物体的受力分析典型例题Word文档格式.docx
《物体的受力分析典型例题Word文档格式.docx》由会员分享,可在线阅读,更多相关《物体的受力分析典型例题Word文档格式.docx(18页珍藏版)》请在冰点文库上搜索。
c图中A球光滑,0为圆心,0/为重心。
图1—4
【例4】如图1—6所示,小车上固定着一根弯成a角的曲杆,杆的另一端固定一个质
量为m的球,试分析下列情况下杆对球的弹力的大小和方向:
(1)小车静止;
(2)小车以
加速度a水平向右加速运动;
(3)小车以加速度a水平向左加速运动;
(4)加速度满足什
么条件时,杆对小球的弹力沿着杆的方向。
3•摩擦力。
摩擦力的产生条件为:
(1)两物体相互接触,且接触面粗糙;
(2)接触面间有挤压;
(3)有相对运动或相对运动趋势。
摩擦力的方向为与接触面相切,与相对运动方向或相对运动趋势方向相反。
判断摩擦力有无和方向的方法:
假设法、运动状态分析法、牛顿第三定律分析法。
【例5】如图1—8所示,判断下列几种情况下物体A与接触面间有、无摩擦力。
图1—8
图a中物体A静止。
图b中物体A沿竖直面下滑,接触面粗糙。
图c中物体A沿光
滑斜面下滑。
图d中物体A静止。
图a中无摩擦力产生,图b中无摩擦力产生,图c中无摩
擦力产生,图d中有摩擦力产生。
【例6】如图1—9所示为皮带传送装置,甲为主动轮,传动过程中皮带不打滑,P、
Q分别为两轮边缘上的两点,下列说法正确的是:
A.P、Q两点的摩擦力方向均与轮转动方向相反
B.
Q
P点的摩擦力方向与甲轮的转动方向相反,
Q点的摩擦力方向与乙轮的转动方向相同
C.P点的摩擦力方向与甲轮的转动方向相同,
Q点的摩擦力方向与乙轮的转动方向相反
D.P、Q两点的摩擦力方向均与轮转动方向相同
F作用于物
体B上使它们一起运动,试分析两物体受到的静摩擦力的方向。
图1—10
【例8】如图1—12所示,A、B两物体竖直叠放在水平面上,今用水平力F拉物体,
两物体一起匀速运动,试分析A、B间的摩擦力及B与水平面间的摩擦力。
二.受力分析的步骤:
(1)确定研究对象,可以是某个物体也可以是整体。
高中物理中受力分析的研究对象大多数可看成质点。
(2)按顺序画力:
a.先画重力:
作用点画在物体的重心,方向竖直向下。
b.次画已知力
c.再画接触力(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)。
d•再画其它力:
看是否有电场力、磁场力作用,如有则画出。
(3)验证:
a.每一个力都应找到对应的施力物体和受力物体。
对哪个物体进行受力分析,哪个物体就是每一个力的受力物体。
b.受的力应与物体的运动状态对应。
【例9】如图1—13所示,竖直墙壁光滑,分析静止的木杆受哪几个力作用。
三•受力分析的方法:
整体法和隔离法。
整体法
隔离法
概念
将几个物体作为一个整体来分析的方法
将研究对象与周围物体分隔开的方法
选用原则
研究系统外的物体对系统整体的作用力
研究系统内物体之间的相互作用力
注意问题
分析整体周围其他物体对整体的作用。
而不画整体内部物体间的相互作用。
分析它受到周围其他
物体对它的作用力
【例10】如图1—14所示,A、E、C叠放于水平地面上,加一水平力F,三物体仍静止,分析A、E、C的受力情况。
【总结】用隔离法分析物体受力时应将研究的物体单独拿出来,不要都画在一起,以免出现混乱。
隔离法分析物体受力时要特别注意牛顿第三定律分析法的使用。
给每个力起好名字。
【例11】如图1—15所示,物体A、E静止,画出A、E的受力图。
图1-15
【例12】如图1—16所示,用两相同的夹板夹住三个重为G的物体A、B、C,三个
物体均保持静止,请分析各个物体的受力情况
【例13】如图1—18所示,放置在水平地面上的直角劈M上有一个质量为m的物体,
若m在其上匀速下滑,M仍保持静止,那么正确的说法是(AC)
A.
