版权说明:本文档由用户提供并上传,收益归属内容提供方,若内容存在侵权,请进行举报或认领
文档简介
1、明明 确确 考考 点点把把 握握 考考 情情1滑动摩擦力、动滑动摩擦力、动 摩擦因数、静摩摩擦因数、静摩 擦力擦力2胡克定律胡克定律3力的合成和分解力的合成和分解4共点力的平衡共点力的平衡1.高考对本专题知识的考查多以选择题高考对本专题知识的考查多以选择题 的形式出现,难度适中的形式出现,难度适中.2.单个物体的平衡和连接体的平衡问题单个物体的平衡和连接体的平衡问题 均是近几年的考查热点,其中涉及带均是近几年的考查热点,其中涉及带 电体、通电导体电体、通电导体.在电场、复合场中在电场、复合场中 的平衡问题仍是今后高考的重点和热的平衡问题仍是今后高考的重点和热 点,并且综合性较强,能力要求较高点
2、,并且综合性较强,能力要求较高. 受力分析是整个物理学的基础,本专题内容常与其他知受力分析是整个物理学的基础,本专题内容常与其他知识综合命题,主要涉及弹簧弹力、摩擦力、共点力的合成与识综合命题,主要涉及弹簧弹力、摩擦力、共点力的合成与分解,复习时要加大对物体受力分析的训练分解,复习时要加大对物体受力分析的训练.对摩擦力一定对摩擦力一定要搞清楚产生的条件从而牢固掌握好;力的合成与分解是力要搞清楚产生的条件从而牢固掌握好;力的合成与分解是力学的基础,应熟练掌握矢量合成法则:平行四边形定则和三学的基础,应熟练掌握矢量合成法则:平行四边形定则和三角形定则,明确力的各种分解方法角形定则,明确力的各种分解
3、方法.能运用能运用物体的平衡条件,分析单个物体或连接体、以及带物体的平衡条件,分析单个物体或连接体、以及带电体和通电导体,在电场、磁场、复合场中的平衡电体和通电导体,在电场、磁场、复合场中的平衡问题问题.一、常见的几种力一、常见的几种力1.重力与万有引力的比较重力与万有引力的比较 (1)方向:方向:万有引力的方向指向地心,而重力的方万有引力的方向指向地心,而重力的方 向总是竖直向下,与当地的水平面垂直,但不一定向总是竖直向下,与当地的水平面垂直,但不一定 指向地心指向地心. (2)大小:大小:Gmg.其中其中g与地理位置和物体所在处与地理位置和物体所在处离地面的高度有关离地面的高度有关. 重力
4、与万有引力的不同是由于地球自转引起的,重力与万有引力的不同是由于地球自转引起的,如果不考虑地球自转的影响,就可以认为物体的重力如果不考虑地球自转的影响,就可以认为物体的重力等于地球对物体的万有引力等于地球对物体的万有引力.2.对弹力的理解对弹力的理解 (1)产生条件:产生条件:直接接触;直接接触;发生弹性形变发生弹性形变. (2)大小:大小:弹簧的弹力可由胡克定律弹簧的弹力可由胡克定律Fkx计算,一般情计算,一般情 况下可用平衡条件或牛顿定律求解况下可用平衡条件或牛顿定律求解. (3)方向:方向:垂直于接触面指向受力物体垂直于接触面指向受力物体.(1)对产生条件的理解:物体间要存在摩擦力,对产
5、生条件的理解:物体间要存在摩擦力,必须同时满足产生摩擦力的三个条件,缺一不必须同时满足产生摩擦力的三个条件,缺一不可可.(2)两类摩擦力的判断:物体间存在静摩擦力还两类摩擦力的判断:物体间存在静摩擦力还是滑动摩擦力,不是看物体是静止的还是运动是滑动摩擦力,不是看物体是静止的还是运动的,而是看物体间是相对静止还是相对滑动,的,而是看物体间是相对静止还是相对滑动,静止的物体可以受滑动摩擦力,运动的物体也静止的物体可以受滑动摩擦力,运动的物体也可以受静摩擦力作用可以受静摩擦力作用.3.摩擦力的分析与计算摩擦力的分析与计算(3)摩擦力的大小计算摩擦力的大小计算滑动摩擦力的大小:由滑动摩擦力的大小:由F
6、FN来计算,但要来计算,但要注意注意FN的分析,它跟研究物体在垂直于接触面的分析,它跟研究物体在垂直于接触面方向的受力及该方向上的运动状态有关方向的受力及该方向上的运动状态有关.静摩擦力的大小:跟产生相对运动趋势的外静摩擦力的大小:跟产生相对运动趋势的外力密切相关,与物体的运动状态有关,但跟接力密切相关,与物体的运动状态有关,但跟接触面间的触面间的FN无直接关系无直接关系.一般通过分析受力情况,一般通过分析受力情况,沿接触面方向根据平衡条件或牛顿第二定律列沿接触面方向根据平衡条件或牛顿第二定律列方程求解方程求解.4.电场力电场力 (1)大小大小(2)方向方向(1)安培力安培力大小:大小:F安安
7、BIl(l为垂直于匀强磁场的有效长度为垂直于匀强磁场的有效长度).方向:由左手定则判定方向:由左手定则判定.(2)洛伦兹力洛伦兹力大小:大小:F洛洛qvB(v是垂直磁场的有效速度是垂直磁场的有效速度).方向:由左手定则判断方向:由左手定则判断.5.磁场力磁场力 (1)安培力是洛伦兹力的宏观表现安培力是洛伦兹力的宏观表现. (2) 永远垂永远垂直于直于B与与v所决定的平面,但所决定的平面,但B、v未必垂直未必垂直. (3) 垂直垂直于于B与与I所决定的平面,但所决定的平面,但B与与I未必垂直未必垂直.二、力的合成与分解二、力的合成与分解1.运算法则:平形四边形定则或三角形定则运算法则:平形四边形
