高考物理二轮复习 专题一 力与直线运动 第2课时 常见的三种力 力的合成与分解课件.ppt

第2课时常见的三种力力的合成与分解 知识点一重力弹力 c c 1 2016 杭州学考模拟 下列关于重力和重心的说法正确的是 a 物体所受的重力就是地球对物体产生的吸引力b 重力的方向总是指向地心c 用细线将重物悬挂起来 静止时物体的重心一定在悬线所在的直线上d 重心就是物体所受重力的等效作用点 故重心一定在物体上 解析重力是由于地球的吸引而产生的 但不是地球的吸引力 a错 重力的方向竖直向下 b错 由平衡条件可知 细线拉力和重力平衡 重心在重力作用线上 c对 重心位置跟物体的形状 质量分布有关 是重力的等效作用点 但不一定在物体上 如球壳 其重心就不在球壳上 d错 答案c 2 2016 浙江温州期中联考 2016年8月16日 在里约奥运会男子跳水三米板决赛中 我国选手曹缘夺得冠军 起跳前 曹缘在跳板的最外端静止站立 如图1所示 则 图1 a 曹缘对跳板的压力方向竖直向下b 曹缘对跳板的压力是由于跳板发生形变而产生的c 曹缘受到的重力大小等于他对跳板的压力大小d 跳板对曹缘的支持力是由跳板发生形变而产生的解析曹缘对跳板的压力是由于他的脚发生形变而产生的 方向是垂直跳板向下的 则选项a b错误 他受到的重力大小不等于他对跳板的压力大小 因跳板倾斜 重力和压力大小不相等 则选项c错误 d正确 答案d 3 2016 瑞安月考 如图2所示为我国的极地考察破冰船 雪龙 号 为满足破冰航行的要求 其船体结构经过特殊设计 船体下部与竖直方向成特殊角度 则船体对冰块的弹力示意图正确的是 图2 解析船体对冰块的弹力方向垂直于接触面指向冰块 故c正确 答案c 4 2016 浙江嘉兴学考二模 如图3所示 轻质弹簧的劲度系数为k 小球重为g 平衡时小球在a处 今用力f压小球至b处 使弹簧再缩短x 则此时弹簧的弹力为 图3 a kxb kx gc g kxd g 解析小球处于a位置时 保持静止状态 受重力和弹力 二力平衡 故弹力等于重力 即g kx1 小球处于b位置时 保持静止状态 受重力 压力f和弹簧弹力作用 根据共点力平衡条件得f g f弹 根据胡克定律 有f弹 k x1 x 由 两式解得f弹 g kx 故选b 答案b 知识点二摩擦力 c c 5 2016 丽水月考 下列关于摩擦力的说法正确的是 a 摩擦力的方向总与物体的运动方向相反b 摩擦力的大小与相应的正压力成正比c 运动着的物体不可能受静摩擦力作用 只能受滑动摩擦力作用d 静摩擦力的方向与接触物体间相对运动趋势的方向相反 解析摩擦力的方向与物体的运动方向可以相同也可以相反 故a错 静摩擦力的方向总是与物体间相对运动趋势的方向相反 故d对 静摩擦力存在于相对静止的物体间 物体可以是静止的 也可以是运动的 故c错 滑动摩擦力大小与正压力成正比 静摩擦力与正压力无关 最大静摩擦力与正压力成正比 故b错 答案d 6 2016 定海月考 一物块m在水平力拉动下 沿静止的水平传送带由a端运动到b端 如图4甲所示 这时所受摩擦力为f1 现开动机械让传送带向左匀速传动 再次将同样的物块m由传送带的左端匀速拉动到右端 这时所受摩擦力大小为f2 如图乙所示 则f1 f2的大小关系满足 图4 a f1 f2b f1 f2c f1 f2d 上述三种情况都有可能解析两种情况下 物块与传送带之间均为滑动摩擦力 只是相对速度不同而已 由滑动摩擦力的计算公式f fn可知 滑动摩擦力的大小与相对速度的大小无关 故选a 答案a 知识点三力的合成与分解 c c 7 2016 9月金华十校联考 如图5所示 拖拉机拉着耙耕地 拉力f与水平方向成 角 若将该力沿水平和竖直方向分解 则它的水平分力为 图5 a fsin b fcos c ftan d fcot 解析由力的平行四边形定则知 f分解示意图如图 由三角函数得 f水平 fcos 所以b正确 a c d不正确 答案b 8 一根长为l的易断的均匀细绳 两端固定在天花板上的a b两点 