】本題考查共點力平衡的問題,關(guān)鍵注意受力分析的應(yīng)用。三.解答題(共5小題)16.(2024秋?興慶區(qū)校級月考)如圖所示,一個質(zhì)量為m的小球套在豎直放置的半徑為R的光滑圓環(huán)上,勁度系數(shù)為k的輕質(zhì)彈簧一端與小球相連,另一端固定在圓環(huán)的最高點A處,小球處于平衡狀態(tài)時,彈簧與豎直方向的夾角φ=37°,已知sin37°=0.6,cos37°=0.8,重力加速度大小為g,求:(1)圓環(huán)對小球的彈力大小N;(2)輕質(zhì)彈簧的原長L0。【考點】共點力的平衡問題及求解;相似三角形法解決動態(tài)平衡問題;胡克定律及其應(yīng)用.【專題】定量思想;推理法;受力分析方法專題;共點力作用下物體平衡專題;分析綜合能力.【答案】(1)圓環(huán)對小球的彈力大小N為mg;(2)輕質(zhì)彈簧的原長L0為8R5【分析】(1)以小球為研究對象,分析受力情況,作出力圖.根據(jù)平衡條件,運用三角形相似法得到圓環(huán)對小球的彈力大小;(2)由胡克定律求出輕質(zhì)彈簧的原長L0?!窘獯稹拷猓海?)以小球為研究對象,進行受力分析,如圖由圖可知,力的三角形BCD和幾何三角形AOB相似,根據(jù)三角形相似有mgN解得N=mg(2)設(shè)AB的長度為L,由胡克定律及幾何關(guān)系有F=k(L﹣L0)L=2RcosφmgF解得L0答:(1)圓環(huán)對小球的彈力大小N為mg;(2)輕質(zhì)彈簧的原長L0為8R5【點評】本題關(guān)鍵是受力分析后根據(jù)平衡條件列式求解,注意幾何關(guān)系和三角函數(shù)知識的運用,基礎(chǔ)題目。17.(2024秋?興慶區(qū)校級月考)質(zhì)量為M的木楔傾角為θ,在水平面上保持靜止,當將一質(zhì)量為m的木塊放在木楔斜面上時,它正好勻速下滑。如果用與木楔斜面成α角的力F拉著木塊勻速上升,如圖所示(已知木楔在整個過程中始終靜止)。當α=θ時,拉力F有最小值,求此最小值?!究键c】受力平衡中的臨界與極限問題;解析法求共點力的平衡;圖解法解決動態(tài)平衡問題.【專題】定量思想;推理法;共點力作用下物體平衡專題;推理能力.【答案】此最小值為mgsin2θ?!痉治觥磕拘ㄔ诹作用下沿斜面向上勻速運動,根據(jù)平衡條件結(jié)合摩擦力的計算公式列方程求解拉力F,再根據(jù)數(shù)學(xué)知識求極值?!窘獯稹拷猓耗緣K在木楔斜面上勻速向下運動時,有mgsinθ=μmgcosθ即μ=tanθ木楔在力F的作用下沿斜面向上勻速運動,沿斜面方向有Fcosα=mgsinθ+Ff垂直斜面方向有Fsinα+FN=mgcosθFf=μFN解得F=則當α=θ時,F(xiàn)有最小值,為Fmin=mgsin2θ答:此最小值為mgsin2θ。【點評】本題主要是考查了共點力的平衡問題,解答此類問題的一般步驟是:確定研究對象、進行受力分析、利用平行四邊形法則進行力的合成或者是正交分解法進行力的分解,然后在坐標軸上建立平衡方程進行解答。注意整體法和隔離法的應(yīng)用。18.(2024秋?市中區(qū)校級月考)某同學(xué)周末在家大掃除,移動衣櫥時,無論怎么推也推不動,于是他組裝了一個裝置,如圖所示,兩塊相同木板可繞A處的環(huán)轉(zhuǎn)動,兩木板的另一端點B、C分別用薄木板頂住衣櫥和墻角,該同學(xué)站在該裝置的A處。若調(diào)整裝置A點距地面的高h=8cm時,B、C兩點的間距L=96cm,B處衣櫥恰好移動。已知該同學(xué)的質(zhì)量為m=50kg,g取10m/s2,忽略A處的摩擦,則此時衣櫥受到該裝置的水平推力為多少?【考點】力的合成與分解的應(yīng)用.【專題】計算題;信息給予題;定量思想;推理法;平行四邊形法則圖解法專題;理解能力.【答案】衣櫥受到該裝置的水平推力為1500N?!痉治觥吭O(shè)AB和AC與豎直方向的夾角為θ,根據(jù)數(shù)學(xué)知識求解夾角的正切;根據(jù)共點力的平衡條件和力的分解求解作答?!窘獯稹拷猓涸O(shè)AB和AC與豎直方向的夾角為θ,則由幾何關(guān)系可知tanθ=對A點分析可知mg=2Tcosθ衣櫥受到該裝置的水平推力Tx=Tsinθ聯(lián)立可得Tx=1500N。答:衣櫥受到該裝置的水平推力為1500N。【點評】本題主要考查了力的平衡和力的分解,正確選擇研究對象是解題的關(guān)鍵。19.(2024秋?順義區(qū)校級月考)小明同學(xué)設(shè)計了風力測量儀可以直接測量風力的大小。測量儀中有一輕質(zhì)金屬絲懸掛著一個金屬球,無風時金屬絲自由下垂,當受到沿水平方向吹來的風時,金屬絲與豎直方向的夾角為θ,如圖所示。若小球質(zhì)量m,當?shù)氐闹亓铀俣葹間。