高一物理竞赛讲义-静力学
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高中物理竞赛辅导讲义静力学高中物理竞赛辅导讲义第1篇静力学【知识梳理】一、力和力矩1.力与力系(1)力:物体间的的相互作用(2)力系:作用在物体上的一群力①共点力系②平行力系③力偶2.重力和重心(1)重力:地球对物体的引力(物体各部分所受引力的合力)(2)重心:重力的等效作用点(在地面附近重心与质心重合)3.力矩(1)力的作用线:力的方向所在的直线(2)力臂:转动轴到力的作用线的距离(3)力矩①大小:力矩=力×力臂,M =FL②方向:右手螺旋法则确定。
右手握住转动轴,四指指向转动方向,母指指向就是力矩的方向。
③矢量表达形式:M r F =? (矢量的叉乘),||||||sin M r F θ=? 。
4.力偶矩(1)力偶:一对大小相等、方向相反但不共线的力。
(2)力偶臂:两力作用线间的距离。
(3)力偶矩:力和力偶臂的乘积。
二、物体平衡条件1.共点力系作用下物体平衡条件:合外力为零。
(1)直角坐标下的分量表示ΣF ix = 0,ΣF iy = 0,ΣF iz = 0(2)矢量表示各个力矢量首尾相接必形成封闭折线。
(3)三力平衡特性①三力必共面、共点;②三个力矢量构成封闭三角形。
2.有固定转动轴物体的平衡条件:3.一般物体的平衡条件:(1)合外力为零。
(2)合力矩为零。
4.摩擦角及其应用(1)摩擦力①滑动摩擦力:f k = μk N(μk-动摩擦因数)②静摩擦力:f s ≤μs N(μs-静摩擦因数)③滑动摩擦力方向:与相对运动方向相反(2)摩擦角:正压力与正压力和摩擦力的合力之间夹角。
①滑动摩擦角:tanθk=μ②最大静摩擦角:tanθsm=μ③静摩擦角:θs≤θsm(3)自锁现象三、平衡的种类1.稳定平衡:当物体稍稍偏离平衡位置时,有一个力或力矩使之回到平衡位置,这样的平衡叫稳定平衡。
2.不稳定平衡:当物体稍稍偏离平衡位置时,有一个力或力矩使它的偏离继续增大,这样的平衡叫不稳定平衡。
3.随遇平衡:当物体稍稍偏离平衡位置时,它所受的力或力矩不发生变化,它能在新的位置上再次平衡,这样的平衡叫随遇平衡。
第二讲 力平衡(一)精选例题【例1】 如图所示一个均匀的质量为1m 的球挂在天花板上,从同一点挂一个重物质量为2m 。
问所成角度。
O 【解析】相对于点的总力矩为0.)m g (l +R )sin =m 12g R -(l +R sin θθ⎡⎤⎣⎦∴()1212sin []+R m (m +)m R l θ-=该题如果用变力分析去解题,对悬挂2m 的绳对大球的支持力的方向比较困难,而用力矩去解题,显得尤为简单【例2】 如图,重为G 木块用绳子悬挂在两个轻杆支架的交点P ,现给木块一个水平方向的F F 12N 、N 、T 作用力,缓慢增大并且系统保持平衡,求作用力的变化趋势。
N 【解析】可以采用图解法,分别考虑木块以及P 点的受力平衡,将二者的受力三角形画在同一个图中,利用几何相似三角形的方法可以得到三个力的变化趋势。
最后可得,不变,2N 1和T 增加。
【例3】 如图,一个半径为R 非均匀质量光滑的圆球,其重心不在球心O 处,先将它置于A 30︒B A B 30︒C O 水平地面上,平衡时球面上的点和地面接触;再将它置于倾角为的粗糙斜面上,平衡时球面上的点与斜面接触,已知到的圆心角也为,试求球体的重心到球心的距离.【解析】B BC A OA 放在斜面上,球受重力支持力和摩擦力,三力共点必过点的重心在过B 于平面垂直的直线上。
