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文档简介

1、非平稳多体第 2 讲力和物体的平稳常考的3 个问题 挑选题 主要题型:挑选题难度档次:低档或中档难度,是高考卷中的最基础考题以平稳状态为主要背景,或涉及匀速运动,对物体作受力分析、进行力的合成分解的简洁运算,高考热点一、力的分类1 按性质分重力(万有引力) 、弹力、摩擦力、分子力、电场力、磁场力(按现代物理学理论,物体间的相互作用分四类:长程相互作用有引力相互作用、电磁相互作用;短程相互作用有强相互作用和弱相互作用;宏观物体间只存在前两种相互作用;)2 按成效分压力、支持力、拉力、动力、阻力、向心力、回复力3 按产生条件分场力(非接触力,如万有引力、电场力、磁场力)、接触力(如弹力、摩擦力)

2、;f二、重力f地球上一切物体都受到地球的吸引,这种由于地球吸引而使物体受g到的力叫做重力;重力又可以叫做重量;大小g ,方向 实际上重力g只是万有引力f 的一个分力; 对地球表面上的物体,万有引力的另一个分力是使物体随地球自转的向心力f ,如下列图; 由于 f 比 g小得多 ( f 与 g的比值不超过0.35%),因此高考说明中明确指出:在地球表面邻近,可以认为重力近似等于万有引力;物体各部分都要受到重力作用;从成效上看, 我们可以认为各部分受到的重力作用都集中在一点,这一点叫做物体的重心;重心可能在物体内,也可能在物体外;三、 弹力1弹力的 产生条件弹力的产生条件是:两个物体直接接触,并发生

3、弹性形变;2 弹力的方向压力、支持力的方向总是垂直于接触面指向被挤压或被支持的物体;绳对物体的拉力总是沿着绳收缩的方向;例 1如下列图,光滑但质量分布不均的小球,球心在o,重心在 p,静止在竖直墙和桌角之间;试画出小球所受的弹力;解:由于弹力的方向总是垂直于接触面,在a 点,弹力f1 应当垂直于球面,所以沿半径方向指向球心o;在 b 点弹力 f2 垂直于墙面,因此也沿半径指向球心o;对于圆球形物体,所受的弹力必定指向球心,但不肯定指向重心;(由于f1、f2、gof2f1bpa为共点力,重力的作用线必需经过o点,因此p、o 必在同一竖直线上,p 点可能在o的正上方(不稳固平稳),也可能在o的正下

4、方(稳固平稳) ;例 2如下列图, 重力不行忽视的匀称杆被细绳拉住而静止在水平面上方,试画出杆所受的弹力;af1解: a 端所受绳的拉力f1 沿绳收缩的方向,即沿绳向斜上方;b 端所受的弹力f2f2垂直于水平面,竖直向上;由此题可以看出:直杆两端所受的弹力并不肯定沿杆的方向(与绳有区分);b从平稳的角度看,此杆受到的水平方向合力应当为零,而重力g 和支持力f2 在竖直方向,因此杆的下端肯定仍受到水平面给的向右的静摩擦力f 作用;3 弹力的大小对有明显形变的物体(如弹簧、橡皮条等) ,在弹性限度内,弹力的大小可以由胡克定律运算;对没有明显形变的物体,如桌面、绳子等物体, 弹力大小就要由物体的受力

5、情形和运动情形共同打算(这种力叫做被动力);胡克定律可表示为(在弹性限度内): f=kx,即弹簧弹力大小跟形变量大小成正比(形变量可以是伸长 量也可以是压缩量)k 叫做弹簧的劲度系数,简称劲度;仍可以表示成f=kx,即弹簧弹力的转变量和弹簧 形变量的转变量也成正比,而且比例系数仍旧是弹簧的劲度;弹簧的劲度k 越大,弹簧就越“硬” ;(同样的力f 作用下形变量 x 小)一根弹簧剪断成两根后,每根的劲度k 都比原先的劲度大;两根弹簧串联后组成的新弹簧总劲度变小;两根弹簧并联后组成的新弹簧总劲度变大;例 3如右边左图所示,一根轻弹簧竖直地放在水平桌面上,下端固定,上端放一个重物;稳固后弹簧的长度为l