求:(1)金屬絲對小球的拉力T的大??;(2)此時小球所受風力F的大??;(3)將不同角度對應(yīng)的風力標在刻度盤上,就可用此裝置直接測量風力,試說明小球所受風力的大小在圓弧上的刻度是否均勻分布?【考點】共點力的平衡問題及求解.【專題】定量思想;推理法;共點力作用下物體平衡專題;推理能力.【答案】(1)金屬絲對小球的拉力T的大小mgcosθ(2)此時小球所受風力F的大小mgtanθ;(3)由風力與輕繩的擺角關(guān)系可知,隨著角度的增大,小球所受風力的大小在圓弧上的刻度線分布越來越密,所以刻度分布不均勻。【分析】(1)(2)利用受力平衡,結(jié)合直角三角形知識,求出拉力T以及風力F的大?。唬?)通過受力分析,平衡方程可以討論風力大小的變化,與夾角變化的關(guān)系?!窘獯稹拷猓海?)對小球受力分析,如圖所示由平衡條件得,此時金屬絲對小球的拉力T的大小為mgT解得T=mg(2)由平衡條件得,此時小球所受風力的大小為F=mgtanθ(3)由風力與輕繩的擺角關(guān)系可知,隨著角度的增大,小球所受風力的大小在圓弧上的刻度線分布越來越密,所以刻度分布不均勻。答:(1)金屬絲對小球的拉力T的大小mgcosθ(2)此時小球所受風力F的大小mgtanθ;(3)由風力與輕繩的擺角關(guān)系可知,隨著角度的增大,小球所受風力的大小在圓弧上的刻度線分布越來越密,所以刻度分布不均勻。【點評】本題主要考查利用受力平衡求某個力的大小,以及力的變化與角度的關(guān)系。20.(2024秋?寧鄉(xiāng)市月考)如圖所示,質(zhì)量M=3kg的木塊套在水平桿上,并用輕繩將木塊與質(zhì)量m=1.6kg的小球相連。今用跟水平方向成α=37°角的拉力F=10N,拉著小球帶動木塊A一起向右勻速運動,運動中木塊與小球相對位置保持不變,取g=10m/s2。求:(1)木塊所受水平桿的摩擦力f的大小;(2)木塊與水平桿間的動摩擦因數(shù)為μ;(3)運動過程中輕繩與水平方向夾角θ的正切值?!究键c】整體法與隔離法處理物體的平衡問題;動摩擦因數(shù)的性質(zhì)和計算;共點力的平衡問題及求解.【專題】定量思想;推理法;共點力作用下物體平衡專題;推理能力.【答案】(1)木塊所受水平桿的摩擦力f的大小為8N;(2)木塊與水平桿間的動摩擦因數(shù)為為0.2;(3)運動過程中輕繩與水平方向夾角θ的正切值為54【分析】(1)(2)以木塊和小球組成的整體為研究對象,分析受力情況,由平衡條件和摩擦力公式求解木塊與水平桿間的動摩擦因數(shù)μ;(3)對小球受力分析,根據(jù)共點力平衡條件解得。【解答】解:(1)將木塊和小球看場一個整體,因為勻速運動,所以整體受力平衡,水平方向有f=Fcos37°解得f=8N(2)對小球豎直方向有Fsin37°+Tsinθ=mg對木塊豎直方向有Tsinθ+Mg=FN又因為f=μFN解得μ=0.2(3)對小球豎直方向有Fsin37°+Tsinθ=mg對小球水平方向有Fcos37°=Tcosθ又因為tanθ=解得tanθ=答:(1)木塊所受水平桿的摩擦力f的大小為8N;(2)木塊與水平桿間的動摩擦因數(shù)為為0.2;(3)運動過程中輕繩與水平方向夾角θ的正切值為54【點評】本題涉及兩個物體的平衡問題,研究對象的選擇要靈活,此題采用隔離法與整體相結(jié)合的方法,也可以就采用隔離法研究。
考點卡片1.胡克定律及其應(yīng)用【知識點的認識】1.彈力(1)定義:發(fā)生彈性形變的物體,由于要恢復(fù)原狀,對跟它接觸的物體產(chǎn)生的力叫彈力.(2)彈力的產(chǎn)生條件:①彈力的產(chǎn)生條件是兩個物體直接接觸,②并發(fā)生彈性形變.(3)彈力的方向:力垂直于兩物體的接觸面.①支撐面的彈力:支持力的方向總是垂直于支撐面,指向被支持的物體;壓力總是垂直于支撐面指向被壓的物體.點與面接觸時彈力的方向:過接觸點垂直于接觸面.球與面接觸時彈力的方向:在接觸點與球心的連線上.球與球相接觸的彈力方向:垂直于過接觸點的公切面.②彈簧兩端的彈力方向:與彈簧中心軸線重合,指向彈簧恢復(fù)原狀的方向.其彈力可為拉力,可為壓力.③輕繩對物體的彈力方向:沿繩指向繩收縮的方向,即只為拉力.2.胡克定律彈簧受到外力作用發(fā)生彈性形變,從而產(chǎn)生彈力.在彈性限度內(nèi),彈簧彈力F的大小與彈簧伸長(或縮短)的長度x成正比.即F=kx,其中,勁度系數(shù)k的意義是彈簧每伸長(或縮短)單位長度產(chǎn)生的彈力,其單位為N/m.它的大小由制作彈簧的材料、彈簧的長短和彈簧絲的粗細決定.x則是指形變量,應(yīng)為形變(包括拉伸形變和壓縮形變)后彈簧的長度與彈簧原長的差值.注意:胡克定律在彈簧的彈性限度內(nèi)適用.3.胡克定律的應(yīng)用(1)胡克定律推論在彈性限度內(nèi),由F=kx,得F1=kx1,F(xiàn)2=kx2,即F2﹣F1=k(x2﹣x1),即:△F=k△x即:彈簧彈力的變化量與彈簧形變量的變化量(即長度的變化量)成正比.