8、定则或三角形定则.2.常用方法:合成法、分解法、正交分解法常用方法:合成法、分解法、正交分解法.3.合力和分力的关系:等效替代关系合力和分力的关系:等效替代关系.三、共点力作用下物体的平衡三、共点力作用下物体的平衡1.平衡状态:静止或匀速直线运动平衡状态:静止或匀速直线运动.2.平衡条件:平衡条件:F合合0或或 (1)受力分析时,物体不能同时受到合力和分受力分析时,物体不能同时受到合力和分力的作用力的作用. (2)物体在一组非共点力作用下也可能处于平物体在一组非共点力作用下也可能处于平衡状态衡状态. (3)使用分解法的关键是明确力的作用效果,使用分解法的关键是明确力的作用效果,确定分力的方向,
9、然后画出平行四边形确定分力的方向,然后画出平行四边形.一、物体间有无静摩擦力及静摩擦力方向的判断方一、物体间有无静摩擦力及静摩擦力方向的判断方法法 物体间是否具有相对运动趋势不是很直观,物体间是否具有相对运动趋势不是很直观,因此判断静摩擦力的存在及方向时比较困难,下面因此判断静摩擦力的存在及方向时比较困难,下面列举几种常用的判断方法列举几种常用的判断方法.(1)假设法:即先假设没有摩擦力假设法:即先假设没有摩擦力(即光滑即光滑)时,时,看相对静止的物体间能否发生相对运动看相对静止的物体间能否发生相对运动.若能,若能,则有静摩擦力,方向与相对运动方向相反;则有静摩擦力,方向与相对运动方向相反;若
10、不能,则没有静摩擦力若不能,则没有静摩擦力.(2)反推法:是从研究物体表现出的运动状态反推法:是从研究物体表现出的运动状态这个结果反推出它必须具有的条件,分析组这个结果反推出它必须具有的条件,分析组成条件的相关因素中摩擦力所起的作用,就成条件的相关因素中摩擦力所起的作用,就容易判断摩擦力的方向了容易判断摩擦力的方向了.1.“假设法假设法”和和“反推法反推法”2.利用牛顿第二定律判断利用牛顿第二定律判断 先假设物体受摩擦力作用,并假设出方向,利先假设物体受摩擦力作用,并假设出方向,利 用牛顿第二定律或平衡条件列式计算用牛顿第二定律或平衡条件列式计算.若若F静静0, 则有静摩擦力,则有静摩擦力,F
11、静静0,说明其方向与假设方向,说明其方向与假设方向 相同,相同,F静静F2 B.F1F2C.FT1FT2 D.FT1FT2 解析:解析:设设A、B的质量分别为的质量分别为mA、mB,取,取A、B为一个整体,可得:为一个整体,可得:F1F2(mAmB)g,故,故A错误,错误,B正确;设细线与水平方向的夹角为正确;设细线与水平方向的夹角为,单独隔离,单独隔离A木块,用平衡条件可得:木块,用平衡条件可得:FT1cos(mAgFT1sin),FT2cos(mAgFT2sin),得,得出:出: ,故,故FT190,现,现使使BCA缓慢变小,直到杆缓慢变小,直到杆BC接近竖直杆接近竖直杆AC.此过程中,杆
12、此过程中,杆BC所受的力所受的力 ()A大小不变大小不变B逐渐增大逐渐增大C逐渐减小逐渐减小 D先减小后增大先减小后增大 思路点拨思路点拨在在BCA缓慢减小时,物体及轻杆缓慢减小时,物体及轻杆处于动态平衡,因此轻杆处于动态平衡,因此轻杆B端所受合力始终为零端所受合力始终为零 解析解析B点共受三个力作用而平衡:物体对作点共受三个力作用而平衡:物体对作用点用点B的拉力与的拉力与G大小相等、方向相同,杆大小相等、方向相同,杆BC的弹力的弹力FN,绳的拉力,绳的拉力FT.由平衡条件及平行四边形定则可知由平衡条件及平行四边形定则可知B点的受力如图点的受力如图18所示,所示,FG. 由几何知识可知:几何三
13、角形由几何知识可知:几何三角形ABC与力三角与力三角形相似,即:形相似,即:答案答案A FN G 在杆被拉起的过程中,在杆被拉起的过程中,BC、AC、G不变,不变,所以所以FN大小不变,故选项大小不变,故选项A正确正确图解法适用于物体受三个力作用处于平衡状态时,图解法适用于物体受三个力作用处于平衡状态时,其中一个力大小、方向一定,另一个的方向一定,其中一个力大小、方向一定,另一个的方向一定,第三个力大小方向均改变的情形;而三角形;相第三个力大小方向均改变的情形;而三角形;相似法适用于物体受三个力作用处于动态平衡时,似法适用于物体受三个力作用处于动态平衡时,其中一个力大小、方向一定,另处两个方向
