2015 力与物体平衡2
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【高二物理力和物体的平衡的知识点归纳】力和物体的平衡知识点高中是每位家长和孩子人生的转折,为了帮助考生更好的备考高考,物理网为你整理了高二物理知识点之力和物体的平衡。
1:力是物体对物体的作用,是物体发生形变和改变物体的运动状态(即产生加速度)的原因。
力是矢量。
2:重力(1)重力是由于地球对物体的吸引而产生的。
[注意]重力是由于地球的吸引而产生,但不能说重力就是地球的吸引力,重力是万有引力的一个分力。
但在地球表面附近,可以认为重力近似等于万有引力(2)重力的大小:地球表面G=mg,离地面高h处G/=mg/,其中g/=[R/(R+h)]2g(3)重力的方向:竖直向下(不一定指向地心)。
(4)重心:物体的各部分所受重力合力的作用点,物体的重心不一定在物体上。
3:弹力(1)产生原因:由于发生弹性形变的物体有恢复形变的趋势而产生的。
(2)产生条件:①直接接触;②有弹性形变。
(3)弹力的方向:与物体形变的方向相反,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。
在点面接触的情况下,垂直于面;在两个曲面接触(相当于点接触)的情况下,垂直于过接触点的公切面。
①绳的拉力方向总是沿着绳且指向绳收缩的方向,且一根轻绳上的张力大小处处相等。
②轻杆既可产生压力,又可产生拉力,且方向不一定沿杆。
(4)弹力的大小:一般情况下应根据物体的运动状态,利用平衡条件或牛顿定律来求解。
弹簧弹力可由胡克定律来求解。
胡克定律:在弹性限度内,弹簧弹力的大小和弹簧的形变量成正比,即F=kx。
k为弹簧的劲度系数,它只与弹簧本身因素有关,单位是N/m。
4:摩擦力(1)产生的条件:①相互接触的物体间存在压力;③接触面不光滑;③接触的物体之间有相对运动(滑动摩擦力)或相对运动的趋势(静摩擦力),这三点缺一不可。
(2)摩擦力的方向:沿接触面切线方向,与物体相对运动或相对运动趋势的方向相反,与物体运动的方向可以相同也可以相反。
(3)判断静摩擦力方向的方法:①假设法:首先假设两物体接触面光滑,这时若两物体不发生相对运动,则说明它们原来没有相对运动趋势,也没有静摩擦力;若两物体发生相对运动,则说明它们原来有相对运动趋势,并且原来相对运动趋势的方向跟假设接触面光滑时相对运动的方向相同。
受力分析与物体平衡一.共点力物体同时受几个力的作用,如果这几个力都作用于物体的同一点或者它们的作用线交于同一点,这几个力叫共点力.能简化成质点的物体受到的力可视为共点力。
二、平衡状态物体保持静止....状态(或有固定转轴的物体匀速转动).....或匀速运动注意:这里的静止需要二个条件,一是物体受到的合外力为零,二是物体的速度为零,仅速度为零时物体不一定处于静止状态,如物体做竖直上抛运动达到最高点时刻,物体速度为零,但物体不是处于静止状态,因为物体受到的合外力不为零.共点力的平衡:如果物体受到共点力的作用,且处于平衡状态,就叫做共点力的平衡。
共点力的平衡条件:为使物体保持平衡状态,作用在物体上的力必须满足的条件,叫做两种平衡状态:静态平衡v=0;a=0 动态平衡v≠0;a=0①瞬时速度为0时,不一定处于平衡状态. 如:竖直上抛最高点.只有能保持静止状态而加速度也为零才能认为平衡状态.②.物理学中的“缓慢移动”一般可理解为动态平衡。
三、共点力作用下物体的平衡条件(1)物体受到的合外力为零.即F合=0 其正交分解式为F合x=0 ;F合y=0(2)某力与余下其它力的合力平衡(即等值、反向)。
二力平衡:这两个力大小相等,方向相反,作用在同一直线上,并作用于同一物体(要注意与一对作用力与反作用力的区别)。
三力平衡:三个力的作用线(或者反向延长线)必交于一个点,且三个力共面.称为汇交共面性。
其力大小符合组成三解形规律。
三个力平移后构成一个首尾相接、封闭的矢量 形;任意两个力的合力与第三个力等大、反向(即是相互平衡)推论:①非平行的三个力作用于物体而平衡,则这三个力一定共点。
②几个共点力作用于物体而平衡,其中任意几个力的合力与剩余几个力(一个力)的合力一定等值反向三力汇交原理:当物体受到三个非平行的共点力作用而平衡时,这三个力必交于一点;说明:①物体受到N个共点力作用而处于平衡状态时,取出其中的一个力,则这个力必与剩下的(N-1)个力的合力等大反向。
物理力学二力平衡物理力学是研究物体运动和力的科学,其中二力平衡是力学中的一个重要概念。