若在细绳的c处悬一重物 已知ac cb 如图6所示 则下列说法中正确的是 a 增加重物的重力 ac段先断b 增加重物的重力 不能确定哪段细绳先断c 将a端往左移比往右移时绳子容易断d 将a端往右移时绳子容易断 图6 解析研究c点 c点受重物的拉力 其大小等于重物的重力 即ft g 将重物对c点的拉力分解为对ac和bc两段绳的拉力 其力的平行四边形如图所示 因ac cb 则fbc fac 当增加重物的重力g时 fbc仍大于fac 所以bc段绳先断 因此选项a b不正确 将a端往左移时 fbc与fac两力夹角变大 合力ft一定 则两分力fbc与fac都增大 将a端向右移时两分力夹角变小 两分力变小 由此可知选项c正确 答案c 易错点一不能正确判断弹力的有无及方向1 弹力方向的判断 2 弹力有无的判断 三法 1 条件法 根据物体是否直接接触并发生弹性形变来判断是否存在弹力 此方法多用来判断形变较明显的情况 2 假设法 对形变不明显的情况 可假设两个物体间弹力不存在 看物体能否保持原有的状态 若运动状态不变 则此处不存在弹力 若运动状态改变 则此处一定有弹力 3 状态法 根据物体的运动状态 利用牛顿第二定律或共点力平衡条件判断弹力是否存在 练1 下列图中的各个物体均处于静止状态 图中画出了小球a所受弹力的情况 其中正确的是 答案c 易错点二不能正确判断摩擦力的有无及方向静摩擦力的有无及方向的判断方法 1 假设法 2 状态法根据平衡条件 牛顿第二定律 判断静摩擦力的方向 3 牛顿第三定律法先确定受力较少的物体受到的静摩擦力的方向 再根据 力的相互性 确定另一物体受到的静摩擦力方向 练2 如图7所示 质量为m的物体用细绳拴住放在水平粗糙的传送带上 物体与传送带间的动摩擦因数为 当传送带分别以v1 v2的速度做逆时针运动时 v1 v2 绳中的拉力分别为f1 f2 则下列说法正确的是 图7 a 物体受到的摩擦力ff1 ff2b 物体所受摩擦力方向向右c f1 f2d 传送带速度足够大时 物体受到的摩擦力可为0 答案c 疑难点三摩擦力的 突变 问题1 静摩擦力突变为滑动摩擦力 静摩擦力达到最大值的状态是物体恰好保持相对静止的临界状态 2 滑动摩擦力突变为静摩擦力 滑动摩擦力存在于发生相对运动的物体之间 因此两物体的速度达到相同时 滑动摩擦力要发生突变 变为零或变为静摩擦力 3 由一个静摩擦力突变为另一个静摩擦力 静摩擦力是被动力 其大小 方向取决于物体间的相对运动趋势 相对运动趋势取决于主动力 若主动力发生突变而物体仍然处于相对静止状态 则其静摩擦力将由一个静摩擦力突变为另一个静摩擦力 练3 如图8所示 斜面固定在地面上 倾角为37 sin37 0 6 cos37 0 8 质量为1kg的滑块以初速度v0从斜面底端沿斜面向上滑行 斜面足够长 该滑块与斜 面间的动摩擦因数为0 8 则该滑块所受摩擦力f随时间变化的图象是下图中的 取初速度v0的方向为正方向 g 10m s2 图8 解析滑块上升过程中受到滑动摩擦力作用 由f fn和fn mgcos 联立得f 6 4n 方向为沿斜面向下 当滑块的速度减为零后 由于重力的分力mgsin mgcos 滑块不动 滑动受的摩擦力为静摩擦力 由平衡条件得f mgsin 代入可得f 6n 方向为沿斜面向上 故选项b正确 答案b 易错点四不能根据力的实际作用效果进行分解1 力的分解问题选取原则 1 选用哪一种方法进行力的分解要视情况而定 一般来说 当物体受到三个或三个以下的力时 常利用三角形法或按实际效果进行分解 若这三个力中 有两个力互相垂直 可选用正交分解法 2 当物体受到三个以上的力时 常用正交分解法 2 按实际效果分解力的一般思路 练4 将物体所受重力按力的效果进行分解 下列图中不正确的是 解析a项中物体重力分解为垂直于斜面的分力g1和沿斜面向下的分力g2 b项中物体的重力分解为沿两条细绳使细绳张紧的分力g1和g2 a b两项均正确 c项中物体的重力应分解为垂直于两接触面的分力g1和g2 故c项错误 