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第1頁(共1頁)2024-2025學年人教版(2019)高一(上)物理寒假作業(yè)(九)一.選擇題(共8小題)1.(2024秋?禪城區(qū)校級月考)如圖所示,高三某班高考倒計時牌通過一根輕繩跨在教室墻壁的釘子上。掛上后發(fā)現(xiàn)倒計時牌是傾斜的,∠AOB=90°,倒計時牌的重力大小為G。不計一切摩擦,則平衡時繩OB中的張力大小為()A.35G B.45G C.22G 2.(2024秋?天心區(qū)校級月考)如圖所示,用三根相同細線a、b、c將重力為G的燈籠1和重力為2G的燈籠2懸掛起來。兩燈籠靜止時,細線a與豎直方向的夾角為30°,細線c水平。則()A.a(chǎn)中的拉力大小為23G B.c中的拉力大小為332C.b中的拉力大小大于a中的拉力大小 D.b中的拉力大小為333.(2024秋?碑林區(qū)校級月考)2021年春節(jié)前,西安街頭一位大姐用9米多的長桿推動拖把頭擦玻璃的視頻曾引起網(wǎng)民關注,該視頻中截圖為圖1和圖2,假設拖把頭與玻璃間的動摩擦因數(shù)μ恒定,拖把頭勻速上升過程中桿與豎直方向的夾角越來越小,示意圖如圖3所示,則在拖把頭勻速上升過程中下列有關說法正確的是()A.拖把頭受到四個力作用,桿對拖把頭的作用力大小不變 B.拖把頭受到四個力作用,桿對拖把頭的作用力變大 C.拖把頭對玻璃的壓力越來越大,摩擦力越來越大 D.桿與豎直方向的夾角必須小于某一值才可以推動拖把頭上升4.(2024秋?雨花區(qū)校級月考)如圖,疊放在一起的甲、乙、丙三塊石頭均處于靜止狀態(tài),下列說法中正確的是()A.甲、乙、丙三塊石頭所受合力不為零 B.丙對乙的支持力和甲對乙的壓力的大小相等 C.乙受到兩個力的作用 D.甲對乙的壓力和乙對甲的支持力是一對相互作用力5.(2024秋?二七區(qū)校級月考)為了較準確地測量細線能承受的最大拉力,某同學進行了如下實驗:①將細線對折,將重為G的鉤碼(掛鉤光滑)掛在細線的下端,如圖甲所示,用刻度尺測量出對折后的長度L;②如圖乙所示,將刻度尺水平放置,兩手捏著細線緊貼刻度尺水平緩慢向兩邊移動,直到細線斷裂,讀出此時兩手間的水平距離d。下列說法正確的是()A.同學兩手捏著細線緩慢向兩邊移動的過程中,細線對鉤碼的作用力變大 B.同學兩手捏著細線緩慢向兩邊移動的過程中,細線對鉤碼的作用力變小 C.細線能承受的最大拉力大小為GL4D.細線能承受的最大拉力大小為26.(2024秋?北碚區(qū)校級月考)如圖,質(zhì)量為m的人被懸在空中的氦氣球拉著體驗人類在月球上行走的感覺。當他在曲面上緩慢移動時(未在底部),氦氣球?qū)ζ溆写笮?6mgA.受到的重力大小為16mgB.受到的合力大小為56mgC.對曲面的壓力小于16mgD.對曲面的作用力大小為567.(2024秋?濱海新區(qū)校級月考)抖空竹是一種傳統(tǒng)雜技。如圖所示,表演者一只手控制A不動,另一只手控制B分別沿圖中的四個方向緩慢移動,忽略空竹轉(zhuǎn)動的影響,不計空竹和輕質(zhì)細線間的摩擦,且認為細線不可伸長,下列說法正確的是()A.沿虛線a向左移動,細線的拉力減小 B.沿虛線b向上移動,細線的拉力增大 C.沿虛線c斜向上移動,細線的拉力不變 D.沿虛線d向右移動,細線對空竹的合力增大8.(2024秋?棗強縣校級月考)四個相同的物塊用輕繩系住,繞過光滑的輕質(zhì)滑輪,并將繩子另一端系在墻壁上。甲、乙兩桿固定插在豎直墻壁上,丙、丁兩桿帶有鉸鏈并固定于豎直墻壁上。輕桿與輕繩與水平方向夾角如圖所示。四幅圖中,能夠保持靜止且桿的作用力相同的是()A.甲和乙 B.乙和丙 C.甲和丁 D.乙和丁二.多選題(共4小題)(多選)9.(2024秋?渾南區(qū)校級期中)如圖所示,一個質(zhì)量m=1kg的滑塊靜止置于傾角為30°的粗糙斜面上,滑塊與斜面間的動摩擦因數(shù)μ=0.4,一根輕彈簧一端固定在豎直墻上的P點,另一端系在滑塊上,彈簧與豎直方向的夾角為30°設最大靜摩擦力等于滑動摩擦力,g=10m/s2。則()A.滑塊一定受到四個力作用 B.滑塊可能受到三個力作用 C.斜面對滑塊的摩擦力大小為4N D.斜面對滑塊的摩擦力大小為5N(多選)10.(2024秋?蓮湖區(qū)校級月考)如圖所示,甲圖中輕繩AD跨過固定在水平橫梁BC右端的定滑輪掛住一個質(zhì)量為10kg的物體,∠ACB=30°,此時輕繩AC受力為F1,BC桿受力為F2。乙圖中BC為一水平輕桿,且B端用鉸鏈固定在豎直墻上,輕繩AD拴接在C端,掛住一個質(zhì)量為10kg的物體,此時輕繩AC受力為F3,BC桿受力為F4。則()A.F1:F3=1:2 B.F1C.F2:F4=1:2 D.F(多選)11.(2024秋?北碚區(qū)校級月考)如圖甲所示,木塊A、B靜止于斜面上,木塊A的上表面水平;如圖乙所示,木塊C、D也靜止于斜面上,木塊C的上表面與斜面平行,則下列說法正確的是()A.木塊B只受2個力 B.木塊C受到6個力 C.木塊A受到木塊B水平向右的摩擦力 D.木塊D對木塊C的摩擦力方向平行于斜面向下(多選)12.(2024秋?河西區(qū)校級月考)某同學用一根繩子斜向上拉著書箱在水平地面上滑行,繩子與水平面夾角為θ,書箱與地面之間的動摩擦因數(shù)為0.75,該同學想找到一個省力的角度,于是將θ從30°逐漸增大到60°,此過程中書箱一直保持勻速直線運動。則在此過程中()A.書箱所受的摩擦力先減小后增大 B.繩子對書箱的作用力先減小后增大 C.當θ=37°時最省力 D.地面對書箱的作用力一直減小三.填空題(共4小題)13.(2023秋?蕪湖期末)筷子,古稱箸、梜,通常由竹、木、骨、瓷、象牙、金屬、塑料等材料制作,是華夏飲食文化的標志之一。如圖所示,用筷子夾住質(zhì)量為m的光滑小球,兩根筷子與小球球心均在同一豎直平面內(nèi),且兩根筷子和豎直方向的夾角均為θ,重力加速度為g,則每根筷子對小球的彈力大小為。14.(2024秋?小店區(qū)校級月考)如圖所示,輕質(zhì)彈簧的勁度系數(shù)k=2N/cm,用其拉著一個重為40N的物體在水平面上運動,當彈簧的伸長量為5cm時,物體恰在水平面上做勻速直線運動,這時:(1)物體與水平面間的滑動摩擦大小等于N,動摩擦因數(shù)為;(2)當彈簧的伸長量為7cm時,物體受到的水平拉力為N,這時物體受到的摩擦力為N。15.(2024秋?泉州月考)如圖所示,質(zhì)量為m=2.4kg的物體用細線懸掛處于靜止狀態(tài)。細線AO與天花板之間的夾角為θ=53°,細線BO水平,重力加速度g=10m/s2,不計所有細線的重力,sin53°=0.8,cos53°=0.6。細線AO上的拉力大小為N;若保持O點位置不動,沿順時針方向緩慢轉(zhuǎn)動B端,則AO繩上拉力大小,BO繩上拉力大小。