6、;现将该轻弹簧截成等长的两段,将该重物也分为重量相等的两块,按右图连接好,稳固后两段弹簧的总长度为l;就a l=lb l>lc l<ld不知道弹簧的原长,无法确定解:把左图中原先整根弹簧想象成分为长度相等的上、下两段, 就两段受的弹力大小都等于重物的重量;其下段的长度应当和右图下段的长度 相同; 而上段承担的压力是原先物体的总重量,其长度明显比右图上段的 长度小(右图上段弹簧受的压力只有物体总重量的一半);因此选b;其实此题可以把弹簧分成任意比例的两段,重物也可以分成任意比例g2 x2k2g2/ x2k2g1g1的两部分,用同样的分析方法,得出的结论仍旧应选b; x1/x1k 1k

7、1例 4如下列图,两物体重量分别为g1、 g2,两弹簧劲度分别为k1、k2,弹簧两端与物体和地面相连;用竖直向上的力f 缓慢向上拉g2,使下面弹簧刚好复原原长;求该过程f 向上拉动的距离;解:关键是求两种状态下每根弹簧的形变量大小 x1、x2、x1、x2;无拉力 f 时: x1= g1+g2/ k1, x2= g2/ k2,( x1、 x2 均为压缩量) ;加拉力 f 时 x1=0, x2=g1/ k2,( x2为伸长量)因此 f 向上拉动的距离s= x1+ x2 + x2=g111g 2 k1k2例 5如下列图,将一个金属块用被压缩的弹簧卡在矩形箱子的顶部;在箱子的上顶板和下底板上分别装有压

8、力传感器(可将该处压力大小在运算机上显示出来);当箱子静止时,上、下两只压力传感器的示数依次为6n 和 10n;箱子沿竖直方向运动过程中的某时刻,发觉上面那2只压力传感器的示数变为5n;求此时刻箱子的加速度大小和方向;( 取 g=10m/s )解:下面的压力传感器的示数等于弹簧的弹力大小,只要上面的传感器有示数,就说明弹簧2的形变量没有转变, 下面传感器的示数就不会转变,因此其示数仍是 10n;由已知得金属块的重量为 4n,质量为 0.4kg ;此时金属块所受的合外力大小为 1n,方向竖直向上, 因此加速度是 2.5m/s ,方向竖直向上 (可能向上做加速运动,也可能向下做减速运动) ;四、摩

9、擦力1摩擦力产生条件摩擦力的产生条件为:两物体直接接触、相互挤压、接触面粗糙、有相对运动或相对运动的趋势;这四个条件缺一不行;两物体间有弹力是这两物体间有摩擦力的必要条件;(没有弹力就不行能有摩擦力;)2滑动摩擦力大小在接触力中,必需先分析弹力,再分析摩擦力;只有滑动摩擦力才能用公式f= n,其中的n表示正压力(不肯定等于物体重力g);3静摩擦力大小一般情形下静摩擦力大小不能用滑动摩擦定律f= n 运算;静摩擦力的最大值略大于滑动摩擦力;在一般的运算中,可认为静摩擦力的最大值等于滑动摩擦力,既f m= n;一般情形下静摩擦力的大小要依据物体的受力情形和运动情形共同确定(属被动力),其可能的取值

10、范畴是: 0 f f m;例 6如下列图,三个物体质量相同,与水平地面间的动摩擦因数也相同,分别受到大小相同的力f1、f2、f3 作用,其中 f1、f2 与水平面的夹角相同;已知甲、乙、丙都没有离开地面;就它们所受的摩擦力大小的关系是a肯定是甲最大b肯定是乙最大c肯定是丙最大d甲、乙所受摩擦力大小可能相同f1f2甲乙丙f3解:从题意无法判定三个物体所受摩擦力是静摩擦力仍是滑动摩擦力;如甲、乙、丙都与地面发生了相对滑动,依据滑动摩擦定律f= n,摩擦力大小取决于它们与水平面间正压力的大小,明显乙受的摩擦力最大而甲受的摩擦力最小;如甲、乙、丙都与地面都没有发生相对滑动,就它们受到的摩擦力跟f 的水

