高一物理受力分析专题
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受力分析专题一.力学中常见的三种力1. 重力产生:物体在地面上或地面附近,由于地球的吸引而使物体受到的力。
方向:竖直向下。
大小:根据二力平衡条件可知,物体受到的重力等于物体静止时对竖直悬绳的拉力或对水平支持面的压力。
作用点:重心。
形状规则、质量分布均匀物体的重心在其几何中心。
用悬挂法可以找薄板状物体的重心。
弹力产生条件:接触、发生弹性形变(接触力、被动力)。
方向:作用在使之发生形变的物体上,与接触面垂直(点接触时,垂直于过接触点的切面),指向形变前的位置。
常见的弹力:弹簧的弹力、绳的拉力、压力和支持力。
大小:弹簧的弹力大小遵守胡克定律f=kx,劲度系数k(N/m)。
摩擦力产生条件:接触、接触面不光滑、有正压力、发生相对运动和相对运动的趋势(接触力、被动力,有摩擦力必有弹力)。
方向:沿接触面,与相对运动或相对运动趋势的方向相反。
大小:(1)滑动摩擦力f=μF N,动摩擦因数μ,F N指物体对接触面的正压力,其大小与接触面对物体的支持力等大。
(2)静摩擦力f0、最大静摩擦力f m可由二力平衡条件求,f m略大于滑动摩擦力,在近似计算时,f m近似等于滑动摩擦力。
摩擦力既可以做阻力,也可以做动力。
二.受力分析基本步骤.一般情况下对物体进行受力分析可按照以下步骤:(1) 明确研究对象,并把研究对象隔离出来。
(1) 分析重力:地面附近的物体一定受到地球对物体的重力作用。
(2) 观察跟研究对象接触的物体,并逐个分析与这些接触物对研究对象的弹力、摩擦力(先分析弹力再分析摩擦力)。
当很难判断是否受弹力、静摩擦力时,可根据假设法进行判断。
(3) 只分析研究对象所受的力,不分析研究对象对其它物体所施加的力。
(4) 为了使问题简化,将物体简化,将所有力的作用点都画在物体的重心上。
(对杆进行受力分析时例外)总之,在进行受力分析时一定要按次序画出物体实际受的各个力,为解决这一难点可记忆以下受力口诀:地球周围受重力,绕物一周找弹力考虑有无摩擦力,其他外力细分析合力分力不重复,只画受力抛施力三.例题分析【例1】如图所示,光滑斜槽由槽板AB、BC组成,AB与BC的夹角大于900,质量为m的均质球放在斜槽中,整个系统处于静止状态,分析在球和板接触的D、E点球受到的弹力。
ABCDE【例2】如图所示,一木块放在水平桌面上,在水平方向共受到三个力,即F1、F2和摩擦力作用,木块处于静止状态。
其中F1=10N,F2=2N,若撤去F1,则木块受到的摩擦力为:F1F2A.8N,方向向左 B.2N,方向向右C.2N,方向向左 D.零【例3 】如图所示,A叠放在物体B上,地板是粗糙的,F是水平力,在下列三种情况下,试判断物体A所受摩擦力的情况。
①在水平力F作用下向右作匀速运动,且;②速度;③速度。
四.巩固练习1.关于产生摩擦力的条件,下列说法中正确的是:A.相互压紧的粗糙物体之间总有摩擦力存在B.相对运动的物体间一定有滑动摩擦力存在C.只有相互挤压和有相对运动的物体之间才有摩擦力的作用D.只有相互挤压和发生相对运动或有相对运动趋势的粗糙物体之间才有摩擦力的作用2.在水平力F作用下,重为G的物体匀速沿墙壁下滑,如图所示:若物体与墙壁之间的动摩擦因数为μ,则物体所受的摩擦力的大小为:A.μF B.μF+G C.G D.3.一架梯子斜靠在光滑竖直的墙上,下端放在水平的粗糙地面上,梯子受到:A.两个竖直的力,一个水平的力 B.一个竖直的力,两个水平的力C.三个竖直的力,两个水平的力 D.两个竖直的力,两个水平的力4.如图所示,细绳竖直拉紧,小球和光滑斜面接触,则小球受到的力是: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5.一根绳子受200N的拉力就会被拉断.如果两人沿反方向同时拉绳,每人用力为_______N时,绳子就会被拉断.如果将绳的一端固定,一个人用力拉绳的另一端,则该人用力为______N时,绳子就会被拉断.6.如图所示,小车A上放一木块B,在下列情况下,A、B均相对静止,试分析A对B的摩擦力.(1)小车A在水平面上匀速运动.(2)小车A突然启动.7.如图所示,C是水平地面,A、B是两块长方形物块,F是作用在物块B上沿水平方向的力,物体A和B以相同的速度作匀速直线运动.由此可知,A、B间的动摩擦因数μ1和B、C间的动摩擦因数μ2有可能是:A.μ1=0,μ2=0B.μ1=0,μ2≠0C.μ1≠0,μ2=0D.μ1≠0,μ2≠08.如图所示,在水平桌面上放一木块,用从零开始逐渐增大的水平拉力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变化的图像正确的是下图中的:9.