2021-2025年高考物理真题知识点分类汇编之相互作用-力(一)_第1页
2021-2025年高考物理真题知识点分类汇编之相互作用-力(一)_第2页
2021-2025年高考物理真题知识点分类汇编之相互作用-力(一)_第3页
2021-2025年高考物理真题知识点分类汇编之相互作用-力(一)_第4页
2021-2025年高考物理真题知识点分类汇编之相互作用-力(一)_第5页
已阅读5页,还剩42页未读 继续免费阅读

下载本文档

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

第47页(共47页)2021-2025年高考物理真题知识点分类汇编之相互作用——力(一)一.选择题(共20小题)1.(2025•重庆)现代生产生活中常用无人机运送物品,如图所示,无人机携带质量为m的匀质钢管在无风的空中悬停,轻绳M端和N端系住钢管,轻绳中点O通过缆绳与无人机连接。MO、NO与竖直方向的夹角均为60°,钢管水平。则MO的弹力大小为()(重力加速度为g)A.2mg B.mg C.32mg D2.(2025•北京)如图所示,长方体物块A、B叠放在斜面上,B受到一个沿斜面方向的拉力F,两物块保持静止。B受力的个数为()A.4 B.5 C.6 D.73.(2025•选择性)如图,质量为m的均匀钢管,一端支在粗糙水平地面上,另一端被竖直绳悬挂,处于静止状态。钢管与水平地面之间的动摩擦因数为μ、夹角为θ,重力加速度大小为g。则地面对钢管左端的摩擦力大小为()A.μmgcosθ B.12μmg C.μmg D.4.(2025•河北)如图,内壁截面为半圆形的光滑凹槽固定在水平面上,左右边沿等高。该截面内,一根不可伸长的细绳穿过带有光滑孔的小球,一端固定于凹槽左边沿,另一端过右边沿并沿绳方向对其施加拉力F。小球半径远小于凹槽半径,所受重力大小为G。若小球始终位于内壁最低点,则F的最大值为()A.12G B.22G C.G5.(2025•福建)山崖上有一个风动石,无风时地面对风动石的作用力是F1,当受到一个水平风力时,风动石依然静止,地面对风动石的作用力是F2,以下正确的是()A.F2大于F1 B.F1大于F2 C.F1等于F2 D.大小关系与风力大小有关6.(2025•选择性)书法课上,某同学临摹“力”字时,笔尖的轨迹如图中带箭头的实线所示。笔尖由a点经b点回到a点,则()A.该过程位移为0 B.该过程路程为0 C.两次过a点时速度方向相同 D.两次过a点时摩擦力方向相同7.(2024•河北)如图,弹簧测力计下端挂有一质量为0.20kg的光滑均匀球体,球体静止于带有固定挡板的斜面上,斜面倾角为30°,挡板与斜面夹角为60°。若弹簧测力计位于竖直方向,读数为1.0N,g取10m/s2,挡板对球体支持力的大小为()A.33N B.1.0N C.2338.(2025•浙江)中国运动员以121公斤的成绩获得2024年世界举重锦标赛抓举金牌,举起杠铃稳定时的状态如图所示。下列说法正确的是()A.双臂夹角越大受力越小 B.杠铃对每只手臂作用力大小为605N C.杠铃对手臂的压力和手臂对杠铃的支持力是一对平衡力 D.在加速举起杠铃过程中,地面对人的支持力大于人与杠铃总重力9.(2024•山东)如图所示,国产人形机器人“天工”能平稳通过斜坡。若它可以在倾角不大于30°的斜坡上稳定地站立和行走,且最大静摩擦力等于滑动摩擦力,则它的脚和斜面间的动摩擦因数不能小于()A.12 B.33 C.22 10.(2024•浙江)如图为小猫蹬地跃起腾空追蝶的情景,则()A.飞行的蝴蝶只受重力的作用 B.蝴蝶转弯时所受合力沿运动方向 C.小猫在空中受重力和弹力的作用 D.小猫蹬地时弹力大于所受重力11.(2024•湖北)如图所示,两拖船P、Q拉着无动力货船S一起在静水中沿图中虚线方向匀速前进,两根水平缆绳与虚线的夹角均保持为30°。假设水对三艘船在水平方向的作用力大小均为f,方向与船的运动方向相反,则每艘拖船发动机提供的动力大小为()A.33f B.213f C.2f D12.(2024•浙江)如图所示,在同一竖直平面内,小球A、B上系有不可伸长的细线a、b、c和d,其中a的上端悬挂于竖直固定的支架上,d跨过左侧定滑轮、c跨过右侧定滑轮分别与相同配重P、Q相连,调节左、右两侧定滑轮高度达到平衡。已知小球A、B和配重P、Q质量均为50g,细线c、d平行且与水平成θ=30°(不计摩擦),则细线a、b的拉力分别为()A.2N,1N B.2N,0.5N C.1N,1N D.1N,0.5N13.(2024•贵州)如图(a),一质量为m的匀质球置于固定钢质支架的水平横杆和竖直墙之间,并处于静止状态,其中一个视图如图(b)所示。测得球与横杆接触点到墙面的距离为球半径的1.8倍,已知重力加速度大小为g,不计所有摩擦,则球对横杆的压力大小为()A.35mg B.34mg C.43mg D14.(2023•浙江)如图所示,轻质网兜兜住重力为G的足球,用轻绳挂于光滑竖直墙壁上的A点,轻绳的拉力为FT,墙壁对足球的支持力为FN,则()A.FT<FN B.FT=FN C.FT>G D.FT=G15.(2024•广西)工人卸货时常利用斜面将重物从高处滑下。如图,三个完全相同的货箱正沿着表面均匀的长直木板下滑,货箱各表面材质和粗糙程度均相同。若1、2、3号货箱与直木板间摩擦力的大小分别为Ff1、Ff2和Ff3,则()A.Ff1<Ff2<Ff3 B.Ff1=Ff2<Ff3 C.Ff1=Ff3<Ff2 D.Ff1=Ff2=Ff316.(2023•广东)如图所示,可视为质点的机器人通过磁铁吸附在船舷外壁面检测船体。壁面可视为斜面,与竖直方向夹角为θ。船和机器人保持静止时,机器人仅受重力G、支持力FN、摩擦力Ff和磁力F的作用,磁力垂直壁面。下列关系式正确的是()A.Ff=G B.F=FN C.Ff=Gcosθ D.F=Gsinθ17.(2023•重庆)矫正牙齿时,可用牵引线对牙施加力的作用。若某颗牙齿受到牵引线的两个作用力大小均为F,夹角为α(如图),则该牙所受两牵引力的合力大小为()A.2Fsinα2 B.2Fcosα2 C.Fsinα D.18.(2023•河北)如图,轻质细杆AB上穿有一个质量为m的小球C,将杆水平置于相互垂直的固定光滑斜面上,系统恰好处于平衡状态。已知左侧斜面与水平面成30°角,则左侧斜面对杆AB支持力的大小为()A.mg B.32mg C.33mg19.(2023•全国)如图,在置于水平地面的楔状物体P的斜面上有一小物块Q,Q受水平外力F的作用。已知P和Q始终保持静止,则()A.增加P的质量,P与地面间摩擦力的大小一定增加 B.增加外力F的大小,P与地面间摩擦力的大小一定增加 C.增加Q的质量,P与Q间摩擦力的大小一定增加 D.增加外力F的大小,P与Q间摩擦力的大小一定增加20.(2023•浙江)如图所示,水平面上固定两排平行的半圆柱体,重为G的光滑圆柱体静置其上,a、b为相切点,∠aOb=90°,半径Ob与重力的夹角为37°。已知sin37°=0.6,cos37°=0.8,则圆柱体受到的支持力Fa、Fb大小为()A.Fa=0.6G,Fb=0.4G B.Fa=0.4G,Fb=0.6G C.Fa=0.8G,Fb=0.6G D.Fa=0.6G,Fb=0.8G

