【人教版(2019) 暑假高一物理预习讲义】第6讲.受力分析与平衡(学生版+教师版)

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【人教版(2019) 暑假高一物理预习讲义】第6讲.受力分析与平衡(学生版+教师版)

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一、物体受力分析方法:
1、选择研究对象.物体、系统(整体)。
2、作出研究对象的受力示意图.
受力分析的顺序:先找重力,再弹力,然后摩擦力,最后分析其它力。
平衡状态:物体处于静止或匀速直线运动状态。
(1)静止:v=0,a=0;
(2)匀速直线运动:v =恒量,a=0;
平衡状态的分类:
(1)静态平衡:二力平衡、三力平衡、多力平衡
(2)动态平衡:利用图解法分析动态平衡问题,直观、简便;一般情况物体所受的三力中,有一个恒力(如G),还有一个是方向不变仅大小变的力,另一个则是大小和方向都变的力.
二、假设法
假设法解决物体受力平衡问题,常用在判别相互接触物体间的弹力有无和静摩擦力方向。可先假设物体间接触面光滑即不受静摩擦力时,看物体会发生怎样的相对运动,再依据“静摩擦力方向与物体相对运动的趋势方向相反”并结合平衡条件进行判断、求解。
三、隔离法与整体法
1、整体法:以几个物体构成的整个系统为研究对象进行求解的方法。在许多问题中用整体法比较方便,但整体法不能求解系统的内力。
2、隔离法:把系统分成若干部分并隔离开来,分别以每一部分为研究对象进行受力分析,分别列出方程,再联立求解的方法。
3、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。
题型1 假设法
【例1】A、B都静止,绳竖直,斜面光滑,分析A、B的受力。
【例2】如图所示,位于斜面上的物块的质量为M,在沿斜面向上的力F作用下,处于静止状态,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
【答案】ABCD
【例3】如图所示,一重球用轻质弹簧悬挂着,且与光滑斜面接触处于静止状态,若弹簧保持竖直状态,则重球受到的力有( )
重力和弹簧的拉力
B. 重力、弹簧的拉力和斜面的支持力
C. 重力、斜面的弹力和斜面的静摩擦力
D. 重力、弹簧的拉力、斜面的支持力和下滑力
【答案】A
题型2 隔离法与整体法
【例4】分析A、B的受力及地面摩擦力,A、B都静止。
【例5】如图所示,物体A贴在竖直墙面上,在竖直轻弹簧作用下,A、B保持静止。则物体A的受力个数为( )
A.2  B.3  C.4  D.5
【答案】C
【例6】如图所示,在粗糙水平面上有一个三角形木块a b c,在它的两个粗糙斜面上分别放两个质量为和的木块,>,已知三角形木块和两物体都是静止的,则粗糙水平面对三角形木块摩擦力( )
A.有摩擦力的作用,摩擦力的方向水平向右
B.有摩擦力的作用,摩擦力的方向水平向左
C.有摩擦力的作用,但摩擦力的方向不能确定,因为、、θ1、θ2的数值并未给出
D. 没有摩擦力作用。
【答案】D
题型3 动态平衡
【例7】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FN1,球对板的压力为FN2.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和F都增大 B.F和F都减小
C.F增大,F减小 D.F减小,F增大
【答案】D
分析A的受力
A静止 A沿着水平面向右运动     A静止
     
