高一物理必修一课件共点力的平衡
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θ F 高一物理共点力的平衡试题
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的方向与水平成角,那么物体与桌面间的动摩擦因数为( )
A、cos B、ctg C、cos1sin D、tg
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( )
专题强化 共点力平衡问题综合分析
一、动态平衡问题
1.动态平衡:平衡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,所以叫动态平衡,这是力平衡问题中的一类难题.
2.基本方法:解析法、图解法和相似三角形法.
3.处理动态平衡问题的一般步骤
(1)解析法:
①列平衡方程求出未知量与已知量的关系表达式.
②根据已知量的变化情况来确定未知量的变化情况.
(2)图解法:
①适用情况:物体只受三个力作用,且其中一个力的大小、方向均不变,另一个力的方向不变,第三个力大小、方向均变化.
②一般步骤:a.首先对物体进行受力分析,根据三角形定则将三个力的大小、方向放在同一个三角形中.b.明确大小、方向不变的力,方向不变的力及方向变化的力的方向如何变化,画示意图.
③注意:由图解可知,当大小、方向都可变的分力(设为F1)与方向不变、大小可变的分力垂直时,F1有最小值.
如图1所示,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FN1,木板对小球的支持力大小为FN2.以木板与墙连接点为轴,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(
)
图1
A.FN1始终减小,FN2始终增大
B.FN1始终减小,FN2始终减小
C.FN1先增大后减小,FN2始终减小
D.FN1先增大后减小,FN2先减小后增大 针对训练1 用绳AO、BO悬挂一个重物,BO水平,O为半圆形支架的圆心,悬点A和B在支架上.悬点A固定不动,将悬点B从图2所示位置逐渐移动到C点的过程中,分析绳OA和绳OB上的拉力的大小变化情况.
图2
二、整体法和隔离法在平衡问题中的应用
当系统处于平衡状态时,组成系统的每个物体都处于平衡状态,选取研究对象时要注意整体法和隔离法的结合.一般地,当求系统内部间的相互作用时,用隔离法;求系统受到的外力时,用整体法,具体应用中,应将这两种方法结合起来灵活运用.
如图3所示,一球A夹在竖直墙与等腰三角劈B的斜面之间,三角劈的重力为G,劈的底部与水平地面间的动摩擦因数为μ,劈的斜面与竖直墙面是光滑的,设劈的最大静摩擦力等于滑动摩擦力.问:欲使三角劈B静止不动,球A的重力不能超过多少?
【巩固练习】
一、 选择题:
1.如图所示,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
2. 如图所示,用一根长1m的轻质细绳将一幅质量为1kg的画框对称悬挂在墙壁上.已知绳能承受的最大张力为10N.为使绳不断裂,画框上两个挂钉的间距最大为(g取10m/s2)( )
A.32m B.22m C.12m D.34m
3. 如图(甲)所示,质量为m的等边三棱柱静止在水平放置的斜面上.已知三棱柱与斜面之间的动摩擦因数为μ,斜面的倾角为30°,则斜面对三棱柱的支持力与摩擦力的大小分别为( )
A.32mg和12mg B.12mg和32mg
C.12mg和12mg D.32mg和32mg
4. 物块静止在固定的斜面上,分别按图所示的方向对物块施加大小相等的力F,A中F垂直于斜面向上,B中,垂直于斜面向下,C中F竖直向上,D中F竖直向下,施力后物块仍然静止,则物块所受的静摩擦力增大的是( )
5. 如图(甲)所示,质量为m的物体悬挂在轻质支架上,斜梁OB与竖直方向的夹角为θ设横梁OA和斜梁OB作用于O点的弹力分别为F1和F2,以下结果正确的是( ).
A.1sinFmg B.2sinmgF C.2cosFmg D.2cosmgF
6. 如图所示,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m1和m2的小球,当它们处于平衡状态时,质量为m1的小球与O点的连线与水平线夹角α=60°.两个球的质量比21mm为( )
A.33 B.23 C.32 D.22
专题(一) 各种性质的力和物体的平衡
一、大纲解读
本专题的教学要求:
1.认识重力的概念,知道重心及确定质量均匀且形状规则物体重心的方法。
2.了解弹性形变的概念,知道弹力及弹力产生的条件,并正确分析弹力的方向。
并能利用胡克定律进行简单计算。(不讨论组合弹簧组劲度系数的问题)
3.知道静摩擦产生的条件,知道最大静摩擦的概念,并能正确判断静摩擦力的方向。知道滑动摩擦力产生的条件,并能正确判断滑动摩擦力的方向。知道影响滑动摩擦力大小的因素,用动摩擦因数计算滑动摩擦力。(不要求对三个或三个以上的连接体进行受力分析)
4.知道两个电荷间相互作用的规律
5.会判断安培力和洛仑兹力的方向并能计算出它们的大小
6.理解力的平行四边形定则,体会数学知识在研究物理问题中的重要性。(力的合成与分解的计算,只限于用作图法或直角三角形知识解决)
7.了解共点力作用下物体平衡的概念,知道共点力作用下物体的平衡条件,并用来计算有关平衡的问题。(不要求解决复杂连接体的平衡问题)
二、重点剖析
本专题重点有:
1. 弹力的大小和方向的判断(尤其是“弹簧模型”在不同物理情景下的综合应用)
2. 摩擦力的分析与计算
3. 物体析受力分析和平衡条件的应用。
本专题的难点是摩擦力的分析与计算,尤其是静摩擦力的有无、方向的判断以及它的大小的计算。知识网络如图1-1所示。注意从弹力到摩擦力的那个箭头,它表示摩擦力与弹力之间存在条件关系:有弹力才可能有摩擦力,或者说有摩擦力必有弹力。因此在对物体进行受力分析时,两相互接触的物体间可能没有力的作用;可能有一个力,那一定是弹力;一般是受两个力,即弹力和摩擦力。但有时也会出现三个力,比如一个磁铁吸在竖直放置的铁板上,两者间就存在吸引力、弹力、静摩擦力这三对力。
三、考点透视
1.力是物体间的相互作用,力是矢量,力的合成和分解。
例题1.(06广东模拟)如图1-2所示是山区村民用斧头劈柴的剖面图,图中BC边为斧头背,AB、AC边是斧头的刃面。要使斧头容易劈开木柴,则( )