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共点力作用下的动态平衡问题

共点力作用下的动态平衡问题
共点力作用下的动态平衡问题

共点力平衡之动态平衡问题

一、图解法分析共点力平衡的动态平衡问题

1.半圆形支架BAD 上悬着两细绳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到竖直位置C 的过程中(如图),分析OA 绳和OB 绳所受力的大小如何变化。

2.如图,电灯悬挂于两墙之间,更换水平绳OA 使连结点A 向上移动而保持O 点的位置不变,则A 点向上移动时( )

A .绳OA 的拉力逐渐增大

B .绳OA 的拉力逐渐减小

C .绳OA 的拉力先增大后减小

D .绳OA 的拉力先减小后增大

3.如图,用细绳将重球悬挂在竖直光滑墙上,当绳伸长时( ) A .绳的拉力变小,墙对球的弹力变大 B .绳的拉力变小,墙对球的弹力变小 C .绳的拉力变大,墙对球的弹力变小 D .绳的拉力变大,墙对球的弹力变大 4.如图,均匀光滑的小球放在光滑的墙壁与木板之间,图中

30=θ,当将θ角缓慢增大至接近

90的过程中( )

A .小球施于木板的压力不断增大

B .小球施于墙的压力不断减小

C .小球对墙壁的压力始终小于mg

D .小球对木板的压力始终大于mg

5.在共点力的合成实验中,如图,使弹簧秤b 按图示的位置开始顺时针方向缓慢转

90角,在这个过程中,保持O 点位置不动,a 弹簧秤的拉伸方向不变,则整个过程中关

于a 、b 弹簧的读数变化是( )

A .a 增大,b 减小

B .a 减小,b 减小

C .a 减小,b 先减小后增大

D .a 先减小后增大

6.如图,小球被轻质绳系着,斜吊着放在光滑劈上,球质量为m ,斜面倾角为θ,在水平向右缓慢推动劈的过程中( )

A .绳上张力先增大后减小

B .绳上张力先减小后增大

C .劈对球的支持力减小

D .劈对球的支持力增大

7.如图,轻绳的一端系在质量为m 的物体上,别一端系在一个圆环上,圆环套在粗糙的水平横杆MN 上,现用水平力F 拉绳上一点,使物体处在图中实线位置,然后改变F 的大小,使其缓慢下降到图中虚线位置,圆环仍在原来位置不动,则在这一过程中,水平力F 、环与横杆的摩擦力f 和环对杆的压力N 的变化情况是( )

A .F 逐渐增大,f 保持不变,N 逐渐增大

B .F 逐渐增大,f 逐渐增大,N 保持不变

C .F 逐渐减小,f 逐渐增大,N 逐渐减小

θ

A

O

θ

D .F 逐渐减小,f 逐渐减小,N 保持不变

8.如图所示,把球夹在竖直墙AC 和木板BC 之间,不计摩擦,球对墙的压力为F N 1,球对板的压力为F N 2.在将板BC 逐渐放至水平的过程中,下列说法中,正确的是( ) A .F N 1和F N 2都增大 B .F N 1和F N 2都减小 C .F N 1增大,F N 2减小 D .F N 1减小,F N 2增大

9.如图所示,电灯悬挂于两壁之间,更换水平绳OA 使连结点A 向上移动而保持O 点的位置不变,则A 点向上移动时( )

A .绳OA 的拉力逐渐增大;

B .绳OA 的拉力逐渐减小;

C .绳OA 的拉力先增大后减小;

D .绳OA 的拉力先减小后增大。

10.如图所示,重为G 的光滑球系在一细绳上,细绳通过一小滑轮向水平方向拉球,

使它沿光滑墙面缓慢上升.球在上升过程中,拉力T 和压力N 的大小如何变化( ) A .T 和N 都增大 B .T 和N 都减小 C .T 增大,N 减小 D .T 减小,N 增大

11.如图所示,质量为m 的小球被轻绳系着,光滑斜面倾角为θ,向左 缓慢推动劈,在这个过程中( )

A .绳上张力先增大后减小

B .斜劈对小球支持力减小

C .绳上张力先减小后增大

D .斜劈对小球支持力增大

12.电灯悬挂于两墙之间,如图所示,使接点A 上移,但保持O 点位置 不变,则A 点上移过程中,绳OB 的拉力( )

A .逐渐增大

B .逐渐减小

C .先增大,后减小

D .先减小,后增大

13.如图所示,一个重为G 的匀质球放在光滑斜直面上,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,球对挡板和球对斜面的压力大小如何变化?

14.重G 的光滑小球静止在固定斜面和竖直挡板之间。若挡板逆时针缓慢转到水平

位置,在该过程中,斜面和挡板对小球的弹力的大小F 1、F 2各如何变化?

15.如图所示,在半径为R 的光滑半球面上高为 h 处悬挂一定滑轮,重力为G 的小

球被站在地面上的人用绕过定滑轮的绳子拉住,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,求小球对半球的压力和绳子的拉力大小将如何变化 ?

16.如图所示,光滑水平地面上放有截面为1/4圆周的柱状物体A ,A 与墙面之间放一光滑的圆柱形物体B ,对A 施加一水平向左的力F ,整个装置保持静止。若将A 的位置向左移动稍许,整个装置仍保持平衡,则( )

A .水平外力F 增大

B .墙对B 的作用力增大

C .地面对A 的支持力减小

D .B 对A 的作用力减小

17.在粗糙水平地面上与墙平行放着一个截面为半圆的柱状物体A ,A 与竖直墙之间放一光滑圆球B ,整个装置处于静止状态。现对B 加一竖直向下的力F ,F 的作用线通过球心,设墙壁对B 的作用力为F 1,B 对A 的作用力为F 2,地面对A 的支持力为F 3。若F 缓慢增大而整个装置仍保持静止,截面如图所示,在此过程中

A .F 1保持不变,F 3缓慢增大

B .F 1缓慢增大,F 3保持不变

C .F 2缓慢增大,F 3缓慢增大

D .F 2缓慢增大,F 3保持不变

二、平衡方程式法分析共点力平衡的动态平衡问题

1.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

E.小船受的合力不断增大

2.如图所示,某人通过定滑轮拉住一重物,当人向右跨出一步后,人与物仍保持静止,则( )

A .地面对人的摩擦力减小

B .地面对人的摩擦力增大

C .人对地面的压力增大

D .人对地面的压力减小

3.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 ,两球质量均为m ,两环间由一根质量可忽略、不可伸长的细绳相连,并在某一位置平衡.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 和摩擦力f 和细绳上的拉力T 的变化情况是( ) A .N 不变,T 变大,f 变大, B .N 不变,T 变小, f 变小 C .N 变大,T 变大, f 变小 D .N 变大,T 变小, f 变大