 A沿着斜面向上运动  A向下运动,斜面不光滑     小球光滑
2、分析A的受力
  
沿电梯匀速上升的人  A静止  A匀速下滑 A沿着墙向上运动 沿粗糙的天花板向右运动的物体F>G  
3、分析下列杆所受的力(竖直面光滑,水平面粗糙)
4、如图所示,保持θ不变,将B点向上移,则BO绳的拉力将:( )
A. 逐渐减小
B. 逐渐增大
C. 先减小后增大
D. 先增大后减小
【答案】C
5、如图所示,用绳和吊起一个物体,绳与竖直方向的夹角为,能承受的最大拉力为,绳与竖直方向的夹角为,能承受的最大拉力为.欲使两绳都不断,物体的重力不应超过多少
1、如图所示,水平传送带上的物体。
(1)随传送带匀速运动
(2)传送带由静止起动
如图,倾斜传送带上的物体
(1)向上匀速运输
(2)向下匀速运输
2、如图所示,各图中,物体总重力为G,请分析砖与墙及砖与砖的各接触面间是否有摩擦力存在?如有大小是多少?
分析A、B的受力
A静止 A、B一起匀速向右运动
小球静止时的滑轮A A、B一起匀速向右运动
4、
a、b、c都静止,分析a所受力 A、B、C都静止分析C所受力
5、分析A和B物体受的力 分析A和C受力
A静止,A质量大于B的质量 A、B一起匀速向右运动
6、、、三物体质量分别为,如图所示的连接,绳子不可伸长、绳子和滑轮的质量、滑轮的摩擦均可不计。若A随B一起沿桌面做匀速直线运动,则可以判定( )
A.物块与桌面间有摩擦力,大小为
B.物块与之间有摩擦力,大小为
C.桌面对、对都有摩擦力的作用,两者方向相同,大小均为
D.桌面对、对都有摩擦力的作用,两者方向相反,大小均为
【答案】A
7、如图所示物体和的重力都为,各接触面的动摩擦因数均为,、两物体同时受到、方向相反的两个水平力的作用,则对的摩擦力大小和方向如何?地面对的摩擦力大小和方向如何?
8、L型木板P(上表面光滑)放在固定斜面上,轻质弹簧一端固定在木板上,另一端与置于木板上表面的滑块Q相连,如图所示.若P、Q一起沿斜面匀速下滑,不计空气阻力.则木板P的受力个数为
A.3   B.4   C.5   D.6
【答案】C
9、三段不可伸长的细绳OA、OB、OC能承受的最大拉力相同,它们共同悬挂一重物,如图所示,其中OB是水平的,A端,B端固定,若逐渐增加C端所挂物体的质量,则最先断的绳
A、必定是OA B、必定是OB
C、必定是OC D、可能是OB,也可能是OC
【答案】A
10、如图所示,杆BC的B端用铰链接于竖直墙上,另一端C为一滑轮,重物G上系一绳经过滑轮固定在墙上的A点处,杆恰好平衡,若将绳的A端沿墙向下移,使之再平衡(BC杆、滑轮、绳的质量及摩擦均不计),则( )
A.绳的拉力增大,BC杆受压力增大 B.绳的拉力不变,BC杆受压力减小
C.绳的拉力不变,BC杆受压力增大 D.绳的拉力增大,BC杆受压力不变
【答案】C
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一、物体受力分析方法:
1、选择研究对象.物体、系统(整体)。
2、作出研究对象的受力示意图.
受力分析的顺序:先找重力,再弹力,然后摩擦力,最后分析其它力。
平衡状态:物体处于静止或匀速直线运动状态。
(1)静止:v=0,a=0;
(2)匀速直线运动:v =恒量,a=0;
平衡状态的分类:
(1)静态平衡:二力平衡、三力平衡、多力平衡
(2)动态平衡:利用图解法分析动态平衡问题,直观、简便;一般情况物体所受的三力中,有一个恒力(如G),还有一个是方向不变仅大小变的力,另一个则是大小和方向都变的力.
二、假设法
假设法解决物体受力平衡问题,常用在判别相互接触物体间的弹力有无和静摩擦力方向。可先假设物体间接触面光滑即不受静摩擦力时,看物体会发生怎样的相对运动,再依据“静摩擦力方向与物体相对运动的趋势方向相反”并结合平衡条件进行判断、求解。
三、隔离法与整体法
1、整体法:以几个物体构成的整个系统为研究对象进行求解的方法。在许多问题中用整体法比较方便,但整体法不能求解系统的内力。
2、隔离法:把系统分成若干部分并隔离开来,分别以每一部分为研究对象进行受力分析,分别列出方程,再联立求解的方法。
3、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。
题型1 假设法
【例1】A、B都静止,绳竖直,斜面光滑,分析A、B的受力。
【例2】如图所示,位于斜面上的物块的质量为M,在沿斜面向上的力F作用下,处于静止状态,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
【例3】如图所示,一重球用轻质弹簧悬挂着,且与光滑斜面接触处于静止状态,若弹簧保持竖直状态,则重球受到的力有( )
重力和弹簧的拉力
B. 重力、弹簧的拉力和斜面的支持力
C. 重力、斜面的弹力和斜面的静摩擦力
D. 重力、弹簧的拉力、斜面的支持力和下滑力
题型2 隔离法与整体法
【例4】分析A、B的受力及地面摩擦力,A、B都静止。
【例5】如图所示,物体A贴在竖直墙面上,在竖直轻弹簧作用下,A、B保持静止。则物体A的受力个数为( )
A.2  B.3  C.4  D.5
【例6】如图所示,在粗糙水平面上有一个三角形木块a b c,在它的两个粗糙斜面上分别放两个质量为和的木块,>,已知三角形木块和两物体都是静止的,则粗糙水平面对三角形木块摩擦力( )
A.有摩擦力的作用,摩擦力的方向水平向右
B.有摩擦力的作用,摩擦力的方向水平向左
C.有摩擦力的作用,但摩擦力的方向不能确定,因为、、θ1、θ2的数值并未给出
D. 没有摩擦力作用。
题型3 动态平衡
【例7】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FN1,球对板的压力为FN2.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和F都增大 B.F和F都减小
C.F增大,F减小 D.F减小,F增大
分析A的受力
A静止 A沿着水平面向右运动     A静止
     