二力平衡是指物体在受到两个力的作用下保持静止或匀速直线运动的状态。
在本文中,将详细介绍二力平衡的原理和应用。
二力平衡的原理可以通过牛顿第二定律来解释。
根据牛顿第二定律,当物体处于二力平衡状态时,这两个力的合力为零。
换句话说,两个力的大小和方向必须合理地组合在一起,以使合力为零。
这意味着两个力必须具有相等的大小,且方向相反。
在实际应用中,二力平衡有许多重要的应用。
例如,在建筑工程中,我们经常需要使用吊车或起重机来搬运重物。
为了确保搬运过程的安全和稳定,我们必须保持二力平衡。
通过调整吊车臂和重物之间的距离,以及控制吊车臂的角度,我们可以使得重力和起重机的反作用力达到平衡,从而保持整个系统的稳定。
在桥梁和建筑物的设计中,二力平衡也是非常重要的。
通过分析桥梁或建筑物上的各种力的大小和方向,工程师可以确定结构的稳定性和安全性。
例如,在桥梁的设计中,工程师需要考虑到桥墩和桥梁之间的力的平衡,以确保桥梁能够承受车辆和行人的重量,并保持稳定。
除了建筑工程之外,二力平衡还在其他领域有着广泛的应用。
在体育运动中,例如举重和摔跤,运动员必须通过合理的姿势和力的运用来保持二力平衡,以获得最佳的效果。
在机械工程和航空航天工程中,二力平衡也是设计和控制系统的重要考虑因素。
物理力学中的二力平衡是一个重要的概念,它帮助我们理解物体的运动和力的作用。
通过合理地调整力的大小和方向,我们可以保持物体的静止或匀速直线运动。
二力平衡在建筑工程、体育运动和其他许多领域都有着广泛的应用。
深入理解和应用二力平衡的原理,将有助于我们更好地理解和探索物理世界的奥秘。
2015 力与物体平衡2
选择题
1.(2015・潍坊二模・15).如图所示,一车载导航仪放在底边水平的三角形支架上,处于静止状态.稍微减小支架的倾斜角度,以下说法正确的是( ) A .导航仪所受弹力变小 B .导航仪所受摩擦力变小 C .支架施加给导航仪的作用力变小 D .支架施加给导航仪的作用力不变
2.(2015・扬州高三测试・2).如图所示,恒力F 垂直作用在倾角为α,质量为m 的三角滑块上,滑块没被推动,则滑块受到地面的静摩擦力大小为( ) A .Fsinα B .Fcosα C .mgsinα D .mgcosα
3.(2015・日照联合检测・)16.如图所示,光滑轻质挂钩下端悬挂质量为m 的重物,跨在长度为L 的轻绳上,开始时绳子固定在框架上等高的A 、B 两点,与水平方向的夹角为 ,绳子的拉力为F 。
现保持绳长不变,将绳子右端从B 点沿竖直方向缓慢移至C 点,再从C 点沿水平方向向左缓慢移至D 点。
关于绳子的拉力和重物的重力势能E P 的变化。
下列说法正确的是( ) A .从B 移至C 的过程中,拉力F 保持不变 B .从B 移至C 的过程中,重力势能p E 逐渐变小 C .从C 移至D 的过程中,拉力F 保持不变 D .从C 移至D 的过程中,重力势能p E 逐渐变小
4.(2015・皖南八校三联・14).如图所示,两竖直木桩ab 、cd
固
定,一不可伸长的轻绳两端固定在a 、c 绳长为L ,一质量为m 的物体A 通过轻质光滑挂L 挂在轻绳中间,静止时轻绳两端夹角为120°.若把轻绳换成自然长度为L 的橡皮筋,物体A 后仍处于静止状态,橡皮筋处于弹性限度内,若重力加速度大小为g ,上述两种情况,下列说法正确的是 ( ) A.轻绳的弹力大 mg B .轻绳的弹力小于mg C .橡皮筋的弹力大于mg
D .橡皮筋的弹力小于mg
5. (2015・苏锡常镇四市二调・1).如图所示,在竖直平面内,用甲、乙两个弹簧秤通过细线拉着一个钩码,使之处于静止状态.若保持甲弹簧秤拉力的方向不变,缓慢地调节乙弹簧秤,使两细线之间的夹角增大一些,则
A .两拉力的合力可能增大
B .两拉力的合力可能减小
C .甲弹簧秤的示数可能减小
D .乙弹簧秤的示数可能减小
6.(2015・宿迁市三校检测・2).如图,用OA 、OB 两根轻绳将花盆悬于两竖直墙之间,开始时OB 绳水平.现保持O 点位置不变,改变OB 绳长使绳右端由B 点缓慢上移至B′点,此时OB′与OA 之间的夹角θ<90°.设此过程中OA 、OB 绳的拉力分别为F OA 、F OB ,则下列说法正确的是( ) A .F OA 一直减小 B .F OA 一直增大 C .F OB 一直减小 D .F OB 先增大后减小
7.(2015・德州二模・16).如图所示,斜面体置于粗糙水平面上,斜面光
滑。
小球被轻质细线系住放在斜面上,细线另一端跨过定滑轮,用力拉细线使小球沿斜面缓慢向上移动一小段距离,斜面体始终静止。
