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高中物理动态分析专题

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一、力学中的动态问题分析

1、变动中力的平衡问题的动态分析

①矢量三角形法

物体在三个不平行的共点力作用下平衡,这三个力必组成一首尾相接的三角形。 用这个三角形来分析力的变化和大小关系的方法叫矢量三角形法,它有着比平行四边形更简便的优点, 特别在处理变动中的三力问题时能直观的反映出力的变化过程。 例1、如图1a 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

解:如图1b ,假设绳端在B'点,此时O点受到三力作用平衡:T A 、

书的大小方向不断的变化(图中T 'B 、T ''B T '''B ......),但T 的大小方向

始终不变,T A 的方向不变而大小改变,封闭三角

形关系始终成立.不难看出; 当T A 与T B 垂直时,

即a+ =90时,T B 取最小值,因此,答案选C 。

②相似三角形法

物体在三个共点力的作用下平衡,已知条件中涉及的是边长问题,则由力组成的矢量三角形和由边长组成的几何三角形相似, 利用相似比可以迅速的解力的问题。

例2、如图2a 所示,在半径为R的光滑半球面上高h 处悬挂一定滑轮。重力为G的小球用绕过滑轮的绳子站在地

面上的人拉住。 人拉动绳子,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和绳子拉力如何变化? 分析与解:受一般平衡问题思维定势的影响,以为小

球在移动过程中对半球的压力大小是变化的。对小球进行

受力分析:球受重力G、球面对小球的支持力N和拉力T,

如图2b 所示:可以看到由N、T、G 构成的力三角形和由边长L 、R 、h+R 构成的几何三角形相似,从而利用相似比 N/G=R /R+h ,T /G=L /R+h. 由于在拉动的过程中,R 、h 不变,L 减小,则N=R G/R+h 大小不变, 绳子的拉力T =L G/R+h 减小。

o m

B A

图1a 图1b T T A

T B

T T A T B ’’’ C B T B ’ T B ’’ 图2b 图2a G N T h+R R L

2、运动和力问题的动态分析

例3.如图3所示,小球由高空自由落下,落在一竖直放置的轻弹簧上,球在a 点与弹簧接触,在b 点弹簧被压缩得最短,在球从a→b 的过程中(不计空气阻力)下列说法正确的是( )

A.小球的速度一直减少

B.小球的速度先增加后减小

C.小球的加速度先减后增

D.小球的加速度一直增加

解:基本思路如下: ∴球受到重力G 和弹力F 弹力F 向上且由0 F= G F>G F 合先减后增,方向先下后上 a 也先减后增,方向先下后上 a 与V 先同向再反向,∴V 先增后减。转折点

在F=G 的位置,即a b 之间某点,故选B 、C 。

3、机车启动问题的动态分析

机车启动的两种形式:以恒定功率启动和以匀加速启动,其分析流程图如下。

①功率P 恒定:

②匀加速启动:

例4、汽车保持恒定功率作直线运动,如果汽车受到的阻力恒定,则( )

A.汽车可能作匀速运动

B.汽车可能作匀加速运动

C.汽车可能作加速度减小的加速运动

D.汽车可能作加速度增大的减速运动

解:由上述分析①可知,答案为A 、C

球受力分析 确定合外力的大小和方向的变化 由a 与V 的方向关系确定V 的增减

由F 合=ma 确定a 的大小和方向变化

画出从a 到b 的过程示意图,如图3b ----a ----b 图3a

--------------------a ------------------- ---b --------------------0

图3b F F=G G V F =P/V a =(F-f)/m 保持v m =P/f 匀速

变加速运动 匀速运动

当F=f 时 a=0 v 达最大V m F 不变,a=(F-f)/m 不变 V P =FV P m 一定,V

匀加速直线运动

F = P m /V a =(F-f)/m 保持v m =P/f 匀速

变加速直线运动 匀速运动 ……………

当P=P m

a 不为零 v 仍增加 当F=f 时

a=0 v 达最大V m

二、电学中的动态问题分析

①电容器问题的动态分析

电容器的动态问题指的是当平行板电容器的极板距离d 和正对面积S 发生变化时,引起电容器的电容C 、电量Q 、电压U 、场强E 的变化。要解决此问题,必须要掌握以下两点:

(1)基本公式: 电容的定义式:C=Q/U 电容的决定式:C=εS/4πkd 匀强电场场强与电势差关系式:E=U/d (2)两种情况:

i )电容器极板保持与电源相连,则U 不变,思路如下: d C =εS/4πkd Q =CU (d 减少则相反)

E =U/d

S C =εS/4πkd Q =CU

E =U/d (不变)

ii)电容器充电后极板与电源断开,则Q 不变,思路如下:

d C =εS/4πkd U =Q/C ;d 与U 成正比,E=U/d 不变 S C =εS/4πkd U =Q/C E =U/d

例5.图6所示的实验装置中,平行板电容器的极板B 与一灵敏的静电计相接,极板A 接地。若极板A 稍向上移动一点,由观察到的静电计指针变化作出平行板电容

器电容变小的结论的依据是( )。

(A)两极板间的电压不变,极板上的电量变小

(B)两极板间的电压不变,极板上的电量变大

(C)极板上的电量几乎不变,两极板间的电压变小

(D)极板上的电量几乎不变,两极板间的电压变大 解:本题中电容器与电源断开,故Q 几乎不变(因板上电荷与静电

计指针间有微小的移动)。而S C =εS/4πkd U =Q/C ,正确判断为D 。 ②闭合电路动态问题分析

闭合电路的动态变化是指当外电路上的某一局部电阻发生变化时,引起电路中干路和支路上的电流、电压、功率等物理量的变化,可谓牵一发而动全身。此类问题的分析要理解好以下三点:(1)理解闭合电路欧姆定律ε=U 外+Ir (ε、r 不变);部分电路欧姆定律U=IR 。

(2)局部电阻增则总电阻增,反之则总电阻减;支路数量增则总电阻减,反之则总电阻

增。

(3)两个关系:外电压等于外电路上串联的各分电压之和;总电流等于各支路电流之和。 逐步推理法(综合法):从已知条件出发,循着规律,一步一个结论,结论又作为已知条件向下推理,直到找出已知条件与待求量之间的关系。其流程图如下:

