习题课 受力分析与物体的平衡
[随堂达标]
1. (多选)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
解析：选AC.若斜面体P 受到的弹簧弹力F 等于其重力mg ，则MN 对P 没有力的作用，如图甲所示，P 受到两个力作用，选项A 正确．若弹簧弹力大于P 的重力，则MN 对P 有弹力N ，只有弹力N 则P 不能平衡，一定存在向右的力，只能是MN 对P 的摩擦力f ，因此P 此时受到四个力作用，如图乙所示，选项C 正确．
2. 如图所示，重物用BC 、AC 、CD 吊在天花板上，已知∠β＝30°，∠α＝60°，BC 和AC 所能承受的最大拉力均为100 N ，CD 能承受的最大拉力为300 N ，若使三根绳子均不断，则挂在下面的物体的重力不能超过多大？
解析：设CD 绳上拉力先达到最大，即令F CD ＝300 N ．依据平衡条件，则F BC ＝150 3 N ，F AC ＝150 N 都大于100 N ，可得出AC 绳或BC 绳先达到最大拉力，假设BC 绳上拉力先达到最大，即F BC ＝100 N ，则F CD ＝
20033 N ，F AC ＝10033
N ．可见这次假设正确，所以物体的重力不能超过20033
N. 答案：20033
N [课时作业]
[学生用书单独成册]
一、单项选择题 1. 人站在自动扶梯的水平踏板上，随扶梯斜向上匀速运动，如图所示．下列说法正确的是( )
A ．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
解析：选A.人随自动扶梯匀速运动，人处于平衡状态，人所受到的合外力为零，选项C 、D 错误；对人进行受力分析，在竖直方向上，人受到竖直向下的重力、自动扶梯对人垂直接触面竖直向上的支持力，因此人在水平方向上不受力的作用，故选项A 正确、B 错误．
2. L 型木板P (上表面光滑)放在固定斜面上，轻质弹簧一端固定在木板上，另一端与置于木板上表面的滑块Q 相连，如图所示．若P 、Q 一起沿斜面匀速下滑，不计空气阻力．则木板P 的受力个数为( )
A ．3
B ．4
C ．5
D ．6
解析：选C.对木板P 进行受力分析：木板P 受重力、斜面的支持力、滑块Q 的压力、弹簧的弹力和与斜面间的摩擦力5个力的作用，故选C.
3. 如图所示，一根长为l 的细绳一端固定在O 点，另一端悬挂一个质量为m 的小球A ，为使细绳与竖直方向的夹角为30°且绷紧时，小球A 处于静止状态，则对小球施加的最小力为( )
A.3mg
B ．32mg C.12
mg D ．33
mg 解析：
选C.对小球进行受力分析，小球受到重力mg 、绳子的拉力T 和施加的外力F 作用而处
《力的平衡》常用解题方法【专题概述】 1 处理平衡问题的常用方法 2．一般解题步骤 (1)选取研究对象：根据题目要求，选取一个平衡体(单个物体或系统，也可以是结点)作为研究对象． (2)画受力示意图：对研究对象进行受力分析，画出受力示意图． (3)正交分解：选取合适的方向建立直角坐标系，将所受各力正交分解． (4)列方程求解：根据平衡条件列出平衡方程，解平衡方程，对结果进行讨论． 3．应注意的两个问题 (1)物体受三个力平衡时，利用力的分解法或合成法比较简单． (2)解平衡问题建立坐标系时应使尽可能多的力与坐标轴重合，需要分解的力尽可能少．物体受四个以上的力作用时一般要采用正交分解法 【典例精讲】 方法1 直角三角形法 用直角三角法解答平衡问题是常用的数学方法，在直角三角形中可以利用勾股定理、正弦函数、余弦函数等数学知识求解某一个力，若力的合成的平行四边形为菱形，可利用菱形的对角线互相垂直平分的特点进行求解．
【典例1】如图所示，石拱桥的正中央有一质量为m 的对称楔形石块，侧面与竖直方向的夹角为α，重力加速度为g ，若接触面间的摩擦力忽略不计，则石块侧面所受弹力的大小为 A.2 sin αmg B.2 cos αmg C.21 mgtan α D.21 mgcot α 【答案】 A 直角三角形，且∠OCD 为α，则由21mg ＝F N sin α可得F N ＝2sin αmg ，故A 正确． 方法2 相似三角形法 物体受到三个共点力的作用而处于平衡状态，画出其中任意两个力的合力与第三个力等值反向的平行四边形中，可能有力三角形与题设图中的几何三角形相似，进而得到力三角形与几何三角形对应边成比例，根据比值便可计算出未知力的大小与方向． 【典例2】 如图所示，一个重为G 的小球套在竖直放置的半径为R 的光滑圆环上，一个劲度系数为k ，自然长度为L(L<2R)的轻质弹簧，一端与小球相连，另一端固定在圆环的最高点，求小球处于静止状态时，弹簧与竖直方向的夹角φ.