14、均发其中一个力大小、方向一定,另处两个方向均发生变化的情况,这类问题不宜用图解法解决。生变化的情况,这类问题不宜用图解法解决。 3.如图如图19所示,光滑半球面上的小球被一通过所示,光滑半球面上的小球被一通过 定滑轮的力定滑轮的力F由底端缓慢拉至顶端的过程中,关由底端缓慢拉至顶端的过程中,关 于绳的拉力于绳的拉力F及半球面对小球的支持力及半球面对小球的支持力FN的变化的变化 情况,以下说法正确的是情况,以下说法正确的是()AF增大增大 BF减小减小CFN减小减小 DFN不变不变 解析:解析:如图所示,作出小球受力示意图,注意如图所示,作出小球受力示意图,注意弹力弹力FN总与球面垂直,从图中可以
15、得到相似三角形总与球面垂直,从图中可以得到相似三角形设球半径为设球半径为R,定滑轮到球面的距离为,定滑轮到球面的距离为h,绳长为,绳长为L,根据三角形相似得:根据三角形相似得:可得绳中张力:可得绳中张力: ,球面弹力:球面弹力:由于拉动过程中由于拉动过程中h、R不变,不变,L变小,故变小,故F减小,减小,FN不不变变答案:答案:BD高频点四高频点四与电场力、洛伦兹力有关的平衡问题与电场力、洛伦兹力有关的平衡问题 如图如图110所示,匀强电场方向向右,匀所示,匀强电场方向向右,匀强磁场方向垂直于纸面向里,一质量为强磁场方向垂直于纸面向里,一质量为m、带电荷量为、带电荷量为q的粒子以速度的粒子以速
16、度v与磁场垂直、与电场成与磁场垂直、与电场成45角射入复角射入复合场中,恰能做匀速直线运动,求电场强度合场中,恰能做匀速直线运动,求电场强度E的大小和的大小和磁感应强度磁感应强度B的大小的大小思路点拨思路点拨解答本题时应把握以下几点:解答本题时应把握以下几点:(1)粒子做匀速直线运动,所受合力为零;粒子做匀速直线运动,所受合力为零;(2)粒子的重力必须考虑;粒子的重力必须考虑;(3)粒子一定带正电粒子一定带正电 解析解析 由于带电粒子所受洛伦兹力与由于带电粒子所受洛伦兹力与v垂直,电场垂直,电场力方向与电场线平行,可知粒子必须还受重力才能做匀力方向与电场线平行,可知粒子必须还受重力才能做匀速直
17、线运动假设粒子带负电,受电场力水平向左,则速直线运动假设粒子带负电,受电场力水平向左,则它所受洛伦兹力它所受洛伦兹力F就应斜向右下方与就应斜向右下方与v垂直,这样粒子不垂直,这样粒子不能做匀速直线运动,所以粒子应带正电,画出受力分析能做匀速直线运动,所以粒子应带正电,画出受力分析图如图图如图111所示,根据平衡条件可得所示,根据平衡条件可得mgqvBsin45qEqvBcos45由由式得式得B ,由,由得得E .答案答案 带电粒子在复合场中运动时,往往要遇到带电粒子在复合场中运动时,往往要遇到粒子重力是否考虑的问题,一般可根据以下几粒子重力是否考虑的问题,一般可根据以下几种情况判断:种情况判断
18、: (1)基本粒子,如电子、质子、离子等一般不基本粒子,如电子、质子、离子等一般不计重力计重力. (2)带电小球、带电液滴,如无特殊说明,一带电小球、带电液滴,如无特殊说明,一般要考虑重力般要考虑重力. (3)由题中数据算出重力和其他场力大小,如由题中数据算出重力和其他场力大小,如果重力比其他场力小得多,则粒子重力不计果重力比其他场力小得多,则粒子重力不计. (4)根据粒子的运动规律判断,如例根据粒子的运动规律判断,如例4. 4.(2009青岛一中模拟青岛一中模拟)水平放置的金属框架处水平放置的金属框架处于如图于如图112所示的匀强磁场中,金属棒所示的匀强磁场中,金属棒ab置于光置于光滑的框架
19、上且接触良好,从某时刻开始磁感应强度滑的框架上且接触良好,从某时刻开始磁感应强度均匀增加,现施加一外力使金属棒均匀增加,现施加一外力使金属棒ab保持静止,则保持静止,则金属棒金属棒ab受到的外力是受到的外力是()A.方向向右,且为恒力方向向右,且为恒力B.方向向右,且为变力方向向右,且为变力C.方向向左,且为恒力方向向左,且为恒力D.方向向左,且为变力方向向左,且为变力 解析:解析:由于磁感应强度由于磁感应强度B均匀增加,感应电均匀增加,感应电流方向在棒中由流方向在棒中由b到到a,由左手定则知安培力方向,由左手定则知安培力方向向左,要保持棒向左,要保持棒ab静止,外力方向必定向右,由静止,外力
20、方向必定向右,由E S可知,回路中电动势恒定,电流恒定,可知,回路中电动势恒定,电流恒定,再由再由F安安BIl可知,可知,F安安随随B的增加而增大,故选项的增加而增大,故选项B正确正确.答案:答案:B1.(2009潍坊质检潍坊质检)如图如图113所示,倾斜天花板平面所示,倾斜天花板平面 与竖直方向夹角为与竖直方向夹角为,推力,推力F垂直天花板平面作用垂直天花板平面作用 在木块上,使其处于静止状态,则在木块上,使其处于静止状态,则() A.木块一定受三个力作用木块一定受三个力作用 B.天花板对木块的弹力天花板对木块的弹力FNF C.木块受的静摩擦力等于木块受的静摩擦力等于mgcos D.木块受的