(填“一直變大”、“一直變小”、“先變小后變大”)16.(2024秋?長寧區(qū)校級月考)如圖所示,質(zhì)量分布均勻的小球,質(zhì)量為m,半徑為R,傾角α=45°的斜面體質(zhì)量為M,放置在水平面上。在水平推力作用下,使斜面體底角剛好與墻角接觸,則靜止時水平推力F的大小為(不計一切摩擦,重力加速度為g)。若增大水平推力,則斜面體對小球的支持力將(選填“增大”、“不變”或“減小”)。四.解答題(共4小題)17.(2024秋?西青區(qū)校級月考)如圖所示,輕繩的一端固定在P點,跨過兩個光滑的滑輪連接斜面C上的物體B,輕繩與斜面上表面平行,輕質(zhì)動滑輪下端懸掛物塊A,A、B、C均處于靜止狀態(tài)。已知mA=6kg,mB=5kg,mC=10kg,動滑輪兩側輕繩的夾角為106°,斜面傾角為37°,取g=10m/s2,求:(1)動滑輪兩側輕繩上拉力FT大??;(2)B受到的摩擦力Ff;(3)斜面C對水平面的壓力FN′大小。18.(2024秋?河西區(qū)校級月考)如圖所示,質(zhì)量為M的斜面體C放在水平面上,質(zhì)量為20kg的重物A放在斜面體C上,質(zhì)量為2kg的重物B正過水平細繩與重物A相連于O點,O點通過另一根細繩懸掛于天花板上,細繩與豎直方向夾角以及斜面體傾角均為37°,A、B、C都處于靜止狀態(tài)。(重力加速度g取10m/s2,sin37°=0.6,cos37°=0.8)求:(1)水平細繩OA的拉力大??;(2)重物A對斜面體C的壓力大小及摩擦力大小。19.(2024秋?香坊區(qū)校級月考)如圖所示,放在粗糙斜面上的物塊A和懸掛的物塊B均處于靜止狀態(tài),輕繩AO繞過光滑的定滑輪與輕質(zhì)彈簧的右端及輕繩BO的上端連接于O點。輕質(zhì)彈簧中軸線沿水平方向,輕繩OC段與豎直方向的夾角θ=60°,斜面傾角α=30°,物塊B的質(zhì)量為mB=2kg,彈簧勁度系數(shù)為k=150N/m,重力加速度g=10m/s2,物體A與斜面間的動摩擦因數(shù)μ=3(1)彈簧的伸長量x;(2)若物塊A的質(zhì)量為mA=6kg,求物塊A受到的摩擦力f1的大小和方向;(3)為了使系統(tǒng)始終在圖示位置保持靜止,A物體的質(zhì)量要滿足什么條件?20.(2024秋?東城區(qū)校級月考)模型飛機在運動的過程中空氣阻力與速度的方向相反,且大小與速度的平方成正比(即=kv2,其中k為空氣的阻力系數(shù))。當給模型飛機提供不同方向、大小的動力,就可讓其做需要的勻速直線運動?,F(xiàn)讓同一架質(zhì)量為m的模型飛機做三次不同的勻速直線運動實驗。如圖1所示,模型飛機在重力和空氣阻力的作用下,豎直向下做勻速直線運動,速度為v0;如圖2所示,模型飛機在豎直向上的動力FI(未知量)作用下,以速度2v0豎直向上做勻速直線運動;如圖3所示,模型飛機受到斜向右上方的動力F2=2mg,使其水平向右以某一速度做勻速直線運動。三次實驗空氣的阻力系數(shù)不變,重力加速度為g,求:(1)空氣的阻力系數(shù);(2)Fl的大小;(3)求圖3中F2的方向(用F2與水平方向的夾角來描述方向)及模型飛機的速度大小。
2024-2025學年人教版(2019)高一(上)物理寒假作業(yè)(九)參考答案與試題解析題號12345678答案CADDCCAC一.選擇題(共8小題)1.(2024秋?禪城區(qū)校級月考)如圖所示,高三某班高考倒計時牌通過一根輕繩跨在教室墻壁的釘子上。掛上后發(fā)現(xiàn)倒計時牌是傾斜的,∠AOB=90°,倒計時牌的重力大小為G。不計一切摩擦,則平衡時繩OB中的張力大小為()A.35G B.45G C.22G 【考點】共點力的平衡問題及求解;牛頓第三定律的理解與應用.【專題】定量思想;推理法;共點力作用下物體平衡專題;推理論證能力.【答案】C【分析】倒計時牌和釘子處于平衡狀態(tài),根據(jù)平衡條件、牛頓第三定律確定力與力的關系,即可求得平衡時繩OB中的張力大小,即可判斷ABCD正誤。【解答】解:由題知,倒計時牌和釘子處于平衡狀態(tài),對倒計時牌,由平衡條件可知,輕繩對其作用力應與其重力等大、反向,即大小為G、方向豎直向上;對釘子,結合平衡條件及牛頓第三定律可知,輕繩對其作用應大小為G,方向豎直向下,結合平行四邊形定則,可得下圖:因同一根繩子力的大小相等,則:FOA=FOB,因∠AOB=90°,結合幾何關系可得:θ=45°,則:FOB=Gsin45°=2故選:C?!军c評】本題主要考查共點力的平衡問題,解答本題時需注意:選準研究對象、根據(jù)共點力的平衡條件確定力與力的關系。2.(2024秋?天心區(qū)校級月考)如圖所示,用三根相同細線a、b、c將重力為G的燈籠1和重力為2G的燈籠2懸掛起來。兩燈籠靜止時,細線a與豎直方向的夾角為30°,細線c水平。則()A.a(chǎn)中的拉力大小為23G B.c中的拉力大小為332C.b中的拉力大小大于a中的拉力大小 D.b中的拉力大小為33【考點】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;共點力作用下物體平衡專題;推理論證能力.【答案】A【分析】AB.將兩燈籠看作整體,受力分析,根據(jù)平衡條件結合幾何關系分別列式,即可求解;CD.對燈籠2受力分析,根據(jù)平衡條件結合幾何關系分別列式,即可求解?!窘獯稹拷猓篈B.將兩燈籠看作整體,受力分析如圖所示:根據(jù)平衡條件結合幾何關系可得:Fasin30°=Fc,F(xiàn)acos30°=3G,聯(lián)立可得:Fa=23G,F(xiàn)c=3G,故A正確,BCD.如圖,對燈籠2受力分析:利用平衡條件可得:Fb=(2G)2+Fc故選:A?!军c評】本題主要考查整體法與隔離法處理物體的平衡問題,解題時需注意整體法與隔離法的常規(guī)使用技巧是:先利用整體法求外力,再利用隔離法求單個物體的受力。3.(2024秋?碑林區(qū)校級月考)2021年春節(jié)前,西安街頭一位大姐用9米多的長桿推動拖把頭擦玻璃的視頻曾引起網(wǎng)民關注,該視頻中截圖為圖1和圖2,假設拖把頭與玻璃間的動摩擦因數(shù)μ恒定,拖把頭勻速上升過程中桿與豎直方向的夾角越來越小,示意圖如圖3所示,則在拖把頭勻速上升過程中下列有關說法正確的是()A.拖把頭受到四個力作用,桿對拖把頭的作用力大小不變 B.拖把頭受到四個力作用,桿對拖把頭的作用力變大 C.拖把頭對玻璃的壓力越來越大,摩擦力越來越大 D.桿與豎直方向的夾角必須小于某一值才可以推動拖把頭上升【考點】共點力的平衡問題及求解;牛頓第三定律的理解與應用;滑動摩擦力的大小計算和影響因素;力的合成與分解的應用.【專題】定量思想;推理法;共點力作用下物體平衡專題;推理論證能力.【答案】D【分析】對拖把頭受力分析,根據(jù)平衡條件、滑動摩擦力的計算公式、牛頓第三定律分別列式,即可分析求解,即可判斷ABCD正誤?!