资源简介

　重力、弹力、摩擦力　力的合成与分解
弹力与摩擦力的分析　
/
【典题】(多选)(2019河北衡水高三月考)如图所示,质量为m的木块A放在质量为M的三角形斜面体B上,现用大小不相等、方向相反的水平力F1、F2分别推A和B,它们均静止不动,且F1　　　　　　　　　　　　　　　　
A.A受到四个力的作用
B.B对A的摩擦力方向一定沿斜面向下
C.地面对B的摩擦力方向水平向右,大小为F2-F1
D.地面对B的支持力大小一定等于(M+m)g
答案CD
解析
/
以A为研究对象进行受力分析,如图所示,沿斜面方向,F1的分力和A所受重力的分力大小关系不确定,所以不确定B和A之间有无摩擦力,A的受力个数不确定,选项A、B错误;以整体为研究对象,水平方向:Ff=F2-F1,方向向右,竖直方向:FN'=(M+m)g,选项C、D正确.
/
用假设法分析隐蔽的弹力与静摩擦力
(1)接触面形变情况不清晰,则相关弹力较为“隐蔽”.此时需用“假设法”判定弹力的有无和弹力的方向.
/
也可假设有弹力,做相似分析.
(2)接触面间的相对运动趋势不明确,则相关静摩擦力较为“隐蔽”,此时需用“假设法”判定静摩擦力的有无和静摩擦力的方向.
/
也可假设有静摩擦力,做相似分析.
(3)应用“假设法”时,一般结合力的合成与分解、平衡条件等知识分析.
典题演练提能·刷高分/
1.
/
(2019宁夏银川六中月考)如图所示,A、B、C三物块叠放并处于静止状态,水平地面光滑,其他接触面粗糙,以下受力分析正确的是(　　)
A.A与墙面间存在压力
B.A与墙面间存在静摩擦力
C.A物块共受3个力作用
D.B物块共受5个力作用
答案C
解析以三个物体组成的整体为研究对象,由于地面光滑,对C没有摩擦力,根据平衡条件得知,墙对A没有压力,因而也没有摩擦力,选项A、B错误;物体A受到重力、B的支持力和摩擦力三个力作用,选项C正确;先对A、B整体研究,水平方向上,墙对A没有压力,则由平衡条件分析可知,C对B没有摩擦力,再对B分析,受到重力、A的压力和摩擦力、C的支持力,共四个力作用,选项D错误.
2.如图所示,在水平桌面上放置一斜面体P,斜面倾角为θ,质量分别为m和M的两长方体物块a和b静止在斜面体P上,下列说法正确的是(　　)
/
A.a对b的作用力大小为mg
B.a对P的压力为mgcos θ
C.b受到的总摩擦力为(M+m)gsin θ
D.地面受到向左的摩擦力
答案A
解析取a为研究对象,b对a的作用力大小为mg,方向竖直向上,故a对b的作用力大小为mg,A正确;a对b的压力为mgcos θ,力不能传递,a不对P产生压力,B错误;a对b的摩擦力沿斜面向下,大小为mgsin θ,P对b的摩擦力方向沿斜面向上,大小为(M+m)gsin θ,方向沿斜面向上,故b受到的摩擦力大小为Mgsin θ,方向沿斜面向上,C错误;对整体进行受力分析,整体没有相对运动趋势,地面对P没有摩擦力,D错误.
直线运动中的滑动摩擦力和静摩擦力　
【典题】如图所示为研究物块与木板之间摩擦力大小的实验装置.将一物块和木板叠放于水平桌面上.轻质弹簧测力计一端固定,另一端用细线与物块水平相连.现在用绳索与长木板连接,用手向右水平拉绳索,使长木板在桌面上滑动.弹簧测力计示数稳定后,下列说法正确的是(　　)
/
A.物块与木板之间的摩擦力是静摩擦力
B.木板必须在桌面上做匀速直线运动
C.测力计示数一定等于物块受到的摩擦力
D.测力计示数一定等于木板受到的摩擦力
答案C
解析物块与长木板间发生相对运动,是滑动摩擦力,只要两者间发生相对运动即可,木板不一定在桌面上做匀速直线运动,A、B错误;物块受力平衡,测力计示数等于物块受到的滑动摩擦力,C正确;木板与物块、桌面间都会有摩擦力,D错误.
/
匀速直线运动中的滑动摩擦力或静摩擦力
(1)若两物体在接触面处相对滑动,则此处为滑动摩擦力F滑=μFN,其大小与运动速度无关,方向与相对运动方向相反.
(2)若两物体在接触面处相对静止,一起做匀速直线运动,则接触面处为静摩擦力F静,其大小介于0~Ffmax之间,方向与相对运动趋势方向相反.
(3)结合受力平衡,合外力为零,确定摩擦力的大小和方向.
典题演练提能·刷高分/
1.如图所示,长为3L的木板从光滑水平面滑上长为5L的粗糙桌面,停止运动时木板右端离开桌面边缘距离为L,则该过程中,木板所受摩擦力Ff与位移x的关系图象是(　　)
/
/
答案D
