受力分析和物体的平衡典型问题分析(精品)_受力分析和物体的平衡

2020-02-28 其他范文下载本文

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高三理（3）动力学

受力分析物体的平衡

【知识要点】

一、受力分析

(1)明确研究对象

(2)按顺序找力：一般按照先场力(重力、电场力、磁场力),后接触力（弹力，摩擦力）的方式进行受力分析。严格按照受力分析的步骤进行分析是防止‘漏力”的有效措施；注意寻找施力物体是防止“添力”的有效办法．找不到施力物体的力肯定是不存在的．

(3)只分析性质力,不画效果力

二、共点力作用下物体的平衡的处理方法

1．整体和隔离思想。通常在分析外力对系统的作用时．用整体法；在分析系统内各物体(各部分)向相互作用时，用隔离法．

2．正交分解：（适合三个以及三个以上的力）①确定研究对象；②分析受力情况；③建立适当坐标；④列出平衡方程求解。

3、三个力的分析法：①正交分解法；②正弦定理法（拉密原理）；③余弦定理法；④相似三角形法；⑤平行四边形法；⑥矢量三角形法。

对于由几个物体约束的研究对象的平衡问题，有时用相似三角形法处理会非常的方便，而对于三个力作用下的物体动态平衡问题，矢量三角形是主要的处理方法。

【典例分析】

例1．分析A和B物体的受力情况

例2．如图所示，斜面小车M静止在光滑水平面上，一边紧贴墙壁。若再在上面加一物体m，且M、m相对静止，试分析小车受哪几个力的作用？

例3．如图所示，小车上固定着三角硬杆，杆的端点固定着一个质量为m的小球。当小车水平向右的加速度逐渐增大时，杆对小球的作用力的变化（用F1至 F4变化表示）可能是下图中的（OO’沿杆方向）C

例4．如图所示，用两根细线把A、B两小球挂在天花板上同一点O，并用第三根细线连接A、B两小球，然后用某个力F作用在小球A上，使三根细线均处于直线状态，且OB细线恰好沿竖直方向，两小球均处于静止状态。则该力可能为图中的（BC）

A．F1B．F

2C．F3D．F

4例5．用三根轻绳将质量为m的物块悬挂在空中,如图所示.已知ac 和bc与竖直方向的夹角分别为300和600，则ac绳和bc绳中的拉力分别为（A）

11,mgB

．mg 2211,mgD

．mg, 4224C

．

例6．如图所示，斜面体放在墙角附近，一个光滑的小球置于竖直墙和斜面之间，若在小球上施加一个竖直向下的力F，小球处于静止。如果稍增大竖直向下的力F，而小球和斜面体都保持静止，关于斜面体对水平地面的压力和静摩擦力的大小的下列说法：①压力随力F增大而增大；②压力保持不变；③静摩擦力随F增大而增大；④静摩擦力保持不变。其中正确的是（A）

A．只有①③正确

B．只有①④正确

C．只有②③正确

D．只有②④正确

例7．如图所示，质量为m=4kg的物体，置与一粗糙的斜面上，用一平行与斜面体的大小为30N的力F推物体，物体沿斜面向上匀速运动，斜面体的质量M=10kg，且始终静止，θ=370，取g=10m/s2 ,求地面对斜面体的摩擦力及支持力？ T=12Nf=24N

例8．如图所示，一个重力为mg的小环套在竖直的半径为r的光滑大圆环上，一劲度系数为k，自然长度为L（L

【随堂巩固】

1．如图所示，汽车以速度V通过一半圆形拱桥的顶点时，关于汽车的受力的说法正确的是（D）

A．汽车受重力、支持力、向心力

B．汽车受重力、支持力、牵引力、摩擦力、向心力

C．汽车的向心力是重力

D．汽车的重力和支持力的合力提供向心力

2．如图所示，上表面水平的物体A单独放在固定斜面上时，恰好能沿斜面匀速下滑．若将另一个物体B轻轻地放置在物体A上，使A、B共同沿该斜面下滑，下列说法中正确的是（C）

