专题 受力分析物体的平衡

1、 1受力分析 物体的平衡宋安康一、受力分析把指定物体在特定的物理环境中所受的力找出来,并画出受力图,就是受力分析。 1. 物体是否受力的三个判断方法(1条件判断:即根据力的产生条件来判断物体是否受到某个力的作用。(2效果判断:即根据力的作用效果是否得以体现来判断物体是否受到某个力的作用。(3作用力和反作用力判断:即根据力的相互作用性,从一个物体是否受到某个力的作用来判断另一个物 体是否受到相应的反作用力的作用。2. 受力分析的基本步骤 (1确定研究对象研究对象可以是单个物体或物体的某一部分,也可以是几个物体组成的系统(整体法 。 (2具体分析研究对象的受力情况,画出受力示意图,标上字母把研究对

2、象从周围的环境中隔离出来,按重力,弹力,摩擦力以及其它力的顺序进行依次分析。 重力方向:竖直向下 弹力的方向: 压力和支持力:垂直于接触面 绳的拉力:沿绳指向绳收缩的方向摩擦力方向:平行于接触面,与相对运动和相对运动的趋势相反。注意区分静摩擦力和滑动摩擦力 注:平衡,合力为零;变速运动,加速度方向即合力方向 (3检查是否做到不漏一个力,不多一个力,每个力方向不错分析物体受哪些性质力的时候,不要把效果力和性质力混淆重复分析确定某一个力是否存在时,就找该力的施力物体,没有施力物体的力是不存在的,力不能传递 不要把物体施加给另外物体的力,当做物体所受的力。当研究的对象是系统时,注意区分内力和外力1.

3、 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.2 B.3 C.4 D.52. 如图所示,位于水平桌面上的物块 Q ,由跨过定滑轮的轻绳与物块 P 相连,从滑轮到 Q 和到 P 的两段绳 都是水平的.已知 P 与 Q 之间以及 Q 与桌面之间的动摩擦因数都是 ,物块 P 、 Q 的质量分别是 m 、 2m ,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 Q 使它做匀速运动,则 F 的大小为 _.3. 如图,物体 A 、 B 叠放在固定的光滑斜面上,当它们从静止沿斜面下滑时,两物体相对静止,则( A . A 受到

4、B 的摩擦力沿斜面方向向上 B . A 受到 B 的摩擦力沿斜面方向向下 C . A 、 B 之间的摩擦力为零D . A 、 B 之间是否存在摩擦力取决于 A 、 B 表面的性质 2 二、共点力作用下物体的平衡物体保持静止或匀速直线运动状态,或者缓慢移动 条件:xFFF=合合y 合1. 三力平衡(1力的合成与分解或正交分解1. 图中重物的质量为 m , 平衡时 AO 水平, BO 与水平面的夹角为 。 AO 的拉力 F 1和 BO的拉力 F 2的大小是(A.1cosF mg =B.1cotF mg =C.2sinF mg =D.2sinm gF=2. 滑板运动是一项非常刺激的水上运动,研究表明

5、,在进行滑板运动时,水对滑板的作用力垂直于板面,大 小为 kv 2,其中 v 为滑板速率(水可视为静止 . 某次运动中,在水平牵引力作用下,当滑板和水面的夹角 =37°时,滑板做匀速直线运动,相应的 k=54 kg/m,人和滑板的总质量为 108 kg,试求(g=10 m/s2,sin 37°=0.6,忽略空 气阻力 :(1水平牵引力的大小;(2滑板的速率;(2动态平衡物体受三个力, 其中一个力的大小方向都不变, 一个力的方向不变, 画出三个力的矢量三角形可以确定物体 在缓慢移动过程中各个力的变化情况3. 光滑小球静止在固定斜面和竖直挡板之间。若挡板逆时针缓慢转到水平位置,

6、在该过程中,斜面和挡板对 小球的弹力的大小 F 1、 F 2各如何变化?4. 如图所示,小球系在细绳的一端,放在光滑的斜面上,用力将斜面在水平桌面上缓慢地向左推移,使小球 上升到最高点。那么,在斜面运动过程中,绳的拉力将(A .先增大后减小 B .先减小后增大 C .一直增大 D .一直减小5. 用绳把球挂靠在光滑墙上, 绳的另一端穿过墙孔拉于手中, 如图 . 当缓缓拉动绳子把球吊高时, 绳上的拉力 F 和墙对球的弹力 N 的变化是(A. F 和 N 都不变 B. F 和 N 都变大 C. F 增大, N 减小 D. F 减小, N 增大6. 如图所示,将一个重物用两根等长的细绳 OA 、 O

