殿试教育物理物体的平衡

一对一个性化辅导教案教师 科目 时间学生 年级 学校重难点难度星级 ☆☆☆☆☆ 班主任教学内容受力分析 物体的平衡【思想方法】1．处理平衡问题的基本思路：确定平衡状态（加速度为 ______）→巧选研究对象（整体法或隔离法）→受力分析→建立平衡方程→求解或作讨论．2．常用的方法有：（1）在判断弹力或摩擦力是否存在以及确定方向时常用 ______法．（2）求解平衡问题常用：正交分解法、力的合成法（在三个共点力作用下的平衡，任意两个合力必与第三个力等大反向）、解矢量三角形法和 ________法（分析动态平衡问题） ．一、受力分析【例1】A靠在倾斜的墙面上，在与墙面和B垂直的力F作用下，A、B保如图所示，物体持静止，试分析A、B两物体受力的个数．【强化练习1】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r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Ff1和Ff2，筒底所受的压力大小为F．已知重力加速度大小为g，若所有接触都是光滑的，则（）．F=（ma+mb）g，Ff1=Ff2．F=（ma+mb）g，Ff1≠Ff2C．mag<F<（ma+mb）g，Ff1=Ff2D．mag<F<（ma+mb）g，Ff1≠Ff2二、重力、弹力和摩擦力作用下的物体平衡【例2】如图甲所示，在圆柱体上放一小物块 P，圆柱体绕水平轴 O缓慢转动，从 A转至A′的过程，物块与圆柱体保持相对静止，则图乙反映的是该过程中 （ ）A．重力随时间变化的规律 B．支持力随时间变化的规律C．摩擦力随时间变化的规律．合外力随时间变化的规律1 殿试教育咨询：教育宗旨：让平凡变得优秀，让优秀变得杰出【强化练习】如图所示，将半球置于水平地面上，半球的中央有一光滑小孔，柔软光滑的轻绳穿过小孔，两端分别系有质量为m1、m2的物体（两物体均可看成质点），它们静止时m1与球心O的连线与水平线成45°角，m1与半球面的动摩擦因数为0.5，m1所受到的最大静摩擦力可认为等于滑动摩擦力，而m1的最小值是（）m232222A．4B．C．1D．3211.如图4所示，物块 A放在倾斜的木板上，已知木板的倾角 α分别为30°和45°时物块所受摩擦力的大小恰好相同，则物块和木板间的动摩擦因数为 ( )1 3 2 5A.2 B.2 C.2 D.22.如图5所示，质量为 m的两个球A、B固定在杆的两端，将其放入光滑的半圆形碗中，杆的长度等于碗的半径，当杆与碗的竖直半径垂直时，两球刚好能平衡，则杆对小球的作用力为 ( )3 2 3 3A.3mg B. 3mg C.2mg D.2mg3..如图所示，将质量为 m的滑块放在倾角为 θ的固定斜面上 .滑块与斜面之间的动摩擦因数为 μ.若滑块与斜面之间的最大静摩擦力和滑动摩擦力大小相等，重力加速度为 g，则 ( )A.将滑块由静止释放，如果 μ＞tanθ，滑块将下滑B.给滑块沿斜面向下的初速度，如果 μ＜tanθ，滑块将减速下滑C.用平行于斜面向上的力拉滑块向上匀速滑动，如果 μ＝tanθ，拉力大小应是 2mgsinθD.用平行于斜面向下的力拉滑块向下匀速滑动，如果 μ＝tanθ，拉力大小应是 mgsinθ三、力的合成法在平衡问题中的应用【例3】（2010·茂名市二模）如图所示是骨折病人的牵引装置示意图，绳的一端固定，绕过定滑轮和动滑轮后挂着一个重物，与动滑轮相连的帆布带拉着病人的脚，整个装置在同一竖直平面内．为了使脚所受的拉力增大，可采取的方法是 （ ）A．只增加绳的长度 B．只增加重物的质量C．只将病人的脚向左移动 D．只将两定滑轮的间距增大【强化练习3】如图所示， ACB是一光滑的，足够长的、固定在竖直平面内的“∧”形框架，其中 CA、CB2 殿试教育咨询：教育宗旨：让平凡变得优秀，让优秀变得杰出边与竖直方向的夹角均为 θ．P、Q两个轻质小环分别套在 CA、CB上，两根细绳的一端分别系在 P、Q环上，另一端和一绳套系在一起，结点为 O．将质量为 m的钩码挂在绳套上，OP、OQ两根细绳拉直后的长度分别用 l1、l2表示，受到的拉力分别用 F1和F2表示，则（ ）A．