4.质量为m 的物体,放在质量为M 的斜面体上,斜面体放在粗糙的水平地面上,m 和M 均处于静止状态,如

图所示.当物体m 上施加一个水平力F ,且F 由零逐渐加大到F m 的过程中,m 和M 仍保持相对静止,在此过程中,下列判断哪些是正确的( ) A .斜面体对m 的支持力逐渐增大 B .物体m 受到的摩擦力逐渐增大 C .地面受到的压力逐渐增大

D .地面对斜面体的静摩擦力由零逐渐增大到F m

5.如图所示,斜劈ABC 放在粗糙的水平地面上,在斜劈上放一重为G 的物块,物块静止在斜劈上,今用一竖直向下的力F 作用于物块上,下列说法正确的是( )

A .斜劈对物块的弹力增大

B .物块所受的合力不变

C .物块受到的摩擦力增大

D .当力F 增大到一定程度时,物体会运动

6.一个截面是直角三角形的木块放在水平地面上,在斜面上放一个光滑球,球的一侧靠在竖直墙上,木块处于静止,如图所示。若在光滑球的最高点再施加一个竖直向下的力F ,木块仍处于静止,则木块对地面的压力N 和摩擦力f 的变化情况是( ) A .N 增大,f 增大 B .N 增大,f 不变 C .N 不变,f 增大 D .N 不变,f 不变

7.如图所示,水平细杆上套一环A,环A 与球B 间用一轻质绳相连,质量分别为A m 、B m ,由于B 球受到风力作

用,A 与B 球一起向右匀速运动.已知细绳与竖直方向的夹角为θ.则下列说法中正确的是 ( ) A.风力增大时,轻质绳对B 球的拉力保持不变 B.B 球受到的风力F 为B m g tan θ

C.杆对A 球的支持力随着风力的增加而增加

D.A 球与水平细杆间的动摩擦因数为B A B

m m

m +

8.在广场游玩时,一小孩将一充有氢气的气球用细绳系于一个小石块上,并将小石块置于水平地面上,如图所示.若水平的风速逐渐增大(设空气密度不变),则下列说法中正确的是( )

A .细绳的拉力逐渐增大

B .地面受到小石块的压力逐渐减小

C .小石块滑动前受到地面施加的摩擦力逐渐增大,滑动后受到的摩擦力不变

D .小石块有可能连同气球一起被吹离地面

9.物体M 放在粗糙的斜面上保持静止,当用很小的水平外力F 推M 时,它仍保持静止,则:( ) A .物体M 的静摩擦力增加

B .物体M 的最大静摩擦力增加

C .物体所受的合力增加

D .物体所受斜面的支持力增加

共点力平衡之动态平衡问题修订稿

共点力平衡之动态平衡 问题 WEIHUA system office room 【WEIHUA 16H-WEIHUA WEIHUA8Q8-

共点力平衡之动态平衡问题 (一)共点力的平衡 1.平衡状态:在共点力的作用下,物体处于静止或匀速直线运动的状态. 2.共点力作用下物体的平衡条件:合力为零,即= F0. 合 (二)物体的动态平衡问题 物体在几个力的共同作用下处于平衡状态,如果其中的某个力(或某几个力)的大小或方向,发生变化时,物体受到的其它力也会随之发生变化,如果在变化的过程中物体仍能保持平衡状态,我们称之为动态平衡。解决这类问题的一般思路是:把“动”化为“静”,“静”中求“动”。 分析方法: (1)三角形图解法 如果物体在三个力作用下处于平衡状态,其中只有一个力的大小和方向发生变化,而另外两个力中,一个大小、方向均不变化;一个只有大小变化,方向不发生变化的情况。 例1.半圆形支架BAD上悬着两细绳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到竖直位置C的过程中(如图),分析OA绳和OB绳所受力的大小如何变化。

练习1.如图所示,质量为m 的小球被轻绳系着,光滑斜面倾角为θ,向左 缓慢推动劈,在这个过程中( ) A .绳上张力先增大后减小 B .斜劈对小球支持力减小 C .绳上张力先减小后增大 D .斜劈对小球支持力增大 (2)相似三角形法 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AO 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FN 的大小变化情况是( ) A .FN 先减小,后增大 始终不变 C .F 先减小,后增大 始终不变 练习2.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,如图所示。现缓慢的拉绳,在小球沿球面由A 到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: F B O θ 图2-1

选修3-1 3.4安培力作用下的平衡问题典型题

安培力作用下的平衡问题 1.一根长为0.2m的金属棒放在倾角为θ=37°的光滑斜面上,并通以I=5 A的电流,方向如图所示.整个装置放在磁感应强度为B=0.6 T、竖直向上的匀强磁场中,金属棒恰能静止在斜面上,则该棒的重力为多少? 变式1:如图所示,两根平行放置的导电轨道,间距为L,倾角为θ,轨道间接有电动势为E(内 阻不计)的电源,整个导轨处在一个竖直向上的匀强磁场中,电阻为R,质量为m的金属杆ab 与轨道垂直放于导电轨道上静止,轨道的摩擦和电阻不计,要使ab杆静止,磁感应强度应多大? 变式2:如图所示,两根平行放置的导电轨道,间距为L,倾角为θ,轨道间接有电动势为E,内阻为r的电源,现将一根质量为m、电阻为R的金属杆ab水平且与轨道垂直放置,金属杆与轨道接触摩擦和电阻均不计,整个装置处在匀强磁场中且ab杆静止在轨道上,求:(1)若磁场方向竖直,则磁感应强度B1是多少? (2)如果通电直导线对轨道无压力,则匀强磁场的磁感应强度的B2是多少?方向如何?(3)若所加匀强磁场的大小和方向可以改变,则磁感应强度B3至少多大?方向如何? 2.在倾角为θ的斜面上,放置一段通有电流强度为I,长度为L,质量为m的导体棒,(通电 方向垂直纸面向里),如图所示。 (1)如斜面光滑,欲使导体棒静止在斜面上,应加匀强磁场,磁场应强度B最小值是多少?(2)如果要求导体棒静止在斜面上且对斜面无压力,则所加匀强磁场磁感应强度又如何?