U 外=U 1+U 2+……

R 局 R 总 I 总 U 外 I 总=I 1+I 2+…… 例6.如图7所示的电路中,电源的电动势为ε,内阻为r 。当可变电阻的滑片C 向上移动时,电压表V 1、V 2的读数与电流表A 1、A 2的读数的变化情况是( )。

(A) A 1变大、A 2变小;V 1、V 2 均减小

图6 图7

ε r R 3 R 2 A 1 V 1 A 2 C R 1 V 2

(B) A 1、A 2 、V 1均变大; V 2减小

(C) A 1、V 1变小;A 2、V 2 增大

(D) A 1、A 2、 V 1、

V 2均变大 A 1 解:C 向上 R 1 R 总 I 总 =ε/R 总 U 外 =ε-I

总r V 1

U 3 U 2 = U 外- U 3 V 2 ,A 2 。所以A 选项正确。

四、力和电结合问题的动态分析

电磁感应中,导体切割磁感线的动态问题涉及到力和运动、动量、能量、直流电路、安培力等多方面的知识,综合性较强,能力要求较高。其思考思路....

如下: 导体受力产生感应电动势 感应电流 通电导体受到安培力 合外力的变化

加速度变化 速度变化 感应电动势变化 …… , 周而复始地循环,循环结束时,加速度为零导体达到稳定状态。

例7.如图8所示,MN 、PQ 是两根平行的金属导轨,间距为L ,导轨平面

与水平面夹角为θ,整个导轨平面内都有垂直导轨平面向上的匀强磁场,磁

感应强度为B 。将一根质量为m 的金属棒ab 从导轨上无初速释放,求ab 下

滑的最大速度。(ab 与导轨间的动摩擦系数为μ,导轨和金属棒的电阻不计)

解:受力图如右.∵ ε=BLV (1) F 安 =BIL (2) a=mgsin θ-F 安-μN/m (3)

∴V ↑→ε↑→ I ↑ =ε/R → F 安↑→ F 合↓→ a ↓

mg θ F f N

当a=0时,速度最大V m 此时mgsin θ=F 安+μN mgsin θ=B 2L 2V m /R +μmgcos θ ∴V m =mg(sin θ-cos θ)R/B 2L 2

图8

高中物理专题:受力分析与动态平衡问题

图1 图1-4 高中物理专题:受力分析与动态平衡问题 例1.如图1所示,一个半球形的碗放在桌面上,碗口水平,O 点为其球心,碗的内表面及碗口是光滑的。一根细线跨在碗口上,线的两端分别系有质量为m 1和m 2的小球,当它们处于平衡状态时,质量为m 1的小球与O 点的连线与水平线的夹角为α=60°。则小球的质量比m 2/m 1为 A . B . C . D . 2. 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 例2. 如图1所示,一个重力G 的匀质球放在光滑斜面上,斜面倾角为α,在斜面上有一光滑的不计厚度的木板挡住球,使之处于静止状态。今使板与斜面的夹角β缓慢增大,问:在此过程中,挡板和斜面对球的压力大小如何变化? 思考1:所示,小球被轻质细绳系着,斜吊着放在光滑斜面上,小球质量为m ,斜面倾角为θ,向左缓慢推动斜面,直到细线与斜面平行,在这个过程中,绳上张力、斜面对小球的支持力的变化情况? (答案:绳上张力减小,斜面对小球的支持力增大) 思考2:如图所示,细绳一端与光滑小球连接,另一端系在竖直墙壁上的A 点,当缩短细绳小球缓慢上移的过程中,细绳对小球的拉力、墙壁对小球的弹力如何变化? 例2.如图所示,质量为m 的小球用细线悬于天花板上。在小球上作用水平拉力F ,使细线与竖直方向保持θ角,小球保持静止状态。现让力F 缓慢由水平方向变为竖直方向。这一过程中,小球处于静止状态,细线与竖直方向夹角不变。则力F 的大小、细线对小球的拉力大小如何变化?

例3.轻绳一端系在质量为m 的物体A 上,另一端系在一个套在粗糙竖直杆MN 的圆环上。现用水平力F 拉住绳子上一点O ,使物体A 从图中实线位置缓慢下降到虚线位置,但圆环仍保持在原来位置不动。则在这一过程中,环对杆的摩擦力F 1和环对杆的压力F 2的变化情况是 A .F 1保持不变,F 2逐渐增大 B .F 1逐渐增大,F 2保持不变 C .F 1逐渐减小,F 2保持不变 D .F 1保持不变,F 2逐渐减小 思考:如图3-4所示,在做“验证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 α+β= 90°.然后保持M 的读数不变,而使α角减小,为保持结点 位置不变,可采用的办法是( )。 (A)减小N 的读数同时减小β角 (B)减小N 的读数同时增大β角 (C)增大N 的读数同时增大β角 (D)增大N 的读数同时减小β角 例4.如图4所示,在水平天花板与竖直墙壁间,通过不计质量的柔软绳子和光滑的轻小滑轮悬挂重物G =40N ,绳长L =2.5m ,OA =1.5m ,求绳中张力的大小,并讨论: (1)当B 点位置固定,A 端缓慢左移时,绳中张力如何变化? (2)当A 点位置固定,B 端缓慢下移时,绳中张力又如何变化? 思考:如图所示,长度为5cm 的细绳的两端分别系于竖立地面上相距为4m 的两杆的顶端A 、B ,绳子上挂有一个光滑的轻质钩,其下端连着一个重12N 的 物体,平衡时绳中的张力多大? 思考:人站在岸上通过定滑轮用绳牵引低处的小船,若水的阻力不变,则船在匀速靠岸的过程中,下列说法中正确的是( ) (A )绳的拉力不断增大 (B )绳的拉力保持不变 (C )船受到的浮力保持不变 (D )船受到的浮力不断减小 图3-4

高一物理力学受力分析专题(精选)

