第二章 力 物体的平衡

1、第二章 力 物体的平衡学案（06)三种常见的力物体受力分析知识回忆 1力是_对_的作用，一个物体受到力的作用，一定有_对它施加这种作用力是不能离开_而独立存在的 2力的图示可以把力的三要素都表示出来： (1)带箭头的线段的起点（或终点）表示_； (2)按一定比例画出的带箭头线段的长度表示_； (3)箭头所指方向表示_. 3力的分类： (1)按_分，可分为万有引力（重力）、弹力、摩擦力、分子力、电磁力、核力等； (2)按_分，可分为压力、支持力、动力、阻力、向心力、回复力等； (3)按_分，可分为场力和接触力万有引力（重力）、电磁力均属于场力，弹力、摩擦力均属于接触力； (4）按研究对象分，可分

2、为外力和内力 4分清重力、弹力、摩擦力产生的条件、大小、方向、作用点正确地对物体进行受力分析，是解决力学问题的前提和关键 (1)重力产生条件_，重力大小：(为重力加速度，它的数值在地球上的_最大，_最小；在同一地理位置，离地面越高，值_）一般情况下，在地球表面附近我们认为重力是恒力重力的方向_，重力作用点重心：质量均匀分布、有规则形状的物体重心在物体的_，物体的重心_在物体上(填“一定”或“不一定”）质量分布不均或形状不规则的薄板形物体的重心可用_粗略确定 (2）弹力产生条件_弹力大小：与形变有关，一般用平衡条件或动力学规律求出弹簧弹力大小胡克定律：式中的被称为_，它的单位是_，它由_决定；式

3、中的是弹簧的_.弹力的方向：与形变方向相反轻绳只能产生拉力，方向沿绳子且指向_的方向；坚硬物体的面与面，点与面接触时，弹力方向_接触面（若是曲面则是指其切面），且指向被压或被支持的物体球面与球面之间的弹力沿半径方向，且指向受力物体 (3)摩擦力产生条件：两物体接触面_；物体间存在_；接触物体间有相对运动（_摩擦力）或相对运动趋势（_摩擦力）摩擦力的方向：滑动摩擦力的方向沿接触面和_相反，与物体运动方向不一定相同静摩擦力方向沿接触面与物体的_相反可以根据平衡条件或牛顿运动定律判断滑动摩擦力的大小：，式中的是指_，不一定等于物体的重力；式中的被称为动摩擦因数，它的数值由_决定；静摩擦力的大小：除最

4、大静摩擦力以外的静摩擦力大小与正压力_关，最大静摩擦力近似等于滑动摩擦力，与正压力成_比；静摩擦力的大小应根据平衡条件或牛顿运动定律来进行计算5力的作用效果，可以使物体_或_.跟踪练习1下列关于力的说法，正确的是 （ ） A两个物体一接触就会产生弹力 B物体的重心不一定在物体上 C. 滑动摩擦力的方向和物体运动方向相反 D悬挂在天花板上的轻质弹簧在挂上重2N的物体后伸长2cm静止，那么这根弹簧伸长1cm后静止时，它的两端各受到1N的拉力2如图所示，在水平力作用下，A, B保持静止若A与B的接触面是水平的，且0，则B的受力个数可能为 （ ） A. 3个 B. 4个 C. 5个 D. 6个3关于两

5、物体之间的弹力和摩擦力，下列说法中正确的是 （ ） A有摩擦力一定有弹力 B. 摩擦力的大小与弹力成正比 C有弹力一定有摩擦力 D弹力是动力，摩擦力是阻力 4如图所示，用水平力将物体压在竖直墙壁上，保持静止状态，物体所受的摩擦力的大小 （ ） A随F的增大而增大 B随F的减少而减少 C等于重力的大小 D. 可能大于重力 5.L型木板P（上表面光滑）放在固定斜面上，轻质弹簧一端固定在木板上，另一端与置于木板上表面的滑块Q相连，如图所示若P、Q一起沿斜面匀速下滑，不计空气阻力则木板P的受力个数为 （ ） A. 3 B. 4 C. 5 D. 6 6如图所示，重为20N的物体在动摩擦因数为0.1的水平

6、面上向左运动，同时受到一个大小为1ON，方向水平向右的恒力作用，则物体所受的摩擦力的大小和方向为 （ ） A. 2N，水平向左 B. 2N，水平向右 C. 12N，水平向右 D. 8N，水平向右 7在机场货物托运处，常用传送带运送行李和货物，如图所示，靠在一起的两个质地相同，质量和大小均不同的包装箱随传送带一起上行，下列说法正确的是 （ ） A匀速上行时b受3个力作用 B匀加速上行时b受4个力作用 C若上行过程传送带因故突然停止时，b受4个力作用 D若上行过程传送带因故突然停止后，b受的摩擦力一定比原来大8如图所示，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与斜放的固定挡板MN