11、平分力平稳,明显丙受的摩擦力最大,而甲、乙受的摩擦力大小相等;此题选d;例 7如下列图, a、b 为两个相同木块,a、b 间最大静摩擦力f m=5n,水平面光滑;a当 b 受到的水平拉力f 为 6n 和 12n 时, a、b 之间的摩擦力大小分别是多大?f b解:先确定临界状态:a、b 间刚好发生相对滑动时,是一种临界状态;这种状态下,既可以认为a、b 间已经发生了相对滑动,摩擦力是滑动摩擦力,大小是f m=5n;也可以认为a、b 间仍没有发生相对滑动,因此它们的加速度仍旧相等,即aa=ab;分别以a 和整体为对象,运用牛顿其次定律,可得 拉力的临界值是f0=10n;当拉力 f=6n<f

12、0 时, a、b 保持相对静止共同加速,a、 b 之间的摩擦力是静摩擦力,大小为3n;当拉力f=12n>f0 时, a、b 之间肯定发生了相对滑动,它们之间的摩擦力是滑动摩擦力,摩擦力大小为5n; 留意: 争论物理问题常常需要分析临界状态;物体处于临界状态时,可以认为它同时具有这两种状态下的全部性质,因此可以同时列出两个方程;4摩擦力方向摩擦力方向和物体间相对运动(或相对运动趋势)的方向相反;摩擦力的方向和物体的运动方向可能成任意角度;摩擦力方向可能和物体运动方向相同(如图,a 在皮带作用下被加速, f 作为动力) ;可能和物体运动方向相反 (如图, a 在皮带上向左运动, f 作为阻力

13、); 可能和物体速度方向垂直(如图, f 作为 a 做匀速圆周运动的向心力) ;可能跟物体运动方向之间成任意角度(如图,物体a 沿车后壁下滑) ;aaav1v2以上提到的无明显形变时的弹力和静摩擦力都是被动力;就是说:无明显形变时的弹力和静摩擦力的大小和方向,都无法由公式直接运算得出,只能由物体的受力情形和运动情形共同打算;例 8如下列图,长木板的左端有固定转动轴,靠近木板右端处静止放有一个木块;现将木板的右端缓慢提升,使木板从水平位置开头逆时针转动;当木板倾角达到 25o时,木块开头沿木板向下滑动;认为最大静摩擦力等于滑动摩擦力,那么在 从 0o逐步增大到40o的过程中,以下说法中正确选项a

14、木块受的摩擦力逐步减小b木块受的摩擦力先增大后减小c木块受的合外力不断增大d 木块受的合外力始终为零解:木块和斜面发生相对滑动前, 受到的摩擦力是静摩擦力; 由共点力平稳可得, 其大小为 f =mgsin , 随倾角 增大而增大; 木块和斜面发生相对滑动后, 木块受到的摩擦力是滑动摩擦力, 其大小由 f = n求得, 为 f =mgcos ,随倾角 的增大而减小;在发生相对滑动前,由于是“缓慢”转动,可认为木块处于平稳状态,所以合力为零;发生相对滑动后,木块做加速运动,合外力f 合= mgsin - cos ,随 的增大而增大;所以此题答案应选b;f- 图象如右,临界角0=arctan 由此题

15、可得:物体恰好沿斜面匀速下滑的充要条件是:tan =例 9如下列图,斜面b放在水平面上,木块a 放在斜面上;用水平力f 推a 时, a、b都保持静止;如将推力f 稍为减小一点,就关于a、b 间的摩擦力大小 f 1 和 b、地间的摩擦力大小f 2 的变化情形的描述正确选项af 1 和 f 2 肯定都减小b f 1 和 f 2 可能都不变cf 1 可能增大, f 2 肯定减小d f 1 肯定减小, f 2可能增大fggo0fab解:以质点组为对象,始终处于静止状态,f 2=f 肯定减小;而f 1 的变化要看原先平稳时f 1 的方向;如原先 f 1 沿斜面对上,就增大;如原先f 1 沿斜面对下,就减

16、小;选c;五、力的合成与分解1矢量的合成与分解都遵从平行四边形定就(可简化成三角形定就)平行四边形定就实质上是一种等效替换的方法;一个矢量(合矢量)的作用成效和另外几个矢量(分矢量)共同作用的成效相同,就可以用这一个矢量代替那几个矢量,也可以用那几个矢量代替这一个矢量,而不转变原先的作用成效;三角形定就可以推广到多个力的合成,如下右图所示;只要将表示各个分力的有向线段首尾相接成一折 线(与先后次序无关) ,那么从第一个有向线段的箭尾到最终一个有向线段的箭头的有向线段就表示它们的合力 f ;由三角形定就仍可以得到一个有用的推论:假如 n 个力首尾相接组成一个封闭多边形,就这 n 个力的合力为零;