第二章力物体的平衡 一、力 1、力的概念：力是物体对物体的作用。 2、力的基本特征 （1）力的物质性：力不能脱离物体而独立存在 （2）力的相互性：力的作用是相互的，施力物体同时也是受力物体 （3）力的矢量性：力是矢量，既有大小又有方向 （4）力的独立性：几个力作用在同一物体上，每个力对物体的作用效果均不会因其他力的存在而受到影响，这就是力的独立作用原理。 3、力的作用效果：使物体发生形变或使物体的运动状态发生改变 4、力的分类： （1）按力的性质可分为：重力、弹力、摩擦力、分子力、电场力、磁场力等（2）按力的效果可分为：压力、拉力、支持力、推力、阻力、向心力等 二、重力 1、产生：由于地球对物体的吸引而产生的力 2、大小G=mg 3、方向：竖直向下 4、重心：物体各部分所受重力的合力的作用点。重心位置由物体的形状和质量 分布情况共同决定，形状规则、质量分布均匀的物体的物体的重心在物体的几何中心。 三、弹力 1、定义：发生弹性形变的物体，对跟它接触的物体产生的作用，这种力叫弹力。 2、产生条件：直接接触、发生弹性形变 3、方向：与物体形变方向相反或与使物体发生形变的外力方向相反。弹力的受 力物体是引起形变的物体，施力物体是发生形变的物体。 4、弹簧的弹力大小 在弹性限度内，弹簧的弹力大小跟弹簧的形变量成正比，即F=kx（k为劲度系数，单位N/m） 四、摩擦力 1、滑动摩擦力 （1）定义：一个物体在另一个物体表面上相对于另一个物体滑动的时候，要受到另一个物体阻碍它相对运动的力，这种力叫做滑动摩擦力。 （2）滑动摩擦力产生的条件：①两物体直接接触；②接触处粗糙且相互挤压； ③两物体间有相对运动 （3）滑动摩擦力的方向：总是跟接触面相切，并且跟物体的相对运动方向相反（4）滑动摩擦力的大小：滑动摩擦力的大小跟压力成正比，即F f=μF N，F N指接触面的压力，并不总是等于重力；μ是动摩擦因数，与相互接触的两个物体材料有关，还跟接触面的情况有关。 2、静摩擦力 （1）定义：两相对静止的相接处的物体间，由于存在相对运动趋势而产生的摩擦力叫静摩擦力。 （2）静摩擦力产生的条件：①两物体直接接触；②接触处粗糙且相互挤压；③两物体间有相对运动趋势 （3）滑动摩擦力的方向：总是跟接触面相切，并且跟物体的相对运动方向相反
中学物理受力分析经典例题 1.分析满足下列条件的各个物体所受的力，并指出各个力的施力物体. 2.对下列各种情况下的物体A 进行受力分析 3. 对下列各种情况下的物体A 进行受力分析，在下列情况下接触面均不光滑. 4.对下列各种情况下的A 进行受力分析（各接触面均不光滑） （1）沿水平草地滚动的足球 V （3）在光滑水平面上向右运动的物体球 （2）在力F 作用下静止水 平面上的物体球 F （4）在力F 作用下行使在 路面上小车 F V v （5）沿传送带匀速运动的物体 （6）沿粗糙的天花板向右运动的物体 F>G F A V （2）沿斜面上滑的物体A （接触面光滑） A V （1）沿斜面下滚的小球， 接触面不光滑. A V （3）静止在斜面上的物体 A （4）在力F 作用下静止在斜面上的物体A. A F （5）各接触面均光滑 A （6）沿传送带匀速上滑的 物块A A F 1）A 静止在竖直墙面上 A v （2）A 沿竖直墙面下滑 A （4）静止在竖直墙轻上的物体A F A （1）A 、B 同时同速向右行使向 B A F F B A （2）A 、 B 同时同速向右行 使向 （6）在拉力F 作用下静止 在斜面上的物体A F A （5）静止在竖直墙轻上的物体A F A
5．如图所示，水平传送带上的物体。 （1）随传送带一起匀速运动 （2）随传送带一起由静止向右起动 6．如图所示，匀速运动的倾斜传送带上的物体。 （1）向上运输 （2）向下运输 7.分析下列物体A 的受力：（均静止） （4）静止的杆，竖直墙面光滑 A （5）小球静止时的结点A A （6）小球静止时的结点A A α B A B A （光滑小球A ） A B α
高中物理《力、共点力的平衡》精选典型题 （高考物理典型题全接触）强烈推荐 解决动态平衡问题一般方法 1、对物体进行正确地受力分析，是解决好力学问题的关键。受力分析的顺序：先找重力、其它场力，考察研究对象与其它物体有几个接触面（点），然后依次分析各个接触面的弹力和摩擦力 2．整体法：研究外力对物体系统的作用时，一般选用整体法。因为不用考虑系统内力，所以这种方法更简便，总之，能用整体法解决的问题不用隔离法。 3．隔离法：分析系统内各物体(各部分)间的相互作用时，需要选用隔离法，一般情况下隔离受力较少的物体。 4．图解法：如果物体受到三个力的作用，其中一个力的大小、方向均不变，另一个力的方向不变，此时可用图解法，画出不同状态下力的矢量图，判断各个力的变化情况． 5．解析法：如果物体受到多个力的作用，可进行正交分解，利用解析法，建立平衡方程，根据自变量的变化确定因变量的变化． 6．相似三角形法：如果物体受到三个力的作用，其中的一个力大小、方向均不变，另外两个力的方向都发生变化，可以用力三角形与几何三角形相似的方法．
弹力的分析方法 1．弹力有无的判断 (1)条件法：根据产生弹力的两个条件——接触和发生弹性形变直接判断． (2)假设法或撤离法：可以先假设有弹力存在，然后判断是否与研究对象所处状态的实际情况相符合．还可以设想将与研究对象接触的物体“撤离”，看研究对象能否保持原来的状态． 静摩擦力的分析方法 与绳、接触面、杆的弹力类似，静摩擦力也是“被动力”，要分析其有无、方向及大小，必须了解物体的其他受力和状态． (1)假设法：先假设没有静摩擦力(接触面光滑)，看相对静止的物体间能否发生相对运动．若能发生相对运动，则有静摩擦力，方向与相对运动方向相反；若不能发生相对运动，则没有静摩擦力． (2)状态法：根据物体的运动状态来确定，思路如下． (3)转换法：利用牛顿第三定律(作用力与反作用力的关系)来判定．先确定受力较少的物体受到的静摩擦力的大小和方向，再确定另一物体受到的反作用力——静摩擦力的大小和方向. 一、选择题： 1．如图所示，A 、B 、C 为三个质量相等、材料相同的小物块，在沿斜面向上的拉力作用下，沿相同的粗糙面上滑，其中A 是匀速上滑，B 是加速上滑，C 是减速上滑，而斜面体相对地面均处于静止状态，斜面体甲、乙、丙所受地面的摩擦力分别为1f 、2f 、3f ，该三个力的大小关系是（ ）