M对地面的压力等于(M+m)g
B.M对地面的压力大于(M+m)g
C.地面对M没有摩擦力
D.地面对M有向左的摩擦力
四•正交分析法列平衡方程及力的三角形图1—18
将物体受到的各个力向两个相互垂直的方向上分解,然后列出两个平衡方程。
五、物体的动态平衡
(一)共点力的平衡
1•共点力:
物体受到的各力的作用线或作用线的延长线能相交于一点的力
2•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
3•共点力作用下物体的平衡条件:
合力为零,即卩合=0.
4•力的平衡:
作用在物体上几个力的合力为零,这种情形叫做力的平衡
(1)若处于平衡状态的物体仅受两个力作用,这两个力一定大小相等、方向相反、作用在一条直线上,即二力平衡.
(2)若处于平衡状态的物体受三个力作用,则这三个力中的任意两个力的合力一定与另
一个力大小相等、方向相反、作用在一条直线上
(3)若处于平衡状态的物体受到三个或三个以上的力的作用,则宜用正交分解法处理,此时的平衡方程可写成:
(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,我们就可以依据平衡条件,分析出物体受到的各力的变化情况。
分析方法:
(1)矢量三角形法
1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。
2如果物体在三个力作用下处于平衡状态,其中一个力的大小和方向发生变化时,物
体受到的另外两个力中只有一个大小和方向保持不变,另一
个力的大小和方向也会发生变化的情况下,考虑三角形的相彳D
似关系。
/
-yC
1.如图所示,小球用细绳系住放在倾角为
的光滑斜面上,
例题与习题:
//
当细绳由水平方向逐渐向上偏移时,细绳上的拉力将:
A
A.逐渐变大
B.逐渐变小
C.先增大后减小
D.先减小后增大
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:
A.N变大,T变小B.N变小,T变大
C.N变小,T先变大后变小D.N不变,T变小
3、如图33所示,长为5m的细绳的两端分别系于竖立在地面上相距为4m的两杆的顶端A、B,绳上挂一个光滑的轻质挂钩,其下连着一个重为12N的物体,平衡时,问:
1绳中的张力T为多少?
2A点向上移动少许,重新平衡后,绳与水平面夹角,绳
中张力如何变化?
4、如图34所示,AO、BO和CO三根绳子能承受的最大拉力相等,O为结点,OB与竖直方向夹角为悬挂物质量为m。
///////////
图33
求dOA、OB、OC三根绳子拉力的大小。
丄
②A点向上移动少许,重新平衡后,绳中张力如何变化?
UC
图
六精题精练。
1.如图所示,质量分别为m、m的两个物体通过轻弹簧连接,在力F的作用下一起沿水平方向做匀速直线运动(m在地面,m在空中),力与水平方向成B角。
则m所受支持力N和摩擦力f正确的是()
A.N=mg+mg-Fsin0
B.N=mg+mg-Fcos0
C.Fcos0
D.Fsin0
2.如图所示,用两相同的夹板夹住四个重为G的物体A、B、C、D、E,五个物体均
保持静止,则BC间的摩擦力为。
3.自行车正常行驶时,前轮所受摩擦力向,后轮所受摩擦力向。
4.如图所示,将质量为m的滑块放在倾角为0的固定斜面上。
滑块与斜面之间的动
摩擦因数为卩。
若滑块与斜面之间的最大静摩擦力和滑动摩擦力大小相等,重力加速度为
g,则()
(A)将滑块由静止释放,如果卩>
tan0,滑块将下滑
(B)给滑块沿斜面向下的初速度,如果lc<
tan0,滑块将减速下滑
(C)用平行于斜面向上的力拉滑块向上匀速滑动,如果尸tanB,拉力大小应是2mgsin0
(D)用平行于斜面向下的力拉滑块向下匀速滑动,如果尸tan0拉力大小应是mgsin0
5.如图,将物体Q缓慢向右移动一点,P、Q始终平衡,物体所受的力中,增大的是()