2021-2025年高考物理真题知识点分类汇编之相互作用——力(一)参考答案与试题解析一.选择题(共20小题)题号1234567891011答案BCDBAAADBDB题号121314151617181920答案DDCDCBBBD一.选择题(共20小题)1.(2025•重庆)现代生产生活中常用无人机运送物品,如图所示,无人机携带质量为m的匀质钢管在无风的空中悬停,轻绳M端和N端系住钢管,轻绳中点O通过缆绳与无人机连接。MO、NO与竖直方向的夹角均为60°,钢管水平。则MO的弹力大小为()(重力加速度为g)A.2mg B.mg C.32mg D【考点】共点力的平衡问题及求解.【专题】应用题;信息给予题;定量思想;推理法;共点力作用下物体平衡专题;理解能力.【答案】B【分析】对钢管进行受力分析,根据平衡条件结合平行四边形定则求解作答。【解答】解:以钢管为研究对象进行受力分析,如图所示:根据数学知识和平衡条件F=mg=2FOMcos60°代入数据解得FOM=mg故ACD错误,B正确。故选:B。【点评】本题主要考查了共点力作用下物体的平衡条件,知道质量均匀分布的物体重心的位置。2.(2025•北京)如图所示,长方体物块A、B叠放在斜面上,B受到一个沿斜面方向的拉力F,两物块保持静止。B受力的个数为()A.4 B.5 C.6 D.7【考点】判断物体的受力个数.【专题】定量思想;图析法;受力分析方法专题;推理论证能力.【答案】C【分析】根据重力、拉力、支持力、摩擦力的顺序分析。【解答】解:以B为研究对象受力分析,其处于静止即平衡状态,可知所受合力为零,沿斜面方向受斜面摩擦力、A对B的摩擦力、拉力;B受重力、斜面的支持力、A对B的压力,故B受6个力,故C正确,ABD错误。故选:C。【点评】考查对物体受力情况的分析,属于基础知识。3.(2025•选择性)如图,质量为m的均匀钢管,一端支在粗糙水平地面上,另一端被竖直绳悬挂,处于静止状态。钢管与水平地面之间的动摩擦因数为μ、夹角为θ,重力加速度大小为g。则地面对钢管左端的摩擦力大小为()A.μmgcosθ B.12μmg C.μmg D.【考点】静摩擦力大小及计算.【专题】定性思想;推理法;摩擦力专题;推理论证能力.【答案】D【分析】分析钢管的受力情况,根据共点力平衡条件分析摩擦力。【解答】解:对钢管受力分析可知,受到竖直向上的支持力和绳子拉力二力之和等于竖直向下的重力,所以水平方向不可能受到摩擦力。故ABC错误,D正确;故选:D。【点评】受力分析是解力学题的基础,通常按照重力、弹力、摩擦力、已知力的顺序进行,可以结合产生条件分析解答。4.(2025•河北)如图,内壁截面为半圆形的光滑凹槽固定在水平面上,左右边沿等高。该截面内,一根不可伸长的细绳穿过带有光滑孔的小球,一端固定于凹槽左边沿,另一端过右边沿并沿绳方向对其施加拉力F。小球半径远小于凹槽半径,所受重力大小为G。若小球始终位于内壁最低点,则F的最大值为()A.12G B.22G C.G【考点】共点力的平衡问题及求解.【专题】定量思想;推理法;共点力作用下物体平衡专题;推理论证能力.【答案】B【分析】根据物体的受力分析结合平衡条件列式解答。【解答】解:由题意可知当凹槽底部对小球支持力为零时,此时拉力F最大,在竖直方向上,根据平衡条件有2Fmcos45°=G,即2Fm×22=G,得Fm=故选:B。【点评】考查物体的受力分析结合平衡条件的应用,会根据题意进行准确分析解答。5.(2025•福建)山崖上有一个风动石,无风时地面对风动石的作用力是F1,当受到一个水平风力时,风动石依然静止,地面对风动石的作用力是F2,以下正确的是()A.F2大于F1 B.F1大于F2 C.F1等于F2 D.大小关系与风力大小有关【考点】对物体进行受力分析.【专题】定量思想;类比法;受力分析方法专题;理解能力.【答案】A【分析】不同的情况对物体进行受力分析,在竖直方向上列式得出结论。【解答】解:无风时,对风动石在竖直方向上受力分析,可得F1=mg有风时,其受到重力、地面对风动石的作用力以及风力的作用,则F2=故F2>F1故A正确,BCD错误。故选:A。【点评】本题考查的是受力平衡问题,题型简单,但是需要作用问的是风动石的作用力,其为支持力与摩擦力的合力,且熟练掌握受力分析即可解题。6.(2025•选择性)书法课上,某同学临摹“力”字时,笔尖的轨迹如图中带箭头的实线所示。笔尖由a点经b点回到a点,则()A.该过程位移为0 B.该过程路程为0 C.两次过a点时速度方向相同 D.两次过a点时摩擦力方向相同【考点】滑动摩擦力的方向;位移、路程及其区别与联系;瞬时速度.【专题】定性思想;推理法;直线运动规律专题;理解能力.【答案】A【分析】路程是标量,即没有方向的量。位移是矢量,有大小有方向。在直线运动中,路程是直线轨迹的长度;在曲线运动中,路程是曲线轨迹的长度。当物体在运动过程中经过一段时间后回到原处,路程不为零,位移则等于零。速度方向沿轨迹切线方向,摩擦力方向与笔尖的运动方向相反,据此进行分析作答。【解答】解:AB、笔尖由a点经b点回到a点,位移为0,路程不为0,故A正确,B错误;CD、速度和力为矢量,两次过a点时速度和力的方向不同,故CD错误。故选:A。【点评】考查对路程、位移、速度、力的理解,清楚矢量和标量的定义。7.(2024•河北)如图,弹簧测力计下端挂有一质量为0.20kg的光滑均匀球体,球体静止于带有固定挡板的斜面上,斜面倾角为30°,挡板与斜面夹角为60°。若弹簧测力计位于竖直方向,读数为1.0N,g取10m/s2,挡板对球体支持力的大小为()A.33N B.1.0N C.233【考点】共点力的平衡问题及求解;力的分解过程中多解和极值的问题.【专题】定量思想;推理法;共点力作用下物体平衡专题;推理论证能力.【答案】A【分析】根据题意画出小球的受力图,根据平衡条件写出平衡方程联立解答。【解答】解:根据题意,画出小球的受力示意图如下挡板对球的支持力大小为N,斜面对球的支持力大小为F,弹簧秤对球的拉力大小为T=1.0N,小球的重力为mg=0.20×10N=2.0N,根据平衡条件有Fsin30°=Nsin30°Fcos30°+Ncos30°+T=mg解得N=33N,故A正确,故选:A。