2018年江苏小高考物理《学业水平测试》讲练稿第7讲 共点力作用下物体的平衡 实验力的合成的平行四边形定则

1、考情展示测试内容测试要求2017年2016年2015年2014年2013年共点力的平衡A66714探究、实验：力的合成的平行四边形定则a256325考点一矢量与标量共点力的平衡(1)矢量：既有大小又有方向，相加时遵循平行四边形定则(或三角形定则)的物理量标量：只有大小，没有方向，求和时按照算术法则运算的物理量(2)平衡状态：一个物体如果保持匀速直线运动状态或静止状态，则物体处于平衡状态(3)共点力作用下物体的平衡条件是物体所受的合外力为零特别提醒共点力平衡常见的处理方法(1)受两个力的作用，这两个力一定大小相等，方向相反，作用在一条直线上(2)受三个力的作用，则这三个力中的任意两个力的合力一定

2、与第三个力大小相等，方向相反，作用在一条直线上(3)受到三个或三个以上力的作用，一般用正交分解法进行分析力的正交分解法是力学问题中处理力的最常见的方法，用正交分解法的一般步骤为：建立平面直角坐标系，如果在水平面，则按水平面和竖直平面建立坐标系如果在斜面上，则按沿斜面和垂直斜面建立坐标系把不在坐标轴上的力分解至坐标轴，再进行平衡分析例1(2016届无锡学测模拟)一种测定风作用力的仪器原理如图1所示，它的细长金属丝一端固定于悬点O，另一端悬挂着一个质量为m的金属球无风时，金属丝自然下垂，当受到沿水平方向吹来的风时，金属丝偏离竖直方向角度，则风力F大小与偏角、小球质量m之间的关系式正确的是()图1A

3、Fmgsin BFmgcos CFmgtan DF答案C解析对小球进行受力分析，受重力、金属丝的拉力和水平风力，运用力的合成根据几何关系得tan ，解得Fmgtan ，C项正确例2(2017届无锡学测模拟)如图2所示，重为G的物体受到斜向上与水平方向成30角的恒力F的作用，物体沿水平地面做匀速直线运动下列说法中正确的是()图2A物体对地面的压力等于物体的重力B物体对地面的压力小于地面对物体的支持力C地面对物体的支持力大小等于GD地面对物体的摩擦力大小等于G答案C例3(2016届南通学测模拟)如图3所示，物体A通过绕过定滑轮的细绳拉住物体B，使物体B静止在斜面上则斜面对物体B的摩擦力()图3A大

4、小一定不为零B大小可能为零C方向一定沿斜面向上D方向一定沿斜面向下答案B解析假设斜面的倾角为，若mAgmBgsin ，则斜面对物体B的摩擦力为零；若mAgmBgsin ，物体B有上滑的趋势，则斜面对物体B的摩擦力沿斜面向下；若mAgmBgsin ，物体B有下滑的趋势，则斜面对物体B的摩擦力沿斜面向上，B项正确考点二实验：力的合成的平行四边形定则(1)实验器材木板、白纸、图钉若干、两个细绳套、橡皮条、弹簧测力计两个、刻度尺等(2)实验步骤把木板平放在桌面上，用图钉把一张白纸钉在木板上用图钉把橡皮条的一端固定在木板上的A点，橡皮条的另一端B拴上两个细绳套用两个弹簧测力计分别钩住两个细绳套，互成角度

5、地拉橡皮条，使橡皮条伸长，结点到达某一位置O.如图4所示用铅笔描下结点O的位置和两个细绳套的方向，并记录弹簧测力计的读数F1、F2.图4只用一个弹簧测力计，通过细绳套把橡皮条的结点拉到与前面相同的位置O，记下弹簧测力计的读数F和细绳套的方向选定一个合适的标度，用力的图示法作出F1、F2和F的图示用虚线把F的箭头端分别与F1、F2的箭头端连接，分析F1、F2和F之间可能存在的关系改变两个力F1、F2的大小和方向，重复上述实验，看是否与第一次得出的结果一致(3)实验注意事项正确使用弹簧测力计，不能超量程，正确读数在同一次实验中，使橡皮条拉长时结点的位置一定要相同用两个弹簧测力计钩住细绳套互成角度地

6、拉橡皮条时，其夹角不宜太小，也不宜太大在同一次实验中，画力的图示选定的标度要相同，并且要恰当选定标度，使力的图示稍大一些(4)实验结论在误差允许的范围内合力的大小和方向可以用两分力为邻边的平行四边形的对角线表示特别提醒(1)拉橡皮条的细绳要长些，标记每条细绳方向的方法是：在细绳下面的纸上标出两点的位置，并使这两个点的距离大一些，不要把细绳当尺子画(2)弹簧测力计拉动时要尽量与木板平面平行(3)画合力和分力的图示时，标度要统一例4(2017江苏学测)在“力的合成的平行四边形定则”实验中，某同学将橡皮筋的一端固定于P点，用一只弹簧测力计将橡皮筋的另一端拉到O点，记下拉力F合的大小和方向图5(1)改