即,又放在水平面上点落地,则此时球受重力和支持力,则球重心必在连线上,则重心位置在C 点.CO==【例6】有一长l重为W的均匀杆AB,A顶端竖直的粗糙墙壁上,杆端与墙间的摩擦系数μB CθμθP A P WPB PA x 为,端用一强度足够而不可伸长的绳悬挂,绳的另一端固定在墙壁点,木杆呈水平状态,绳与杆的夹角为(如图),求杆能保持平衡时与应满足的条件。
杆保持平衡时,杆上有一点存在,若与点间挂一重物,则足够大可以破坏平衡了,而在间任一点悬挂任意重物均不能破坏平衡。
求距离. 【解析】受力分析coT Nsθ=力平衡siT f W Wnθ+=+A力矩平衡:以为支点,θ=Wsin2lTl W+x∴f=W+W-N tan≤Nθμ2W xtanθ=+N W∴0002l2lW Wx xW+W Wtanlμθ-+()≤(+W)∴00()2l2W W)≤(+WtanlW Wx xμθ+-①0W=ntaμθ≥当不挂生物,此即为不挂重物平衡的条件,可得②W0(1)2tan(+1)-W Wμxμθl tanθ-+≤W取穷大,则上式仍成立.∴μθl tan(1)+-1tanxl tanθθμ+≥0⇒x≥wr G【例7】有一个半径为a,高为4a,重为的两端开口的薄壁圆筒,现将筒竖放在光滑的水平面上,之后将半径为,重为的两个完全相同的光滑圆球放入筒内而呈叠放状态,如图,当<r 2<a 2a 时,试求使圆筒不翻倒的条件.【解析】方法一:先看一个直角三角形O 对进行受力分析∴cos sin T =G cot θθ=N T θ=N G ⇒22212-a r ar -a r N =G ar -a sin θG =G =再对筒受力分析A N A 考虑以为支点,考虑翻倒则地面给筒的支持力的作用点移到点.则不翻倒条件。
⾼中物理竞赛静⼒学静⼒学1如图所⽰,⼀个半径为R 的四分之⼀光滑球⾯放在⽔平桌⾯上,球⾯上放置⼀光滑均匀铁链,其A 端固定在球⾯的顶点,B 端恰与桌⾯不接触,铁链单位长度的质量为ρ.试求铁链A 端受的拉⼒T.2:图3—9中,半径为R 的圆盘固定不可转动,细绳不可伸长但质量可忽略,绳下悬挂的两物体质量分别为M 、m.设圆盘与绳间光滑接触,试求盘对绳的法向⽀持⼒线密度.3、质量为m ,⾃然长度为2πa ,弹性系数为k 的弹性圈,⽔平置于半径为R 的固定刚性球上,不计摩擦。
⽽且a = R/2 。
(1)设平衡时圈长为2πb ,且 b = 2a ,试求k 值;(2)若k = R 2mg 2 ,求弹性圈的平衡位置及长度。
4、均质铁链如图2悬挂在天花板上,已知悬挂处的铁链的切线与天花板的夹⾓为θ,⽽铁链总重为G , 试求铁链最底处的张⼒。
5、如图3所⽰,两不计⼤⼩的定滑轮被等⾼地固定在天花板上,跨过滑轮的轻绳悬挂三部分重物。
A 、B 部分的重量是固定的,分别是A G = 3⽜顿和B G = 5⽜顿,C G 则可以调节⼤⼩。
设绳⾜够长,试求能维持系统静⽌平衡的C G 取值范围。
6、如图5所⽰,长为L 、粗细不均匀的横杆被两根轻绳⽔平悬挂,绳⼦与⽔平⽅向的夹⾓在图上已标⽰,求横杆的重⼼位置。