若l1=l2，则两绳受到的拉力 F1=F2 B．若l1=l2，则两绳受到的拉力 F1>F2C．若l1<l2，则两绳受到的拉力 F1<F2 D．若l1>l2，则两绳受到的拉力 F1=F2四、有弹簧作用的物体平衡问题【例4】如图1-8所示，一根轻弹簧上端固定在 O点，下端拴一个钢球P，球处于静止状态 .现对球施加一个方向向右的外力 F，使球缓慢偏移，在移动中弹簧与竖直方向的夹角 θ＜90°，且弹簧的伸长量不超过弹性限度，并始终保持外力 F的方向水平，则图1-9给出的弹簧伸长量x与cosθ的函数关系图象中，最接近的是()【强化练习4】如图所示，完全相同的A、B两球，质量均为m，用两根等长的细线悬挂在O点，两球之间夹着一根劲度系数为k的轻弹簧，静止时，弹簧处于水平方向，两根细线之间的夹角为θ，则弹簧的长度被压缩了（）A．mgtanB．2mgtankkmgtan22mgtan2C．D．kk1.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的斜面与固定挡板MN接触且处于静止状态，则斜面体P此刻所受的外力个数有可能为()A.2个B.3个C.4个D.5个2.用轻弹簧竖直悬挂质量为m的物体，静止时弹簧伸长量为L.现用该弹簧沿斜面方向拉住质量为2m的物体，系统静止时弹簧伸长量也为L.斜面倾角为30°，如图2所示.则物体所受摩擦力()1A.等于零B.大小为2mg，方向沿斜面向下3C.大小为2mg，方向沿斜面向上D.大小为mg，方向沿斜面向上五.综合问题：3 殿试教育咨询：教育宗旨：让平凡变得优秀，让优秀变得杰出【例5】.如图所示，A、B两木块放在水平面上，它们之间用细线相连，两次连接情况中细线倾斜方向不同但倾角一样，两木块与水平面间的动摩擦因数相同.先后用水平力F1和F2拉着A、B一起匀速运动，则()≠FB.F1＝F2A.F12C.FT1＞FT2D.FT1＝FT21.如图7所示，质量为m的物体用细绳栓住放在水平粗糙传送带上，物体距传送带左端距离为L，稳定时绳与水平方向的夹角为θ，当传送带分别以v1、v2的速度做逆时针转动时(v1＜v2)，绳中的拉力分别为 F1、F2；若剪断细绳时，物体到达左端的时间分别为 t1、t2，则下列说法正确的是( )A.F1＜F2 B.F1＝F2C.t1＞t2 D.t1＜t22..如图所示，固定在水平面上的斜面倾角为 θ，长方体木块 A的质量为M，其PQ面上钉着一枚小钉子，质量为 m的小球 B通过一细线与小钉子相连接，细线与斜面垂直，木块与斜面间的动摩擦因数为 μ，以下说法正确的是( )A.若木块匀速下滑，则小球对木块的压力为零B.若木块匀速下滑，则小球对木块的压力为 mgsinθC.若木块匀加速下滑，则小球对木块的压力为零D.若木块匀加速下滑，则小球对木块的压力为 μmgcosθ3..如图所示，倾角为 θ的斜面体 C置于水平面上， B置于斜面上，通过细绳跨过光滑的定滑轮与 A相连接，连接 B的一段细绳与斜面平行， A、B、C都处于静止状态 .则 ( )A.B受到C的摩擦力一定不为零B.C受到水平面的摩擦力一定为零C.不论B、C间摩擦力大小、方向如何，水平面对 C的摩擦力方向一定向左D.水平面对 C的支持力与 B、C的总重力大小相等4..如图11所示，在倾角为 θ的粗糙斜面上，有一个质量为 m的物体被水平力 F推着静止于斜面上，已知物体与斜面间的动摩擦因数为 μ，且μ＜tanθ，若物体恰好不下滑，则推力 F为多少？若物体恰好不上滑，则推力 F为多少？(最大静摩擦力等于滑动摩擦力 )4 殿试教育咨询：教育宗旨：让平凡变得优秀，让优秀变得杰出5..所受重力G1＝8N的砝码悬挂在绳PA和PB的结点上.PA偏离竖直方向37°角，PB在水平方向，且连在所受重力为G2＝100N的木块上，木块静止于倾角为37°的斜面上，如图12所示，试求：(1)木块与斜面间的摩擦力；(2)木块所受斜面的弹力.【能力提升】1．如图所示， 轻绳上端固定在天花板上的 O点，下端悬挂一个重为柱体．当 A静止时，轻绳与天花板的夹角为 30°，B到绳的压力是

