标准教案
知识精要：共点力平衡
一，共点力作用下物体的平衡
理解平衡状态及平衡条件
（1）共点力：同时作用在同一物体上的各个力的作用线相交于一点的几个力。
（2）平衡状态：物体保持匀速直线运动或静止状态。是加速度等于零的状态。
（3）共点力作用下物体的平衡条件：物体所受的合外力为零，即∑F=0或为∑F x=0，∑F y=0。
二，共点力平衡的一般解题方法
共点力作用下物体的平衡条件：合力为零。即： F合=0，具体情况如下：
1．二力平衡时，两个力必等大、反向、共线；可根据二力平衡来求解。
2．三力平衡时，若是非平行力，则三力作用线必交于一点，三力的矢量图必为一闭合三角形；
（1）有直角时,可根据三角函数的知识解题。
（2）不是直角时，可以构造直角，再根据三角函数的知识解题。还可以，根据正弦定理或余弦定理解题。个别题目还可以用相似三角形法解题。
（3）多个力共同作用处于平衡状态时，往往采用正交分解法。
二、有固定转动轴的物体的平衡
1.平衡状态：物体保持匀角速度转动或静止状态。是力矩平衡状态。
2.力矩平衡的条件：合力矩为零，也就是顺时针力矩之和等于逆时针力矩之和。
三、怎样分析物体的平衡问题
a．明确研究对象．
在平衡问题中，研究对象常有三种情况：
①单个物体，若物体能看成质点，则物体受到的各个力的作用点全都画到物体的几何中心上；若物体不能看成质点，则各个力的作用点不能随便移动，应画在实际作用位置上．
②物体的组合，遇到这种问题时，应采用隔离法，将物体逐个隔离出去单独分析，其关键是找物体之间的联系，相互作用力是它们相互联系的纽带．
③几个物体的的结点，几根绳、绳和棒之间的结点常常是平衡问题的研究对象．
b．分析研究对象的受力情况
分析研究对象的受力情况需要做好两件事：
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甲乙
θ
θ
①确定物体受到哪些力的作用，不能添力，也不能漏力．常用的办法是首先确定重力，其次找接触面，一个接触面通常对应一对弹力和摩擦力，找到接触面后，判定这两个力是否在；第三是加上其它作用力，如拉力、推力等； ②准确画出受力示意图．力的示意图关键是力的方向的确定，要培养养成准确画图的习惯．在分析平衡问题时，很多同学常出错误，其重要原因就是画图不重视、不规范，将力的方向搞错，导致全题做错．
c ．选取研究方法——合成法或分解法
合成法或分解法实际上都是平行四边形定则，采用这两种方法的实质是等效替代，即通过两个力的等效合成或某个力的两个等效分力建立已知力与被求力之间的联系，为利用平衡条件解问题做好铺垫．
在解题中采用合成法还是分解法应视问题而定，当受力较少时，两种方法求解都很方便．由于高中阶段在对力进行合成或分解时只要求会用直角三角形讨论计算，因此，对物体受力进行正交分解，利用正交分解法求解的平衡问题较为常见．在建立正交坐标系时，其基本原则是使尽可能多的力在坐标轴上，这样分解的力个数少，求解时方便． d ．利用平衡条件建立方程
利用合成法分析问题时，其平衡方程为：F 合=0
利用分解法特别是正交分解法分析平衡问题时，其平衡方程为：F x =0 F y =0
e ．数学方法求解
建立平衡方程后，利用数学方法即可得到结果．在平衡问题中，常用的数学方法有：代数法、三角函数法、相似三角形法、极值问题等，通过对学生选择数学方法解题过程的考查，可以鉴别其运用数学工具处理物理问题。
热身练习：
1.若两个共点力F 1、F 2的合力为F ，则有( ). (A )合力F 一定大于任何一个分力
(B )合力F 的大小可能等于F 1，也可能等于F 2 (C )合力F 有可能小于任何一个分力
(D )合力F 的大小随F 1、F 2间夹角的增大而减小
2.某物体在三个共点力的作用下处于静止状态.若把其中一个力F 1的方向沿顺时针方向转过90°，而保持其大小不变，其余两个力保持不变，则此时物体所受的合力大小为( ).【1.5】
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(A )F 1
(B )1F 2
(C )2F 1
(D )0
3.如图所示，一个半径为r 、重为G 的圆球，被长为r 的细绳挂在竖直的光滑的墙壁上，绳与墙所成的角度为30°，则绳子的拉力T 和墙壁的弹力N 分别是
( ).【3】 (A )T =G ，2
G N =
(B )T =2G ，N =G
(C )G 23N ,G 3T =
= (D )G 3
3N ,G 332T ==
4.某压榨机的结构如图所示，其中B 为固定绞链，C 为质量可忽略不计的滑块，通过滑
轮可沿光滑壁移动，D 为被压榨的物体.当在铰链A 处作用一垂直于壁的压力F 时，物体D 所受的压力等于______.【3】
5如图所示，两个完全相同的小球在挡板作用下静止在倾角为θ的光滑斜面上（甲挡板竖直、乙挡板与斜面垂直），求（甲）、（乙）两种情况下小球对斜面的压力之比。
6.如图所示，用绳AC 和BC 吊起一个物体，绳AC 与竖直方向的夹角为60°，能承受的最大拉力为100N 绳BC 与竖直方向的夹角为30°，能承受的最大拉力为150N .欲使两绳都不断，物体的重力不应超过多少?
答案：1。BCD 2。B 3。D 4. 5F 5. 1：θ2
cos 6.173 N
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精解名题：
［例1]如图1所示，挡板AB和竖直墙之间夹有小球，球的质量为m，问当挡板与竖直墙壁之间夹角θ缓慢增加时，AB板及墙对球压力如何变化。
[例2] 一重为G的光滑球放在倾角为θ的斜面上，被一挡板PQ挡住，Q处为固定转轴，如图4示，挡板可以逐渐放平，何时球对挡板的压力最小。
[例3]如图1所示，支杆BC一端用铰链固定于B，另一端连接滑轮C，重物P上系一轻绳经C固定于墙上A点。若杆BC、滑轮C及绳子的质量、摩擦均不计，将绳端A点沿墙稍向下移，再使之平衡时，绳的拉力和BC杆受到的压力如何变化？
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[例4].如图所示，光滑的半球形物体固定在水平地面上，球心正上方有一光滑的小滑轮，轻绳的一
端系一小球.靠放在半球上的A点，另一端绕过定滑轮后用力拉住，使小球静止.现缓慢地拉绳，在
使小球使球面由A到半球的顶点B的过程中，半球对小球的支持力N和绳对小球的拉力T的大小
变化情况是( ).