7、如图所⽰,⼀个重量为G 的⼩球套在竖直放置的、半图 2θA B C 图 3径为R 的光滑⼤环上,另⼀轻质弹簧的劲度系数为k ,⾃由长度为L (L <2R ),⼀端固定在⼤圆环的顶点A ,另⼀端与⼩球相连。
环静⽌平衡时位于⼤环上的B 点。
试求弹簧与竖直⽅向的夹⾓θ。
思考:若将弹簧换成劲度系数k ′较⼤的弹簧,其它条件不变,则弹簧弹⼒怎么变?环的⽀持⼒怎么变?8、光滑半球固定在⽔平⾯上,球⼼O 的正上⽅有⼀定滑轮,⼀根轻绳跨过滑轮将⼀⼩球从图中所⽰的A 位置开始缓慢拉⾄B 位置。
试判断:在此过程中,绳⼦的拉⼒T 和球⾯⽀持⼒N 怎样变化?9、如图所⽰,⼀个半径为R 的⾮均质圆球,其重⼼不在球⼼O 点,先将它置于⽔平地⾯上,平衡时球⾯上的A 点和地⾯接触;再将它置于倾⾓为30°的粗糙斜⾯上,平衡时球⾯上的B 点与斜⾯接触,已知A 到B 的圆⼼⾓也为30°。
物理同步练习题考试题试卷教案高一物理竞赛讲义-静力学竞赛辅导讲义第二部分:静力学第一课时:复习高考(理科综合要求)知识点一、考点内容1.力是物体间的相互作用,是物体发生形变和物体运动状态变化的原因。
2.重力是物体在地球表面附近所受到的地球对它的引力,重心。
3.形变与弹力,胡克定律。
4.静摩擦,最大静摩擦力。
5.滑动摩擦,滑动摩擦定律。
6.力是矢量,力的合成与分解。
7.平衡,共点力作用下物体的平衡。
二、知识结构____________________________________________________________________________________________________⎥⎥⎥⎥⎥⎥⎥⎥⎥⎥⎥⎥⎥⎥⎥⎥⎥⎥⎥⎥⎥⎥⎥⎥⎥⎥⎥⎥⎥⎥⎥⎦⎤⎢⎢⎢⎢⎢⎢⎢⎢⎢⎢⎢⎢⎢⎢⎢⎢⎢⎢⎢⎢⎢⎢⎢⎢⎢⎢⎢⎢⎢⎢⎢⎣⎡⎪⎪⎪⎩⎪⎪⎪⎨⎧⎪⎪⎪⎪⎪⎭⎫ ⎝⎛⎥⎥⎥⎦⎤⎢⎢⎢⎣⎡-⎩⎨⎧→→→⎩⎨⎧⎪⎪⎪⎩⎪⎪⎪⎨⎧⎪⎪⎪⎭⎫ ⎝⎛--→⎪⎪⎭⎫ ⎝⎛→→⎪⎪⎩⎪⎪⎨⎧⎪⎪⎭⎫ ⎝⎛→⎪⎪⎭⎫ ⎝⎛-→的灵活使用方法:整体法和隔离法产生条件、摩擦力、弹力、重力顺序原则受力分析实效原则图解法(几何法)力的分解式法图解法(几何法)、公力的合成力的等效性使物体产生形变物体产生加速度)改变物体运动状态(使力的效果效果各异作用力与反作用力效果相同平衡力支持力等回复力、浮力、压力、动力、阻力:向心力、效果子力、电场力、磁场力不接触的力:重力、分产生条件、大小、方向力接触的力:弹力、摩擦性质力的种类物体受力物体同时定是施力物体施力物体同时定是受力相互性受力物体施力物体物体间作用物质性力的属性—物体间的相互作用—力的定义力.......321 三、 复习思路复习是将分散学习的知识进行归纳、整理,使他们系统化、条理化,从而能提纲挈领掌握本单元的知识,并把本单元的重点知识和形成的能力进一步巩固和提高。
第一讲:力、物体的平衡补充:杠杆平衡(即力矩平衡),对任意转动点都平衡。
一、力学中常见的三种力1.重力、重心 重心的定义:ΛΛΛΛ++++=g m g m gx m gx m x 212211,当坐标原点移到重心上,则两边的重力矩平衡。
问题:半径R =30cm 的均匀圆板上挖出一个半径r =15cm 的内切圆板,如图a 所示,求剩下部分的重心。