7、接触且处于静止状态，弹簧处于竖直方向，则斜面体P此刻受到的外力个数有可能为 （ ）A. 2个 B. 3个 C. 4个 D. 5个9如图所示，有黑白两条毛巾交替折叠放在地面上，白毛巾的中部用线与墙连结着，黑毛巾的中部用手将它拉住，欲将其分离开来，若每条毛巾的质量均为，毛巾间及其跟地面的摩擦因数均为，问将黑毛巾匀速拉出需加多大的力？即时检测 1书放在水平桌面上，桌面会受到弹力的作用，产生这个弹力的直接原因是 （ ） A书的形变 B桌面的形变 C书和桌面的形变 D书受到的重力 2关于静摩擦力，下列说法正确的是 （ ） A两个相对静止的物体间一定存在静摩擦力 B受静摩擦力作用的物体一定是静止的 C静摩

8、擦一定是阻力 D在压力一定的条件下，物体受到的静摩擦力是可以变化的，但有一定限度 3关于摩擦力，下列说法正确的是 （ ） A相互压紧的粗糙物体间总是有摩擦力的 B正压力增大，摩擦力一定增大 C. 摩擦力的方向总是与物体的运动方向在同一直线上 D. 摩擦力的方向与物体的运动方向有时是一致的4一根质量为、长为的均匀长方体木料放在水平桌面上，木料与桌面间动摩擦因数为，当木料向右滑动经过如图所示的位置时，桌面对它的摩擦力大小为_.5如图所示，小球B放在真空容器A内，球B的直径恰好等于正方体A的边长，将它们以初速度竖直向上抛出，下列说法中正确的是（ ）A若不计空气阻力，上升过程中，A对B有向上的支持力B

9、若考虑空气阻力，上升过程中，A对B的压力向下C若考虑空气阻力，下落过程中，B对A的压力向上D若不计空气阻力，下落过程中，B对A没有压力 6如图所示，四个完全相同的弹簧都处于水平位置，它们的右端受到大小皆为的拉力作用，而左端的情况各不相同： 中弹簧的左端固定在墙上， 中弹簧的左端受大小也为的拉力作用， 中弹簧的左端拴一小物块，物块在光滑的桌面上滑动， 中弹簧的左端拴一小物块，物块在有摩擦的桌面上滑动，若认为弹簧的质量都为零，以依次表示四个弹簧的伸长量，则有 （ ）A. B. C. D. 7如图所示，原长分别为和、劲度系数分别为和的轻质弹簧竖直地悬挂在天花板下两弹簧之间有一质量为的物体，最下端挂着

10、质量为的另一物体整个装置处于静止状态，这时两个弹簧的总长度为_用一个质量为的平板把下面的物体竖直地缓慢地向上托起，直到两个弹簧的总长度等于两弹簧的原长之和，这时平板受到下面物体的压力大小等于_.学案（07)力的合成与分解知识回忆1运算法则：只有大小没有方向的物理量叫标量，运算法则是_，既有大小，又有方向的物理量，叫_，运算法则是_. 2平行四边形定则：如果用_作平行四边形，那么，合力的大小和方向就可以用_来表示 3力的合成：(1)在大小一定时，角越大，合力越_. (2)合力的取值范围：.如果没有限制，可以取该范围内的任意值吗？_. (3)合力可以比分力大吗？_；可以比分力小吗？_；可以等于分力

11、吗？_. 4.力的分解：分解某个力时，既可以按照这个力产生的效果分解，也可以进行正交分解； (1)已知合力和两个分力的方向，求两个力的大小，有_组解； (2)已知合力和一个分力的大小和方向，求另一个分力的大小和方向，有_组解； (3)已知合力和一个分力的大小和另一个分力的方向，有_组解；(4)已知合力和两个分力的大小，求两个力的方向时，有_组解跟踪练习 1图为节日里悬挂灯笼的一种方式，A, B点等高，O为结点，轻绳AO, BO长度相等，拉力分别为、，灯笼受到的重力为.下列表述正确的是 （ ） 2如图所示，物体静止于光滑水平面M上，力作用于物体0点，现要使物体沿着00方向做匀加速运动（和00都在