第一节重力弹力摩擦力 一、重力、弹力 1．重力 (1)产生：由于地球的吸引而使物体受到的力． (2)大小：G＝mg. (3)方向：总是竖直向下． (4)重心：因为物体各部分都受重力的作用，从效果上看，可以认为各部分受到的重力作用集中于一点，这一点叫做物体的重心． 2．弹力 (1)定义：发生弹性形变的物体由于要恢复原状，对与它接触的物体产生力的作用． (2)产生的条件 ①两物体相互接触；②发生弹性形变． (3)方向：与物体形变方向相反． 3．胡克定律 (1)内容：弹簧发生弹性形变时，弹簧的弹力大小F跟弹簧伸长(或缩短)的长度x成正比． (2)表达式：F＝kx. ①k是弹簧的劲度系数，单位为N/m；k的大小由弹簧自身性质决定． ②x是弹簧长度的变化量，不是弹簧形变以后的长度． 1.判断正误 (1)自由下落的物体所受重力为零．() (2)重力的方向不一定指向地心．() (3)弹力一定产生在相互接触的物体之间．() (4)相互接触的物体间一定有弹力．() (5)F＝kx中“x”表示弹簧形变后的长度．() (6)弹簧的形变量越大，劲度系数越大．() (7)弹簧的劲度系数由弹簧自身性质决定．() 二、摩擦力
2.动摩擦因数 F f(1)定义：彼此接触的物体发生相对运动时，摩擦力和正压力的比值，即μ＝. F N(2)决定因素：接触面的材料和粗糙程度． 2.判断正误 (1)摩擦力总是阻碍物体的运动或运动趋势．() (2)受滑动摩擦力作用的物体，可能处于静止状态．() (3)运动的物体不可能受到静摩擦力的作用．() (4)接触处有摩擦力作用时一定有弹力作用．() (5)两物体接触处的弹力增大时，接触面间的静摩擦力大小可能不变．() F f(6)根据μ＝可知动摩擦因数μ与F成正比，与F成反比．() Nf F N弹力的分析与计算 1．弹力的判断 (1)弹力有无的判断方法 此方法多用来根据物体是否直接接触并发生弹性形变来判断是否存在弹力．①条件法： 判断形变较明显的情况． ②假设法：对形变不明显的情况，可假设两个物体间弹力不存在，看物体能否保持原有的状态．若状态不变，则此处不存在弹力；若状态改变，则此处一定有弹力 ③状态法：根据物体的状态，利用牛顿第二定律或共点力平衡条件判断弹力是否存在． (2)弹力方向的判断 ①根据物体所受弹力方向与施力物体形变的方向相反判断． ②根据共点力的平衡条件或牛顿第二定律确定弹力的方向． 2．弹力大小计算的三种方法 (1)根据胡克定律进行求解． (2)根据力的平衡条件进行求解． (3)根据牛顿第二定律进行求解． 一根不可伸长的轻绳通过光滑的轻如图所示，在竖直放置的穹形光滑支架上，
第1页 高一物理第（14）次作业卷 时间：2015年 12月 日 任课教师： 班级： 学生姓名： 主备人：常丽丽 1．用推力作用在重力为G 的小球使它始终静止在倾角为θ的光滑斜面上，外力通过小球的球心，则 A. 推力最小值为Gtan θ B. 推力最小值为Gsin θ （ ） C. 推力最大值为G/cos θ D. 推力必须沿斜面向上才能使小球静止 2．如图所示，一小球用轻绳悬于O 点，用力F 拉住小球，使悬线保持偏离竖直方向75°角，且小球始终处于平衡状态。为了使F 有最小值，F 与竖直方向的夹角θ应该是( ) A ．90° B ．45° C ．15° D ．0° 3．将三根伸长可不计的轻绳AB 、BC 、CD 如图连接，现在B 点 悬挂一个质量为m 的重物，为使BC 绳保持水平且AB 绳、CD 绳与水平天花板夹角分别为60o 与30o ，需在C 点再施加一作用力，则该力的最 小值为( ) A ．mg B ．mg 21 C ．m g 33 D ．m g 63 4．如图所示，A 、B 两物体的质量分别是m A 和m B ，整个系统处于静止状态，滑轮的质量和一切摩擦不计。如果绳的一端由P 点缓慢向左运动到Q 点，整个系统始终处于平衡状态，关于绳子拉力大小F 和两滑轮间绳子与水平方向的夹角α的变化，以下说法中正确的是( ) A ．F 变小，a 变小 B ．F 变大，a 变小 C ．F 不变，a 不变 D ．F 不变，a 变大 5．如图所示．在倾角为θ的光滑斜面和档板之间放一个光滑均匀球体，档板与斜面夹 角α。初始时90αθ+<。在档板绕顶端逆时针缓慢旋转至水平位置的过程下列说法正确的是( ) A ．斜面对球的支持力变大 B ．档板对球的弹力变大 c ．斜面对球的支持力变小 D ．档板对球的弹力先变小后变大 6 ．如图所示，物体P 左边用一根轻弹簧和竖直墙原长．若再用一个从零开始逐渐增大的水平力F 向右拉相连，放在粗糙水平面上，静止时弹簧的长度大于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N 的大小和地面对P 的摩擦力f 的大小的变化情况是( ) A ．N 始终增大，f 始终减小 B ．N 先不变后增大，f 先减小后增大 C ．N 保持不变，f 始终减小 D ．N 保持不变，f 先减小后增大 7．如图所示，物体B 通过动滑轮悬挂在细绳上，整个系统处于静止状态，动滑轮的质量和一切摩擦均不计。如果将绳的左端由Q 点缓慢地向左移到P 点，整个系统重新平衡后，绳的拉力F 和绳子与竖直方向的夹角θ的变化情况是 ( ) A ．F 变大，θ变大 B ．F 变小，θ变小 C ．F 不变，θ变小 D ．F 不变，θ变大