2.弹力、弹簧的弹力(F =kx ,或F =-kx )(1)两弹簧串联总伸长x ,F =?由x 1+x 2=x ,k 1x 1=k 2x 2,得2112k k x k x +=,所以kx k k x k k x k F =+===212122. (2)并联时F =(k 1+k 2)x .(3)把劲度系数为k 的弹簧均分为10段,每段劲度系数k '=?(10k )1. 一个重为G 的小环,套在竖直放置的半径为R 的光滑大圆上。
一个劲度系数为k ,自然长度为L (L <2R )的轻质弹簧,其上端固定在大圆环最高点,下端与小环相接,不考虑一切摩擦,小环静止时弹簧与竖直方向的夹角为:. (答案:GkR kL 22cos 1--) 3.摩擦力(1)摩擦力的方向:①静摩擦力的方向:跟运动状态与外力有关。
②滑动摩擦力的方向:跟相对运动方向相反。
2. 如图所示,在倾角θ=300的粗糙斜面上放一物体,物体的重力为G ,现用与斜面底边平行的水平作用力F (F =G /2)推物体,物体恰好在斜面上作匀速直线运动,则物体与斜面的动摩擦因数为 . (答案:36)(2)摩擦角:f 和N 的合力叫全反力,全反力的方向跟弹力的方向的最大夹角(f 达到最大)叫摩擦角,摩擦角ϕ=tan -1f /N =tan -1μ。
摩擦角与摩擦力无关,对一定的接触面,ϕ是一定的。
水平地面上有一质量为m 的物体,受斜向上的拉力F 作用而匀速移动,物体与地面间的动摩擦因数为μ,则为使拉力F 最小,F 与水平地面间的夹角多大?F 的最小值为多少?二、物体的平衡1.三力平衡特点 (1)任意两个的合力与第三个力是一对平衡力(2)三力汇交原理:互不平行的三个力处于平衡,这三个力的作用线必交于一点。
静力学1如图所示,一个半径为R 的四分之一光滑球面放在水平桌面上,球面上放置一光滑均匀铁链,其A 端固定在球面的顶点,B 端恰与桌面不接触,铁链单位长度的质量为ρ.试求铁链A 端受的拉力T.2:图3—9中,半径为R 的圆盘固定不可转动,细绳不可伸长 但质量可忽略,绳下悬挂的两物体质量分别为M 、m.设圆盘与 绳间光滑接触,试求盘对绳的法向支持力线密度.3、质量为m ,自然长度为2πa ,弹性系数为k 的弹性圈,水平置于半径为R 的固定刚性球上,不计摩擦。
而且a = R/2 。
(1)设平衡时圈长为2πb ,且b = 2a ,试求k 值;(2)若k =R2mg2 ,求弹性圈的平衡位置及长度。
4、均质铁链如图2悬挂在天花板上,已知悬挂处的铁链的切线与天花板的夹角为θ,而铁链总重为G , 试求铁链最底处的张力。
5、如图3所示,两不计大小的定滑轮被等高地固定在天花板上,跨过滑轮的轻绳悬挂三部分重物。
A 、B 部分的重量是固定的,分别是A G = 3牛顿和B G = 5牛顿,C G 则可以调节大小。
设绳足够长,试求能维持系统静止平衡的C G 取值范围。
6、如图5所示,长为L 、粗细不均匀的横杆被两根轻绳水平悬挂,绳子与水平方向的夹角在图上已标示,求横杆的重心位置。
θ图 37、如图所示,一个重量为G 的小球套在竖直放置的、半径为R 的光滑大环上,另一轻质弹簧的劲度系数为k ,自由长度为L (L <2R ),一端固定在大圆环的顶点A ,另一端与小球相连。
环静止平衡时位于大环上的B 点。
试求弹簧与竖直方向的夹角θ。
思考:若将弹簧换成劲度系数k ′较大的弹簧,其它条件不变,则弹簧弹力怎么变?环的支持力怎么变?8、光滑半球固定在水平面上,球心O 的正上方有一定滑轮,一根轻绳跨过滑轮将一小球从图中所示的A 位置开始缓慢拉至B 位置。