21、静摩擦力等于木块受的静摩擦力等于mg/cos解析:解析:对木块进行受力分析,如图所示,它受到对木块进行受力分析,如图所示,它受到竖直向下的重力、垂直斜面向左上方的推力竖直向下的重力、垂直斜面向左上方的推力F,根,根据沿斜面方向的平衡条件可知,木块还要受到沿据沿斜面方向的平衡条件可知,木块还要受到沿斜面向上大小为斜面向上大小为Ffmgcos的静摩擦力,所以的静摩擦力,所以C正正确,确,D错误;由摩擦力和弹力的关系可知,木块一错误;由摩擦力和弹力的关系可知,木块一定受到斜面给其垂直斜面向右下方定受到斜面给其垂直斜面向右下方的弹力,它和重力垂直于斜面的分的弹力,它和重力垂直于斜面的分力之和与推力力之
22、和与推力F平衡,故平衡,故A、B错误错误. 答案:答案:C2.如图如图114所示,质量为所示,质量为m的通电导体棒的通电导体棒ab置于置于 倾角为倾角为的导轨上的导轨上.若已知导体棒与导轨间的动若已知导体棒与导轨间的动 摩擦因数为摩擦因数为,在图,在图115所示的各种磁场中,所示的各种磁场中, 导体棒均、处于静止状态,则导体棒与导轨间导体棒均、处于静止状态,则导体棒与导轨间 的摩擦力可能为零的是的摩擦力可能为零的是()解析:解析:除摩擦力外,四种情况下导体棒的受力情况除摩擦力外,四种情况下导体棒的受力情况如图所示,其中如图所示,其中A项中重力项中重力G、支持力、支持力FN和安培力和安培力F三三
23、力可以平衡,摩擦力可以为零;力可以平衡,摩擦力可以为零;B项中导体棒如果受项中导体棒如果受到的安培力到的安培力F与重力平衡,则斜面支持力和摩擦力均与重力平衡,则斜面支持力和摩擦力均为零;为零;C、D项中由于重力项中由于重力G、支持力、支持力FN和安培力和安培力F的的合力不能为零,故必须受到摩擦力作用合力不能为零,故必须受到摩擦力作用.答案:答案:AB3.如图如图116所示,竖直杆所示,竖直杆AB固定在斜面上,小球固定在斜面上,小球 用细绳系住始终静止在倾角为用细绳系住始终静止在倾角为的光滑斜面上,的光滑斜面上, 当细绳方向由水平逐渐向上偏移时,绳的拉力当细绳方向由水平逐渐向上偏移时,绳的拉力F
24、和和 斜面对小球的支持力斜面对小球的支持力FN将将 ()A.FN逐渐减小逐渐减小B.FN逐渐增大逐渐增大C.F逐渐减小逐渐减小 D.F先减小后增大先减小后增大解析:解析:画出状态变化过程中力的平行四边形如图所画出状态变化过程中力的平行四边形如图所示,由图中平行四边形的边长变化可知,示,由图中平行四边形的边长变化可知,FN一直减一直减小,小,F先减小后增大先减小后增大.答案:答案:AD4.(2009泰安模拟泰安模拟)如图如图117所示,作用于所示,作用于O点的点的 三个力平衡,设其中一个力大小为三个力平衡,设其中一个力大小为F1沿沿y方,方, 大小未知的力大小未知的力F2与与x方向夹角为方向夹角
25、为,下列说法,下列说法 正确的是正确的是() A.力力F3只能在第二象限只能在第二象限B.力力F3可能在第三象限的可能在第三象限的 任意方向上任意方向上C.力力F3与与F2夹角越小,则夹角越小,则 F3与与F2的合力越小的合力越小D.F3的最小值为的最小值为F1cos解析:解析:力力F3可以在可以在F1、F2的反向延长线所围的区的反向延长线所围的区域内,所以域内,所以A、B选项均不正确;不管力选项均不正确;不管力F3与与F2的夹角怎么变化,合力是一定的,一定与的夹角怎么变化,合力是一定的,一定与F1等等大反向,所以大反向,所以C选项也不正确;从选项也不正确;从F1向向F2的反向的反向延长线作垂
26、线,垂线段最短,最短线的大小延长线作垂线,垂线段最短,最短线的大小F1cos 就是就是F3的最小值,所以答案的最小值,所以答案D正确正确.答案:答案:D5.一物块在粗糙斜上,一物块在粗糙斜上, 在平行斜面向上的外在平行斜面向上的外 力力F作用下,斜面和作用下,斜面和 物块始终处于静止态,物块始终处于静止态, 当当F按图按图118所示规所示规 律变化时,物体与斜律变化时,物体与斜 面间的摩擦力大小变面间的摩擦力大小变 化规律可能是图化规律可能是图1 19中的中的()解析:解析:在在F的作用下,当物块有向上的运动趋势时,的作用下,当物块有向上的运动趋势时,由平衡条件得由平衡条件得FmgsinFf,
27、当,当F减小时,减小时,Ff也减也减小,当小,当F0时,时,Ffmgsin,即静摩擦力先减小,即静摩擦力先减小至零又反向变大;在至零又反向变大;在F的作用下,物块有向下的运的作用下,物块有向下的运动趋势时,由平衡条件得动趋势时,由平衡条件得FFfmgsin,当,当F减小减小时,时,Ff变大,当变大,当F0时,时,Ffmgsin,故只有,故只有C图图正确正确.答案:答案:C6.(2008海南高考海南高考)如图如图121所示,质量为所示,质量为M的楔形块的楔形块 静置在水平地面上,其斜面的倾角为静置在水平地面上,其斜面的倾角为,斜面上有一,斜面上有一 质量为质量为m的小物块,小物块与斜面之间存在擦