(2)確定彈簧狀態(tài)對于彈簧問題首先應(yīng)明確彈簧處于“拉伸”、“壓縮”還是“原長”狀態(tài),并且確定形變量的大小,從而確定彈簧彈力的方向和大小.如果只告訴彈簧彈力的大小,必須全面分析問題,可能是拉伸產(chǎn)生的,也可能是壓縮產(chǎn)生的,通常有兩個解.(3)利用胡克定律的推論確定彈簧的長度變化和物體位移的關(guān)系如果涉及彈簧由拉伸(壓縮)形變到壓縮(拉伸)形變的轉(zhuǎn)化,運用胡克定律的推論△F=k△x可直接求出彈簧長度的改變量△x的大小,從而確定物體的位移,再由運動學(xué)公式和動力學(xué)公式求相關(guān)量.【命題方向】(1)第一類常考題型是考查胡克定律:一個彈簧掛30N的重物時,彈簧伸長1.2cm,若改掛100N的重物時,彈簧總長為20cm,則彈簧的原長為()A.12cmB.14cmC.15cmD.16cm分析:根據(jù)胡克定律兩次列式后聯(lián)立求解即可.解:一個彈簧掛30N的重物時,彈簧伸長1.2cm,根據(jù)胡克定律,有:F1=kx1;若改掛100N的重物時,根據(jù)胡克定律,有:F2=kx2;聯(lián)立解得:k=Fx2=100N故彈簧的原長為:x0=x﹣x2=20cm﹣4cm=16cm;故選D.點評:本題關(guān)鍵是根據(jù)胡克定律列式后聯(lián)立求解,要記住胡克定律公式中F=k?△x的△x為行變量.(2)第二類??碱}型是考查胡克定律與其他知識點的結(jié)合:如圖所示,一根輕質(zhì)彈簧上端固定,下端掛一個質(zhì)量為m0的平盤,盤中有一物體,質(zhì)量為m,當盤靜止時,彈簧的長度比其自然長度伸長了l,今向下拉盤,使彈簧再伸長△l后停止,然后松手,設(shè)彈簧總處在彈性限度內(nèi),則剛松手時盤對物體的支持力等于()A.(1+△ll)mgB.(1+△l分析:根據(jù)胡克定律求出剛松手時手的拉力,確定盤和物體所受的合力,根據(jù)牛頓第二定律求出剛松手時,整體的加速度.再隔離物體研究,用牛頓第二定律求解盤對物體的支持力.解:當盤靜止時,由胡克定律得(m+m0)g=kl①設(shè)使彈簧再伸長△l時手的拉力大小為F再由胡克定律得F=k△l②由①②聯(lián)立得F=剛松手瞬時彈簧的彈力沒有變化,則以盤和物體整體為研究對象,所受合力大小等于F,方向豎直向上.設(shè)剛松手時,加速度大小為a,根據(jù)牛頓第二定律得a=對物體研究:FN﹣mg=ma解得FN=(1+△ll故選A.點評:點評:本題考查應(yīng)用牛頓第二定律分析和解決瞬時問題的能力,這類問題往往先分析平衡狀態(tài)時物體的受力情況,再分析非平衡狀態(tài)時物體的受力情況,根據(jù)牛頓第二定律求解瞬時加速度.【解題方法點撥】這部分知識難度中等、也有難題,在平時的練習(xí)中、階段性考試中會單獨出現(xiàn),選擇、填空、計算等等出題形式多種多樣,在高考中不會以綜合題的形式考查的,但是會做為題目的一個隱含條件考查.彈力的有無及方向判斷比較復(fù)雜,因此在確定其大小和方向時,不能想當然,應(yīng)根據(jù)具體的條件或計算來確定.2.滑動摩擦力的大小和影響因素【知識點的認識】滑動摩擦力跟正壓力成正比,也就是跟一個物體對另一個物體表面的垂直作用力成正比。公式:F=μFN,F(xiàn)表示滑動摩擦力大小,F(xiàn)N表示正壓力的大小,μ叫動摩擦因數(shù)?!久}方向】如圖所示,在與水平方向成θ角、大小為F的力作用下,質(zhì)量為m的物塊沿豎直墻壁加速下滑,已知物塊與墻壁的動摩擦因數(shù)為μ.則下滑過程中物塊受滑動摩擦力的大小為()A、μmgB、μ(Fcosθ+mg)C、mg﹣FsinθD、μFcosθ分析:分析物體的受力情況,求出正壓力,再由摩擦力的計算公式進行計算.解答:將F分解可得,物體在垂直于墻壁方向上受到的壓力為N=Fcosθ,則物體對墻壁的壓力為N=N′=Fcosθ;物體受到的滑動摩擦力為f=μN′=μFcosθ;故選:D。點評:本題考查學(xué)生對滑動摩擦力公式的掌握,注意公式里的正壓力不一定是重力,而是垂直于接觸面的壓力.【解題思路點撥】1.牢記滑動摩擦力的計算公式:F=μFN,F(xiàn)表示滑動摩擦力大小,F(xiàn)N表示正壓力的大小,μ叫動摩擦因數(shù)。如果兩個物體是斜面連接,則需要進行必要的受力分析以求出垂直于斜面的壓力。2.在一般情況下,物體在水平面上運動時,正壓力等于重力,但不能說正壓力就是重力。3.動摩擦因數(shù)的性質(zhì)和計算【知識點的認識】1.定義:彼此接觸的物體做相對運動時摩擦力和正壓力之間的比值,稱為動摩擦因數(shù)μ.當物體處于水平運動狀態(tài)時,正壓力=重力。2.影響因素:不同材質(zhì)的物體間動摩擦因數(shù)不同,μ與接觸面的材料、接觸面的粗糙程度有關(guān),無單位。