B A A B F F 甲乙 图2-2-2 高一物理力学练习题（含答案） 一、选择题 1、粗糙的水平面上叠放着A和B两个物体，A和B间的接触面也是粗糙的，如果用水平力F拉B， 而B仍保持静止，则此时() A．B和地面间的静摩擦力等于F，B和A间的静摩擦力也等于F． B．B和地面间的静摩擦力等于F，B和A间的静摩擦力等于零． C．B和地面间的静摩擦力等于零，B和A间的静摩擦力也等于零． D．B和地面间的静摩擦力等于零，B和A间的静摩擦力等于F． 2、如图所示,重力G=20N的物体，在动摩擦因数为0.1的水平面上向左运动， 同时受到大小为10N的，方向向右的水平力F的作用，则物体所受摩擦力大 小和方向是( ) A．2N，水平向左B．2N，水平向右 C．10N，水平向左D．12N，水平向右 3、（多选）水平地面上的物体在水平方向受到一个拉力F和地面对它的摩擦力f的作用。在物体处于 静止状态的条件下，下面说法中正确的是：() A．当F增大时，f也随之增大B．当F增大时，f保持不变 C．F与f是一对作用力与反作用力D．F与f是一对平衡力 4、木块A、B分别重50 N和60 N，它们与水平地面之间的动摩擦因数均为0.25；夹在A、B之间的轻 弹簧被压缩了2cm,弹簧的劲度系数为400N/m.系统置于水平地面上静止不动。现用F=1 N的水平拉力 作用在木块B上.如图所示.力F作用后( ) A.木块A所受摩擦力大小是12.5 N B.木块A所受摩擦力大小是11.5 N C.木块B所受摩擦力大小是9 N D.木块B所受摩擦力大小是7 N 5、如图所示，质量为m的木箱在与水平面成θ的推力F作用下,在水平地面上滑行，已知 木箱与地面间的动摩擦因数为μ，那物体受到的滑动摩擦力大小为() A．μmg B．μ (mg+F sinθ) C．F cosθD．μ(mg+F cosθ) 6、如图所示，质量为m的物体置于水平地面上，受到一个与水平面方向成α角的拉力F 作用，恰好做匀速直线运动，则物体与水平面间的动摩擦因数为() A．F cosα/（mg－F sinα）B．F sinα/（mg－F sinα） C．（mg－F sinα）/F cosαD．F cosα/mg 7、如图所示，物体Ａ、Ｂ的质量均为ｍ，A、B之间以及Ｂ与水平地面之间的动摩擦系数均为μ水 平拉力F拉着B物体水平向左匀速运动（A未脱离物体Ｂ的上表面）F的大小应为( ) A．2μmg B．3μmg C．4μmg D．5μmg 8、如图所示物体在水平力F作用下静止在斜面上，若稍许增大水平力F, 而物体仍能保持静止时() A..斜面对物体的静摩擦力及支持力一定增大 B.斜面对物体的静摩擦力及支持力都不一定增大 C.斜面对物体的静摩擦力一定增大，支持力不一定增大 D.斜面对物体的静摩擦力不一定增大，支持力一定增大 9、用大小相等、方向相反，并在同一水平面上的力F挤压相同的木板，木板中间夹着两块相同的砖， 砖和木板均保持静止，则() A．两砖间摩擦力为零B．F越大，板与砖之间的摩擦力就越 大 C．板砖之间的摩擦力大于砖的重力D．两砖之间没有相互挤压的力 10、（多选）如图所示，以水平力F压物体A，这时A沿竖直墙壁匀速下滑，若 物体A与墙面间的动摩擦因素为μ，A物体的质量为m，那么A物体与墙面间的滑动摩擦力大小 等于（） A．μmg B．mg C．F D．μF 11、运动员用双手握住竖直的竹竿匀速攀上和匀速下滑，他们所受的摩擦力分别为F 上和F下，则() A．F 上 向上，F 下 向下，F 上 =F 下 B．F 上 向下，F 下 向上，F 上 >F 下 C．F 上 向上，F 下 向上，F 上 =F 下 D．F 上 向上，F 下 向下，F 上 >F 下 12、（多选）用水平力F把一铁块紧压在竖直墙壁上静止不动，当F增大时() A．墙对铁块的支持力增大B．墙对铁块的摩擦力增大 C．墙对铁块的摩擦力不变D．墙与铁块间的摩擦力减小 13、如图2-2-8所示，物体a、b和c叠放在水平桌面上，水平力F b=5N、F c=10N分别作用于物体b、 c上，a、b和c仍保持静止．以F1、F2、F3分别表示a与b、b与c、c与桌面间的静摩擦力的 大小，则（） A．F1=5N，F2=0，F3=5N B．F1=5N，F2=5N，F3=0 C．F1=0，F2=5N，F3=5N D．F1=0，F2=10N，F3=5N 14、如图2-2-2示，物体A、B在力F作用下一起以相同速率沿F方向匀速运动，关于物体 A所受的摩擦力，下列说法中正确的是（） A．甲、乙两图中A均受摩擦力，且方向均与F相同 B．甲、乙两图中A均受摩擦力，且方向均与F相反 C．甲、乙两图中A均不受摩擦力 D．甲图中A不受摩擦力，乙图中A受摩擦力，方向与F相同 二、填空题 15、用弹簧秤沿水平方向拉一重为4N木块在水平桌面上匀速运动时，弹簧秤读数为1.0N，则木块与 桌面间的动摩擦因数为________。当弹簧秤读数增至1.6N时，木块受到的摩擦力为__________N。 F c F b 图2-2-8 a b c
知识点三：共点力平衡（动态平衡、矢量三角形法） 1．(单选)如图所示，一小球在斜面上处于静止状态，不考虑一切摩擦，如果把竖直挡板由竖直位置缓慢绕 O点转至水平位置，则此过程中球对挡板的压力F1和球对斜面的压力F2的变化情况是()．答案B A．F1先增大后减小，F2一直减小 B．F1先减小后增大，F2一直减小 C．F1和F2都一直减小 D．F1和F2都一直增大 2、（单选）(天津卷，5)如图所示，小球用细绳系住，绳的另一端固定于O点．现用水平力F缓慢推动斜面体，小球在斜面上无摩擦地滑动，细绳始终处于直线状态，当小球升到接近斜面顶端时细绳接近水平， 此过程中斜面对小球的支持力F N以及绳对小球的拉力F T的变化情况是()．答案D A．F N保持不变，F T不断增大 B．F N不断增大，F T不断减小 C．F N保持不变，F T先增大后减小 D．