3.质量为m、长度为L的导体棒MN静止在水平导轨上,通过MN的电流为I,匀强磁场的磁感应强度为B,方向与导轨平面成θ角斜向下,如图所示,求MN棒受到的支持力和摩擦力. 4.如图所示,一段长为1 m、质量为2 kg的通电导体棒悬挂于天花板上.现加一垂直纸面向里的匀强磁场,当通入I=2 A的电流时悬线的张力恰好为零.求 (1)所加匀强磁场的磁感应强度B的大小; (2)如果电流方向不变,通入电流大小变为1 A时,磁感应强度的大小为多少?此时悬 线拉力又为多少? 5.如图所示,两平行金属导轨间的距离L=0.40 m,金属导轨所在的平面与水平面夹角θ= 37 °,在导轨所在平面内,分布着磁感应强度B=0.50 T、方向垂直于导轨所在平面的匀强磁场.金属导轨的一端接有电动势E=4.5 V、内阻r=0.50 Ω的直流电源.现把一个质量m=0.040 kg的导体棒ab放在金属导轨上,导体棒恰好静止.导体棒与金属导轨垂直且接触良好,导体棒与金属导轨接触的两点间的电阻R0=2.5 Ω金属导轨电阻不计,取10 m/s2.已知sin 37°=0.60,cos 37°=0.80,求: (1)通过导体棒的电流; (2)导体棒受到的安培力大小; (3)导体棒受到的摩擦力. 6.如图所示,电源电动势E=2 V,内阻r=0.5 Ω,竖直导轨宽L=0.2 m,导轨电阻不计.另有一金属棒质量m=0.1 kg,电阻R=0.5Ω,它与导轨间的动摩擦因数μ=0.4,靠在导轨的

法(十一种方法求解共点力的平衡问题下)图解法求解动态平衡问题(答案不全)

图解法求动态平衡问题 图解法实质: 对研究对象进行受力分析,再根据平行四边形定则或三角形定则画出不同状态下的矢量图(画在同一个图中),然后根据有向线段(表示力)的变化判断各个力的变化情况. 一、经典例题 1.如图所示,将球用细绳系住放在倾角为θ的光滑斜面上,当细绳由水平方向缓慢向上偏移至竖直方向的过程中,细绳上的拉力将( ) A.逐渐增大 B.逐渐减小 C.先增大后减小 D.先减小后增大 2.如图所示,一光滑小球静止放置在光滑半球面的底端,用竖直放置的光滑挡板水平向右缓慢地推动小球,则在小球运动的过程中(该过程小球未脱离球面),关于木板对小球的推力F1、半球面对小球的支持力F2的变化情况,下列说法正确的是( ) A.F1增大,F2减小 B.F1增大,F2增大 C.F1减小,F2减小 D.F1减小,F2增大 3.【方法归纳】 图解法就是在对物体进行受力分析(一般受三个力)的基础上,若满足有一个力大小、方向均

不变,另有一个力方向不变时,可画出这三个力的封闭矢量三角形来分析力的变化情况的方法 4.图解法求解平衡类问题步骤 A.选某一状态对物体进行受力分析 B.根据平衡条件画出平行四边形 C.根据已知量的变化情况,画出平行四边形的边角变化 D.确定未知量大小、方向的变化 二、练习题 1.(多选)如图所示,用一根细线系住重力为G、半径为R的球,其与倾角为α的光滑斜面劈接触,处于静止状态,球与斜面的接触面非常小,细线悬点O固定不动,在斜面劈从图示位置缓慢水平向左移动直至绳子与斜面平行的过程中,下述正确的是( ). A.细绳对球的拉力先减小后增大 B.细绳对球的拉力先增大后减小 C.细绳对球的拉力一直减小 D.细绳对球的拉力最小值等于G sin α 2.(多选)如图示,质量相同,分布均匀的两个圆柱体a、b靠在一起,表面光滑,重力均为G,其中b的下一半刚好固定在水平面MN的下方,上边露出另一半,a静止在平面上,现过a的轴心施以水平作用力F,可缓慢地将a拉离水平面MN一直滑到b的顶端,对该过程进行分析,应有( ) A.拉力F先增大后减小,最大值是G B.开始时拉力F最大为3G,以后逐渐减小为0 C.a、b间压力由0逐渐增大,最大为G D.a、b间的压力开始最大为2G,而后逐渐减小到G

专题受力分析_共点力的平衡

专题受力分析、共点力的平衡 一.受力分析 力学中三种常见性质力 1.重力:(1)方向:竖直向下(2)作用点:重心 2. (1)有多少个接触面(点)就有可能有多少个弹力 (2)常见的弹力的方向: 弹簧对物体的弹力方向:与弹簧恢复原长的方向相同 绳子对物体的弹力:沿着绳子收缩的方向. 面弹力(压力,支持力):垂直于接触面指向受力的物体. 3.摩擦力 (1)有多少个接触面就有可能有多少个摩擦力 (2)静摩擦力方向:与相对运动的趋势方向相反 (3)滑动摩擦力的方向:与相对运动方向相反 二.受力分析 1.步骤(1).确定研究对象(受力物体):可以是一个整体,也可以个体(隔离分析) 注意:只分析外界给研究对象的力,研究对象给别人的力不分析 (2). 受力分析要看物体的运动状态:静止还是运动 2.顺序:(1)外力:外力可以方向不变地平移 (2)重力 (3)接触面的力(弹力,摩擦力) 先弹力:看有几个接触面(点)。判断面上若有挤压,则垂直于接触面有弹力。 其次摩擦力:若有相对运动或者相对运动趋势,则平行于接触面有摩擦力 分析完一个面(点),再分析其他面(点) 3.检验:是否多画力或者漏画力 检查每一个力的施力物体是否都是别的物体 静止水平面 竖直面 运动斜面 二、共点力的平衡 1.共点力 作用于物体的或力的相交于一点的力. 2.平衡状态 (1)物体保持或的状态. (2)通过控制某些物理量,使物体的状态发生缓慢变化的过程(动态平衡). 物体的速度为零和物体处于静止状态是一回事吗? 提示:物体处于静止状态,不但速度为零,而且加速度(或合外力)为零.有时,物体速度为零,但加速度不一定为零,如竖直上抛的物体到达最高点时;摆球摆到最高点时,加速度都不为零,都不属于平衡状态.因此,物体的速度为零与静止状态不是一回事.

共点力作用下物体的平衡练习题

一、共点力作用下物体的平衡练习题 一、选择题 1.下列关于质点处于平衡状态的论述,正确的是[ ] A.质点一定不受力的作用B.质点一定没有加速度 C.质点一定没有速度D.质点一定保持静止 2.一物体受三个共点力的作用,下面4组组合可能使物体处于平衡状态的是[ ] A.F1=7N、F2=8N、F3=9N B.F1=8N、F2=2N、F3=11N C.F1=7N、F2=1N、F3=5N D.F1=10N、F2=10N、F3=1N 3.如图1所示,吊车m和磅秤N共重500N,物体G=300N,当装置处于平衡时,磅秤的示数是[ ] A.500N B.400N C.300N D.100N 4.如图2所示,测力计、绳子和滑轮的质量都不计,摩擦不计。物体A重40N,物体B重10N。以下说法正确的是[ ] A.地面对A的支持力是30N B.物体A受到的合外力是30 N C.测力计示数20 N D.测力计示数30 N

5.如图3所示,斜面体质量为M,倾角为θ,置于水平地面上,当质量为m 的小木块沿斜面体的光滑斜面自由下滑时,斜面体仍静止不动。则[ ] A.斜面体受地面的支持力为Mg B.斜面体受地面的支持力为(m+M)g C.斜面体受地面的摩擦力为mgcosθ 二、填空题 6.一个物体在共点力的作用下处于平衡状态,那么这个物体一定保持______. 7.在共点力作用下物体的平衡条件是______,此时物体的加速度等于______. 8.质量相同的甲和乙叠放在水平桌面丙上(图4),用力F拉乙,使物体甲和乙一起匀速运动,此时,设甲与乙之间的摩擦力为f1,乙与丙之间的摩擦力f2,则f1= ___,f2= ___. 9.一个半径为r、质量为m的重球用长度等于r的绳子挂在竖直的光滑墙壁A 处(图5),则绳子的拉力T____,墙壁的弹力N=____.