d项中物体的重力分解为水平向左压紧墙的分力g1和沿绳向下使绳张紧的分力g2 故d项正确 答案c 真题示例 例1 2016 10月浙江选考 中国女排在2016年奥运会比赛中再度夺冠 图9为比赛中精彩瞬间的照片 此时排球受到的力有 图9 a 推力b 重力 推力c 重力 空气对球的作用力d 重力 推力 空气对球的作用力解析途中排球受到的力是 重力 空气对球的阻力 所以答案为c 此刻人手与球并没有接触 所以没有推力 所以选项a b d均错 答案c 例2 2016 4月浙江学考 如图10所示是某人在投飞镖 飞镖在飞行途中受到的力有 图10 a 推力b 重力 空气阻力c 重力 推力d 重力 推力 空气阻力答案b 例3 2015 10月浙江学考 将质量为1 0kg的木块放在水平长木板上 用力沿水平方向拉木块 拉力从0开始逐渐增大 木块先静止后相对木板运 动 用力传感器采集木块受到的拉力和摩擦力的大小 并用计算机绘制出摩擦力大小ff随拉力大小f变化的图象 如图11所示 木块与长木板间的动摩擦因数为 g取10m s2 图11 a 0 3b 0 5c 0 6d 1 0 解析根据摩擦力随拉力的变化图象可知 拉力小于5n时 木块静止 受到的摩擦力为静摩擦力 拉力大于5n时 木块开始运动 受到的摩擦力为滑动摩擦力 大小恒为3n 根据滑动摩擦力的计算公式ff mg 解得 0 3 a选项正确 答案a 例4 2015 1月浙江学考 小刘同学用轻质圆规做了如图12所示的小实验 其中圆规两脚a与b分别模拟横梁与斜梁 钥匙模拟重物 通过实验能说明 o点受到向下的力f产生的对横梁a与斜梁b的作用效果分别是 图12 a 压力 拉力b 压力 压力c 拉力 拉力d 拉力 压力解析根据力的作用效果和平行四边形定则可判定d选项正确 答案d 冲刺训练 1 关于弹力的下列说法正确的是 a 相互接触的物体间不一定有弹力b 站在地面上的人受到的弹力是人脚形变后欲恢复形变而产生的c 细线悬挂着小球 细线对小球的弹力就是小球受到的重力d 走在沼泽地上会下陷 是因为弹力中的支持力小于压力 解析弹力的产生必须同时满足接触和发生弹性形变 故接触不一定就会有弹力 选项a正确 物体受到弹力的原因是施力物体反抗形变 或恢复原状 对受力物体施加的力 站在地面上的人受到的弹力是地面欲恢复形变而产生的 选项b错误 细线对小球的弹力和小球受到的重力性质不同 两者仅仅因为小球处于平衡状态时大小相等而已 选项c错误 力的作用是相互的 人对沼泽的压力等于沼泽对人的支持力 选项d错误 答案a 2 2016 浙江丽水期末 如图13所示 物体a和b处于静止状态 重力分别为9n和4n 不计弹簧测力计和细线的重力 不考虑摩擦 弹簧测力计的读数是 a 9nb 4nc 5nd 13n 图13 解析由题图可知细线中拉力大小等于b的重力 而弹簧两侧受力相等 弹簧测力计的读数等于弹簧测力计受到的拉力 所以读数为4n 答案b 3 一块质量均匀分布的长方体木块按图14甲 乙 丙所示的三种方式在同一水平面上运动 其中甲图中木块做匀速运动 乙图中木块做匀加速运动 丙图中木块侧立在水平面上做匀速运动 则下列关于甲 乙 丙三图中木块所受滑动摩擦力大小关系的判断正确的是 图14 a ff甲 ff乙 ff丙b ff甲 ff丙 ff乙c ff甲 ff乙 ff丙d ff丙 ff甲 ff乙解析根据公式ff fn知 滑动摩擦力的大小与接触面的大小无关 也与相对速度或加速度无关 所以有ff甲 ff乙 ff丙 答案c 4 2016 浙江学考模拟 如图15所示为剪式千斤顶 是用来顶起汽车的装置 当摇动把手时 螺纹轴就迫使千斤顶的左右两臂靠拢 同时抬起重物 汽车对千斤顶的压力为1 0 105n 则当千斤顶两臂间的夹角为120 时 其两臂受到的压力各是多大 若继续摇动把手 将汽车顶起 两臂受到的压力将怎样变化 图15 a 1 0 105n 变小b 1 0 105n 变大c 2 0 105n 变大d 0 5 105n 变小 答案a 5 某物体同时受到同一平面内的