高一物理必修1第三章:
受力分析、共点力平衡专题
一、受力分析
1、为了在受力分析时不多分析力,也不漏力,一般按以下步骤进行:
(1)确定研究对象:可以是某个物体也可以是整体。
(2)按顺序画力
①先重力:作用点画在物体的重心,方向竖直向下。
②次已知力
③再接触力(弹力和摩擦力):看研究对象跟周围其他物体有几个接触点(面),先对某个接触点(面)分析,若有挤压,则画出弹力,若还有相对运动或相对运动的趋势,则再画出摩擦力。
分析完一个接触点(面)后,再依次分析其他的接触点(面)。
④再其他场力:看是否有电、磁场力作用,如有则画出。
2、受力分析常用方法:
通常在分析外力对系统作用时,用整体法;在分析系统内各物体之间的相互作用时,用隔离法。
有时在解答一个问题时要多次选取研究对象,需要整体法与隔离法交叉使用。
二、共点力平衡
1、共点力:共点力平衡是指物体同时受到几个力的作用,如果这几个力都作用在物体的同一点,或者它们的作用线延长后相交于同一点,这几个力就叫做共点力。
2、平衡状态:物体处于静止或匀速直线运动状态。
由此可见,平衡状态分两种情况:
一种是静态平衡,此时,物体运动的速度v=0,物体的加速度a=0;
另一种状态是动态平衡,此时,物体运动的速度v≠0,物体的加速度a=0。
3、共点力作用下物体的平衡条件:
物体处于平衡状态,其受力必须满足合外力为零,即F合=0,加速度a=0。
4、共点力平衡的推论:
(1)二力平衡:如果物体在两个共点力的作用下处于平衡状态,这两个力必定大小相等、方向相反,为一对反力。
(2)三力平衡:如果物体在三个力的作用下处在平衡状态,那么这三个力不是平行的话就必共点,而且其中两个力的合力必与第三个力大小相等、方向相反。
根据这个特点,我们求解三力平衡问题时,常用的方法是力的合成法,当然也可以用分解法(包括正交分解)、力的矢量三角形法和相似三角形法等。
(3)多力平衡:如果物体受多个力作用处于平衡状态,其中任何一个力与其余力的合力大小相等、方向相反。
三、基础训练:
1、对小物块A受力分析:
2、分别对A、B或者P、Q受力分析
3、分别对A 、B 、C 受力分析
A、B、C叠放于水平地面上, 用两相同的夹板夹住三个重为G 加一水平力F,三物体仍静止 的物体A 、B 、C ,三个物体均保持静止
四、巩固提高:
1、(多选)如图,在水平力F 作用下,A 、B 保持静止。
若A 与B 的接触面是水平的,且F ≠0,则关于B 的受力个数可能为 A.3个 B.4个 C.5个 D.6个
2、(多选0如图所示,竖直放置的轻弹簧一端固定在地面上,另一端与斜面体P 相连,P 与斜放在其上的固定档板MN 接触且处于静止状态,则斜面体P 此刻受到的外力的个数有可能是( )
A 、2个
B .3个
C .4个
D 、5个
3、如图所示,光滑半球形容器固定在
水平面上,O 为球心,一质量为m 的小滑块,在水平力F 的作用下静止P 点。
设滑块所受支持力为
N
F 。
OF 与水平方向的夹角为θ。
下列关系正确的是
A.θ
tan mg
F =
B .θtan mg F =
C . θ
tan mg
F N =
D .θtan mg F N =
4、 如图,用细线AO 、BO 悬挂重力,BO 是水平的,AO
与竖直方向成α角.如果改变BO 长度使β角减小,而保持O 点不动,角α(α < 450)不变,在β角减小到等于α角的过程中,两细线拉力有何变化?
A. F A 一直减小,F B 先减小后增大
B. F A 一直增大,F B 先减小后增大
C. F A 一直减小, F B 先增大后减小
D. F A 一直增大,F B 先增大后减小
5、如图,小球用细线拴住放在光滑斜面上,用力推斜
面向左运动,小球缓慢升高的过程中,细线的拉力将:
A.先增大后减小
B.先减小后增大
C.一直增大
D.一直减小
6、如图,是给墙壁粉刷涂料用的“涂料滚”的示意图.使用时,用撑竿推着粘有涂料的涂料滚沿墙壁上下缓缓滚
动,把涂料均匀地粉刷到墙上.撑竿的重量和墙壁的摩擦均不计,而且撑竿足够长,粉刷工人站在离墙壁一定距离处缓缓上推涂料滚,该过程中撑竿对涂料滚的推力为F 1,涂料滚对墙壁的压力为F 2,以下说法正确的是
A 、F 1增大 , F 2减小
B 、F 1减小, F 2 增大
C 、F 1、、F 2均增大
D 、F 1、、F 2均减小
7.(多选)如图所示我国国家大剧院外部呈椭球型,一警卫人员为执行特殊任务,必须冒险在椭球型屋顶向
θ
上缓慢爬行,他在向上爬的过程中
A.屋顶对他的支持力变大
B.屋顶对他的支持力变小
C.屋顶对他的摩擦力变大
D.屋顶对他的摩擦力变小
8、有一个直角支架AOB,AO是水平放置,表面粗糙.OB 竖直向下,表面光滑.OA上套有小环P,OB套有小环Q,两环质量均为m,两环间由一根质量可以忽略、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,那么移动后的平衡状态和原来的平衡状态相比较,AO杆对P的支持力F N和细绳上的拉力F的变化情况是:() 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
9、如图所示,固定在水平面上的光滑半球,球心O的正上方固定一个小定滑轮,细绳一端拴一小球,小球置于半球面上的A点,另一端绕过定滑轮。
今缓慢拉绳使小球从A点滑到半球顶点,则此过程中,小球对半
球的压力N及细绳的拉力F大小变化情况是
A. N变大,F变大
B .N变小,F变大
C .N不变,F变小
D .N变大,F变小
10、如图,AC是上端带定滑
轮的固定竖直杆,质量不计的轻杆BC一端通过铰链固定在C点,另一端B悬挂一重为G的物体,且B端系有一根轻绳,并绕过定滑轮A,用力F拉绳,开始时角BCA 大于900,现使角BCA缓慢减小,直
到杆BC接近竖直杆AC。
此过程中,
轻杆B端所受的力将
A.大小不变
B.逐渐增大
C.逐渐减小
D.先减小后增大
11、(多选)如图所示,晾晒衣服的绳子轻且光滑,悬挂衣服的衣架的挂钩也是光滑的,轻绳两端分别固定在两根竖直杆上的A、B两点,衣服处于静止状态.如果保持绳子A端位置不变,将B 端分别移动到不同的位置。
下列判断正确的是A.B端移到B1位置时,绳子张力不变
B.B端移到B2位置时,绳子张力变小
C.B端在杆上位置不动,将杆移动到虚线位置时,绳子张力变大
D.B端在杆上位置不动,将杆移动到虚线位置时,绳子张力变小
12、如图所示,置于水平地面的三脚架上固定着一质量为m的照相机,三脚架的三根轻质支架等长,与竖直方向均成30°角,则每根支架中承受的压力大小为
A .
1
3
mg
B.
2
3
mg
C.
3
6
mg
D.
23
9
mg
13、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点的连线与水平线的夹角为α=60°,则m2:m1为
A.
3
3
B.
3
2
C.
2
3
D.
2
2
答案:1-5:BC/AC/A/A/B
6-10:A/AD/B/C/A
11-13:AD/D/A
O
F。