【点评】考查物体的受力分析和平衡问题,会根据题意列式联立求解相应的物理量。8.(2025•浙江)中国运动员以121公斤的成绩获得2024年世界举重锦标赛抓举金牌,举起杠铃稳定时的状态如图所示。下列说法正确的是()A.双臂夹角越大受力越小 B.杠铃对每只手臂作用力大小为605N C.杠铃对手臂的压力和手臂对杠铃的支持力是一对平衡力 D.在加速举起杠铃过程中,地面对人的支持力大于人与杠铃总重力【考点】共点力的平衡问题及求解.【专题】定性思想;定量思想;推理法;牛顿运动定律综合专题;共点力作用下物体平衡专题;理解能力.【答案】D【分析】根据平衡条件分析;加速举起过程,加速向上,合力向上。【解答】解:A、双臂所受杠铃作用力的合力的大小等于杠铃的重力大小,每只手臂所施加的力在竖直方向的分力等于杠铃重力的一半,即F=G2cosθ,θ为手臂与竖直方向的夹角,双臂夹角越大,θ越大,FB、杠铃的重力为G=mg=121×10N=1210N手臂与水平的杠铃之间有夹角,设手臂与竖直方向夹角为θ,根据平衡条件可知2Fcosθ=G又因为cosθ<1,所以杠铃对手臂的作用力F>故B错误;C、杠铃对手臂的压力和手臂对杠铃的支持力是一对相互作用力,故C错误;D、在加速举起杠铃过程中,人和杠铃组成的系统加速度向上,系统处于超重状态,因此地面对人的支持力大于人与杠铃总重力,故D正确。故选:D。【点评】本题主要考查根据平衡条件求力和根据加速度方向分析物体受力大小的判断。9.(2024•山东)如图所示,国产人形机器人“天工”能平稳通过斜坡。若它可以在倾角不大于30°的斜坡上稳定地站立和行走,且最大静摩擦力等于滑动摩擦力,则它的脚和斜面间的动摩擦因数不能小于()A.12 B.33 C.22 【考点】共点力的平衡问题及求解;力的分解过程中多解和极值的问题.【专题】信息给予题;定量思想;推理法;摩擦力专题;共点力作用下物体平衡专题;理解能力.【答案】B【分析】根据平衡条件和滑动摩擦力公式求解作答。【解答】解:国产人形机器人“天工”在斜坡上受重力、支持力和摩擦力作用,如图所示:当机器人“天工”站立和稳定行走时,根据平衡条件,沿斜坡方向μmgcos30°≥mgsin30°解得斜坡的动摩擦因数μ即机器人的脚和斜面间的动摩擦因数不能小于33,故B正确,ACD故选:B。【点评】本题考查了共点力作用下物体的平衡和滑动摩擦力公式,理解机器人在斜坡上稳定地站立和行走的条件是解题的关键。10.(2024•浙江)如图为小猫蹬地跃起腾空追蝶的情景,则()A.飞行的蝴蝶只受重力的作用 B.蝴蝶转弯时所受合力沿运动方向 C.小猫在空中受重力和弹力的作用 D.小猫蹬地时弹力大于所受重力【考点】判断物体的受力个数.【专题】定性思想;归纳法;弹力的存在及方向的判定专题;推理论证能力.【答案】D【分析】A.根据受力分析可知,蝴蝶除了受到重力的作用还受到空气的作用力;B.蝴蝶转弯时做曲线运动,根据曲线运动的特点,合力与速度方向不在一条直线上;C.根据弹力产生的原因可知,小猫不受弹力;D.小猫蹬地时,有向上加速度,故弹力大于所受重力。【解答】解:A.飞行的蝴蝶除了受到重力的作用还受到空气的作用力,故A错误;B.蝴蝶转弯时做曲线运动,合力的方向是轨迹的凹侧,不是运动方向,故B错误;C.小猫在空中与其他物体间没有接触,不受弹力的作用,故C错误;D.小猫蹬地时有向上的加速过程,故弹力大于所受重力,故D正确。故选:D。【点评】本题考查重力和弹力等的理解与应用,解题的重点是要掌握弹力的产生条件。11.(2024•湖北)如图所示,两拖船P、Q拉着无动力货船S一起在静水中沿图中虚线方向匀速前进,两根水平缆绳与虚线的夹角均保持为30°。假设水对三艘船在水平方向的作用力大小均为f,方向与船的运动方向相反,则每艘拖船发动机提供的动力大小为()A.33f B.213f C.2f D【考点】共点力的平衡问题及求解;力的分解过程中多解和极值的问题.【专题】信息给予题;定量思想;推理法;平行四边形法则图解法专题;理解能力.【答案】B【分析】对拖船和货船进行受力分析,根据平衡条件,结合整体法与隔离法求解作答。【解答】解:设绳子上的拉力为T,拖船的动力为F,与运动方向成α角,三艘船的受力如图所示:对拖船,根据平衡条件,竖直方向Fsinα=Tsin30°对货船,根据平衡条件,水平方向f=2Tcos30°对拖船和货船整体,根据平衡条件,水平方向2Fcosα=3f又sin2α+cos2a=1代入数据联立解得F综上分析,故ACD错误,B正确。故选:B。【点评】本题主要考查了共点力作用下的平衡、力的合成与分解;确定动力的方向,拖船的运动方向是解题的关键;掌握整体法与隔离法的综合运用。12.(2024•浙江)如图所示,在同一竖直平面内,小球A、B上系有不可伸长的细线a、b、c和d,其中a的上端悬挂于竖直固定的支架上,d跨过左侧定滑轮、c跨过右侧定滑轮分别与相同配重P、Q相连,调节左、右两侧定滑轮高度达到平衡。已知小球A、B和配重P、Q质量均为50g,细线c、d平行且与水平成θ=30°(不计摩擦),则细线a、b的拉力分别为()A.2N,1N B.2N,0.5N C.1N,1N D.1N,0.5N【考点】共点力的平衡问题及求解;力的合成与分解的应用.【专题】定量思想;整体法和隔离法;共点力作用下物体平衡专题;推理论证能力.【答案】D【分析】根据平衡条件可以得到细线c和细线d上的产生的拉力大小是相等的,然后把A、B看成一个整体,根据平衡条件可以得到细线a上的拉力;然后对B根据平衡条件列方程可得b线上的拉力。【解答】解:由题意可知细线c对A的拉力和细线d对B的拉力大小相等、方向相反,对A、B整体分析可知细线a的拉力大小为Ta=(mA+mB)g代入数据解得Ta=1N设细线b与水平方向夹角为α,对B分析有Tbsinα+Tcsinθ=mAgTbcosα=Tdcosθ解得Tb=0.5N故ABC错误,D正确。故选:D。【点评】熟练掌握整体法和分离法是解题的关键,能够正确的受力分析是解题的基础。13.(2024•贵州)如图(a),一质量为m的匀质球置于固定钢质支架的水平横杆和竖直墙之间,并处于静止状态,其中一个视图如图(b)所示。测得球与横杆接触点到墙面的距离为球半径的1.8倍,已知重力加速度大小为g,不计所有摩擦,则球对横杆的压力大小为()A.35mg B.34mg C.43mg D【考点】解析法求共点力的平衡;牛顿第三定律的理解与应用.【专题】定量思想;推理法;共点力作用下物体平衡专题;推理论证能力.【答案】D【分析】根据几何关系求解支持力与竖直方向夹角,根据平衡列式求解即可。