17、f2fff2oof1f4f2ff3of1平行四边形定就f1三角形定就多边形定就在分析问题时,考虑了合矢量就不能再考虑分矢量;考虑了分矢量就不能再考虑合矢量;矢量的合成分解,肯定要仔细作图;用平行四边形定就时,分矢量和合矢量要画成带箭头的实线,平行四边形的另外两个边必需画成虚线;各个矢量的大小和方向肯定要画得合理;在正交分解时, 两个分矢量和合矢量的夹角肯定要分清哪个是大锐角,哪个是小锐角, 不行随便将两个锐角都画成45o;(当题目规定为45o时除外)2应用举例例 10物块 a 的质量是m,放在质量为m,倾角为 =30o的斜面 b 上, a、b 始终相vaa对静止,共同沿水平面对右运动;当a1=

18、0 时和 a2=0.75 g 时, b 对 a的作用力fb各多大?b解: b 对 a 的作用力fb是 b 对 a 的支持力和摩擦力的合力;而a 受的重力g=mg和fb的合力是f=ma;fb当 a1=0 时, g与 f b二力平稳,所以fb 大小为 mg,方向竖直向上;当 a2=0.75 g 时,用平行四边形定就作图如右:先画出重力(包括大小和方向),再画出a所受合力f 的大小和方向,再依据平行四边形定就画出fb;由已知可得fb=1.25 mg,方向与竖直o方向成 37角斜向右上方; (fb的方向与斜面倾角 的大小没有必定联系)例 11已知质量为m、电荷为 q 的小球,在匀强电场中由静止释放后沿

19、直线op向斜下方运动( op和竖直方向成 角),那么所加匀强电场的场强e 的最小值是多少?o解:依据题意,释放后小球所受合力的方向必为op方向;用三角形定就从右图中不难看出:重力矢量的大小和方向是确定的,合力f 的方向是确定的(为op方向),电场力 eq 的矢 量起点必需在g,终点必需在op射线上;在图中画出一系列可能的电场力,不难看出,只有当电场力方向与op方向垂直时,eq 才最小, e也最小,因此e 的最小值是e0= m gsin;qg这是比较典型的考察力的合成的题;有些同学只简洁地背“垂直”,而不留意分析,常常误认为是电场力和重力垂直,而得出错误答案;越是简洁的题越要仔细作图,养成好的学

20、习习惯;例如解此题时只要作出一系列可能方向的电场力,就很简洁得出正确结论;e0qp例 12轻绳 ab总长 l ,用轻滑轮悬挂重g的物体;绳能承担的最大拉力是2g,将 a 端固定,将 b 端缓慢向右移动 d,为保证绳不断,求d 的最大可能值;解:以跟滑轮接触的那段绳子和滑轮、重物整体为对象,该对象在重力g和两侧绳子的拉力f1、f2 共同作用下静止;同一根绳子上的拉力大小f1、f2 总是相等的,因此以f1、f2 为邻边做出的平行四边形肯定是菱形;它们的合力跟重力平稳,方向竖直向上;利用菱形对角线相互垂直平分的性质,由相像形可得abbnf1f2gd l=15 4,所以 d 最大为15 l4例 13如

21、下列图,轻绳的一端固定在水平天花板上的a 点,另一端固定在竖直ao墙上的 b 点,图中 oa=ob=l ,轻绳长 2l ,不计质量和摩擦的小动滑轮下悬吊质量为mmb的物体,将该装置跨在轻绳上,求系统达到静止时绳所受的拉力t 是多大?解:设静止时滑轮位置在c点,延长ac与墙交于d,由于 ac、bc两段绳ao上拉力大小相等,利用几何关系可知cd=bc,因此ad=ac+cb2l=2ao,图中 tt=30°;由菱形解得t3 mg ;b3cg如把 b点沿竖直墙缓慢向上或向下在od间移动,由图知绳与竖直墙的夹角d 不会转变,因此绳受的拉力大小也不会转变;六、物体的受力分析解力学问题的一个基本技能