受力分析练习: 1.画出静止物体A 受到的弹力:(并指出弹力的施力物) 2.画出物体A 受到的摩擦力,并写出施力物:(表面不光滑) B A A 静止不动 A 向右匀速 A 沿着斜面向上运动 A 相对斜面静止 A 沿着斜面向下运动 A 匀速下滑

3:对下面物体受力分析: 1)重新对1、2两题各物体进行受力分析(在图的右侧画)2)对物体A进行受力分析(并写出各力的施力物) 3)对水平面上物体A和B进行受力分析,并写出施力物(水平面粗糙) 4)分析A和B物体受的力分析A和C受力(并写出施力物) A沿着水平面向左运动A沿着墙向上运动A 沿着水平面向右运动 A、B相对地面静止 A与皮带一起向右匀速运动 A、B一起向右匀速运动 A、B一起向右加速运动 A、B相对地面静止 木块A沿斜面匀速上滑 A、B相对地面静止A、 B、C一起向右加速运动 A、B一起向右加速运动 物体静止不动 A 在水平力F作用下A、B沿桌面匀速运动,

思路点拨 1、如图所示,质量为m=2kg 的物体在水平力F=80N 作用下静止在竖直墙上,物体与墙面之间的动摩擦因数为0.5,用二力平衡知识可知物体受到的摩擦力大小为______N ,弹力大小为________N 。(g=10N/kg ) 2、如图所示,在水平面上向右运动的物体,质量为20kg ,物体与水平面间1.0=μ,在运动过程中,物体还到一个水平向左的大小为F =10N 的拉力的作用,则物体受到的滑动摩擦力大小为______N ,方向_______。(g=10N/kg ) 3、如图,A 和B 在水平力F 作用下,在水平面上向右做匀速直线运动。试分析A 、B 物体 所受的力,并指出B 所受的每一力的反作用力。 基础训练 1、如图所示的物体A ,放在粗糙的斜面上静止不动,试画出A 物体受力的示意图,并标出个力的名称。 2、重G =5N 的木块在水平压力F 作用下,静止在竖直墙面上,则木块所受的静摩擦力f = N ;若木块与墙面间的动摩擦因数为μ=0.4,则当压力F N = N 时木块可沿墙面匀速下滑。 3、如图(1)人和木板的质量分别为m 和M ,不计滑轮质量及滑轮与绳之间的摩擦,保持系统静止 时,求人对绳子的拉力T 2=? 4、如图所示,物体A 沿倾角为θ 的斜面匀速下滑.求摩擦力及动摩擦因数。 5、如图所示,重G 1=600N 的人,站在重G 2=200N 的吊篮中,吊篮用一根不计质量的软绳悬挂,绳绕过不计质量和摩擦的定滑轮,一端拉于人的手中。当人用力拉绳,使吊篮匀速上升时,绳的拉力T 及人对吊篮底部的压力N ’多大? 6、两个大人和一个小孩沿河岸拉一条小船前进,两个大人的拉力分别为F 1=400N 和F 2=320N ,它们的方向如图所示.要使船在河流中间行驶,求小孩对船施加的最小的力。 7、如图所示,质量为m 的物体放在水平面上,在外力F 的作用下物体向右作匀速直线运动,求物体与平面间的摩擦力系数。 F

高中物理 力学专题 试题及其答案

(2)按下列要求画出弹力的方向: ①搁在光滑竖直墙与水平地面间的棒在A,B两处受到的弹力(图1); ②搁在光滑半球形槽内的棒在C,D两处受到的弹力(图2); ③用细绳悬挂、靠在光滑竖直墙上的小球受到的弹力(图3) 3)如图所示,质量为m的物体被水平推力F压在竖直的墙上,静止不动.当水平力F逐渐增大时,物体m所受的静摩擦力将怎样变化? (1)一条盘在地上的长为l的铁链向上刚好拉直时,它的重心位置升高了多少? (2)运动员用双手握住竖直的竹杆匀速攀上和匀速下滑,他所受的摩擦力分别是f1和f2,那么: A.f1向下,f2向上,f1=f2 B. f1向下,f2向上,f1>f2 C. f1向上,f2向上,f1=f2 D. f1向上,f2向下,f1=f2 (3)当人骑自行车在平直路面上前进时,前轮和后轮所受摩擦力的方向 A.前后轮受到的摩擦力方向都向后; B.前后轮受到的摩擦力方向都向前; C.前轮受到的摩擦力向前、后轮受到的摩擦力向后 D.前轮受到的摩擦力向后、后轮受到的摩擦力向前 (1)如图所示,在水平桌面上放一个重为G A=20N的木块,木块与桌面间的动摩擦因数μA=0.4,使这个木块沿桌面作匀速运 动时的水平拉力F为多少?如果再在木块A上加一块重为G B=10N的木块B,B与A之间的动摩擦因数μB=0.2,那么当A、B 两木块一起沿桌面匀速滑动时,对木块A的水平拉力应为多少?此时木块B受到木块A的摩擦力多大?

(2)水平的皮带传输装置如图所示,皮带的速度保持不变,物体被轻轻地放在A端皮带上,开始时物体在皮带上滑动,当它到达位置C后滑动停止,随后就随皮带一起匀速运动,直至传送到目的地B端,在传输过程中,该物体受摩擦力情况是 [ ] A.在AC段受水平向左的滑动摩擦力 B.在AC段受水平向右的滑动摩擦力 C.在CB段不受静摩擦力 D.在CB段受水平向右的静摩擦力 (3)如图1,在水平桌面上放一木块,用从零开始逐渐均匀增大的水平拉力F拉着木块沿桌面运动,则木块所受到的摩擦力f随拉力F变化的图像(图)正确的是[ ] (1)某物体在四个共点力F1、F2、F3、F4作用下处于平衡状态,若F4的方向沿逆时针方向转过90°角,但其大小保持不变,其余三个力的大小和方向均保持不变,此时物体受到的合力的大小为 [ ] A. 0 B. F4 C. 2F4 D. F4 (2).有三个力,F1=2N,F2=5N,F3=6N,则 [ ] A.F1可能是F2和F3的合力 B.F2可能是F1和F3的合力 C.F3可能是F1和F2的合力 D.上述说法都不对(3)由图6所示,下列有关静止在斜面上的物体受到的重力的两个分力的说法正确的是: A.F1是物体所受重力的下滑分力,大小为Gsinθ; B.F2是物体斜面的正压力,大小为Gcosθ;