A．A和B将共同加速下滑B． A和B将共同减速下滑

C．A和B将共同匀速下滑

D．物体A受到的合力增大

3．如图所示，物体A、B、C叠放在水平桌面上，水平力F作用于C物体，使A、B、C以共同速度向右匀速运动，那么关于物体受几个力的说法正确的是（A）

A．A 受6个，B受2个，C受4个

B．A 受5个，B受3个，C受3个

C．A 受5个，B受2个，C受4个

D．A 受6个，B受3个，C受4个

4．如图，水平的皮带传送装置中，O1为主动轮，O2为从动轮，皮带在匀速移动且不打滑。此时把一重10N的物体由静止放在皮带上的A点，若物体和皮带间的动摩擦因数μ＝0.4.则下列说法正确的是（B）

⑴刚放上时，物体受到向左的滑动摩擦力4N

⑵达到相对静止后，物体在A点右侧，受到的是静摩擦力 A

⑶皮带上M点受到向下的静摩擦力

⑷皮带上N点受到向下的静摩擦力

A．（2）（3）（4）B.（1）（3）（4）C.（1）（2）（4）D.（1）（2）（3）（4）

5．竖直墙面与水平地面均光滑且绝缘，小球A、B带有同种电荷。现用指向墙面的水平推力F作用于小球B，两球分别静止在竖直墙和水平地面上，如图所示，如果将小球B向左推动少许，当两球重新达到平衡时，与原来的平衡状态相比较（D）

①推力F将变大

②竖直墙面对小球A的弹力变大

③地面对小球B的支持力不变

④两小球之间的距离变大

Ａ．①②Ｂ．②③Ｃ．②④Ｄ．③④

6．如图所示，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的重物，且B端系有一根轻绳并绕过定滑轮A，用力F拉绳，开始时∠BCA＞90°，现使∠BCA

缓慢变小，直到杆BC接近竖直杆AC。此过程中，杆BC所受的力（）A

A．大小不变

B．逐渐增大

C．先减小后增大

D．先增大后减小

7．如图所示，两球A、B用劲度系数为k1的轻弹簧相连，球B用长为L的细绳悬于O点，球A固定在O点正下方，且点OA之间的距离恰为L，系统平衡时绳子所受的拉力为F1．现把A、B间的弹簧换成劲度系数为k2的轻弹簧，仍使系统平衡，此时绳子所受的拉力为F2，则F1与F2的大小之间的关系为 B

A．F1 > F

2B．F1 = F2

C．F1

D．无法确定

8．如图所示，竖直平面内放一直角杆AOB，杆的水平部分粗糙，竖直部分光滑，两部分各有质量相等的小球A和B套在杆上，A、B间用不可伸长的轻绳相连，用水平拉力F沿杆向右拉A使之缓慢移动的过程中AD

A.A球受到杆的弹力保持不变

B.A球受到的摩擦力逐渐变小

C.B球受到杆的弹力保持不变

D.力F逐渐增大

9．在如图所示装置中，两物体质量分别为m1、m2，悬点a、b间的距离远大于滑轮的直径，不计一切摩擦，整个装置处于静止状态．由图可知 AC

A．α一定等于βB．m1一定大于m

2C．m1一定小于2m2D．m1可能大于2m2

10．在水平桌面M上放置一块正方形薄木板abcd，在木板的正中点放里一个质量为m的木块，如图所示．先以木板的ad边为轴，将木板向上缓慢转动，使木板的ab边与桌面的夹角为；再接着以木板的ab边为轴，将木板向上缓慢转动，使木板的ad边与桌面的夹角也为(ab边与桌面的夹角不变）．在转动过程中木块在木板上没有滑动，则转动之后木块受到的摩擦力大小为（B）A.22mgsinB.2mgsin

C.mgsin2D.mgsin2

11．在进行人体艺术表演时，有六位演员从上到下排成如图所示三层人形，已知每位演员的质量为m；重力加速度为g，则（BC）

A．3号演员与4号演员的肩膀承受的压力一样大

B．5号演员肩膀承受的压力为1.50mg

C．地面对4号演员的支持力为1.75mg

D．地面对5号演员的支持力为2.00mg

12．如图所示，物体A放在物体B上，物体B放在光滑水平面上，已知mA=6Kg，mB=2Kg，A、B间动摩擦因数为μ=0.2。A物上系一细线，细线能承受的最大拉力为20N，水平向右拉细线，下述说法中正确的是：（CD）A．当F

B．当F>12N时，A相对B滑动；

C．当F=16N时，B受A摩擦力等于4N；

D．无论拉力F多大，A相对B始终静止

13．如图所示，mgsinθ＞Mg，在m上放一小物体时，m仍保持静止，则（D）

A．绳子的拉力增大