试判断:在此过程中,绳子的拉力T 和球面支持力N 怎样变化?9、如图所示,一个半径为R 的非均质圆球,其重心不在球心O 点,先将它置于水平地面上,平衡时球面上的A 点和地面接触;再将它置于倾角为30°的粗糙斜面上,平衡时球面上的B 点与斜面接触,已知A 到B 的圆心角也为30°。
Congratulations, younglings! 我们今天开始学习静力学了,英文叫statics 。
一看就知道,我们研究的是静止,或者更加广泛的平衡情况下所满足的力学。
在学习的过程中,我们可以掌握最基本的力学的物理量的描述和计算推演方法。
这些当然也是后面学习其他知识的基础。
1.力是物体间的相互作用.包括施力物体,受力物体,作用力与反作用力、大小、方向、作用点,作用效果这几方面的概念、 单位:牛顿N作用效果改变物体的运动效果(涉及动力学)改变物体的形状.关于力的定义:很多种说法,比如用加速度来定义,用动量的变化率来定义,等等。
思考:如果我们用加速度来定义力,那么我们如何定义力的大小呢? 思考:如何确定两个力相等呢?2.重力:由于地球吸引产生的力.施力物体:地球. 大小:G mg =, 2g 9.8/m s = 受力物体:在地球上的任何物体. 方向:竖直向下 反作用力:物体对地球的吸引力. 等效作用点:重心 质心和重心:质心是质量的等效中心.其计算方法: ∑∑=iii c mx m x∑∑=iii cmym y ∑∑=ii i cmz m z其中(c x ,c y ,c z )是质心的坐标,i m 是系统中第i 个质点的质量,(i x ,i y ,i z )是第i 个质点的坐标.注意质心不仅和物体几何形状有关,还与其质量分布相关.重心是重力的等效作用点.当物体所在位置处的重力加速度g 是常量时,重心就是质心.若物体很大,以致各处的g 并不能认为相同,则重心不等同于质心.另外,质心也有很多其他的用途,比如在研究惯性力的过程中,在研究动量的过程中等,我们后面会有学习知识点睛温馨寄语第6讲 力的基本性质【例1】 求一块均匀三角板的重心位置,三边长a 、b 、c . 【解析】 在三条中线的交点上.证明方法:微元法,把三角形分成无数个小条。
每个小条都是重心是中点,都连起来就是中线。
【例2】 求由三根均匀杆构成的三角形的重心位置,其中三杆长度为a ,b ,c ,其中222a b c +=【解析】 设密度为λ,并以直角边建立坐标系,把三根棒可以看成三个质点a 棒:02a a λ⎛⎫ ⎪⎝⎭,b 棒:02b b λ⎛⎫⎪⎝⎭,c 棒:22b a c λ⎛⎫⎪⎝⎭,重心:201222c b ba b c b bc x a b c a b c λλλλλλ⋅+⋅+⋅+==⋅++++201222c a a a b c a ac y a b c a b cλλλλλλ⋅+⋅+⋅+==⋅++++思考如果,a 、b 、c 不能组成直角三角形呢?重心将在三边中点组成的小三角形的内心上。
竞赛辅导讲义第二部分:静力学第一课时:复习高考(理科综合要求)知识点一、考点内容1.力是物体间的相互作用,是物体发生形变和物体运动状态变化的原因。
2.重力是物体在地球表面附近所受到的地球对它的引力,重心。
3.形变与弹力,胡克定律。
4.静摩擦,最大静摩擦力。
5.滑动摩擦,滑动摩擦定律。
6.力是矢量,力的合成与分解。
7.平衡,共点力作用下物体的平衡。