高一物理动态平衡问题处理方法及答案

动态平衡分析 一 物体受三个力作用 例1. 如图1所示,一个重力G 的匀质球放在光滑斜面上,斜面倾角为α,在斜面上有一光滑的不计厚度的木板挡住球,使之处于静止状态。今使板与斜面的夹角β缓慢增大,问:在此过程中,挡板和斜面对球的压力大小如何变化? 例2.一轻杆BO ,其O 端用光滑铰链固定在竖直轻杆AO 上,B 端挂一重物,且系一细绳,细绳跨过杆顶A 处的光滑小滑轮,用力F 拉住,如图2-1所示。现将细绳缓慢往左拉,使杆BO 与杆A O 间的夹角θ逐渐减少,则在此过程中,拉力F 及杆BO 所受压力F N 的大小变化情况是( ) A .F N 先减小,后增大 B .F N 始终不变 C .F 先减小,后增大 D.F 始终不变 正确答案为选项B 跟踪练习: 如图2-3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,在使小球沿球面由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( D )。 (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 图2-1 图2-2 图2-3 图1-1 图1-2 F 1 G F 2 图1-3

例3.如图3-1所示,在水平天花板与竖直墙壁间,通过不计质量的柔软绳子和光滑的轻小滑轮悬挂重物G =40N ,绳长L =2.5m ,OA =1.5m ,求绳中张力的大小,并讨论: (1)当B 点位置固定,A 端缓慢左移时,绳中张力如何变化? (2)当A 点位置固定,B 端缓慢下移时,绳中张力又如何变化? 解析:取绳子c 点为研究对角,受到三根绳的拉力,如图3-2所示分别为F 1、F 2、F 3,延长绳AO 交竖直墙于D 点,由于是同一根轻绳,可得:21F F =,BC 长度等于CD ,AD 长度等于绳长。设角∠OAD 为θ;根据三个力平衡可得:θ sin 21G F = ;在三角形AOD 中可 知,AD OD = θsin 。如果A 端左移,AD 变为如图3-3中虚线A ′D ′所示,可知A ′D ′不变,OD ′减小,θsin 减小,F 1变大。如果B 端下移,BC 变为如图3-4虚线B ′C ′所示,可知AD 、OD 不变,θsin 不变,F 1不变。 二 物体受四个力及以上 例 4 .如图所示,当人向左跨了一步后人与物体保持静止,跨后与垮前相比较,下列说法错误的是: A .地面对人的摩擦力减小 B .地面对人的摩擦力增加 C .人对地面压力增大 D .绳对人的拉力变小 跟踪练习: 如图所示,小船用绳牵引.设水平阻力不变,在小船匀速靠岸的过程中 A 、绳子的拉力不断增大B 、绳子的拉力保持不变 C 、船受的浮力减小 D 、船受的浮力不变 三 连接体问题 例5 有一个直角支架AOB ,AO 是水平放置,表面粗糙.OB 竖直向下,表面光滑.OA 图3-1 A B C G O A B C G D F 1 F 2 F 3 O θ 图3-2 A B C G D F 1 F 2 F 3 O θ A ′ D ′ 图3-3 A B C G D F 1 F 2 F 3 O θ C ′ B ′ 图3-4 F

高一物理受力分析专题(含答案)

高一物理受力分析专题 (含答案) -CAL-FENGHAI-(2020YEAR-YICAI)_JINGBIAN

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 cosθ D.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 cosα D.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 2

动力学动态问题的类型和分析技巧9

动力学动态问题的类型和分析技巧 一、动力学动态问题的类型 施加在物体上的力随着物体的速度变化、位置变化而变化,物体的加速度也随之变化,加速度的变化反过来影响速度、位置的变化,如此循环推进的问题,就是动力学动态问题。 根据物体受力的决定因素不同,可将高中物理中常见的动力学动态问题分为两大基本类型: 1、受力与速度有关的动态问题:机车恒定功率启动问题——牵引力与速度有关,雨滴收尾速度问题——空气阻力与速度有关,洛伦兹力相关动态问题——洛伦兹力以及其影响下弹力、摩擦力与速度有关,感应电路安培力相关动态问题——安培力与速度有关,等等。 2、受力与位置有关的动态问题:弹簧、库仑力、曲线约束类问题等,这类问题中,弹簧弹力、电荷之间库仑力、重力电场力沿曲线切向分量、弹力进而影响到的摩擦力,与物体的位置有关,等等。 根据物体的运动轨迹曲直不同,又可将之分为直线运动动态问题和曲线运动动态问题,其中直线运动是曲线运动分析的基础,而曲线运动则需要结合运动的分解与合成来进一步分析。 二、动力学动态问题的分析技巧 1、写出瞬间状态的动力学方程并据此分析:初态、转折点处动力学方程,以及各阶段动力学方程;

2、抓住运动、受力变化的转折点:加速度为0(速度出现极值)、速度为0或者弹力为0等; 3、借助v -t 图象、对称法、微元(积分)法、分解与合成等分析。 三、典型示例 1、直线运动中的动态问题 (1)受力与速度有关的问题 【例1】机车恒定功率启动问题 一汽车在平直公路上行驶。从某时刻开始计时,发动机的功率P 随时间t 的变化如图所示。假定汽车所受阻力的大小f 恒定不变。下列描述该汽车的速度v 随时间t 变化的图像中,可能正确的是 【例2】雨滴收尾速度问题 从地面上以初速度v 0竖直上抛一质量 为m 的小球,若运动过程中受到的空气阻 力f 与其速率v 成正比,比例系数为k .球运动的速率随时间变化的规律如图2-4所示,t 1时刻到达最高点,再落回地面,落地速率为v 1,且落地前小球已经做匀速运动.下列说法正确的是( ) A .上升过程比下降过程所用时间长 B .比例系数k =mg v 0