7、用两只弹簧测力计拉伸橡皮筋，记下两个分力，如图5甲所示请指出图中两处操作错误(2)纠正错误后，记下两分力F1、F2的大小和方向如图乙所示，用力的图示法在纸上画出表示三个力的箭头，以表示F1和F2的线段为邻边作平行四边形，由图可得，F1和F2的合力F_ N.(3)在图乙中，表示F合的线段不在平行四边形的对角线上，上述实验误差产生的原因可能有哪些？(写出两个原因)答案(1)橡皮筋的端点没有再次回到O点；拴在橡皮筋上的细绳套太短(2)4.5(3)力的测量有误差；作图不准确；力的方向记录不准确等解析(1)本实验采用的是等效替代法，所以要保证O点的位置不变另外两个弹簧测力计拉动时要记录大小和方向，对应细

8、绳套要长点(2)从图中看到F的大小约为标度的4.5倍，所以F4.5 N.(3)力的测量有误差；作图不准确；力的方向记录不准确等1(2017徐州学测模拟)下列物理量中属于标量的是()A位移B功C力D速度答案B解析功是标量2(2017无锡学测模拟)在做“探究求合力的方法”实验时，实验桌上已有的器材如图6所示，为完成该实验，还需要向老师领取的器材是()图6A一根橡皮筋B两个钩码C两把弹簧秤D两根弹簧答案C解析“探究求合力的方法”实验中，用弹簧秤测定力的大小，用刻度尺准确描绘力的方向以及作图3(2016江苏学测)在“力的合成的平行四边形定则”实验中，某同学测出了F1、F2，如图7所示接下来，要用一只弹

9、簧测力计拉伸橡皮条测合力在操作中应当()图7A沿F1、F2的角平分线方向拉伸橡皮条B将橡皮条拉伸至O点C使拉力的大小等于D使拉力的大小等于F1、F2的大小之和答案B4(2017届镇江学测模拟)如图8所示，一只重为G的蜗牛沿一段直葡萄枝缓慢匀速向上爬行若葡萄枝的倾角为.则葡萄枝对蜗牛作用力的合力大小为()图8AG B大于GCGsin DGcos 答案A5(2017江宁中学)小明同学在学完力的合成与分解后，想在家里做实验验证力的合成的平行四边形定则他从学校的实验室里借来两个弹簧测力计，按如下步骤进行实验A在墙上贴一张白纸用来记录弹簧测力计弹力的大小和方向B在一个弹簧测力计的下端悬挂一装满水的水杯，

10、记下静止时弹簧测力计的读数F.C将一根大约30 cm长的细线从杯带中穿过，再将细线两端拴在两个弹簧测力计的挂钩上在靠近白纸处用手对称地拉开细线，使两个弹簧测力计的读数相等，在白纸上记下细线的方向和弹簧测力计的读数，如图9甲所示图9D在白纸上按一定标度作出两个弹簧测力计的弹力的图示，如图乙所示，根据力的合成的平行四边形定则可求出这两个力的合力F.(1)在步骤C中，弹簧测力计的读数为_ N.(2)若_，就可以验证力的平行四边形定则答案(1)3.00(2)F近似在竖直方向，且数值与F近似相等解析(1)弹簧测力计的读数为3.00 N，需估读一位(2)步骤B中弹簧测力计的弹力F和水杯重力平衡，所以弹力方

11、向为竖直向上，则理论的合力方向也应为竖直方向且数值近似等于F，才可以验证平行四边形定则1.(2017扬州学测模拟)如图10所示，“力的合成的平行四边形定则”实验中体现的物理思想方法是()图10A等效替代的方法 B控制变量的方法C建立物理模型的方法 D取微元的方法答案A解析“力的合成的平行四边形定则”实验中体现的物理思想方法是等效替代的方法2如图11所示，在做“探究力的平行四边形定则”的实验时，通过细绳套用两个互成角度的弹簧测力计拉动橡皮条使其伸长到某一点O，此时不需要记录的是()图11AO点的位置B两个弹簧测力计的读数C两个细绳套的方向D两个细绳套的夹角答案D解析实验中要记录O点位置，要记录分

12、力的大小和方向以及合力的大小和方向，不需要记录两个细绳套的夹角，D项错误3(2017苏州学测模拟)在“探究求合力的方法”的实验中，把橡皮条一端固定于P点，另一端通过细绳套连接两只弹簧秤，并使该端拉至O点，测得PO长为L，如图12所示则实验中()图12A选取的细绳套适当长一些B只需要记录弹簧秤的读数C两根细绳套间的夹角尽可能大些D改用一只弹簧秤拉橡皮条时，只需使橡皮条的长度仍为L答案A解析实验中选取的细绳套适当长一些，A项正确；要记录弹簧秤的读数和方向，B项错误；两根细绳套间的夹角适中，C项错误；改用一只弹簧秤拉橡皮条时，保证O点位置不变，D项错误4(2017南师大附中模拟)在“验证力的平行四边