求解共点力平衡问题的常见方法(经典归纳附详细答案)

求解共点力平衡问题的常见方法 共点力平衡问题,涉及力的概念、受力分析、力的合成与分解、列方程运算等多方面数学、物理知识和能力的应用,是高考中的热点。对于刚入学的高一新生来说,这个部分是一大难点。 一、力的合成法 物体在三个共点力的作用下处于平衡状态,则任意两个力的合力一定与第三个力大小相等,方向相反; 1.(2008年·广东卷)如图所示,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(A 、B 点可以自由转动)。设水平横梁OA 和斜梁OB 作用于O 点的弹力分别为F 1和F 2,以下结果正确的是( ) A.F 1=mgsinθ B.F 1= sin mg q C.F 2=mgcosθ D.F 2=cos mg q 二、力的分解法 在实际问题中,一般根据力产生的实际作用效果分解。 2、如图所示,在倾角为θ的斜面上,放一质量为m 的光滑小球,球被竖直的木板挡住,则球对挡板的压力和球对斜面的压力分别是多少? 3.如图所示,质量为m 的球放在倾角为α的光滑斜面上,试分析挡板AO 与斜面间的倾角β多大时,AO 所受压力最小。 三、正交分解法 解多个共点力作用下物体平衡问题的方法 物体受到三个或三个以上力的作用时,常用正交分解法列平衡方程求解: 0x F =合,0 y F =合. 为方便计算,建立坐标系时以尽可能多的力落在坐标轴上为原则 . θ

4、如图所示,重力为500N 的人通过跨过定滑轮的轻绳牵引重200N 的物体,当绳与水平面成60° 角时,物体静止。不计滑轮与绳的摩擦,求地面对人的支持力和摩擦力。 四、相似三角形法 根据平衡条件并结合力的合成与分解的方法,把三个平衡力转化为三角形的三条边,利用力的三角形与空间的三角形的相似规律求解. 5、 固定在水平面上的光滑半球半径为R ,球心0的正上方C 处固定一个小定滑轮,细线一端拴一小球置于半球面上A 点,另一端绕过定滑轮,如图5所示,现将小球缓慢地从A 点拉向B 点,则此过程中小球对半球的压力大小N F 、细线的拉力大小T F 的变化情况是 ( ) A 、N F 不变、T F 不变 B. N F 不变、T F 变大 C , N F 不变、T F 变小 D. N F 变大、T F 变小 6、两根长度相等的轻绳下端悬挂一质量为m 物体,上端分别固定在天花板M 、N 两点,M 、N 之间距离为S ,如图所示。已知两绳所能承受的最大拉力均为T ,则每根绳长度不得短于____ 。 五、用图解法处理动态平衡问题 对受三力作用而平衡的物体,将力矢量图平移使三力组成一个首尾依次相接的封闭力三角形,进而处理物体平衡问题的方法叫三角形法;力三角形法在处理动态平衡问题时方便、直观,容易判断. 7、如图4甲,细绳AO 、BO 等长且共同悬一物,A 点固定不动,在手持B 点沿圆弧向C 点缓慢移动过程中,绳BO 的张力将 ( ) A 、不断变大 B 、不断变小 C 、先变大再变小 D 、先变小再变大 六.矢量三角形在力的静态平衡问题中的应用 若物体受到三个力(不只三个力时可以先合成三个力)的作用而处于平衡状态,则这三个力一定能构成一个力的矢量三角形。三角形三边的长度对应三个力的大小,夹角确定各力的方向。 8.如图所示,光滑的小球静止在斜面和木版之间,已知球重为G ,斜面的倾角为θ,求下列情况

共点力动态平衡分类及解题方法总结

共点力动态平衡问题分类及解题方法 一、总论 1、动态平衡问题的产生——三个平衡力中一个力已知恒定,另外两个力的大小或者方向不断变化,但物体仍然平衡,典型关键词——缓慢转动、缓慢移动…… 2、动态平衡问题的解法——解析法、图解法 解析法——画好受力分析图后,正交分解或者斜交分解列平衡方程,将待求力写成三角函数形式,然后由角度变化分析判断力的变化规律; 图解法——画好受力分析图后,将三个力按顺序首尾相接形成力的闭合三角形,然后根据不同类型的不同作图方法,作出相应的动态三角形,从动态三角形边长变化规律看出力的变化规律。 3、动态平衡问题的分类——动态三角形、相似三角形、圆与三角形(2类)、其他特殊类型 二、例析 1、第一类型:一个力大小方向均确定,一个力方向确定大小不确定,另一个力大小方向均不确定——动态三角形 【例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F N1,球对木板的压力大小为F N2。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 .F N1始终减小,F N2始终增大 B .F N1始终减小,F N2始终减小 C .F N1先增大后减小,F N2始终减小 D .F N1先增大后减小,F N2先减小后增大 解法一:解析法——画受力分析图,正交分解列方程,解出F N1、F N2随夹角变化的函数,然后由函数讨论; 【解析】小球受力如图,由平衡条件,有 联立,解得:θsin 2N mg F =,θtan 1N mg F = 木板在顺时针放平过程中,θ角一直在增大,可知F N1、F N2都一直在减 小。选B 。 解法二:图解法——画受力分析图,构建初始力的三角形,然后“抓住 不变,讨论变化”,不变的是小球重力和F N1的方向,然后按F N2方向变化规 律转动F N2,即可看出结果。 【解析】小球受力如图,由平衡条件可知,将三个力按顺序首尾相接,可形成如右图所示闭合三角形,其中重力mg 保持不变,F N1的方向始终水平向右,而F N2的方向逐渐变得竖直。 则由右图可知F N1、F N2都一直在减小。 【拓展】水平地面上有一木箱,木箱与地面间的动摩擦因数为μ(0<μ<1)。现对木箱施加一拉力F ,使木箱做匀速直线运动。设F 的方向与水平地面的夹角为θ,如图所示,在θ从0逐渐增大到90°的过程中,木箱的速度保持不变,则 A .F 先减小后增大 B .F 一直增大 C .F 一直减小 D .F 先增大后减小 解法一:解析法——画受力分析图,正交分解列方程,解出F 随夹角θ变化的函数,然后由函数讨论; 【解析】木箱受力如图,由平衡条件,有 F N F mg F f θ F N2 mg F F N1 F mg θ

共点力作用下物体的平衡教学设计

共点力作用下物体的平衡教学设计Teaching design of object balance under the a ction of common point force

