2012高考复习之相互作用

冲刺2012高考 1 力的概念 力是物体对物体的作用 单位 牛顿 2 力的特点 1 力不能离开物体而独立存在 施力物体 受力物体 2 力是物体之间的相互作用 作用力与反作用力 3 力是矢量 既有大小又有方向 力的运算遵行矢量运动算法则 平行四边形定则 3 力的三要素是 大小 方向 作用点 4 力的独立性 一个力作用在某个物体上产生的效果 与这个物体是否同时还受到其他力的作用无关 考点1 力的基本概念 冲刺2012高考 5 力的作用效果 1 使物体发生形变 2 改变物体的运动状态 使物体产生加速度 何为运动状态的改变 用一根带箭头的线段表示力的三要素的方法 4 力的表示方法 冲刺2012高考 考点2 重力 由于地球对物体的吸引而使物体受到的力 1 产生 2 大小 G mg 重力的大小与物体的运动状态无关 4 作用点 物体的重心 3 方向 竖直向下 重力的等效作用点 说明 2 有规则几何形状 质量均匀的物体 其重心在它的几何中心 质量分布不均匀的物体 其重心与物体的形状和质量分布有关 1 重心不一定在物体上 3 薄物体的重心可用悬挂法求得 冲刺2012高考 1 重力的方向总是与当地的水平面垂直 不同地方水平面不同 其垂直水平面向下的方向也就不同 2 重力的方向不一定指向地心 3 并不是只有重心处才受到重力的作用 4 重力是万有引力的一个分力 例 一人站在体重计上称体重 保持立正姿势称得体重为G 当其缓慢地把一条腿平直伸出台面 体重计指针稳定后读数为G 则 A G G B G G C G G D 无法判定 C 冲刺2012高考 考点3 弹力 1 产生 直接接触的物体间由于发生弹性形变而产生的力 2 产生条件 直接接触 有弹性形变 弹力的方向与施力物体的形变方向相反 作用在迫使物体发生形变的物体上 3 方向 压力 支持力的方向总是垂直于接触面 若是曲面则垂直过接触点的切面 指向被压或被支持的物体 绳的拉力方向总是沿绳指向绳收缩的方向 杆一端受的弹力方向不一定沿杆的方向 冲刺2012高考 4 大小 弹簧在弹性限度内 遵从胡克定律力F kx 一根张紧的轻绳上的张力大小处处相等 非弹簧类的弹力是形变量越大 弹力越大 一般应根据物体的运动状态 利用平衡条件或牛顿定律来计算 冲刺2012高考 5 弹力有无及方向的判断 1 根据弹力产生的条件直接判断 2 利用假设法判断 3 根据 物体的运动状态 分析 例 如图所示中的球和棒均光滑 试分析它们受到的弹力 例 如图所示 一小车的表面由一光滑水平面和光滑斜面连接成而成 其上放一球 球与水平面的接触点为a 与斜面的接触点为b 当小车和球一起在水平桌面上做直线运动时 下列结论正确的是 A 球在a b两点处一定都受到支持力B 球在a点一定受到支持力 在b点处一定不受支持力C 球在a点一定受到支持力 在b点处不一定受到支持力D 球在a点处不一定受到支持力 在b点处也不一定受到支持力 D 冲刺2012高考 冲刺2012高考 例 如图所示 固定在小车上的支架的斜杆与竖直杆的夹角为 在斜杆下端固定有质量为m的小球 下列关于杆对球的弹力F的判断中 正确的是 A 小车静止时 F mgcos 方向沿杆向上B 小车静止时 F mgcos 方向垂直杆向上C 小车向右以加速度a运动时 一定有F mg sin D 小车向右以加速度a运动时 方向斜向右上方 与竖直方向夹角满足tan a g D 例 如图所示 滑轮本身的质量可忽略不计 滑轮轴O安在一根轻木杆B上 一根轻绳AC绕过滑轮 A端下面挂一个重物 BO与竖直方向夹角 450 系统保持平衡 若保持滑轮的位置不变 改变 的大小 则滑轮受到的木杆的弹力大小变化情况是怎样的 冲刺2012高考 冲刺2012高考 例 如图甲所示 