注意:動摩擦因數(shù)與壓力無關(guān)、與接觸面積大小無關(guān)、與滑動摩擦力的大小無關(guān)、與相對運動的速度大小無關(guān)。動摩擦系數(shù)是物體本身的屬性,只與物體本身有關(guān),與有沒有進行相對運動,以及有沒有正壓力無關(guān)。所以不能說動摩擦系數(shù)與摩擦力成正比,與正壓力成反比。只能說摩擦力與正壓力和動摩擦系數(shù)成正比,也就是f=μN?!久}方向】一根質(zhì)量可忽略不計的輕彈簧下端掛一物體,當物體靜止不動時,彈簧伸長了10cm,將該物體放在水平桌面上,用該彈簧沿水平方向拉物體在桌面上做勻速滑動,此時彈簧伸長了2cm,求物體與桌面之間的動摩擦因數(shù).分析:(1)當物體靜止不動時,根據(jù)胡克定律得出彈簧的勁度系數(shù)與物體重力的關(guān)系.(2)在水平面上運動時,根據(jù)胡克定律求出彈簧的拉力,根據(jù)滑動摩擦力的公式求出動摩擦因數(shù).解答:當物體靜止不動時,根據(jù)胡克定律得:mg=kx1;物體在桌面上做勻速滑動時,彈簧的拉力與滑動摩擦力二力平衡,則得:kx2=f又f=μN=μmg聯(lián)立以上三得,μ=k答:物體與桌面之間的動摩擦因數(shù)為0.2.點評:本題關(guān)鍵掌握胡克定律和共點力平衡條件,也提供了一種測量動摩擦因數(shù)的方法.【解題思路點撥】1.動摩擦因數(shù)是一種固有屬性,與接觸面的材料,粗糙程度有關(guān)。2.求解動摩擦因數(shù)的相關(guān)問題時,要注意正壓力的求解。4.最大靜摩擦力的性質(zhì)和應(yīng)用【知識點的認識】1.如果用一個平行于地面的力推沙發(fā),沙發(fā)沒有被推動,此時沙發(fā)必然受到一個與之相反的力來平衡這個力,這個力就是沙發(fā)與地面之間的摩擦力。2.像這樣如果相互接觸的兩個物體之間沒有發(fā)生相對運動,而只有相對運動的趨勢,此時兩個物體間的摩擦力叫作靜摩擦力。3.如果推力增大,該靜摩擦力也會增大,但是靜摩擦力的增大有一個限度。當大于這個最大限度時,沙發(fā)被推動,沙發(fā)與地面之間的摩擦力變成滑動摩擦力。我們把這個最大限度叫作最大靜摩擦力?!久}方向】重量為100N的木箱放在水平地板上,至少要用40N的水平推力,才能使它從原地開始運動,則木箱與地面間的最大靜摩擦力為N.若用35N的水平推力推木箱,木箱所受的摩擦力是N.分析:當兩個物體剛要發(fā)生相對滑動時,靜摩擦力達到最大值,與此時水平推力大小相等.當水平推力小于最大靜摩擦力時,物體保持靜止狀態(tài),由平衡條件求解此時的靜摩擦力.解答:由題,要用40N的水平推力,能使木箱從原地開始運動,則木箱與地面間的最大靜摩擦力為fm=F1=40N.若用35N的水平推力推木箱,水平推力小于最大靜摩擦力,木箱保持靜止狀態(tài),所受的摩擦力與水平推力平衡,則木箱所受的摩擦力f=F2=35N.故答案為:40,35。點評:靜摩擦力特點是有一個最大值,在靜摩擦力達到最大值之前,靜摩擦力與外力平衡.【解題思路點撥】1.最大靜摩擦力是靜摩擦力的最大值,物體之間的靜摩擦力超過這個值,物體就會發(fā)生相對滑動。2.最大靜摩擦力的大小與正壓力有關(guān)。5.力的平行四邊形定則【知識點的認識】1.力的合成(1)定義:求幾個力的合力的過程叫做力的合成.(2)力的合成的依據(jù)作用效果相同(等效)(3)求合力的方法(實驗探索)思想:等效代換結(jié)論:平行四邊形定則以表示這兩個力的線段為鄰邊作平行四邊形,這兩個力鄰邊的對角線就代表合力的大小和方向.2.平行四邊形定則(1)定義:兩個力合成時,以表示這兩個力的線段為鄰邊作平行四邊形,這兩個鄰邊之間的對角線就代表合力的大小和方向,這個法則叫做平行四邊形定則.(2)方法:①作圖法:根據(jù)相同的標度,以共點的兩個力為鄰邊作平行四邊形,這兩力所夾的對角線表示合力的大小和方向,如圖所示.注意:作圖時合力與分力的比例應(yīng)相同.虛、實線應(yīng)分清.作圖法簡便、直觀、實用,但不夠精確.②解析法:F=F12+F當θ=0°時,同向的兩力的合力大小F=F1+F2;θ=90°時,互相垂直的兩力的合力大小F=Fθ=180°時,反向的兩力的合力大小F=|F1﹣F2|.由此可知兩共點力的合力F的范圍為:|F1﹣F2|≤F≤F1+F2,合力隨夾角θ的增大而減小.合力可以大于、等于或小于分力,甚至為零.若F1=F2且θ=120°時,有合力F=F1=F2.(3)多力合成如果需要求三個或三個以上共點力的合力,可先求其中任意兩個力的合力F12,再求F12與第三個力的合力F合,依此類推.【命題方向】如果兩個共點力之間的夾角保持不變,當其中一個力增大時,這兩個力的合力F的大?。ǎ〢、可以不變B、一定增大C、一定減小D、以上說法都不對分析:兩個不在同一條直線上的力合成時遵循平行四邊形定則,根據(jù)平行四邊形定則作圖分析即可.