22、就是受力分析,因此必需重视受力分析的方法和技巧;1明确争论对象受力分析前第一要明确争论对象;争论对象可以是某一个物体,也可以是保持相对静止的如干个物体;敏捷地选取争论对象可以使问题更简洁地得到解决;2按次序找力必需先找场力(重力、电场力、磁场力),后找接触力;接触力中必需先找弹力,后找摩擦力(只有在有弹力的接触面之间才可能有摩擦力);3只按性质找力画受力图时,只能按力的性质分类画力,不能既画性质力又画成效力(拉力、压力、向心力等),否就将显现重复;4需要用力的合成或分解时,必需正确画出相应的平行四边形(留意实线、虚线和箭头这些细节);例 14小球质量为m,电荷为 +q,以初速度 v 向右滑入足

23、够长的水平绝缘杆,匀强磁场方向如下列图,球与杆间的动摩擦因数为 ;试描述小球在杆上的运动情形;+解:先分析小球的受力情形,再由受力情形确定其运动情形;小球刚滑入杆时,所受场力为:重力mg向下,洛伦兹力f 0=qvb向上;而弹力nff00n的大小、方向和摩擦力f 的大小都取决于mg和 qvb 的大小关系,分三种情形争论:fff0 vm g ,如图 a ,在摩擦力f 作用下, v、f 0、n、f 都逐步减小,当v 减qbnmgmgmg小到等于m g 时达到平稳,开头做匀速运动;v< m g ,如图 b ,在摩擦力f作abcqbqb用下, v、f 0 逐步减小,而n、f 逐步增大,故v 将始终

24、减小到零;v= m g ,如图 c , f 0=mg, n、 f 均为qb零,小球将始终保持匀速运动;例 15一航天探测器完成对月球的探测任务后,在离开月球的过程中,由静止开头沿着与月球表面成一倾斜角的直线飞行,先加速运动,再匀速运动; 探测器通过喷气而获得推动力;以下关于喷气方向的描述中正确选项ffa探测器加速运动时,沿直线向后喷气b探测器加速运动时,竖直向下喷气c探测器匀速运动时,竖直向下喷气d探测器匀速运动时,不需要喷气f 合vgvg解:探测器沿直线加速运动时,所受合力f 合方向与运动方向相同,而重力方向竖直向下,由平行四边形定就知推力方向必需斜向上方,因此喷气方向斜向下方;匀速运动时,

25、所受合力为零,因此推力方向必需竖直向上,喷气方向竖直向下;选c;七、共点力作用下物体的平稳1共点力几个力作用于物体的同一点,或它们的作用线交于同一点(该点不肯定在物体上),这几个力叫共点力;2共点力的平稳条件在共点力作用下物体的平稳条件是合力为零;3解题途径当物体在两个共点力作用下平稳时,这两个力肯定等大反向;当物体在三个不共线的共点力作用下平稳时,往往采纳平行四边形定就或三角形定就求解;当物体在四个或四个以上不共线的共点力作用下平稳时,往往采纳正交分解法求解;例 16重 g 的光滑小球静止在固定斜面和竖直挡板之间;如挡板逆时针缓慢转到水平位置,在该过程中,斜面和挡板对小球的弹力的大小f1、f

26、2 各如何变化?解:由于挡板是缓慢转动的,可以认为每个时刻小球都处于静止状态,因此所受合力为零;应用三角形定就, g、f1、f2 三个矢量应组成封闭三角形,其中g的大小、方向始终f1f1保持不变; f1 的方向不变; f2 的起点在g的终点处,而终点必需在f1 所在的直线上,由作图可知,挡板逆时针转动90o过程, f2 矢量也逆时针转动f290o,因此 f1 逐步变小, f2 先变小后变大; (当 f2f1,即挡板与斜面垂直时, f2 最小)ggf2例 17光滑半圆柱体中心轴线正上方有一个定滑轮;一只小球被一根细线系住,线跨过定滑轮拉住小球保持静止;这时拉力大小为f,小球对圆柱体的压力大小为n