窘獯稹拷猓涸O桿與豎直方向的夾角為θ,結合題意,對拖把頭受力分析,可知拖把頭受重力、玻璃的支持力、玻璃的摩擦力和桿的壓力,四個力作用,如下圖:因其做勻速直線運動,則受力平衡,根據(jù)平衡條件可得:Fcosθ=mg+f,F(xiàn)N=Fsinθ,且:f=μF壓,F(xiàn)壓=FN,聯(lián)立可得:F(cosθ﹣μsinθ)=mg,則當θ減小時,F(xiàn)減小,則FN減小,f減小,結合牛頓第三定律可知,拖把頭對玻璃的壓力減小,摩擦力也減??;由F(cosθ﹣μsinθ)=mg可知,當cosθ<μsinθ,即tanθ>1μ時,等式不再成立,無論推力多大都不能推動拖把頭上升,所以桿與豎直方向的夾角必須小于某一值才可以推動拖把頭上升;故D正確,故選:D。【點評】本題主要考查共點力的平衡問題,解答本題時需注意:選準研究對象、做好受力分析、根據(jù)共點力的平衡條件確定力與力的關系。4.(2024秋?雨花區(qū)校級月考)如圖,疊放在一起的甲、乙、丙三塊石頭均處于靜止狀態(tài),下列說法中正確的是()A.甲、乙、丙三塊石頭所受合力不為零 B.丙對乙的支持力和甲對乙的壓力的大小相等 C.乙受到兩個力的作用 D.甲對乙的壓力和乙對甲的支持力是一對相互作用力【考點】共點力的平衡問題及求解;作用力與反作用力;判斷物體的受力個數(shù).【專題】定性思想;推理法;共點力作用下物體平衡專題;推理論證能力.【答案】D【分析】A.由題知,疊放在一起的甲、乙、丙三塊石頭均處于靜止狀態(tài),據(jù)此分析判斷;B.由平衡條件及相互作用力的特點,即可分析判斷;C.由題意知,乙受到自身的重力、甲對乙的作用力,丙對乙的作用力,即可分析判斷;D.結合相互作用力的特點,即可分析判斷?!窘獯稹拷猓篈.由題知,疊放在一起的甲、乙、丙三塊石頭均處于靜止狀態(tài),則甲、乙、丙三塊石頭所受合力均為零,故A錯誤;B.由平衡條件可知,丙對乙的支持力等于甲、乙的重力之和、乙對甲的支持力等于甲的重力,由相互作用力的特點可知,甲對乙的壓力等于乙對甲的支持力,則丙對乙的支持力大于甲對乙的壓力的大小,故B錯誤;C.由題意知,乙受到自身的重力、甲對乙的作用力,丙對乙的作用力,故C錯誤;D.甲對乙的壓力和乙對甲的支持力是一對相互作用力,故D正確。故選:D。【點評】本題主要考查共點力的平衡問題,解答本題時需注意:選準研究對象、根據(jù)共點力的平衡條件確定力與力的關系。5.(2024秋?二七區(qū)校級月考)為了較準確地測量細線能承受的最大拉力,某同學進行了如下實驗:①將細線對折,將重為G的鉤碼(掛鉤光滑)掛在細線的下端,如圖甲所示,用刻度尺測量出對折后的長度L;②如圖乙所示,將刻度尺水平放置,兩手捏著細線緊貼刻度尺水平緩慢向兩邊移動,直到細線斷裂,讀出此時兩手間的水平距離d。下列說法正確的是()A.同學兩手捏著細線緩慢向兩邊移動的過程中,細線對鉤碼的作用力變大 B.同學兩手捏著細線緩慢向兩邊移動的過程中,細線對鉤碼的作用力變小 C.細線能承受的最大拉力大小為GL4D.細線能承受的最大拉力大小為2【考點】共點力的平衡問題及求解;力的合成與分解的應用.【專題】定量思想;推理法;共點力作用下物體平衡專題;推理論證能力.【答案】C【分析】根據(jù)共點力平衡條件進行分析,明確合力大小等于重力,同時根據(jù)平行四邊形定則,結合夾角的變化分析的兩繩子拉力的合力變化情況?!窘獯稹拷猓篈B.該同學兩手捏著細線緩慢向兩邊移動的過程中,鉤碼始終處于平衡狀態(tài),細線中拉力逐漸增大,但他們的合力始終與重力平衡,合力大小等于鉤碼重力G,故合力大小不變,故AB錯誤;CD.細線斷裂時,細線中拉力為最大值,設此時細繩與豎直方向夾角為θ,則根據(jù)受力平衡2Fcosθ=G根據(jù)幾何關系可知cosθ=聯(lián)立解得F=故C正確,D錯誤;故選:C?!军c評】本題通過實驗的方式考查共點力平衡條件的應用,解題的關鍵在于明確受力情況,再根據(jù)共點力平衡條件結合幾何關系即可求解。6.(2024秋?北碚區(qū)校級月考)如圖,質(zhì)量為m的人被懸在空中的氦氣球拉著體驗人類在月球上行走的感覺。當他在曲面上緩慢移動時(未在底部),氦氣球?qū)ζ溆写笮?6mgA.受到的重力大小為16mgB.受到的合力大小為56mgC.對曲面的壓力小于16mgD.對曲面的作用力大小為56【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;分析綜合能力.【答案】C【分析】離底部有一定高度的望遠鏡球面可近似看成小斜面,緩慢移動時可近似看成平衡態(tài),所受合力為零,由平衡條件即可分析人對球面的作用力及壓力等?!窘獯稹拷猓篈、工作人員受到的重力不會變化,仍為mg,故A錯誤;B、工作人員在望遠鏡球面上緩慢移動的過程中,處于平衡狀態(tài),受到的合力大小為0,故B錯誤;C、對人受力分析,如圖所示:其中重力mg和浮力F浮組成的等效重力G根據(jù)平衡條件得:G=N2+f2D、工作人員在望遠鏡球面上緩慢移動的過程中,處于平衡狀態(tài),受到重力、支持力、拉力和摩擦力,其合力為零,球面對人的作用力:支持力和摩擦力的合力F豎直向上,由平衡條件得F=mg﹣T=1由牛頓第三定律得,人對球面的作用力大小為16mg,故D故選:C?!军c評】本題以工作人員維護“中國天眼”的情境為背景,考查受力分析,意在考查考生的分析綜合能力。7.(2024秋?濱海新區(qū)校級月考)抖空竹是一種傳統(tǒng)雜技。如圖所示,表演者一只手控制A不動,另一只手控制B分別沿圖中的四個方向緩慢移動,忽略空竹轉(zhuǎn)動的影響,不計空竹和輕質(zhì)細線間的摩擦,且認為細線不可伸長,下列說法正確的是()A.沿虛線a向左移動,細線的拉力減小 B.沿虛線b向上移動,細線的拉力增大 C.沿虛線c斜向上移動,細線的拉力不變 D.沿虛線d向右移動,細線對空竹的合力增大【考點】晾衣桿模型;解析法求共點力的平衡.【專題】定量思想;方程法;共點力作用下物體平衡專題;推理論證能力;模型建構能力.【答案】A【分析】以空竹為研究對象,根據(jù)平衡條件結合幾何關系得到拉力表達式,然后逐項進行分析?!窘獯稹拷猓涸OAB兩點水平間距為d,細線總長為L,細線與豎直方向的夾角為θ,如圖所示。由幾何關系可得:sinθ=dL,根據(jù)平衡條件可得:2Fcosθ=A、沿虛線a向左移動,d減小、θ減小、cosθ增大,則細線的拉力減小,故A正確;B、沿虛線b向上移動,d不變、θ不變、cosθ不變,細線的拉力不變,故B錯誤;C、沿虛線c斜向上移動,d增大、θ增大、cosθ減小,細線的拉力增大,故C錯誤;D、沿虛線d向右移動,空竹受力平衡,根據(jù)平衡條件可知,細線對空竹的合力與重力等大反向,所以細線對空竹的合力不變,故D錯誤。故選:A?!军c評】本題主要是考查了共點力的平衡問題,關鍵是能夠確定研究對象、進行受力分析、利用平行四邊形法則進行力的合成,然后建立平衡方程進行解答。