共点力作用下物体的平衡教学设计 前言:小泰温馨提醒,物理学是研究物质运动最一般规律和物质基本结构的学科。作为自 然科学的带头学科,物理学研究大至宇宙,小至基本粒子等一切物质最基本的运动形式和 规律,因此成为其他各自然科学学科的研究基础。理论结构充分地运用数学作为自己的工 作语言,以实验作为检验理论正确性的唯一标准,是当今最精密的一门自然科学学科。本 教案根据物理课程标准的要求和针对教学对象是高中生群体的特点,将教学诸要素有序安排,确定合适的教学方案的设想和计划、并以启迪发展学生智力为根本目的。便于学习和 使用,本文下载后内容可随意修改调整及打印。 一、知识目标 1、知道什么叫共点力作用下的平衡状态. 2、掌握共点力的平衡条件. 3、会用共点力的平衡条件解决有关平衡问题. 1、培养学生应用力的矢量合成法则平行四边形定则进行力的合成、力的分解的能力. 2、培养学生全面分析问题的能力和推理能力. 1、教会学生用辨证观点看问题,体会团结协助. 1、通过实际(生产生活中)的例子来说明怎样的状态是平衡状态,使学生全面理解平衡状态——静止或匀速直线运动. 2、共点力作用下物体的平衡条件在实际中的应用,是本节 课教学的重点.对于不同类型的平衡问题,如何依据平衡条件建 立方程,对于学生来说是学习中的难点.(平衡系统中取一个物

体为研究对象,即隔离体法处理;取二以上物体为研究对象,即 整体法处理.建立方程时可利用矢量三角形法或多边形法的合成 和正交分解法来处理.) 1、本节例题的教学重在引导学生学习分析方法.由于学生已经掌 握了动力学问题的一般分析方法,教学时可先回顾动力学问题的 分析方法,然后引导学生迁移到静力学问题中去. 2、本节例题代表了两种典型的静力学问题.建议教学中引 导学生做出小结. --方案 第一节共点力作用下物体的平衡 一、平衡状态 如果物体保持静止或者做匀速直线运动,则这个物体处于平 衡状态.由此可见,平衡状态分两种情况:一种是静态平衡状态,此时,物体运动的速度,物体的加速度;另一种是动态平衡,此时,物体运动的速度,物体的加速度. 注意: 1、物体的瞬时速度为零时,物体不一定处于平衡状态.例如,将物体竖直上抛,物体上升到最高点时,其瞬时速度,但 物体并不能保持静止状态,物体在重力作用下将向下运动,由牛

高一物理共点力平衡与动态分析精选练习题及答案

高一物理共点力平衡与动态分析练习题 1.倾斜长木板一端固定在水平轴O上,另一端缓慢放低,放在长木板上的物块m一直保持相对木板静止状态,如图所示.在这一过程中,物块m受到长木板支持力F N和摩擦力F f的大小变化情况是( ) A.F N变大,F f变大B.F N变小,F f变小 C.F N变大,F f变小D.F N变小,F f变大 2.如图所示,一均匀球放在倾角为α的光滑斜面和一光滑的挡板之间,挡板与斜面的夹角为θ设挡板对球的弹力为F l,斜面对球的弹力为F2,则当θ逐渐减小到θ=α的过程中,下列说法正确的是( ) A.F1先减小后增大B.F1先增大后减小 C.F2减小D.F2增大 3.如图所示,电灯悬于两壁之间,保持O点及OB绳的位置 不变,而将绳端A点向上移动,则( ) A.绳OA所受的拉力逐渐增大 B.绳OA所受的拉力逐渐减小 C.绳OA所受的拉力先增大后减小 D.绳OA所受的拉力逐渐先减小后增大 4.把球夹在竖直墙和木板BC之间,不计摩擦.球对墙的压力为F N1,球对板的压力为 F N2.在将板BC逐渐放至水平的过程中,说法正确的是( ) A.F N1,F N2,都增大B.F N1,F N2,都减小 C.F Nl增大,F N2减小D.F N1减小,F N2增大 5 .某一物体受到三个力作用,下列各组力中,能使的球挂在光滑的墙壁上,设绳的 ,当绳长增加时,下列说法正确的是( ) 拉力为F,球对墙的压力为F A.F,F N均不变B.F减小,F N增大 C.F增大,F N减小D.F减小,F N减小 6.半径为R的表面光滑的半球固定在水平面上。在距其最高点的正上方为h的悬点O,固定长L的轻绳一端,绳的另一端拴一个重为G的小球。小球静止在球面上,当绳长L逐渐变长时如图所示。则绳对小球的拉力T如何变化( );支持力N如何变化( ) A.变大B.变小C.不变D.无法确定

《共点力作用下物体的平衡》教案

《共点力作用下物体的平衡》教案 一、教学目标 (1)知道平衡状态是物体的一种运动状态。 (2)知道物体平衡的概念和共点力作用下物体平衡的条件。 (3)应用平衡条件对平衡状态的物体进行受力分析。 二、教学难点重点 重点:对共点力平衡概念和条件的正确理解; 难点:对平衡状态的物体进行受力分析。 三、教学过程 1.创设情境,引入新知(3min) 显示有关平衡的图片,提出与课题相关的问题,将学生兴趣和注意力吸引到讨论有关平衡的问题上来。同时使学生初步理解平衡状态。 设问1:什么是物体的平衡状态? 设问2:物体如何才能保持平衡状态? 2.新课教学: 共点力作用下物体的平衡(10min) A)共点力概念:几个力都作用在物体的同一点,或者它们的作用线相交于同一点,这几个力就叫做共点力。 说明:研究物理问题时,对于平动的物体,可以当成一个质点,作用 在该物体上的几个力都可以被看作是共点力。(区分平动,转动) B)共点力平衡的理解 设问3:如何判断物体是否处于平衡状态? 学生讨论物体平衡时体现的运动状态和特征,请学生举例:哪些物体属于在共点力作用下平衡状态,为理解共点力平衡状态的概念做准备。 结论:物体在共点力的作用下,如果保持静止或者做匀速直线运动,我们就说这个物体处于平衡状态。 对静止的理解:静止与速度v=0不是一回事,物体保持静止状态,说明v=0,a=0,两者同时成立。若仅是v=0,a<>0 ,物体并非处于平衡状态。强调共点力作用下的平衡状态与物体加速度相关。 反馈练习: 下列物体中处于平衡状态的是() a.静止在粗糙斜面上的物体 b.沿光滑斜面下滑的物体 c.做自由落体运动的物体在刚开始下落的瞬间 d.水平抛出去的小石块 e.匀速降落的跳伞运动员 f.蹦床运动员上升到最高点时 g.宇航员乘坐神六进入轨道做圆周运动时