12、M平面内），那么必须同时再加一个力，这个力的最小值为 （ ）3如图所示，将一根不可伸长、柔软的轻绳两端分别系于A,B两点，一物体用动滑轮悬挂在绳子上，达到平衡时，两段绳子间夹角为，绳子张力为；将绳子B端移至C点，等整个系统达到平衡时，两段绳子间的夹角为，绳子张力为；将绳子B端移至D点，待整个系统达到平衡时，两段绳子间的夹角为，绳子张力为，不计摩擦，则 （ ）4.重为的小球，用长为的细线悬起，放在光滑的半径为的半球面上，小球的半径可忽略，悬点在大球球心的正上方，距离球顶求线对小球的拉力和大球对小球的支持力若将悬线变长一些，则这两个力如何变化？ 5不计重力的轻杆OP能以O为轴在竖直平面内自由转动，

13、P端挂一重物，另用一根轻绳通过滑轮系住P端，当OP和竖直方向的夹角缓慢增大时(),OP杆所受作用力的大小 （ ） A恒定不变B逐渐增大 C逐渐减小D先增大，后减小 6如图所示，质量为的小球与三根相同的螺旋形弹簧相连静止时相邻两弹簧间的夹角均为120 若此时弹簧a、b对小球的作用力均为，则弹簧c对小球的作用力大小可能为 （ ） A. B. C. D. 7如图所示，一个氢气球重16N，空气对它的浮力为22N，由于受到水平风力的作用，使系氢气球的绳子和地面的夹角，由此可知，绳子的拉力为_N，水平风力为_N.8如图（1)所示，物体放在粗糙的较长的木块上，木板可绕M端自由转动，若将其N端缓慢地从水平位置

14、抬起，木板与水平面的夹角为，物体所受木板的摩擦力为，试定性地说明物体所受的摩擦力的大小随的变化情况（设物体所受的最大静摩擦力跟同样情况下的滑动摩擦力相等）并画在图（2)中9两根长度相等的轻绳的下端挂一质量为的物体，上端分别固定在水平天花板上的两点，两点间距离为，如图所示，已知两绳所受的最大拉力为,则绳的长度不得短于多少？10. 1999年，中国首次北极科学考察队乘坐我国自行研制的“雪龙”号科学考察船对北极地区海域进行了全方位的卓有成效的科学考察，“雪龙”号科学考察船不仅采用特殊的材料，而且船体的结构也满足一定的条件，以对付北极地区的冰块和冰层，它靠自身的重力压碎周围的冰块，同时又将碎冰挤向船底

15、，如图所示倘若碎冰块仍挤在冰层与船体之间，船体由于受巨大的侧压力而可能解休，为此，船壁与竖直平面之间必须有一个恰当的倾斜角设船壁与冰块间的动摩擦因数为，试问使压碎的冰块能被挤向船底，角应满足什么条件即时检测 1两个共点力、，其中=50N,=30N它们合力的大小不可能是 （ ） A. 80N B. 50N C. 30N D. 10N 2有三个共点力，大小分别为14N, 1ON, 5N其合力的最小值为 （ ） A. ON B. 3N C. 5N D. 1N3在研究共点力合成实验中，得到如图所示的合力与两力夹角的关系图像，则下列说法正确的是 （ ） A. 2N14N B. 2N10N C两分力大小分

16、别为2N和8N D两分力大小分别为6N和8N4如图所示，一个物体由绕过定滑轮的绳拉着，分别用图中所示的三种情况拉住，在这三种情况下，若绳的张力分别为，轴心对定滑轮的支持力分别为，滑轮的摩擦、质量均不计，则 （ ） 5竖直平面内的圆环上，等长的两细绳OA和OB结于圆心点，下悬挂重为的物体，如图所示，OA绳不动，将OB绳的B端从C点沿圆形支架顺时针缓慢转到D点，OD为水平位置则OA和OB绳上拉力大小的变化是_. 6在光滑水平面上，物体在几个水平力的作用下处于平衡状态，若将其中一个力的方向沿逆时针方向在水平面上旋转一周，则物体在这个过程中所受合力的变化情况是（ ） A大小不变，方向变化 B大小变化，

17、方向不变 C大小由零逐渐增大，方向也不断改变 D大小先逐渐变大，再逐渐减小为零，且方向不断变化 7用两根绳子吊起一个重物，如图所示如果每根绳子所承受的最大拉力为1104 N,=53,=37，则该装置能吊起的重物最大重力是多少？学案（08)共点力作用下物体的平衡知识回忆 1共点力：物体同时受几个力的作用，如果这几个力都作用于物体的_或者它们的作用线交于_，这几个力叫共点力 2平衡状态：一个物体在共点力作用下，如果保持_或_运动，则该物体处于平衡状态 3平衡条件：物体所受合外力_其数学表达式为：_或_=_，其中为物体在x轴方向上所受的合外力，为物体在y轴方向上所受的合外力4力的平衡：作用在物体上的