如图所示,在水平桌面上放一块重为G A=20N的木块,木块与桌面间的动摩擦因数μA=0.4,使这块木块沿桌面作匀速运动时的水平拉力F为多大?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 的水平拉力应为多大?此时木块B受到木块A的摩擦力多大?10.如图所示,质量均为m的三块木块A、B、C,其中除A的左侧面光滑外,其余各侧面均粗糙.当受到水平外力F时,三木块均处于静止状态.画出各木块的受力图.11.一弹簧的两端各用10N的外力向外拉伸,弹簧伸长了6cm,现将其中的一端固定于墙上,另一端用5N的外力来拉伸它,则弹簧的伸长量应为:A.6cm B.3cm C.1.5cm D.0.75cm12.如图,重物的质量为m,轻细线AO和BO的A、B端是固定的。
平衡时AO是水平的,BO与水平面的夹角为θ。
AO的拉力F1和BO的拉力F2的大小是:A.F1=mgcotθ B.F2=mg / cosθC.F1=mgsinθ D.F2=mg / sinθ13.如图,静止的小球m分别与两个物体(或面)接触,设各接触面光滑,则A受到两个弹力的是:14.如图所示,将光滑斜面上的物体的重力mg分解为F1、F2两个力,下列结论正确的是:ααAAαAAA B C DA.力F1、F2二个力的作用效果跟重力mg的作用效果相同B.物体受mg、N、F1、F2四个力作用C.物体受N、F1、F2三个力作用D.F2是物体对斜面的正压力15.下列各图中三角形的三边各代表一个力,以下说法中正确的是:F1F2F3F1F2F3F1F2F3F1F2F3①②③④A.图①中三个力的合力为零B.图②中三个力的合力为2F3 C.图③中三个力的合力为2F1D.图④中三个力的合力为2F216.如图所示的甲、乙两图表示用同一套器材测量铁块P与长金属板间的滑动摩擦力的两种不同方法。
甲图使金属板静止在水平桌面上,用手通过弹簧秤向右用力F拉P,使P向右运动;乙图把弹簧秤的一端固定在墙上,用力F水平向左拉金属板,使金属板向左运动。
(1) 这两种测量滑动摩擦力的方法中(填“甲”或“乙”)更好一些,理由是。
(2)图中已把(甲)、(乙)两种方法中弹簧秤的示数情况放大画出,则铁块P与金属板Q间的滑动摩擦力的大小是______________。17.如图所示,用一根细绳水平地把一质量为m的小球固定在倾角为30o 的光滑斜面上,求绳对球的拉力和斜面对球的支持力。
18.重33N的物体放倾角的斜面上,若用平行于水平面、大小为6.6N的推力F恰能使物体在斜面上匀速下滑,求物体与斜面之间的滑动摩擦因数?(sin370=0.6,cos370=0.8,g取10m/s2)19.一个质量为50kg的物体,在与水平成300推力F的作用下沿水平面匀速运动,物体与地面间的动摩擦因数为0.2.求推力F为多大?20.一物体放到水平地板上,用一轻弹簧水平拉该物体,当物体刚开始运动时,弹簧伸长了3cm,当拉着物体匀速前进时,弹簧伸长了2cm,用弹簧测量此物体的重力时,弹簧伸长了10cm,己知弹簧的劲度系数为k=200N/m,(g=10N/kg)试求物体所受的最大静摩擦力的大小以及物体和地板间的动摩擦因数。
21.如图所示,用一根绳子a把物体挂起来,再用另一根水平的绳子b把物体拉向一旁固定起来。
物体的重力是40N,绳子a与竖直方向的夹角θ=37°,在物体的重力作用下使得绳子a与b发生拉伸形变,试按照物体重力的效果分解,画出重力分解的示意图并求出两个分力的大小。
(sin37°=0.6,cos37°=0.8)22.全国著名发明家邹德进发明了一种“吸盘式”挂衣钩,如图所示。
将它紧压在平整、清洁的竖直瓷砖墙面上时,可挂上衣帽等物品。
如果挂衣购的吸盘压紧时,它的圆面直径为m,吸盘圆面压在墙上有的面积跟墙面完全接触,中间未接触部分间无空气。
已知吸盘面与墙面间的动摩擦因数为0.5,则这种挂钩最多能挂多重的物体?(取最大静摩擦力等于滑动摩擦力,大气压强p0=1.0×105Pa。
)A23.如图物体A重400N,A与桌面间的最大静摩擦力为120N,AC绳水平,OC绳与竖直方向的夹角为30°,求:(1)当物体B重100N时,物体A所受的摩擦力为多少?(2)如OC绳能够承受的最大拉力为300N,A静止不动,问所挂物体B 的最大质量为多少?(g=10m/s2)参考答案1.D 2.AC 3.D 4.A 5.200,200 6.(1)没有摩擦力的作用(2)A对B有向右摩擦力作用 7.BD 8.D 9.8N,12N,0 10.略11.B12.AD 13.BC 14.A 15.C16. (1)乙图更好一些,因为用甲图测量时必须使物体匀速滑动,而用乙图测量则不必保证木板匀速移动。 (2)2.4 N。17.拉力:;支持力18. 19. 20.6N μ= 0.221.G a=50N G b=30N 22.=125N 23.(1)A受到的摩擦力为57.7N() (2)所挂物体B的最大质量为20.78kg.。