27、;如将细线再向右拉动一小段距离再次使小球静止,就f、n 的大小各如ff何变化?解:对小球进行受力分析,作出相应的平行四边形可发觉,两个画阴影的相像三角形中, 圆柱体的半径r和滑轮究竟面的高度h 是不变的, 重力也是不变的, ng=r h; f g=l h;l 减小,因此f 减小, n不变;例 18如下列图,物体a 靠在竖直墙面上,在竖直向上的推力f 作用下, a、b 保持静止;物体a、b的受力的个数分别为a 4,3b 3, 3c 3,4d 5, 4解:先以b为对象,除受重力gb和推力 f 外,仍受 a 对 b 的弹力 nab和摩擦力 f ab,且这两个力的合力fab必定竖直向下,b 受 4 个

28、力;再以a为对象,除重力 ga 外, b 对 a 的弹力 nba和摩擦力f ba的合力竖直向上,因此墙不行能对a 有向nfbalhr gabfffba右的弹力(否就a水平方向合力不为零),更不行能有摩擦力,因此a 只受 3 个力;此题选c;例 19如下列图,直角支架aob, ao水平放置,表面粗糙,ob竖直向下,nbaagaf abb gb nabfab表面光滑; ao上套有小球p, ob上套有小球q,两球质量均为m,两球间用一根质量可忽视、 不行伸长的细绳相连,并在图示位置静止;现将 p 环向左移一小段距离,两oa环再次达到静止;将移动后的平稳状态和原先的平稳状态比较,ao杆对 p 环的支持

29、力np和摩擦力f 的变化情形是a n不变, f 变大b n 不变, f 变小qc n变大, f 变大d n 变大, f 变小b解:以两球和细绳整体为对象求n,可知竖直方向上始终二力平稳,n=2mg不变;以fnmgq 环为对象,在重力、细绳拉力 f 和 ob压力 n作用下平稳,设细绳和竖直方向的夹角为 , p 球向左移的过程中 将减小, n=mgtan 减小;再以整体为对象,水平方向只有 ob对 q的压力 n和oa 对 p 环的摩擦力 f 作用,因此 f =n也减小;答案选 b;以上两个例题说明,当题目中显现两个物体a、b 时,争论对象有三种取法:单独以a 为对象、单独以 b 为对象、以a+b质

30、点组为对象;只要选取其中任意两种作为争论对象就肯定可以解决问题;例 20如下列图,是一种拔桩装置;当用大小为f,方向竖直向下的作用力拉图中长绳上的e点时,绳 ce部分被水平拉直,绳ca在竖直方向,绳de与水平d b方向的夹角为 ,绳 bc与竖直方向的夹角为;就绳 ca拔桩的拉力的大小是eca ftan tan b ftan cotfc fcot tan d fcot cota解:长绳被结点分成三段,每段上的张力大小是不同的;设e、c 间拉力为t,分别由 e、c 两点的共点力平稳得t=fcot , t=f拉 tan ,因此有f 拉=fcot cot,选 d;1 重力:大小g ,方向 2 弹力1

31、方向:弹力的方向与物体形变的方向相反详细情形有:轻绳的弹力的方向总是沿着绳 的方向,支持力或压力的方向 于接触面,指向被支撑或被压的物体2 大小:弹簧弹力的大小f ,其他弹力由平稳条件或牛顿其次定律求出 3 滑动摩擦力1 方向:总是沿着接触面的切线方向且与 相反2 大小:与正压力成 比,即 f fn.4 静摩擦力1 方向:总是沿着接触面的切线方向且与 相反 2大小:由物体所处的运动状态,依据平稳条件或牛顿其次定律求出,可能的取值范畴是 , fm为最大静摩擦力二、力的合成与分解1 运算法就遵从 2两个力的合力范畴|f1 f2| f f1 f2.三、物体的平稳1 平稳状态:物体处于静止或匀速直线运

32、动的状态2 平稳条件: f 合 0 或fx 0fy 0,状元微博名师点睛1 共点力平稳条件的推论:1如物体受n 个作用力而处于平稳状态,就其中任意一个力与其余n 1个力的合力大小相等、方向相反;2 如三个共点力的合力为零,就表示这三个力的有向线段首尾相接组成一个封闭三角形2 争论对象的选取方法1整体法; 2隔离法3 解平稳问题常用的方法课堂笔记常考问题4单个物体在重力、弹力、摩擦力作用下的平稳【例 1】2021 ·浙江卷,14如图 2 1 所示,与水平面夹角为30°的固定斜面上有一质量m 1.0 kg 的物体细绳的一端与物体相连,另一端经摩擦不计的定滑轮与固定的弹簧秤相连物