13、形定则”的实验中，橡皮条的一端固定在木板上，用两个弹簧测力计把橡皮条的另一端拉到某一位置O点，以下操作正确的是()A同一次实验过程中，O点位置允许变动B在实验中，弹簧测力计必须保持与木板平行，读数时视线要正对弹簧测力计刻度C实验中，先将其中一个弹簧测力计沿某一方向拉到最大量程，然后只需调节另一弹簧测力计拉力的大小和方向，把橡皮条的结点拉到O点D实验中把橡皮条的结点拉到O点时，两弹簧测力计之间的夹角应取90不变，以便于算出合力的大小答案B5(2017届无锡学测模拟)如图13所示，用皮带运输机将货物匀速运送到高处，货物的速度和皮带传送的速度相同下列关于货物所受摩擦力的说法中，正确的是()图13A受

14、沿皮带向上的滑动摩擦力B受沿皮带向下的滑动摩擦力C受沿皮带向下的静摩擦力D受沿皮带向上的静摩擦力答案D6如图14所示，建筑工人用恒力F推运料车在水平地面上匀速前进，F与水平方向成30角，运料车(含材料)的总重量为G，下列说法正确的是()图14A建筑工人受摩擦力方向水平向左B建筑工人受摩擦力大小为GC运料车(含材料)受到地面的摩擦力水平向右D运料车(含材料)对地面压力为G答案D解析以人为研究对象，分析人的受力情况，如图甲，由平衡条件知，人受到的摩擦力方向水平向右，大小为Ff人Fcos 30F，A、B错误；分析运料车(含材料)的受力情况，作出受力图，如图乙，由平衡条件知，运料车(含材料)受到地面的

15、摩擦力水平向左，地面对运料车(含材料)的支持力大小为FN车GFsin 30G，则运料车(含材料)对地面的压力为G，故C错误，D正确7.(2017江都中学模拟)如图15所示，在做“探究力的平行四边形定则”的实验时，用M、N两个测力计通过细线拉橡皮条的结点，使其到达O点，此时90，然后保持M的示数不变，而使角减小，为保持结点位置不变，可采用的办法是()图15A减小N的示数同时减小角B减小N的示数同时增大角C增大N的示数同时增大角D增大N的示数同时减小角答案A解析要保证结点不动，应保证合力不变，则由平行四边形定则可知，合力不变，M方向向合力方向靠拢，根据图象可知，则N的拉力应减小，同时应减小角，故选

16、项A正确8.(2015泰州中学模拟)如图16所示，人站在自动扶梯的水平踏板上，随扶梯斜向上匀速运动下列说法中正确的是()图16A人受到重力和支持力的作用B人受到重力、支持力和摩擦力的作用C人受到的合外力不为零D人受到的合外力方向与速度方向相同答案A9(2015届扬州学测模拟)如图17所示，一木块放在水平桌面上，在水平方向上共受到三个力，即F1、F2和摩擦力作用，木块处于静止状态，其中F110 N、F22 N若撤去力F1，则木块在水平方向受到的合力为()图17A10 N，方向向左B8 N，方向向右C2 N，方向向左D零答案D解析最大静摩擦力大于或等于8 N，当撤去力F1，静摩擦力为2 N，木块仍

17、静止，所受合力为零，D项正确10(2017泰州中学模拟)如图18所示，是“探究求合力的方法”实验示意图，图甲表示在两个拉力F1、F2的共同作用下，将橡皮条的结点拉长到O点，图乙表示准备用一个拉力F拉橡皮条，下列说法正确的是()图18A甲实验时，两个拉力的大小应相等B甲实验时，两个拉力的方向应互相垂直C乙实验时，只须使橡皮条的伸长量与甲实验相等D乙实验时，仍须将橡皮条的结点拉到O点答案D解析题图甲实验中，只要保证橡皮条拉到O点，不一定要保证拉力相等，A项错误；甲实验时，两个拉力的方向应不一定互相垂直，B项错误；乙实验时，只须使橡皮条的结点到O点，C项错误，D项正确11(2014江苏学测)小明通过

18、实验探究求合力的方法：(1)实验所用的一只弹簧测力计如图19甲所示，在用它测力前应对它进行的操作是_.图19(2)在测出F1、F2和对应的合力F后，他在纸上画出了F1、F2的图示，如图乙所示请你帮助他在图中画出合力F的图示(测得F4.9 N，图中a、b为记录F方向的两点)(3)小明用虚线把F的箭头末端分别与F1、F2的箭头末端连接起来；观察图形后，他觉得所画的图形很像平行四边形至此，为正确得出求合力的一般方法，你认为小明接下来应该做些什么(写出两点即可)?_._.答案(1)调零(2)(3)验证所画四边形十分接近于平行四边形；提出求合力方法的猜想；改变F1、F2的大小和方向，重复上述实验，验证猜想；与同学交流讨论实验结果，得出结论12(2014届徐州学测模拟)如图20所示，质量为m的物体沿倾角为的固定斜面匀速下滑求：(重力加速度为g)图20(1)物体受到斜面的支持力的大小(2)物体受到斜面的摩擦力的大小(3)物体与斜面间的动摩擦因数答案