轻绳AD跨过固定在水平横梁BC右端的定滑轮挂住一个质量为10kg的物体 ACB 30 图乙中轻杆HP一端用铰链固定在竖直墙上 另一端P通过细绳EP拉住 EP与水平方向也成30 轻杆的P点用细绳PQ拉住一个质量也为10kg的物体 g取10N kg 求 1 轻绳AC段的张力FAC与细绳EP的张力FEP之比 2 横梁BC对C端的支持力 3 轻杆HP对P端的支持力 答案 1 1 2 2 100N 方向与水平方向成30 角斜向右上方 3 173N 方向水平向右 弹簧弹力的计算与应用 例 如图所示 质量为m的物体A放在地面上的竖直轻弹簧B上 且弹簧B分别与地面和物体A相连接 现用细绳跨过定滑轮将物体A与另一轻弹簧C连接 当弹簧C处在水平位置且右端位于a点时它没有发生形变 已知弹簧B和弹簧C的劲度系数分别为k1和k2 不计定滑轮 细绳的质量和摩擦 将弹簧C的右端由a点沿水平方向拉到b点时 弹簧B的弹力变为原来的2 3 求a b两点间的距离 冲刺2012高考 例 三个完全相同的轻弹簧 连接成如图所示的情况 各小球质量相同 摩擦不计 则平衡时甲 乙丙中弹簧秤的示数F1 F2 F3的关系如何 F1 F2 F3 例 某缓冲装置可抽象成图所示的简单模型 图中为原长相等 劲度系数不同的轻质弹簧 下列表述正确的是 A 缓冲效果与弹簧的劲度系数无关B 垫片向右移动时 两弹簧产生的弹力大小相等C 垫片向右移动时 两弹簧的长度保持相等D 垫片向右移动时 两弹簧的弹性势能发生改变 BD 冲刺2012高考 例 实验室常用的弹簧秤如图甲所示 连接有挂钩的拉杆与弹簧相连 并固定在外壳一端O上 外壳上固定一个圆环 可以认为弹簧秤的总质量主要集中在外壳 重力为G 上 弹簧和拉杆的质量忽略不计 现将该弹簧秤以两种方式方法固定于地面上 如图乙 丙所示 分别用恒力F0竖直向上拉弹簧秤 静止时两弹簧秤的读数各为多少 乙读数为F0 G丙读数为F0 冲刺2012高考 冲刺2012高考 例 2011 福州模拟 如图所示 在倾角为 的光滑斜面上 劲度系数分别为k1 k2的两个轻弹簧沿斜面悬挂着 两弹簧之间有一质量为m1的重物 最下端挂一质量为m2的重物 现用力F沿斜面向上缓慢推动m2 当两弹簧的总长等于两弹簧原长之和时 试求 1 m1 m2各上移的距离 2 推力F的大小 考点1 静摩擦力 二 摩擦力 1 定义 当一个物体在另一个物体的表面上有相对运动的趋势时 受到的阻碍相对运动趋势的力 2 产生条件 接触面间有相对运动趋势 接触面粗糙 相互接触的物体间有弹力 总跟接触面相切 并与相对运动趋势方向相反 3 方向 4 大小 随着使物体发生相对运动趋势的外力的变化而变化 满足0 f fm 静摩擦力与正压力无关 最大静摩擦力与正压力成正比 冲刺2012高考 例 在粗糙的水平面上放一物体A A上再放一质量为m的物体B A B间的动摩擦因数为 如图所示 施加一水平力F于A 计算下列情况下 A对B的摩擦力大小 1 当A B一起做匀速运动时2 当A B一起以加速度a向右匀加速运动时 1 02 ma 冲刺2012高考 例 指明物体A在以下四种情况下所受的静摩擦力方向 甲 A静止于斜面上乙 A受到F作用仍静止丙 A放在车上 在刹车过程中 A与车厢相对静止丁 A在水平转台上 随转台一起匀速转动 冲刺2012高考 例 物体C置于水平地面上 A B由细绳通过固定在C上的定滑轮相连 C的表面水平 整个系统处于静止状态 如图所示 不计滑轮与细绳之间的摩擦 则下列说法正确的是 A B与C之间的接触面一定是粗糙的B B与C之间的接触面一定是光滑的C C与地面之间的接触面一定是粗糙的D C与地面之间的接触面可能是光滑的 AD 冲刺2012高考 例 为了节省能量 某商场安装了智能化的电动扶梯 无人乘行时 