高中物理必修一:受力分析专题

学习意义: 力学是物理学的基础,而受力分析是学好力学的关键,因此,学会受力分析对学好高中物理至关重要,同学们一定要高度重视,认真对待! 学习目标: 1、 再次理解力的相互性,明确受力物体、施力物体; 2、 正确对研究对象受力分析,并作出力的示意图。 受力分析的概念: 找出研究对象所受的所有力,并作出各个力的示意图。 受力分析的方法; 1、 先画已知力和重力(地球表面的一切物体都受重力作用); 2、 再找弹力(方法:围绕研究对象,看有哪些物体或面与研究对象接触,再判断这些接触面 或接触点是否发生形变,常见的弹力有压力、支持力、绳子的拉力、弹簧的弹力); 3、 最后考虑摩擦力(凡有弹力的地方就有可能有摩擦力)。 例题精讲: 分析物体A 、B 的受力情况: 如何防止“多力”、“少力”“重复力”! 1、 防止多力:找每一个力的施力物体,如果这个力的施力物体存在,则这个力就存在,反之, 则不存在。 2、 防止少力:严格按照“受力分析的方法”的步骤按顺序分析,不要跳跃。 3、 防止重复力:不要把效果力与性质力混淆。 注:不要把“受力分析”变成“施力分析”,就是不能把研究对象对别的物体的力当成研究对象受到的力。 G N T G 1N 1f 2N 2f B G F B N B f A G A N A f 'B N 'B f

练习检测: 1、分析下图中A 物体的受力情况。 2、分析下图中物体的受力情况,接触面均粗糙。 (A 静止,A 质量大于B 的质量) 图1-5 v v ) (1v ) (2

(A、B一起匀速向右运动) 7、分析下列物体所受的力。 图1 图1- 图1- 图1-4 B A ) (0 2 ) (19

(完整)高中物理力学模型及分析

╰ α 高中物理力学模型及分析 1.连接体模型是指运动中几个物体叠放在一起、或并排在一起、或用细绳、细杆联系在一起的物体组。 解决这类问题的基本方法是整体法和隔离法。 整体法是指连接体内的物体间无相对运动时,可以把物体组作为整体,对整体用牛二定律列方程 隔离法是指在需要求连接体内各部分间的相互作用(如求相互间的压力或相互间的摩擦力等)时,把某物体从连接体中隔离出来进行分析的方法。 2斜面模型(搞清物体对斜面压力为零的临界条件) 斜面固定:物体在斜面上情况由倾角和摩擦因素决定 μ=tgθ物体沿斜面匀速下滑或静止μ> tgθ物体静止于斜面 μ< tgθ物体沿斜面加速下滑a=g(sinθ一μcosθ) 3.轻绳、杆模型 绳只能受拉力,杆能沿杆方向的拉、压、横向及任意方向的力。 杆对球的作用力由运动情况决定 只有θ=arctg( g a)时才沿杆方向 最高点时杆对球的作用力;最低点时的速度?,杆的拉力? 若小球带电呢? E m L · m2 m1 F B A F1 F2 B A F

假设单B下摆,最低点的速度V B=R 2g ?mgR=2 2 1 B mv 整体下摆2mgR=mg 2 R +'2 B '2 A mv 2 1 mv 2 1 + ' A ' B V 2 V=?' A V=gR 5 3 ;' A ' B V 2 V==gR 2 5 6 > V B=R 2g 所以AB杆对B做正功,AB杆对A做负功 若V0 V B=R 2g 所以AB杆对B做正功,AB杆对A做负功 若V0

高中物理《受力分析动态分析》练习题

高中物理《受力分析动态分析》练习题 1.如图,一小球放置在木板与竖直墙面之间。设墙面对球的压力大小为N 1,球对木板的压力大小为N 2。以木板与墙连接点所形成的水平直线为轴,将木板从图示位置开始缓慢地转到水平位置。不计摩擦,在此过程中( ) A. N 1始终减小,N 2始终增大 B. N 1始终减小,N 2始终减小 C. N 1先增大后减小,N 2始终减小 D. N 1先增大后减小,N 2先减小后增大 2. 我国运动员陈一冰勇夺吊环冠军,为中国体育军团勇夺第一金,其中有一个高难度的动作就是先双手撑住吊环(设开始时两绳与肩同宽),然后身体下移,双臂缓慢张开到如图所示位置,则在两手之间的距离增大过程中,吊环的两根绳的拉力F T (两个拉力大小相等)及它们的合力F 的大小变化情况为( ) A .F T 增大,F 不变 B .F T 增大,F 增大 C .F T 增大,F 减小 D .F T 减小,F 不变 3.如图所示,在一根水平直杆上套着两个轻环,在环下用两根等长的轻绳拴着一个重物。把两环分开放置,静止时杆对a 环的摩擦力大小为F f ,支持力为F N 。若把两环距离稍微约缩短一些,系统仍处于静止状态,则( ) A .F N 变小 B .F N 变大 C .F f 变小 D .F f 变大

4.如图所示,质量不计的定滑轮以轻绳牵挂在B点,另一条轻绳一端系重物C 绕过滑轮后另一端固定在墙上A点,若改变B点位置使滑轮发生移动,同时适当调节A点的位置使AO段绳子始终保持水平,则可以判断悬点B所受拉力F的大小变化情况是() A.若B左移,F将增大 B.若B右移,F将减小 C.无论B左移、右移,F都保持不变 D.无论B左移、右移,F都减少 5.如图半圆形支架BAD,两细绳OA和OB结于圆心O,下悬重为G的物体,使OA绳固定不动,将OB绳的B端沿半圆支架从水平位置缓慢移至竖直位置C的过程中,分析OA绳和OB绳所受的力大小如何变化( ) A.OA绳拉力逐渐变大 B.OA绳拉力逐渐变小 C.OB绳拉力先变小后变大 D.OB绳拉力逐渐变小 6.如图所示,用挡板将斜面上的光滑小球挡住,当挡板由竖直位置缓慢转到水平位置的过程中,小球对挡板的压力 A.逐渐增大 B.逐渐减小 C.先增大后减小 D.先减小后增大 7.如图所示,轻绳的两端分别系在圆环A和小球B上,圆环A套在粗糙的水平直杆MN上。现用水平力拉着绳子上的一点O,使小球B从图中实线位置缓慢上升到虚线位置,但圆环A始终保持在原位置不动。则在这一过程中,环对杆的摩擦力f和环对杆的压力F N 的变化情况是() A.f不变,F N 不变 B.f增大,F N 不变 C.f增大,F N 减小 D.f不变,F N 减小