8.(2024秋?棗強縣校級月考)四個相同的物塊用輕繩系住,繞過光滑的輕質(zhì)滑輪,并將繩子另一端系在墻壁上。甲、乙兩桿固定插在豎直墻壁上,丙、丁兩桿帶有鉸鏈并固定于豎直墻壁上。輕桿與輕繩與水平方向夾角如圖所示。四幅圖中,能夠保持靜止且桿的作用力相同的是()A.甲和乙 B.乙和丙 C.甲和丁 D.乙和丁【考點】共點力的平衡問題及求解;力的合成與分解的應用;對物體進行受力分析.【專題】比較思想;合成分解法;共點力作用下物體平衡專題;理解能力.【答案】C【分析】先確定繩子拉力與物塊重力的關系,再根據(jù)平衡條件分析桿的作用力大小和方向,即可判斷?!窘獯稹拷猓何飰K處于平衡狀態(tài),由平衡條件可知,輕桿的作用力與兩繩拉力的合力等大反向。對物塊分析可知,繩子拉力大小都等于物塊的重力。根據(jù)幾何知識可知,輕桿的作用力方向在兩輕繩夾角的角平分線上,甲圖桿的力可以為任意方向,可以滿足輕桿的作用力在兩輕繩夾角的角平分線的作用線上,即桿的作用力與豎直方向成60°向右上;乙圖桿的作用力可以是任意方向,可以滿足輕桿的力在兩輕繩夾角的角平分線的作用線上,即桿上的力與豎直方向成45°向右上;丙圖為動桿,不能保持靜止;丁圖桿為動桿,但是其位置可以滿足桿上的力與豎直方向成60°向右上。丁的物體受力如下圖所示。依據(jù)上述分析,只有甲和丁可以滿足平衡,且桿的作用力相同,故ABD錯誤,C正確。故選:C。【點評】本題是三力平衡問題,關鍵是區(qū)分固定桿與可動桿間的彈力方向,固定輕桿的彈力可以沿著任意方向,而可動桿的彈力方向是沿著桿的,否則會引起轉(zhuǎn)動。二.多選題(共4小題)(多選)9.(2024秋?渾南區(qū)校級期中)如圖所示,一個質(zhì)量m=1kg的滑塊靜止置于傾角為30°的粗糙斜面上,滑塊與斜面間的動摩擦因數(shù)μ=0.4,一根輕彈簧一端固定在豎直墻上的P點,另一端系在滑塊上,彈簧與豎直方向的夾角為30°設最大靜摩擦力等于滑動摩擦力,g=10m/s2。則()A.滑塊一定受到四個力作用 B.滑塊可能受到三個力作用 C.斜面對滑塊的摩擦力大小為4N D.斜面對滑塊的摩擦力大小為5N【考點】判斷物體的受力個數(shù);靜摩擦力大小及計算.【專題】定量思想;推理法;受力分析方法專題;推理論證能力.【答案】AD【分析】對物塊進行受力分析,運用共點力平衡進行分析判斷;根據(jù)共點力平衡條件求解?!窘獯稹拷猓篈B.滑塊一定受到重力、支持力和摩擦力,假設彈簧對滑塊的作用力為零,則物體受到的最大靜摩擦力為fm=μmgcosθ其中θ=30°代入數(shù)據(jù)得:f此時重力的下滑分力G1為G1=mgsinθ代入數(shù)據(jù)得:G1=5N由于G1>fm則滑塊不可能靜止,所以滑塊一定受到彈簧的壓力作用,所以滑塊一定受到四個力作用,故A正確,B錯誤;CD.滑塊受到斜面的摩擦力為靜摩擦力,則沿斜面方向的合力為零,靜摩擦力等于重力的下滑分力,即f=mgsin30°代入數(shù)據(jù)得:f=5N故C錯誤,D正確。故選:AD?!军c評】該題考查共點力平衡問題,解決本題的關鍵能夠正確地受力分析,注意理解摩擦力產(chǎn)生的條件。(多選)10.(2024秋?蓮湖區(qū)校級月考)如圖所示,甲圖中輕繩AD跨過固定在水平橫梁BC右端的定滑輪掛住一個質(zhì)量為10kg的物體,∠ACB=30°,此時輕繩AC受力為F1,BC桿受力為F2。乙圖中BC為一水平輕桿,且B端用鉸鏈固定在豎直墻上,輕繩AD拴接在C端,掛住一個質(zhì)量為10kg的物體,此時輕繩AC受力為F3,BC桿受力為F4。則()A.F1:F3=1:2 B.F1C.F2:F4=1:2 D.F【考點】共點力的平衡問題及求解;牛頓第三定律的理解與應用.【專題】定量思想;推理法;帶電粒子在復合場中的運動專題;分析綜合能力.【答案】AD【分析】根據(jù)定滑輪的力學特性,細繩AC段的張力等于物體M的重力。圖甲中對滑輪受力分析,根據(jù)共點力平衡結合牛頓第三定律求解輕繩AC受力為F1,BC桿受力為F2;乙圖中,以C點為研究對象,結合平衡條件結合牛頓第三定律求出輕繩AC受力為F3,BC桿受力為F4?!窘獯稹拷猓杭讏D中,取定滑輪為研究對象,進行受力分析,如圖1所示:根據(jù)定滑輪兩端力相等可得:FAC=Mg=10×10N=100N根據(jù)平衡條件得:F根據(jù)牛頓第三定律可知:輕繩AC受力F1=FAC=100N,BC桿受力F2=FC=100N乙圖中,取節(jié)點C為研究對象,如圖2所示:根據(jù)平衡條件得:FFC根據(jù)牛頓第三定律可知:輕繩AC受力為F3=FAC=200N,BC桿受力為F4=所以F1:F3=100N:200N=1:2,F(xiàn)2:F4=100故選:AD。【點評】本題首先要抓住定滑輪不省力的特點,其次要根據(jù)平衡條件,以C點為研究對象,按力平衡問題的一般步驟求解細繩中的張力。(多選)11.(2024秋?北碚區(qū)校級月考)如圖甲所示,木塊A、B靜止于斜面上,木塊A的上表面水平;如圖乙所示,木塊C、D也靜止于斜面上,木塊C的上表面與斜面平行,則下列說法正確的是()A.木塊B只受2個力 B.木塊C受到6個力 C.木塊A受到木塊B水平向右的摩擦力 D.木塊D對木塊C的摩擦力方向平行于斜面向下【考點】共點力的平衡問題及求解;判斷物體的受力個數(shù).【專題】比較思想;推理法;受力分析方法專題;理解能力.【答案】AD【分析】對B受力分析,根據(jù)平衡條件得到AB間摩擦力的情況。按重力、彈力和摩擦力的順序?qū)分析受力情況。根據(jù)C相對D的運動趨勢方向判斷木塊D對木塊C的摩擦力方向。【解答】解:AC、B處于平衡狀態(tài),受到重力和A的支持力,根據(jù)平衡條件可知B水平方向不受靜摩擦力,則AB之間沒有相對運動趨勢,木塊B對木塊A沒有摩擦力,故A正確,C錯誤;BD、對D分析,受到重力、垂直斜面向上的支持力和沿斜面向上的靜摩擦力。D對C有平行于斜面向下的摩擦力和垂直斜面向下的彈力。對C分析,C受重力、斜面的支持力和摩擦力、D的彈力和摩擦力,共5個力,故B錯誤,D正確;故選:AD?!军c評】本題考查了基本受力分析,能夠熟練地將力進行合成和分解,理解不同方向上力的平衡是解決此類問題的關鍵。(多選)12.(2024秋?河西區(qū)校級月考)某同學用一根繩子斜向上拉著書箱在水平地面上滑行,繩子與水平面夾角為θ,書箱與地面之間的動摩擦因數(shù)為0.75,該同學想找到一個省力的角度,于是將θ從30°逐漸增大到60°,此過程中書箱一直保持勻速直線運動。則在此過程中()A.書箱所受的摩擦力先減小后增大 B.繩子對書箱的作用力先減小后增大 C.當θ=37°時最省力 D.地面對書箱的作用力一直減小【考點】利用平衡推論求解受力問題;力的平行四邊形定則.【專題】比較思想;極值法;共點力作用下物體平衡專題;分析綜合能力.