28、用恒的小物块,小物块与斜面之间存在擦用恒 力力F沿斜面向上拉小物块,使之匀速上滑在小物块沿斜面向上拉小物块,使之匀速上滑在小物块 运动的过程中,楔形物块始终保持静止地面对楔形运动的过程中,楔形物块始终保持静止地面对楔形 物块的支持力为物块的支持力为()A(Mm)g B(Mm)gFC(Mm)gFsin D(Mm)g Fsin解析:解析:把把m、M看成一个整体,在竖直方向上看成一个整体,在竖直方向上受力平衡,即受力平衡,即FNFsin(Mm)g,FN(Mm)gFsin,D正确正确答案:答案:D7(2009浙江高考浙江高考)如图如图122所示,在光滑绝缘所示,在光滑绝缘 水平面上放置水平面上放置3个
29、电荷量均为个电荷量均为q(q0)的相同小的相同小 球,小球之间用劲度系数均为球,小球之间用劲度系数均为k0的轻质弹簧绝缘的轻质弹簧绝缘 连接当连接当3个小球处在静止状态时,每根弹簧长个小球处在静止状态时,每根弹簧长 度为度为l l.已知静电力常量为已知静电力常量为k,若不考虑弹簧的静,若不考虑弹簧的静电电 感感 应,则每根弹簧的原长为应,则每根弹簧的原长为()A. l l B.l l Cl l D.l l 解析:解析:对最右边的小球受力分析可知,小球受到对最右边的小球受力分析可知,小球受到另外两个带电小球另外两个带电小球对它向右的库仑力,大小分别为对它向右的库仑力,大小分别为F1 和和F2 ,
30、由力的平衡可,由力的平衡可知弹簧弹力的大小知弹簧弹力的大小FF1F2 ;故弹簧的伸;故弹簧的伸长量为长量为l , 所以选所以选C.答案:答案:C8.如图如图122所示,位于竖直侧面的物体所示,位于竖直侧面的物体A的质量的质量 mA0.2 kg,放在水平面上的物体,放在水平面上的物体B的质量的质量 mB1.0 kg,绳的质量及绳和滑轮间的摩擦均不,绳的质量及绳和滑轮间的摩擦均不 计,且绳的计,且绳的OB部分水平,部分水平,OA部分竖直,部分竖直,A和和B恰恰 好一起做匀速运动好一起做匀速运动.取取g10 m/s2,求:,求:(1)物体物体B与桌面间的动摩擦因数;与桌面间的动摩擦因数;(2)如果用
31、水平力如果用水平力F向左拉物体向左拉物体B,使物体使物体A和和B做匀速做匀速运动需多大的拉力?运动需多大的拉力?解析:解析:(1)因物体因物体A和和B恰好一起做匀速运动,所以恰好一起做匀速运动,所以物体物体B受到的水平绳的拉力受到的水平绳的拉力FT与滑动摩擦力与滑动摩擦力Ff的大小的大小相等,且等于物体相等,且等于物体A的重力的重力mAg.物体物体B对桌面的压对桌面的压力力FN等于物体等于物体B的重力的重力mBg.所以有所以有解得解得0.2.(2)如果用水平力如果用水平力F向左拉物体向左拉物体B,使物体,使物体A和和B做匀速运动,此时水平绳的拉力做匀速运动,此时水平绳的拉力FT与滑动与滑动摩擦
32、力摩擦力Ff的大小均不变,根据物体的大小均不变,根据物体B水平方水平方向的平衡有向的平衡有FFTFf2mAg4 N.答案:答案:(1)0.2(2)4 N9.(2009江苏高考江苏高考)航模兴趣小组设计出一架遥控飞航模兴趣小组设计出一架遥控飞 行器,其质量行器,其质量m2 kg,动力系统提供的恒定升,动力系统提供的恒定升 力力F28 N.试飞时,飞行器从地面由静止开始竖试飞时,飞行器从地面由静止开始竖 直上升直上升.设飞行器飞行时所受的阻力大小不变,设飞行器飞行时所受的阻力大小不变,g 取取10 m/s2. (1)第一次试飞,飞行器飞行第一次试飞,飞行器飞行t18 s时到达高度时到达高度 H64
33、 m.求飞行器所受阻力求飞行器所受阻力f的大小;的大小;(2)第二次试飞,飞行器飞行第二次试飞,飞行器飞行t16 s时遥控器出现时遥控器出现故障,飞行器立即失去升力故障,飞行器立即失去升力.求飞行器能达到的最求飞行器能达到的最大高度大高度h;(3)为了使飞行器不致坠落到地面,求飞行器从开为了使飞行器不致坠落到地面,求飞行器从开始下落到恢复升力的最长时间始下落到恢复升力的最长时间t3.解析:解析:(1)第一次飞行中,设加速度为第一次飞行中,设加速度为a1匀加速运动匀加速运动H a1t12由牛顿第二定律由牛顿第二定律Fmgfma1解得解得f4 N.(2)第二次飞行中,设失去升力时的速度为第二次飞行
34、中,设失去升力时的速度为v1,上升的高度为上升的高度为x1匀加速运动匀加速运动x1 a1t22设失去升力后加速度为设失去升力后加速度为a2,上升的高度为,上升的高度为x2由牛顿第二定律由牛顿第二定律mgfma2v1a1t2x2解得解得hx1x242 m.(3)设失去升力下降阶段加速度为设失去升力下降阶段加速度为a3;恢复升力;恢复升力后下降过程中加速度为后下降过程中加速度为a4,恢复升力时速度为,恢复升力时速度为v3由牛顿第二定律由牛顿第二定律mgfma3Ffmgma4且且 hv3a3t3解得解得t3 s(或或2.1 s).答案:答案:(1)4 N(2)42 m(3) s(或或2.1 s)(2