解答:如果夾角θ的范圍為:0°<θ<90°,根據(jù)平行四邊形定則作圖,如圖從圖中可以看出,合力一定增大;如果夾角θ的范圍為:90°<θ<180°,根據(jù)平行四邊形定則作圖,如圖從圖中可以看出,合力先減小后增加,存在相等的可能;故選:A。點評:本題關(guān)鍵根據(jù)平行四邊形定則作圖,從圖中直接得到結(jié)論;也可以用余弦定理列式求解分析.【解題方法點撥】矢量的平行四邊形定則是物理學(xué)中的重要思想方法,是從初中物理步入高中物理的標志性理論.在復(fù)習(xí)時可以通過比較分析力的合成和分解的平行四邊形定則、三角形定則以及正交分解法之間的關(guān)系,達到掌握原理、靈活應(yīng)用的目的.從近幾年高考出題的形式上來看,力的合成與分解問題常與日常生活實際緊密結(jié)合,突出了對于實際物理問題的模型抽象能力,在高考的出題方向上也體現(xiàn)了考查學(xué)生運用數(shù)學(xué)知識分析物理問題的能力,主要是考查平行四邊形及三角形定則在力的分解問題中的數(shù)學(xué)應(yīng)用,如對平行四邊形、三角形中的邊、角、最大值、最小值的分析,同時更多的題目則體現(xiàn)了與物體的平衡問題、牛頓第二定律的應(yīng)用問題、動量能量、場類問題的綜合考查,試題形式主要以選擇題形式出現(xiàn).6.正交分解法【知識點的認識】1.力的分解(1)力的分解定義:已知一個力求它的分力的過程叫力的分解.(2)力的分解法則:滿足平行四邊形定則.2.正交分解法將一個力(矢量)分解成互相垂直的兩個分力(分矢量),即在直角坐標系中將一個力(矢量)沿著兩軸方向分解,如果圖中F分解成Fx和Fy,它們之間的關(guān)系為:Fx=F?cosφ,①Fy=F?sinφ,②F=Fxtanφ=Fy正交分解法是研究矢量常見而有用的方法,應(yīng)用時要明確兩點,①x軸、y軸的方位可以任意選擇,不會影響研究的結(jié)果,但若方位選擇的合理,則解題較為方便:②正交分解后,F(xiàn)x在y軸上無作用效果,F(xiàn)y在x軸上無作用效果,因此Fx和Fy不能再分解.【命題方向】如圖所示,帆板船的帆與船身成37°角,今有垂直于帆,大小為500N的風力作用于帆面上,則船在前進方向上獲得的推力為N,在船的側(cè)面所受的推力為N。(sin37°=0.6,cos37°=0.8)分析:將風吹帆的力分解成沿船前進的方向與垂直前進的方向,運用力的平行四邊形定則,可求出這兩個分力大?。獯穑簩⒘進行分解,如圖所示則有:F1=Fsin37°=500×0.6N=300NF2=Fcos37°=500×0.8N=400N故答案為:300N,400N.點評:考查應(yīng)用平行四邊形定則將力進行分解,運用三角函數(shù)列出等式.注意夾角的確定,同時風吹帆的力垂直于帆.【解題思路點撥】正解分解法的步驟如下:1.建立直角坐標系,一般有兩種:①沿水平方向的直角坐標系②沿斜面方向的直角坐標系要根據(jù)具體的問題選擇建立。2.正交分解:從力分別投影到x軸和y軸上。3.分力的表示:通過三角函數(shù),表示出分力的大小。7.力的合成與分解的應(yīng)用【知識點的認識】本考點針對比較復(fù)雜的題目,題目涉及到力的合成與分解的綜合應(yīng)用?!久}方向】假期里,一位同學(xué)在廚房里協(xié)助媽媽做菜,對菜刀發(fā)生了興趣.他發(fā)現(xiàn)菜刀的刀刃前部和后部的厚薄不一樣,刀刃前部的頂角小,后部的頂角大(如圖所示),下列有關(guān)刀刃的說法合理的是()A、刀刃前部和后部厚薄不勻,僅是為了打造方便,外形美觀,跟使用功能無關(guān)B、在刀背上加上同樣的壓力時,分開其他物體的力跟刀刃厚薄無關(guān)C、在刀背上加上同樣的壓力時,頂角越大,分開其他物體的力越大D、在刀背上加上同樣的壓力時,頂角越小,分開其他物體的力越大分析:根據(jù)力的平行四邊形定則可知,相同的壓力下,頂角越小,分力越大;相同的頂角下,壓力越大,分力越大.解答:把刀刃部分抽象后,可簡化成一個等腰三角劈,設(shè)頂角為2θ,背寬為d,側(cè)面長為l,如圖乙所示當在劈背施加壓力F后,產(chǎn)生垂直側(cè)面的兩個分力F1、F2,使用中依靠著這兩個分力分開被加工的其他物體。由對稱性知,這兩個分力大小相等(F1=F2),因此畫出力分解的平行四邊形,實為菱形,如圖丙所示。在這個力的平行四邊形中,取其四分之一考慮(圖中陰影部分),根據(jù)它跟半個劈的直角三角形的相似關(guān)系,由關(guān)系式,得F1=F2由此可見,刀背上加上一定的壓力F時,側(cè)面分開其他物體的力跟頂角的大小有關(guān),頂角越小,sinθ的值越小,F(xiàn)1和F2越大。但是,刀刃的頂角越小時,刀刃的強度會減小,碰到較硬的物體刀刃會卷口甚至碎裂,實際制造過程中為了適應(yīng)加工不同物體的需要,所以做成前部較薄,后部較厚。使用時,用前部切一些軟的物品(如魚、肉、蔬菜、水果等),用后部斬劈堅硬的骨頭之類的物品,俗話說:“前切后劈”,指的就是這個意思。