F N不断增大，F T先减小后增大 3．（单选）如图所示，一光滑小球静止放置在光滑半球面的底端，用竖直放置的光滑挡板水平向右缓慢地 推动小球，则在小球运动的过程中(该过程小球未脱离球面)，木板对小球的推力F1、半球面对小球的支持力F2的变化情况正确的是()．答案B A．F1增大，F2减小B．F1增大，F2增大 C．F1减小，F2减小D．F1减小，F2增大 4、（单选）如图所示，一物块受一恒力F作用，现要使该物块沿直线AB运动，应该再加 上另一个力的作用，则加上去的这个力的最小值为()．答案B A．F cos θB．F sin θ C．Ftan θD．F cot θ 5．(单选)如图所示，一倾角为30°的光滑斜面固定在地面上，一质量为m的小木块在水平力F的作用下静止在斜面上．若只改变F的方向不改变F的大小，仍使木块静止，则此时力F与水平 面的夹角为()．答案A A．60°B．45° C．30°D．15° 6．（多选）一铁架台放于水平地面上，其上有一轻质细线悬挂一小球，开始时细线竖直，现将水平力F作用于小球上，使其缓慢地由实线位置运动到虚线位置，铁架台始终保持静止，则在这一 过程中()．答案：AD A．细线拉力逐渐增大B．铁架台对地面的压力逐渐增大 C．铁架台对地面的压力逐渐减小D．铁架台所受地面的摩擦力逐渐增大 7、（多选）(苏州调研)如图所示，质量均为m的小球A、B用两根不可伸长的轻绳连接后悬挂于O点，在外力F的作用下，小球A、B处于静止状态．若要使两小球处于静止状态且悬线OA与竖直 方向的夹角θ保持30°不变，则外力F的大小()．答案BCD A．可能为 3 3 mg B．可能为 5 2 mg C．可能为2mg D．可能为mg 8、（单选）如图所示，轻绳的一端系在质量为m的物体上，另一端系在一个轻质圆环上，圆环套在粗糙水平杆MN上．现用水平力F拉绳上一点，使物体处于图中实线位置，然后改变F的大小使 其缓慢下降到图中虚线位置，圆环仍在原来的位置不动．在这一过程中，水平拉力F、环 与杆的摩擦力F摩和环对杆的压力F N的变化情况是()．答案D A．F逐渐增大，F摩保持不变，F N逐渐增大B．F逐渐增大，F摩逐渐增大，F N保持不变 C．F逐渐减小，F摩逐渐增大，F N逐渐减小D．F逐渐减小，F摩逐渐减小，F N保持不变
物理测试 一、选择题 1、如图所示，人站在岸上通过定滑轮用绳牵引小船，若水的阻力恒定 不变，则船在匀速靠岸的过程中，下列说法正确的是（ ） A ．绳的拉力保持不变 B ．绳的拉力不断变大 C ．船受到的浮力保持不变 D ．船受到的浮力不断减小 2、在广场游玩时，一小孩将一充有氢气的气球用细绳系于一个小石块上，并将小石块置于水平地面上，如图所示.若水平的风速逐渐增大（设空气密度不变），则下列说法中正确的是( ) A ．细绳的拉力逐渐增大 B ．地面受到小石块的压力逐渐减小 C ．小石块滑动前受到地面施加的摩擦力逐渐增大，滑动后 受到的摩擦力不变 D ．小石块有可能连同气球一起被吹离地面 3、如图所示，固定在水平面上的光滑半球，球心O 的正上方固定一个小定滑轮，细绳一端拴一小球，小球置于半球面上的A 点，另一端绕过定滑轮，如图所示.今缓慢拉绳使小球从A 点滑向半球顶点（未到顶点），则此过 程中，小球对半球的压力大小N 及细绳的拉力T 大小的变化情况是 （ ） A.N 变大，T 变大 B.N 变小，T 变大 C.N 不变，T 变小 D.N 变大，T 变小 4、如图所 示，绳OA 、OB 等长，A 点固定不动，将B 点沿圆弧向C 点运动的过程中绳OB 中的张力将（ ） A 、由大变小； B 、由小变大 C 、先变小后变大 D 、先变大后变小 5、（20XX 年山东卷）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 ．5 二、简答题 1、如图所示，斜面与水平面的夹角为37°，物体A 质量为2kg ，与斜面间摩擦因数为0.4，求： (1)A 受到斜面的支持力多大？ (2)若要使A 在斜面上静止，求物体B 质量的最大值和最小值？(sin37°=0.6；cos37°=0.8；g=10N/kg 假设最大静摩擦力＝滑动摩擦力) C
3-4 力的合成 学 习 目 标 重 点难点重点：1.合力与分力的关系。 2.平行四边形定则及应用。难点：实验探究方案的设计与实施。 教 法导学案教学 学生自主学习课堂笔记一、知识梳理与整理归纳 （一）共点力 定义： （二）力的合成 1.合力与分力 (1)定义： (2)关系： 2.力的合成 3.平行四边形定则 二、我的疑惑：
【判一判】 (1)合力一定大于分力。( ) (2)合力和分力都作用在物体上，受力分析时都要分析。( ) (3)作用在物体上同一点的力才是共点力。( ) (4)平行四边形定则也适用于多个共点力求合力。( ) 三．课堂导学，小组合作探究 （一）、共点力 1.观察三个图中的作用力，找出它们的区别并总结什么是共点力。 探究归纳： （二）力的合成 1.同一直线上二力的合成 一辆小车可以一个人拉着向前运动，也可以由两个人反向拉或同向推，同样使小车前进。如何求同一直线上两个力的合力？有什么规律？ 探究归纳： 2.两个力不在同一直线上，如何探究求其合力？结合“探究求合力的方法”实验制定计划与设计实验 探究归纳：