35、009孝感模拟孝感模拟)如图如图123所示,质量所示,质量M2 kg的木的木块套在水平杆上,并用轻块套在水平杆上,并用轻绳与质量绳与质量m kg的小球的小球相连相连.今用跟水平方向成今用跟水平方向成30角的力角的力F10 N拉着球带动木块一起向右拉着球带动木块一起向右匀速运动,运动中匀速运动,运动中M、m相对位置保持不变,取相对位置保持不变,取g10 m/s2.求:求:10. (2)以以M为研究对象,受力分为研究对象,受力分析如图乙所示析如图乙所示.由平衡条件得:由平衡条件得:FTcosFfFNMgFTsin又又FfFN解得:解得:0.35.答案:答案:(1)30(2)0.35(时间时间60分
36、钟,满分分钟,满分100分分)一、选择题一、选择题(本题共本题共10个小题,每小题个小题,每小题5分,共分,共 50分分 )如图如图1所示,用三根轻绳将质量均为所示,用三根轻绳将质量均为m的的A、B两两小球以及水平天花板上的固定点小球以及水平天花板上的固定点O之间两两连之间两两连接,然后用一水平方向的力接,然后用一水平方向的力F作用于作用于A球上,此球上,此时三根轻绳均处于直线状态,且时三根轻绳均处于直线状态,且OB绳恰好处于绳恰好处于竖直方向竖直方向.两球均处于静止状态两球均处于静止状态.三根轻绳的长度三根轻绳的长度之比为之比为OA AB OB3 4 5,则下列说法正,则下列说法正确的是确的
37、是 ()1.A.OB绳中的拉力大小为绳中的拉力大小为mgB.OA绳中的拉力大小为绳中的拉力大小为 mgC.拉力拉力F大小为大小为 mgD.拉力拉力F大小为大小为 mg解析:解析:因因OB绳恰好处于竖直方向,则绳恰好处于竖直方向,则AB绳中张力绳中张力为零,否则为零,否则B球就不能处于平衡状态,故球就不能处于平衡状态,故OB绳对绳对B球的拉力与球的拉力与B球所受重力等值反向,球所受重力等值反向,A正确正确.此时此时A球在三个力作用下处于平衡状态,作出受力图如球在三个力作用下处于平衡状态,作出受力图如图所示,利用平衡条件及图所示,利用平衡条件及图中的相似三角形可得图中的相似三角形可得答案:答案:A
38、BD2.(2009浙江高考浙江高考)如图如图2所示,质量为所示,质量为m的等边三棱柱静的等边三棱柱静 止在水平放置的斜面上止在水平放置的斜面上.已知三棱柱与斜面之间的动摩已知三棱柱与斜面之间的动摩 擦因数为擦因数为,斜面的倾角为,斜面的倾角为30,则斜面对三棱柱的支,则斜面对三棱柱的支 持力与摩擦力的大小分别为持力与摩擦力的大小分别为()解析:解析:三棱柱受重力、斜面的支持力、摩三棱柱受重力、斜面的支持力、摩擦力三力平衡,故擦力三力平衡,故FNmgcos mg,Ffmgsin mg,A选项正确选项正确. 答案:答案:A 3.(2009淄博模拟淄博模拟)如图如图3所示,质量相等的所示,质量相等的
39、A、B 两物体在平行于固定斜面的推力两物体在平行于固定斜面的推力F的作用下,的作用下, 沿光滑斜面做匀速直线运动,沿光滑斜面做匀速直线运动,A、B间轻弹簧间轻弹簧 的劲度系数为的劲度系数为k,斜面的倾角为,斜面的倾角为30,则匀速,则匀速 运动时的弹簧的压缩量为运动时的弹簧的压缩量为 ()解析:解析:先对连接体整体受力分析,沿斜面方向先对连接体整体受力分析,沿斜面方向F2mgsin,对,对A进行受力分析,沿斜面方向进行受力分析,沿斜面方向Fmgsinkx.其中其中m为物体为物体A的质量,的质量,30,联立方程,解,联立方程,解x ,B正确,正确,A、C、D错错.答案:答案:B4.如图如图4所示
40、,绝缘的斜面体固定在水平地面上,所示,绝缘的斜面体固定在水平地面上, 质量为质量为m、带正电荷的小物块静止在斜面上,、带正电荷的小物块静止在斜面上, 整个装置处在水平向左的匀强电场中整个装置处在水平向左的匀强电场中.现撤去电现撤去电 场,小物块仍然静止,那么在撤去电场后与撤场,小物块仍然静止,那么在撤去电场后与撤 去电场前相比较,以下说法中正确的是去电场前相比较,以下说法中正确的是()A.物块所受最大静摩擦力一定减小了物块所受最大静摩擦力一定减小了B.物块所受摩擦力一定增大了物块所受摩擦力一定增大了C.物块对斜面体的压力一定减小了物块对斜面体的压力一定减小了D.物块所受的摩擦力大小可能改变物块
41、所受的摩擦力大小可能改变解析:解析:撤去电场,物块所受的水平向左的电场力消撤去电场,物块所受的水平向左的电场力消失,故压力减小,最大静摩擦力减小失,故压力减小,最大静摩擦力减小.但由于有电但由于有电场力作用时,物块所受摩擦力的大小、方向未知,场力作用时,物块所受摩擦力的大小、方向未知,因此撤去电场后物体所受摩擦力的大小有多种可能,因此撤去电场后物体所受摩擦力的大小有多种可能,故选项故选项A、C、D正确正确.答案:答案:ACD5.如图如图5所示,物块所示,物块M通过与斜面平行的细绳与通过与斜面平行的细绳与 小物块小物块m相连,斜面的倾角相连,斜面的倾角可以改变可以改变.讨论物讨论物 块块M对斜面