10N的物体（）

A、B

是固定的表面光滑的圆A．5N

B．10NC．5 3N

D．10 3N2．如图所示，用一根细绳通过定滑轮拉物体

m，物体

m静止不动．则下列物体

m的受力分析示意图可能正确的是（

）3．倾角为30°的斜面体放在水平地面上，在斜面上放一个质量为5kg的小物块，系统处于静止状态．物块上再作用一个竖直向上的力F=4N，如图所示．则地面对斜面体的支持力FN，小物块受到的摩擦力

若在小Ff的变化情况是

（ ）A．FN减小了

4N

B．FN的减小量小于

4NC．Ff减小了

4N

D．Ff的减小量小于

4N4．如图所示，

斜面体

b的质量为

M，放在粗糙的水平地面上．质量为

m的滑块

a以一定的初速度沿着有摩擦的斜面向上滑，然后又返回，整个过程中

b相对地面没有移动．由此可知

（ ）A．地面对

b一直有向右的摩擦力B．地面对

b一直有向左的摩擦力C．地面对

b的摩擦力方向先向左后向右5

D．地面对 b的支持力一直小于（ M+m殿试教育咨询：/p>

）g

教育宗旨：让平凡变得优秀，让优秀变得杰出5．如图所示， 倾斜天花板平面与竖直方向夹角为 θ，推力F垂直天花板平面作用在木块上，使其处于静止状态，则（ ）A．木块一定受三个力作用 B．天花板对木块的弹力 FN>FC．木块受的静摩擦力等于 mgcosθ D．木块受的静摩擦力等于 mg/cosθ如图所示，物体P左边用一根轻弹簧和竖直墙相连，放在粗糙水平面上，静止时弹簧的长度大于原长．若再用一个从零开始逐渐增大的水平力 F向右拉P，直到把 P拉动．在 P被拉动之前的过程中，弹簧对 P的弹力Fk的大小和地面对 P的摩擦力 Ff的大小的变化情况是 （ ）A．Fk保持不变，Ff先减小后增大 B．Fk保持不变，Ff始终减小C．Fk先不变后增大， Ff先减小后增大 D．Fk始终增大，Ff始终减小7．如图在粗糙的斜面上， 物块用劲度系数为 100N/m的轻质弹簧平行于斜面拉住此物块放在ab间任何位置均能静止，在其他位置不能静止．测得 ab=22cm，Oa=8cm，则物块静止在斜面上时受到的摩擦力大小可能为 （ ）A．14N B．10N C．6N D．2N8．如图所示， 将细线的一端系在右手中指上，另一端系上一个重为 G的钩码．用一支很轻的铅笔的尾部顶在细线上的某一点，使细线的上段保持水平，笔的尖端置于右手掌心．铅笔与水平细线的夹角为 θ，则（ ）A．中指受到的拉力为 GsinθB．中指受到的拉力为 GcosθC．手心受到的压力为 G/sinθD．手心受到的压力为 G/cosθ9.下列物体中处于平衡状态的是（ ）A. 静止在粗糙斜面上的物体 B.沿光滑斜面下滑的物体C. 在平直路面上匀速行驶的汽车 D.做自由落体运动的物体在刚开始下落的瞬间10．一物体受到三个共点力的作用，下面 4组能使物体处于平衡状态的是（ ）A．F1＝7N，F2＝8N，F3＝9N B．F1＝8N，F2＝2N，F3＝1NC．F1＝7N，F2＝1N，F3＝5N D．