【解答】解:球的受力分析如图根据几何关系可知sinα=根据力的分解可知FNcosα=mg解得FN=5根据牛顿第三定律可知球对横杆的压力大小为53故ABC错误,D正确;故选:D。【点评】本题考查共点力平衡,关键是选择合适的研究对象,正确受力分析,根据平衡列方程求解即可。14.(2023•浙江)如图所示,轻质网兜兜住重力为G的足球,用轻绳挂于光滑竖直墙壁上的A点,轻绳的拉力为FT,墙壁对足球的支持力为FN,则()A.FT<FN B.FT=FN C.FT>G D.FT=G【考点】共点力的平衡问题及求解.【专题】定量思想;方程法;共点力作用下物体平衡专题;推理论证能力.【答案】C【分析】足球受重力、墙壁的支持力和绳子的拉力处于平衡,根据合力为零,运用平行四边形定则求出悬绳的拉力和墙壁对球的支持力。【解答】解:足球受重力、拉力和支持力平衡,受力如图;运用合成法,根据几何知识得:绳子对球的拉力为:F墙壁的支持力为:FN=Gtanθ,可知:FT>FN,FT>G,故C正确、ABD错误。故选:C。【点评】本题主要是考查了共点力的平衡问题,解答本题的关键是:确定研究对象、进行受力分析、根据平衡条件建立平衡方程进行解答。15.(2024•广西)工人卸货时常利用斜面将重物从高处滑下。如图,三个完全相同的货箱正沿着表面均匀的长直木板下滑,货箱各表面材质和粗糙程度均相同。若1、2、3号货箱与直木板间摩擦力的大小分别为Ff1、Ff2和Ff3,则()A.Ff1<Ff2<Ff3 B.Ff1=Ff2<Ff3 C.Ff1=Ff3<Ff2 D.Ff1=Ff2=Ff3【考点】判断是否存在摩擦力.【专题】比较思想;推理法;摩擦力专题;推理论证能力.【答案】D【分析】货箱沿着木板下滑时受到的摩擦力为滑动摩擦力,根据滑动摩擦力的公式分析解答。【解答】解:货箱沿着木板下滑时受到的摩擦力为滑动摩擦力,根据滑动摩擦力的公式:f滑=μFN,又有:FN=mgcosθ,(m为货箱的重力,θ为斜面的倾角),联立可得:f滑=μmgcosθ,因三个货箱各表面材质和粗糙程度均相同,故摩擦因数均相同,可知三个货箱与直木板间摩擦力的大小,即:Ff1=Ff2=Ff3,故ABC错误,D正确。故选:D。【点评】本题考查了滑动摩擦力大小的计算,基础题目。根据滑动摩擦力的公式解答即可。16.(2023•广东)如图所示,可视为质点的机器人通过磁铁吸附在船舷外壁面检测船体。壁面可视为斜面,与竖直方向夹角为θ。船和机器人保持静止时,机器人仅受重力G、支持力FN、摩擦力Ff和磁力F的作用,磁力垂直壁面。下列关系式正确的是()A.Ff=G B.F=FN C.Ff=Gcosθ D.F=Gsinθ【考点】共点力的平衡问题及求解;力的合成与分解的应用.【专题】定量思想;几何法;共点力作用下物体平衡专题;推理论证能力.【答案】C【分析】将机器人的重力分解到沿壁面和垂直于壁面方向上,根据几何关系和题目选项完成分析。【解答】解:将机器人的重力按照壁面和垂直于壁面的方向分解,如图所示:沿壁面方向上:Gcosθ=Ff垂直于壁面方向上:F=FN+Gsinθ,故C正确,ABD错误;故选:C。【点评】本题主要考查了共点力的平衡问题,熟悉物体的受力分析,根据几何关系和物体的平衡状态即可完成解答。17.(2023•重庆)矫正牙齿时,可用牵引线对牙施加力的作用。若某颗牙齿受到牵引线的两个作用力大小均为F,夹角为α(如图),则该牙所受两牵引力的合力大小为()A.2Fsinα2 B.2Fcosα2 C.Fsinα D.【考点】合力的取值范围.【专题】定量思想;推理法;图析法;运动的合成和分解专题;推理论证能力.【答案】B【分析】以表示这两个力的线段为邻边作平行四边形,这两个力邻边的对角线就代表合力的大小和方向。【解答】解:根据平行四边形定则,作出该牙所受两牵引力的合力,如图所示牙齿受到牵引线的两个作用力大小均为F,则该平行四边形为菱形,对角线把角α平分故两牵引力的合力F合=2Fcosα2故选:B。【点评】本题考查了力的合成,要求会用平行四边形定则求合力,几何知识要熟练。18.(2023•河北)如图,轻质细杆AB上穿有一个质量为m的小球C,将杆水平置于相互垂直的固定光滑斜面上,系统恰好处于平衡状态。已知左侧斜面与水平面成30°角,则左侧斜面对杆AB支持力的大小为()A.mg B.32mg C.33mg【考点】共点力的平衡问题及求解;力的合成与分解的应用.【专题】定量思想;方程法;共点力作用下物体平衡专题;推理论证能力.【答案】B【分析】对轻杆和小球组成的系统进行受力分析,由平衡条件列方程进行解答。【解答】解:对轻杆和小球组成的系统进行受力分析,如图所示:设左侧斜面对杆AB支持力的大小为NA,由平衡条件有:NA=mgcos30°解得:NA=32mg故选:B。【点评】本题主要是考查了共点力的平衡问题,关键是能够确定研究对象、进行受力分析、利用平行四边形法则进行力的合成,然后建立平衡方程进行解答。19.(2023•全国)如图,在置于水平地面的楔状物体P的斜面上有一小物块Q,Q受水平外力F的作用。已知P和Q始终保持静止,则()A.增加P的质量,P与地面间摩擦力的大小一定增加 B.增加外力F的大小,P与地面间摩擦力的大小一定增加 C.增加Q的质量,P与Q间摩擦力的大小一定增加 D.增加外力F的大小,P与Q间摩擦力的大小一定增加【考点】共点力的平衡问题及求解;判断是否存在摩擦力.【专题】定性思想;整体法和隔离法;共点力作用下物体平衡专题;推理论证能力.【答案】B【分析】本题根据平衡条件,结合整体法、隔离法分析,结合选项,即可解答。【解答】解:AB、P和Q始终保持静止,根据整体法,整体受力如图:水平方向平衡,f=F,故增加P的质量,P与地面间摩擦力的大小不变,增加外力F的大小,P与地面间摩擦力的大小一定增加,故A错误,B正确;CD、由于不确定F沿斜面向上分量与Q的重力沿斜面向下分量的关系,故P与Q间摩擦力的大小变化不能确定。若F沿斜面向上分量大于Q的重力沿斜面向下分量,此时增加Q的质量,则P与Q间摩擦力先沿斜面向下减小,减小到零后再反向增大。若F沿斜面向上分量小于Q的重力沿斜面向下分量,增加外力F的大小,则P与Q间摩擦力先沿斜面向上减小,减小到零后再反向增大。故CD错误。故选:B。【点评】本题解题关键是正确对物体受力分析,根据平衡条件解答,同时采用整体法和隔离法。20.(2023•浙江)如图所示,水平面上固定两排平行的半圆柱体,重为G的光滑圆柱体静置其上,a、b为相切点,∠aOb=90°,半径Ob与重力的夹角为37°。已知sin37°=0.6,cos37°=0.8,则圆柱体受到的支持力Fa、Fb大小为()A.Fa=0.6G,Fb=0.4G B.Fa=0.4G,Fb=0.6G C.Fa=0.8G,Fb=0.6G D.Fa=0.6G,Fb=0.8G【考点】共点力的平衡问题及求解;力的合成与分解的应用.【专题】定量思想;合成分解法;共点力作用下物体平衡专题;推理论证能力.【答案】D【分析】对圆柱体受力分析,根据共点力平衡条件列式求解即可。【解答】解:对圆柱体受力分析,如图:由几何关系得:Fa=Gsin37°=0.6GFb=Gcos37°=0.8G故ABC错误,D正确。故选:D。【点评】本题考查共点力平衡,解题关键是对圆柱体做好受力分析,平时多培养根据共点力平衡解答问题的能力。