【答案】BCD【分析】對書箱進行受力分析,根據(jù)平衡條件和滑動摩擦力公式相結合得到F、f與θ的關系,再分析F、f的變化情況,根據(jù)數(shù)學知識確定最省力時θ的值。地面對書箱的作用力為支持力與摩擦力的合力,根據(jù)合成法得到地面對書箱的作用力表達式,再分析其變化情況?!窘獯稹拷猓篈、對書箱進行受力分析,如圖所示。根據(jù)平衡條件和滑動摩擦力公式有μ(mg﹣Fsinθ)=Fcosθ整理得F=書箱所受的摩擦力為f=當θ增大時,tanθ增大,則f減小,故A錯誤;BC、將F表達式整理得F=根據(jù)數(shù)學知識可得,將θ從30°逐漸增大到60°的過程中,sin(53o+θ)先增大再減小,則F先減小后增大,當θ=37o時,F(xiàn)最小,最省力,故BC正確;D、地面對書箱的作用力為支持力與摩擦力的合力,即為F′=f2+FN2=f2故選:BCD?!军c評】本題是平衡條件應用極值問題,對書箱受力分析后,應用平衡條件列式求解即可,難點在于應用數(shù)學方法討論拉力F的變化。三.填空題(共4小題)13.(2023秋?蕪湖期末)筷子,古稱箸、梜,通常由竹、木、骨、瓷、象牙、金屬、塑料等材料制作,是華夏飲食文化的標志之一。如圖所示,用筷子夾住質(zhì)量為m的光滑小球,兩根筷子與小球球心均在同一豎直平面內(nèi),且兩根筷子和豎直方向的夾角均為θ,重力加速度為g,則每根筷子對小球的彈力大小為mg2sinθ【考點】共點力的平衡問題及求解;力的合成與分解的應用.【專題】定量思想;推理法;共點力作用下物體平衡專題;推理論證能力.【答案】mg【分析】對小球受力分析,根據(jù)平衡條件列式,即可求解。【解答】解:如圖,對小球受力分析:根據(jù)平衡條件可得:2F1sinθ=mg,則每根筷子對小球的彈力大小為:F1故答案為:mg2【點評】本題主要考查共點力的平衡問題,解答本題時需注意:選準研究對象、做好受力分析、根據(jù)共點力的平衡條件確定力與力的關系。14.(2024秋?小店區(qū)校級月考)如圖所示,輕質(zhì)彈簧的勁度系數(shù)k=2N/cm,用其拉著一個重為40N的物體在水平面上運動,當彈簧的伸長量為5cm時,物體恰在水平面上做勻速直線運動,這時:(1)物體與水平面間的滑動摩擦大小等于10N,動摩擦因數(shù)為0.25;(2)當彈簧的伸長量為7cm時,物體受到的水平拉力為14N,這時物體受到的摩擦力為10N?!究键c】共點力的平衡問題及求解;胡克定律及其應用;滑動摩擦力的性質(zhì).【專題】定量思想;推理法;摩擦力專題;共點力作用下物體平衡專題;分析綜合能力.【答案】(1)10;0.25(2)14;10【分析】(1)物體受拉力、重力、支持力和摩擦力,根據(jù)胡克定律求解拉力,根據(jù)平衡條件求解摩擦力,根據(jù)滑動摩擦定律求解動摩擦因數(shù);(2)當彈簧的伸長量為7cm時,根據(jù)胡克定律求解拉力,根據(jù)滑動摩擦定律求解摩擦力?!窘獯稹拷猓海?)做勻速直線運動時物體處于平衡狀態(tài),拉力與摩擦力相等,所以f=kΔx1=2×5N=10N動摩擦因數(shù)為μ=(2)物體受到的水平拉力為F=kΔx2=2×7N=14N此時物體做加速運動,但仍為滑動摩擦力,所以受到的摩擦力大小仍為10N。故答案為:(1)10;0.25(2)14;10【點評】本題關鍵是明確物體的受力情況和運動情況,根據(jù)平衡條件、胡克定律和滑動摩擦定律列式求解,基礎題目。15.(2024秋?泉州月考)如圖所示,質(zhì)量為m=2.4kg的物體用細線懸掛處于靜止狀態(tài)。細線AO與天花板之間的夾角為θ=53°,細線BO水平,重力加速度g=10m/s2,不計所有細線的重力,sin53°=0.8,cos53°=0.6。細線AO上的拉力大小為30N;若保持O點位置不動,沿順時針方向緩慢轉(zhuǎn)動B端,則AO繩上拉力大小一直變小,BO繩上拉力大小先變小后變大。(填“一直變大”、“一直變小”、“先變小后變大”)【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;分析綜合能力.【答案】30,一直變小,先變小后變大?!痉治觥繉Y點O進行分析,根據(jù)平衡條件列式即可求出兩繩上的線力;由圖解法解答。【解答】解;以結點O為研究對象,受到重力、OB細線的拉力和OA細線的拉力,如下圖所示根據(jù)平衡條件,結合圖中幾何關系可得細線OA上的拉力大小為F若保持O點位置不動,沿順時針方向緩慢轉(zhuǎn)動B端,當OB與OA垂直時,OB繩的拉力最小,如圖所示可知AO繩上拉力大小一直變小,BO繩上拉力大小先變小后變大。故答案為;30,一直變小,先變小后變大?!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;掌握用圖解法分析動態(tài)平衡問題。16.(2024秋?長寧區(qū)校級月考)如圖所示,質(zhì)量分布均勻的小球,質(zhì)量為m,半徑為R,傾角α=45°的斜面體質(zhì)量為M,放置在水平面上。在水平推力作用下,使斜面體底角剛好與墻角接觸,則靜止時水平推力F的大小為mg(不計一切摩擦,重力加速度為g)。若增大水平推力,則斜面體對小球的支持力將不變(選填“增大”、“不變”或“減小”)?!究键c】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;推理論證能力.【答案】mg,不變?!痉治觥慨嫵鲂∏虻氖芰κ疽鈭D,對小球進行受力分析,根據(jù)平衡條件分別用隔離法和整體法分析水平推力的大小以及支持力的變化情況。【解答】解:裝置靜止時,對小球分析如圖1所示受到重力mg、墻壁的彈力F1、斜面體的支持力F2,由平衡條件得F1=mgtanα=mgtan45°=mg,再對整體分析,重力(m+M)g、地面的支持力FN、墻壁的彈力F1、水平推力F,由水平平衡條件得F=F1=mg,若增大水平推力,裝置仍然靜止,小球的受力情況不變,斜面體對小球的支持力不變。故答案為:mg,不變。【點評】考查小球的受力分析和平衡條件的應用,以及整體法和隔離法的交叉使用問題,會根據(jù)題意進行準確分析解答。四.解答題(共4小題)17.(2024秋?西青區(qū)校級月考)如圖所示,輕繩的一端固定在P點,跨過兩個光滑的滑輪連接斜面C上的物體B,輕繩與斜面上表面平行,輕質(zhì)動滑輪下端懸掛物塊A,A、B、C均處于靜止狀態(tài)。已知mA=6kg,mB=5kg,mC=10kg,動滑輪兩側輕繩的夾角為106°,斜面傾角為37°,取g=10m/s2,求:(1)動滑輪兩側輕繩上拉力FT大小;(2)B受到的摩擦力Ff;(3)斜面C對水平面的壓力FN′大小?!究键c】整體法與隔離法處理物體的平衡問題;牛頓第三定律的理解與應用.【專題】計算題;定量思想;合成分解法;共點力作用下物體平衡專題;分析綜合能力.