故D正確。故選:D。點評:考查力的平行四邊形定則,體現(xiàn)了控制變量法,同時學(xué)會用三角函數(shù)來表示力與力的關(guān)系.【解題思路點撥】對力的合成與力的分解的綜合應(yīng)用問題,要首先熟練掌握力的合成和力的分解的相關(guān)內(nèi)容,再選擇合適的合成和分解方法進行解題。8.共點力的平衡問題及求解【知識點的認識】1.共點力(1)定義:如果一個物體受到兩個或更多力的作用,這些力共同作用在物體的在同一點上,或者雖不作用在同一點上,但它們的延長線交于一點,這幾個力叫作共點力。(2)力的合成的平行四邊形定則只適用于共點力。2.共點力平衡的條件(1)平衡狀態(tài):物體保持靜止或勻速直線運動的狀態(tài)。(2)平衡條件:在共點力作用下物體平衡的條件是合力為0。3.對共點力平衡條件的理解及應(yīng)用合外力等于0,即F合=0→正交分解法Fx合=0Fy合=0,其中Fx合和Fy4.平衡條件的推論(1)二力平衡:若物體在兩個力作用下處于平衡狀態(tài),則這兩個力一定等大、反向。(2)三力平衡:若物體在三個共點力作用下處于平衡狀態(tài),則任意兩個力的合力與第三個力等大、反向。(3)多力平衡:若物體在n個共點力作用下處于平衡狀態(tài),則其中任意一個力必定與另外(n﹣1)個力的合力等大、反向。5.解答共點力平衡問題的三種常用方法6.平衡中的臨界、極值問題a.臨界問題(1)問題特點:①當某物理量發(fā)生變化時,會引起其他幾個物理量的變化。②注意某現(xiàn)象“恰好出現(xiàn)”或“恰好不出現(xiàn)”的條件。(2)分析方法:基本方法是假設(shè)推理法,即先假設(shè)某種情況成立,然后根據(jù)平衡條件及有關(guān)知識進行論證、求解。b.極值問題(1)問題界定:物體平衡的極值問題,一般指在力的變化過程中涉及力的最大值和最小值的問題。(2)分析方法:①解析法:根據(jù)物體平衡的條件列出方程,在解方程時,采用數(shù)學(xué)知識求極值或者根據(jù)物理臨界條件求極值。②圖解法:根據(jù)物體平衡的條件作出力的矢量圖,畫出平行四邊形或者矢量三角形進行動態(tài)分析,確定最大值或最小值。7.“活結(jié)”與“死結(jié)”、“活桿”與“死桿”模型(1)“活結(jié)”與“死結(jié)”模型①“活結(jié)”一般是由輕繩跨過光滑滑輪或者繩上掛一光滑掛鉤而形成的。繩雖然因“活結(jié)”而彎曲,但實際上是同一根繩,所以由“活結(jié)”分開的兩段繩上彈力的大小一定相等,兩段繩合力的方向一定沿這兩段繩夾角的平分線。②“死結(jié)”兩側(cè)的繩因結(jié)而變成了兩根獨立的繩,因此由“死結(jié)”分開的兩段繩上的彈力不一定相等。(2)“活桿”與“死桿”模型①“活桿”:指輕桿用轉(zhuǎn)軸或鉸鏈連接,當輕桿處于平衡狀態(tài)時,輕桿所受到的彈力方向一定沿著桿,否則會引起輕桿的轉(zhuǎn)動。如圖甲所示,若C為轉(zhuǎn)軸,則輕桿在緩慢轉(zhuǎn)動中,彈力方向始終沿桿的方向。②“死桿”:若輕桿被固定,不發(fā)生轉(zhuǎn)動,則輕桿所受到的彈力方向不一定沿桿的方向。如圖乙所示,水平橫梁的一端A插在墻壁內(nèi),另一端B裝有一個小滑輪,繩的一端C固定于墻壁上,另一端跨過滑輪后懸掛重物m?;唽K的作用力應(yīng)為圖丙中兩段繩中拉力F1和F2的合力F的反作用力,即AB桿彈力的方向不沿桿的方向?!久}方向】例1:在如圖所示的甲、乙、丙、丁四幅圖中,滑輪光滑且所受的重力忽略不計,滑輪的軸O安裝在一根輕木桿P上,一根輕繩ab繞過滑輪,a端固定在墻上,b端下面掛一質(zhì)量為m的重物。當滑輪和重物都靜止不動時,甲、丙、丁圖中木桿P與豎直方向的夾角均為θ,乙圖中木桿P豎直。假設(shè)甲、乙、丙、丁四幅圖中滑輪受到木桿P的彈力的大小依次為FA、FB、FC、FD,則以下判斷正確的是()A.FA=FB=FC=FDB.FD>FA=FB>FCC.FA=FC=FD>FBD.FC>FA=FB>FD分析:對滑輪受力分析,受兩個繩子的拉力和桿的彈力;滑輪一直保持靜止,合力為零,故桿的彈力與兩個繩子的拉力的合力等值、反向、共線。解答:由于兩個繩子的拉力大小等于重物的重力,大小不變,即四個選項中繩子的拉力是大小相等的,根據(jù)平行四邊形定則知兩個力的夾角越小,則合力越大,即滑輪兩邊繩子的夾角越小,繩子拉力的合力越大,故丁圖中繩子拉力合力最大,則桿的彈力最大,丙圖中夾角最大,繩子拉力合力最小,則桿的彈力最小,甲圖和乙圖中的夾角相同,則繩子拉力合力相等,則桿的彈力相等,所以甲、乙、丙、丁四幅圖中滑輪受到木桿P的彈力的大小順序為:FD>FA=FB>FC,故B正確,ACD錯誤。故選:B。本題考查的是力的合成與平衡條件在實際問題中的應(yīng)用,要注意桿的彈力可以沿著桿的方向也可以不沿著桿方向,結(jié)合平衡條件分析是關(guān)鍵。