扶梯运转得很慢 有人站上扶梯时 它会先慢慢加速 再匀速运转 一顾客乘扶梯上楼 恰好经历了这两个过程 如图所示 那么在这两个过程中 人受到的摩擦如何变化 加速过程受到水平向右的摩擦力 冲刺2012高考 例 如图所示 有一个重力不计的方形容器 被水平力F压在竖直的墙面上处于静止状态 现缓慢地向容器内注水 直到将容器刚好盛满为止 在此过程中容器始终保持静止 则下列说法中正确的是 A 容器受到的摩擦力不变B 容器受到的摩擦力逐渐增大C 水平力F可能不变D 水平力F必须逐渐增大 BC 冲刺2012高考 例 如图所示 一质量为M 倾角为 的斜面体静止放在水平地面上 质量为m的小木块 可视为质点 放在斜面上 现用一平行于斜面 大小恒定的拉力F作用于小木块 拉力在斜面所在的平面内绕小木块旋转一周的过程中 斜面体和木块始终保持静止状态 下列说法中正确的是 A 小木块受到斜面的最大摩擦力为B 小木块受到斜面的最大摩擦力为F mgsin C 斜面体受到地面的最大摩擦力为FD 斜面体受到地面的最大摩擦力为Fcos C 冲刺2012高考 例 如图所示 重80N的物体A放在倾角为30 的粗糙斜面上 有一根原长为10cm 劲度系数为1000N m的弹簧 其一端固定在斜面底端 另一端放置物体A后 弹簧长度缩短为8cm 现用一测力计沿斜面向上拉物体 若滑块与斜面间最大静摩擦力为25N 当弹簧的长度仍为8cm时 测力计读数不可能为 A 10NB 20NC 40ND 60N D 考点2 滑动摩擦力 1 定义 当一个物体在另一个物体的表面上相对运动时 受到的阻碍相对运动的力 接触面间有相对运动 2 产生条件 接触面粗糙 相互接触的物体间有弹力 总跟接触面相切 并与相对运动方向相反 3 方向 4 大小 F FN 注 滑动摩擦力的大小与接触面的大小 物体运动的速度和加速度无关 只由动摩擦因数和正压力两个因素决定 而动摩擦因数与两接触面材料的性质和粗糙程度有关 冲刺2012高考 例 质量为m的物体放在水平面上 在大小相等 互相垂直的水平力F1和F2的作用下 从静止开始沿水平面运动 如图所示 若物体与水平面间的动摩擦因数为 则物体 A 在F1的反方向上受到Ff1 mg的摩擦力B 在F2的反方向上受到Ff2 mg的摩擦力C 在F1 F2合力的反方向上受到摩擦力为Ff合 mgD 在F1 F2合力的反方向上受到摩擦力为Ff mg D 冲刺2012高考 例 如图所示 质量为M的长方体物块放在水平放置的钢板C上 物块与钢板间的动摩擦因数为m 由于光滑固定导槽A B的控制 该物块只能沿水平导槽运动 现使钢板以速度v1向右匀速运动 同时用水平力F拉动物块使其以速度v2 v2的方向与vl的方向垂直 沿y轴正方向 沿槽匀速运动 以下说法正确的是 A 若拉力F的方向在第 象限 则其大小一定大于 mgB 若拉力F的方向在第二象限 则其大小可能小于 mgC 若拉力F的方向沿y轴正方向 则此时F有最小值 其值为D 若拉力F的方向沿y轴正方向 则此时F有最小值 其值为 BD 冲刺2012高考 冲刺2012高考 例 如图所示 在倾角 300粗糙斜面上放一物体 重力为G 现在用与斜面底边平行的力F G 2推物体 物体恰好能斜向下做匀速直线运动 则物体与斜面之间的动摩擦因数是多少 例 如图所示 位于水平桌面上的物块A质量为2m 由跨过定滑轮的轻绳与质量为m的物块B相连 从滑轮到A和到B的两段绳都是水平的 已知B与A之间的动摩擦因数是 A与桌面之间的动摩擦因数是2 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A使它做匀速运动 则F的大小为 A 8 mgB 4 mgC 5 mgD 6 mg A 冲刺2012高考 例 如图所示 