6.某同学在单杠上做引体向上,如图所示。其中双臂用力最小的是( ) 第7题 7.如右图所示，六个共点力大小分别为F、2F、3F、4F、5F、6F,相邻的两个力之间的夹角均为60°，求它们合力的大小和方向。 【能力提升】 8.关于两个分力F1、F2及它们的合力F，下列说法正确的是( ) A.合力F一定与F1、F2共同产生的效果相同 B.两力F1、F2一定是同种性质的力 C.两力F1、F2一定是同一个物体受的力 D.两力F1、F2与F是物体同时受到的三个力 9.如图所示为节日里悬挂灯笼的一种方式，A、B点等高，O为结点，轻绳AO、BO长度相等，拉力分别为F A、 F B，灯笼受到的重力为G．下列表述正确的是( ) A．F A的大小一定小于G B．F A与F B大小相等 C．F A与F B合力的方向竖直向上 D．F A与F B大小之和等于G 10.同一平面内的三个力，大小分别为4 N、6 N、7 N，若三力同时作用于某一物体，则该物体所受三力合力的最大值和最小值分别为( ) A.17 N 3 N B.5 N 3 N C.9 N 0 D.17 N 0 11.两个共点力F1、F2的大小不变，它们的合力F的大小跟两力F1、F2之间的夹角θ的关系如上图所示，求两个力的大小。 四、课后作业：
高中物理受力分析经典 -CAL-FENGHAI-(2020YEAR-YICAI)_JINGBIAN
中学物理受力分析经典例题 1.分析满足下列条件的各个物体所受的力，并指出各个力的施力物体. 2.对下列各种情况下的物体A 进行受力分析 3. 对下列各种情况下的物体A 进行受力分析，在下列情况下接触面均不光滑. （1）在力F 作用下静止 在水平面上的物体 （2）在力 F 作用下行使 在路面上的小车 V （3）沿粗糙的天花板向右运动的物体 F>G V （2）沿斜面上滑的物体A （1）沿斜面下滚的小球 （接触面不光滑） （3）静止在斜面上的物体 （4）在力F 作用下静止在斜面上的物体A. （5）各接触面均光滑 A （1）A 静止在竖直墙面v （2）A 沿竖直墙面下滑 （4）静止在竖直墙上的物体A （5）在拉力F 作用下静 止在斜面上的物体 （3）静止在竖直墙上的物体A （6）静止的杆，竖直墙 面光滑
4.对下列各种情况下的物体进行受力分析（各接触面均不光滑） 5．水平传送带上的物体。 （1）随传送带一起匀速运动 （2）随传送带一起由静止开始向右起动 6.分析下列物体的受力：（均静止） 7.如图所示，各图中，物体总重力为G ，请分析砖与墙及砖与砖的各接触面间是否有摩擦力存在如有大小是多少 8.如图所示，放置在水平地面上的直角劈M 上有一个质量为m 的物体，若m 在其上匀速下 α B A B A （光滑小球） A B α 向上运输 向下运输 向左运输 （1）A 、B 同时同速向右行使 B A F F B A （2）A 、B 同时同速向右行使 （3）三物体仍静 止 （4）物体Ａ、Ｂ静止
力的平衡经典习题 1、如图所示，两个完全相同的光滑球的质量均为m，放在竖直挡板和倾角为α的固定斜面间．若缓慢转动挡板至与斜面垂直，在此过程中 A．A、B两球间的弹力不变 B．B球对挡板的压力逐渐减小 C．B球对斜面的压力逐渐增大 D．A球对斜面的压力逐渐增大 2、如图所示，不计滑轮质量与摩擦，重物挂在滑轮下，绳A端固定，将B端绳由B移到C或D（绳长不变）其绳上张力分别为T B，T C，T D，绳与竖直方向夹角θ分别为θB, θC, θD则 A． T B>T C>T D θB<θC<θD B． T B A．F B．F + mg C．F -mg D．mg -F 5、如图所示，质量为m的质点静止地放在半径为R的半球体上，质点与半球体间的动摩擦因数为，质点与球心的连线与水平地面的夹角为，则下列说法正确的是 A．地面对半球体的摩擦力为零 B．质点对半球体的压力大小为mg sin C．质点所受摩擦力大小为mg sin D．质点所受摩擦力大小为mg cos 6、如图所示，一个质量为m=2．0 kg的物体，放在倾角为θ=30°的斜面上而静止，若用竖直向上的力F=5 N提物体，物体仍静止（g=10 m/s2），则下述正确的是 A．斜面受的压力减少量等于5 N B．斜面受的压力减少量小于5 N C．地面受的压力减少量等于5 N D．地面受的压力减少量小于5 N 7、半圆柱体P放在粗糙的水平地面上，其右端有固定放置的竖直挡板MN，在P和MN之间放有一个光滑均匀的小圆柱体Q，整个装置处于静止状态，右图所示是这个装置的纵截面图. 若用外力使MN保持竖直，缓慢地向右移动，在Q 落到地面以前、发现P始终保持静止. 在此过程中，下列说法中不正确的是 A．MN对Q的弹力逐渐减小B．地面对P的摩擦力逐渐增大 C．P、Q间的弹力先减小后增大 D．Q所受的合力逐渐增大 章末综合测评(四) (时间：60分钟满分：100分) 一、选择题(本题包括8小题，每小题6分，共48分，第1～5题只有一项符合题目要求，第6～8题有多项符合题目要求，全都选对的得6分，选对但不全的得3分，有选错的得0分) 1．下列说法正确的是( ) A．分力与合力同时作用在物体上 B．分力同时作用在物体上的共同效果与合力单独作用时效果不相同 C．合力可能大于分力的大小，也可能小于分力的大小 D．合力与分力是一对平衡力 【解析】合力是分力的共同作用效果，一个物体并非既受合力，同时又受分力作用，A、D错．合力的作用效果与分力的共同作用效果相同，B错．合力可能比分力大，比分力小，还可能等于分力，C对． 【答案】 C 2．(2016·杭州高一检测)“荡秋千”是小朋友们非常喜欢玩的游戏．如图1中两个体重相同的小孩坐在秋千上，两秋千的绳子是一样的．下面的说法正确的是( ) 图1 A．甲中绳子易断 B．乙中绳子易断 C．甲、乙中的绳子一样易断 D．无法确定 【解析】小孩的重力可分解为沿绳方向的两个分力，在力确定的情况下，两分力间的夹角越大，两分力越大，即乙中绳子容易断，B正确． 【答案】 B 3．如图2所示，人竖直站在自动扶梯的水平踏板上，随扶梯一起匀速斜向下运动．以下分析正确的是 ( ) 图2 A．人受到重力和支持力的作用 B．人受到摩擦力的方向水平向左 C．人受到重力、支持力和摩擦力的作用 D．人受到与速度方向相同的合外力 【解析】人竖直站在自动扶梯的水平踏板上，随扶梯一起匀速斜向下运动，人做匀速直线运动，受到的合力为零，人受到向下的重力和向上的支持力．如果人受到水平方向的摩擦力，则人在水平方向受到的合力不为零，因此人不会受到摩擦力，A正确． 