(A)N变大，T变小(B)N变小，T变大
(C)N变小，T先变小后变大(D)N不变，T变小
[例5]如图3所示,用两根绳子系住一重物,绳OA与天花板夹角θ不变,且θ＞45°,当用手拉住绳OB，使绳OB由水平慢慢转向OB′过程中，OB绳所受拉力将
A．始终减少 B．始终增大
C．先增大后减少 D．先减少后增大
【例6】如图14为一遵从胡克定律的弹性轻绳，其一端固定于天花板上的O点，另一端与静止在动摩擦因数恒定的水平地面上的滑块A相连．当绳处在竖直位置时，滑块A对地面有压力作用．B为紧挨绳的一光滑水平小钉，它到天花板的距离BO等于弹性绳的自然长度．现用一水平力F作用于A，使它向右作直线运动．在运动过程中，作用于A 的摩擦力
A、逐渐增大
B、逐渐减小
C、保持不变
D、条件不足，无法判断
【例7】重量为G的物体在水平而上作匀速运动，设物体与地面之间
如图2示。
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【例8】如图3，用力F 推质量为M 的物体，物体与地面间的摩擦因数为μ，求外力F 与水平方向交角θ最小为多大时，无论外力F 多么大均不能使物体前进？
【例9】．如图所示，两木块的质量分别为m 1和m 2，两轻质弹簧的劲度系数分别为k 1和k 2，上面木块压在上面的弹簧上（但不拴接），整个系统处于平衡状态。现缓慢向上提上面的木块，直到它刚离开上面弹簧，在这过程中下面木块移动的距离为
A.m 1g/k 1
B.m 2g/k 1
C.m 1g/k 2
D.m 2g/k 2
【例10】 S l 和S 2表示劲度系数分别为k l 和k 2的两根弹簧，k 1＞k 2；a 和b 表示质量分别为m a 和m b 的两个小物块，m a ＞m b ．将弹簧与物块按图示方式悬挂起来。现要求两根弹簧的总长度最 大，则应使
（A ） S 1在上，a 在上 （B ） S 1在上，b 在上 （C ） S 2在上，a 在上 （D ） S 2在上，b 在上
【例11】如图所示，在一粗糙水平面上有两个质量分别为m 1和m 2的木块1和2，中间用一原长为l 、劲度系数为K 的轻弹簧连接起来，木块与地面间的滑动摩擦因数为μ。现用一水平力向右拉木块2，当两木块一起匀速运动时两木块之间的距离是
A. g m K
l 1μ
+ B. g m m K
l )(21++
μ
C. g m K
l 2μ
+
D. g m m m m K l )(
2
12
1++
μ
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当堂总结：
1．什么是共点力平衡的状态：
2．共力平衡的条件：
3. 正交分解的一般方法
自我测试
一、选择题
1、如图１所示，各接触面是光滑的，则A、B间可能无弹力作用的是（）
图１
2、下面关于摩擦力与弹力的说法中正确的是（）
（A）存在弹力的接触面间一定存在摩擦力
（B）存在摩擦力的接触面间一定存在弹力
（C）相互接触的物体之间一定存在弹力
（D）发生相对运动的接触面之间一定存在摩擦力
3、把一个力分解为两个分力时，下面说法中正确的是（）
（A）两个分力中，一个分力变大时，另一个分力一定减小
（B）两个分力必然同时变大，或同时变小
（C）不论如何分解，两个分力不能同时大于这个力的2倍
（D）不论如何分解，两个分力不能同时小于这个力的1/2倍
4、一铁块放在水平地面上，关于铁块和地面间的弹力，下列叙述正确的是（）
（A）地面受压而发生弹性形变，地面受到了弹力，而铁块没有发生形变，所以铁块不受弹力
（B）铁块也受到弹力，原因是铁块也发生了形变
（C）铁块受到弹力的原因是地面发生了形变
（D）上述说法都不正确
5、一小车在牵引力F作用下在水平面上做匀速直线运动。某一时起牵引力逐渐减小直到为零，在此过程中小车仍沿原方向前进，则在此过程中小车所受外力的合力的变化情况是（）
（A）不变
（B）逐渐减小，方向与小车前进方向相反
（C）逐渐增大，方向与小车前进方向相反
（D）逐渐增大，方向与小车前进方向相同
6、如图２，不计重量的带光滑滑轮的细杆BO可绕O点在竖直平面内自由转动，跨过滑轮的细绳吊一重物P，另一端拴在墙壁A 点上，处于平衡，绳拉力为T，杆受到的压力为N，杆与竖直方向夹角为θ，若A点沿墙上移，
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仍平衡，则：
图２
（A ）T 变大 （B ）θ变大 （C ）N 变小 （D ）T 变小
7、如图３所示，重杆AB 的A 端用铰链固定在墙上，若为了使AB 杆保持水平，用长为L 的轻杆CD 支撑，改变支撑点的位置，使CD 所受压力最小，则D 点离A 点的距离应是：
图３
（A ）L/2 （B ）L 23（C ）L 2
2（D ）L
8、如图４所示，橡皮条OA 和OA ′间夹角0°时，在结点O 吊一重为5N 的物体，结点刚好位于圆心，今将A 、A ′分别移到B 、B ′，欲使结点O 仍在圆心，且∠BOB ′=120°如图所示，O 点应挂重物
图４
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（A）2.5Ｎ（B）5Ｎ
（C）10Ｎ（D）1.25Ｎ
9、两个大小都是5N、夹角为120°的共点力，其合力的大小和方向为（）
（A）10N，方向与其中一个力夹角为60°
（B）5N，方向与其中一个力夹角为60°
（C）5N，方向在两力夹角的角平分线上
（D）大小为10N，方向无法精确确定
10、如图5所示,在粗糙的水平面上径静止叠放着物体A和B,A和B间的接触面也是粗糙的,如果用水平拉力F 施于A,而A、B仍保持静止,则下面的说法中正确的是（）.
