新高一物理衔接课程-第11讲-共点力的平衡条件、受力分析的基本原则

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1、精选优质文档-倾情为你奉上第11讲 共点力的平衡条件、受力分析的基本原则一、共点力作用下物体的平衡1平衡状态：是指物体处于_或_状态；平衡的标志是物体的加速度为_2共点力的平衡条件：作用在物体上的合力为_3推论(1)若物体处于平衡状态，则物体受到的沿任意方向的合力为_；正交分解时Fx_，Fy_；(2)若物体在两个力作用下处于平衡状态，则这两个力_、_；(3)若物体在三个力作用下处于平衡状态，则其中任意两个力的合力与第三个力_、_；(4)若物体在n个力作用下处于平衡状态，则其中任意一个力与其余n1个力的合力_、_；(5)若物体在n个力作用下处于平衡状态，撤去任何一个力，物体的合外力就和这个力_、

2、_；二、受力分析的基本原则1确定研究对象，并把研究对象与周围环境_；2按一定的顺序分析研究对象受到的其他物体对它的力，一般地：场力 (重力、电场力、磁场力) 接触力（弹力、摩擦力） 其他力3画出研究对象的受力分析图，标明各力的符号，需要合成或分解时，必须画出相应的平行四边形；4根据画出的受力分析图，判断物体能否处于题中给定的运动状态思考与练习:1. 画出下列各图中物体A、B、C的受力示意图（已知物体A、B、C均静止）.2. 如图，A和B通过跨过定滑轮的细绳连接，都处于静止状态。对于A的受力，下列正确的是( 答案：C )A.有可能绳子拉力的竖直分量跟重力大小相等，则水平面给它的弹力为零，所以A受

3、重力、绳子拉力和摩擦力三个力的作用B.可能受重力、绳子拉力、水平面给它的弹力三个力的作用C.一定受重力、绳子拉力、水平面给它的弹力和摩擦力四个力的作用D.可能受重力和绳子拉力两个力的作用解析：对物体B有T=mBg，对物体A，水平方向Tcos=Ff；竖直方向Tsin+FN=mAg,所以C正确. 3. 如图，物体A靠在竖直墙面上，在力F作用下，A、B保持静止。物体B的受力个数为( C )A.2个B.3个C.4个D.5个 4. 如图，在水平力F作用下，A、B保持静止，若A与B的接触面是水平的，且F0。则关于B的受力个数为( 答案:BC )A.3个B.4个C.5个D.6个 5. 如图，容器内盛有水，器

4、壁AB呈倾斜状.有一个小物块P处于图示状态，并保持静止状态，则该物体受力情况正确的是( 答案:D )A. P可能只受一个力作用 B. P可能只受三个力作用C. P不可能只受二个力 D. P不是受到二个力就是受到四个力解析:（1）若浮力等于重力，只受两个力.（2）若浮力小于重力，受四个力. 6如图，A、B两均匀直杆上端分别用细线悬挂于天花板上，下端搁在水平地面上处于静止状态，悬挂A杆的绳倾斜，悬挂B杆的绳恰好竖直则关于两杆的受力情况正确的有（ D ）(A)A、B都受三个力作用 (B)A、B都受四个力作用(C)A受三个力，B受四个力 (D)A受四个力，B受三个力解答：地面对B没有摩擦力作用，地面对

5、A一定有摩擦力的作用。 7. 如图，竖直放置的轻弹簧一端固定在地面上，另一端与斜面体P连接，P与固定挡板MN接触且处于静止，则斜面体P所受到的外力个数为( AC )A.2个 B.3个 C.4个 D.5个 解析：P可能受重力、弹簧弹力两个力；也可能受重力、弹簧弹力、挡板弹力、挡板摩擦力四个力. 8. 如图，斜面小车M静止在光滑水平面上，一边紧贴墙壁.若再在斜面上加一物体m，且M、m相对静止，试分析小车受哪几个力的作用？解析:它受四个力：重力Mg，支持力FN1，压力FN2和静摩擦力F.由于m静止，可知F和FN2的合力必竖直向下.9L型木板P(上表面光滑)放在固定斜面上，轻弹簧一端固定在P上，另一端