9.2安培力作用下导体的运动

9.2安培力作用下导体的平衡、运动和功能问题 考点一: 安培力作用下物体的平衡 1.(多选)如图,在匀强磁场B的区域中有一光滑斜面体,在斜面体上放了一根长为L,质量为m的导线,当通以垂直纸面向里的电流I后,导线恰能保持静止,则磁感应强度B必须满足()【B的最小值和方向】A.B=mgsin θIL,方向垂直纸面向外 B.B=mgcos θIL,方向水平向左 C.B=mgtan θIL,方向竖直向下 D.B=mgIL,方向水平向左 2.如图所示,金属棒MN两端由等长的轻质细线水平悬挂,处于竖直向上的匀强磁场中,棒中通以由M向N 的电流,平衡时两悬线与竖直方向夹角均为θ,如果仅改变下列某一个条件,θ角的相应变化情况是() A.棒中的电流变大,θ角变大 B.两悬线等长变短,θ角变小 C.金属棒质量变大,θ角变大 D.磁感应强度变大,θ角变小 3.(多选)如图所示,一根长为L的直导体棒中通以大小为I的电流,静止放在导轨上,垂直于导体棒的匀强磁场的磁感应强度为B,B的方向与竖直方向成θ角。下列说法中正确的是() A.导体棒受到磁场力大小为BLI sin θ B.导体棒对导轨压力大小为mg-BIL sin θ C.导体棒受到导轨摩擦力为μ(mg-BIL sin θ) D.导体棒受到导轨摩擦力为BLI cos θ 4.如图所示,一质量为m的导体棒MN两端分别放在两个固定的光滑圆形导轨上,两导轨平行且间距为L,导轨处在竖直方向的匀强磁场中,当导体棒中通一自右向左的电流I时,导体棒静止在与竖直方向成37°角 的导轨上,取sin 37°=0.6,cos 37°=0.8,求: (1)磁场的磁感应强度B; (2)每个圆导轨对导体棒的支持力大小F N. 5.(多选)位于同一水平面上的两根平行导轨,放置在斜向左上方、与水平面成60°角且范围足够大的匀强磁场中,剖面图如图所示,一根通有方向如图所示的恒定电流的金属棒正在导轨上向右做匀速运动,在匀强磁场沿顺时针缓慢转过30°的过程中,金属棒始终保持匀速运动,则磁感应强度B的大小变化可能是() A.始终变大B.始终变小C.先变大后变小D.先变小后变大

高中物理 共点力动态平衡问题常见题型总结

高中物理共点力动态平衡问题常见题型总结 一、共点力平衡的概念 所谓共点力平衡,讲的就是在共点力的作用下,物体处于静止或者匀速直线运动的状态,当物体处于静止状态的时候,叫做静态平衡,而当物体处于匀速直线运动状态的时候,叫做动态平衡。这两种状态都是平衡状态,所以物体受到的合外力都是零。 共点力平衡的题型也可以分为静态平衡和动态平衡两类。其中静态平衡主要是通过力的合成和分解进行求解,这里不多赘述;而动态平衡问题是学生普遍错的比较多,也比较难以理解的,接下来将主要分析这类问题的题型和解法。 二、共点力动态平衡问题的解法一:解析法 解析法是对研究对象进行受力分析,画出受力分析图,并根据物体的平衡条件列出方程,得到力与力之间的函数关系,一般会涉及到一个变化角度的三角函数。 解析法比较适合题目中有明显角度变化的题型,比如: 【例1】如图所示,小船用绳牵引靠岸,设水的阻力不变,在小船匀速靠岸的过程中,有() A.绳子的拉力不断减小 B.绳子的拉力不断增大 C.船受的浮力减小 D.船受的浮力不变 这个题是比较常见的拉小船的问题,解题的时候可以先对小船进行受力分析, 小船受到重力mg,水的浮力Fn,拉力F以及水的阻力f,在这四个力中,重力mg和水的阻力f是不变的,Fn方向不变,大小改变,F大小和方向都在变。由于小船处于匀速直

线运动中,所以受力平衡,设拉力与水平方向的夹角为θ,有: Fcosθ=f ①; Fn+Fsinθ=mg ②; 再根据小船在靠岸过程中θ增大,则cosθ减小,sinθ增大,由①得F=f/cosθ,F增大;由②得Fn=mg-Fsinθ,F和sinθ都在增大,所以Fn减小。最后答案选BC。 三、共点力动态平衡问题的解法二:图解法 图解法是对研究对象进行受力分析,再根据平行四边形法则或是三角形定则画出不同情况下的矢量图,然后根据有向线段的长度与方向变化,判断各个力的大小和方向的变化。 图解法比较常用,尤其适合受到三个力作用处于平衡状态的题型。图解法根据不同的适用情境,可以分为矢量三角形法、相似三角形法以及辅助圆法。 01 矢量三角形法 受三个力平衡的物体,将三个力首尾相连刚好可以得到一个三角形,三角形三条边的长度和方向分别表示对应力的大小和方向。 矢量三角形法适用于受到的三个力中,一个力大小方向都不变,一个力大小改变方向不变,第三个力大小方向都改变的情况, 解题思路为: 1. 画三角 2. 定方向 3. 找变化 【例2】质量为m的物体用轻绳AB悬挂于天花板上.用水平向左的力F缓慢拉动绳的中点O,如图所示.用 T表示绳OA段拉力的大小,在O点向左移动的过程中() A.F逐渐变大,T逐渐变大

高一物理共点力平衡动态分析题

高一物理能力提高专项训练(一) 共点力平衡与动态分析 1.倾斜长木板一端固定在水平轴O上,另一端缓慢放低,放在长木板上的 物块m一直保持相对木板静止状态,如图所示.在这一过程中,物块m 受到长木板支持力F N和F f的大小变化情况是( ) A.F N变大,F f变大B.F N变小,F f变小 C.F N变大,F f变小D.F N变小,F f变大 2.如图所示,一均匀球放在倾角为α的光滑斜面和一光滑的挡板之间,挡 板与斜面的夹角为θ设挡板对球的弹力为F l,斜面对球的弹力为F2,则当 θ逐渐减小到θ=α的过程中,下列说法正确的是( ) A.F1先减小后增大B.F1先增大后减小 C.F2减小D.F2增大 3.如图所示,电灯悬于两壁之间,保持O点及OB绳的位置不变,而将绳 端A点向上移动,则( ) A.绳OA所受的拉力逐渐增大 B.绳OA所受的拉力逐渐减小 C.绳OA所受的拉力先增大后减小 D.绳OA所受的拉力逐渐先减小后增大 4.把球夹在竖直墙和木板BC之间,不计摩擦.球对墙的压力为F N1,球对板的 压力为F N2.在将板BC逐渐放至水平的过程中,说法正确的是( ) A.F N1,F N2,都增大B.F N1,F N2,都减小 C.F Nl增大,F N2减小D.F N1减小,F N2增大 5.某一物体受到三个力作用,下列各组力中,能使的球挂在光滑的墙壁上,设绳的拉力为 F,球对墙的压力为F N,当绳长增加时,下列说法正确的是( ) A.F,F N均不变B.F减小,F N增大 C.F增大,F N减小D.F减小,F N减小 6.半径为R的表面光滑的半球固定在水平面上。在距其最高点的正上方为h的悬点O,固定长L的轻绳一端,绳的另一端拴一个重为G的小球。小球静止在球面上,如图所示。则绳对小球的拉力T如何变化( );支持力N如何变化( ) A.变大B.变小C.不变D.无法确定