图5
(A)物体A与地面间的静摩擦力的大小等于F
(B)物体A与地面间的静摩擦力的大小等于零
(C)物体A与B间的静摩擦力的大小等于F
(D)物体A与B间的静摩擦力的大小等于零
11、水平地面上放着一包重400N的水泥，某人用490N的力向上提它，此时，水泥包所受的合力是（）（A）0 （B）890N,方向向上
（C）90N，方向向下（D）90N，方向向上
12．如图6所示，位于斜面上的物块M在沿斜面向上的力F作用下，处于静止状态。则斜面作用于物块的静摩擦力的( )
(A)方向可能沿斜面向上
(B)方向可能沿斜面向下
(C)大小可能等于零
(D)大小可能等于F
二、填空题图6
13、R是共点力F1和F2的合力，R的大小随两力夹角的增大而；它大小的数值范围是.
14、一个重为10N的物体置于倾角为30°的光滑斜面上，其重力可分解为使物体_______的分力F1和使物体________的分力F2，要使该物体处于静止，需对物体施加沿斜面向上，大小为______N的外力。
15、给你两个弹簧秤、一根橡皮条、一张白纸、两根细绳,做“验证力的平行四边形定则”实验,实验中主要应进行的步骤为：
A. 只用一个弹簧秤,通过细绳把橡皮条拉到O点,记下弹簧秤的示数和细绳的方向,按比例作出这个力F′的图示.
B. 记下两个弹簧秤的示数以及细绳和橡皮条结点的位置O.
C. 作出F1、F2的合力F,比较F与F′.
D. 通过细绳用两个弹簧秤互成角度的拉橡皮条,使橡皮条伸长,让橡皮条与细绳的结点到达某一位置O.
E. 把橡皮条的一端固定到木板上的A点,把两根细绳拴在橡皮条的另一端.
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F. 描出两根细绳的方向,在纸上按比例作出两个力F1、F2的图示.
将上述各步骤的序号按完成先后顺序填在下面：
①________②________③________④________⑤________⑥________
16、在同一平面内的两个力，它们的合力大小在1N和7N之间，当这两个力相互垂直时其合力大小为____N。
17、重10N的光滑圆球靠在一个墙角里，墙与地面成60°角，如图7.对球施加一水平方向的通过球心O的推力F=5N，则墙对球的压力大小为，地面对球的支持力大小为.
图7
18、一质量为m顶角为α的直角劈和一个质量为M的正方体放在两竖直墙之间，如图8.一切摩擦不计，地面对正方体的支持力为；墙面对正方体的压力为 .
图8
19、如图9所示，用力F作用于两轻绳的交点，若两绳受到的拉力相等，则角α等于____。
图9
三、计算题
20、重G的物体与竖直墙间的动摩擦因数为μ，用与水平方向成θ角的推力推物体时。物体保持静止。求推力F 的大小范围。
图10
21、如图11所示，在倾角为θ的斜面上有一竖直挡板，挡住一个重为G的光滑球，求斜面和竖直挡板对球的作用力？若挡板改变方向变为垂直斜面挡住球，情况又怎样？
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图11
22、物体A静放在倾角为 的斜面B上，斜面静止在水平面上，如图12所示。A的质量为m1，B的质量为m2。则A受摩擦力大小为多少？B受水平面的摩擦力大小为多少？B对水平面的压力大小为多少？
图12
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一、选择题
1、AC
2、B
3、D
4、C
5、C
6、BC
7、D
8、A
9、C 10、AD 11、D 12、ABCD 二、填空题
13、减小，F 1+F 2≥R ≥| F 1－F 2 | 14、下滑 紧压斜面 5
15、① E ② D ③ B ④ F ⑤ A ⑥ C 16、5 . 17、5.8N ；12.9N
18、(M+m)g,mgctg α 19、1350 三、计算题 20、
G sin cos θμθ+≤F 角≤G
sin cos θμθ
－
21、斜面对球的作用力为G cos θ，竖直挡板对球的作用力为G
sin αsin θ，若挡板改变方向变为垂直斜面挡住球，N 1有最小值，其值为Gsin θ。
解：N 2cos θ＝G N 2＝G
cos θ
N N G 21sin()sin sin αθθα＋＝＝
∴N 1＝G
sin α
sin θ α为变量，当α＝900，sin α最大，N 1有最小值，其值为Gsin θ。 22、f A ＝m 1gsin θ，f B ＝0，N B ＝(m 1＋m 2)g
2014—2015高一下学期物理暑假作业（二） 一、选择题（不定项） 1、关于摩擦力下列说法中正确的是（ ） A 、摩擦力的方向总是与运动方向或运动趋势方向相反； B 、两物体间有摩擦力则一定有弹力； C 、两物体间压力越大，物体间的摩擦力越大； D 、相互压紧且接触面粗糙的物体之间一定有摩擦力； 2、握在手中的竖直瓶子不滑落下来，这是因为（ ） A 、手的握力大于瓶子所受的重力； B 、手的握力等于瓶子所受的重力； C 、手对瓶子的静摩擦力大于瓶子所受的重力； D 、手对瓶子的静摩擦力大小等于瓶子所受的重力 3、如右图所示，物块M 在静止的传送带上以速度v 匀速下滑时，传送带突然启动，方向如图中箭头所示，若传送带的速度大小也为v ，则传送带启动后（ ） A ．M 静止在传送带上； B ．M 可能沿斜面向上运动； C ．M 受到的摩擦力不变； D ．M 下滑的速度不变； 4、重10N 的物体在粗糙水平地面上向左运动，同时受到水平向右的3N 的作用力.