18、几个力的合力为零，这种情形叫做_若物体受到两个力的作用处于平衡状态，则这两个力_若物体受到三个力的作用处于平衡状态，则其中任意两个力的合力与第三个力_.跟踪练习 1如图所示，小球用轻绳悬挂在天花板上，并斜命在光滑斜面上，当斜面逐渐向右缓慢移动直到小球到达斜面顶（此时轻绳几乎达到水平）的过程中，绳对小球的拉力将 （ ） A增大 B先减小再增大 C.减小 D先增大再减小2已知两个力的合力大小为1ON，一个分力与合力夹角为30，则另一个分力的大小可能是 （ ） A. 3N B. 5N C. ION D. 100N 3如图所示，物体悬挂于细绳下端，用力拉住细绳上的O点，使细绳倾斜现保持0点不动，改变方

19、向，开始时和细绳的拉力恰垂直，则 （ ） A. 向x轴靠近时，减小增大 B. 向x轴靠近时，、都增大 C. 向y轴靠近时，、都减小 D. 向y轴靠近时，增大减小 4我们把斜向上作用在紧贴竖直墙且静止的物体上的力分解为如图所示的、两个分力，则 （ ）A. 就是物体对墙的正压力 B. 和墙对物体的弹力是作用力反作用力 C. 和墙对物体的弹力是一对平衡力 D.墙对物体的静摩擦力必竖直向下 5如图所示，质量为的球用轻绳悬挂在光滑竖直墙上，绳与墙夹角为，绳中张力为，则球对墙的压力大小为 （ ）6小车沿斜面匀速向上行驶，则稳定时小车上悬挂小球的绳子的方向应为图中的 （ ）A方向a B方向bC方向c D方向

20、d 7如图所示，质量为、顶角为的直角劈和质量为的正方体放在两竖直墙和水平面间，处于静止状态若不计一切摩擦，水平面对正方体的弹力大小为_，墙面对正方体的弹力大小为_.8如图所示为拔桩架示意图，绳CE水平，绳CA竖直，已知绳DE与水平方向夹角为a，绳BC与竖直方向夹角为Q，若在E点施加竖直向下的大小为F的力，求CA绳向上拔桩的力的大小 9用轻质细线把两个质量未知的小球悬挂起来，如图所示今对小球a持续施加一个向左偏下30的恒力，并对小球b持续施加一个向右偏上30的同样大的恒力，最后达到平衡表示平衡状态的图可能是图中的 （ ） 10在快艇的水平牵引力作用下，脚踏倾斜滑板在水上匀速滑行，设滑板是光滑的，

21、运动员与滑板的总质量=70kg,滑板的总面积=0.12m2，水的密度=1.0103，理论研究表明：当滑板与水平方向的夹角为 (板前端抬起的角度）时，水对板的作用力大小，方向垂直于板面，式中为快艇的牵引速度，是滑板的滑水面积求：为使滑板能在水面上滑行，快艇水平牵引滑板的最小速度11如图所示，在倾角为的斜面上，放一质量为m的光滑小球，球被竖直的木板挡住，则球对挡板的压力和球对斜面的压力分别是多少？即时检测1如果两个力彼此平衡，则它们 （ ） A必是作用力与反作用力 B必是同种性质的力 C必不是作用力与反作用力 D可以是作用力与反作用力，也可以不是 2如图所示，物块m静止于倾斜放置的木板上，当倾斜角

22、增大，直至物块开始滑动之前的过程中，物块m对木板的压力和物块所受的摩擦力的变化是 （ ）A.,都增大 B.,都减小C.增大,减小 D. 减小,增大 3如图所示，某个物体在四个共点力作用下处于静止状态，若的方向沿逆时针转过90而保持其大小不变，其余三个力的大小和方向保持不变，则此时物体所受到的合力大小为（ ） A. B. C. D. 4如图所示，物体m静止在倾角为的斜面上，再用水平力推物体m.当由零逐渐增大，但物体仍静止时，则 （ ）A物体m受到的静摩擦力一定减小B物体受到的合外力不变C.斜面受到的正压力增大D.物体m对斜面的静摩擦力一定增大 5如图所示，放在水平桌面上的木块受到8N,= 3N两