6、与置于木板上的滑块Q相连，如图。若P、Q一起沿斜面匀速下滑，不计空气阻力，则P的受力个数为(C)A3个 B4个 C5个 D6个 重力、斜面支持力、滑块Q的弹力、弹簧弹力和与斜面间的摩擦力 10. 如图，用两根细线把A、B两小球悬挂在天花板上的同一点O，并用第三根细线连接A、B两小球，然后用某个力F作用在小球A上，使三根细线均处于直线状态，且OB细线恰好沿竖直方向，两小球均处于静止状态.则该力可能为图中的( 答案:BC )A.F1 B.F2 C.F3 D.F4 11. 用轻弹簧竖直悬挂质量为m的物体，静止时弹簧伸长量为L.现用该弹簧沿斜面方向拉住质量为2m的物体，系统静止时弹簧伸长量也为L。斜面

7、倾角为30，如图所示.则物体所受摩擦力( 答案:A )A.等于零 B.大小为mg，沿斜面向下C.大小为mg，沿斜面向上 D.大小为mg，沿斜面向上解析:设弹簧的劲度系数为k，竖直悬挂时kL=mg ;将物体放在斜面上时，设摩擦力为f，根据物体的平衡条件：kL+f=2mgsin30=mg. 得：f=0. 12为了测量A、B两物体间的滑动摩擦力，某同学设计了如图四个实验方案在实验操作过程中，当测力计读数稳定时，认为其读数即为滑动摩擦力的大小，则测力计测得的滑动摩擦力最准确的方案是(C)解析：A与B选项很难保证物体A匀速运动，D选项中测力计示数为F与摩擦力的合力，选C.13如图，三个完全相同的木块放在

8、同一个水平面上，木块和水平面的动摩擦因数相同分别给它们施加一个大小为F的推力，其中给第一、三两木块的推力与水平方向的夹角相同，这时三个木块都保持静止比较它们和水平面间的弹力大小N1、N2、N3和摩擦力大小f1、f2、f3，下列说法中正确的是(B)AN1N2N3，f1f2f3 BN1N2N3，f1f3N2N3，f1f2f3解析：根据三个物体都受力平衡，第一个物体和第三个物体受到的摩擦力等于F在水平方向上的分量，而第二个物体的摩擦力等于拉力F，对于摩擦力有f1f3N2N3，选项B对14. 混凝土便宜、坚固、耐压，但不耐拉，钢筋耐压也耐拉.通常在混凝土建筑物须承受张力的部位用钢筋来加固，试分析图（a

9、）、（b）、（c）、（d）四幅图中楼板和阳台的加固钢筋放置都正确的应该是哪一幅？为什么？(提示：在易裂处加耐拉的钢筋加固)答案:（d) 易裂处如图所示，应在易裂处加耐拉的钢筋如图.15. 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，整个装置处于静止状态.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( 答案:C )A.F1保持不变，F3缓慢增大 B.F1缓慢增大，F3保持不变C.F2缓慢增大，F3缓慢增大 D.F2缓慢增大，F

10、3保持不变解析:把A、B看成一个整体，在竖直方向地面对A的作用力F3与F大小相等方向相反，因为F缓慢增大，所以F3也缓慢增大，因此可以排除B、D选项，再以B物体为研究对象，受力图如图，可知当F缓慢增大时，F1、F2都将增大，所以C正确. 16. 如图，质量为m的木块A放在斜面体B上，若A和B沿水平方向以相同的速度v0一起向左做匀速直线运动，则A和B之间的相互作用力大小为( 答案:A )A. mg B. mgsin C. mgcos D. 0解析:对A物体受力分析如图所示.因为A做匀速直线运动，所以处于平衡状态.因此Fm和F的合力为mg， 17如图，OA为一条遵循胡克定律的弹性轻绳，弹性轻绳的一