33、体静止在斜面上,弹簧秤的示数为 4.9 n关于物体受力的判定取 g 9.8 m/s2 ,以下说法正确选项图 2 1 a斜面对物体的摩擦力大小为零b斜面对物体的摩擦力大小为4.9 n,方向沿斜面对上c斜面对物体的支持力大小为4.93 n,方向竖直向上d斜面对物体的支持力大小为4.9 n,方向垂直斜面对上考查了 受力分析,共点力平稳等学问; 考生的懂得才能和推理才能如图 2 2 所示,物块的质量为m ,在恒力 f 的作用下,紧靠在天花板上保持静止,如物体与天花板间的动摩擦因数为 ,就 a物体可能受到3 个力作用b天花板对物体摩擦力的大小肯定为fcos图 2 2c天花板对物体摩擦力的大小肯定为fsi

34、n d物块对天花板的压力大小为fsin ,借题发挥1 受力分析应把握三个原就1 受力分析的次序:一般依据“重力 已知外力 弹力 摩擦力 其他场力”的次序进行受力分析2 善于变换争论对象:假如题目中给出的物体不止一个,在分析物体受力情形时,往往不能直接判定它与接触的物体间是否有相互作用的弹力和摩擦力,这时可以采纳变换争论对象 用整体法 或隔离法 先分析其他物体的受力情形再分析被争论物体的受力情形3 结合运动状态准时修正:由于弹力和摩擦力都是被动力,它们的方向和大小与物体的运动状态有亲密的关系, 所以分析物体的受力情形时,除了依据力产生的条件判定外,仍必需依据物体的运动状态,结合牛顿其次定律准时进

35、行修正2 求共点力平稳问题的思路巧选争论对象使用整体法或隔离法 受力分析 求解或争论常考问题5aa.tif, jz连接体的平稳问题图 2 3【例 2】 2021 ·山东卷, 17如图 2 3 所示,两相同轻质硬杆oo1、oo2 可绕其两端垂直纸面的水平轴o、o1、o2 转动,在o 点悬挂一重物m ,将两相同木块m 紧压在竖直挡板上,此时整个系统保持静止ff 表示木块与挡板间摩擦力的大小,fn 表示木块与挡板间正压力的大小如挡板间的距离稍许增大后,系统仍静止且 o1、 o2 始终等高,就aff 变小b ff 不变c fn 变小d fn 变大解析选重物 m 及两个木块m 组成的系统为争论

36、对象,系统受力情形如图甲所示,依据平稳条件有2ff m( m 2m) g 2mg ,即 ff,与两挡板间距离无关,故挡板间距离稍许增大后,ff 不变, 所以选项a 错误,2f选项 b 正确;如图乙所示,将绳的张力f 沿 oo1、oo2 两个方向分解为f1、f2,就 f1 f2 2cos ,当挡板间距离稍许增大后,f 不变, 变大, cos 变小,故f1 变大;选左边木块m 为争论对象,其受力情形如图丙所示,依据平稳条件得fn f1sin,当两挡板间距离稍许增大后,f1 变大, 变大, sin 变大,因此 fn 变大,应选项c 错误,选项d 正确答案bd考查了 受力分析和共点力平稳等学问整体法、

37、隔离法及力的正交分解、合成等方法的娴熟应用懂得才能和推理才能图 2 4如图 2 4 所示,截面为三角形的木块a 上放置一铁块b,三角形木块竖直边靠在竖直且粗糙的竖直面上,现用竖直向上的作用力f,推动木块与铁块一起向上匀速运动,运动过程中铁块与木块始终保持相对静止,就以下说法正确选项a木块 a 与铁块 b 间肯定存在摩擦力b木块与竖直墙面间肯定存在水平弹力c木块与竖直墙面间肯定存在摩擦力d竖直向上的作用力f 大小肯定大于铁块与木块的重力之和以题说法1 整体法的条件:运用整体法分析问题时,系统内各物体的加速度的大小和方向均应相同2 求解实际问题的过程常考问题6动态平稳问题图 2 6【例 3】 20