考点卡片1.位移、路程及其区别与联系【知识点的认识】(1)位移表示质点在空间的位置的变化,用有向线段表示,位移的大小等于有向线段的长度,位移的方向由初位置指向末位置.(2)路程是质点在空间运动轨迹的长度.在确定的两位置间,物体的路程不是唯一的,它与质点的具体运动过程有关.(3)位移与路程是在一定时间内发生的,是过程量,二者都与参考系的选取有关.位移和路程的区别:①位移是矢量,大小只跟运动起点、终点位置有关,跟物体运动所经历的实际路径无关.②路程是标量,大小跟物体运动经过的路径有关.如图所示,物体从A运动到B,不管沿着什么轨道,它的位移都是一样的.这个位移可以用一条有方向的(箭头)线段AB表示.【命题方向】关于位移和路程,下列说法中正确的是()A.沿直线运动的物体位移和路程是相等的B.质点沿不同的路径由A到B,路程可能不同而位移一定相同C.质点通过一段路程,其位移可能为零D.质点运动的位移的大小可能大于路程分析:位移的大小等于初末位置的距离,方向由初位置指向末位置.路程是运动轨迹的长度.解答:A、沿单向直线运动的物体位移大小和路程是相等。而位移是矢量,路程是标量,所以不能相等,故A错误;B、路程不相等,但位移可能相同,比如从A地到B地,有不同的运行轨迹,但位移相同,故B正确;C、物体通过一段路程,位移可能为零。比如圆周运动一圈,故C正确;D、质点运动的位移的大小不可能大于路程,最大等于路程,故D错误。故选:BC。点评:解决本题的关键知道路程和位移的区别,路程是标量,位移是矢量,有大小有方向.【解题方法点拨】①位移是描述物体位置变化大小和方向的物理量,它是运动物体从初位置指向末位置的有向线段.位移既有大小又有方向,是矢量,大小只跟运动起点、终点位置有关,跟物体运动所经历的实际路径无关.②路程是物体运动所经历的路径长度,是标量,大小跟物体运动经过的路径有关.③位移和路程都属于过程量,物体运动的位移和路程都需要经历一段时间.④就大小而言,一般情况下位移的大小小于路程,只有在单方向的直线运动中,位移的大小才等于路程.2.瞬时速度【知识点的认识】瞬时速度是指运动物体在某一时刻(或某一位置)的速度.从物理含义上看,瞬时速度指某一时刻附近极短时间内的平均速度.瞬时速度的大小叫瞬时速率,简称速率.2.平均速度和瞬时速度对比:(1)区别:平均速度反映的是物体在整个运动过程中的整体运动情况,而瞬时速度反映的是物体在运动过程的某一时刻或某一位置的运动情况;(2)联系:在匀速直线运动中,任何时刻的瞬时速度和整个运动过程中的平均速度相同.【命题方向】例1:下列速度中,属于瞬时速度的是()A.某同学百米赛跑的速度是8m/sB.汽车以60km/h的速度通过苏通大桥C.飞机起飞时的速度是50m/sD.子弹在枪管里的速度是400m/s分析:瞬时速度为某一时刻或某一位置时的速度;平均速度为某一段时间内或某一位移内的速度.解:A、百米赛跑的速度是人在100米内的速度,故为平均速度;故A错误;B、汽车通过大桥的速度为一段位移内的速度,为平均速度,故B错误;C、飞机起飞速度是指飞机在离地起飞瞬间的速度,为瞬时速度,故C正确;D、子弹在枪管中对应一段位移,故为平均速度,故D错误;故选:C.点评:本题明确平均速度与瞬时速度的定义即可求解;要牢记平均速度为某一过程内的速度;而瞬时速度对应了一个瞬间.例2:关于瞬时速度、平均速度,以下说法中正确的是()A.瞬时速度可以看成时间趋于无穷小时的平均速度B.做变速运动的物体在某段时间内的平均速度的大小,一定和物体在这段时间内各个时刻的瞬时速度的大小的平均值相等C.物体做变速直线运动时,平均速度的大小就是平均速率D.物体做变速运动时,平均速度是指物体通过的路程与所用时间的比值分析:瞬时速度是在某一时刻的速度,平均速度是物体在运动时间内发生的位移与所用时间的比值;故瞬时速度对应时间轴上的点,平均速度对应时间轴上的一段时间.解:瞬时速度是在某一时刻的速度,平均速度是物体在运动时间内发生的位移与所用时间的比值.A:瞬时速度对应时间轴上的点,时间趋于无穷小时可以看做一个时间点,瞬时速度可以看成时间趋于无穷小时的平均速度.故A正确;B:做变速直线运动的物体在某段时间内平均速度,和物体在这段时间内各个时刻的瞬时速度的平均值一般是不相等的.故B错误;C:物体只有在做单向直线运动时,平均速度的大小才等于平均速率,故C错误;D:平均速度是指物体的位移与所用时间的比值.故D错误.故选:A.点评:瞬时速度和平均速度是运动学的基本概念,要加深对它们的理解.【解题方法点拨】平均速度瞬时速度平均速率瞬时速率定义运动质点的位移与时间的比值运动质点在某一时刻(或位置)的速度运动质点的路程与时间的比值瞬时速度的大小方向有方向,矢量有方向,矢量无方向,标量无方向,标量意义粗略描述物体运动的快慢精确描述物体运动的快慢粗略描述物体运动的快慢精确描述物体运动的快慢对应某段时间(或位移)某一时刻(或位置)某段时间(或路程)某一时刻(或位置)3.滑动摩擦力的方向【知识点的认识】1.滑动摩擦力的定义:两个相互接触的物体,当它们发生相对滑动时,在接触面上会产生有种阻碍相对运动的力,叫作滑动摩擦力。2.滑动摩擦力的方向:总跟接触面相切,并且跟物体的相对运动方向相反。3.关键词:①与接触面相切(沿接触面);②与相对运动的方向相反。【命题方向】关于摩擦力,下列说法错误的是()A、滑动摩擦力可以与物体的运动方向相同B、静摩擦力也可以与物体的运动方向相同C、静摩擦力可以与物体运动的方向成任意度角D、当物体与接触面的接触面积减小而其他条件不变时,滑动摩擦力将减小分析:摩擦力一个物体在另一个物体表面滑动或有相对滑动的趋势时,受到的阻碍相对运动或相对运动趋势的力,与相对运动或相对运动的趋势方向相反.解答:A、滑动摩擦力与物体的相对运动方向相反,即与相对相接触的那个物体的运动方向相反,与物体的实际运动方向可以成任意角度,故A正确;BC、静摩擦力与物体的相对运动趋势方向相反,即与相对相接触的那个物体的运动趋势方向相反,与物体的实际运动方向可以成任意角度,故B正确,C正确;D、滑动摩擦力的大小与正压力成正比,还与接触面的材料有关,与接触面的面积无关,故D错误;本题选错误的,故选D。