一木板B放在水平地面上 木块A放在B的上面 A的右端通过轻质弹簧固定在竖直墙壁上 用力F向左拉B 使B以速度V向左匀速运动 这时弹簧的拉力为FT 则下面说法正确的是 A 木板B受到的滑动摩擦力的大小等于FTB 地面受到的滑动摩擦力的大小等于FTC 若木板以2V的速度运动 木块受到的摩擦力大小为2FTD 若用2F的力作用在木板B上 木块受到的摩擦力大小仍为FT D 冲刺2012高考 例 截止到2007年年底 我国高速公路通车里程5 3万公里 居世界第二 如图所示 在修建高速公路的路基时 允许的边坡倾角最大值叫做 自然休止角 如果边坡倾角超过自然休止角 会导致路基不稳定 关于 与土壤颗粒之间的动摩擦因数 的关系 下列说法中正确的是 A tan B tan C tan D 与 无关 B 冲刺2012高考 决定物体在斜面上运动状态的因素的专题 若物体以初速V0沿倾角为 的斜面向下运动 则当 tan 时匀速 当 tan 时加速 当 tan 时减速 与物体质量无关 例 如图所示 斜面上放一物体A恰能在斜面上保持静止 如果在物体A的水平上表面再轻放一重物 下面说法中正确的是 A 物体A将开始加速下滑B 物体A仍保持静止C 物体A所受的摩擦力增大D 物体A所受的合力增大 BC 冲刺2012高考 若加一个竖直向下的力呢 若物体原来加速 则上述两种情况下物体又如何运动 例 A质量为m B质量为M A与B间的动摩擦因数为 若在A上作用一个力F 在F由零开始逐渐增大的过程中 A B的运动状态如何变化 地面光滑 冲刺2012高考 1 合力与分力 一个力如果它产生的效果跟几个力共同作用所产生的效果相同 这个力就叫做那几个力的合力 那几个力就叫做这个力的分力 2 合力与它的分力是力的效果上的一种等效替代关系 3 力的合成与分解 1 求几个力的合力叫力的合成 注 力的合成必须遵循 同物性 和 同时性 的原则 同物性 是指待合成的诸力是作用在同一物体上的力 同时性 是指待合成的诸力的同时出现的力 考点1 力的合成 冲刺2012高考 2 运算法则 平行四边形法则 求两个互成角度的共点力F1 F2的合力 可以把F1 F2的线段作为邻边作平行四边形 它的对角线即表示合力的大小和方向 三角形法则 求两个互成角度的共点力F1 F2的合力 可以把F1 F2首尾相接地画出来 把F1 F2的另外两端连接起来 则此连线就表示合力F的大小和方向 冲刺2012高考 3 共点的两个力F1 F2的合力F的大小取值范围是 F1 F2 F F1 F2 例 有三个共点力 F1 3N F2 8N F3 9N 它们的合力大小可能是 A 0NB 1NC 10ND 8N ABCD 冲刺2012高考 例 若两个分力F1 F2夹角为 900 1800 且 保持不变 则下列说法正确的是 A 一个力增大 合力一定增大B 两个力都增大 合力一定增大C 两个力都增大 合力可能减小D 两个力都增大 合力大小可能不变 CD 例 如图所示 O点为三角形ABC的重心 O点作用着三个共点力F1 F2 F3 则三力的合力为多少 例4 如图所示 三角形ABC三边中点分别为D E F 在三角形中任取一点O 如果OE OF DO三个矢量代表三个力 那么这三个力的合力为 A OAB OBC OCD DO 合力为零 A 冲刺2012高考 考点2 力的分解 1 求一个力的分力叫力的分解 是力的合成的逆运算 2 力的分解有特定解的情况 已知力F的大小与方向以及两个分力的方向 则两个分力的大小有唯一确定解 冲刺2012高考 已知F的大小与方向以及一个分力的大小和方向 另一个分力的大小和方向有唯一确定解 3 已知力F的大小和方向以及一个分力的方向和另一分力的大小 当F2 Fsin 时 有唯一解 当F2 Fsin 时 无解 当F