高三物理第一轮牛顿运动定律.ppt

物体的平衡物体的平衡 季 军 南阳中学 2007年7月 1、平衡状态、平衡力 2、哪些情况可作平衡来处理 3、物体的平衡条件 合肥市2007年教学质量检测一1 江苏省如东高级中学07年2月期末试卷3 2007年理综山东卷16 07年1月北京市崇文区期末统一练习2 07届南京市第一次调研测试 5 广东茂名市2007年第一次模考5 07年佛山市教学质量检测1 07届广东惠州市第二次调研考试1 2007年上海卷10 07届1月武汉市调研考试4 2007年高考广东卷5 07年上海虹口区教学质量检测三2 江苏省如东高级中学07年2月期末试卷4 07年苏锡常镇四市二模6 07年苏锡常镇四市一模18 , 2007年理综宁夏卷30A 1、平衡状态、平衡力 复习精要： 物体在几个力作用下处于静止或匀速直线运动状态， 叫做平衡状态，这几个力互相叫做平衡力（或其中一个 力叫其余几个力的平衡力） 说明：平衡力和作用力与反作用力的区别： （1）平衡力可以是不同性质的力,而作用力与反作用力 一定是同一性质的力； （2）平衡力中的某个力发生变化或消失时，其他的力 不一定变化或消失,而作用力与反作用力一定是同时变 化或消失； （3）平衡力作用在同一物体上，作用力与反作用力分 别作用在两个相互作用的物体上； （4）平衡力的效果使物体平衡，而作用力与反作用力 则分别产生各自效果。 2、哪些情况可作平衡来处理 （1）静止：v=0，a=0； （2）匀速直线运动：v =恒量，a=0； （3）匀速转动：=恒量； 3、物体的平衡条件 （1）共点力作用下平衡条件： 合外力为零，即：F=0 或 Fx=0 Fy=0 共点力平衡的几何条件 根据共点力作用下物体的平衡条件和力的合成的多边形 定则可知，共点力平衡的几何条件是：各力首尾相接自 行构成封闭的力多边形 共点力作用下物体的平衡条件的推论 物体受两个共点力作用平衡，这两个力必大小相等,方 向相反，作用在一条直线上。 物体受三个共点力作用平衡，则三个力的作用线必相 交于同一点。其中任意两个力的合力，一定与第三个力 等值反向；画出力的平行四边形后，应用直角三角形的 边角关系、正弦定理或余弦定理或者相似三角形对应边 成比例等方法求解之。 三个以上力依次类推，而且三个以上的力最终都可 归结为三个力的平衡。所以三个力平衡在共点力作用 下物体的平衡问题中具有典型性。 一个物体受三个共点力而平衡，若其中第一个力为 恒力，第二个力方向不变，第三个力大小、方向都改 变，则当第三个力与第二个力垂直时最小 （2）有固定转动轴平衡条件：合外力为零，合力矩 为零，即： F=0 M=0 合肥市2007年教学质量检测一1 1在下列运动状态下，物体处于平衡状态的有 （ ） A蹦床运动员上升到最高点时 B秋千摆到最低点时 C相对静止于水平匀速运动的传送带上的货物 D宇航员费俊龙、聂海胜乘坐“神舟”六号进入 轨道做圆周运动时 C 江苏省如东高级中学07年2月期末试卷3 3春天在广场上有许多人放风筝。会放风筝的 人,可使风筝静止在空中。图2中的四幅图中，MN 代表风筝截面，OL代表风筝线，风向水平。在图 2所示的四种情况中，风筝可能处于静止状态的是 ( ) B M N L M N L M N L MN L 风向 风向 风向 风向 A DC O OO O B 2007年理综山东卷16 16.如图所示，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： ( ) A2 B3 C4 D5 B A F 点拨：AB间一定有摩擦力存在。 C 07年1月北京市崇文区期末统一练习2 2如图所示，物体P左边用一根轻弹簧和竖直墙相 连，放在粗糙水平面上，静止时弹簧的长度大于原 长。若再用一个从零开始逐渐增大的水平力F向右拉 P，直到拉动，那么在P被拉动之前的过程中，弹簧 对P的弹力T的大小和地面对P的摩擦力f 的大小变化 情况是（ ） AT始终增大，f 始终减小 BT先不变后增大，f 先减小后增大 CT保持不变，f 始终减小 DT保持不变，f 先减小后增大 P D 07届南京市第一次调研测试 5 5如图，位于水平桌面上的木板P，由跨过定滑轮的 轻绳与物块Q相连，从滑轮到P和到Q的两段绳都是水 平的。已知Q与P之间动摩擦因数为，P与桌面之间 的动摩擦因数为2，木板P与物块Q的质量都是m，滑 轮的质量、滑轮轴上的摩擦都不计，若用一水平向右 的力F拉P使它做匀速运动，则F的大小为（ ） A3mg B4mg C5mg D6mg P QF D 广东茂名市2007年第一次模考5 5如图所示是山区村民用斧头劈柴的剖面图，图 中BC边为斧头背，AB、AC边是斧头的刃面。要使斧 头容易劈开木柴，则 （ ） ABC边短些，AB边也短些 BBC边长一些，AB边短一些 CBC边短一些，AB边长一些 DBC边长一些，AB边也长一些 A CB 木柴 斧头 C 07年佛山市教学质量检测1 1如图图所示，猎猎人非法猎猎猴，用两根轻绳轻绳 将猴子悬悬 于空中，猴子处处于静止状态态。