若物体与地面的摩擦因数为0.2，则运动中地面对物体的摩擦力为( ) A 、2N ，向右 B 、2N ，向左 C 、5N ，向右 D 、1N ，向左 5、如图，三个相同的物体叠放在一起，当作用在B 物体上的水平力F 为2N 时， 三个物体都静止。则物体A 与B 之间、B 与C 之间，C 与桌面之间的摩擦力大小分别为( ) A 、0,0,0； B 、0N,1N,1N ； C 、0,2N,2N ； D 、2N,2N ，2N ； 6、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12.5N ； B.木块A 所受摩擦力大小是8N ； C.木块B 所受摩擦力大小是9N ； D.木块B 所受摩擦力大小是7N ； 7、如图所示，A 、B 两物体的重力分别是G A ＝3 N 、G B ＝4 N ，A 用悬绳挂在天花板上，B 放在水平地面上，A 、B 间的轻弹簧上的弹力F ＝2 N ，则绳中张力F 1和B 对地面的压力F 2的可能值分别为 ( ) A ．7 N 和10 N B ．5 N 和2 N C ．1 N 和6 N ； D ．2 N 和5 N ； 8、质量为m 的木块，在大小为F 的水平推力作用下，在水平地面上作匀速运动。已知木块与地面间的动摩擦因数为μ，那么木块受到的滑动摩擦力为( ) A.μmg ； B.μ(mg+F)； C. μ(mg-F)； D.F 9、两个物体A 和B ，质量分别为M 和m ，用跨过定滑轮的轻绳力连接，A 静止于水平地面上，如图所示，不计摩擦，A 对绳的作用力的大小与地面对A 的作用力的大小分别为（ ） A ．mg ，（M －m ）g ； B ．mg ，Mg ； C ．（M －m ）g ，Mg ； D 、（M+m ）g ，（M －m ）g 10、下列关于惯性的说法中正确的是 ( ) A ．物体只有静止或匀速直线运动时才有惯性 B ．汽车速度越大刹车后越难停下来，表明速度越大惯性越大 C ．宇宙飞船中的物体处于完全失重状态，所以没有惯性 D ．乒乓球可以被快速抽杀，是因为乒乓球的惯性小 11、如图，左右两边对木板所加压力都等于F 时，夹在板中间的木块静止不动.现在使两边用的力都增加到2F ，那么木块所受的摩擦力将（ ） A.是原来的4倍 B.是原来的2倍 C.和原来相等 D.无法确定 12、如图所示，甲、乙之间用细线连接且甲、乙的质量均为m ，弹簧和细线的质量可忽略不计，当细线被烧断的瞬间，甲、乙的加速度数值应是下列哪一种情况( ) A ．甲是0，乙是g B ．甲是g ，乙是g A B F
20XX年高中测试 高 中 试 题 试 卷 科目： 年级： 考点： 监考老师： 日期：
力、物体的平衡单元检测卷 （时间90分钟，满分100分，命题：谷晓东） 一、不定项选择题（本题共10小题，每题3分） 1、关于重心，下列说法错误的是： A．重心就是物体的几何中心；B．重心就是重力集中作用的一点； C．物体的重心就一定在物体上；D．一个物体的重心在物体上的位置是固定不变的。 2、如图所示，两块相同的竖直木板之间夹着五块相同的、重量均为G的砖，用水平力压两块木板，使系统处于静止状态，下列说法中正确的有： A．两块木板均受到竖直向上的、大小为5G/2的摩擦力作用； B．两块木板均受到竖直向下的、大小为5G/2的摩擦力作用； C．第三块砖同时受到2、4两块砖竖直向上的、大小均为G/2的摩擦力的作用； D．第三块砖同时受到2、4两块砖竖直向下的、大小均为G/2的摩擦力的作用。 3、关于重力的方向，下列说法正确的是： A．重力的方向竖直向下；B．重力的方向垂直于水平面向下； C．重力的方向垂直于地面竖直向下；D．地球上不同地方的重力方向可能垂直，也可能相反。 4、关于弹力，下列说法中正确的是： A．发生形变的物体才能有弹力，也一定有弹力；B．物体的形变越大，弹力也越大；C．弹力的方向一定与物体发生形变的方向相反；
D．弹力的大小与物体大小有关，体积越大的物体能产生的弹力也越大。 5、关于摩擦力，下列说法中正确的是： A．摩擦力的作用是阻碍物体的相对运动；B．摩擦力的作用是阻碍物体间的相对运动；C．摩擦力的作用是阻碍相互接触的物体之间的相对运动； D．摩擦力的作用是阻碍以相互接触的物体作参照系时的运动。 6、关于摩擦力的大小，下列说法中正确的是： A．摩擦力的大小与物体间弹力成正比；B．滑动摩擦力的大小与物体间弹力成正比；C．滑动摩擦力的大小与物体间压力成正比； D．滑动摩擦力的大小与物体质量大小无关，与重力大小也可能无关。 7、关于摩擦力，下列叙述中正确的是： A．相互以静摩擦力作用的两个物体一定都静止； B．相互以静摩擦力作用的两个物体可能都在运动； C．相互以静摩擦力作用的两个物体，可能一个在运动，另一个静止； D．相互以静摩擦力作用的物体，无论其运动状态如何，它们相接触的部分一定相对静止。 8、关于矢量，下列叙述正确的是： A．矢量一定是既有大小，又有方向的物理量；B．既有大小，又有方向的物理量就是矢量；C．矢量的合成、分解必须用平行四边形法则； D．两个矢量的合矢量大小既与这两个矢量的大小有关，也一定与这两个矢量的方向有关。 9、如图所示，三个完全相同的长方体竖直叠放在水平面上，大小相等，方向相反的两个水平力F分别作用于A、B，三个长方体均处于静止状态，则： A．物体A对B的摩擦力大小等于F，方向向左B．物体A对B的摩擦力大小等于F，方向向右； C．水平面对C没有摩擦力的作用；D．物体A、B之间没有摩擦力的作用。
《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.