高中物理受力分析经典

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 ——? V F 4-------- (2)在力F作用下行使在 路面上的小车 2.对下列各种情况下的物体A进行受力分析 (1)沿斜面下滚的小球 (接触面不光滑) (2)沿斜面上滑的物体A (接触面光滑) (3)静止在斜面上的物体 斜面上的物体A.(5)各接触面均光滑 (6 )静止的杆,竖直墙面 光滑 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) A静止在竖直墙面上(2) A沿竖直墙面下滑(3)静止在竖直墙上的物体A (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A (3)沿粗糙的天花板向右 运动的物体F>G 水平面上的物体

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) 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 (1) A (2) A 、B 同时同速向右行使 (3)三物体仍静止 (4)物体A 、E 静止 5. 水平传送带上的物体 (1) 随传送带一起匀速运动 □ 0 <) 向左运输 (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) (光滑小球) 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 在其上匀速下滑, M 仍保持静止,那么正确的说法是( ) A. M 对地面的压力等于(M+r ) g B. C.地面对M 没有摩擦力 D. M 对地面的压力大于(M+m g 地面对M 有向左的摩擦力

高中物理动态分析专题

高中物理动态分析专题 一、力学中的动态问题分析 1、变动中力的平衡问题的动态分析 ①矢量三角形法 物体在三个不平行的共点力作用下平衡,这三个力必组成一首尾相接的三角形。 用这个三角形来分析力的变化与大小关系的方法叫矢量三角形法,它有着比平行四边形更简便的优点, 特别在处理变动中的三力问题时能直观的反映出力的变化过程。 例1、如图1a 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 解:如图1b,假设绳端在B'点,此时O点受到三力作用平衡:T A 、书的 大小方向不断的变化(图中T 'B 、T ''B T '''B 、、、、、、),但T 的大小方向始终 不变,T A 的方向不变而大小改变,封闭三角形关系 始终成立、不难瞧出; 当T A 与T B 垂直时,即 a+ =90时,T B 取最小值,因此,答案选C 。 ②相似三角形法 物体在三个共点力的作用下平衡,已知条件中涉及的就是边长问题,则由力组成的矢量三角形与由边长组成的几何三角形相似, 利用相似比可以迅速的解力的问题。 例2、如图2a 所示,在半径为R的光滑半球面上高h 处悬挂一定滑轮。重力为G的小球用绕过滑轮的绳子站在地 面上的人拉住。 人拉动绳子,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与绳子拉力如何变化? 分析与解:受一般平衡问题思维定势的影响,以为小球 在移动过程中对半球的压力大小就是变化的。对小球进行 受力分析:球受重力G、球面对小球的支持力N与拉力T, 如图2b 所示:可以瞧到由N、T、G 构成的力三角形与由边长L 、R 、h+R 构成的几何三角形相似,从而利用相似比 N/G=R /R+h,T /G=L /R+h 、 由于在拉动的过程中,R 、h 不变,L 减小,则N=R G/R+h 大小不变, 绳子的拉力T =L G/R+h 减小。 T A 图2a

高中物理专题练习电路的动态分析

电路的动态分析 例1.在如图所示的电路中,R 1,R2和R3皆为定值电阻,R4为可变电阻,电源的电动势为E,内阻为 r,设电流表的读数为I,电压表的读数为U,当R4的滑动触头向图中a端移动时() A.I变大,U变小B.I变大,U变大C.I变小,U变大D.I变小,U变小 【答案】D 例2.如图所示电路中,电源电动势为E,内阻为r,电路中O点接地,当滑动变阻器的滑片P 向右滑动时,M、N两点电势变化情况是() A.都升高B.都降低C.M点电势升高,N点电势降低D.M点电势降低,N点电势升高 【答案】B 例3.在如图所示的电路中,开关S闭合后,和未闭合开关S前相比较三个电表的读数变化情况是:() A.V变大、A1变大、A2变小B.V变大、A1变小、A2变大 C.V变小、A1变大、A2变小D.V变小、A1变小、A2变大 【答案】C 例4.为了儿童安全,布绒玩具必须检测其中是否存在金属断针,可以先将玩具放置在强磁场中,若其中有断针,则断针被磁化,用磁报警装置可以检测到断针的存在.如图所示是磁报警装置中的一部分电路示意图,其中RB是磁敏传感器,它的电阻随断针的出现而减小,A,B接报警器,当传感器RB所在处出现断针时, 电流表的电流I,A,B两端的电压U将() A.I变大,U变大B.I变小,U变小C.I变大,U变小D.I变小,U变大 【答案】C 例5.(多选)在如图所示的电路中,闭合电键S,当滑动变阻器的滑动触头P向下滑动时,四个理想电表的示数都发生变化,电表的示数分别用I、U1、U2和U3表示,电表示数变化量的大小分别用ΔI、ΔU1、ΔU2和ΔU3表示.下列比值正确的是() A.U1/I不变,ΔU1/ΔI不变B.U2/I变大,ΔU2/ΔI变大 C.U2/I变大,ΔU2/ΔI不变吗D.U3/I变大,ΔU3/ΔI不变 【答案】ACD 同步练习: 1.在如图所示电路中,当滑动变阻器滑片P向下移动时,则() A.A灯变亮,B灯变亮,C灯变亮B.A灯变亮,B灯变亮,C灯变暗 C.A灯变亮,B灯变暗,C灯变暗D.A灯变亮,B灯变暗,C灯变亮 【答案】D 2.在如图所示的电路中,E为电源电动势,r为电源内阻,R1,R3均为定值电阻,R2为滑动变阻器,当R2的滑动触头