点评:提到摩擦力不忘相对两个字,摩擦力与相对运动或相对运动趋势的方向相反,总是阻碍物体间的相对滑动或相对滑动趋势.【解题思路点拨】1.滑动摩擦力的方向总是与物体相对运动的方向相反。因此判断滑动摩擦力的方向时,可以先判断相对运动的方向,从而得出滑动摩擦力的方向。2.滑动摩擦力是物体之间相对运动产生的,与物体自身的运动情况无关,所以滑动摩擦力的方向与物体自身的运动方向无关。例如:人刚站上电动扶梯的时候,因为人的初速度为零,所以受到扶梯水平向前的滑动摩擦力,而人实际的运动方向取决于电梯的方向。4.静摩擦力大小及计算【知识点的认识】1.静摩擦力的大小没有直接公式进行计算,一般通过平衡状态或牛顿第二定律进行求解。2.静摩擦力的大小与动摩擦因数、正压力的大小无直接关系。【命题方向】人用手竖直地握着啤酒瓶,始终保持静止,则()A、手握瓶子的力越大,手与瓶子间的摩擦力就越大B、往瓶子加水后,手与瓶子间的摩擦力将增大C、手握瓶子的力大小等于手与瓶子间的摩擦力D、若手握瓶子的力大小为FN,手与瓶子间的动摩擦因数为μ,则手与瓶子间的摩擦力大小为μFN分析:瓶子保持静止,受力平衡,对瓶子受力分析,竖直方向上受重力和静摩擦力,二力平衡,根据静摩擦力的特点可以得到答案。解答:A、手与瓶子间的摩擦力是静摩擦力,其大小与手的握力无关,A错误B、往瓶子里加水后,瓶子和水的总重变大,而摩擦力要与此重力平衡,手与瓶子间的摩擦力将增大,B正确C、手握瓶子的力跟手与瓶子间的摩擦力没有直的关系,更不会相等,C错误D、手与瓶子间的摩擦力是静摩擦力,其大小与手的握力无关,D错误故选:B。点评:静摩擦力与压力无关,随外力的变化而变化,由平衡条件解决,这里握力变大,只是滑动摩擦力变大了,而物体受静摩擦力,故静摩擦力不变【解题思路点拨】求解摩擦力大小的一般思路为:①判断摩擦力的类型②如果是滑动摩擦力,就按照公式f=μN进行求解;如果是静摩擦力就按照平衡状态或牛顿第二定律求解5.判断是否存在摩擦力【知识点的认识】1.考点意义:有很多题目会综合考查摩擦力的相关知识,不区分静摩擦力和滑动摩擦力,所以设置本考点。2.对于是否存在摩擦力可以按以下几个方法判断:①条件法:根据摩擦力的产生条件进行判断。a、接触面粗糙;b、两物体间存在弹力;c、有相对运动或相对运动的趋势。②假设法:假设有或者没有摩擦力,判断物体运动状态是否会改变。【命题方向】如图,长方体甲乙叠放在水平地面上.水平力F作用在甲上,使甲乙一起向右做匀速直线运动()A、甲、乙之间一定有摩擦力B、水平地面对乙没有摩擦力C、甲对乙的摩擦力大小为F,方向水平向右D、水平地面对乙的摩擦力大小为F.方向水平向右分析:首先对甲、乙的整体进行分析,根据平衡力的知识得出乙与地面间的摩擦力;以甲为研究对象,进行受力分析,得出甲与乙之间的摩擦力.解答:A、以甲为研究对象,由于做匀速直线运动,所以受力平衡,水平方向受向右的拉力F,所以受乙对其向左的摩擦力,故A正确;B、以甲、乙的整体为研究对象,由于受向右的拉力作用,所以还受向左的摩擦力作用,B错误;C、由A知,甲受乙对其向左的摩擦力,根据力的作用的相互性,所以甲对乙向右的摩擦力作用,故C正确;D、由B知,水平地面对乙的摩擦力大小为F,方向水平向左,故D错误。故选:AC。点评:本题关键正确选择研究对象,然后再根据两物体及整体处于平衡状态,由平衡条件分析受力情况即可.【解题思路点拨】对物体受力的判断常采用的方法之一就是假设法,假设物体受或不受某力会使物体的运动状态发生变化,那么假设不成立。6.合力的取值范围【知识点的认识】合力大小的计算公式为:F=其中F1和F2表示两个分力的大小,F表示合力的大小,θ表示两个分力之间的夹角。θ的取值范围是0~180°。由此可知F的取值范围是:①当θ=0°时,两个分力方向相同,合力大小F=F1+F2;②θ=180°时,两个分力方向相反,合力大小F=|F1﹣F2|。③所以合力大小的取值范围为|F1﹣F2|≤F≤F1+F2【命题方向】已知两个力的合力大小为18N,则这两个力不可能是()A.10N,20NB.18N,18NC.8N,7ND.20N,28N分析:当两力互成角度时,利用平行四边形法则或三角形法则求出合力.本题中两个分力同向时合力最大,反向时合力最小.解答:两个力合力范围F1+F2≥F≥|F1﹣F2|两个力的合力大小为18N,代入数据A、30N≥F≥10N,故A正确.B、36N≥F≥0N,故B正确.C、15N≥F≥1N,故C错误.D、48N≥F≥8N,故D正确.本题选不可能的,故选C.点评:两个共点力的合力范围合力大小的取值范围为:F1+F2≥F≥|F1﹣F2|,【解题思路点拨】在共点力的两个力F1和F2大小一定的情况下,改变F1与F2方向之间的夹角θ,当θ减小时,其合力F逐渐增大;当θ=0°时,合力最大F=F1+F2,方向与F1和F2的方向相同;当θ角增大时,其合力逐渐减小;当θ=180°时,合力最小F=|F1﹣F2|,方向与较大的力的方向相同.7.力的分解过程中多解和极值的问题【知识点的认识】1.两个已知的力求合力,根据平行四边形定则可知,合力是唯一确定的。而给出合力,求分力的时候,可以分解出无数个平行四边形,所以有无数组解。而如果在分解时加以限制,分力的情况也会有所不同。2.已知两分力求合力有唯一解,而求一个力的两个分力,如不限制条件有无数组解,如图(a)所示,力F可在不同方向上进行分解.要得到唯一确定的解应附加一些条件:①已知合力和两个分力的方向,可求得两个分力的大小.图(b)所示把已知合力F分解成沿OA、OB方向的两个分力,可从F的矢端作OA、OB的平行线,画出力的平行四边形得两分力F1、F2.②已知合力和一个分力的大小、方向,可求得另一个分力的大小和方向.如图(c)已知合力F、分力F1,则连接合力F和分力F1的矢端,即可作出力的平行四边形得另一分力F2.③已知合力、一个分力F1的方向与另一分力F2的大小,求F1的大小和F2的方向(无解、有一组解或两组解).如上图所示,已知力F、α(F1与F的夹角)和F2的大小,这时有四种情况,下面采用图示法和三角形知识进行分析,从力F的端点O作出分力F1的方向,以F的矢端为圆心,用分力F2的大小为半径作圆.a.当F2<Fsinα时,圆与F1无交点,说明此时无解,如图(a)所示.b.当F2=Fsinα时,圆与F1相切,此时有一解,如图(b)所示.c.当F≥F2>Fsinα时,圆与F1有两个交点,此时有两解,如图(c)所示.d.当F2>F时,圆与F1作用线只有一个交点,此时只有一解,如图(d)所示.