高一物理共点力作用下物体的平衡教案 【教学目标】 知识与技能 ●知道共点力作用下物体的平衡概念，掌握在共点力作用下物体的平衡条件 ●知道如何用实验探索共点力作用下的物体的平衡条件 ●应用共点力的平衡条件解决具体问题 过程与方法 ●用实验探索共点力作用下的物体的平衡条件 ●进一步培养学生分析物体受力的能力和应用平衡条件解决实际问题的能力 情感态度与价值观 ●通过对处于平衡状态的物体的观察和实验，总结出力的平衡条件，再用这个理 论来解决和处理实际问题，使学生树立正确的认识观 【重点难点】 重点： ●用实验探索共点力作用下的物体的平衡条件 ●共点力平衡的特点及一般解法 难点： ●选用合适的解题方法求解共点力作用下的物体的平衡问题 ●学会正确受力分析、正交分解及综合应用 【教学内容】 第一课时 【复习引入】 1．初中我们学习过两个力的平衡，请同学回答：二力平衡的条件是什么？（两力大小相等、方向相反，而且作用在同一物体、同一直线上） 2．平衡状态是一种常见的运动状态，请同学观察、思考，我们周围哪些物体是处于平衡状态？ 这一节课就是在初中二力平衡的基础上，进一步学习在共点力作用下物体的平衡条件，并运用平衡条件解决具体的实际问题。 【新课教学】 一、平衡状态 1．共点力（复习回顾）：几个力如果作用在物体的同一点，或者它们的作用线相交于一点，这几个力叫做共点力。 2．平衡状态：一个物体在共点力的作用下，如果保持静止或者做匀速直线运动，我们就说这个物体处于平衡状态。 ⑴共点力作用下物体平衡状态的运动学特征：加速度为零。 ⑵“保持”某状态与“瞬时”某状态有区别： 竖直上抛的物体运动到最高点时，这一瞬间的速度为零。但这一状态不能保持，因而这一不能保持的静止状态不属于平衡状态。 二、共点力作用下物体的平衡条件 1．二力平衡条件：两力大小相等、方向相反，而且作用在同一物体、同一直线上。 高中阶段我们学习了力的合成知识后，可以说成是：两力的合力为零。 物体受到两个以上力的共点力作用时，又遵循怎样的平衡条件呢？
第一章 力 物体的平衡 检测题 （时间90分钟，赋分100分） 一、选择题（每小题4分，共40分。每小题至少有一个选项是正确的） 1、如图所示，当左右两木板所加的水平压力大小均为F 时，木块夹在板中间静止不动，如果使两边用力都加到2F ，则木块受到的摩擦力 A ．和原来的相等 B ．是原来的2倍 C ．是原来的4倍 D ．无法确定 2、如图所示，在粗糙水平面上放一三角形木块a ，当b 按下列四种不同方式运动时，a 三角形物体始终对地静止，试问，在哪种或哪几种情形下，a 三角形物体对地面有向右的静摩擦力． A ．b 物体沿斜面加速下滑． B ．b 物体沿斜面减速下滑． C ．b 物体沿斜面匀速下滑． D ．b 物体受到一次冲击后沿斜面减速上滑． 3、如图所示，质量均为m 的物体a 和b ，置于水平支承面上，它们与支承面间的滑动摩擦系数均为μ，a 、b 间为光滑接触，在水平力F 作用下，它们一起沿水平面匀速运动时，若a 、b 间的作用力为N ，则N 的大小： A ． N=F B ．2 F N F >> C ． 2F N < D ． 2 F N = 4、如图所示， 水平横杆BC 的B 端固定，C 端有一定滑轮，跨在定滑轮上的绳子一端悬一质 量为m 的物体，另一端固定在A 点，当物体静止时，∠ACB =30°，不计定滑摩擦和绳子的质量，这时，定滑轮作用于绳子的力等于： A ． mg B ． mg 332 C ． m g 3 3 D ． m g 23 5、图所示，用轻绳吊一个重为G 的小球，欲施一力F 使小球在图示位置平衡(θ<30°)， 下 列说法正确的是： A ． 力F 最小值为θsin ?G B ． 若力F 与绳拉力大小相等，力F 方向与竖直方向必成θ角． 图1 A B C 30
高一物理共点力平衡与动态分析练习题 1．倾斜长木板一端固定在水平轴O上，另一端缓慢放低，放在长木板上的物块m一直保持相对木板静止状态，如图所示．在这一过程中，物块m受到长木板支持力F N和摩擦力F f的大小变化情况是( ) A．F N变大，F f变大B．F N变小，F f变小 C．F N变大，F f变小D．F N变小，F f变大 2．如图所示，一均匀球放在倾角为α的光滑斜面和一光滑的挡板之间，挡板与斜面的夹角为θ设挡板对球的弹力为F l，斜面对球的弹力为F2，则当θ逐渐减小到θ＝α的过程中，下列说法正确的是( ) A．F1先减小后增大B．F1先增大后减小 C．F2减小D．F2增大 3．如图所示，电灯悬于两壁之间，保持O点及OB绳的位置 不变，而将绳端A点向上移动，则( ) A．绳OA所受的拉力逐渐增大 B．绳OA所受的拉力逐渐减小 C．绳OA所受的拉力先增大后减小 D．绳OA所受的拉力逐渐先减小后增大 4．把球夹在竖直墙和木板BC之间，不计摩擦．球对墙的压力为F N1，球对板的压力为 F N2．在将板BC逐渐放至水平的过程中，说法正确的是( ) A．F N1，F N2，都增大B．F N1，F N2，都减小 C．F Nl增大，F N2减小D．F N1减小，F N2增大 5 ．某一物体受到三个力作用，下列各组力中，能使的球挂在光滑的墙壁上，设绳的 ，当绳长增加时，下列说法正确的是( ) 拉力为F，球对墙的压力为F A．F，F N均不变B．F减小，F N增大 C．F增大，F N减小D．F减小，F N减小 6.半径为R的表面光滑的半球固定在水平面上。在距其最高点的正上方为h的悬点O，固定长L的轻绳一端，绳的另一端拴一个重为G的小球。小球静止在球面上，当绳长L逐渐变长时如图所示。则绳对小球的拉力T如何变化( )；支持力N如何变化( ) A．变大B．变小C．不变D．无法确定
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．