高中物理必修一受力分析总结

高中物理必修一受力分析总结

物体受力分析 一:受力分析的重要性 正确的对物体进行受力分析,是解决力学问题的前提和关键之一,因此对物体进行受力分析时,一定要注意"准确"。要做到这一点就要对受力分析的有关知识、力的判据、受力分析步骤以及受力分析时的注意事项有一定的理解。 二:受力分析的基本知识和方法 1、力的图示是用一根带箭头的线段直观地表示一个力,线段的长度表示力的大小,箭头的指向表示力的方向,箭头或箭尾通常用来表示力的作用点,一般将物体所受各力都看作是作用在物体上的共点力。 2、在画图分析物体受力情况时,有时并不需要精确画出力的大小,只要把力的方向画正确,并大概画出力的大小即可,这样的力图称为力的示意图。 例题1 用一轻绳将小球P系于光滑墙壁上的O点,在墙壁和球P之间夹有一矩形物块Q,如图所示,在P、Q均处于静止状态的情况下,下列相关说法正确

的是 物块Q受3个力 小球P受4个力 若O点下移,Q受到的静摩擦力将增大 若O点上移,绳子的拉力将变小 答案BD 解析本题考查受力分析知识,意在考查学生对平衡状态下的物体进行受力分析的能力。对P和Q受力分析可知,P受重力、绳子拉力、Q对P的弹力、Q对P的摩擦力,Q受重力、墙壁的弹力、P对Q 的弹力、P对Q的摩擦力,因此选项A错误,B正确;分析Q的受力可知,若O点下移,Q处于静止状态,受到的静摩擦力等于重力不变,选项C错误;对P受力分析可知若O点上移,绳子的拉力将变小,选项D正确;所以答案选BD。 分析: 1、确定研究对象,即据题意弄清我们需要对哪个物体进行受力分析。

2、采用隔离法分析其他物体对研究对象的作用力。 3、按照先重力,然后环绕物体一周找出跟研究对象接触的物体,并逐个分析这些物体对研究对象的弹力和摩擦力,最后分析其他场力(如电场力,磁场力等)。 4、画物体受力图,没有特殊要求,则画示意图即可。 总结注意 受力分析的方法 1、研究表明物体(对象)会受到力的作用(通常同时会受到多个力的作用)。 2、受力分析就是要我们准确地分析出物体(对象)所受的力,并且能用力的示意图(受力图)表示出来。 3、隔离法:在分析被研究对象的受力情况时,要把它从周围物体中隔离出来,分析周围有哪些物体对它施加力的作用,各力什么性质的力,力的大小,方向怎样,并将它们一一画在受力图上,这种分析的方法叫隔离法。

高中物理动态力学分析

专题动态平衡中的三力问题图解法分析动态平衡 在有关物体平衡的问题中,有一类涉及动态平衡。这类问题中的一部分力是变力,是动态力,力的大小和方向均要发生变化,故这是力平衡问题中的一类难题。解决这类问题的一般思路是:把“动”化为“静”,“静”中求“动”。根据现行高考要求,物体受到往往是三个共点力问题,利用三力平衡特点讨论动态平衡问题是力学中一个重点和难点 方法一:三角形图解法。 特点:三角形图象法则适用于物体所受的三个力中,有一力的大小、方向均不变(通常为重力,也可能是其它力),另一个力的方向不变,大小变化,第三个力则大小、方向均发生变化的问题。 方法:先正确分析物体所受的三个力,将三个力的矢量首尾相连构成闭合三角形。然后将方向不变的力的矢量延长,根据物体所受三个力中二个力变化而又维持平衡关系时,这个闭合三角形总是存在,只不过形状发生改变而已,比较这些不同形状的矢量三角形,各力的大小及变化就一目了然了。 例1.1 如图1所示,一个重力G的匀质球放在光滑斜面上,斜面倾角为,在斜面上有一光滑的不计厚度的木板挡住球,使之处于静止状态。今使板与斜面的夹角缓慢增大,问:在此过程中,挡板和斜面对球的压力大小如何变化? 解析:取球为研究对象,如图1-2所示,球受重力G、斜面支持力F1、挡板支持力F2。因为球始终处于平衡状态,故三个力的合力始终为零,将三个力矢量构成封闭的三角形。F1的方向不变,但方向不变,始终与斜面垂直。F2的大小、方向均改变,随着挡板逆时针转动时,F2的方向也逆时针转动,动态矢量三角形图1-3中一画出的一系列虚线表示变化的F2。由此可知,F2先减小后增大,F1随增大而始终减小。 同种类型:例1.2所示,小球被轻质细绳系着,斜吊着放在光滑斜面上,小球质量为m,斜面倾角为θ,向右缓慢推动斜面,直到细线与斜面平行,在这个过程中,绳上张力、斜面对小球的支持力的变化情况?(答案:绳上张力减小,斜面对小球的支持力增大)

高中物理受力分析

受力分析专题 一、典型例题 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 二、静力学中的整体与隔离 通常在分析外力对系统的作用时,用整体法;在分析系统内各物体(各部分)间相互作用时,用隔离法.解题中应遵循“先整体、后隔离”的原则。 【例1】 在粗糙水平面上有一个三角形木块a ,在它的两个粗糙斜面上分别放有质量为m1和m2的两个木块b 和c ,如图所示,已知m1>m2,三木块均处于静止,则粗糙地面对于三角形木块( ) A .有摩擦力作用,摩擦力的方向水平向右 B .有摩擦力作用,摩擦力的方向水平向左 C .有摩擦力作用,但摩擦力的方向不能确定 (1)沿水平草地滚动的足球 (2)在力F 作用下静止水 平面上的物体球 F V (3)在光滑水平面上向右运动的物体球 (4)在力F 作用下行使在路面上小车 F 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 F (5)各接触面均光滑 A (6)沿传送带匀速上滑的物块A A b c a m 1 m 2