二、知识结构⎥⎥⎥⎥⎥⎥⎥⎥⎥⎥⎥⎥⎥⎥⎥⎥⎥⎥⎥⎥⎥⎥⎥⎥⎥⎥⎥⎥⎥⎥⎥⎦⎤⎢⎢⎢⎢⎢⎢⎢⎢⎢⎢⎢⎢⎢⎢⎢⎢⎢⎢⎢⎢⎢⎢⎢⎢⎢⎢⎢⎢⎢⎢⎢⎣⎡⎪⎪⎪⎩⎪⎪⎪⎨⎧⎪⎪⎪⎪⎪⎭⎫ ⎝⎛⎥⎥⎥⎦⎤⎢⎢⎢⎣⎡-⎩⎨⎧→→→⎩⎨⎧⎪⎪⎪⎩⎪⎪⎪⎨⎧⎪⎪⎪⎭⎫ ⎝⎛--→⎪⎪⎭⎫ ⎝⎛→→⎪⎪⎩⎪⎪⎨⎧⎪⎪⎭⎫ ⎝⎛→⎪⎪⎭⎫ ⎝⎛-→的灵活使用方法:整体法和隔离法产生条件、摩擦力、弹力、重力顺序原则受力分析实效原则图解法(几何法)力的分解式法图解法(几何法)、公力的合成力的等效性使物体产生形变物体产生加速度)改变物体运动状态(使力的效果效果各异作用力与反作用力效果相同平衡力支持力等回复力、浮力、压力、动力、阻力:向心力、效果子力、电场力、磁场力不接触的力:重力、分产生条件、大小、方向力接触的力:弹力、摩擦性质力的种类物体受力物体同时定是施力物体施力物体同时定是受力相互性受力物体施力物体物体间作用物质性力的属性—物体间的相互作用—力的定义力.......321 三、复习思路复习是将分散学习的知识进行归纳、整理,使他们系统化、条理化,从而能提纲挈领掌握本单元的知识,并把本单元的重点知识和形成的能力进一步巩固和提高。
这一课时是以力的概念和平行四边形定则为核心展开的,研究了三种不同的力及力的合成、分解的基本法则;为获得上述知识,同学们应按照知识脉络认真复习教材,对一些主要概念、定则、定律有个正确的认识;而平衡状态是物体所处的最简单的状态,在高考中 容易与热学、电场、磁场等内容综合起来考查,还要注意平衡条件与生物、化学、人体骨骼、医学等方面的综合。
在学习中要注重对共点力、平衡状态的理解,通过例题掌握平衡条件在解题中的应用。
认真研究典型例题,来认识知识的系统和重点,在分析中应用所学的概念和定律,从而纠正错误知识、弥补知识缺欠。
过去,在初学本单元知识时,同学们由于受到知识结构和认识能力的制约,对它的理解很难到位,现今随着对高中物理内容认识的全面和深入,在复习这一部分时,我们不仅会更深入理解力的概念,理解重力、弹力、摩擦力的产生条件和特性,熟练进行力的合成与分解,还应将力、热、电各部分有关的知识内容加以融会贯通,使我们在复习中不只局限于中学部分“三种力”的分析和计算。
在复习力的概念时,同学们应注重回顾学过的各种具体的力,包括电磁学中的各种力,也可以联系牛顿第三定律展开研究力的相互性。
对于重力,在复习时可以联系万有引力定律,分清为什么“重力是由于地球的吸引而产生的力”。
且通过分析物体随地球自转需向心力,最终认识重力与万有引力之间的差异很小,一般可认为2地R GMmmg 。
摩擦力是本单元的重点,也是难点,要结合具体的例子,对摩擦力的大小和方向,摩擦力的有无的讨论以及物体在水平面、斜面上、竖直墙上等的滑动摩擦力与弹力的关系等,要分门别类地进行讨论、研究。
在复习过程中同学们应逐步掌握解决力学问题的方法,如物体的受力分析、整体法与隔离法、等效法、对称法等,对于快速、准确地解题有很大的帮助。