高一物理探究加速度与力的关系测试题（有答案） 实验：探究加速度与力、质量的关系【例题解析】例1 请谈谈确 定《实验：探究加速度与力、质量的关系》实验研究课题的思路。解析：从前几章知识可知，物体的速度是描述物体运动状态的物理量，物体的运动状态变化，是以速度这一物理量的变化表现出来的，而我们已经学习过的加速度又是描述物体速度变化快慢的物理量，所以第一个课题的确定就应是研究加速度与力的关系。而在相同力的作用下，由于物体的惯性不同，速度变化的快慢也不同，质量是物体惯性大小的量度，所以第二个课题的确定是研究加速度与质量的关系。点评：实验研究课题的确立，为科学探究提出了一个明确的目标。要注意通过观察分析或逻辑推理，培养自己提出问题、确定研究课题的能力。例2 在《实验：探究加速度与力、质量的关系》探究实验中，为什 么可用两车的位移之比表示加速度之比？解析：在本探究实验中， 两车均做初速度为0的匀加速直线运动。由匀加速直线运动位移公式，式中v0=0，且两车的运动时间t相等，故有a ∝ x，即，可用两车的位移之比表示加速度之比。点评：当问题探究的是某物理量与其他物理量之间的比例关系时，可以不测出该物理量的具体数值，只需测出不同情况下该物理量的比值就行了。例3 在利用打点计时器探究加速度与力、质量关系的实验中，以下做法正确的是（） A. 平衡摩擦力时，应将重物用细绳通过定滑轮系在小车上 B. 每次改变小车的质量时，不需要重新平衡摩擦力 C. 实验时，先放开小车，后接通电源D.“重物的质量远小于小车的质量”这一条件如不满足， 对探究过程也不会产生影响解析：平衡摩擦力时，不把悬挂重物用 细绳通过定滑轮系在小车上，即不对小车施加拉力。在木板无滑轮的一端下面垫一薄木块，反复移动其位置，直到拖在小车后面的纸带上打出的点距均匀为止。设木板的倾角为θ，则平衡摩擦力后有mg sin θ = μ mg cos θ，即θ = arctan μ，θ与小车的质量无关，故每次改变小车的质量时，不需要重新平衡摩擦力。实验时，应先接通电源，待打点计时器工作稳定后再放开小车。实验要求重物的质量远小于小车的质量，因为只有这样，重物的重力才近似等于细绳对小车的拉力。正确选项为B。点评：注意实验条件、平衡摩擦力的目的
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
高一物理能力提高专项训练(一) 共点力平衡与动态分析 1．倾斜长木板一端固定在水平轴O上，另一端缓慢放低，放在长木板上的 物块m一直保持相对木板静止状态，如图所示．在这一过程中，物块m 受到长木板支持力F N和F f的大小变化情况是( ) A．F N变大，F f变大B．F N变小，F f变小 C．F N变大，F f变小D．F N变小，F f变大 2．如图所示，一均匀球放在倾角为α的光滑斜面和一光滑的挡板之间，挡 板与斜面的夹角为θ设挡板对球的弹力为F l，斜面对球的弹力为F2，则当 θ逐渐减小到θ＝α的过程中，下列说法正确的是( ) A．F1先减小后增大B．F1先增大后减小 C．F2减小D．F2增大 3．如图所示，电灯悬于两壁之间，保持O点及OB绳的位置不变，而将绳 端A点向上移动，则( ) A．绳OA所受的拉力逐渐增大 B．绳OA所受的拉力逐渐减小 C．绳OA所受的拉力先增大后减小 D．绳OA所受的拉力逐渐先减小后增大 4．把球夹在竖直墙和木板BC之间，不计摩擦．球对墙的压力为F N1，球对板的 压力为F N2．在将板BC逐渐放至水平的过程中，说法正确的是( ) A．F N1，F N2，都增大B．F N1，F N2，都减小 C．F Nl增大，F N2减小D．F N1减小，F N2增大 5．某一物体受到三个力作用，下列各组力中，能使的球挂在光滑的墙壁上，设绳的拉力为 F，球对墙的压力为F N，当绳长增加时，下列说法正确的是( ) A．F，F N均不变B．F减小，F N增大 C．F增大，F N减小D．F减小，F N减小 6.半径为R的表面光滑的半球固定在水平面上。在距其最高点的正上方为h的悬点O，固定长L的轻绳一端，绳的另一端拴一个重为G的小球。小球静止在球面上，如图所示。则绳对小球的拉力T如何变化( )；支持力N如何变化( ) A．变大B．变小C．不变D．无法确定
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
一、第三章相互作用——力易错题培优（难） 1．如图所示，在固定光滑半球体球心正上方某点悬挂一定滑轮，小球用绕过滑轮的绳子被站在地面上的人拉住。人拉动绳子，球在与球面相切的某点缓慢运动到接近顶点的过程中，试分析半球对小球的支持力N和绳子拉力T大小如何变化（） A．N增大，T增大B．N增大，T减小 C．N不变，T减小D．N不变，T增大 【答案】C 【解析】 【分析】 【详解】 对球受力分析，受重力、支持力和拉力，根据平衡条件作图，如图所示 图中矢量三角形与三角形ABC相似，故 mg N T == AC BC AB 解得 BC = N mg AC AB = T mg AC 由于AB变小，AC不变、BC也不变，故N不变，T变小，故ABD错误，C正确； 故选C。 【点睛】 利用相似三角形求解物体的平衡，根据受力分析找到力的三角形，和空间几何三角形相似，对应边成比例。 2．内壁光滑的球体半径为R，一长度小于直径的轻杆两端固定质量分别为m A、m B的小球
A 、 B 。将轻秆置于球体内部后。最终静止在图示位置不动，球心O 与轩在同一竖直平面内，过球心O 竖直向下的半径与杆的交点为M ，2 R OM = 。下列判断正确的是（ ） A ．A B m m < B ．球体内壁对A 球的支持力A A 2N m g = C ．轻杆对B 球的支持力有可能小于B 球的重力 D ．若增大m A ，θ角会增大 【答案】B 【解析】 【分析】 【详解】 A ．假设两球质量相等，则杆应处于水平位置，现A 位于 B 的下方，可知m A ＞m B ．故A 错误； B ．以A 球为研究对象，A 球受到重力m A g 、球体内壁对A 球的支持力N A 、杆的压力F 。由平衡条件知，m A g 与F A 的合力与N A 等大、反向。运用平行四边形定则作出力的合成图如图。 根据三角形相似得： A A N m g OA OM = 由OA ＝R ，OM 2 R = ，解得 N A ＝2m A g 故B 正确； C ．以B 球为研究对象，分析其受力情况如图。根据几何知识有 β＞α，则在图中，一定有 F B ＞m B g ，即轻杆对B 球的支持力一定大于B 球的重力，故C 错误；
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