F1＝10N，F2＝10N，F3＝1N11．如图所示，物体 M处于静止状态，三条细绳的拉力之比 F1∶F2∶F3为（ ）A．1∶2∶3 B．1∶2∶ 3 C．5∶4∶3 D． 2∶1∶112．如图所示，用力F推着一个质量为 m的木块紧贴在竖直墙壁上， 木块此时处于静止状态． 已知力F与竖直方向成 角，则墙对木块的摩擦力可能（ ）A．大小是 mg－Fcos ，方向竖直向上 B．大小是Fcos －mg，方向竖直向下C．大小是零 D．上述三种情况均不对6 殿试教育咨询：教育宗旨：让平凡变得优秀，让优秀变得杰出13.用两根绳子吊起—重物，使重物保持静止，若逐渐增大两绳子之间的夹角，则两绳对重物的拉力的合力变化情况是（ ）A．不变 B．减小 C．增大 D．无法确定14.如图所示，a，b，c三根绳子完全相同，其中 b绳水平，c绳下挂一个重物。若使重物加重，则这三根绳子中最先断的是（ ）A．a绳 B．b绳 C．c绳 D．无法确定14．质量为10kg的物体放在水平地面上，它和地面之间的动摩擦因数是 0.2，水平拉力 F由零开始逐渐增大，直到物体开始滑动． 在物体静止不动的过程中， 它受到的合外力是 ______N，它受到的摩擦力逐渐 ______．15．如图所示，挡板AB和竖直墙之间夹有小球，球的质量为mθ，问当挡板与竖直墙壁之间夹角缓慢增加时，AB板及墙对球压力如何变化 ?16.长直木板的上表面的一端放有一铁块，木板由水平位置缓慢向上转动（即木板与水平面的夹角 变大），另一端不动，如图所示，写出木板转动过程中摩擦力与角 的关系式，并分析随着角 的增大、摩擦力怎样变化． （假设最大静摩擦力等于滑动摩擦力， ＜90）17．如图所示，木块重60N，放在倾角 ＝37的斜面上，用F＝10N的水平力推木块， 木块恰能沿斜面匀速下滑． 求：（1）木块与斜面间的摩擦力大小；（2）木块与斜面间的动摩擦因数． （sin37＝0.6，cos37＝0.8）【强化训练】1．如图2.4-8所示，物体A、B用细绳连接后跨过滑轮． A静止在倾角为 450的斜面上，B悬挂着．已知质量 mA=2mB，不计滑轮摩擦，现将斜面倾角由 450增大到500，但物体仍保持静止，那么下列说法中正确的是： （ ）．绳子的张力将增大．物体A对斜面的压力将减少C．绳子的张力及A受到的静摩擦力都不变D．物体A受到的静摩擦力将增大图2.4-82．如图2.4-9所示，质量为m的物体，在恒力F作用下沿天花板匀速直线运动，物体与顶板间的动摩擦因数为，则物体受到的摩擦力大小为：（）A．F·sinB．F·cosC．(Fsin—mg)D．(mg—Fsin)图2.4-97 殿试教育咨询：教育宗旨：让平凡变得优秀，让优秀变得杰出3．如图2.4-10所示，质量为 M的人用轻绳绕过定滑轮拉—个质量为 m的物体，斜绳的倾角为 ，物体正在匀速下降，则： （ )A．轮对轴的压力的 mg+Mgsin ，方向竖直向下B．人对绳的拉力小于 mgC．人对地的压力一定小于 Mg、大于mgD．人对地的摩擦力等于 mgcos