A.绳子所给的拉力
C•地面所给的摩擦力
B.地面所给的支持力
D.以上各力均不增大
77777777777777^7777^
6.如图所示,物体m与斜面体M—起静止在水平面上。
若将斜面的倾角0稍微增大
一些,且物体m仍静止在斜面上,则()
A.斜面体对物体的支持力变小
B.斜面体对物体的摩擦力变大
C.水平面与斜面体间的摩擦力变大
D.水平面与斜面体间的摩擦力变小
7.如图2所示,用细绳连接用同种材料制成的a和b两个物体。
它们恰能沿斜面向下
作匀速运动,且绳子刚好伸直,关于a、b的受力情况()
A.a受3个力,b受4个力
B.a受4个力,b受3个力
C.a、b均受3个力
D.a、b均受4个力
图2卩
8.如图,质量为m的物体置于倾角为0的固定斜面上,物体与斜面之间的动摩擦因
数为卩,先用平行于斜面的推力F1作用于物体上,能使其能沿斜面匀速上滑,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,则两次力之比F1:
F2等于()
A.cos0+sin0
C.1+itan0
B.cos0-1sin0
D.1-itan0
9.建筑工人用图所示的定滑轮装置运送建筑材料。
质量为70.0kg的工人站在地面上,
通过定滑轮将20.0kg的建筑材料以0.500m/3的加速度拉升,忽略绳子和定滑轮的质量
及定滑轮的摩擦,则工人对地面的压力大小为(g取10m/s2)(
A.510NB.490N
C.890ND.910N
10.为了节省能量,某商场安装了智能化的电动扶梯。
无人乘行时,扶梯运转得很慢;
有人站上扶梯时,它会先慢慢加速,再匀速运转。
一顾客乘扶梯上楼,恰好经历了这两个过程,如图所示。
那么下列说法中正确的是()
T2也逐渐增大
T2逐渐减小
T2先增大后减小
T2先减小后增大
B角缓慢增大到90°
在B角增
A.顾客始终受到三个力的作用
B.顾客始终处于超重状态
C.顾客对扶梯作用力的方向先指向左下方,再竖直向下
D.顾客对扶梯作用力的方向先指向右下方,再竖直向下
11.重力为G的重物D处于静止状态。
如图所示,AC和BC两段绳子与竖直方向的夹角分
别为a和伎a+3<
90°
现保持a角不变,改变B角,使大过程中,AC的张力T1,BC的张力T2的变化情况为
A.T1逐渐增大,B.T1逐渐增大,C.T1逐渐增大,D.T1逐渐增大,
12.如图所示,均匀小球放在光滑竖直墙和光滑斜木板之间,
木板上端用水平细绳固定,下端可以绕O点转动,在放长细绳使板转至水平的过程中(包括水平):
()
A.小球对板的压力逐渐增大且恒小于球的重力
B.小球对板的压力逐渐减小且恒大于球的重力
C.小球对墙的压力逐渐增大
D.小球对墙的压力逐渐减小
13.有一个直角支架AOB,AO是水平放置,表面粗糙.0B竖直向下,表面光滑.OA
上套有小环P,0B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,A0杆对
B.FN不变,F变小D.FN变大,F变小
的支持力FN和细绳上的拉力F的变化情况是:
A.FN不变,F变大
C.FN变大,F变大
14•如图所示,两个质量都是m的小球A、B用轻杆连接后斜放在墙上处于平衡状态。
已知竖直墙面光滑,水平地面粗糙,现将A向上移动一小
F变大B.N不变,F变小
F变大D.N变大,F变小
轻杆A端用光滑水平铰链装在竖直墙面上,B端用水平绳结在墙C处并吊一重
)
段距离,两球再次平衡,那么将移动后的平衡状态和原来的平衡状态比较,地面对B球的支持力N和轻杆上的压力F的变化情况是:
A.N不变,
C.N变大,
15.如图,
物P,在水平向右力F缓缓拉起重物P有过程中,杆AB所受压力(
B.变小
A.变大
C.先变小再变大D.不变
F
1AC2略3略4C5BC6AB7C8B9B10C11D12D13B14B15D