7、B 悬挂在半圆形的架子上, B 点固定不动 OB 和 OC 夹角 为 300,悬点 A 由位置 C 向位置 D 移动的过程中,求重物对 OA 绳的拉力最小值?第 3题图 第 4题图 第 5题图 第 6题图 . 3(3相似三角形:力的三角形和几何三角形相似 7. 重 G=10N的小球, 用长为 l=1m的细线挂在 A 点, 靠在半径 R=1.3m的光滑大球面上. 已 知 A 点离球顶距离 d=0.7m, 求绳的拉力和小球所受的支持力各为多少?收缩绳子, 使小球沿 球面缓慢向上滑动,则绳的拉力和小球所受的支持力怎么变?8. 如图所示,空气中有两个带电小球 A 和 B , A 被边长为 L 的绝缘细

8、线悬于固定点 O ; B 被绝缘支架固定于 O 点的正下方,与 O 点的距离为 L ,与 A 球相距为 d 。由于漏电,过一段 时间后, A 的带电量变为原来的 4/9, B 的带电量变为原来的 2/3,试求此时 A 、 B 两球间的距 离?漏电过程中绳的拉力变化情况?2. 多力平衡用正交分解9. 如图所示,细绳 CO 与竖直方向成 =30°角, A 、 B 两物体用跨过滑轮的细绳相连且都保持静止,已知物 体 B 所受到的重力为 100N ,地面对物体 B 的支持力为 80N, 试求:(1物体 A 所受到的重力大小; (2物体 B 与地面间摩擦力的大小; (3细绳 CO 受到的拉力的

9、大小。10. 质量为 m 的物体在水平力 F 的作用下, 沿倾角为 的固定斜面匀速下滑, 求物体和斜面间的动摩擦因素?3. 整体法与隔离法的应用系统:通常把相互作用的两个或多个物体称为系统。内力:系统内物体之间的相互作用力称为内力,施力物体是系统内的物体。外力:系统外部其他物体对系统的作用力称为外力,施力物体是系统外的物体。整体法不考虑内力, 求内力必须用隔离法, 实际问题中整体法与隔离法要结合起来灵活运用, 通常先整体后 隔离。12. 在粗糙水平面上有一个三角形木块 abc ,在它的两个粗糙斜面上分别放两个质量 1m 和 2m 的滑块, 21m m >,如图所示,已知三角形木块和两滑块

10、都是静止的,则粗糙水平面对三角形木块( A. 有摩擦力的作用,摩擦力的方向水平向右 B. 有摩擦力的作用,摩擦力的方向水平向左C. 有摩擦力的作用,但摩擦力的方向不能确定,因为 2121, , , m m 的数值并未给出 D. 没有摩擦力的作用 4 13. 如图, 4个质量都为 m 的物体,在水平方向的两个压力 F 作用下静止在两块木板间, 求 1对 2的摩擦力, 2对 3的摩擦力 ?14. 有一个直角支架 AOB , AO 水平放置,表面粗糙, OB 竖直向下,表面光滑, AO 上套有小环 P , OB 上套 有小环 Q , 两环质量均为 m , 两环间有一根质量可忽略, 不可伸长的细绳相连

11、, 并在某一位置平衡, 如图 5所示, 现将 P 环向左移一小段距离,两环再次达到平衡,那么将移动后的平衡状态和原来的平衡状态相比较, AO 杆对 P 环的支持力 F N 和细绳上的拉力 F T 的变化情况是( A. F N 不变, F T 变大 B. F N 不变, F T 变小 C. F N 变大, F T 变大 D. F N 变大, F T 变小15. 如图所示, 平板重 300N , 滑轮重不计, 要使整个装置静止, 则 P 物重力的最小值是 ( A.300N B.200N C.150N D.100N16. 如图所示,用轻绳把两个质量不同的小球悬挂起来,今对小球 a 持续施加一向左偏下 30°的恒力,并对小 球 b 持续施加一向右偏上 30°同样大的恒力,最后达到平衡,则表示平衡状态的图可能是下面的 ( 17. 在粗糙的水平面有两物体 a 、 b , (1若 a 、 b 都静止,判