42、的摩擦力的大小,则有对斜面的摩擦力的大小,则有()A.若物块若物块M保持静止,则保持静止,则角越大,摩擦力一角越大,摩擦力一 定越大定越大B.若物块若物块M保持静止,则保持静止,则角越大,摩擦力一定角越大,摩擦力一定 越小越小C.若物块若物块M沿斜面下滑,则沿斜面下滑,则角越大,摩擦力越角越大,摩擦力越 大大D.若物块若物块M沿斜面下滑,则沿斜面下滑,则角越大,摩擦力角越大,摩擦力 越小越小解析:解析:若物块若物块M保持静止,所受摩擦力为静摩擦力,保持静止,所受摩擦力为静摩擦力,其大小等于绳上拉力其大小等于绳上拉力mg与物块与物块M沿斜面方向的重力沿斜面方向的重力分量分量Mgsin的合力的合力
43、.当当mgMgsin时,摩擦力方向沿时,摩擦力方向沿斜面向下,其大小等于斜面向下,其大小等于(mgMgsin),则,则越大,摩越大,摩擦力越小;当擦力越小;当mgMgsin时,摩擦力方向沿斜面向上,时,摩擦力方向沿斜面向上,其大小等于其大小等于(Mgsinmg),则,则越大,摩擦力越大;越大,摩擦力越大;若物块若物块M沿斜面下滑,所受摩擦力为滑动摩擦力,其沿斜面下滑,所受摩擦力为滑动摩擦力,其大小等于大小等于FNMgcos,越大,摩擦力越小越大,摩擦力越小.答案:答案:D6.(2009湖南师大附中模拟湖南师大附中模拟)如图如图6所示,一物体恰能在一所示,一物体恰能在一 个斜面体上沿斜面匀速下滑
44、,可以证明此时斜面体不个斜面体上沿斜面匀速下滑,可以证明此时斜面体不 受地面的摩擦力作用,若沿斜面方向用力受地面的摩擦力作用,若沿斜面方向用力F向下推此向下推此 物体,使物体加速下滑,则斜面体受到地面的摩擦力物体,使物体加速下滑,则斜面体受到地面的摩擦力 是是() A.大小为零大小为零 B.方向水平向右方向水平向右 C.方向水平向左方向水平向左 D.无法判断大小和方向无法判断大小和方向解析:解析:物体沿斜面匀速下滑时,物体对斜面体的压力物体沿斜面匀速下滑时,物体对斜面体的压力为为mgcos,对斜面体的滑动摩擦力为,对斜面体的滑动摩擦力为mgsin,此时地,此时地面对斜面体的摩擦力为零,当用力面
45、对斜面体的摩擦力为零,当用力F推物体沿斜面加推物体沿斜面加速下滑时,物体对斜面体的压力和滑动摩擦力的大小速下滑时,物体对斜面体的压力和滑动摩擦力的大小和方向均不变,因此,斜面体受地面的摩擦力仍为零,和方向均不变,因此,斜面体受地面的摩擦力仍为零,故只有故只有A正确正确.答案:答案:A7.如图如图7所示,在倾角为所示,在倾角为的光滑斜面上,垂直纸面放置的光滑斜面上,垂直纸面放置 一根长为一根长为L、质量为、质量为m的直导体棒的直导体棒.当导体棒中的电流当导体棒中的电流I垂垂 直于纸面向里时,欲使导体棒静止在斜面上,可将导直于纸面向里时,欲使导体棒静止在斜面上,可将导 体棒置于匀强磁场中,当外加匀
46、强磁场的磁感应强度体棒置于匀强磁场中,当外加匀强磁场的磁感应强度B 的方向在纸面内由竖直向上逆时针转至水平向左的过的方向在纸面内由竖直向上逆时针转至水平向左的过 程中,关于程中,关于B的大小的变化,正确的说法是的大小的变化,正确的说法是() A.逐渐增大逐渐增大 B.逐渐减小逐渐减小 C.先减小后增大先减小后增大 D.先增大后减小先增大后减小解析:解析:在磁场的方向由竖直向上缓慢变为水平向左的在磁场的方向由竖直向上缓慢变为水平向左的过程中,安培力过程中,安培力F由水平向右缓慢变为竖直向上,而由水平向右缓慢变为竖直向上,而此过程中,此过程中,FN与与F的合力与的合力与mg 等大反向,如图所示,等
47、大反向,如图所示,可以看出,可以看出,F先变小后变大,由先变小后变大,由FBIl可知,磁感应强可知,磁感应强度度B也先变小后变大,也先变小后变大,故选项故选项C正确正确.答案:答案:C8.(2009宁夏高考宁夏高考)水平地面上有一木箱,木箱与地面水平地面上有一木箱,木箱与地面 之间的动摩擦因数为之间的动摩擦因数为(01).现对木箱施加一现对木箱施加一 拉力拉力F,使木箱做匀速直线运动,使木箱做匀速直线运动.设设F的方向与水平的方向与水平 面夹角为面夹角为,如图,如图8所示,在所示,在从从0逐渐增大到逐渐增大到90 的过程中,木箱的速度保持不变,则的过程中,木箱的速度保持不变,则() A.F先减