以下相关说说法正确的是 ： ( ) A猴子受到三个力的作用 B绳绳拉猴子的力和猴子拉绳绳的力相互平衡 C地球对对猴子的引力与猴子对对地球的引力与是一对对 作用力和反作用力 D人将绳绳子拉得越紧紧，猴子受到的合力越大 A C 07届广东惠州市第二次调研考试1 1如图，三根绳子上的拉力分别是T1、T2和T3， 若悬点B不动，悬点A水平向左移动时，对三根绳 子上拉力的变化情况，下列说法正确的是（ ） A、T1变小，T2、 T3不变； B、T1变大，T2、 T3不变； C、T1 、T2变大， T3不变； D、T1 、T2、 T3都变大 A B T1T2 T3 C 2007年上海卷10 10如图所示，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 （） （A）F1 （B）F2 （C）F3（D）F4 O B F1 F2 F3 F4 A 点拨： 线AB中的张力为 0. B C 07届1月武汉市调研考试4 4物块M置于倾角为的斜面上，受到平行于斜 面的水平力F的作用处于静止状态，如图所示.如果将水 平力F撤去，则物块（ ） A会沿斜面下滑 B摩擦力的方向一定变化 C摩擦力的大小变大 D摩擦力的大小不变 F M 解：画出受力图如图示， F Mgsin f f 2 =F 2+(Mgsin ) 2 如果将水平力F撤去， f 1=Mgsin f 摩擦力的大小变小，不会沿斜面下滑 B 2007年高考广东卷5 5如图3所示，在倾角为的固定光滑斜面上，质量 为m的物体受外力F1和F2的作用，F1方向水平向右， F2方向竖直向上。若物体静止在斜面上，则下列关系 正确的是 ( ) A B C D m F2 F1 图3 B 07年上海虹口区教学质量检测三2 2. 如图所示，质量为m的物体放在水平地面上，用大 小为 、方向水平的力F拉物体，使物体沿水平面 做匀速直线运动，则物体与地面间的动摩擦因数= ，在保持拉力F大小不变的情况下改变其方向但仍使物 体沿原方向做匀速直线运动，此时拉力与原水平力F的 夹角为 。 O v F 解：方向水平的力F拉物体 f=mg=F 改变F方向后， = 60o 或 0o 60 江苏省如东高级中学07年2月期末试卷4 4在建筑工地上有时需要将一些建筑材料由高处送 到低处，为此工人们设计了一种如图所示的简易滑轨 ：两根圆柱形木杆AB和CD相互平行，斜靠在竖直墙 壁上，把一摞瓦放在两木构成的滑轨上，瓦将沿滑轨 滑到低处。在实际操作中发现瓦滑到底端时速度较大 ，有可能 摔碎，为了防止瓦被损坏，下列措施中可行 的是 ( ) A减少每次运送瓦的块数 B增多每次运送瓦的块数 C减小两杆之间的距离 D增大两杆之间的距离 B A D C D 解见下页 解： 画出瓦的受力图如图示： Gsin f N2 N1 Gcos N2 N1 Gcos 增加或减少每次运送瓦的块数，重力G、支持力N 和摩擦力f都按比例变化，但加速度不变，瓦滑到底端 时的速度不变，不能防止瓦被损坏。 增大两杆之间的距离，两杆对瓦片的支持力N增大， 如图蓝线示， 两杆与瓦片间的摩擦力增大， 瓦片的加速度减小， 瓦滑到底端时速度减小， 可以防止瓦被损坏。 07年苏锡常镇四市二模6. 6. 江阴长江大桥主跨 1385m ，桥下通航高度为50m ，两岸的桥塔高 196m ，桥的东西两侧各有一根主缆 横跨长江南北两岸，绕过桥塔顶鞍座由南北锚锭固 定，简化模型的剖面图如图所示，整个桥面共 4.8104 t ，都悬在这两根主缆上，若地面及桥塔对 桥面的支持力不计， g取10m/s2，则每根主缆承受的 拉力约为 ( ) A . 2.4108N B. 6108N C . 1.2l09N D. 2.4109N 50m 1385m 196m 桥面 主缆 B 解见下页 50m 1385m 196m 桥面 解： 桥的东西两侧各有一根主缆,共有四根主缆。 画出受力图如图示： G 2T 2T 由共点力平衡条件 解得 T=6108 N 07年苏锡常镇四市一模18 18一般教室门上都安装一种暗锁，这种暗锁由外壳A 、骨架B、弹簧C (劲度系数为k)、锁舌D (倾斜角 = 450) 、锁槽E，以及连杆、锁头等部件组成，如图1所示。设 锁舌D与外壳A和锁槽E之间的摩擦因数均为且受到的 最大静摩擦力 f= N（N为正压力）.有一次放学后，当 某同学准备锁门时，他加最大力时，也不能将门关上（ 此种现象称为自锁），此刻暗锁所处的状态如图2所示 ，P为锁舌D与锁槽E之间的接触点，弹簧由于被压缩而 缩短了x，求： （1）锁舌D与锁槽E之间的正压力的大小 （2）在正压力很大的情况下，仍然 能够满足自锁条件， 则至少要多大？ 图2 P 拉门方向 D A B CE 图1 解： （1）画出锁舌受力图，由力的平衡条件可知： F N kx f1 f2 kxf1f2cos450 Nsin450 = 0 FNcos450f2sin450 = 0 由、式得正压力的大小： （2）令N趋向于，则有 解得 2007年理综宁夏卷30A 30、物理选考题A（物理选修22） 塔式起重机的结构如图所示，设机架重P400 kN ，悬臂长度为L10 m，平衡块重W200 kN，平衡 块与中心线OO 的距离可在1 m到6 m间变化，轨道 A、B间的距离为4 m。 当平衡块离中心线1 m，右 侧轨道对轮子的作用力fB是左侧 轨道对轮子作用力fA的2倍，问机 架重心离中心线的距离是多少