【答案】(1)動滑輪兩側輕繩上拉力FT大小為50N;(2)B受到的摩擦力Ff為20N,方向沿斜面向下;(3)斜面C對水平面的壓力FN′大小為120N?!痉治觥浚?)對連接A的動滑輪受力分析,根據(jù)平衡條件求解動滑輪兩側輕繩上拉力FT大?。唬?)對物體B受力分析,根據(jù)平衡條件求B受到的摩擦力Ff;(3)對B、C整體受力分析,根據(jù)平衡條件求出水平面對斜面C的支持力大小,再得到斜面C對水平面的壓力FN′大小?!窘獯稹拷猓海?)由幾何關系可得,動滑輪兩側輕繩與豎直方向夾角為53°。對連接A的動滑輪受力分析,如圖所示。將滑輪受到的力正交分解,豎直方向根據(jù)平衡條件有2FTcos53°﹣FTA=0對A受力分析得FTA﹣mAg=0聯(lián)立解得FT=50N(2)對物體B受力分析,如圖所示。物體B受力平衡,將物體B受到的力正交分解,沿斜面方向根據(jù)平衡條件有FT﹣mBgsin37°﹣Ff=0解得Ff=20N方向沿斜面向下。(3)對B、C整體受力分析,如圖所示。將整體受到的力正交分解,豎直方向根據(jù)平衡條件有FN+FTsin37°﹣(mB+mC)g=0解得FN=120N根據(jù)牛頓第三定律可知,C對水平面壓力大小FN′=FN=120N。答:(1)動滑輪兩側輕繩上拉力FT大小為50N;(2)B受到的摩擦力Ff為20N,方向沿斜面向下;(3)斜面C對水平面的壓力FN′大小為120N?!军c評】本題是共點力平衡問題,首先要明確研究對象,其次分析受力,選擇合適的方法,由平衡條件解答。18.(2024秋?河西區(qū)校級月考)如圖所示,質(zhì)量為M的斜面體C放在水平面上,質(zhì)量為20kg的重物A放在斜面體C上,質(zhì)量為2kg的重物B正過水平細繩與重物A相連于O點,O點通過另一根細繩懸掛于天花板上,細繩與豎直方向夾角以及斜面體傾角均為37°,A、B、C都處于靜止狀態(tài)。(重力加速度g取10m/s2,sin37°=0.6,cos37°=0.8)求:(1)水平細繩OA的拉力大??;(2)重物A對斜面體C的壓力大小及摩擦力大小?!究键c】共點力的平衡問題及求解;牛頓第三定律的理解與應用;力的圖示和示意圖.【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】(1)水平細繩OA的拉力大小為15N;(2)重物A對斜面體C的壓力大小為151N,摩擦力大小為132N?!痉治觥浚?)對結點O進行受力分析,根據(jù)正交分解,可求解細繩OA的拉力大小;(2)對物體A受力分析,根據(jù)平衡條件解得斜面對A的支持力和摩擦力,結合牛頓第三定律求解重物A對斜面體C的壓力大小及摩擦力大小?!窘獯稹拷猓海?)對節(jié)點O分析,根據(jù)平衡條件有:TOA=mBgtan37°=2×10×0.75N=15N(2)對重物A受力分析,如圖所示:根據(jù)平衡條件得:f=mAgsin37°+TOAcos37°F支+TOAsin37°=mAgcos37°聯(lián)立解得:f=132N,F(xiàn)支=151N根據(jù)牛頓第三定律,重物A對斜面C的壓力為151N,摩擦力為132N。答;(1)水平細繩OA的拉力大小為15N;(2)重物A對斜面體C的壓力大小為151N,摩擦力大小為132N?!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、利用正交分解進行力的合成分解,然后建立平衡方程進行解答。19.(2024秋?香坊區(qū)校級月考)如圖所示,放在粗糙斜面上的物塊A和懸掛的物塊B均處于靜止狀態(tài),輕繩AO繞過光滑的定滑輪與輕質(zhì)彈簧的右端及輕繩BO的上端連接于O點。輕質(zhì)彈簧中軸線沿水平方向,輕繩OC段與豎直方向的夾角θ=60°,斜面傾角α=30°,物塊B的質(zhì)量為mB=2kg,彈簧勁度系數(shù)為k=150N/m,重力加速度g=10m/s2,物體A與斜面間的動摩擦因數(shù)μ=3(1)彈簧的伸長量x;(2)若物塊A的質(zhì)量為mA=6kg,求物塊A受到的摩擦力f1的大小和方向;(3)為了使系統(tǒng)始終在圖示位置保持靜止,A物體的質(zhì)量要滿足什么條件?【考點】共點力的平衡問題及求解;胡克定律及其應用.【專題】定量思想;推理法;共點力作用下物體平衡專題;推理論證能力.【答案】(1)彈簧的伸長量x為2315(2)物塊A受到的摩擦力大小為10N,方向沿斜面向下;(3)為了使系統(tǒng)始終在圖示位置保持靜止,A物體的質(zhì)量要滿足條件327kg<mA<32kg【分析】(1)以輕繩OB和物塊B為研究對象,受力如圖并正交分解,根據(jù)平衡條件結合胡克定律求解;(2)對物塊A受力如圖并正交分解,根據(jù)平衡條件列式求解即可;(3)根據(jù)共點力平衡的條件判斷A的質(zhì)量的范圍。【解答】解:(1)以輕繩OB和物塊B為研究對象,受力如圖1并正交分解,圖1根據(jù)平衡條件有:水平方向:kx﹣Fsin60°=0豎直方向:Fcos60°﹣mBg=0聯(lián)立解得:F=40N,x=2(2)物塊A受力如圖2并正交分解圖2據(jù)平衡條件沿斜面方向:F﹣mAgsin30°﹣f1=0解得:f1=1N,方向:沿斜面向下(3)垂直于斜面的方向A受到的力:N=mAgcos30°當A恰好要向上滑動時,A的質(zhì)量最小,此時:F﹣mAmingsin30°﹣f=0又:f=μN解得:mAmin=32當A恰好要向下滑動時,A的質(zhì)量最大,此時:F+f﹣mAmaxgsin30°=0可得:mAmax=32kg即A的質(zhì)量應滿足:327kg≤mA≤答:(1)彈簧的伸長量x為2315(2)物塊A受到的摩擦力大小為10N,方向沿斜面向下;(3)為了使系統(tǒng)始終在圖示位置保持靜止,A物體的質(zhì)量要滿足條件327kg<mA<32kg【點評】本題主要考查了平衡條件和胡克定律得直接應用,要求同學們能選擇合適的研究對象并能正確對物體受力分析,注意正交分解法在解題中的應用,難度適中。20.(2024秋?東城區(qū)校級月考)模型飛機在運動的過程中空氣阻力與速度的方向相反,且大小與速度的平方成正比(即=kv2,其中k為空氣的阻力系數(shù))。當給模型飛機提供不同方向、大小的動力,就可讓其做需要的勻速直線運動?,F(xiàn)讓同一架質(zhì)量為m的模型飛機做三次不同的勻速直線運動實驗。如圖1所示,模型飛機在重力和空氣阻力的作用下,豎直向下做勻速直線運動,速度為v0;如圖2所示,模型飛機在豎直向上的動力FI(未知量)作用下,以速度2v0豎直向上做勻速直線運動;如圖3所示,模型飛機受到斜向右上方的動力F2=2mg,使其水平向右以某一速度做勻速直線運動。三次實驗空氣的阻力系數(shù)不變,重力加速度為g,求:(1)空氣的阻力系數(shù);(2)Fl的大??;(3)求圖3中F2的方向(用F2與水平方向的夾角來描述方向)及模型飛機的速度大小。