共点力作用下物体的平衡(答案)

共点力作用下物体的平衡 一、学习目标 1.准确且恰当的选取研究对象,进行正确的受力分析且能画出利于解题的受力图。 2.熟练掌握常规力学平衡问题的解题思路。 3.会运用相应数学方法处理力的合成与分解,掌握动态平衡问题的分析方法。 二、知识概要 1. 共点力——几个力作用于物体的一点,或它们的作用线(或其反向延长线)交于一点,这几个力叫共点力。 2、共点力作用下物体的平衡状态:静止或匀速运动 3、共点力作用下物体的平衡条件:合外力为零或加速度为零 F 合=0 或 a=0 在正交分解法时表达式为: F x 合=0,F y 合=0 4、平衡条件的推论 (1)物体受两个力作用处于平衡,则这两个力是一对平衡力。 (2)物体受三个力处于平衡,则: a 、任意两个力的合力与第三个力大小相等,方向相反; b 、平移三力一定构成一个封闭的三角形; c 、三力平衡不平行必共点。 (3)物体受多个力而平衡,则: a 、正交分解法求解 选择x 、y 轴方向时,要使尽可能多的力落在坐标轴上,尽可能少分解力,被分解的力尽可能是已知力,不宜分解待求力 b 、任一个力与其余的力的合力大小相等,方向相反。 5、求解平衡问题的基本思路 (1) 明确平衡状态(加速度为零); (2) 巧选研究对象(整体法和隔离法); 若不涉及物体间内部相互作用,一般用整体法,即以整体为对象;反之,若研究物体间内部的相互作用,则要用隔离法,选对象的原则是受力较少的隔离体。 (3) 准确分析受力 (规范画出受力示意图); 一般受力分析的顺序是:场力(重力、电场力、磁场力)、弹力(接触面的弹力、绳弹力、杆弹力)、摩擦力、已知外力、未知外力。 (4) 据物体的受力和已知条件,采用力的合成(一般适用于三力平衡)、力的分解(正交分解、效果分解)、力汇交原理、矢量三角形法、相似三角形、正弦定理、余弦定理等,确定解题方法; (5) 求解或讨论(解的结果及物理意义)。 三、典型例题 例1.如图所示,轻绳的A 端固定在天花板上,B 端系一个重力为G 的小球,小球静止在固定的光滑的大球球面上。已知AB 绳长为l ,大球半径为R ,天花板到大球顶点的竖直距离AC = d ,∠ABO > 900。求绳对小球的拉力和大球对小球的支持力的大小(小球可视为质点)。 解:小球为研究对象,其受力如图所示。绳的拉力F 、重力G 、支持力F N 三个力构成封闭三解形,它与几何三角形AOB 相似,则根据相似比的关系得到: l F =R d G +=R F N ,于是解得 F = R d l +G ,F N = R d R +G 。 例2.如图所示,质量为m 的物体用一轻绳挂在水平轻杆BC 的C 端,B 端用铰链连接,C 点由轻绳AC 系住,已知AC 、BC 夹角为θ,则轻绳AC 上的张力和轻杆BC 上的压力大小分别为多少? O A C B F N F C A B θ

高中物理 第三章 磁场 习题课 磁场的叠加和安培力作用下的力学问题练习(含解析)教科版选修3-1

习题课磁场的叠加和安培力作用下的力学问题 一、单项选择题 1.在磁感应强度大小为B0、方向竖直向上的匀强磁场中,水平放置一根长 通电直导线,电流的方向垂直于纸面向里,如图所示,a、b、c、d是以 直导线为圆心的同一圆周上的四点,在这四点中( ) A.c、d两点的磁感应强度大小相等 B.a、b两点的磁感应强度大小相等 C.c点磁感应强度的值最小 D.b点磁感应强度的值最大 解析:直导线中的电流在圆周上的a、b、c、d各点产生的磁场的方向沿顺时针切线,磁感应强度大小相同,由矢量叠加可知C正确. 答案:C 2.如图,长为2l的直导线折成边长相等、夹角为60°的 V形,并置于与其所在平面相垂直的匀强磁场中,磁感应 强度为B.当在该导线中通以电流强度为I的电流时,该V 形通电导线受到的安培力大小为( ) A.0 B.0.5BIl C.BIl D.2BIl 解析:V形导线通入电流I时每条边受到的安培力大小均 为BIl,方向分别垂直于导线斜向上,再由平行四边形定 则可得其合力F=BIl,答案为C. 答案:C 3.一段通电导线平行于磁场方向放入匀强磁场中,导线上 的电流方向由左向右,如图所示.在导线以其中心点为轴 转动90°的过程中,导线受到的安培力( ) A.大小不变,方向不变 B.由零增大到最大,方向时刻改变 C.由最大减小到零,方向不变 D.由零增大到最大,方向不变 解析:导线转动前,电流方向与磁场方向平行,导线不受安培 力;当导线转过一个小角度后,电流与磁场不再平行,导线受到安培力的作用;当导线转过90°时,电流与磁场垂直,此时导线所受安培力最大.根据左手定则判断知,力的方向始终不变,选项D正确. 答案:D 4.在纸面上有一个等边三角形ABC,顶点处都通有相同电流的三根长直 导线垂直于纸面放置,电流方向如图所示,每根通电导线在三角形的中 点O产生的磁感应强度大小为B0.中心O处磁感应强度的大小为( ) A.0 B.2B0 C.B0 D. 3 2 B0 解析:磁感应强度是矢量,所以三角形的中心O处的磁感应强度就为三 个直线电流在O点产生磁场的合成.本题就是根据直线电流的磁场特点, 把磁场中的这一点O与直线电流所在处的点(或A、或B、或C)的连线为 半径,作此半径的垂线,垂线的方向指向由安培定则所确定的方向.图 中三个磁场方向就是这样确定的,确定直线电流磁场中任何一点的磁场 方向均取此种方法.直线电流的磁场是以直线电流为中心的一组同心 圆,中心O点处三个直线电流的磁场方向如图所示,由于对称性,它们 互成120°角,由于它们的大小相等,均为B0,根据矢量合成的特点,可知它们的合矢量为零.答案:A 5.如图所示,边长为L的等边三角形导体框是由3根电阻为3r的导体棒