高一物理力与平衡单元测试 1、1、如右图所示，在α角逐渐增大的过程中，物体受到的摩擦力f的变化规律是： （） A、逐渐变大； B、逐渐变小； C、先变大，然后变小； D、先变小，然后变大； 2、光滑斜面的斜面的倾角为θ，斜面上有一块竖直放置 的档板，质量为m的小球静止在斜面和档板之间，那么斜面 对小球的支持力大小是：（） A、mgcosθ B、mg/sinθ C、mg/cosθ D、mgtgθ 3、如图所示，棒AB一端支在地上，另一端受力F作用，棒呈静止状态，则地面对棒的作用力的方向（） A、总是偏向棒的左端，如F1 B、总是偏向棒的右端，如F3 C、总是沿着棒的方向，如F2 D、总是垂直于地面向上，如F4 4、如图所示，细绳竖直拉紧，小球和光滑斜面接触并处于静止状态，小球受到的力有：（） A、重力，绳的拉力 B、重力，绳的拉力，斜面的弹力 C、重力，斜面的弹力 D、绳的拉力，斜面的弹力。 5、如图所示，OA是根质量为M的均匀铁棍。它可以绕O 点自由转动，现用力F沿水平方向将OA由竖直位置拉到图示 位置，则在这过程中：（） A、重力矩不变 B、重力矩变小 C、重力矩变大 D、重力矩的大小由零变到 6、氢气球重10牛，所受空气的浮力16牛，由于受水平风力 作用，使氢气球的绳子和地面成θ=60°角，如图所示，由此可知， 绳子的拉力是_______牛，气球受到的水平风力是_______牛。 7、如图所示，质量为m的物体靠在竖直墙上，和墙的摩擦 系数为μ，为保持A能沿墙壁作匀速运动，力F的最小为_________。 8、如图所示，OA、OB、OC三条轻绳共结于O点，A、B 固定在天花板上，C端系一重物，绳的方向如图，OA、OB、OC 三条绳能承受的最大拉力分别为150N、100N和200N。为保证 绳子不断，OC绳所悬重物不能超过多大？ 9、如图所示，重G的均匀圆柱体靠在高h的台阶上A上 （1）（1）重力G对A点的力矩的大小； （2）（2）若用水平力F1作用在O点正上方的B点，则它对A点产生的力矩大小；（3）（3）若改用另外一个力F2作用在图中所示C点，要使它产生的力矩等于F1所产生的力矩，则F2至少应多大？F2的方向如何？ 10、如图所示，用两根细线系住重为G的物体，另一端系在 圆弧形支架上，AQ、BQ与竖直线的夹角均为θ（θ<90°），在 下列两种情况下求细线AQ和BQ中的张力变化： （1）同时在圆弧形铁杆上移动线的A、B端，使线AQ、BQ与竖直线OQ的夹角对称地增
一．受力分析 1．如图1所示，物块A 、B 通过一根不可伸长的细线连接，A 静止在 斜面上，细线绕过光滑的滑轮拉住B ，A 与滑轮之间的细线与斜面平 行．则物块A 受力的个数可能是 ( ) A ．3个 B ．4个 C ．5个 D ．2个 2如图所示，在恒力F 作用下，a 、b 两物体一起沿粗糙竖直墙面匀速向上运动，则关于它们受力情况的说法正确的是 ( ) A ．a 一定受到4个力 B ．b 可能受到4个力 C ．a 与墙壁之间一定有弹力和摩擦力 D ．a 与b 之间一定有摩擦力 二．三力平衡 3．如图所示，在倾角为θ的斜面上，放着一个质量为m 的光滑小球，小球 被竖直的木板挡住，则小球对木板的压力大小为( ) A ．mg cos θ B ．mg tan θ C.mg cos θ D.mg tan θ 4.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F 1、半球面对小球的支持力F 2的变化情况正确的是 ( ) A ．F 1增大，F 2减小 B ．F 1增大，F 2增大 C ．F 1减小，F 2减小 D ．F 1减小，F 2增大 5． 一轻杆AB ，A 端用铰链固定于墙上，B 端用细线 挂于墙上的C 点，并在B 端挂一重物，细线较长使轻 杆位置如图2甲所示时，杆所受的压力大小为F N1， 细线较短使轻杆位置如图乙所示时，杆所受的压力大 小为F N2，则有 ( ) A ．F N1>F N2 B ．F N1 高一物理共点力的平衡试题 姓名 班级 座号 一、选择题（本题共10小题，每小题6分，共60分，在每小题给出的四个选项中，有的小题只有一个选项正确；有的小题有多个选项正确。全部选对的得6分，选对但不全的得3分，有选错或不答的得0分。） 1、如图所示，物体在水平力F 作用下静止在斜面上，若稍增大水平力F ，而物体仍能保持静止，下列说法正确的是（ ） A 、斜面对物体的静摩擦力及支持力都不一定增大 B 、斜面对物体的静摩擦力不一定增大，支持力一定增大 C 、斜面底部受到地面的摩擦力为F ，方向水平向右 D 、斜面底部受到地面的摩擦力为F ，方向水平向左 2、如图所示，物体B 的上表面水平，B 上面载着物体A ，当它们一起沿固定斜面C 匀速下滑的过程中物体A 受力是（ ） A 、只受重力 B 、只受重力和支持力 C 、有重力、支持力和摩擦力 D 、有重力、支持力、摩擦力和斜面对它的弹力 3、把一木块放在水平桌面上保持静止，下面说法中哪些是正确的（ ） A 、木块对桌面的压力就是木块受的重力，施力物体是地球 B 、木块对桌面的压力是弹力，是由于桌面发生形变而产生的 C 、木块对桌面的压力在数值上等于木块受的重力 D 、木块保持静止是由于木块对桌面的压力与桌面对木块的支持力二力平衡 4、在力的合成中，下列关于两个分力(大小为定值)与它们的合力的关系的说法中，正确的是（ ） A 、合力一定大于每一个分力； B 、合力一定小于分力； C 、合力的方向一定与分力的方向相同； D 、两个分力的夹角在0°～180°变化时，夹角越大合力越小 5、如图所示，恒力F 大小与物体重力相等，物体在恒力F 的作用下，沿水平面做匀速运动，恒力F 的方向与水平成θ角，那么物体与桌面间的动摩擦因数为（ ） A 、cos θ B 、ctg θ C 、cos 1sin θθ + D 、tg θ 6、物体A 、B 、C 叠放在水平桌面上，用水平力F 拉B ，使三者一起匀速向右运动，则（ ） A 、物体A 对物体B 有向左的摩擦力作用； B 、物体B 对物体C 有向右的摩擦力作用； C 、桌面对物体A 有向左的摩擦力作用； D 、桌面和物体A 之间没有摩擦力的作用。 7、如图所示，在倾角为α的斜面上，放一 质量为m 的小球，小球和斜坡及挡板间均无摩擦，当档板绕 O 点逆时针缓慢地转向水平 高中物理学习材料 金戈铁骑整理制作 求解共点力平衡问题的八种方法专题专项检测 一、单项选择题(共5小题，每小题3分，共15分。每小题只有一个选项正确) 1.如图1所示，滑轮本身的质量可忽略不计，滑轮轴O安在一根轻木杆B上，一根轻绳AC绕过滑轮，A端固定在墙上，且绳保持水平，C端下面挂一个重物。BO与竖直方向夹角θ＝45°，系统保持平衡。