【命题方向】一、求分力的最小值物体静止于光滑水平面上,力F作用于物体上的O点,现要使合力沿着OO′方向,如图所示,则必须同时再加一个力F′,如F和F′均在同一水平面上,则这个力的最小值为()A、FcosθB、FsinθC、FtanθD、Fcotθ分析:合力沿着OO′方向,根据三角形定则,可以求出此时最小的力F′。解答:由F做OO′的垂线,此时的F′就是最小值,再由三角形的知识可以求得最小值为Fsinθ,所以B正确。故选:B。点评:本题考查了分力与合力的关系,应用三角形定则可以较简便的解决这一类的问题。二、讨论解的个数分解一个力时,若已知一个分力的大小和另一个分力的方向,且合力与两个分力的夹角均不为零,则分解结果是()A、只有唯一组解B、一定有两组解C、可能有无数组解D、可能有两组解分析:已知合力的大小为F,一个分力的方向已知,与F成θ夹角,另一个分力的最小值为Fsinθ,由一个分力的大小与最小值大小进行比较,并根据三角形定则可知分解的组数.解答:已知一个分力有确定的方向,与F成θ夹角,知另一个分力的最小值为Fsinθ,而另一个分力大小大于Fsinθ,而小于F,所以分解的组数有两组解。若另一个分力大小小于Fsinθ,所以分解的组数无解。若另一个分力大小等于Fsinθ,所以分解的组数有一组解。故D正确,A、B、C错误;故选:D。点评:解决本题的关键知道合力和分力遵循平行四边形定则,知道平行四边形定则与三角形定则的实质是相同的.【解题思路点拨】力的分解问题,无论是讨论解的个数,还是最小值,最好借助图像,通过三角形定则进行处理,会比较形象直观。同时要注意一个小规律,一般最小值都出现在垂直的情况。8.力的合成与分解的应用【知识点的认识】本考点针对比较复杂的题目,题目涉及到力的合成与分解的综合应用。【命题方向】假期里,一位同学在厨房里协助妈妈做菜,对菜刀发生了兴趣.他发现菜刀的刀刃前部和后部的厚薄不一样,刀刃前部的顶角小,后部的顶角大(如图所示),下列有关刀刃的说法合理的是()A、刀刃前部和后部厚薄不匀,仅是为了打造方便,外形美观,跟使用功能无关B、在刀背上加上同样的压力时,分开其他物体的力跟刀刃厚薄无关C、在刀背上加上同样的压力时,顶角越大,分开其他物体的力越大D、在刀背上加上同样的压力时,顶角越小,分开其他物体的力越大分析:根据力的平行四边形定则可知,相同的压力下,顶角越小,分力越大;相同的顶角下,压力越大,分力越大.解答:把刀刃部分抽象后,可简化成一个等腰三角劈,设顶角为2θ,背宽为d,侧面长为l,如图乙所示当在劈背施加压力F后,产生垂直侧面的两个分力F1、F2,使用中依靠着这两个分力分开被加工的其他物体。由对称性知,这两个分力大小相等(F1=F2),因此画出力分解的平行四边形,实为菱形,如图丙所示。在这个力的平行四边形中,取其四分之一考虑(图中阴影部分),根据它跟半个劈的直角三角形的相似关系,由关系式,得F1=F2由此可见,刀背上加上一定的压力F时,侧面分开其他物体的力跟顶角的大小有关,顶角越小,sinθ的值越小,F1和F2越大。但是,刀刃的顶角越小时,刀刃的强度会减小,碰到较硬的物体刀刃会卷口甚至碎裂,实际制造过程中为了适应加工不同物体的需要,所以做成前部较薄,后部较厚。使用时,用前部切一些软的物品(如鱼、肉、蔬菜、水果等),用后部斩劈坚硬的骨头之类的物品,俗话说:“前切后劈”,指的就是这个意思。故D正确。故选:D。点评:考查力的平行四边形定则,体现了控制变量法,同时学会用三角函数来表示力与力的关系.【解题思路点拨】对力的合成与力的分解的综合应用问题,要首先熟练掌握力的合成和力的分解的相关内容,再选择合适的合成和分解方法进行解题。9.判断物体的受力个数【知识点的认识】1.定义:根据研究的问题,选取合适的物体作为研究对象,分析研究对象受到哪些力的作用,并画出所受力的示意图,这一过程即为物体的受力分析。2.一般步骤:【命题方向】如图所示,斜面B放置于水平地面上,其两侧放有物体A、C,物体C通过轻绳连接于天花板,轻绳平行于斜面且处于绷紧状态,A、B、C均静止,下列说法正确的是()A.A、B间的接触面一定是粗糙的B.地面对B一定有摩擦力C.B、C间的接触面可能是光滑的D.B一共受到6个力的作用分析:A、B间是否存在摩擦力可以用假设法,若没有摩擦,A必然无法平衡,因此AB间接触面粗糙,B与地面的作用要把ABC看成一个整体,绳子对该整体有水平方向拉力分量,因此B和地面间也存在摩擦,以C为研究对象分析可知BC不一定需要有摩擦力也能平衡,因此BC间接触面可能为光滑。解答:A、以A为研究对象,受到重力和支持力不可能平衡,所以A一定受到B对A沿斜面向上的静摩擦力,故A正确;B、以A、B、C为研究对象,受到重力和地面的支持力、左斜向上的轻绳的拉力,这三个力不可能平衡,所以地面对B沿水平向右的静摩擦力,故B正确;C、以C为研究对象,受到重力和B对C的支持力、左斜向上的轻绳的拉力,这三个力可能平衡,所以B、C之间可能没有的静摩擦力,B、C间的接触面可能是光滑的,故C正确;D、以B为研究对象,可能受到重力、A对B的压力、C对B的压力、地面对B支持力和A对B的静摩擦力、地面对B的静摩擦力等六个力作用,也可能受到重力、A对B的压力、C对B的压力、地面对B支持力、A对B的静摩擦力、地面对B的静摩擦力和C对B的静摩擦力等七力作用,故D错误;故选:ABC。点评:该问题需要采用整体法和隔离法进行分析,先明确问题再寻找合适的研究对象,因此找研究对象是非常关键的,另外对于共点力的平衡问题我们通常可以使用假设法,可以假设某一个力不存在物体是否有可能达到平衡,进而判断该力的存在可能与否;在分析物体受力数量时,按照重力﹣弹力﹣摩擦力的顺序,看清跟物体作用的其他物体数量,再逐一进行分析。【解题思路点拨】受力分析中如何防止“多力”或“漏力”(1)防止“多力”:对每个力都要找出其施力物体,若某个力找不到施力物体则说明该力不存在;研究对象对其他物体的作用力不能画在图中,另外合力与分力不能重复分析。(2)防止“漏力”:按正确的顺序(即重力→弹力→摩擦力→其他力)进行受力分析是防止“漏力”的有效措施。10.对物体进行受力分析【知识点的认识】1.定义:根据研究的问题,选取合适的物体作为研究对象,分析研究对象受到哪些力的作用,并画出所受力的示意图,这一过程即为物体的受力分析。2.一般步骤:【命题方向】木块沿斜面匀速下滑,下列说法正确的是()A、木块只受重力与斜面对它的支持力B、木块所受重力可分解为平行于斜面的下滑力和对斜面的压力C、木块受重力、斜面对它的支持力、摩擦力和下滑力D、斜面对木块的支持力与摩擦力的合力竖直向上分析:对木块进行受力分析,知道物体受到重力、弹力、摩擦力,不分析下滑力和物体对外施加的力。解答:ABC、木块受到重力、弹力、摩擦力,下滑力是重力的一个分力,不需要单独分析。