 A沿着斜面向上运动  A向下运动,斜面不光滑     小球光滑
2、分析A的受力
  
沿电梯匀速上升的人  A静止  A匀速下滑 A沿着墙向上运动 沿粗糙的天花板向右运动的物体F>G
3、分析下列杆所受的力(竖直面光滑,水平面粗糙)
4、如图所示,保持θ不变,将B点向上移,则BO绳的拉力将:( )
A. 逐渐减小
B. 逐渐增大
C. 先减小后增大
D. 先增大后减小
5、如图所示,用绳和吊起一个物体,绳与竖直方向的夹角为,能承受的最大拉力为,绳与竖直方向的夹角为,能承受的最大拉力为.欲使两绳都不断,物体的重力不应超过多少
1、如图所示,水平传送带上的物体。
(1)随传送带匀速运动
(2)传送带由静止起动
如图,倾斜传送带上的物体
(1)向上匀速运输
(2)向下匀速运输
2、如图所示,各图中,物体总重力为G,请分析砖与墙及砖与砖的各接触面间是否有摩擦力存在?如有大小是多少?
分析A、B的受力
A静止 A、B一起匀速向右运动
小球静止时的滑轮A A、B一起匀速向右运动
4、
a、b、c都静止,分析a所受力 A、B、C都静止分析C所受力
5、分析A和B物体受的力 分析A和C受力
A静止,A质量大于B的质量 A、B一起匀速向右运动
6、、、三物体质量分别为,如图所示的连接,绳子不可伸长、绳子和滑轮的质量、滑轮的摩擦均可不计。若A随B一起沿桌面做匀速直线运动,则可以判定( )
A.物块与桌面间有摩擦力,大小为
B.物块与之间有摩擦力,大小为
C.桌面对、对都有摩擦力的作用,两者方向相同,大小均为
D.桌面对、对都有摩擦力的作用,两者方向相反,大小均为
7、如图所示物体和的重力都为,各接触面的动摩擦因数均为,、两物体同时受到、方向相反的两个水平力的作用,则对的摩擦力大小和方向如何?地面对的摩擦力大小和方向如何?
8、L型木板P(上表面光滑)放在固定斜面上,轻质弹簧一端固定在木板上,另一端与置于木板上表面的滑块Q相连,如图所示.若P、Q一起沿斜面匀速下滑,不计空气阻力.则木板P的受力个数为
A.3   B.4   C.5   D.6
9、三段不可伸长的细绳OA、OB、OC能承受的最大拉力相同,它们共同悬挂一重物,如图所示,其中OB是水平的,A端,B端固定,若逐渐增加C端所挂物体的质量,则最先断的绳
A、必定是OA B、必定是OB
C、必定是OC D、可能是OB,也可能是OC
10、如图所示,杆BC的B端用铰链接于竖直墙上,另一端C为一滑轮,重物G上系一绳经过滑轮固定在墙上的A点处,杆恰好平衡,若将绳的A端沿墙向下移,使之再平衡(BC杆、滑轮、绳的质量及摩擦均不计),则( )
A.绳的拉力增大,BC杆受压力增大 B.绳的拉力不变,BC杆受压力减小
C.绳的拉力不变,BC杆受压力增大 D.绳的拉力增大,BC杆受压力不变
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