F2 Fsin 时 有两解 当F2 F时 有一组解 冲刺2012高考 冲刺2012高考 例 如图所示 重力为G的物体静止在倾角为 的斜面上 将重力G分解为垂直斜面向下的力F1和平行斜面向下的力F2 那么 A F1就是物体对斜面的压力B 物体对斜面的压力方向与F1方向相同 大小为Gcos C F2就是物体受到的静摩擦力D 物体受到重力 斜面对物体的支持力 静摩擦力 F1和F2共五个力的作用 B 力的效果分解在实际生活中的应用 例 如图所示 30 装置的重力和摩擦力均不计 若用F 100N的水平推力使滑块B保持静止 则工件上受到的向上的弹力多大 冲刺2012高考 例 如图所示 人由屈膝下蹲时 膝关节娈曲的角度为 设此时大 小腿部的肌群对膝关节的作用力F的方向水平向后 且大腿骨 小腿骨对膝关节的作用力大致相等 那么脚掌所受地面竖直向上的弹力约为 D 冲刺2012高考 正交分解法的应用 把物体所受各力分解在互相垂直的两个方向上去 然后分别求出每个方向上力的代数和 从而把复杂的矢量运算转化为互相垂直方向上的代数运算 建立直角坐标系时 要考虑尽量减少力的分解 冲刺2012高考 例 如图所示 楔形斜面体倾角为37 其BC长为0 8m AB宽为0 6m 一重为25N的木块原先在斜面体上部 它与斜面间的动摩擦因数为0 6 要使木块沿对角线AC方向匀速下滑 需要对它施加方向平行于斜面多大的力 sin370 0 6 cos370 0 8 考点1 受力分析 受力分析的基本思路 1 确立研究对象 先简单后复杂 先整体后隔离 2 受力分析的顺序 先重力 再找接触力 弹力 摩擦力 最后分析其它力 拉力 场力 浮力等 3 受力分析的三个判断依据 从力的概念判断 寻找施力物体 从力的性质判断 寻找产生原因 从力的效果判断 寻找是否产生形变或改变运动状态 冲刺2012高考 例 如图所示 斜面小车M静止地光滑水平面上 一边紧贴墙壁 若再地斜面上加一物体m 且M m相对静止 小车后来受个力 四 A 例 如图所示 A B两物体紧靠着放在粗糙水平面上 A B间接触面光滑 在水平推力F作用下两物体一起加速运动 物体A恰好不离开地面 则物体A的受力个数为 A 3B 4C 5D 6 冲刺2012高考 例 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 A 2B 3C 4D 5 C C 例 如图所示 小车M在恒力作用下 沿水平地面做直线运动 由此可以判断 A 若地面光滑 则小车一定受三个力作用B 若地面粗糙 则小车可能受三个力作用C若小车做匀速运动 则小车一定受四个力作用D 若小车加速运动 则小车可能受三个力作用 冲刺2012高考 例 如图所示 匀强电场方向与倾斜的天花板垂直 一带正电的物体在天花板上处于静止状态 则下列判断正确的是 A 天花板与物体间的弹力一定不为零B 天花板对物体的摩擦力可能为零C 物体受到天花板的摩擦力随电场强度E的增大而增大D 逐渐增大电场强度E的过程中 物体将始终保持静止 AD 冲刺2012高考 整体与隔离在力的平衡中的应用 例 两刚性球a和b的质量分别为ma和mb 直径分别为da和db da db 将a b球依次放入一竖直放置 内径为的平底圆筒内 如图所示 设a b两球静止时对圆筒侧面的压力大小分别为f1和f2 筒底所受的压力大小为F 已知重力加速度大小为g 若所以接触都是光滑的 则 A B C D A 冲刺2012高考 例 五本书相叠放在水平桌面上 用水平力F拉中间的书C但未拉动 各书仍静止 如图 关于它们所受摩擦力的情况 以下判断中正确的是 A 书e受两个摩擦力作用B 书b受到一个摩擦力作用C 书c受到一个摩擦力作用D 书a不受摩擦力作用 ACD 例 如图所示 