高中物理共点力动态平衡问题常见题型总结 一、共点力平衡的概念 所谓共点力平衡，讲的就是在共点力的作用下，物体处于静止或者匀速直线运动的状态，当物体处于静止状态的时候，叫做静态平衡，而当物体处于匀速直线运动状态的时候，叫做动态平衡。这两种状态都是平衡状态，所以物体受到的合外力都是零。 共点力平衡的题型也可以分为静态平衡和动态平衡两类。其中静态平衡主要是通过力的合成和分解进行求解，这里不多赘述；而动态平衡问题是学生普遍错的比较多，也比较难以理解的，接下来将主要分析这类问题的题型和解法。 二、共点力动态平衡问题的解法一：解析法 解析法是对研究对象进行受力分析，画出受力分析图，并根据物体的平衡条件列出方程，得到力与力之间的函数关系，一般会涉及到一个变化角度的三角函数。 解析法比较适合题目中有明显角度变化的题型，比如： 【例1】如图所示，小船用绳牵引靠岸，设水的阻力不变，在小船匀速靠岸的过程中，有（） A．绳子的拉力不断减小 B．绳子的拉力不断增大 C．船受的浮力减小 D．船受的浮力不变 这个题是比较常见的拉小船的问题，解题的时候可以先对小船进行受力分析， 小船受到重力mg，水的浮力Fn，拉力F以及水的阻力f，在这四个力中，重力mg和水的阻力f是不变的，Fn方向不变，大小改变，F大小和方向都在变。由于小船处于匀速直 线运动中，所以受力平衡，设拉力与水平方向的夹角为θ，有： Fcosθ=f ①； Fn+Fsinθ=mg ②； 再根据小船在靠岸过程中θ增大，则cosθ减小，sinθ增大，由①得F=f/cosθ，F增大；由②得Fn=mg-Fsinθ，F和sinθ都在增大，所以Fn减小。最后答案选BC。 三、共点力动态平衡问题的解法二：图解法 图解法是对研究对象进行受力分析，再根据平行四边形法则或是三角形定则画出不同情况下的矢量图，然后根据有向线段的长度与方向变化，判断各个力的大小和方向的变化。 图解法比较常用，尤其适合受到三个力作用处于平衡状态的题型。图解法根据不同的适用情境，可以分为矢量三角形法、相似三角形法以及辅助圆法。 01 矢量三角形法 受三个力平衡的物体，将三个力首尾相连刚好可以得到一个三角形，三角形三条边的长度和方向分别表示对应力的大小和方向。 矢量三角形法适用于受到的三个力中，一个力大小方向都不变，一个力大小改变方向不变，第三个力大小方向都改变的情况， 解题思路为： 1. 画三角 2. 定方向 3. 找变化 【例2】质量为m的物体用轻绳AB悬挂于天花板上．用水平向左的力F缓慢拉动绳的中点O，如图所示．用 T表示绳OA段拉力的大小，在O点向左移动的过程中（） A．F逐渐变大，T逐渐变大 高一物理受力分析经典专题训练 一、选择题 1、粗糙的水平面上叠放着A和B两个物体，A和B间的接触面也是粗糙的，如果用水平力F拉B，而B仍保持静止，则此时( ) A、B和地面间的静摩擦力等于F，B和A间的静摩擦力也等于F、 B、B和地面间的静摩擦力等于F，B和A间的静摩擦力等于零、 C、B和地面间的静摩擦力等于零，B和A间的静摩擦力也等于零、 D、B和地面间的静摩擦力等于零，B和A间的静摩擦力等于F、2、如图所示,重力G=20N的物体，在动摩擦因数为0、1的水平面上向左运动，同时受到大小为10N的，方向向右的水平力F 的作用，则物体所受摩擦力大小和方向是( ) A、2N，水平向左 B、2N，水平向右 C、10N，水平向左 D、12N，水平向右 3、水平地面上的物体在水平方向受到一个拉力F和地面对它的摩擦力f的作用。在物体处于静止状态的条件下，下面说法中正确的是：( ) A、当F增大时，f也随之增大 B、当F增大时，f保持不变 C、F与f是一对作用力与反作用力 D、F与f合力为零 4、木块 A、B分别重50 N和60 N，它们与水平地面之间的动摩擦因数均为0、25；夹在 A、B之间的轻弹簧被压缩了2cm,弹簧的劲度系数为400N/m、系统置于水平地面上静止不动。现用F=1 N的水平拉力作用在木块B上、如图所示、力F作用后 ( ) A、木块A所受摩擦力大小是 12、5 N B、木块A所受摩擦力大小是 11、5 N C、木块B所受摩擦力大小是9 N D、木块B所受摩擦力大小是7 N 5、如图所示，质量为m的木箱在与水平面成θ的推力F作用下,在水平地面上滑行，已知木箱与地面间的动摩擦因数为μ，那物体受到的滑动摩擦力大小为( ) 高中物理第4章力与平衡 4.1 力的合成导学 案鲁科版必修 1、合力与分力的关系。 2、平行四边形定则及应用。难点：实验探究方案的设计与实施。教法导学案教学学生自主学习课堂笔记 一、知识梳理与整理归纳 （一）共点力定义： （二）力的合成 1、合力与分力(1)定义： (2)关系： 2、力的合成 3、平行四边形定则 二、我的疑惑： 【判一判】 (1)合力一定大于分力。( )(2)合力和分力都作用在物体上，受力分析时都要分析。( )(3)作用在物体上同一点的力才是共点力。( )(4)平行四边形定则也适用于多个共点力求合力。( )三、课堂导学，小组合作探究 （一）、共点力 1、观察三个图中的作用力，找出它们的区别并总结什么是共 点力。探究归纳： （二）力的合成 1、同一直线上二力的合成一辆小车可以一个人拉着向前运 动，也可以由两个人反向拉或同向推，同样使小车前进。如何求 同一直线上两个力的合力？有什么规律？探究归纳： 2、两个力不在同一直线上，如何探究求其合力？结合“探究 求合力的方法”实验制定计划与设计实验探究归纳： 【典例1】 物体受到两个力F1和F2的作用，F1=18 N，方向水平向右； F2=24 N，方向竖直向上。求这两个力的合力F。 【思路点拨】 求两个力的合力可用作图法或计算法求解。 3、三个及三个以上力的合成的方法：先求两个力的合力，再 求出这个合力与第三个力的合力，……直到把所有力合为一个 力，得到合力。