例2:如圖所示,兩根等長的輕繩將日光燈懸掛在天花板上,兩繩與豎直方向的夾角都為45°,日光燈保持水平,所受重力為G。則()A.兩繩對日光燈拉力的合力大小等于GB.兩繩的拉力和重力不是共點力C.兩繩的拉力大小均為22D.兩繩的拉力大小均為G分析:兩繩的拉力和重力是共點力,根據(jù)合力為零分析AB選項;根據(jù)對稱性可知,左右兩繩的拉力大小相等,分析日光燈的受力情況,由平衡條件求解繩子的拉力大小。解答:B.對日光燈受力分析如圖:兩繩拉力的作用線與重力作用線的延長線交于一點,這三個力是共點力,故B錯誤;A.由于日光燈在兩繩拉力和重力作用下處于靜止狀態(tài),所以兩繩的拉力的合力與重力G等大反向,故A正確;CD.由于兩個拉力的夾角成直角,且都與豎直方向成45°角,則由力的平行四邊形定則可知:G=F12+F22,F(xiàn)1=F2,解得:F1=F故選:AC。點評:本題主要是考查了共點力的平衡,解答本題的關(guān)鍵是:確定研究對象、進行受力分析、進行力的合成,利用平衡條件建立方程進行解答。例3:如圖,三根長度均為l的輕繩分別連接于C、D兩點,A、B兩端被懸掛在水平天花板上,相距2l?,F(xiàn)在C點上懸掛一個質(zhì)量為m的重物,為使CD繩保持水平,在D點上可施加力的最小值為()A.mgB.33C.12D.14分析:根據(jù)物體的受力平衡,依據(jù)幾何關(guān)系求解即可。解答:依題得,要想CD水平,則各繩都要緊繃,根據(jù)幾何關(guān)系可知,AC與水平方向的夾角為60°,結(jié)點C受力平衡,則受力分析如圖所示因此CD的拉力為T=mg?tan30°D點受CD繩子拉力大小等于T,方向向左。要使CD水平,則D點兩繩的拉力與外界的力的合力為零,則CD繩子對D點的拉力可分解為沿BD繩的F1以及另一分力F2。由幾何關(guān)系可知,當F2與BD垂直時,F(xiàn)2最小,F(xiàn)2的大小即為拉力大小,因此有F2min=T?sin60°=1故ABD錯誤,C正確。故選:C。點評:本題考查的是物體的受力平衡,解題的關(guān)鍵是當F2與BD垂直時,F(xiàn)2最小,F(xiàn)2的大小即為拉力大小。例4:如圖甲所示,細繩AD跨過固定的水平輕桿BC右端的輕質(zhì)光滑定滑輪懸掛一質(zhì)量為M1的物體,∠ACB=30°;圖乙中輕桿HG一端用鉸鏈固定在豎直墻壁上,另一端G通過細繩EG拉住,EG與水平方向的夾角為30°,在輕桿的G點用細繩GF懸掛一質(zhì)量為M2的物體(都處于靜止狀態(tài)),求:(1)細繩AC的張力FTAC與細繩EG的張力FTEG之比;(2)輕桿BC對C端的支持力;(3)輕桿HG對G端的支持力。分析:(1)根據(jù)力的分解及幾何關(guān)系解答。(2)圖甲中對滑輪受力分析,運用合成法求解細繩AC段的張力FAC與輕桿BC對C端的支持力;(3)乙圖中,以C點為研究對象,根據(jù)平衡條件求解細繩EG段的張力F2以及輕桿HG對G端的支持力。解答:下圖(a)和下圖(b)中的兩個物體M1、M2都處于平衡狀態(tài),根據(jù)平衡的條件,首先判斷與物體相連的細繩,其拉力大小等于物體的重力;分別取C點和G點為研究對象,進行受力分析如圖(a)和右圖(b)所示,根據(jù)平衡規(guī)律可求解。(1)上圖(a)中輕繩AD跨過定滑輪拉住質(zhì)量為M1的物體,物體處于平衡狀態(tài),輕繩AC段的拉力FTAC=FCD=M1g;上圖(b)中由于FTEGsin30°=M2g得FEG=2M2g所以FTAC:FTEG=M1:2M2。(2)上圖(a)中,根據(jù)FAC=FCD=M1g且夾角為120°故FNC=FAC=M1g,方向與水平方向成30°,指向斜右上方。(3)上圖(b)中,根據(jù)平衡方程有FNG=M2gtan30°答:(1)輕繩AC段的張力FAC與細繩EG的張力FEG之比為M1(2)輕桿BC對C端的支持力為M1g,指向斜右上方;(3)輕桿HG對G端的支持力大小為3M2g方向水平向右。點評:本題首先要抓住定滑輪兩端繩子的特點,其次要根據(jù)平衡條件,以C、G點為研究對象,按力平衡問題的一般步驟求解?!窘忸}思路點撥】1.在分析問題時,注意“靜止”和“v=0”不是一回事,v=0,a=0時,是靜止,是平衡狀態(tài)2.解答共點力平衡問題的一般步驟(1)選取研究對象,對于有相互作用的兩個或兩個以上的物體構(gòu)成的系統(tǒng),應(yīng)明確所選研究對象是系統(tǒng)整體還是系統(tǒng)中的某一個物體(整體法或隔離法)。(2)對所選研究對象進行受力分析,并畫出受力分析圖。(3)對研究對象所受的力進行處理,對三力平衡問題,一般根據(jù)平衡條件畫出力合成時的平行四邊形。對四力或四力以上的平衡問題,一般建立合適的直角坐標系,對各力按坐標軸進行分解。(4)建立平衡方程,對于四力或四力以上的平衡問題,用正交分解法列出方程組。3.