四、配套训练1.下列说法正确的是:A 、重力的方向总是垂直向下B 、杆产生的弹力总是沿着杆C 、柔绳产生的弹力总是沿绳方向指向绳伸长的方向D 、摩擦力的方向总是沿着接触面并阻碍相对运动(或相对运动趋势)2.互成角度的两个共点力合成时:A 、合力一定大于小的分力而小于大的分力B 、合力随着两分力间夹角的增大而增大C 、合力一定大于任意一个分力的数值D 、合力可以大于大的分力,也可能小于小的分力3.如果一切物体的重力都消失,下列情况中仍然不会发生的有:A 、天不会下雨,也不会刮风B 、植物的生长失去方向性C 、气泡在液体中将不会上浮D 、一切物体都没有质量4.(2003年高考理综(新课程卷))如右上图所示,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1m 和2m 的小球,当它们处于平衡状态时,质量为1m 的小球与O 点的连线与水平线的夹角为a =600。
两小球的质量之比12m m 为: A 、33 B 、32 C 、23 D 、225.(2005年广州二摸大综合)一块砖放在水平地面的木板上,现缓慢抬起木板的一端,使木板绕另一端缓缓转动,在砖与木板间发生相对滑动前,关于砖受到的摩擦力F ,以下叙述中正确的是:A .F 随木板倾角的增大而减小B .F 随木板倾角的增大而增大C .F 的大小不随木板倾角的增大而改变D .无法判断F 大小的变化6.如图所示,质量为m 的物体用一通过定滑轮的轻绳栓住,在大小为F 的拉力作用下匀速运动,物体与竖直墙接触且轻绳平行..于墙壁,则物体与墙壁之间的摩擦力为: A 、大小为mg ,方向向上 B 、大小为F-mg ,方向向上C 、大小为∣F-mg ∣,方向向上D 、零7.如图,将质量为m 的物体置于固定的光滑斜面上,斜面倾角为θ,水平力F 作用在m 上,物体m 处于静止状态,关于m 对斜面的压力大小表示有以下四式:①θcos /mg ;②θs i n /F ;③22)(F mg +;④θθsin cos F mg +。
则以下判断正确的是:A 、只有④正确B 、只有③和④正确C 、只有①与②正确D 、①②③④正确8.跳高运动员蹬地后上跳,在起跳过程中:A .运动员蹬地的作用力大于地面对他的支持力B .运动员蹬地的作用力在数值上等于地面对他的支持力C .运动员所受的支持力和重力相平衡D .运动员所受到的合力一定向下9.在研究弹簧的形变与外力的关系的实验中,将弹簧水平放置测出其自然长度,然后竖直悬挂让其自然下垂,在其下端竖直向下施加外力F ,实验过程是在弹簧的弹性限度内进行的。
用记录的外力F 与弹簧的形变量x 作出的F —x 图线如图所示,由图可知弹簧的劲度系数为 。
图线不过坐标原点的原因是由于 。
10.机械设计中常用到下面的力学原理,如右图,只要使连杆AB 与滑块m 在平面间的夹角θ大于某个值,那么,无论连杆AB 对滑块施加多大的作用力,都不可能使之滑动,并且连杆AB 对滑块施加的作用力越大,滑块就越稳定,工程力学上称这为“自锁”现象。
为使滑块能“自锁” θ应满足什么条件?(设滑块与所在平面间的动摩擦因数为μ)11.下列说法正确的是:A 、只有静止的物体才处于平衡状态B 、只要物体的速度为零,它就一定处于平衡状态C 、只要物体的运动状态不变,它就一定处于平衡状态D 、加速度为零的物体可能不处于平衡状态12.下列哪组共点力作用于物体上,不论方向如何都不能使物体处于平衡状态:A 、2N ,4N ,5NB 、3N ,4N ,10NC 、10N ,10N ,10ND 、4N ,5N ,6N13.(2004年全国春招)图中a 、b 是两个位于固定斜面上的正方形物块,它们的质量相等。
F 是沿水平方向作用于a 上的外力。