若保持滑轮的位置不变，转动杆改变θ的大小，则滑轮受到木杆弹力大小的变化情况是(绳与滑轮的摩擦不计)() 图1 A．只有角θ变小，弹力才变大 B．只有角θ变大，弹力才变大 C．不论角θ变大或变小，弹力都变大 D．不论角θ变大或变小，弹力都不变 2.如图2所示，在水平地面上放着斜面体B，物体A置于斜面体B上，一水平向右的力F作用于物体A。在力F变大的过程中，两物体相对地面始终保持静止，则地面对斜面体B 的支持力N和摩擦力f的变化情况是() 图2 A．N变大，f不变B．N变大，f变小 C．N不变，f变大D．N不变，f不变 3. (天津高考)如图3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() 图3 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 4.如图4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() 图4 A．T B>T C>T DθB<θC<θD B．T B 鸿图中学2007-2008学年度第一学期物理科 第 5 章测试卷 考试时间长度：60分钟，总分：100分时间： 第I卷 (选择题共 30 分) 一、选择题（请把符合题意的选项填入答题卡，每题4分，共40分。） 1.关于两个共点力的合力，下列说法中正确的是( ) A.只要知道两个共点力的大小,合力就是惟一的 B.已知两个共点力的大小和方向,合力就是惟一的 C.已知一个力的大小和方向与另一个力的大小,合力就是惟一的 D.已知一个力的大小和方向与另一个力的方向,合力就是 惟一的 2.用两根绳子吊起一重物，使重物保持静止，逐渐增大两绳子之间 夹角，则两绳子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 ３．关于力的合成与分解的说法中，正确的是（） Ａ．大小相等的两个力Ｆ的合力还可能等于Ｆ Ｂ．分力一定小于合力 Ｃ．一个１０Ｎ的力可以分解为两个大小都为１００Ｎ的分力 Ｄ．合力的大小随两个分力的夹角的增大而增大 4．作用在同一质点的三个力，大小分别为20N﹑15N﹑4N，它们的合力不可能的是（） 5．物体在四个共点力作用下处于静止状态，若F4的方向沿逆时针转过90O而保持其大小不变，其它三个力的大小和方向保持不变，则此时物体受到的合力大小为（） A.2 F4 B.2 F4 C. F4 D. 2F4／2 6.一铁块ｍ被竖直悬挂的磁性黑板紧紧吸住不动，如图1所示，下列说法错误 ．．的是（） A.铁块受到四个力作用，其中有三个力的施力物体均是黑板 B.铁块与黑板间在水平方向有两对相互作用力——互相吸引的磁 力和相互推斥的弹力 C.磁力和弹力是互相平衡的力 D.磁力大于弹力，黑板才能吸住铁块不动 7. 如图2所示，质量为M 的物体靠在粗糙的竖直墙上，物体与墙面的动摩擦因数为μ。现用垂直于斜边的推力F 作用于物体上，物体保持静止状态，则物体受到墙面的摩擦力为（ ） A. μMg B. μFcos θ C. Mg+Fsin θ D. μFsin θ 8．用与竖直方向成θ角的倾斜轻绳a 和水平轻绳b 共同固定 一个小球，这时绳b 的拉力为T 1．现保持小球的原位置不变，使 绳b 在竖直平面内，逆时针转过θ固定，绳拉力变为T 2；再逆时 θ 针转过θ固定，绳拉力变为T ３，如图3所示，则（ ） 实验：探究加速度与力、质量的关系 【例题解析】 例1 请谈谈确定《实验：探究加速度与力、质量的关系》实验研究课题的思路。 解析：从前几章知识可知，物体的速度是描述物体运动状态的物理量，物体的运动状态变化，是以速度这一物理量的变化表现出来的，而我们已经学习过的加速度又是描述物体速度变化快慢的物理量，所以第一个课题的确定就应是研究加速度与力的关系。而在相同力的作用下，由于物体的惯性不同，速度变化的快慢也不同，质量是物体惯性大小的量度，所以第二个课题的确定是研究加速度与质量的关系。 点评：实验研究课题的确立，为科学探究提出了一个明确的目标。要注意通过观察分析或逻辑推理，培养自己提出问题、确定研究课题的能力。 例2 在《实验：探究加速度与力、质量的关系》探究实验中，为什么可用两车的位移之比表示加速度之比？ 解析：在本探究实验中，两车均做初速度为0的匀加速直线运动。由匀加速直线运动位移公式 202 1at t v x +=， 式中v 0=0，且两车的运动时间t 相等，故有a ∝ x ，即 2 121a a x x =， 可用两车的位移之比表示加速度之比。 点评： 当问题探究的是某物理量与其他物理量之间的比例关系时，可以不测出该物理量的具体数值，只需测出不同情况下该物理量的比值就行了。 例3 在利用打点计时器探究加速度与力、质量关系的实验中，以下做法正确的是（ ） A. 平衡摩擦力时，应将重物用细绳通过定滑轮系在小车上 B. 每次改变小车的质量时，不需要重新平衡摩擦力 C. 实验时，先放开小车，后接通电源 D.“重物的质量远小于小车的质量”这一条件如不满足，对探究过程也不会产生影响 解析：平衡摩擦力时，不把悬挂重物用细绳通过定滑轮系在小车上，即不对小车施加拉力。在木板无滑轮的一端下面垫一薄木块，反复移动其位置，直到拖在小车后面的纸带上打出的点距均匀为止。设木板的倾角为θ，则平衡摩擦力后有mg sin θ = μ mg cos θ，即θ = arctan μ，θ与小车的质量无关，故每次改变小车的质量时，不需要重新平衡摩擦力。实验时，应先接通电源，待打点计时器工作稳定后再放开小车。实验要求重物的质量远小于小车的质量，因为只有这样，重物的重力才近似等于细绳对小车的拉力。正确选项为B 。 点评：注意实验条件、平衡摩擦力的目的和做法，以及打点计时器的规范操作。 例4 在研究加速度与质量的关系时，为什么要用 m 1为横坐标，加速度a 为纵坐标，描绘a —m 1图象，而不是描绘a —m 图象？ 解析：根据我们的经验，在相同力的作用下，质量m 越大，加速度a 越小。这可能是“a 与m 成反比”，但也可能是“a 与m 2成反比”，甚至可能是更复杂的关系。我们从最简单的情况入手，检验是否“a 与m 成反比”。实际上“a 与m 成反比”就是“a 与m 1成正比”，如果高一物理共点力的平衡试题
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