11、端固定在O点，另一端拴一个物体，物体静止在水平面上，并对水平面有压力B处有一光滑的钉子且与OA垂直，OB为弹性绳子的自然长度现在用水平力F使物体沿水平面匀速运动，这一过程中，物体所受水平面的摩擦力的大小(C)A先变大后变小 B先变小后变大 C保持不变 D条件不够，无法判断解析：当物体运动到弹性轻绳与水平面的夹角为时，它受到五个力：重力mg；弹性轻绳对物体的拉力，大小为kx，x为弹性轻绳的伸长量，根据题干中的说明，就等于从钉子B到绳在物体上的结点的长度，方向沿绳子指向B点；水平面对其竖直向上的支持力FN，水平向左的摩擦力FfFN；水平力F.由于物体做匀速运动，物体受到沿竖直方向的分力的合力为零，

12、即FNkxsinmg0，而xsinh，h为AB间的距离，由上述三式得Ff(mgkh)，上式表明Ff是一个常量，跟x和无关，故正确答案为C.18如图，放在倾角30斜面上的物体m处于静止状态，若想使物体沿斜面从静止开始下滑，至少需要施加平行斜面向下的推力F0.2mg，则(答案：C)A若F变为大小0.1mg沿斜面向下的推力，则物体与斜面的摩擦力是0.1mgB若F变为大小0.1mg沿斜面向上的推力，则物体与斜面的摩擦力是0.2mgC若想使物体沿斜面从静止开始上滑，F至少应变为大小等于1.2mg沿斜面向上的推力D若F变为大小0.8mg沿斜面向上的推力，则物体与斜面的摩擦力是0.7mg解析：由题意可知，物

13、体和斜面间的最大静摩擦力Ffm0.7mg故若物体上滑，其最小推力F0.5mg0.7mg1.2mg，C正确若F0.8mg上推时，Ff0.8mg0.5mg0.3mg，D错误当F0.1mg向下时，Ff0.5mg0.1mg0.6mg，A错当F0.1mg向上时，Ff0.5mg0.1mg0.4mg，B错 19. 一光滑圆环固定在竖直平面内，环上套着两个小球A和B（小球中央有孔），A与B间由细绳连接着，它们处于如图所示位置时恰好都能保持静止状态，此情况下，B球与环中心O处于同一水平面上，A、B间的细绳呈伸直状态，与水平成30夹角，已知B球的质量为m，求细绳对B球的拉力和A球的质量.解析:对B球受力分析如图所

14、示.Tsin30=mg 故T=2mg对A球，受力分析如图所示，在水平方向 Tcos30= NAsin30在竖直方向 NAcos30=mAg+Tsin30，解得：mA=2m 答案：2 mg ，2 m20. 如图所示，木板B放在水平地面上，在木板B上放一重1200 N的A物体，物体A与木板B间、木板与地面间的动摩擦因数均为0.2，木板B重力不计，当水平拉力F将木板B匀速拉出，绳与水平方向成30时，问绳的拉力T为多大？水平拉力为多大？解析：对A受力分析如图，由平衡条件得f=Tcos30，Tsin30+ =G又f= ，解得T=248 N,f=215 N, =1075 N对物体B受力分析如图.匀速拉出， F=f+f地=f+联立解得F=430 N. 答案：248 N 430 N21如图，将重为G的物体A放在倾角为30的斜面上，A与斜面间的动摩擦因数0.1，对A施加一个多大的水平力F，可使A物体保持静止？(设A的最大静摩擦力与滑动摩擦力大小相等)解析：当A有沿斜面向上的运动趋势时，其受力如图甲FcosGsinf ， FNFsinGcos，且fmFN ，得：F0.72G当A有沿斜面向下的运动趋势时，其受力如图乙FcosfGsin ，FNGcosFsin，且fmFN ，得F0.45G考虑两个结果可知，水平力F的取值范围为 045G F 0.72G. 专心-专注-专业