38、21 ·新课标全国卷,16如图 26 所示,一小球放置在木板与竖直墙面之间设墙面对球的压力大小为n1,球对木板的压力大小为n2.以木板与墙连接点所形成的水平直线为轴,将木板从图示位置开头缓慢地转到水平位置不计摩擦,在此过程中 an1 始终减小, n2 始终增大b n1 始终减小, n2 始终减小c n1 先增大后减小,n2 始终减小d n1 先增大后减小,n2 先减小后增大解析方法一解析法mgmg如下列图,由于n1tan , n2 sin ,随 逐步增大到90°, tan 、sin 都增大,n1 、n2 都逐步减小,所以选项b 正确方法二图解法请同学们自己画图得出结论哟!答

39、案b考查了 受力分析,物体的平稳及动态变化情形等; 力的合成法及同学的懂得才能和推理才能图 2 72021 雅·礼中学月考卷半圆柱体p 放在粗糙的水平地面上,其右端有一固定放置的竖直挡板mn.在半圆柱体 p 和 mn 之间放有一个光滑匀称的小圆柱体 q,整个装置处于平稳状态,如图 2 7 所示是这个装置的截面图现使 mn 保持竖直并且缓慢地向右平移,在 q 滑落到地面之前,发觉 p 始终保持静止,就在此过程中,以下说法正确选项 amn 对 q 的弹力逐步减小b p 对 q 的弹力逐步增大 c地面对p 的摩擦力逐步增大d q 所受的合力逐步增大方法锦囊分析动态平稳问题通常有两种方法1

40、解析法:对争论对象的任一状态进行受力分析,建立平稳方程,求出因变参量与自变量的一般函数式,然后依据自变参量的变化确定因变参量的变化2 图解法1 条件2 过程课堂笔记失分缘由1 对弹力、摩擦力熟悉不足而出错2 对受力情形考虑不周而产生漏解、错解3 对整体法与隔离法选用不当导致错选4 “死节 ”、“活节 ”分不清而出错5 不能敏捷正确选取力的处理方法而错解解决方案挑选争论对象受力分析选取处理力的方法正交分解法合成法图解法列方程 f 合 0 或fx 0fy 0求解或争论典例示范图 2 82021 海·南卷, 4如图 2 8 所示,墙上有两枚钉子a 和 b,它们的连线与水平方向的夹角为45&

41、#176;,两者的高度差为 l.一条不行伸长的轻质细绳一端固定于a 点,另一端跨过光滑钉子b 悬挂一质量为m1 的重物在绳l子距 a 端的 c 点有一固定绳圈如绳圈上悬挂质量为m2 的钩码,平稳后绳的ac 段正好水平,就重物和钩 2码的质量比m1m2 为a.5b25c. 2d. 2,静力学解题模板结点 c 为争论对象受力分析实行合 成法请你得出答案哟!挑选题战术:挑选题中,通常会有一题的难度略大难题在高考中的比例占10%,考生们对自己的做题节奏和解题才能必需有恰当的判定,遇到难题时应当依据自己的实际情形适当地跳过,以免铺张大量的珍贵时间,导致后面较简洁的试题来不及做1 如图 2 9 所示, 在

42、大型车站、 广场和商场通常都安装了智能化的自动扶梯所谓 “智能化 ”就是自动扶梯在没有乘客乘行时,以较小的速度匀速运行,当有乘客乘行时自动 扶梯经过先加速再匀速两个阶段运行,从而达到节省能源的目的,试分析自动扶梯在运 送乘客的过程中图 2 9a乘客始终受摩擦力作用b乘客经受先超重再失重 c乘客对扶梯的作用力先斜向下,再竖直向下d扶梯对乘客的作用力始终竖直向上2 2021 海·南单科, 8以下关于摩擦力的说法正确选项a作用在物体上的滑动摩擦力只能使物体减速,不行能使物体加速b作用在物体上的静摩擦力只能使物体加速,不行能使物体减速 c作用在物体上的滑动摩擦力既可能使物体减速,也可能使物体加速d作用在物体上的静摩擦力既可能使物体加速,也可能使物体减速3 2021 上·海单科, 8如图 2 10 所示,光滑斜面固定于水平面,滑块a、b 叠放后一起冲上斜面,且始终保持相对静止,a 上表面水平,就在斜面上运动时,b 受力的示意图为图 2 1042021 南·京模拟 如图 2 11 所示,一轻绳的两端分别固定在不等高的a、b 两点,现用另一轻绳将一物体系于 o 点,设

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