解析在前3L的位移中,木板对桌面的压力FN随x均匀增大.则滑动摩擦力Ff=μFN随x均匀增大;在后3L的位移中,FN=mg不变,滑动摩擦力Ff=μmg不变,故D正确.
2.为了让乘客乘车更为舒适,某探究小组设计了一种新的交通工具,乘客的座椅能随着坡度的变化而自动调整,使座椅始终保持水平,如图所示.当此车减速上坡时,乘客(　　)
/
A.处于超重状态
B.不受摩擦力的作用
C.受到向后(水平向左)的摩擦力作用
D.所受力的合力竖直向上
答案C
解析当车减速上升时,车和乘客的加速度沿斜面向下,处于失重状态,A错误;将加速度分解可知乘客有水平向左的分加速度,故乘客受到水平向左的静摩擦力作用,C正确,B错误;根据牛顿第二定律可知,乘客所受力的合力与加速度方向相同,沿斜面向下,D错误.
力的合成与分解的理解和应用　
【典题1】
/
(多选)(2018天津卷·7)明朝谢肇氵制的《五杂组》中记载:“明姑苏虎丘寺塔倾侧,议欲正之,非万缗不可.一游僧见之曰:无烦也,我能正之.”游僧每天将木楔从塔身倾斜一侧的砖缝间敲进去,经月余扶正了塔身.假设所用的木楔为等腰三角形,木楔的顶角为θ,现在木楔背上加一力F,方向如图所示,木楔两侧产生推力FN,则(　　)
A.若F一定,θ大时FN大
B.若F一定,θ小时FN大
C.若θ一定,F大时FN大
D.若θ一定,F小时FN大
答案BC
解析
/
本题考查力的分解,确定合力与分力等效替代关系是正确解题的关键.作用在木楔背上的力F可以分解为垂直于两个侧面的分力FN,如图所示.由平行四边形定则可知,FN=
??
2sin
??
2
,由上式可知,F一定时,木楔顶角越小,FN越大,选项A错误、B正确;木楔顶角一定时,F越大,FN越大,选项C正确、D错误.
【典题2】小明想推动家里的衣橱,但使出了最大的力气也推不动,他便想了个妙招,如图所示,用A、B两块木板,搭成一个底角较小的人字形架,然后往中央一站,衣橱被推动了.下列说法中正确的是(　　)
/
A.这是不可能的,因为小明根本没有用力去推衣橱
B.这有可能,A板对衣橱的推力有可能大于小明的重力
C.A、B板的夹角应该尽可能小,才能推动衣橱
D.这不可能,A板对衣橱的推力不可能大于小明的重力
答案B
解析由题意可知A、B两块木板构成的顶角α很大,将小明的重力沿两板方向分解,根据平行四边形定则可知F=
????
2cos
??
2
,B正确,D错误;且A、B板的夹角越大,沿两板的分力越大,推动衣橱的力越大,A、C错误.
/
力的效果分解法求分力的步骤
(1)首先根据力的实际作用效果确定两个分力的方向.
(2)再根据两个分力的方向画出平行四边形.
(3)然后由平行四边形和数学知识,如正弦定理、余弦定理、三角形相似等求出两分力的大小.
典题演练提能·刷高分/
1.
/
(多选)如图所示,在“验证力的平行四边形定则”的实验中,用A、B两弹簧秤拉橡皮条结点,使其到达O点处,此时α+β>90°,然后保持弹簧测力计B的示数不变而减小β时,为保持结点O位置不变,可采取的办法是(　　)
A.减小A的读数,同时减小α角
B.减小A的读数,同时增大α角
C.增大A的读数,同时减小α角
D.增大A的读数,同时增大α角
/
答案AB
解析保持O点的位置不变,即保持两弹簧测力计的合力FO不变,当保持弹簧测力计B的示数不变时,由平行四边形定则作图,由图可知A、B正确,C、D错误.
2.(2019河北衡水调研)如图所示,质量为m的物体置于倾角为θ的固定斜面上,物体与斜面之间的动摩擦因数为μ,先用平行于斜面的推力F1作用于物体上使其能沿斜面匀速上滑(如图甲),若改用水平推力F2作用于物体上,也能使物体沿斜面匀速上滑(如图乙),则两次的推力之比
??
1
??
2
为(　　)
/
A.cos θ+μsin θ B.cos θ-μsin θ
C.1+μtan θ D.1-μtan θ
答案B
解析物体在力F1作用下和力F2作用下匀速运动时的受力如图1、2所示.
/
将物体受力沿斜面方向和垂直于斜面方向正交分解,由平衡条件可得:F1=mgsin θ+Ff1,FN1=mgcos θ,Ff1=μFN1,F2cos θ=mgsin θ+Ff2,FN2=mgcos θ+F2 sin θ,Ff2=μFN2,解得:F1=mgsin θ+μmgcos θ,F2=
????sin??+??????cos??
cos??-??sin??
,故
??
1
??
2
=cos θ-μsin θ,B正确.

展开更多......

收起↑