高中物理受力分析(动态平衡问题)典型例题(含答案)【经典】

知识点三:共点力平衡(动态平衡、矢量三角形法) 1.(单选)如图所示,一小球在斜面上处于静止状态,不考虑一切摩擦,如果把竖直挡板由竖直位置缓慢绕 O点转至水平位置,则此过程中球对挡板的压力F1和球对斜面的压力F2的变化情况是().答案B A.F1先增大后减小,F2一直减小 B.F1先减小后增大,F2一直减小 C.F1和F2都一直减小 D.F1和F2都一直增大 2、(单选)(天津卷,5)如图所示,小球用细绳系住,绳的另一端固定于O点.现用水平力F缓慢推动斜面体,小球在斜面上无摩擦地滑动,细绳始终处于直线状态,当小球升到接近斜面顶端时细绳接近水平, 此过程中斜面对小球的支持力F N以及绳对小球的拉力F T的变化情况是().答案D A.F N保持不变,F T不断增大 B.F N不断增大,F T不断减小 C.F N保持不变,F T先增大后减小 D.F N不断增大,F T先减小后增大 3.(单选)如图所示,一光滑小球静止放置在光滑半球面的底端,用竖直放置的光滑挡板水平向右缓慢地 推动小球,则在小球运动的过程中(该过程小球未脱离球面),木板对小球的推力F1、半球面对小球的支持力F2的变化情况正确的是().答案B A.F1增大,F2减小B.F1增大,F2增大 C.F1减小,F2减小D.F1减小,F2增大 4、(单选)如图所示,一物块受一恒力F作用,现要使该物块沿直线AB运动,应该再加 上另一个力的作用,则加上去的这个力的最小值为().答案B A.F cos θB.F sin θ C.Ftan θD.F cot θ 5.(单选)如图所示,一倾角为30°的光滑斜面固定在地面上,一质量为m的小木块在水平力F的作用下静止在斜面上.若只改变F的方向不改变F的大小,仍使木块静止,则此时力F与水平 面的夹角为().答案A A.60°B.45° C.30°D.15° 6.(多选)一铁架台放于水平地面上,其上有一轻质细线悬挂一小球,开始时细线竖直,现将水平力F作用于小球上,使其缓慢地由实线位置运动到虚线位置,铁架台始终保持静止,则在这一 过程中().答案:AD A.细线拉力逐渐增大B.铁架台对地面的压力逐渐增大 C.铁架台对地面的压力逐渐减小D.铁架台所受地面的摩擦力逐渐增大 7、(多选)(苏州调研)如图所示,质量均为m的小球A、B用两根不可伸长的轻绳连接后悬挂于O点,在外力F的作用下,小球A、B处于静止状态.若要使两小球处于静止状态且悬线OA与竖直 方向的夹角θ保持30°不变,则外力F的大小().答案BCD A.可能为 3 3 mg B.可能为 5 2 mg C.可能为2mg D.可能为mg 8、(单选)如图所示,轻绳的一端系在质量为m的物体上,另一端系在一个轻质圆环上,圆环套在粗糙水平杆MN上.现用水平力F拉绳上一点,使物体处于图中实线位置,然后改变F的大小使 其缓慢下降到图中虚线位置,圆环仍在原来的位置不动.在这一过程中,水平拉力F、环 与杆的摩擦力F摩和环对杆的压力F N的变化情况是().答案D A.F逐渐增大,F摩保持不变,F N逐渐增大B.F逐渐增大,F摩逐渐增大,F N保持不变 C.F逐渐减小,F摩逐渐增大,F N逐渐减小D.F逐渐减小,F摩逐渐减小,F N保持不变

(完整版)高考物理专题复习:受力分析 共点力平衡

专题2.3 受力分析共点力平衡 【高频考点解读】 1.学会进行受力分析的一般步骤与方法. 2.掌握共点力的平衡条件及推论. 3.掌握整体法与隔离法,学会用图解法分析动态平衡问题和极值问题. 【热点题型】 题型一物体的受力分析 例1、如图2-4-1所示,固定斜面上有一光滑小球,由一竖直轻弹簧P与一平行斜面的轻弹簧Q连接着,小球处于静止状态,则关于小球所受力的个数不可能的是( ) 图2-4-1 A.1 B.2 C.3 D.4 【提分秘籍】一般步骤 【举一反三】 如图2-4-2所示,物体A置于水平地面上,力F竖直向下作用于物体B上,A、B保持静止,则物体A的受力个数为( )

图2-4-2 A .3 B .4 C .5 D .6 题型二 解决平衡问题的四种常用方法 例2、(多选)如图2-4-3所示,光滑的夹角为θ=30°的三角杆水平放置,两小球A 、B 分别穿在两个杆上,两球之间有一根轻绳相连,现在用力将小球B 缓慢拉动,直到轻绳被拉直时,测出拉力F =10 N ,则此时关于两个小球受到的力的说法正确的是(小球重力不计)( ) 图2-4-3 A .小球A 受到杆对A 的弹力、绳子的张力 B .小球A 受到的杆的弹力大小为20 N C .此时绳子与穿有A 球的杆垂直,绳子张力大小为2033 N D .小球B 受到杆的弹力大小为2033 N 解析:因杆光滑,小球重力不计,故当轻绳被拉直时,小球A 仅受杆的弹力F N2和绳子的张力F T 两个力作用,且有F N2=F T ,A 正确;小球B 受三个力处于平衡状态,将拉力F T 正交分解,由平衡条件得:F T cos 60°=F ,F T sin 60°=F N1,解得:F T =20 N ,F N1=10 3 N 。F N2=F T =20 N ,故B 正确,C 、D 错误。

共点力作用下物体的平衡

3.3 共点力作用下物体的平衡 一、物体的受力分析 1.定义:把指定物体(研究对象)在特定的物理环境中受到的所有外力都找出来,并画出受力示意图的过程。 2.受力分析的一般顺序 先分析场力(重力、电场力、磁场力),再分析接触力(一般先弹力后摩擦力) 二.整体法与隔离法 (1)整体法是指将相互关联的各个物体看成一个整体的方法。当分析整体的受力情况及分析外力对系统的作用时,宜用整体法。 (2)隔离法是指将某物体从周围物体中隔离出来,单独分析该物体的方法。当分析系统内各物体(或一个物体各部分)间的相互作用时,宜用隔离法。 (3)整体法与隔离法的选择 对于多物体问题,如果不求物体间的相互作用力,我们优先采用整体法,这样涉及的研究对象少,未知量少,方程少,求解简便;很多情况下,通常采用整体法和隔离法相结合的方法。 整体法与隔离法的应用 1、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 ,两环由一根质量可忽略、不可伸长的细绳相连,并在某一位置平衡(如图所示)。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FN 和摩擦力f 的变化情况是 ( B ) A .F N 不变,f 变大 B .F N 不变,f 变小 C .F N 变大,f 变大 D .F N 变大,f 变小 2、图7-1所示,两个完全相同重为G 的球,两球与水平面间的动摩擦因数都是μ,一根轻绳两端固结在两个球上,在绳的中点施一个竖直向上的拉力,当绳被拉直后,两段绳间的夹角为θ。问当F 至少多大时,两球将发生滑动? μ θ μ+=2tan G 2F

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