【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;推理論證能力.【答案】(1)空氣的阻力系數(shù)為mgv(2)Fl的大小為5mg;(3)F2與水平方向的夾角為30°,模型飛機的速度大小為43【分析】(1)根據(jù)平衡條件列方程計算;(2)根據(jù)平衡條件計算;(3)做出飛機的受力分析圖,根據(jù)平衡條件計算即可?!窘獯稹拷猓海?)設空氣阻力系數(shù)為k,當飛機豎直向下勻速運動時,根據(jù)平衡條件有mg=解得k=(2)分解豎直向上運動時,受到豎直向下的重力和空氣阻力,還有豎直向上的動力F1,根據(jù)平衡條件有mg+解得F1=5mg(3)在圖3中,對飛機受力分析如圖所示設F2與水平方向的夾角為θ,則根據(jù)平衡條件有sinθ=mgF2=設此時飛機的速度為v,根據(jù)平衡條件有f解得v=答:(1)空氣的阻力系數(shù)為mgv(2)Fl的大小為5mg;(3)F2與水平方向的夾角為30°,模型飛機的速度大小為43【點評】能夠正確對模型飛機受力分析是解題的基礎,能夠根據(jù)平衡條件列方程是解題的關鍵。
考點卡片1.力的圖示和示意圖【知識點的認識】1.力的定義:物體的相互作用。2.力的三要素:大小、方向、作用點。3.力的表示:①力的圖示:用有向線段表示力。a.有向線段的長短表示力的大小。b.箭頭表示力的方向;c.箭尾(或箭頭)表示力的作用點。②力的示意圖;在不需要準確標度力的大小時,通常只需畫出力的作用點和方向?!久}方向】如圖所示,某人在A點用大小為60N的力水平向左拉小車,請作出拉力的圖示。分析:先取適量長度的線段作為圖例,然后畫出對應60N力的長度的線段。解答:拉力的圖示如下圖【解題思路點撥】①繪制力的圖示和示意圖時,牢記力的三要素:大小、方向和作用點。②作圖過程中,作用點是最常忽略的一個要素。2.胡克定律及其應用【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?。绻桓嬖V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,再由運動學公式和動力學公式求相關量.【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=100故彈簧的原長為:x0=x﹣x2=20cm﹣4cm=16cm;故選D.點評:本題關鍵是根據(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.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+△l故選A.點評:點評:本題考查應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雜,因此在確定其大小和方向時,不能想當然,應根據(jù)具體的條件或計算來確定.3.滑動摩擦力的性質(zhì)【知識點的認識】1.滑動摩擦力是由于物體之間的相對運動而產(chǎn)生的,但是與單個物體自身的運動情況無關。也就是說,受到滑動摩擦力的物體可能運動也可能靜止,比如黑板擦在黑板上的運動,黑板擦與黑板之間的作用力是滑動摩擦力,但黑板擦是運動的,黑板是靜止的。2.滑動摩擦力總是阻礙物體的相對運動,但是對單個物體自身的運動情況而言,可能是阻力也可能是動力。比如物體在地面上滑行會停下來,地面與物體之間的作用力是阻力;過安檢時,剛把行李放在傳送帶上的時候,行李在滑動摩擦力的作用下向前運動,此時滑動摩擦力充當動力?!久}方向】關于滑動摩擦力,下列說法正確的是()A、只有運動的物體才會受到滑動摩擦力B、滑動摩擦力大小跟物體相對運動的速度大小有關C、只有相互接觸且發(fā)生相對運動的物體間才可能產(chǎn)生滑動摩擦力D、滑動摩擦力總是阻礙物體間的相對運動分析:滑動摩擦力是物體間的相對運動產(chǎn)生的,與物體自身的運動情況無關;滑動摩擦力的大小跟動摩擦因數(shù)和正壓力有關;滑動摩擦力的產(chǎn)生條件是接觸面粗糙、有彈力和有相對運動;滑動摩擦力總是阻礙物體之間的相對運動。解答:A、滑動摩擦力發(fā)生于相對滑動的兩個物體之間,兩個物體中可能有一個相對地面是靜止的,故A錯誤;B、滑動摩擦力與正壓力和動摩擦因數(shù)有關,有相對速度和接觸面積無關,故B錯誤;C、滑動摩擦力的產(chǎn)生條件為:①接觸面粗糙;②兩個物體之間有彈力;③物體間有相對運動;故C正確;D、滑動摩擦力總是跟接觸面相切,并且跟物體與相對運動方向相反,故一定會阻礙相對滑動,故D正確;故選:CD。點評:本題關鍵是明確滑動摩擦力的概念、產(chǎn)生條件、大小的計算公式、方向的判斷法則,要注意其與靜摩擦力的區(qū)別和聯(lián)系?!窘忸}思路點撥】滑動摩擦力是物體之間相對運動產(chǎn)生的力,與單個物體自身的運動情況無關。滿足力的性質(zhì):可以作為動力也可以作為阻力。4.滑動摩擦力的大小計算和影響因素【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。5.靜摩擦力大小及計算【知識點的認識】1.靜摩擦力的大小沒有直接公式進行計算,一般通過平衡狀態(tài)或牛頓第二定律進行求解。2.靜摩擦力的大小與動摩擦因數(shù)、正壓力的大小無直接關系?!久}方向】人用手豎直地握著啤酒瓶,始終保持靜止,則()A、手握瓶子的力越大,手與瓶子間的摩擦力就越大B、往瓶子加水后,手與瓶子間的摩擦力將增大C、手握瓶子的力大小等于手與瓶子間的摩擦力D、若手握瓶子的力大小為FN,手與瓶子間的動摩擦因數(shù)為μ,則手與瓶子間的摩擦力大小為μFN分析:瓶子保持靜止,受力平衡,對瓶子受力分析,豎直方向上受重力和靜摩擦力,二力平衡,根據(jù)靜摩擦力的特點可以得到答案。解答:A、手與瓶子間的摩擦力是靜摩擦力,其大小與手的握力無關,A錯誤B、往瓶子里加水后,瓶子和水的總重變大,而摩擦力要與此重力平衡,手與瓶子間的摩擦力將增大,B正確C、手握瓶子的力跟手與瓶子間的摩擦力沒有直的關系,更不會相等,C錯誤D、手與瓶子間的摩擦力是靜摩擦力,其大小與手的握力無關,D錯誤故選:B。點評:靜摩擦力與壓力無關,隨外力的變化而變化,由平衡條件解決,這里握力變大,只是滑動摩擦力變大了,而物體受靜摩擦力,故靜摩擦力不變【解題思路點撥】求解摩擦力大小的一般思路為:①判斷摩擦力的類型②如果是滑動摩擦力,就按照公式f=μN進行求解;如果是靜摩擦力就按照平衡狀態(tài)或牛頓第二定律求解6.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相同.虛、實線應分清.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?。