臨界與極值問題的分析技巧(1)求解平衡中的臨界問題和極值問題時,首先要正確地進行受力分析和變化過程分析,找出平衡中的臨界點和極值點。(2)臨界條件必須在變化中尋找,不能停留在一個狀態(tài)來研究臨界問題,而是要把某個物理量推向極端,即極大或極小,并依此作出科學(xué)的推理分析,從而給出判斷或結(jié)論。9.整體法與隔離法處理物體的平衡問題【知識點的認識】整體法與隔離法是物理學(xué)中處理物體平衡問題的兩種基本方法,它們各有適用場景,并且經(jīng)常交替使用以解決復(fù)雜問題。①整體法適用于將兩個或多個物體組成的系統(tǒng)作為研究對象,當需要研究外力對系統(tǒng)的作用時,整體法更為簡便,因為它不需要考慮系統(tǒng)內(nèi)部的作用力。整體法的思維特點是從全局出發(fā),通過整體受力分析揭示系統(tǒng)的整體受力情況和全過程的受力情況,從而避免繁瑣的中間環(huán)節(jié)計算,能夠靈巧地解決問題。例如,在處理連接體平衡問題時,如果只涉及系統(tǒng)外力而不涉及系統(tǒng)內(nèi)部物體之間的內(nèi)力以及加速度問題,通常選取整個系統(tǒng)為研究對象,使用整體法進行分析。②隔離法則是將研究對象從周圍物體中隔離出來進行受力分析的方法,適用于需要研究系統(tǒng)內(nèi)各物體之間的作用力或加速度的情況。隔離法不僅能求出其他物體對整體的作用力,而且還能求出整體內(nèi)部物體之間的作用力。在處理復(fù)雜問題時,通常先用整體法確定整體的運動狀態(tài),然后再用隔離法分析內(nèi)部物體的相互作用。在實際應(yīng)用中,整體法和隔離法并不是獨立使用的,對于一些復(fù)雜問題,可能需要多次選取研究對象,交替使用整體法和隔離法進行分析。這種方法的交替使用有助于更全面地理解問題的本質(zhì),從而找到解決方案?!久}方向】如圖所示,質(zhì)量分別為mA,mB的A、B兩個楔形物體疊放在一起,
溫馨提示
- 1. 本站所有資源如無特殊說明,都需要本地電腦安裝OFFICE2007和PDF閱讀器。圖紙軟件為CAD,CAXA,PROE,UG,SolidWorks等.壓縮文件請下載最新的WinRAR軟件解壓。
- 2. 本站的文檔不包含任何第三方提供的附件圖紙等,如果需要附件,請聯(lián)系上傳者。文件的所有權(quán)益歸上傳用戶所有。
- 3. 本站RAR壓縮包中若帶圖紙,網(wǎng)頁內(nèi)容里面會有圖紙預(yù)覽,若沒有圖紙預(yù)覽就沒有圖紙。
- 4. 未經(jīng)權(quán)益所有人同意不得將文件中的內(nèi)容挪作商業(yè)或盈利用途。
- 5. 人人文庫網(wǎng)僅提供信息存儲空間,僅對用戶上傳內(nèi)容的表現(xiàn)方式做保護處理,對用戶上傳分享的文檔內(nèi)容本身不做任何修改或編輯,并不能對任何下載內(nèi)容負責。
- 6. 下載文件中如有侵權(quán)或不適當內(nèi)容,請與我們聯(lián)系,我們立即糾正。
- 7. 本站不保證下載資源的準確性、安全性和完整性, 同時也不承擔用戶因使用這些下載資源對自己和他人造成任何形式的傷害或損失。
最新文檔
- 二零二五年度危險品運輸與安全裝卸協(xié)議3篇
- 專業(yè)水泥購銷協(xié)議規(guī)范版B版
- 二零二五年度電子商務(wù)平臺建設(shè)與運營管理協(xié)議2篇
- 專項融資委托代理協(xié)議(2024版)版A版
- 個人借款抵押車復(fù)雜合同(2024版)2篇
- 二零二五年度城市綜合體項目投資合作協(xié)議5篇
- 專業(yè)短視頻攝制服務(wù)合同(2024年)3篇
- 2025年度生物制藥研發(fā)與市場推廣合作協(xié)議2篇
- 2025年度廠房物業(yè)管理與能源審計服務(wù)協(xié)議4篇
- 2025年度廠區(qū)生態(tài)景觀綠化養(yǎng)護服務(wù)合同樣本4篇
- 2024版?zhèn)€人私有房屋購買合同
- 2025年山東光明電力服務(wù)公司招聘筆試參考題庫含答案解析
- 《神經(jīng)發(fā)展障礙 兒童社交溝通障礙康復(fù)規(guī)范》
- 2025年中建六局二級子企業(yè)總經(jīng)理崗位公開招聘高頻重點提升(共500題)附帶答案詳解
- 2024年5月江蘇省事業(yè)單位招聘考試【綜合知識與能力素質(zhì)】真題及答案解析(管理類和其他類)
- 注漿工安全技術(shù)措施
- 《食品與食品》課件
- 2024年世界職業(yè)院校技能大賽“食品安全與質(zhì)量檢測組”參考試題庫(含答案)
- 讀書分享會《白夜行》
- 2023上海高考英語詞匯手冊單詞背誦默寫表格(復(fù)習(xí)必背)
- 人民軍隊歷史與優(yōu)良傳統(tǒng)(2024)學(xué)習(xí)通超星期末考試答案章節(jié)答案2024年
評論
0/150
提交評論