D .没有摩擦力的作用 【解析】由于三物体均静止,故可将三物体视为一个物体,它静止于水平面上,必无摩擦力作用,故选D . 【点评】本题若以三角形木块a 为研究对象,分析b 和c 对它的弹力和摩擦力,再求其合力来求解,则把问题复杂化了.此题可扩展为b 、c 两个物体均匀速下滑,想一想,应选什么? 【例2】有一个直角支架 AOB ,AO 水平放置,表面粗糙,OB 竖直 向下,表面光滑,AO 上套有小环P ,OB 上套有小环 Q ,两环质量均为m ,两环间由一根质量可忽略、不可伸展的细绳相连,并在某一位置平衡,如图。现将P 环向左移一小段距离,两环再次达到平衡,那么 将移动后的平衡状态和原来的平衡状态比较,AO 杆对P 环的支持力N 和细绳上的拉力T 的变化情况是( ) A .N 不变,T 变大 B .N 不变,T 变小 C .N 变大,T 变大 D .N 变大,T 变小 【解析】隔离法:设PQ 与OA 的夹角为α,对P 有: mg +Tsinα=N 对Q 有:Tsinα=mg 所以 N=2mg , T=mg/sinα 故N 不变,T 变大.答案为B 整体法:选P 、Q 整体为研究对象,在竖直方向上受到的合外力为零,直接可得N=2mg ,再选P 或Q 中任一为研究对象,受力分析可求出T=mg/sinα 【点评】为使解答简便,选取研究对象时,一般优先考虑整体,若不能解答,再隔离考虑. 【例3】如图所示,设A 重10N ,B 重20N ,A 、B 间的动 摩擦因数为0.1,B 与地面的摩擦因数为0.2.问:(1)至少 对B 向左施多大的力,才能使A 、B 发生相对滑动?(2)若 A 、 B 间μ1=0.4,B 与地间μ2=0.l ,则F 多大才能产生相对 滑动? 【解析】(1)设A 、B 恰好滑动,则B 对地也要恰好滑动,选A 、B 为研究对象,受力如图,由平衡条件得: F=f B +2T 选A 为研究对象,由平衡条件有 T=f A f A =0.1×10=1N f B =0.2×30=6N F=8N 。 (2)同理F=11N 。 【例5】如图所示,在两块相同的竖直木板间,有质量均为m 的四块相同的砖,用两个大小均为F 的水平力压木板,使砖静止不动,则左边木板对第一块砖,第二块砖对第三块砖的摩擦力分别为 A .4mg 、2mg B .2mg 、0 C .2mg 、mg D .4mg 、mg 【解析】设左、右木板对砖摩擦力为f1,第 3块砖对第2块砖摩擦为f2,则对四块砖作整体有:2f1=4mg ,∴ f1=2mg 。 A B F T T f B A T f A A O B P Q A B F

最新高中物理 第3章 电能的输送与变压器 变压器的动态分析 远距离输电练习 沪科版选修3-2(考试必备)

微型专题5 变压器的动态分析 远距离输电 一、选择题 考点一 变压器电路的动态分析 1.如图1所示,理想变压器原线圈输入电压u =U m sin ωt ,副线圈电路中R 0为定值电阻,R 是滑动变阻器.和是理想交流电压表,示数分别用U 1和U 2表示;和是理想交流电流表,示数分别用I 1和I 2表示.下列说法正确的是( ) 图1 A.I 1和I 2表示电流的平均值 B.U 1和U 2表示电压的最大值 C.滑片P 向下滑动过程中,U 2不变、I 1变大 D.滑片P 向下滑动过程中,U 2变小、I 2变大 答案 C 解析 电路中的电压表和电流表表示的都是有效值,选项A 、B 错误.根据U 1U 2=n 1n 2得U 2=n 2n 1 U 1, U 1不变,U 2不变,滑片P 向下滑动过程中,接入电路中的电阻变小,由闭合回路欧姆定律知I 2变大,根据I 1I 2=n 2n 1得I 1=n 2 n 1 I 2,I 1变大,故C 正确,D 错误. 2.(多选)为保证用户电压稳定在220 V ,变电所需适时进行调压,图2甲为变压器示意图.保持输入电压u 1不变,当滑动接头P 上下移动时可改变输出电压.某次检测得到用户电压u 2随时间t 变化的曲线如图乙所示.以下说法正确的是( ) 图2 A.u 2=1902sin (50πt ) V B.u 2=1902sin (100πt ) V

C.为使用户电压稳定在220 V ,应将P 适当下移 D.为使用户电压稳定在220 V ,应将P 适当上移 答案 BD 解析 由电压u 2随时间t 变化的曲线可知,用户电压的最大值是190 2 V ,周期是2×10-2 s ,所以u 2=1902sin (100πt ) V ,A 错误,B 正确;根据n 1n 2=U 1 U 2 ,n 1减小,U 2增大,因此为使用户电压稳定在220 V ,应将P 适当上移,C 错误,D 正确. 3.如图3所示,用理想变压器给负载供电,变压器输入电压不变,变压器降压后用总电阻为 R 的输电线对用电器供电,设两个灯泡的电阻相同,且都在发光,若将滑动变阻器的滑片P 向N 移动,会出现的现象是( ) 图3 A.电流表的示数变大,灯泡L 1、L 2均变暗 B.电流表的示数变小,灯泡L 1、L 2均变暗 C.电流表的示数变大,灯泡L 1变亮,L 2变暗 D.电流表的示数不变,灯泡L 1变暗,L 2变亮 答案 C 解析 副线圈输出电压不变,滑动变阻器的滑片P 向N 移动的过程中,并联部分电阻减小,副线圈中的电流增大,但因为灯泡L 2两端的电压减小,所以通过灯泡L 2的电流减小,又因为总电流增大,所以通过灯泡L 1的电流增大,即灯泡L 1变亮,灯泡L 2变暗.副线圈上的电流增大,根据I 1=n 2n 1 I 2可知,输入电流变大,电流表的示数变大. 4.(多选)如图4所示,理想变压器的副线圈上通过输电线接有两个相同的灯泡L 1和L 2,输电线的等效电阻为R .开始时,开关S 断开.当开关S 接通时,以下说法中正确的是 ( ) 图4 A.副线圈两端M 、N 的输出电压减小 B.副线圈输电线等效电阻R 上的电压增大 C.通过灯泡L 1的电流减小

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