则移动过程中 ( )
A .细线对小球的拉力变大
B .斜面对小球的支持力变大
C .斜面对地面的压力变大
D .地面对斜面的摩擦力变小
8.(2015・烟台高考测试・)17.如图所示,斜面上放有两个完全相同的
物体a 、b ,两物体间用一根细线连接,在细线的中点加一与斜面垂直的拉力F ,使两物体均处于静止状态。
则下列说法正确的是( ) A.a 、b 两物体的受力个数一定相同 B.a 、b 两物体对斜面的压力相同 C.a 、b 两物体受到的摩擦力大小一定相等 D.当逐渐增大拉力F 时,物体b 先开始滑动
9.(2015・江山市模拟・)5.(6分)某超市中,两层楼间有一架斜面式
甲
乙
′
自动扶梯(无阶梯),如图所示,小张乘匀速上升的自动扶梯上楼时,沿水平方向推着质量为m 的购物车.假设小张、购物车、自动扶梯间保持相对静止,自动扶梯的倾角为30°,小张的质量为M .则( )
A . 小张对扶梯的压力小于Mgcos30°,方向垂直于斜面向下
B . 小张对扶梯的摩擦力大于Mgsin30°,方向沿斜面向上
C . 小张可能只受重力、购物车对小张的推力、扶梯对小张的摩擦力共三个力的作用
D . 若小张推购物车的水平推力变大,但小张、购物车、自动扶梯间还是能保持相对静止,扶梯受到小张的压力变小
10. (2015・青岛统一检测・15).如图所示,水平桌面上有三个相同的物体a 、b 、c 叠放在一起, a 的左端通过一根轻绳与质量为m = 3kg 的小球相连,绳与水平方向的夹角为600,小球静止在光滑的半圆形器皿中.水平向右的力F = 40N 作用在b 上,三个物体保持静止状态. g 取10m/s 2,下列说法正确的是( ) A .物体c 受到向右的静摩擦力 B .物体b 受到一个摩擦力,方向向左 C .桌面对物体a 的静摩擦力方向水平向右
D .撤去力F 的瞬间,三个物体将获得向左的加速度
11.(2015・天津武清三模・4).如图所示,倾角 30=θ的斜面体 A 静止在水平地面上,一根轻绳跨过斜面体顶端的小滑轮,绳两端系有质量均为m 的小物块a 、b ,整个装置处于静止状态。
不计绳与滑轮间的摩擦,重力加速度为g ,则 A .小物块b 受到竖直向上的摩擦力作用
B .小物块a 受到沿斜面向下的摩擦力作用,大小为mg 2
1
C .斜面体A 受到水平地面向左的摩擦力作用
D .细绳对小滑轮的压力大小为mg
12.(2015・济南一模・15).一串小灯笼(五只)彼此用轻绳连接,并悬挂在空中。
在稳定水平风力作用下发生倾斜,悬绳与竖直方向的夹角为30°,如图所
示。
设每个灯笼的质量均为m 。
则自上往下第一只灯笼对第二只灯笼的拉力大小为( )
θ
A.B C D.8mg
13 .如图所示,物体P放在粗糙水平面上,左边用一根轻弹簧与竖直墙相连,物体静止时弹簧的长度小于原长。
若再用一个从0开始逐渐增大的水平力F向右拉P,直到拉动,那么在P 被拉动之前的过程中,弹簧对P的弹力FT的大小和地面对P的摩
擦力f的大小的变化情况()
A. 弹簧对P的弹力FT始终增大,地面对P的摩擦力始终减小
B. 弹簧对P的弹力FT保持不变,地面对P的摩擦力始终增大
C. 弹簧对P的弹力FT保持不变,地面对P的摩擦力先减小后增大
D. 弹簧对P的弹力FT先不变后增大,地面对P的摩擦力先增大后减小
14 .如图所示,质量m1=10kg和m2=30kg的两物体,叠放在动摩擦因数为0.50的粗糙水平地面上,一处于水平位置的轻弹簧,劲度系数为200N/m,一端固定于墙壁,另一端与质量为m1的物体相连,弹簧处于自然状态,现用一水平推力F作用于质量为m2的物体上,使它缓慢地向墙壁一侧移动,当移动0.40m时,两物体间开始相对滑动,这时水平推力F的大小为()
A.100N B.200N C.250N
D.280N
15 .A、B两物块如图叠放,一起沿固定在水平地面上倾
角为α的斜面匀速下滑。
则()
A.A、B间无摩擦力B.B
与斜面间的动摩擦因数μ=tanα
C.A、B间有摩擦力,且B对A的摩擦力对A做负功D.B
对斜面的摩擦力方向沿斜面向下
24.如图所示,重80 N的物体A放在倾角为30°的粗糙斜面
上,有一根原长为10 cm、劲度系数为1000 N/m的弹簧,其一端固定在斜面底端,另一端放置物体A后,弹簧长度缩短为8 cm,现用一测力计沿斜面向上拉物体,若物体与斜面间最大静摩擦力为25 N,当弹簧的长度仍为8 cm时,测力计读数可能为
()
A.10 N
B.20 N
C.40 N
D.60 N。