四、自主归纳整理本节学习的知识 【基础达标】 1、关于两个力的合力与这两个力的关系的说法中正确的是( ) A、合力一定比这两个力都大不从心 B、合力至少比这两个力中较小的力要大 C、合力可能比这两个力都小 D、合力可能比这两个力都大 高一物理力与共点力平衡计算题 1．重500 N的物体放在水平地面上，物体与地面间的动摩擦因数为0.3.当用180 N的水平力推物体时，物体所受的摩擦力大小为多少？当用100 N的水平力推物体时，物体所受的摩擦力大小为多少？ 2.如图所示,A、B的重力分别为5N和8N,各接触面间的动摩擦因数均为0.2,则要能从A下方拉出B所需的最小水平拉力为多少？这时系A的水平绳中的张力大小为多少？ 3.如图所示,在水平桌面上放一个重G A=20N的木块A,A与桌面间的动摩擦因数μ1=0.4,在A 上放有重G B=10N的木块B,B与A接触面间的动摩擦因数μ2=0.1,求: (1)使A和B一起匀速运动的水平拉力F？此时B受的摩擦力？ (2)若水平力F作用在B上,使B匀速运动时水平面给A的摩擦力多大 3.如图所示,水平面上有一重为40N的物体,受到F1=13N和F2=6N的水平力的作用而保持静止,F1与F2的方向相反.物体与水平面间的动摩擦因数μ=0.2,设最大的静摩擦力等于滑动摩擦力.求: (1)物体所受摩擦力的大小和方向. (2)若只撤去F1,物体所受摩擦力的大小和方向. (3)若只撤去F2,物体所受摩擦力的大小和方向. 4.出门旅行时，在车站、机场等地有时会看见一些旅客推着行李箱，也有一些旅客拉着行李箱在地面上行走．为了了解两种方式哪种省力，我们作以下假设：行李箱的质量为m＝10kg，拉力F1、推力F2与水平方向的夹角均为θ＝37°(如下图所示)，行李箱与地面间为滑动摩擦力，动摩擦因数为μ＝0.2，行李箱都做匀速运动．试通过定量计算说明是拉箱子省力还是推箱子省力． 5．如图，质量为m的物块在质量为M的木板上向右滑动，木板不动。物块与木板间动摩擦因数μ1，木板与地面间动摩擦因数μ2。求：(1)木板受物块摩擦力的大小和方向；(2)木 1.以下研究对象均为单个静止物体。 一圆球静止在光滑的水平面上 光滑球静止在两夹板之间 球被光滑夹板夹在中间 用斜向上的力拉物块 物块A静止在斜面上 用水平力F将物块A顶在竖直墙面上 用斜向上的力F将物块A顶在竖直墙面上 用垂直于斜面的力F将物块顶在斜面上 物块A浮在水面上 物块A静止在半球面上。 均匀棒静止在半圆形槽内 用三根细线将一重物吊起，分析结点O 的受力。 用竖直细线将小球吊起，搁在斜面上。 小球静止在光滑的斜面上，线倾斜。 均匀棒搁在光滑的半圆开圆柱 上 竖直细绳将均匀杆一端吊起。 倾斜绳将均匀杆一端吊起。 圆木静止在光滑槽上，O1是圆木的几何中 心，O2是圆木的重心。 光滑球靠在墙上 圆柱静止在两根木棍搭成的斜面上 光滑大圆环上用弹簧系着一个小环 光滑滑轮静止在绳上，分析与滑轮直接 相互作用的那部分绳的受力情况。 轻质弹簧上端固定，下端悬挂一小球，放在光滑 斜面上。 匀速转动的传送带上，物块A被竖直 挡板挡住。 两根细线分别固定在轻杆的一端，另一端分与 墙和重物相连，分析结点A的受力情况。 用竖直向上力F拉静止在斜面上的物 块，所受摩擦力可能为： A、沿斜面向上 B、沿斜面向下 C、不受摩擦力 D、都有可能 静止玻璃管内，用水银柱封闭了一定质量的气体。 塞受力。 以下研究对象均为静止的多个物体，请以每一个物体、整体 为研究对象进行隔离、整体受力分析。 用力F竖直向下压物块A 用水平力F拉物块A 用水平力F拉物块B 用等大的水平力F分别拉物块A和B 用等大的水平力F分别拉物块A和B。 用水平力F拉物块A，未拉动。 用水平力F拉物块B，未拉动。 用等大的水平力F拉物块A、B。 用等大的水平力F拉物块A、C。 用等大的水平力F拉物块B、C。 用等大的水平力F拉A、B。 图3 图1 图2 专题2 共点力的平衡及应用 导学目标 1.掌握共点力的平衡条件及推论.2.掌握整体法及隔离法的应用.3.会分析动态平衡问题及极值问题． 一、共点力的平衡[基础导引]1．如图1所示，一个人站在自动扶梯的水平台阶上随扶梯匀速上升，它受到的力有 ( ) A ．重力、支持力 B ．重力、支持力、摩擦力 C ．重力、支持力、摩擦力、斜向上的拉力 D ．重力、支持力、压力、摩擦力 2．在图2中，灯重G ＝20 N ，AO 与天花板间夹角α＝30 °，试求AO 、 BO 两绳受到的拉力多大？ [知识梳理]共点力的平衡 共点力 力的作用点在物体上的____________或力的____________交于一 点的几个力叫做共点力．能简化成质点的物体受到的力可以视为 共点力 平衡状态 物体处于________状态或____________状态，叫做平衡状态．(该 状态下物体的加速度为零) 平衡条件 物体受到的________为零，即F 合＝____或{ ΣF x ＝ ΣF y ＝0 思考：物体的速度为零和物体处于静止状态是一回事吗？ 二、平衡条件的推论 [基础导引] 1．如图3所示，斜面上放一物体m 处于静止状态，试求斜面对物体的 作用力的合力的大小和方向． 2．光滑水平面上有一质量为5 kg 的物体，在互成一定角度的五个水平力作用下做匀速运动，这五个力矢量首尾连接后组成一个什么样图形？若其中一个向南方向的 5 N 的力转动90°角向西，物体将做什么运动？ [知识梳理]1．二力平衡 如果物体在两个共点力的作用下处于平衡状态，这两个力必定大小________、方向________，为一对____________． 2．三力平衡如果物体在三个共点力的作用下处于平衡状态，其中任意两个力的________一定与第三个力大小________、方向________．高中物理第5章力与平衡章末综合测评鲁科版必修1
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