图2.4-10ab4．如图2.4-11所示，质量为m的质点，与三根相同的螺旋形轻弹簧相连。静止时，相邻两弹簧间的夹角均为1200．已知弹簧a、b对质点的作用力均为F，则弹簧c对质点的作用力大小可能为：c()A．FB．F+mgC．F—mgD．mg—F图2.4-115．轻细绳两端分别系上质量为m1和m2的两小球A和B，A沿半球形光滑碗面下滑，在P处平衡，如图2.4-12所示，O为球心，COP=600．碗对A的支持力为N，绳对A的拉力为T，则：()A．N>TB．N=TC．N=m2gD．m1=3m2图2.4-126．如图2.4-13所示，一个质量为m，顶角的直角劈和一质量M的楔形木块在两竖直墙之间，不计摩擦，则M对地面的压力FN1=_______________，左墙对M的压力FN1=_______________．图2.4-137．一个底面粗糙质量为M的劈放在粗糙水平面上，劈的斜面光滑且与水平面夹角为300，用一端固定的轻绳系着一个质量为m的小球，小球放在斜面上，轻绳与斜面间的夹角为300，如图2.4-14所示。当劈静止时绳中张力大小T=____________；若地面对劈的最大摩擦力等于地面对劈的支持的k倍，为使整个系统静止k的值不能小于___________．图2.4-148．一个重为G的物体被悬挂后，再对物体施加一个大小一定的作用力 F（F<G），使物体在某一位置重新获得平衡，如图2.4-15所示，若不计悬线质量，求悬线与竖直方向的最大夹角．图2.4-159．重100 3N的由轻绳悬挂于墙上的小球搁在轻质斜板上，斜板搁于墙角．不计一切摩擦，球和板静止于图 2.4-16所示的位置，图中 角均为 300．求：悬绳中张力和小球受到斜板的支持力各是多少？小球与斜板接触点应在板上的何处？板两端所受压力是多大？ （假设小球在板上任何位置时，图中的 角均保持不变）．图2.4-168 殿试教育咨询：教育宗旨：让平凡变得优秀，让优秀变得杰出参考答案1．BD2．BC3．D4．ABCD5．BCD6．(M+m)g、mgcotα7．3mg、3m8．θmax=arcsinF．9．NA=503N、NB=50N；x=1AB．36M3mG4例题1：如下图所示，一个物体放在斜面上处于静止状态，斜面对这个物体的作用力为F．下列哪个图中的F是正确的（）例题2：如图所示，如果小球重 3N，光滑斜面的倾角为 30°，求斜面及挡板对小球的作用力。讨论：若挡板以其下端为轴沿逆时针方向缓慢转至水平，在此过程中斜面对小球作用力的大小如何变化？例题3：如图所示，物体受到两个外力 F1＝5N、F2＝4N的作用而处于平衡状态，若撤去 F2，则物体仍静止，则物体受到的合力为（ ）A．4N B．3N C．1N D．0N临安中学下学期期末复习受力分析 物体的平衡A姓名： 班级：甲、乙两拳击运动员竞技,甲一拳击中乙的肩部,观众认为,甲运动员(拳头)是施力物体,乙运动员(肩部)是受力物体,但在甲一拳打空的情况下 ,下列说法中正确的是A.这是一种只有施力物体 ,没有受力物体的特殊情况9 殿试教育咨询：教育宗旨：让平凡变得优秀，让优秀变得杰出B.尽管乙避开了甲的拳头 ,但乙仍受到甲的作用力甲的拳头、胳膊与自身躯干构成相互作用的物体以上说法都不正确2.设想地球是质量分布均匀的球体 ,同一物体分别位于赤道、北极和北纬 60°上某一位置时 ,物体所受万有引力和重力依次是 F1、F2、F3和G1、G2、G3,试比较F1、F2、F3和G1、G2、G3的大小关系.3.如图所示，A、B两均匀直杆上端分别用细线悬挂于天花板上，下端搁置在水平地面上，处于静止状态，悬挂 A杆的绳倾斜，悬挂 B杆的绳恰好竖直，则关于两杆的受力情况，下列说法中正确的有A.A、B杆都受三个力作用B.A、B杆都受四个力作用C.A杆受三个力,B杆受四个力D.A杆受四个力,B杆受三个力4.如图所示,质量为mA的物块A静止在质量为 mB的木板B上,若A与B之间的动摩擦因数为 μ.试分析下列各种情景中A、B间和B与地面间相互作用的摩擦力大小 .情景Ⅰ:若一水平向右的外力 F作用于B上,使A、B一起向右做匀速直线运动 .情景Ⅱ:若水平向右的外力 F作用于A上,使A在B上做匀速直线运动 ,且B始终静止.情景Ⅲ:若水平向右的外力 F作用于A上,使A、B一起向右做匀速直线运动 .5.在水平天花板上 A、B点两点各系着轻质绳，两绳的另一端相结为 O点，其中 OA的最大承受力为 240N，OB的最大承受力为 200N，且OA、OB与AB分别成60°,45°的夹角，问在 O点最多能挂多少 Kg的物体？关于力的概念,下列说法正确的是力是使物体产生形变和改变物体运动状态的原因一个力必定联系着两个物体,其中每个物体既是受力物体又是施力物体只要两个力的大小相同,它们产生的效果一定相同D.两个物体之间的相互作用力可以是不同性质的力关于滑动摩擦力,下列说法正确的是A.受滑动摩擦力的物体一定是运动的 B. 滑动摩擦力一定阻碍物体的运动C.滑动摩擦力一定与物体的运动方向相反 D. 两物体之间有滑动摩擦力 ,则两物体间一定存在弹力关于重力的大小,下列说法中正确的是A.物体的重力大小总是恒定的B.同一地点,物体的重力与物体的质量成正比物体落向地面时受到的重力大于它静止时所受到的重力物体的重力总等于它对竖直测力计的拉力10 殿试教育咨询：教育宗旨：让平凡变得优秀，让优秀变得杰出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,弹簧和拉杆的计,现将该弹簧秤以两种方式固定于地面上 ,如图乙、丙所示 ,分别用上拉弹簧秤,静止时弹簧秤的读数为 ( )A.乙图读数 F0-G,丙图读数 F0+GB.乙图读数 F0+G,丙图读数 F0-G

O上,外壳上固定一个圆环 ,可质量忽略不恒力F0竖直向C.乙图读数 F0,丙图读数F0-GD.乙图读数 F0-G,丙图读数 F05.一质量为 50kg的男孩在距离河流 40m高的桥上做“蹦极跳” ,原长长度 AB为14m的弹性绳一端缚着他的双脚 ,另一端则固定在桥上的 A点,如图(a)所示,然