已知a 、b 的接触面,a 、b 与斜面的接触面都是光滑的。
正确的说法是:A .a 、b 一定沿斜面向上运动B .a 对b 的作用力沿水平方向C .a 、b 对斜面的正压力相等D .a 受到的合力沿水平方向的分力等于b 受到的合力沿水平方向的分力14.如图所示,某人在岸边用绳牵引小船匀速靠岸的过程,若水对船的阻力不变,则下列说法正确的是:A 、绳子拉力不断减小B 、绳子拉力始终不变C 、船受到的浮力不断减小D 、船受到的合力不断减小15.如下图所示,OC 为一遵循胡克定律的轻绳,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,当绳处于竖直位置时滑块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 ,使之向右做直线运动,在运动过程中,作用于滑块A 的滑动摩擦力(绳一直处于弹性限度以内)将:A 、逐渐增大B 、逐渐减小C 、保持不变D 、条件不足,无法判断16.如图所示,一质量为M 的楔形木块放在水平桌面上,它的顶角为90°,两底角为α和β;a 、b 为两个位于斜面上质量均为m的小木块。
已知所有接触面都是光滑的。
现发现a 、b 沿斜面下滑,而楔形木块静止不动,这时楔形木块对水平桌面的压力等于:A .Mg+mgB .Mg+2mgC .Mg+mg(sin α+sin β)D .Mg+mg(cos α+cos β)17.跳伞运动员打开伞后经过一段时间,将在空中保持匀速降落,已知运动员和他身上装备的总重量为G 1,圆顶形降落伞伞面的重量为G 2,有12条相同的拉线(拉线重量不计),均匀分布在伞面边缘上,每根拉线和竖直方向都成30°角。
则每根拉线上的张力大小为:A 、1831GB 、18)(321G G + C 、1221G G + D 、61G 18.设在某次人工降雨中,有一质量恒为m 的雨滴从高空由静止开始竖直下落,雨滴下落过程中受到的空气阻力大小与下落速度大小成正比,即F =kv ,其中是为比例系数,则雨滴在刚开始下落的一小段时间内做加速度_____、速度______的直线运动(以上两空选填“增大”、“减小”或“不变”)。
雨滴最终做匀速直线运动的速度表达式为m v =M αβba静力学(初赛要求)第二课时:初赛知识要点分析一、力的效应1.内、外效应:力的效应指的是物体被力作用所产生的效果。
力的作用效果有两种:一是受力物发生形变;二是使受力物的运动状态发生变化。
前者表现为受力物各部分的相对位置发生变化,故称为力的内效应;后者表现为受力物的运动方向或快慢发生变化,故称为力的外效应。
众所周知,当物体同时受到两个或多个力作用时,它的运动状态也可能保持不变,这说明力对同一物体的外效应可能相互抵消。
2.合力与分力实践指出,几个力对物体共同作用的效果,往往可以用一个适当的力就是那几个力的合力,那几个力的都叫做这一个力的分力。
可见合力与它的那组分力之间,在力学效果上必须具有“等效代换”的关系。
二、力的作用方式力是物体间的一种相互作用,又是一并具有大小、方向和作用点的一种矢量。
根据研究和解决实际问题的需要,可以从不同的角度对力进行区分。
1.体力、面力和点力按照力的作用点在受力物上的分布情况,可将力可将力分为体彻力、面分布力点力三种。
外力的作用点连续分布在物体表面和内部的一定(或全部)区域,这种力就是体力。