两个质量都是m的小球A B用轻杆连接后斜放在墙上处于平衡状态 已知墙面光滑 水平地面粗糙 现将A球向上移动一小段距离 两球再次达到平衡 那么将移动后的平衡状态和原来的平衡状态比较 地面对B球的支持力N和轻杆上的压力F的变化情况是 N不变 F变小 冲刺2012高考 冲刺2012高考 例 如图所示 质量为M的直角三棱柱A放在水平地面上 三棱柱的斜面是光滑的 且斜面倾角为 质量为m的光滑球放在三棱柱和光滑竖直墙壁之间 A和B都处于静止状态 求地面对三棱柱的支持力和摩擦力各为多少 答案 M m gmgtan 例 如图所示 用轻质细线把两个质量未知的小球悬挂起来 今对小球a持续施加一下向左偏下300的恒力 并对小球b持续施加一个向右偏上300的同样在的恒力 最后达到平衡 表示平衡状态的图可能是 A 冲刺2012高考 例 如图所示 上表面光滑的半圆柱体放在水平面上 小物块从靠近半圆柱体顶点O的A点 在外力F作用下沿圆弧缓慢下滑到B点 此过程中F始终沿圆弧的切线方向且半圆柱体保持静止状态 下列说法中正确的是 A 半圆柱体对小物块的支持力变大B 外力F先变小后变大C 地面对半圆柱体的摩擦力先变大后变小D 地面对半圆柱体的支持力变大 C 例 如图所示 有一重力为G的圆柱体放置在水平桌面上 用一夹角为60 两夹边完全相同的人字夹水平将其夹住 夹角仍不变 圆柱体始终静止 试问 1 若人字夹内侧光滑 其任一侧与圆柱体间的弹力大小也等于G 则圆柱体与桌面间的摩擦力的大小为多少 2 若人字夹内侧粗糙 其任一侧与圆柱体间的弹力大小仍等于G 欲使圆柱体对桌面的压力为零 则整个人字夹对圆柱体摩擦力的大小为多少 方向如何 受力不在同一平面内的受力分析 G 方向斜向上 冲刺2012高考 例 如图所示 两根直棒AB和CD相互平行 斜靠在竖直墙壁上固定不动 一圆筒从棒的上端沿棒匀速滑下 若要使圆筒加速下滑 以下措施可行的是 A 保持两棒的倾角不变 减小两棒间的距离B 保持两棒的倾角不变 增加两棒间的距离C 保持两棒间的距离不变 减小两棒的倾角D 增加圆筒的质量 A 冲刺2012高考 用图解法分析动态平衡问题 例 如图所示 小球夹在竖直墙面AC和木板BC之间 不计摩擦 球对墙的压力为FN1 球对板的压力为FN2 在将板BC逐渐放至水平的过程中 下列说法中正确的是 A FN1和FN2都增大B FN1和FN2都减小C FN1增大 FN2减小D FN1减小 FN2增大 B 物体受三个力作用而平衡 其中一个力大小方向都不变 一个力方向不变 还有一个力方向变化 冲刺2012高考 例 在固定于地面的斜面上垂直安放一个挡板 截面为1 4圆的柱状物体甲放在斜面上 半径与甲相等的光滑圆球乙被夹在甲与挡板之间 没有与斜面接触而处于静止状态 如图所示 现在从球心O1处对甲施加一平行于斜面向下的力F 使甲沿斜面方向极其缓慢地移动 直至甲与挡板接触为止 设乙对挡板的压力F1 甲对斜面的压力为F2 在此过程中 A F1缓慢增大 F2缓慢增大B F1缓慢增大 F2缓慢减小C F1缓慢减小 F2缓慢增大D F1缓慢减小 F2缓慢不变 D 冲刺2012高考 例 如图所示 A B是两个完全相同的光滑金属球 放在竖直挡板和倾角为 的斜面之间 均处于静止状态 现缓慢逆时针转动挡板 在挡板由图示的实线位置转到虚线位置的过程中 下列说法正确的是 A A球对斜面的压力一直变小 B球对斜面的压力保持不变B A球对斜面的压力一直变大 B球对斜面的压力保持不变C A球对挡板的压力一直变小 A B两球间的弹力保持不变D A球对挡板的压力一直变大 A B两球间的弹力保持不变 AC 例 固定在水平面上的光滑半球 半径为R 球心O的正上方固定一个小定滑轮 细线一端拴一小球 置于半球面的A点 另一端绕过定滑轮 