压力是物体对斜面的作用力,不是木块受到的力,故ABC错误;D、根据平衡条件可得,斜面对木块的支持力与摩擦力的合力与重力平衡,方向竖直向上,故D正确。故选:D。点评:本题考查分析受力情况的能力,一般按重力、弹力和摩擦力的顺序进行受力分析,不分析物体的施力。【解题思路点拨】受力分析中如何防止“多力”或“漏力”(1)防止“多力”:对每个力都要找出其施力物体,若某个力找不到施力物体则说明该力不存在;研究对象对其他物体的作用力不能画在图中,另外合力与分力不能重复分析。(2)防止“漏力”:按正确的顺序(即重力→弹力→摩擦力→其他力)进行受力分析是防止“漏力”的有效措施。11.共点力的平衡问题及求解【知识点的认识】1.共点力(1)定义:如果一个物体受到两个或更多力的作用,这些力共同作用在物体的在同一点上,或者虽不作用在同一点上,但它们的延长线交于一点,这几个力叫作共点力。(2)力的合成的平行四边形定则只适用于共点力。2.共点力平衡的条件(1)平衡状态:物体保持静止或匀速直线运动的状态。(2)平衡条件:在共点力作用下物体平衡的条件是合力为0。3.对共点力平衡条件的理解及应用合外力等于0,即F合=0→正交分解法Fx合=0Fy合=0,其中Fx合和Fy4.平衡条件的推论(1)二力平衡:若物体在两个力作用下处于平衡状态,则这两个力一定等大、反向。(2)三力平衡:若物体在三个共点力作用下处于平衡状态,则任意两个力的合力与第三个力等大、反向。(3)多力平衡:若物体在n个共点力作用下处于平衡状态,则其中任意一个力必定与另外(n﹣1)个力的合力等大、反向。5.解答共点力平衡问题的三种常用方法6.平衡中的临界、极值问题a.临界问题(1)问题特点:①当某物理量发生变化时,会引起其他几个物理量的变化。②注意某现象“恰好出现”或“恰好不出现”的条件。(2)分析方法:基本方法是假设推理法,即先假设某种情况成立,然后根据平衡条件及有关知识进行论证、求解。b.极值问题(1)问题界定:物体平衡的极值问题,一般指在力的变化过程中涉及力的最大值和最小值的问题。(2)分析方法:①解析法:根据物体平衡的条件列出方程,在解方程时,采用数学知识求极值或者根据物理临界条件求极值。②图解法:根据物体平衡的条件作出力的矢量图,画出平行四边形或者矢量三角形进行动态分析,确定最大值或最小值。7.“活结”与“死结”、“活杆”与“死杆”模型(1)“活结”与“死结”模型①“活结”一般是由轻绳跨过光滑滑轮或者绳上挂一光滑挂钩而形成的。绳虽然因“活结”而弯曲,但实际上是同一根绳,所以由“活结”分开的两段绳上弹力的大小一定相等,两段绳合力的方向一定沿这两段绳夹角的平分线。②“死结”两侧的绳因结而变成了两根独立的绳,因此由“死结”分开的两段绳上的弹力不一定相等。(2)“活杆”与“死杆”模型①“活杆”:指轻杆用转轴或铰链连接,当轻杆处于平衡状态时,轻杆所受到的弹力方向一定沿着杆,否则会引起轻杆的转动。如图甲所示,若C为转轴,则轻杆在缓慢转动中,弹力方向始终沿杆的方向。②“死杆”:若轻杆被固定,不发生转动,则轻杆所受到的弹力方向不一定沿杆的方向。如图乙所示,水平横梁的一端A插在墙壁内,另一端B装有一个小滑轮,绳的一端C固定于墙壁上,另一端跨过滑轮后悬挂重物m。滑轮对绳的作用力应为图丙中两段绳中拉力F1和F2的合力F的反作用力,即AB杆弹力的方向不沿杆的方向。【命题方向】例1:在如图所示的甲、乙、丙、丁四幅图中,滑轮光滑且所受的重力忽略不计,滑轮的轴O安装在一根轻木杆P上,一根轻绳ab绕过滑轮,a端固定在墙上,b端下面挂一质量为m的重物。当滑轮和重物都静止不动时,甲、丙、丁图中木杆P与竖直方向的夹角均为θ,乙图中木杆P竖直。假设甲、乙、丙、丁四幅图中滑轮受到木杆P的弹力的大小依次为FA、FB、FC、FD,则以下判断正确的是()A.FA=FB=FC=FDB.FD>FA=FB>FCC.FA=FC=FD>FBD.FC>FA=FB>FD分析:对滑轮受力分析,受两个绳子的拉力和杆的弹力;滑轮一直保持静止,合力为零,故杆的弹力与两个绳子的拉力的合力等值、反向、共线。解答:由于两个绳子的拉力大小等于重物的重力,大小不变,即四个选项中绳子的拉力是大小相等的,根据平行四边形定则知两个力的夹角越小,则合力越大,即滑轮两边绳子的夹角越小,绳子拉力的合力越大,故丁图中绳子拉力合力最大,则杆的弹力最大,丙图中夹角最大,绳子拉力合力最小,则杆的弹力最小,甲图和乙图中的夹角相同,则绳子拉力合力相等,则杆的弹力相等,所以甲、乙、丙、丁四幅图中滑轮受到木杆P的弹力的大小顺序为:FD>FA=FB>FC,故B正确,ACD错误。故选:B。本题考查的是力的合成与平衡条件在实际问题中的应用,要注意杆的弹力可以沿着杆的方向也可以不沿着杆方向,结合平衡条件分析是关键。例2:如图所示,两根等长的轻绳将日光灯悬挂在天花板上,两绳与竖直方向的夹角都为45°,日光灯保持水平,所受重力为G。则()A.两绳对日光灯拉力的合力大小等于GB.两绳的拉力和重力不是共点力C.两绳的拉力大小均为22D.两绳的拉力大小均为G分析:两绳的拉力和重力是共点力,根据合力为零分析AB选项;根据对称性可知,左右两绳的拉力大小相等,分析日光灯的受力情况,由平衡条件求解绳子的拉力大小。解答:B.对日光灯受力分析如图:两绳拉力的作用线与重力作用线的延长线交于一点,这三个力是共点力,故B错误;A.由于日光灯在两绳拉力和重力作用下处于静止状态,所以两绳的拉力的合力与重力G等大反向,故A正确;CD.由于两个拉力的夹角成直角,且都与竖直方向成45°角,则由力的平行四边形定则可知:G=F12+F22,F1=F2,解得:F1=F故选:AC。点评:本题主要是考查了共点力的平衡,解答本题的关键是:确定研究对象、进行受力分析、进行力的合成,利用平衡条件建立方程进行解答。例3:如图,三根长度均为l的轻绳分别连接于C、D两点,A、B两端被悬挂在水平天花板上,相距2l。现在C点上悬挂一个质量为m的重物,为使CD绳保持水平,在D点上可施加力的最小值为()A.mgB.33C.12D.14分析:根据物体的受力平衡,依据几何关系求解即可。解答:依题得,要想CD水平,则各绳都要紧绷,根据几何关系可知,AC与水平方向的夹角为60°,结点C受力平衡,则受力分析如图所示因此CD的拉力为T=mg•tan30°D点受CD绳子拉力大小等于T,方向向左。要使CD水平,则D点两绳的拉力与外界的力的合力为零,则CD绳子对D点的拉力可分解为沿BD绳的F1以及另一分力F2。由几何关系可知,当F2与BD

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。

评论

0/150

提交评论