23、水平推力作用而静止，若撤去，则物体在水平方向上受到的合力为 （ ）A. 8N，向左 B. 3N，向左C. 2N，向右 D. 零 6如图所示，物体a、b和c叠放在水平桌面上，水平力=5N, =1ON，分别作用于物体b和c上，物体a、b和c仍保持静止，以,分别表示a与b,b与c，c与桌面的静摩擦力的大小，则 （ ）A. =5N, =0，=5NB. =5N, =5N，=0C. =0, =5N，=5ND. =0, =10N，=5N7如图所示，平板Q重30ON，滑轮重力不计，摩擦不计，要使整个装置静止，则重物P的重力范围为_. 8如图所示，AOB为水平放置的光滑杆，夹角=60，杆上套有两个重力不计的小环

24、，两环间连有可伸缩的弹性绳今在绳的中点施加一沿角平分线水平方向的力，缓慢地拉绳，待两环达稳定状态时，绳对环的拉力=_. 9一只小虫在半径为R的半球形碗内可以爬多高？（假定小虫与碗之间静摩擦因数为.）学案（09)力矩 有固定转动轴物体的平衡知识回忆 1力矩：作用在有固定转轴物体上的力所产生的转动效果，不仅与力的大小有关，而且还与转轴到力的作用线的_有关，力的转动效果是由力和力臂两个因素决定的，用力和力臂的乘积来量度力的转动效果，并称之为力矩，即：；逆时针力矩使物体作逆时针转动，顺时针力矩使物体作顺时针转动力矩的单位是_.2有固定转轴物体的平衡条件：力矩可以使物体向不同的方向转动有固定转动轴的物体

25、的平衡条件是：使物体向顺时针方向转动的力矩之和_使物体向逆时针方向转动的力矩之和；也就是合力矩等于零，即=0.跟踪练习 1如图所示，重为的圆盘与一轻杆相连，杆与盘恰相切，支于O点现用力竖直向下拉杆的另一端，使该端缓慢向下转动，则杆转到竖直之前，拉力及其力矩的变化情况是 （ ）A. 变小，不变B. ,均变小C. 先变大再变小，始终变大D. 变小，变大2如图所示，一均匀直角三角形木板abc，可绕垂直纸面通过c点的水平轴转动现用一始终沿直角边ba的作用于a点的力，使bc边缓慢地由水平位置转至竖直位置，在此过程中，力的大小随角变化的图线是图中的 （ ） 3如图所示，长为、重为的均匀横杆，A端铰于墙上，

26、另一端用钢丝绳BC拉成水平状态从开始时刻起，一个所受重力为、可看作质点的物体匀速沿杆以速度从A端滑向B端，则在小物体滑动的过程中，钢丝绳所受拉力的大小与时间的关系如图中的 （ ）4.如图所示，质量为的匀质木杆，上端可绕固定水平光滑轴O转动，下端搁在木板上，木板置于光滑水平地面上，杆与竖直方向成45角，杆与木板间的滑动摩擦系数为1/2，为使木板向右做匀速运动，所加的水平拉力等于 （ ）A. B.C. D.5如图所示，一质量为m的金属球与一细杆连接在一起，细杆的另一端用铰链铰于墙上较低位置，球下面垫一木板，木板放在光滑水平地面上，球与板间的滑动摩擦系数为k，下面说法中正确的有 （ ）A用水平力将木

27、板向右匀速拉出时，拉力B用水平力将木板向右匀速拉出时，拉力C用水平力将木板向左匀速拉出时，拉力D用水平力将木板向左匀速拉出时，拉力 6如图所示，是一种手控制动器，a是一个转动着的轮子，b是摩擦制动片，c是杠杆，O是其固定转动轴，手在A点施加一个作用力时，b将压紧轮子，使轮子制动若使轮子制动所需的力矩是一定的，则下列说法正确的是 （ ）A轮a逆时针转动时，所需的力较小B轮a顺时针转动时，所需的力较小 C无论a逆时针还是顺时针转动，所需的力相同 D无法比较的大小 7如图，两长度均为5m的轻杆AB、BC，处在同一竖直平面内，A、B、C三处均用铰链连接，其中A、C两点在同一水平面上且相距6m现在BC杆的中点处施加一水平作用力=36 N，整个装置仍保持静止不动，则AB杆对B处铰链的作用力大小为_N若持续增大力F,整个装置仍保持静止.在此过程中，BC杆对C处铰链的作用力的方向的变化情况为_(选填“顺时针转动”、“保持不变”或“逆时针转动”） 8如图所示，是人手臂骨骼与肌肉的生理结构示意图，手上托着重为的物体(1)在方框中画出前臂受力示意图（把手、手腕、尺骨和挠骨看成一个整体，它们所受重力不计，图中O点看作固定转动轴，O点受力可以不画）;(2)根据图中标尺估算出手臂的二头肌此时的收缩力大小约为_. 9如图所示，均匀