如图所示 现缓慢地将小球从A点拉到B点 则此过程中 小球对半球压力大小FN 细线的拉力大小F的变化情况是 A FN变大 F不变B FN变小 F变大C FN不变 F变小D FN变大 F变小 C 物体受三个力作用而平衡 其中一个力大小方向都不变 另两个力方向都发生变化 冲刺2012高考 物体受三个力作用而平衡 一个力大小方向都不变 一个力大小不变 方向发生变化 判断还有一个力 冲刺2012高考 例 如图所示 在 共点力合成 的实验中 橡皮条一端固定于P点 另一端连接两个弹簧测力计 分别用F1和F2拉两个弹簧测力计 将这端的结点拉至O点 现让F1大小不变 方向沿顺时针方向转动某一角度 要使这端的结点仍位于O点 则关于F2的大小和图中的 角 下列说法中正确的是 A 增大F2的同时增大 角B 增大F2的同时减小 角C 增大F2而保持 角不变D 减小F2的同时增大 角 ABC 平衡物体中的临界与极值问题 要特别注意恰好出现或恰好不出现的条件 冲刺2012高考 例 物体A的质量为2kg 两根轻细绳b和c的一端连接于竖直墙上 另一端系于物体A上 在物体A上另施加一个方向与水平线成 角的拉力F 相关几何关系如图所示 60 若要使两绳都能伸直 求拉力F的大小范围 g取10m s2 例 如图所示 AC和BC两轻绳共同悬挂一质量为m的物体 若保持AC绳的方向不变 AC与竖直向上方向的夹角为60 改变BC绳的方向 试求 1 物体能达到平衡时 角的取值范围 2 在0 90 的范围内 BC绳上拉力的最大值和最小值 1 0 120 2 Tmax Tmin 冲刺2012高考 关于绳子受力问题 例 用细线AO BO悬挂重物 BO水平 AO与竖直线成450角 如图所示 若AO BO能承受的最大拉力分别为10N和5N OC能承受足够大的拉力 为使细线不被拉断 则重物的最大重力是多少 mg 5N 冲刺2012高考 例 如图所示 将一根不可伸长的柔软轻绳两端分别系于A B两点上 一物体用动滑轮悬挂在绳子上 达到平衡时 两段绳子间的夹角为 1 绳子张力为F1 将绳子B端移到C点 保持整个系统达到平衡时 两段绳子间的夹角为 2 绳子张力为F2 将绳子B端移到D点时 待整个系统达到平衡时 两段绳子间的夹角为 3 绳子张力为F3 不计摩擦 则三种情况下绳子间的夹角和绳子的张力关系怎样 冲刺2012高考 实验目的 1 探究弹力和弹簧伸长量之间的关系 2 学会利用图象法处理实验数据 实验原理 1 如图所示 在弹簧下端悬挂钩码时弹簧会伸长 平衡时弹簧产生的弹力与所挂钩码的重力大小相等 2 弹簧的长度可用刻度尺直接测出 伸长量可以由拉长后的长度减去弹簧原来的长度进行计算 这样就可以研究弹簧的弹力和弹簧伸长量之间的定量关系了 冲刺2012高考 实验器材 铁架台 弹簧 毫米刻度尺 钩码若干 三角板 坐标纸 铅笔 实验步骤 1 将弹簧的一端挂在铁架台上 让其自然下垂 用刻度尺测出弹簧自然伸长状态时的长度L0 即原长 2 如图所示 在弹簧下端挂质量为m1的钩码 量出此时弹簧的长度L1 记录m1和L1 填入自己设计的表格中 冲刺2012高考 3 改变所挂钩码的质量 量出对应的弹簧长度 记录m2 m3 m4 m5和相应的弹簧长度l2 l3 l4 l5 并得出每次弹簧的伸长量x1 x2 x3 x4 x5 冲刺2012高考 数据处理 1 以弹力F 大小等于所挂钩码的重力 为纵坐标 以弹簧的伸长量x为横坐标 用描点法作图 连接各点 得出弹力F随弹簧伸长量x变化的图线 2 以弹簧的伸长量为自变量 写出曲线所代表的函数 首先尝试一次函数 如果不行则考虑二次函数 3 得出弹力和弹簧伸长之间的定量关系 解释函数表达式中常数的物理意义 冲刺2012高考 斜率表示k 注意事项 1 所挂钩码不要