狭梢源笥凇⒌扔诨蛐∮诜至?,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:本題關鍵根據(jù)平行四邊形定則作圖,從圖中直接得到結論;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.在復習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系,達到掌握原理、靈活應用的目的.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)了考查學生運用數(shù)學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)學應用,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).7.力的合成與分解的應用【知識點的認識】本考點針對比較復雜的題目,題目涉及到力的合成與分解的綜合應用。【命題方向】假期里,一位同學在廚房里協(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,設頂角為2θ,背寬為d,側面長為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系,由關系式,得F1=F2由此可見,刀背上加上一定的壓力F時,側面分開其他物體的力跟頂角的大小有關,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,同時學會用三角函數(shù)來表示力與力的關系.【解題思路點撥】對力的合成與力的分解的綜合應用問題,要首先熟練掌握力的合成和力的分解的相關內(nèi)容,再選擇合適的合成和分解方法進行解題。8.判斷物體的受力個數(shù)【知識點的認識】1.定義:根據(jù)研究的問題,選取合適的物體作為研究對象,分析研究對象受到哪些力的作用,并畫出所受力的示意圖,這一過程即為物體的受力分析。2.一般步驟:【命題方向】如圖所示,斜面B放置于水平地面上,其兩側放有物體A、C,物體C通過輕繩連接于天花板,輕繩平行于斜面且處于繃緊狀態(tài),A、B、C均靜止,下列說法正確的是()A.A、B間的接觸面一定是粗糙的B.地面對B一定有摩擦力C.B、C間的接觸面可能是光滑的D.B一共受到6個力的作用分析:A、B間是否存在摩擦力可以用假設法,若沒有摩擦,A必然無法平衡,因此AB間接觸面粗糙,B與地面的作用要把ABC看成一個整體,繩子對該整體有水平方向拉力分量,因此B和地面間也存在摩擦,以C為研究對象分析可知BC不一定需要有摩擦力也能平衡,因此BC間接觸面可能為光滑。解答:A、以A為研究對象,受到重力和支持力不可能平衡,所以A一定受到B對A沿斜面向上的靜摩擦力,故A正確;B、以A、B、C為研究對象,受到重力和地面的支持力、左斜向上的輕繩的拉力,這三個力不可能平衡,所以地面對B沿水平向右的靜摩擦力,故B正確;C、以C為研究對象,受到重力和B對C的支持力、左斜向上的輕繩的拉力,這三個力可能平衡,所以B、C之間可能沒有的靜摩擦力,B、C間的接觸面可能是光滑的,故C正確;D、以B為研究對象,可能受到重力、A對B的壓力、C對B的壓力、地面對B支持力和A對B的靜摩擦力、地面對B的靜摩擦力等六個力作用,也可能受到重力、A對B的壓力、C對B的壓力、地面對B支持力、A對B的靜摩擦力、地面對B的靜摩擦力和C對B的靜摩擦力等七力作用,故D錯誤;故選:ABC。點評:該問題需要采用整體法和隔離法進行分析,先明確問題再尋找合適的研究對象,因此找研究對象是非常關鍵的,另外對于共點力的平衡問題我們通常可以使用假設法,可以假設某一個力不存在物體是否有可能達到平衡,進而判斷該力的存在可能與否;在分析物體受力數(shù)量時,按照重力﹣彈力﹣摩擦力的順序,看清跟物體作用的其他物體數(shù)量,再逐一進行分析?!窘忸}思路點撥】受力分析中如何防止“多力”或“漏力”(1)防止“多力”:對每個力都要找出其施力物體,若某個力找不到施力物體則說明該力不存在;研究對象對其他物體的作用力不能畫在圖中,另外合力與分力不能重復分析。(2)防止“漏力”:按正確的順序(即重力→彈力→摩擦力→其他力)進行受力分析是防止“漏力”的有效措施。9.對物體進行受力分析【知識點的認識】1.定義:根據(jù)研究的問題,選取合適的物體作為研究對象,分析研究對象受到哪些力的作用,并畫出所受力的示意圖,這一過程即為物體的受力分析。2.一般步驟:【命題方向】木塊沿斜面勻速下滑,下列說法正確的是()A、木塊只受重力與斜面對它的支持力B、木塊所受重力可分解為平行于斜面的下滑力和對斜面的壓力C、木塊受重力、斜面對它的支持力、摩擦力和下滑力D、斜面對木塊的支持力與摩擦力的合力豎直向上分析:對木塊進行受力分析,知道物體受到重力、彈力、摩擦力,不分析下滑力和物體對外施加的力。解答:ABC、木塊受到重力、彈力、摩擦力,下滑力是重力的一個分力,不需要單獨分析。壓力是物體對斜面的作用力,不是木塊受到的力,故ABC錯誤;D、根據(jù)平衡條件可得,斜面對木塊的支持力與摩擦力的合力與重力平衡,方向豎直向上,故D正確。故選:D。點評:本題考查分析受力情況的能力,一般按重力、彈力和摩擦力的順序進行受力分析,不分析物體的施力。【解題思路點撥】受力分析中如何防止“多力”或“漏力”(1)防止“多力”:對每個力都要找出其施力物體,若某個力找不到施力物體則說明該力不存在;研究對象對其他物體的作用力不能畫在圖中,另外合力與分力不能重復分析。(2)防止“漏力”:按正確的順序(即重力→彈力→摩擦力→其他力)進行受力分析是防止“漏力”的有效措施。10.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:基本方法是假設推理法,即先假設某種情況成立,然后根據(jù)平衡條件及有關知識進行論證、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”與“死結”、“活桿”與“死桿”模型(1)“活結”與“死結”模型①“活結”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”而彎曲,但實際上是同一根繩,所以由“活結”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”兩側的繩因結而變成了兩根獨立的繩,因此由“死結”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,結合平衡條件分析是關鍵。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)幾何關系可知,AC與水平方向的夾角為60°,結點C受力平衡,則受力分
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