48、小后增大先减小后增大 B.F一直增大一直增大 C.F的功率减小的功率减小 D.F的功率不变的功率不变解析:解析:由木箱受力平衡可知:由木箱受力平衡可知:Fcos(GF sin),即即故故F先减小后变大先减小后变大.根据根据PFvcos ,可知,可知F的功率减小的功率减小.答案:答案:AC9.(2009湛江模拟湛江模拟)在探究摩擦力的实验中,用弹簧在探究摩擦力的实验中,用弹簧 测力计水平拉一放在水平桌面上的小木块,小木测力计水平拉一放在水平桌面上的小木块,小木 块的运动状态和弹簧测力计的读数如下表所示块的运动状态和弹簧测力计的读数如下表所示(每每 次实验时,木块与桌面的接触面相同次实验时,木块与
49、桌面的接触面相同),则由下表,则由下表 分析可知分析可知 ()实验实验次数次数小木块的小木块的运动状态运动状态弹簧测力弹簧测力计读数计读数(N)1静止静止0.42静止静止0.63匀速直线匀速直线0.54直线加速直线加速0.85直线减速直线减速0.3A.木块受到的最大摩擦力为木块受到的最大摩擦力为0.8 NB.木块受到的最大静摩擦力可能为木块受到的最大静摩擦力可能为0.6 NC.在这五次实验中,木块受到的摩擦力大小只有在这五次实验中,木块受到的摩擦力大小只有 两次是相同的两次是相同的D.在这五次实验中,木块受到的摩擦力大小各不在这五次实验中,木块受到的摩擦力大小各不 相同相同解析:解析:木块受到
50、的最大静摩擦力与物体刚要滑动时木块受到的最大静摩擦力与物体刚要滑动时的水平拉力等大反向,因的水平拉力等大反向,因Ffm0.6 N.物体运动以后,物体运动以后,不论匀速、加速还是减速,受到的均为滑动摩擦力,不论匀速、加速还是减速,受到的均为滑动摩擦力,由由FfFN可此知,这三种情况的摩擦力是相同的可此知,这三种情况的摩擦力是相同的.由由以上分析可知,只有以上分析可知,只有B正确正确.答案:答案:B10.(2009日照模拟日照模拟)如图如图9所示,光滑的地面和墙面所示,光滑的地面和墙面c 之间放一个质量为之间放一个质量为M的重球的重球b,用一个轻质斜面体,用一个轻质斜面体 (重量不计重量不计)a插
51、在插在b球的下方,在水平力球的下方,在水平力F作用下将作用下将 重球重球b缓慢地撑起一定高度缓慢地撑起一定高度.若斜面体的底角为若斜面体的底角为, 不计各接触面摩擦,则在撑起不计各接触面摩擦,则在撑起b过程中有过程中有()A.a将受将受3个力的作用而平衡个力的作用而平衡B.a、b间的弹力先减小后增大间的弹力先减小后增大C.a、b间的弹力保持不变间的弹力保持不变D.b、c间的压力保持不变间的压力保持不变解析:解析:分析分析b的受力情况如图所示,在的受力情况如图所示,在b缓慢升高的过缓慢升高的过程中,程中,Mg一定,一定,Fab和和Fbc的方向一定,故的方向一定,故Fab和和Fbc均不随均不随b的
温馨提示
- 1. 本站所有资源如无特殊说明,都需要本地电脑安装OFFICE2007和PDF阅读器。图纸软件为CAD,CAXA,PROE,UG,SolidWorks等.压缩文件请下载最新的WinRAR软件解压。
- 2. 本站的文档不包含任何第三方提供的附件图纸等,如果需要附件,请联系上传者。文件的所有权益归上传用户所有。
- 3. 本站RAR压缩包中若带图纸,网页内容里面会有图纸预览,若没有图纸预览就没有图纸。
- 4. 未经权益所有人同意不得将文件中的内容挪作商业或盈利用途。
- 5. 人人文库网仅提供信息存储空间,仅对用户上传内容的表现方式做保护处理,对用户上传分享的文档内容本身不做任何修改或编辑,并不能对任何下载内容负责。
- 6. 下载文件中如有侵权或不适当内容,请与我们联系,我们立即纠正。
- 7. 本站不保证下载资源的准确性、安全性和完整性, 同时也不承担用户因使用这些下载资源对自己和他人造成任何形式的伤害或损失。
最新文档
- 2026年装配式建筑施工技术精讲课
- 2026贵州省自然资源厅直属事业单位招聘20人民备考题库完整答案详解
- 集成电气系统调试与检测验收手册
- 2026湖北汉口学院航空与智能制造学院院长招聘1人备考题库及答案详解(易错题)
- 集成电气新员工技能入门培训手册
- 2026年湿地恢复工程技术应用解析
- 2026年乡村振兴人才引进策略方法
- 课程顾问数据年终总结(3篇)
- 陶瓷企业环保培训课件
- 职业健康法律合规与风险防控
- 2025年健康体检中心服务与质量管理手册
- 2025-2030中国骆驼市场前景规划与投资运作模式分析研究报告
- 2026中国电信四川公用信息产业有限责任公司社会成熟人才招聘备考题库及完整答案详解一套
- 房建工程电气安装施工方案
- 同等学力申硕公共管理真题及答案
- 2025初三英语中考英语满分作文
- 2025云南保山电力股份有限公司招聘(100人)笔试历年参考题库附带答案详解
- 解析卷苏科版八年级物理下册《物质的物理属性》单元测试试题(含解析)
- 孕期梅毒课件
- 24年中央一号文件重要习题及答案
- (2025年标准)租金欠款还款协议书
评论
0/150
提交评论